1、機械基礎課程教學大綱 課程編號適用專業：機械類專業學時：128（講課114：，實驗：14）學分：7執筆者：曾德江 編寫日期：2004年4月一、課程的性質和任務 機械基礎是機械類各專業的一門重要的專業基礎課，為進一步學習專業課程和新的科學技術做準備。 本課程的任務是：使學生掌握常用機械工程材料的性能、用途及選擇，初步掌握機械零件毛坯的基礎知識；初步掌握分析解決工程實際中簡單力學問題的方法；初步掌握對桿件進行強度個剛度計算的方法，并具有一定似的實驗能力；掌握常用機構和通用機械零件的基本知識，初步具有分析、選用和設計機械零件及簡單機械傳動裝置的能力。為學習專業課和新的科學技術打好基礎，為解決生產實際

2、問題和技術改造工作打好基礎。二、課程內容和要求模塊一 機械工程材料（17學時）第一單元 緒論（1學時）介紹與本課程相關的基本概念，本課程研究的主要內容及新技術的應用。掌握與本課程相關的基本概念。 第二單元 金屬材料與熱處理基礎（10學時） 介紹金屬材料的性能、金屬學基礎、鋼的熱處理的基本知識。 理解金屬材料的性能、金屬學相關的基本概念、基本知識，了解鐵碳合金狀態圖的應用，掌握金屬材料常用的熱處理方法和適用范圍。第三單元 鋼鐵材料（4學時）介紹工業用鋼、工程鑄鐵的分類、特點及牌號表示。了解工業用鋼、工程鑄鐵的分類、特點，掌握工業用鋼、工程鑄鐵的牌號表示。第四單元 非鐵金屬與粉末冶金金屬材料（2學

3、時） 介紹非鐵金屬與粉末冶金金屬材料的分類及牌號表示。 了解非鐵金屬與粉末冶金金屬材料的分類、特點及應用。模塊二 靜力學（16學時）第五單元 靜力學基礎（5學時）介紹靜力學的基本概念，靜力學公理，約束、約束反力與受力圖。掌握靜力學的基本概念、基本公理及物體的受力分析與受力圖的繪制。第六單元 平面力系（19學時）介紹平面匯交力系、平面力偶系、平面任意力系的合成與平衡，建立平面力系的平衡條件和平衡方程式，求解平面力系。掌握平面力系的合成與平衡，解決物系的平衡問題。 第七單元 平面圖形的幾何性質（2學時）介紹平面圖形的形心、慣性矩的求解。掌握平面圖形的形心坐標、平面圖形的慣性矩的求解。模塊三 桿件的

4、基本變形與組合變形（31學時） 第八單元 拉伸與壓縮（10學時）本章主要介紹材料力學的任務和研究對象。拉伸和壓縮的概念，求內力的截面法，橫截面上的正應力；軸向橫向變形、應變、虎克定律；材料拉伸和壓縮時的力學性能，軸向拉伸和壓縮時的強度計算。理解拉伸和壓縮的概念、材料拉伸和壓縮時的力學性能；掌握求解內力的截面法、軸向拉伸和壓縮時的強度與剛度計算。第九單元 剪切與擠壓（2學時）介紹剪切和擠壓的概念、 剪切力和剪切應力，剪切的實用計算，剪切面積的確定；擠壓力和擠壓應力，擠壓的實用計算，擠壓面積的確定；剪切和擠壓的強度計算。理解剪切和擠壓的概念；掌握剪切與擠壓面積的確定、剪切和擠壓的強度計算。第十單元

5、 扭轉（5學時）介紹園軸扭轉的概念；外力偶矩的計算，園軸扭轉時橫截面上的內力扭矩及扭矩圖繪制；園軸扭轉時橫截面上的應力，園軸扭轉時的變形，扭轉角，單位長度扭轉角，抗扭剛度；園軸扭轉的強度條件，園軸扭轉的剛度條件，園軸扭轉的強度條件和剛度條件的應用。理解園軸扭轉的概念及橫截面應力分布規律；掌握外力偶矩的計算及扭矩圖繪制；園軸扭轉時橫截面上的應力分布規律，園軸扭轉的強度和剛度計算。第十一單元 彎曲（12學時） 介紹了平面彎曲的概念、直梁彎曲時的內力計算、剪力圖和彎矩圖的畫法、彎曲時梁橫截面上的應力及其計算、梁彎曲的強度條件。 理解平面彎曲的概念及截面應力分布規律；掌握剪力圖和彎矩圖的畫法、平面彎曲

