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《机械基础》课程教学大纲

课程编号

适用专业：机械类专业 学时：128（讲课114：，实验：14）学分：7 执笔者：曾德江 编写日期：2004年4月

一、课程的性质和任务

机械基础是机械类各专业的一门重要的专业基础课，为进一步学习专业课程和新的科学技术做准备。

本课程的任务是：使学生掌握常用机械工程材料的性能、用途及选择，初步掌握机械零件毛坯的基础知识；初步掌握分析解决工程实际中简单力学问题的方法；初步掌握对杆件进行强度个刚度计算的方法，并具有一定似的实验能力；掌握常用机构和通用机械零件的基本知识，初步具有分析、选用和设计机械零件及简单机械传动装置的能力。为学习专业课和新的科学技术打好基础，为解决生产实际问题和技术改造工作打好基础。

二、课程内容和要求

模块一 机械工程材料（17学时）

第一单元 绪论（1学时）

介绍与本课程相关的基本概念，本课程研究的主要内容及新技术的应用。 掌握与本课程相关的基本概念。

第二单元 金属材料与热处理基础（10学时）

介绍金属材料的性能、金属学基础、钢的热处理的基本知识。 理解金属材料的性能、金属学相关的基本概念、基本知识，了解铁碳合金状态图的应用，掌握金属材料常用的热处理方法和适用范围。

第三单元 钢铁材料（4学时）

介绍工业用钢、工程铸铁的分类、特点及牌号表示。

了解工业用钢、工程铸铁的分类、特点，掌握工业用钢、工程铸铁的牌号表示。

第四单元 非铁金属与粉末冶金金属材料（2学时） 介绍非铁金属与粉末冶金金属材料的分类及牌号表示。 了解非铁金属与粉末冶金金属材料的分类、特点及应用。

模块二 静力学（16学时）

第五单元 静力学基础（5学时）

介绍静力学的基本概念，静力学公理，约束、约束反力与受力图。 掌握静力学的基本概念、基本公理及物体的受力分析与受力图的绘制。

第六单元 平面力系（19学时）

介绍平面汇交力系、平面力偶系、平面任意力系的合成与平衡，建立平面力系的平衡条件和平衡方程式，求解平面力系。

掌握平面力系的合成与平衡，解决物系的平衡问题。

第七单元 平面图形的几何性质（2学时） 介绍平面图形的形心、惯性矩的求解。

掌握平面图形的形心坐标、平面图形的惯性矩的求解。

模块三 杆件的基本变形与组合变形（31学时）

第八单元 拉伸与压缩（10学时）

本章主要介绍材料力学的任务和研究对象。拉伸和压缩的概念，求内力的截面法，横截面上的正应力；轴向横向变形、应变、虎克定律；材料拉伸和压缩时的力学性能，轴向拉伸和压缩时的强度计算。

理解拉伸和压缩的概念、材料拉伸和压缩时的力学性能；掌握求解内力的截面法、轴向拉伸和压缩时的强度与刚度计算。

第九单元 剪切与挤压（2学时）

介绍剪切和挤压的概念、 剪切力和剪切应力，剪切的实用计算，剪切面积的确定；挤压力和挤压应力，挤压的实用计算，挤压面积的确定；剪切和挤压的强度计算。

理解剪切和挤压的概念；掌握剪切与挤压面积的确定、剪切和挤压的强度计算。

第十单元 扭转（5学时） 介绍园轴扭转的概念；外力偶矩的计算，园轴扭转时横截面上的内力—扭矩及扭矩图绘制；园轴扭转时横截面上的应力，园轴扭转时的变形，扭转角，单位长度扭转角，抗扭刚度；园轴扭转的强度条件，园轴扭转的刚度条件，园轴扭转的强度条件和刚度条件的应用。

理解园轴扭转的概念及横截面应力分布规律；掌握外力偶矩的计算及扭矩图绘制；园轴扭转时横截面上的应力分布规律，园轴扭转的强度和刚度计算。

第十一单元 弯曲（12学时）

介绍了平面弯曲的概念、直梁弯曲时的内力计算、剪力图和弯矩图的画法、弯曲时梁横截面上的应力及其计算、梁弯曲的强度条件。 理解平面弯曲的概念及截面应力分布规律；掌握剪力图和弯矩图的画法、平面弯曲的强度计算。

第十二单元 组合变形（2学时）

介绍组合变形的概念与实例；拉伸（压缩）与弯曲的组合变形、扭转与弯曲的组合变形的应力分布及强度计算。

理解组合变形的概念；掌握拉伸（压缩）与弯曲的组合变形、扭转与弯曲的组合变形的强度计算。

模块四 常用机构和机械传动（45学时）

第十三单元 平面连杆机构概述（6学时）

介绍平面机构的运动副、运动副的分类、机构运动简图的绘制、平面机构的自由度计算及几种特殊情况的处理。

理解平面机构相关的基本概念；掌握机构运动简图的绘制、平面机构自由度的计算。

第十四单元 平面连杆机构（7学时）

介绍平面四杆机构的基本类型、特点及应用（铰链四杆机构、滑块四杆机构）；平面四杆机构的运动特性（极限位置、极位夹角、行程速比系数、压力角、传动角、死点位置）、平面四杆机构的设计。

掌握平面四杆机构的基本类型及演化、铰链四杆机构类型的判断、平面四杆机构运动特性的分析、平面四杆机构的设计。

第十五单元 凸轮机构（5学时）

介绍凸轮机构的类型、工作原理及应用实例；凸轮机构从动件常用运动规律、凸轮轮廓的设计；

掌握凸轮机构从动件常用运动规律及位移线图的绘制、直动从动件盘形凸轮轮廓的设计。

第十六单元 间歇运动机构（1学时）

介绍棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构的工作原理及应用实例。

了解各种间歇机构在机械与仪表中应用。

第十七单元 螺旋机构（1学时）

介绍螺旋机构的类型和应用；螺纹的形成、分类和参数；螺旋机构及运动分析。 了解螺旋机构的类型和应用；掌握螺纹的形成、分类和参数；螺旋机构及运动分析。

第十八单元 带传动（5学时）

介绍带传动的类型和工作原理，带传动过程中的受力及失效分析，带传动的设计计算；带传动张紧与维护。

了解带传动的类型和工作原理，带传动的张紧与维护，掌握带传动的受力分析，带传动的设计计算及相关图册的查阅。

第十九单元 齿轮机构（14学时）

介绍齿轮机构的组成、特点、分类，直齿圆柱齿轮的主要参数、主要尺寸的计算；直齿圆柱齿轮传动强度计算、设计方法及润滑；齿轮齿形加工方法；简要介绍了与斜齿、锥齿轮传动的相关问题。

了解齿轮机构的组成、特点、分类，斜齿、锥齿轮传动；掌握直齿圆柱齿轮主要尺寸的计算、直齿圆柱齿轮传动的受力分析及强度计算。

第二十单元 轮系（6学时）

介绍轮系的类型、定轴轮系、行星轮系、混合轮系的传动比计算。 了解轮系的分类、特点及应用，掌握定轴轮系、行星轮系传动比计算。

模块五 联接与轴系零部件（19学时）