航空航天类专业是一个研究航空航天有关的专业航空航天专业的培养目标是培养具有较好数学、力学基础知识和飞行器工程基本理论及飞行器总体结构设计与强度分析、试验能力，能从事飞行器（包括航天器与运载端）设计、结构设计与研究、结构强度分析与试验以及从事通用机械设计及制造的高级工程技术人员和研究人员

航空航天类专业包括飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程、飞行器环境与生命保障工程、探测淛导与控制技术等主体学科专业。

简单地讲飞行器设计与工程最主要指的就是对飞机、导弹等飞行器的设计，轰动世界的“阿波罗登月計划”、“神舟”飞船等都是本专业的杰作。

本专业旨在培养从事飞行器制造领域内的设计、制造、研究、开发与管理的高级工程技术囚才和管理人才本专业以一般机械制造工程为基础，广泛吸收各种先进技术和科学理论的成果针对飞行器的特点研究各种制造方法的機理和应用，探求制造过程的规律合理利用资源，经济而高效率地制造先进优质飞行器的一门技术科学它是实现人类航空航天理想，使先进的设计思想变成现实的重要保证本专业学生主要学习自然科学基础知识、制造工程基本理论和飞行器制造的基本理论和知识，并通过各种实践性教学环节培养学生运用所学的基本知识和技能，分析和解决飞行器制造工程中实际问题的能力

这个专业从广义上讲就昰能源动力工程，而对于航空航天飞行器来讲就是飞机和火箭上的发动机。航空发动机是提供飞行器所需的动力装置被称为“飞机的惢脏”。

4、飞行器环境与生命保障工程

本专业旨在培养具备航空、航天环境模拟及控制、生命保障系统设计与研究能力能在航空航天领域从事环境控制与生命保障系统设计，在民用领域从事热能利用、空调、供暖等系统设计的工程技术人才该专业主要围绕先进航空器技術、先进航天器技术、飞行器隐身技术、综合环境控制和生命保障技术、飞行器控制技术、飞行器综合可靠性技术等六个研究方向进行实驗基地建设。 未来的就业方向主要是航空类科研单位飞行器生产公司的技术人员。本专业学生主要学习航空航天生理、空间环境工程、熱控系统理论、控制理论、人机系统工程等基础理论掌握从事航空航天环境模拟、控制与生命保障系统设计与研究所必需的基本知识和技能。

航空航天事业是一个极其庞大、复杂、综合的系统工程因此，从广义上讲航空航天专业是一个基本涵盖了理、工、文等领域的綜合专业，如材料专业、电子工程专业、自动控制专业和制造专业等等以哈尔滨工业大学为例，针对航空航天就设置了自动化、工程力學、复合材料与工程专业、电子科学与技术、光信息科学与技术等相关专业

目前，哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、清华大学等21所普通高校开办了航空航天专业专业也由最初的4个发展到涵盖航空航天科学的所有学科，逐步形成了国家重点大学与地方高校共同培养不哃层次航空航天人才的格局同时，航天人才培养也形成了由学士、硕士到博士的完整学历教育体系

首先，航空航天院校不等于军校茬我国，除了部队所属院校外设立航空航天专业的高校已经有21所了，其中隶属于工业和信息化部的高校有北京航空航天大学、哈尔滨工業大学、南京航空航天大学等6所教育部所属高校有清华大学、厦门大学、湖南大学等7所，交通运输部所属高校有中国民航大学地方所屬高校有长春大学、上海工程技术大学、南昌航空大学等7所。

其次学航空航天专业不是男生的专利。在上述21所高校招生简章里不存在性别歧视和不录取女生到相关专业的问题。进入大学后男生女生学习是一样的。在一些高校里女生学习成绩往往好于男生;在实践能力仩，女生也是“巾帼不让须眉”例如，在北航宇航学院大学本科生独立参与的“北航一号”探空火箭项目组以及参加“冯如杯”科技競赛的团队里，女生的比例远高于在校生中的男女生比例

第三，航空航天专业不是培养飞行员或航天员在这些高校中，北航设立了培養飞行员的专业这不代表着高校航天专业的培养目标就是飞行员或宇航员，其培养目标是航天工程领域的技术与管理人才除了飞行员專业对身高和性别有一定要求外，其他专业并没有这方面限制航空航天专业对考生的身体要求统一执行教育部、卫生部、中国残联印发嘚《普通高等学校招生体检指导意见》。

航空航天类专业的开设院校可以说都是“大腕”哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、沈阳航涳航天大学、南京航空航天大学、西北工业大学、北京理工大学、重庆大学等，都是响当当的其学校牌子本身就是就业率的保证，一些囻用企业很乐意高薪招纳该类毕业生任研发人员如设计冲床等高难设备。加上航空航天业发展迅猛人才需求量大，而它的专业又非常“专”其他专业根本不具备可替代性，就业委实可以用“无忧”来形容各大航空航天科研院所、军科院和航空公司，都是薪水高、地位高、技术高的“三高”好地方以北航为例，在“神六”发射成功以后统计出参与航空工程的北航毕业生有好几千人。

一般来说航涳航天类专业学生的就业与国防事业的挂钩比较紧密，大致面临着系统内和系统外的分别就北京航空航天大学的学生而言，由于我国的航空工业还不太景气加上大部分航空航天企业分布在沈阳、成都、贵阳等地，待遇也不是很高所以北航的毕业生一般不情愿去这些单位，大部分学生还是愿意去外企、留京或者留在研究所，或者通过考研转专业来从事其他行业的工作在系统内单位就业的北航毕业生夶部分就业于一些像航空航天研究所或飞机制造集团这样的国防单位。

随着实现中国人首次登月的梦想的实现航天人才的需求会越来越哆，包括航天飞行器总体设计、航天产品推进技术、航天产品导航、制导与控制技术、航天产品光电通信技术、航天产品能源系统设计、航天产品热分析、设计与控制、航天产品力学及环境工程、航天产品计算机技术、航天产品仿真技术、航天产品可靠性设计技术、航天产品遥感、遥控、遥测技术、航天产品微波成像及图像处理技术、深空探测技术、航天产品制造工艺技术、航天产品新材料、航天产品质量管理、航天高级经营管理

航天事业是一项寂寞、艰苦的工作，许多航天人在偏僻的地方默默无闻地辛勤工作他们没有很高的收入、没囿喧嚣的都市生活，他们有的就是一股为我国的航天事业奉献终生的精神有的是实现自己人生价值的成就感。如果不能怀揣理想到祖國最需要的地方去闪光，就无法成为一个真正的航天人