6、的強度計算。第十二單元 組合變形（2學時） 介紹組合變形的概念與實例；拉伸（壓縮）與彎曲的組合變形、扭轉與彎曲的組合變形的應力分布及強度計算。 理解組合變形的概念；掌握拉伸（壓縮）與彎曲的組合變形、扭轉與彎曲的組合變形的強度計算。模塊四 常用機構和機械傳動（45學時）第十三單元 平面連桿機構概述（6學時）介紹平面機構的運動副、運動副的分類、機構運動簡圖的繪制、平面機構的自由度計算及幾種特殊情況的處理。理解平面機構相關的基本概念；掌握機構運動簡圖的繪制、平面機構自由度的計算。第十四單元 平面連桿機構（7學時）介紹平面四桿機構的基本類型、特點及應用（鉸鏈四桿機構、滑塊四桿機構）；平面四桿機構的運動

7、特性（極限位置、極位夾角、行程速比系數、壓力角、傳動角、死點位置）、平面四桿機構的設計。掌握平面四桿機構的基本類型及演化、鉸鏈四桿機構類型的判斷、平面四桿機構運動特性的分析、平面四桿機構的設計。第十五單元 凸輪機構（5學時） 介紹凸輪機構的類型、工作原理及應用實例；凸輪機構從動件常用運動規律、凸輪輪廓的設計； 掌握凸輪機構從動件常用運動規律及位移線圖的繪制、直動從動件盤形凸輪輪廓的設計。第十六單元 間歇運動機構（1學時） 介紹棘輪機構、槽輪機構、不完全齒輪機構、凸輪式間歇運動機構的工作原理及應用實例。 了解各種間歇機構在機械與儀表中應用。第十七單元 螺旋機構（1學時） 介紹螺旋機構的類型和應用

8、；螺紋的形成、分類和參數；螺旋機構及運動分析。 了解螺旋機構的類型和應用；掌握螺紋的形成、分類和參數；螺旋機構及運動分析。 第十八單元 帶傳動（5學時） 介紹帶傳動的類型和工作原理，帶傳動過程中的受力及失效分析，帶傳動的設計計算；帶傳動張緊與維護。 了解帶傳動的類型和工作原理，帶傳動的張緊與維護，掌握帶傳動的受力分析，帶傳動的設計計算及相關圖冊的查閱。第十九單元 齒輪機構（14學時） 介紹齒輪機構的組成、特點、分類，直齒圓柱齒輪的主要參數、主要尺寸的計算；直齒圓柱齒輪傳動強度計算、設計方法及潤滑；齒輪齒形加工方法；簡要介紹了與斜齒、錐齒輪傳動的相關問題。 了解齒輪機構的組成、特點、分類，斜齒、

9、錐齒輪傳動；掌握直齒圓柱齒輪主要尺寸的計算、直齒圓柱齒輪傳動的受力分析及強度計算。第二十單元 輪系（6學時） 介紹輪系的類型、定軸輪系、行星輪系、混合輪系的傳動比計算。 了解輪系的分類、特點及應用，掌握定軸輪系、行星輪系傳動比計算。模塊五 聯接與軸系零部件（19學時）第二十一單元 聯接（3學時） 介紹鍵聯接、銷聯接、螺紋聯接的類型和特點；普通平鍵的選擇計算；螺紋聯接的預緊與防松。 了解鍵聯接、銷聯接、螺紋聯接的類型和特點；掌握普通平鍵的選擇計算，螺紋聯接的預緊與防松。第二十二單元 軸（6學時） 介紹軸的分類與應用、軸的材料選擇；軸的結構設計、軸的強度計算。 了解軸的分類與應用、軸的材料選擇；掌

10、握軸的結構設計、軸的強度計算。第二十三單元 軸承（8學時） 介紹滑動軸承及其工作原理、滑動軸承的結構、軸瓦的材料和軸瓦結構；滾動軸承的類型、代號和類型選擇，滾動軸承的計算，滾動軸承的組合結構和潤滑、密封與維護。 了解滑動軸承工作原理、結構及軸瓦的材料，滾動軸承的類型、潤滑、密封及維護；掌握滾動軸承的代號表示，滾動軸承的軸向固定方法及選擇計算。第二十四單元 聯軸器與離合器（2學時） 介紹聯軸器與離合器的類型及適用場合，聯軸器的選擇計算及相關圖表的查閱。 了解聯軸器與離合器的類型及適用場合，掌握聯軸器的選擇計算。附：實訓內容項目一、金屬材料的拉伸與壓縮實驗（2學時）項目二、金屬材料的熱處理（2學時

11、）項目三、金屬材料的硬度測定（2學時）項目四、機構測繪與運動簡圖繪制（2學時）項目五、機構運動特性分析（2學時）項目六、范成法加工齒輪（2學時）項目七、齒輪參數的測定（2學時）三、學時分配表（見附表）四、推薦教材及教學參考書1、何元庚，機械原理與機械零件，高等教育出版社2、胡家秀，機械設計基礎，機械工業出版社3、濮良貴、紀名剛，機械設計，高等教育出版社4、程嘉佩，材料力學，高等教育出版社5、胡仰磬，理論力學，高等教育出版社6、李培根，機械工程基礎，機械工業出版社7、王軍，機械基礎，華南理工大學出版社8、曾宗福，機械基礎，化學工業出版社五、幾點說明1、課堂講授：教學過程中可以采取課堂講授、多媒體

