课程英文名称： Fundamentals of Mechanical Design I
课程类别： 学科基础课 课程性质： 必修 学分：3
开课院系：机械工程学院
课内理论学时：44 课内实验学时：4 课内上机学时：0 课内实践学时：0
课外学时：0
适用专业：机械电子工程，热能与动力工程，材料成型及控制工程，焊接技术与工程，材料物理，金属材料工程
授课语言：中文
先修课程：工程制图、工程力学、金工实习
一、课程简介
机械设计基础是非机械类及近机械类专业中研究机械共性问题的一门学科基础课，机械设计基础实验是其重要的实践环节，是课程教学必要的补充和拓展。实验主要内容包括机构运动简图测绘，渐开线齿轮范成实验。通过实验，学生对一些常用机械的结构、组成、工作原理有一个清晰的认识；使学生掌握机构组成的基础理论、基本知识和基本技能；掌握范成法切制渐开线齿轮的基本方法；了解有关实验装置的组成、工作原理、操作程序。通过实验使学生将巩固、加深和拓展机械设计基础方面的理论与方法，使相关的知识融会贯通，培养学生理论联系实际、实践动手能力。
二、课程目标
目标1：掌握机构运动简图测绘原理，步骤与方法，掌握对机构运动副（低副与高副）、构件、各类运动副的绘制，掌握机构自由度计算的方法和机构具有运动确定条件的分析。
目标2：渐开线齿轮范成实验。运用齿轮范成原理，绘制标准齿轮、正、负变位齿轮，以及三种类型齿轮重要参数的分析对比。
三、课程实验教学内容、要求、学时分配与教学方法
课程实验教学内容、要求、学时分配、课程目标与教学方法见表2.
表2 课程实验教学内容与要求
教学内容 |
要 求 |
学时 |
课程目标 |
教学方法 |
1、机构运动简图测绘实验：观察和分析各种机构模型中机构组成及运动传递方式，区分各个运动单元，确定组成机构的构件数目、区分原动件与从动件，确定运动副的种类及数目；测量和绘制机构运动简图；掌握机构自由度的计算方法。 |
要求学生能够分析机构模型中机构组成及运动传递方式，掌握测量和绘制机构运动简图，掌握机构自由度的计算方法，判断机构运动是否具有确定的运动。 |
2 |
掌握机构运动简图测绘原理，步骤与方法，掌握对机构运动副（低副与高副）、构件、各类运动副的绘制，掌握机构自由度计算的方法和机构具有运动确定条件的分析。 |
实验 |
2、渐开线齿轮范成实验： 掌握齿轮产生根切现象的原因及避免根切的方法；掌握范成法切制渐开线齿轮的基本方法。 |
要求学生掌握齿轮根切现象，利用齿轮范成仪绘制出标准齿形，根切齿形和正变位齿形。 |
2 |
运用齿轮范成原理，绘制标准齿轮、正、负变位齿轮，以及三种类型齿轮重要参数的计算对比。 |
实验 |
四、考核及成绩评定方式
实验能力权重：50%。主要考核学生是否按时在实验室完成课程实验，评价标准见表3。实验报告权重：50%。主要考核学生对所做实验的掌握程度，评价标准见表4。综合成绩以优秀、良好、中等、及格、不及格评定。
表3 现场动手能力评价标准
评分标准 |
权重（%） |
90–100分 |
80–89分 |
70–79分 |
60–69分 |
0–59分 |
按时到实验室进行课程实验；动手能力强；能正确操作实验设备；在实验时能表现较强的创新意识。 |
按时到实验室进行课程实验；动手能力强；能正确操作实验设备。 |
按时到实验室进行课程实验；基本能正确操作实验设备。 |
基本按时到实验室进行课程实验；动手操作实验设备能力较差。 |
点名时被发现旷课或讨论中注意力不集中；进行与实验内容无关的活动；实验设备操作错误。 |
50 |
表4 实验报告评价标准
要求 |
评分标准 |
权重（%） |
90–100分 |
80–89分 |
70–79分 |
60–69分 |
0–59分 |
内容完整，绘图正确，计算正确，分析及回答问题正确，字迹工整。 |
实验报告结构合理，内容完整，图形绘图正确、清晰，回答问题正确，计算完全正确，文字工整。 |
实验报告结构合理，内容完整，图形绘图正确、清晰，回答问题基本正确，计算正确，文字工整。 |
实验报告结构基本合理，内容基本完整，图形绘图有个别错误、不太清晰，回答问题有个别错误。计算有个别错误，文字不太工整。 |
实验报告结构基本合理，内容基本完整，图形绘图有个别错误、不清晰，回答问题有个别错误，计算有错误，文字不工整。 |
实验报告结构存在缺陷，图形绘制错误，字迹潦草，内容存在遗漏之处，存在较多概念性错误。存在抄袭现象。 |
50 |
五、教材与参考资料
1.《机械原理与机械设计实验指导书》，吴恒，讲义，2019.
2．《机械原理与机械设计实验教程》，闫玉涛，科学出版社，2016.
3．《机械设计基础》（第7版），杨可桢等，高等教育出版社，2020.