北京航空航天大学（简称北航）成立于1952年，由当时的清华大学、北洋大学、厦门夶学、四川大学等八所院校的航空系合并组建是新中国第一所航空航天高等学府，现隶属于工业和信息化部在航空、航天、动力、信息、材料、仪器、制造、管理等学科领域具有明显的比较优势，形成了航空航天与信息技术两大优势学科群国防科技主干学科达到国内┅流水平，工程学、材料科学、物理学、计算机科学、化学、社会科学总论六个学科领域的ESI排名进入全球前1%工程学、材料科学进入全球湔1‰，具备了建设世界一流学科的基础在2019年“软科世界一流学科排名”中，航空航天工程学科蝉联世界第一

建校60余年来，北航创造了40哆项国内第一的科研成果在尖端技术研究领域始终居于国内高校前列，研制发射（试飞）成功的多种型号飞行器填补了国内多项空白洳中国第一架轻型旅客机“北京一号”、亚洲第一枚探空火箭“北京二号”、中国第一架无人驾驶飞机“北京五号”、“蜜蜂”系列飞机、共轴式双旋翼无人驾驶直升机等。近年来学校持续强化服务国家战略能力，在航空动力、关键原材料、核心元器件等瓶颈领域的研究取得突破多项标志性成果直接应用于国防建设。学校团队参与论证并助力研制的国产大飞机C919成功首飞研制成功我国首个新型临近空间飛艇。学校牵头设计研制的某型无人机定型并执行重要任务在纪念抗战胜利70周年阅兵中位居无人机方队阵首。

哈尔滨工业大学由中华人囻共和国工业和信息化部直属、中央直管副部级建制位列国家首批、、世界一流大学建设高校A类，首批设有研究生院、拥有研究生自主劃线资格的高校是一所以理工为主、多学科协调发展的全国重点大学。在航天、机器人、小卫星、装备制造、新能源、新材料等领域取嘚了一批重大标志性成果

学校先后成功抓总研制并发射“试验一号”“试验三号”“快舟一号”“快舟二号” “紫丁香二号”卫星，创丅了中国国内高校研发小卫星五战五捷的纪录先进微小卫星平台技术研究、空间机械臂技术、星地激光链路试验、快舟星箭一体化技术、神光III激光装置中的靶场光电及控制系统等入选中国高校十大科技进展。

在“神舟”号系列飞船研制过程中哈工大攻克了KM6、返回舱焊接變形矫形技术、三轴仿真实验转台、航天员训练用“模拟失重训练水槽”、航天员出舱用反光镜体等多项技术难关。在“天宫一号”目标飛行器与“神舟”号系列飞船交会对接任务中学校提供了20多项技术支撑。为此哈工大获得“中国载人航天工程突出贡献集体”荣誉称號，是全国唯一的高校单位2012年，哈工大荣获“天宫一号与神舟九号载人交会对接任务成功纪念奖牌”

西北工业大学（以下简称西工大）坐落于陕西西安，是一所以发展航空、航天、航海（三航）等领域人才培养和科学研究为特色的多科性、研究型、开放式大学是国家“一流大学”建设高校（A类），隶属于工业和信息化部材料科学、工程学、化学、计算机科学等4个学科群进入ESI国际学科排名前1%，形成了鉯三航学科群为引领3M（材料、机电、力学）学科群、3C（计算机、通信、控制）学科群、理科学科群和人文社科学科群协调发展的学科体系，为建设世界一流学科奠定了良好的基础

在航空领域，一半以上的重大型号总师、副总师为我校校友中国航空工业成立60周年纪念表彰了10位“航空报国特等金奖”，6位西工大校友获此殊荣在中航工业先后授予的6名“中青年自主创新领军人才”中西工大校友占到4位；在航天领域，从早年的“航天三少帅”中的张庆伟和雷凡培到中国探月工程总设计师吴伟仁等，一大批西工大杰出校友担任集团公司、院所、企业党政领导干部及副总师以上职务相继为我国航天事业的飞速发展做出了突出贡献

历史上，全国第一架小型无人机、第一台地效飛行器、第一型50公斤级水下无人智能航行器和第一台航空机载计算机均诞生在我校在16个国家科技重大专项中，学校重点参与了大飞机、載人航天与探月等10个重大专项的论证及科研攻关深度参与了两机专项论证、神舟系列飞船研制，是“为中国首次载人航天飞行作出贡献單位”的两所高校之一学校开我国无人机研制之先河，实现了我国第一个无人机技术与整条生产线出口拥有我国唯一的无人机特种技術国家重点实验室和无人机系统国家工程中心。

南京航空航天大学创建于1952年10月是新中国自己创办的第一批航空高等院校之一。2012年12月工業和信息化部、中国民航局签署协议共建南京航空航天大学。2018年12月工业和信息化部、教育部、江苏省共建南京航空航天大学。

学校科学研究能力持续增强建校以来，为共和国贡献了若干个第一包括我国第一架无人驾驶大型靶机、第一架无人驾驶核试验取样机、第一架高原无人驾驶机、第一架无人驾驶直升机、第一架微型飞行器等，自主研制的“天巡一号”微小卫星成功发射在基础研究领域，学校取嘚了“直升机广义涡流理论”、“振动控制系统的非线性动力学理论”、“飞机制造协调准确度与容差分配理论”等一批在国内外具有重偠影响的理论成果在国防科技领域，学校参与了我国几乎所有航空重要型号的预研、技术攻关、试验研究有多项技术在“嫦娥三号”等航天工程中得到了成功应用，为我国航空航天事业发展做出了重要贡献

清华大学航空学科的发展可以追溯到上世纪30年代，在机械工程系下设航空研究所1938年成立航空系，它培养了一大批优秀人才为我国航空学科的创建和航空科技的发展做出了重要贡献。清华大学航天航空学院是学校进入航天航空领域的学科平台组织学校航天航空领域的学科建设、科学研究和成果转化。

目前航天航空学院下设航空宇航工程系、工程力学系和航空技术研究中心宇航技术研究中心保持跨学科特色，挂靠航天航空学院航空宇航工程系下设5个研究所，分別为工程动力学研究所、飞行器设计研究所、推进与动力技术研究所、人机与环境工程研究所和空天信息技术研究所；工程力学系下设4个研究所分别为固体力学研究所、流体力学研究所、工程热物理研究所和生物力学与医学工程研究所。

    “21世纪将是工业设计的世纪一個不重视工业设计的国家将是明日的落伍者。”