12、教學、課程實驗環節相結合的方法，將幾種教學方法穿插進行，以增強學生學習的感性認識，提高學習的積極性，并以此提高教學效果，達到教學要求。2、作業：多采用筆頭作業、適當采用習題課集體批。3、考核方式：采用平時小測驗（占10%）、課堂提問及課后作業（占15%）、課程實踐（占25%）、期末考試（占50%）等多種方式相結合。4、能力培養要求：培養學生學會靜力分析、物系平衡計算和簡單工程構件的設計能力；培養學生利用所學知識，解決工程實際問題的能力；培養學生掌握一般機械傳動裝置、機械零件的設計方法及設計步驟；對學生進行基本技能的訓練，例如：計算、繪圖、熟悉和運用設計資料（手冊、標準、圖冊和規范等）的能力。5

13、、先修課程：機械制圖、公差配合與技術測量、金工實習。機械基礎知識模塊學時分配表單 元 序 號內 容學時備 注模塊一機械工程材料（17學時）第一單元 緒論（1）介紹于本課程相關的基本知識1第二單元金屬材料與熱處理基礎（10）金屬材料的性能、1金屬學基礎3鋼的熱處理4項目二、金屬材料的熱處理（2學時）項目三、金屬材料的硬度測定（2學時）2第三單元 鋼鐵材料（4）概述、工業用鋼2工程鑄鐵2第四單元 非鐵金屬與粉末冶金金屬材料（2）非鐵金屬與粉末冶金金屬材料的分類、特點及應用2模塊二靜力學（16學時）第五單元 靜力學基礎（5）靜力學的基本概念，靜力學公理。 2約束、約束反力與受力圖。2第六單元 平面力

14、系（9）平面匯交力系合成與平衡2力之矩及平面力偶系的平衡力向一點平移、平面一般力系簡化2平面任意力系的平衡方程2物體系統的平衡2第七單元 平面圖形的幾何性質（2）物體重心、平面圖形的形心、慣性矩2模塊三 桿件的基本變形與組合變形（31學時）第八單元軸向拉伸與壓縮（10）軸向拉（壓）桿的內力與截面法2軸向拉（壓）桿的應力2軸向拉（壓）桿的強度計算2軸向拉（壓）桿的變形計算材料在拉（壓）時的力學性質、許用應力與安全系數2項目一：金屬材料的軸向拉伸與壓縮實驗2第九單元 剪切與擠壓（2）剪切與擠壓的強度計算2第十單元扭轉（5）圓軸扭轉的概念、扭矩和扭矩圖2圓軸扭轉時的應力、強度計算2圓軸扭轉時的剛度計

15、算1第十一 單元彎曲（12）平面彎曲的概念和實例、梁的內力2剪力方程和彎矩方程、Q（x）、M（x）圖2q(x)、Q（x）、M（x）之間的微分關系、Q、M圖的快速作圖法4彎曲正應力、彎曲正應力強度條件、應用3彎曲剪應力1第十二 單元 組合變形（2）組合變形的概念、彎曲與拉（壓）的組合變形的強度計算、彎曲與扭轉的組合變形的強度計算2模塊四常用機構和機械傳動（45學時）第十三單元 平面連桿機構概述（6）運動副及其分類、平面機構運動簡圖2平面機構的自由度2項目四：機構測繪與運動簡圖繪制項目五：平面機構運動分析2第十四單元 平面連桿機構（7）平面連桿機構概述、四桿機構的演化1四桿機構類型的判斷

16、、四桿機構的基本特性3用圖解法設計四桿機構3第十五單元 凸輪機構（5）凸輪機構的類型及應用從動件常用的運動規律2圖解法設計盤形凸輪輪廓2凸輪機構設計中的幾個問題1第十六 單元間歇運動機構(1 )間歇運動機構的工作原理及應用實例1第十七單元螺旋機構(1)螺旋機構的類型和應用1第十八單元帶傳動（5）帶傳動概述、普通V帶和普通V帶輪2普通V帶傳動設計2V帶傳動的張緊裝置及安裝維護1第十九單元 齒輪傳動（14）概述、漸開線標準直齒園柱齒輪的基本參數和幾何尺寸2漸開線標準直齒園柱齒輪的基本參數和幾何尺寸、漸開線標準直齒園柱齒輪的嚙合傳動2漸開線齒輪加工原理1斜齒園柱齒輪、圓錐齒輪機構1齒輪的失效形式和齒輪材料、直齒園柱齒輪傳動強度計算4斜齒園柱齒輪傳動、直齒錐輪傳動、蝸桿傳動2項目六：范成法加工齒輪項目七：齒輪參數的測定2第二十單元 輪系（6）輪系概述、定軸輪系傳動比計算2行星輪系傳動比計算2混合輪系傳動比計算2模塊五聯接與軸系零部件（19學時）第二十一單元 聯