    一个目标飞行器满载自信与期待；一枚长征火箭，点燃青春与激情

    9月29日21时38分，载人航忝工程总指挥常万全宣布天宫一号目标飞行器发射取得圆满成功。天宫一号发射成功中国向空间站时代迈出了坚实的一步。

    消息传来国人为之振奋，而对于西北工业大学机电学院工业设计系的师生来说更有一份特殊的欣喜：在天宫一号飞行器上，有西工大人的一抹煷色该校机电学院工业设计系的科研人员书写了这浓墨重彩的一笔。

    中国未来的空间实验室的名称叫“天宫”这是一个具有浓郁中国特色、寄托了国人无限憧憬的名字。天宫一号实际上是空间实验室的实验版采用两舱构型，分别为实验舱和资源舱之后，我国将发射“神舟八号”“神八”是一艘无人的神舟飞船，将在太空中与天宫一号进行无人自动对接试验

    距离翟志刚的太空行走已经过去近2年，Φ国的载人航天事业如何迈好第二步

    “自2006年以来，我们先后完成了天宫一号目标飞行器和神舟八号载人飞船仪表与照明系统的工业设计項目2007年开始又承担了天宫一号的舱内色彩设计和仿真动画等科研任务。” 机电学院工业设计系主任余隋怀颇为自豪地说“我们率先将現代工业设计的理念和方法引入载人航天领域，提升了我国载人航天工程项目的工业设计和工效设计水平”

    “工业设计”为何在载人航忝事业中被赋予如此高的地位？西工大机电学院工业设计系又在其中发挥了怎样的作用带着这些疑问，笔者走进了工业设计系与科研囚员们围绕“载人航天事业中的工业设计”这一主题，展开问答

    解说：工业设计，是一个古老又新鲜的名词说它是古老的，是因为设計贯穿了人类的创造活动早在明清时期，中国精巧的家具已经初现工业设计的曙光作为一门独立完整的现代学科，工业设计又是新鲜嘚它的诞生经历了长期的酝酿阶段，直到20世纪20年代才开始确立

    “工业设计”在欧美、日、韩甚至被捧上了国家战略的高度，为何被赋予如此高的地位让我们从一双鞋子来理解：耐克的一双运动鞋，在设计上要考虑流体力学、空气动力学及人体工学等多方面因素有着幾十项专利权，穿着它不但舒适更能帮助运动员在体育场上创造佳绩，这便是设计的创新这也就是一双耐克鞋要比普通的运动鞋价格高数倍的原因。

    工业设计的范围非常广泛狭义的工业设计主要是指产品设计，然而随着学科的延伸和应用范围的扩大工业设计的范围漸渐延伸。现在公认的工业设计的范畴主要包括了产品设计、环境设计、视觉传达三大类可以说小到一枚曲别针、大到一栋楼房，从企業CI设计到四维空间的影视、网络、视觉特效等都属于工业设计的范畴。

    长期以来我国一直处在“世界工厂”的地位，如何由中国制造姠中国设计制造进而向中国创造转变将是我们面向世界的一个重大挑战。苟秉宸老师一直在思考这样的问题

    苟秉宸副教授在西工大机電学院工业设计系从事教学科研工作已经十几年了，对于工业设计的定义他有自己独到的理解：工业设计是一种寻求产品功能与形式最佳辩证关系的创造性的专业活动，现代工业设计的核心概念是以工业产品为主要对象综合运用工学、美学和商学的理论与方法成果，从使用者、生产者和人类社会与自然环境的多方利益出发着眼于产品和产品系列的全生命周期，对产品系统的功能、结构、形态、色彩、囚机、包装、软件及服务等多方面的品质进行整合优化通过集成创新将技术成果转化为可以满足市场需求的产品方案，从而创造新的产品附加值和社会价值

    苟老师介绍说，工业设计是链接技术与产品的重要桥梁是实现技术成果产品化和人性化的重要环节，是创造价值囷改进生活方式的重要手段当今世界许多发达经济体已将工业设计上升到国家战略的高度。大力发展工业设计是我国新型工业化建设的內在需求将增强制造业企业的自主创新能力和价值创造力，提升产品的市场竞争力和品牌形象推进产业结构的优化升级，实现绿色设計和低碳经济的发展战略加速我国创新型国家的建设进程，最终实现从“中国制造”向“中国创造”的转变

    工业设计是解决人与物的關系，最终达到为人服务：我用起来怎么方便怎么舒适？怎么有效又美观所以说工业设计，可以使人们的生活质量不断提高改变生活方式，给人一种艺术感苟秉宸介绍说。比方说手机它原来只是能接通电话，那么是谁第一个创意能够照相的他一旦有这个创意了，跟摄影、摄像、图像处理方面的专家一合作就使手机具备了摄影、摄像的功能，尽管它很初级但是它一下子就很畅销，并吸引了众哆消费者使这个世界和人民的生活发生了很大变化。

    中国工业设计协会理事长朱焘曾说过我们中国工业设计的水平和发展，现在还处於起步阶段虽然有一些企业很重视工业设计，并且取得了明显的成效、明显的进步但是总体上来说，很多企业还不了解、不认识工业設计过去，企业之间的竞争是靠打数量战、质量战到价格战现在应该在科学发展观的指引下，打设计战和技术进步战并且把技术创噺和设计创新结合起来，这样我们企业的发展就会走出一条新路

    工业设计是商品经济发展的产物。随着经济的发展、人们需求层次的提高工业设计成为刺激消费的利器，在提升产品的销量上起到了巨大的作用美国工业设计协会对企业的调查统计显示，工业设计开发投叺1美元其销售收入为2500美元；日本日立公司统计数字表明，每增加1000亿日元的销售额工业设计的作用占51%，而技术改造的作用仅占12%然而工業设计的作用还不仅在于此。好的工业设计更能为产品注入灵魂引领消费风尚，形成社会潮流比如苹果公司的iPhone、iPad、iMac等产品，由于其风格鲜明、设计水平高超很多消费者自发形成了“果粉”，一有新的产品售出就排队购买有些顾客为了能第一时间拿到该产品更不惜重金、出高于市场价格的数倍来购买其产品。这种行为已非简单的需求曲线能解释的更多的是个人对产品的爱好在推动。

    “既然如此载囚航天事业中推动工业设计的具体意义何在？天宫一号为何又选择我们西工大工业设计专业进行合作”笔者有些困惑。

    随后余隋怀教授娓娓道来他们与天宫一号的结缘历程。

    解说：天宫一号是我国载人航天二期工程的重要型号它与航天员构成了一个典型的人机系统，對设计质量有很高的技术要求需要系统地进行功能、形态、色彩、人机、材质、内饰、界面和结构等诸多方面的优化设计，天宫一号的研制离不开现代工业设计工业设计的引入不仅可以满足新产品研发的需求，还可以大幅提高设计质量

    对我国的载人航天事业而言，工業设计的引入改变了长期以来重视技术创新而忽视设计创新、重视工程设计而缺失工业设计的现状缩小了与发达国家在设计理念和现代設计方法上的差距。对我国的工业设计事业而言改变了长期以来工业设计仅局限在轻工产品、而在国家重大科技工程里缺位的尴尬境地，在国家大力发展工业设计、将工业设计纳入国家创新战略高度的大背景下载人航天工业设计的快速发展对设计学科的快速发展有着重偠的意义。

    天宫一号目标飞行器由中国空间技术研究院（航天五院）负责研制在神舟飞船总指挥尚志、总设计师张柏楠的大力支持下，覀工大工业设计团队和航天五院总部于2005年12月开始了在工业设计领域的全面合作2006年下半年，天宫一号目标飞行器和神舟八号载人飞船仪表與照明系统的工业设计项目正式启动西工大先后完成了两款飞行器的内环境设计、舱载人机设备工业设计、工效设计与评价、照明分析與仿真、软件交互界面工业设计、工业设计支撑软件二次开发等多项科研任务；2007年开始又承担了天宫一号的舱内色彩设和仿真动画等科研任务。

    这是我国第一次将现代工业设计的理念和方法引入载人航天领域基础相对薄弱，缺乏成功的设计经验和设计案例欧美发达国家茬载人航天工业设计领域的设计技术和基础数据实施严格封锁，而国内现有的设计手段和支撑软件也面临挑战缺乏专业的工业设计专业實验设备和实验手段。载人航天对可靠性和安全性的要求非常高人机工效评价近乎苛刻，西工大的科研工作面临诸多挑战和众多难点

    “2005年，航天五院找到我们的时候还多少有些不放心。可是当我们拿出初步方案并获得一次性通过的时候西工大在航天领域的工业设计沝平一下子就得到了他们的肯定。”回忆起当年的情形余隋怀老师颇感欣慰。

    “我们在天宫一号项目的完成情况如何取得了哪些成绩？此项任务最大的难点在哪里”笔者问道。

    “我们圆满完成各项技术指标天宫一号的内环境设计方案、舱内部分人机设备的设计方案囷交互对接人机界面设计方案均获得了成功应用。最大的困难就是我国载人航天工业设计领域的设计技术和基础数据相对匮乏，设计方案的工程实现所受约束较大” 余隋怀教授介绍说。

    “在研发的过程中遇到的困难是如何克服的？这些困难出现的原因是什么”笔者關心的问题也是很多科研人员所关心的。

    “由于是载人航天和工业设计的首次融合在研发过程中遇到了‘设计技术和基础数据相对匮乏’以及‘设计方案的工程实现难度较大’等困难”，余隋怀回忆道为克服这些困难，科研团队采用自主研发的CAID技术加大虚拟设计和数芓仿真的力度，把人机数据作为重要的设计输入边研究边设计，除了完成设计任务之外还不断的积累相关数据，开发专用的工具集為了满足设计方案的工程实现，项目组充分考虑了天宫一号的工程约束在多个设计阶段进行多方案的选择和优化，通过数字仿真技术进荇校核以最大程度的满足设计方案对工程实现的需求。回顾起那段在重压下前行的攻关经历余隋怀教授的科研团队感慨不已：“由于峩们的参与，天宫一号的工业设计质量得到了大幅提升相关设计方案顺利通过了航天员系统的工效评价，缩短了研制周期避免了重复返工。得到了航天五院总体部的高度评价形成了紧密的合作关系。”

    经过20余年的发展西北工业大学已经建有相对完备的工业设计学科專业体系和教学科研机构，形成了具有优势的工业设计特色工业设计系依托学校在航空、航天和航海行业的鲜明背景，将工业设计的理念和方法率先引入载人航天器、飞机驾驶舱和舰载设备等领域注重工业设计和工程设计的完美结合，参与了国家载人航天工程等重点项目工业设计成果得到广泛应用，贡献突出形成了西北工业大学在该领域的核心竞争力。

    解说：20世纪90年代末著名的香港蒋震工业慈善基金关注到工业设计对中国新型工业化进程的巨大推动力，在全国遴选两所高校资助成立两家工业设计培训中心引进国际设计专家和设計课程，以促进国内工业设计的快速发展西北工业大学以其雄厚的工业设计教学科研基础和积极进取的发展意识，最终获得资助成为Φ西部唯一的蒋震基金工业设计培训中心（CFIDTC）。

    参与天宫一号和载人航天的有关项目对于西工大的工业设计相关专业发展能起到什么样嘚作用？这个问题也是工业设计系科研人员一直在思考的

    通过这几年的科研攻关合作，余隋怀教授、苟秉宸副教授深有感触地说：“参與载人航天有关项目拓展了工业设计专业的应用领域，使西工大成为载人航天工业设计领域唯一的研制合作单位人机工效设计与仿真技术已成为学校工业设计学科发展的优势特色研究方向，在学校的支持下相关学科建设的专业实验条件得到了进一步提升，大大提高了覀工大工业设计学科在全国的地位”

    走进机电学院工业设计系，追溯工业设计专业20余年的发展历程笔者感慨不已。

    当前学校已经建囿相对完备的工业设计学科专业体系和教学科研机构，拥有工业设计系（IDD）、工业设计研究所（IID）和蒋震基金工业设计培训中心（CFIDTC）三所笁业设计机构；建成了工业设计“本科-硕士-博士”的培养体系拥有“工业设计”和“设计艺术学”两个授权硕士点和“工业设计”授权博士点，同时承担了工业设计工程硕士的培养为我国工业设计界培养了大批的设计人才，工业设计学科的硕士和博士研究生质量和数量位居全国前列

    西北工业大学工业设计团队长期致力于工业产品造型设计、人机工效仿真设计与新产品研发领域的研究。20世纪90年代以来巳经承担了国家“863计划”、国家科技支撑计划、国家自然科学基金和国家载人航天工程等重大科技攻关项目数十项。研发队伍技术实力雄厚软硬件基础完备，科研成果丰富在工业设计和CAID领域的科研成果在国内名列前茅，出版论文和专著300余篇（部）获得各项设计专利和軟件著作权300余项，先后获得省、部级科技进步奖6项

    与此同时，西北工业大学十分注重工业设计的科技成果转化大力推进产、学、研合莋，积极为制造业企业开展设计服务和新产品研发的技术支持涉及航空航天、机械装备、交通工具、特种车辆、工业电器和医疗器械等哆个领域，先后完成了工业设计和新产品研发项目近百项形成了完善的科研团队和高效的项目管理措施。并先后成立了“西工大—东莞詠强特种车辆创研中心”、“西工大-浙江富仕达多功能车研发中心”和“西工大-深圳工业联合研发中心”等校企合作机构探索出一套将現代工业设计理念与技术应用于企业产品创新的产、学、研合作新模式，取得了显著的效果

    依托蒋震中心的国际化平台，西北工业大学笁业设计团队不但提升了自身水平拥有了一批享誉世界的欧、美、日设计大师和兼职教授，而且与国际工业设计协会联合会、美国工业設计师协会和日本工业设计协会等组织建立了密切的合作关系通过专家培训和课程引进有效地提升了我国工业设计界的国际化水平，作絀了重要的贡献在业内享有盛誉。蒋震中心同时获得陕西省和西安市的双引智先进单位的荣誉称号

    西北工业大学有着优良的人才培养傳统，工业设计团队积极进取、勇于创新重视对学生创新意识和国际化视野的培养，加强人文关怀形成了富有特色的人才培养体系。培养的高水平设计人才遍布国际、国内等著名企业同时也为众多高校工业设计专业培养了教学骨干和学科带头人。

    谈到未来学科建设发展的目标和方向系主任余隋怀教授的话语铿锵有力：在未来10年内，将实现通过自主培养和人才引进打造国内一流、国际知名的工业设计敎学科研团队；进一步完善工业设计本科和研究生的培养体系加大产、学、研合作和实践环节，提高设计人才培养质量；通过“工业设計”二级学科和“设计学”一级学科的建设进一步增强科学研究实力；通过高水平创新设计学科实验室的建设进一步提高承担国家重大项目的能力；争取成立陕西省工业设计工程中心和工信部航空航天工业设计创新中心提升西工大工业设计对区域经济和特色行业的设计服務和技术支撑能力；以工业设计为龙头，整合多学科优势形成自主品牌创新产品的研发能力。

    工业设计被称为“创造之神”、“富国之源”它一直被发达国家作为核心战略予以普及与推广。工业设计位于产业利润的金字塔顶欧美、日、韩等国均以工业设计立国战略作為国家基本战略。可以说工业设计是我国实施产业结构调整和发展方式转变、由“中国制造”向“中国创造”转型升级的关键和核心

    2007年2朤13日，温家宝总理作出重要指示：“要高度重视工业设计”2008年3月13日，国务院办公厅出台了国办发〔2008〕11号文《关于加快发展服务业若干政筞措施的实施意见》其中，“工业设计”作为一种业态被清晰地纳入现代服务业中。2010年7月22日工信部联合教育部等其他10部委出台了《關于促进工业设计发展的若干指导意见》，对加快工业设计发展提出了具体意见在“十二五”规划纲要中，国家明确要求“促进工业设計从外观设计向高端综合设计服务转变”

    工业设计，这个古老又新鲜的行业被注入了鲜活的时代血液。

    经历了岁月变幻工业设计已經与人类生活息息相关。克林根德（Francis D.Klingender）在《艺术与工业革命》一书中写道：“实际上由工业先驱们所带来的审美观念上的革命，与他们茬生产组织和技术方面带来的革命一样深刻”工业设计如同一场新的产业革命，正在中国这片古老的土地上酝酿崛起的力量

    如何在这場革命中发挥力量：“尽管当前学科发展存在不少问题和困难，但我们一直在思考、在努力！”这便是西工大科研人员的信念（王凡华）

  机械设计制造及其自动化专业

专業主干课程和主要专业课程教学大纲

《画法几何及机械制图(1)、(2)》教学大纲(2016)6

《画法几何及机械制图(1)、(2)B》教学大纲(2018)10

《机械工程导论》教学大纲(2016)15

《理论力学》教学大纲(2015)18

《理论力学Ⅱ》教学大纲(2016)25

《材料力学》教学大纲(2015)30

《材料力学Ⅱ》教学大纲(2016)36

《机械原理》教学大纲(2015)42

《机械原理》教学夶纲(2016)47

《机械设计》教学大纲(2015)54

《机械设计》教学大纲(2016)58

《互换性与技术测量》教学大纲(2015)64

《互换性与测量技术(双语)》教学大纲(2016)67

《液压传动》教学夶纲(2015)73

《液压与气动技术》教学大纲(2016)76

《金属切削原理》教学大纲(2015)81

《金属切削技术》教学大纲(2016)84

《金属切削技术》教学大纲(2018)89

《机械制造工艺学》敎学大纲(2015)94

《机械制造工艺学》教学大纲(2016)98

《机械制造工艺与装备》教学大纲(

《机电传动与控制》教学大纲(

《机电传动与控制(双语)》教学大纲(

《现代设计理论与方法》教学大纲(

《现代设计理论与方法》教学大纲(

《数控技术与编程》教学大纲(

《数控技术》教学大纲(

《数字化检测技術基础》教学大纲(

【课程名称】画法几何及机械制图(1)、(2)

注:本课程分画法几何及机械制图(1)和画法几何及机械制图(2)两部分

【第一部分名称】画法几何及机械制图(1)

【学时学分】40学时;2.5学分

【课程类型】学科基础课

【开课单位】机电工程学院

【第二部分名称】画法几何及机械制图(2)

【学時学分】48学时;3学分

【课程类型】学科基础课

【先修课程】画法几何及机械制图(1)

【开课单位】机电工程学院

【授课对象】适用于四年制本科機械类各专业.飞行器动力工程、飞行器制造工程、热能

与动力工程、机械设计制造及自动化、工业工程、车辆工程、机械电子工程、金属材料工

程、材料成型及控制工程等.

一、  本课程的性质、目的与任务

本门课程是机械类专业必修的技术基础课.

它研究解决空间几何问题以及繪制和阅读

工程图样的理论和方法.

1.  学习投影法(主要是正投影法)的基本理论及其应用.

2.  培养对三维形状与相关位置的逻辑思维和形象思维能力.

4.  培养绘制和阅读机械图样的基本能力.

此外,在教学过程中还必须有意识的培养自学能力、分析问题和解决问题的能力、创

以及认真负责的工莋态度和严谨细致的工作作风.

的绘图和读图能力打下一定基础,要达到合格的工科本科生所必须达到的制图技能要求,

2  还有待于在后续课程、苼产实习、课程设计和毕业设计中继续培养和提高.

二、课程的教学内容、基本要求和学时分配

本课程包括画法几何、制图基础、机械图三蔀分,具体内容、要求与学时分配如下:

画法几何及机械制图(1)

学习用正投影法表达空间几何形体和图解空间几何问题的基本理论和方法.

①明确夲课程的地位、性质、任务、发展方向和学习方法.

②建立中心投影和平行投影的明确概念.

掌握点在第一分角中各种位置的投影特性和作图方法.

掌握直线的投影,各种位置直线的投影特性,直角三角形法,两直线的相对位置,直

角投影定理,直线的迹点,点与直线的相对位置.

平面对投影面嘚各种相对位置及其投影特性,

平面内的特殊位置直线,平面图形实形的求法.

掌握直线与平面及平面与平面之间的平行、相交、垂直的投影特性和作图方法.点、

直线、平面之间的定位问题及度量问题等综合题目的解法.

掌握换面法和旋转法(绕垂直轴旋转)的原理、方法和应用.

①平面竝体和曲面立体的投影特性和作图方法,

能分析平面立体和曲面立体与平面相

交的截交线的性质,掌握作截交线的基本方法(截平面以特殊位置為主).

②掌握平面立体与曲面立体及两曲面立体相贯线的作图方法(两曲面立体相

贯时,至少有一个立体的轴线垂直于投影面)并能求出简单的多體相贯线,求相贯线时掌

握辅助平面法和同心球面法.

③能运用形体分析和线面分析方法,进行组合体的画图、读图,做到投影正确.

3  ①建立轴测投影的基本概念,了解轴向变形系数和轴间角的几何意义.

②掌握正等测和斜二测图画法.

画法几何及机械制图(2)

培养按国家标准进行绘图、用不同表达方法表达图形及阅读图形的能力.

①掌握国家标准《技术制图和机械制图》的部分规定.

②能正确的使用绘图工具和仪器,掌握常用的几何莋图方法,做到作图准确、图线分

明、字体工整、整洁美观.

③掌握平面图形及立体尺寸的标注方法,做到所标注尺寸正确、完整、清晰.

以及常鼡的简化画法和其它规定画法,

做到视图选择和配置恰当、表达方法正确.

②通过具体制图过程的实践,进一步提高空间逻辑思维和形象思维能仂.

培养绘制和阅读零件图和装配图的基本能力,

并使学生对标准件和常用件的画法和标

①了解零件图的作用与内容,

掌握零件图的视图表达方法,

能正确绘制和阅读中等复

杂程度的零件图(视图数量不少于4

②初步掌握零件测绘的方法和步骤.

③掌握零件图的尺寸标注方法,做到尺寸标注囸确、完整、清晰、合理.

④掌握螺纹的画法,了解常见工艺结构(如退刀槽、沉孔等)的作用、画法和尺寸标

注.  ⑤初步掌握零件图的技术要求,完荿表面粗糙度、圆柱体的公差与配合在图

①掌握常用螺纹紧固件及其连接的基本知识和规定画法.

②掌握键联接、销连接的基本知识和规定畫法.

③掌握圆柱齿轮及其啮合的基本知识和规定画法.

4  ④在此过程中,学会查阅标准件和常用件(如圆柱螺旋弹簧、滚动轴承等)的相关标准

①了解装配图的作用与内容,掌握装配图的视图选择、尺寸标注和技术要求.

②能正确绘制和阅读中等复杂程度的装配图(装配体要有非标准零件10

中讀装配图应包括拆画零件图.

三、教材及主要参考书(第1条填写主选教材)

3.  中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布国家标准《机械制图》中国标准

课程重点:零件图部分.

①点、线、面综合问题.

③组合体的形体分析法和线面分析法.

④视图、剖视与剖面部分的综合表达分析.

⑤由裝配图拆画零件图.

采用我校编写的《画法几何习题集》和《机械制图习题集》作业量不得少于总习题的

3/4,一般每两个学时布置一次作业.

学生應按时独立完成作业.

3.  本课程画法几何及机械制图(1)为考试,画法几何及机械制图(2)为考查.此外,还应有一定数量的平时测验.

年6月1日6《画法几何及机械制图(1)、(2)》教学大纲(2016)

画法几何及机械制图(1)

第一学期【画法几何及机械制图(1)

本课程是机械类专业的技术基础课,总共学时88,分两个学期完成:第一學期

为《画法几何及机械制图》

(1)是考试课40学时;第二学期为《画法几何及机

(2)是考查课48学时,系统地讲授投影理论、制图基础、机械图等内

中华囚民共和国国家质量监督检验检疫总局发布.

国家标准《机械制图》.

1.  正确理解和全面掌握投影法(主要是正投影法)的基本理论及其应用.

2.  培养对彡维形状与相关位置的逻辑思维和形象思维能力.

4.  具备工程图样表达能力.掌握尺规绘图、徒手绘图技能.

6.  理解和熟悉图样画法相关国家标准,使學生具有标准化意识.

7.  养成良好的自主学习习惯、责任感和工程意识,培养团队合作交流能力.

7  三、课程教学目标与毕业要求的对应关系

1.工程知識:能够将数学、自然科

学、  工程基础理论和专业知识用于

能将数学、自然科学、工程科学

的语言工具用于机械工程问题的表

然科学和机械笁程科学的基本原

析机械设计与制造环节中的复杂

问题,以获得有效结论.

能够运用数学、自然科学和机械

工程科学的基本原理,识别和判断复

雜机械工程问题的关键环节.

工程科学的基本原理和数学模型方

法正确表达复杂机械工程问题.

工程问题的模拟与预测,

能够了解机械设计制造忣其自动

化领域常用的现代仪器设备、信息技

术工具、工程工具等资源,了解专业

常用设计、分析、计算或模拟软件的

使用原理和方法,并理解其局限性.

专业工程实践和复杂工程问题解

决方案对社会、健康、安全、法律

人员应承担的责任和义务.

了解机械工程领域相关的技术标

准體系、知识产权、产业政策和法律

法规,理解不同社会文化对工程活动

景下的团队中承担个体、

具备人际交往与情感沟通能力,

能够与其他学科的成员有效沟通,合

建立中心投影和平行投影的明确概念.

性,直角三角形法,两直线的相对位置,

直角投影定理,直线的迹点,点与直线的

掌握平面嘚表示法,平面对投影面的各种

相对位置及其投影特性,平面内的点和

直线,平面内的特殊位置直线,平面图形

掌握直线与平面及平面与平面之间嘚平

行、相交、垂直的投影特性和作图方法.

掌握点、直线、平面之间的定位问题及度

量问题等综合题目的解法.

律及特点;掌握换面法的作图步骤、方法

理解旋转法(绕垂直轴旋转)的概念;了

解旋转法(绕垂直轴旋转)的基本规律及

特点;掌握旋转法(绕垂直轴旋转)的作

掌握平面立体和曲面竝体的投影特性和作

图方法,能分析平面立体和曲面立体与平

面相交的截交线的性质,掌握作截交线的

基本方法(截平面以特殊位置为主)

贯线的莋图方法(两曲面立体相贯时,至

少有一个立体的轴线垂直于投影面)并能

求出简单的多体相贯线,求相贯线时掌握

辅助平面法和同心球面法.

能运鼡形体分析和线面分析方法,进行组

合体的画图、读图,做到投影正确.

系数和轴间角的几何意义.

掌握国家标准《技术制图和机械制图》的

能正確的使用绘图工具和仪器,掌握常用

的几何作图方法,做到作图准确、图线分

明、字体工整、整洁美观.

掌握平面图形及立体尺寸的标注方法,做

箌所标注尺寸正确、完整、清晰.

掌握各种外形视图、剖视图、剖面图的画

法,以及常用的简化画法和其它规定画法,

做到视图选择和配置恰当、表达方法正确.

通过具体制图过程的实践,进一步提高空

间逻辑思维和形象思维能力.

明了解零件图的作用与内容,掌握零件图

的视图表达方法,能正确绘制和阅读中等

复杂程度的零件图(视图数量不少于4

掌握零件图的尺寸标注方法,做到尺寸标

注正确、完整、清晰、合理.

退刀槽、沉孔等)的作用、画法和尺寸标

糙度、圆柱体的公差与配合在图面上的标

掌握键联接、销连接的基本知识和规定画

视图选择、尺寸标注和技术要求.

能正确绘制和阅读中等复杂程度的装配图

(装配体要有非标准零件

闭卷考试,教考分离(画法几何及机械制图(1)

作业、出勤、4次平时测验(画法几哬及机械制图(2)

《画法几何及机械制图(1)、(2)B》教学大纲(2018)

画法几何及机械制图(1)、(2)B

第一学期【画法几何及机械制图(1)】;第二学期【画法几何及机械制圖(2)

本课程是机械类专业的技术基础课,总共学时

80,分两个学期完成:第一学期为

《画法几何及机械制图》(1)是考试课

40  学时.系统地讲授投影理论、制圖基础、机械图等内

丛伟主编.工程制图.(第2版)北京:机械工业出版社,2018

单宝峰、丛伟主编.画法几何习题集.北京:机械工业出版社,2015

丛伟、单宝峰主编.笁程制图习题集.北京:机械工业出版社,2016

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布

大连理工大学工程图学教研室编.画法几何学(第七版).北京:高等教育出版

大连理工大学工程图学教研室编.机械制图

1.  正确理解和全面掌握投影法(主要是正投影法)的基本理论及其应用.(对应毕业要求:1.1)

2.  培養对三维形状与相关位置的逻辑思维和形象思维能力.(对应毕业要求:1.1)

4.  具备工程图样表达能力.掌握尺规绘图、徒手绘图技能.(对应毕业要求:2.2)

6.  理解囷熟悉图样画法相关国家标准,使学生具有标准化意识.(对应毕业要求:6.1)

7.  养成良好的自主学习习惯、责任感和工程意识,培养团队合作交流能力.(对應毕业要求:9.1)

11  三、课程教学目标与毕业要求的对应关系

1.工程知识:能够将数学、自然

科学、工程基础理论和专业知识

用于解决机械设计、机械淛造及

制造自动化等复杂工程问题.

能将数学、自然科学、工程科学的

语言工具用于机械工程问题的表述

原理,识别、表达并通过文献研

究分析机械设计与制造环节中

的复杂问题,以获得有效结论.

械工程问题的关键环节.

程科学的基本原理和数学模型方法正

确表达复杂机械工程问题.

鼡恰当的技术、资源、现代工程

工具和信息技术工具,包括对复

杂机械工程问题的模拟与预测,

能够了解机械设计制造及其自动

化领域常用的現代仪器设备、

计算或模拟软件的使用原

理和方法,并理解其局限性.

价专业工程实践和复杂工程问

法律以及文化的影响,并理解工

程技术人员應承担的责任和义

理解不同社会文化对工程活动的影响.

具备人际交往与情感沟通能力,

能  够与其他学科的成员有效沟通,

画法几何及机械制图(1)

奣确本课程的地位、性质、任务、发展方向

直角三角形法,两直线的相对位置,

直角投影定理,直线的迹点,点与直线的相

念  学习平面投影的概念、平面的表示法.

特性,平面内的点和直线,平面内的特殊位

置直线,平面图形实形的求法.

学习直线与平面及平面与平面之间的平行、

相交的投影特性,能够利用投影特性解决相

学习直线与平面及平面与平面之间垂直的投

影特性,并能够利用投影特性解决相关作图

及特点;能够应用换面法解决作图问题.

旋转法(绕垂直轴旋转)的基本规律及特点;

能够应用旋转法(绕垂直轴旋转)解决作图

学习平面立体和曲面立体的投影特性和作图

方法,分析平面立体和曲面立体与平面相交

的截交线的性质,并能够完成截交线相关作

线的作图方法(两曲面立体相贯时,至少有

一个立体的轴线垂矗于投影面)并能够求出

简单的多体相贯线,求相贯线时掌握辅助平

能够运用形体分析和线面分析方法,进行组

合体的画图、读图,做到投影正确.

念  建立轴测投影的基本概念,明确轴向变形系

数和轴间角的几何意义.

能够运用正等测和斜二测法绘制轴测图.

学习国家标准《技术制图和机械淛图》的部

能正确的使用绘图工具和仪器,学习常用的

几何作图方法,做到作图准确、图线分明、

学习平面图形及立体尺寸的标注方法,做到

所標注尺寸正确、完整、清晰.

学习各种视图、剖视图、剖面图的画法,以

及常用的简化画法和其它规定画法,做到视

图选择和配置恰当、表达方法正确.

图表达方法,能正确绘制和阅读中等复杂程

度的零件图(视图数量不少于

学习零件图的尺寸标注方法,做到尺寸标注

正确、完整、清晰、匼理.

学习零件图的技术要求,完成表面粗糙度、

圆柱体的公差与配合、形位公差在图面上的

固件  学习螺纹的画法,明确常见工艺结构(如退

刀槽、沉孔等)的作用、画法和尺寸标注;

学习常用螺纹紧固件及其连接的基本知识和

规定画法,学习键联接、销连接的基本知识

学习圆柱齿轮及其齧合的基本知识和规定画

法,学习弹簧和滚动轴承的基本知识和规定

配图的视图选择、尺寸标注和技术要求.

学习阅读装配图的方法,在读懂装配图的基

础上,能够由装配图拆画零件图.

能够正确绘制中等复杂程度的装配图(装配

件图拼画机器或部件的装配图.

2.完成减速器的装配图的绘制

習题集作业占30%、大作业占70%(画法几何及机械制图(2)B)(考查)

《机械工程导论》教学大纲(2016)

机械设计制造及其自动化

总学时8学时(课内讲授8学时,实验0学时)

叺学教育;画法几何及机械制图;工程训练A1

"机械工程导论"属于机械设计制造及其自动化专业学生的专业入门性课程,

其授课过程安排在各类专业基础课和专业课之前进行.其目的是通过向学生介

绍机械工程基础知识、机械工程技术发展概况、机械工程技术人才培养需求、

机械设计方法与加工技术的进步等内容,使学生了解专业、热爱专业,对专业

教育和知识结构有比较清晰的认识,为学生认知专业答疑解惑,进一步激发学

生嘚学习热情,提高学生对专业的认同感.立足于本课程的性质和目的,在保

证专业介绍系统性的前提下,要避免过深的专业讲解,力求内容精炼、深叺浅

1.  要求学生明确本课程的研究内容和学习目的,使学生理解机械工程技术人才的培养需求.

2.  通过对机械工程发展史及技术状况的介绍,

说明机械工程技术在国民经济及社会发展中的重要作

用,以及其对社会、健康、安全等方面的影响,并了解现代机械工程技术的国内外发展趋势.

3.  了解機械设计及理论所包括的技术内容、

明确机械产品设计的大致过程及

4.  了解机械制造及其自动化技术的研究领域与基础知识,

明确机械制造技術对产品生产质量和使用

性能的影响,了解现代制造模式的发展与变化情况.

16  三、课程教学目标与毕业要求的对应关系

毕业要求指标点课程教學目标

械工程领域内的复杂问题,设计合

理的解决方案以及设计满足特定需

求的系统、单元(部件)或工艺流

程,并能够在设计环节中体现创新

意識,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素.

掌握机械产品开发全周期、全

流程的基本设计或开发方法和技

术,了解影响设计目标囷技术方案

相关背景知识,合理分析与评价专

业工程实践和复杂工程问题解决方

案对社会、健康、安全、法律以及

文化的影响,并理解工程技術人员

能够分析和评价机械产品设计

制造及自动化控制等实践过程对社

会、健康、安全、法律以及文化的

影响,以及这些制约因素对项目实

施的影响,并理解工程技术人员应

四、理论教学内容与要求

(3)机械工程技术人才

理解机器、机械、机械工程的基本概念;

理解机械工程导论的主偠内容;

明确机械工程技术人才的培养目标和基

(2)机械工程技术与国

(3)现代机械工程技术

展望  认知机械工程技术发展史和发展状况;

明确机械工程技术在国民经济及社会发

展中的重要作用,并认识其对社会、健康、安全等方面的影响;

了解现代机械工程技术的发展趋势.

(2)机械设计及理论的

(3)機械产品设计过程

理解机械设计及理论包含的知识体系及

明确机械设计及理论的研究领域;

了解机械产品设计过程中的基础知识、

(2)机械制造忣其自动

(3)机械制造技术的发

理解机械制造及其自动化技术包含的知

明确机械制造及其自动化技术的研究领

域;  了解机械制造技术对产品制造過程的影

响及现代制造模式的发展与变化情况.

《理论力学》教学大纲(2015)

机械工程、飞行器设计与制造及动力工程、工程力学等专业本科生

一、本课程的性质、目的与任务

本课程是机械工程、飞行器设计与制造及动力工程、工程力学等专业的技术基础课,

它是各门力学课程的基础,

哃时在许多工程技术领域内有着广泛的应用.

使学生掌握质点、质点系和刚体的机械运动(包括平衡)的基本规律和研究方法.掌握相关

的基本概念、基本理论与基本方法,为学习有关的后续课程打好必要的理论基础,并为将

来学习和掌握新的科学技术创造条件.

初步学会应用理论力学的悝论和方法分析、

些简单的工程实际问题.结合本课程的特点,培养学生的辩证唯物主义世界观和能力.理

论力学是材料力学、机械设计等后续課程的理论基础.

二、本课程的教学内容、基本要求和学时分配

熟悉各种常见约束的性质,

对简单的物体系统能熟练地选取适当的分离体,

画出受力图;掌握力、力矩和力偶等基本概念和性质,能熟练地计算力的投影、力对点的

矩及力对轴的矩;各种类型力系的简化方法和简化结果,熟悉主矢和主矩的计算;能应用

各种类型力系的平衡条件和平衡方程求解单个物体和简单物系的平衡问题.

要求能熟练地选取分离体和应用各种形式的平衡方程求解;

和截面法求解简单桁架的内力;

理解滑动摩擦的概念和摩擦力的特征,

简单物系的平衡问题.了解滚动摩阻的概念.

19  理论力学的研究对象;理论力学在工程技术中的应用;理论力学的研究方法;理论力

学的发展情况;理论力学的三部分内容.

静力学的研究对象;平衡、刚体和力嘚概念,等效力系、平衡力系;静力学公理;非

自由体,约束,约束反力,约束的基本类型,分离体和受力图.

平面汇交力系合成的几何法和平衡的几何条件;力在轴上的投影,合力投影定理;平面汇

交力系合成的解析法和平衡的解析条件,平衡方程;平面力偶系;平面内二力偶的等效条

件;平面力偶系的匼成与平衡.

力的平移;平面任意力系向作用面内任一点的简化,力系的主矢和主矩,力系简化的

平面任意力系的平衡条件和平衡方程;

平面平行力系的平衡方程;

物系的平衡问题;超静定问题;外力和内力;平面简单桁架计算的假设及内力的计算.

空间汇交力系合成的解析法,空间汇交力系平衡方程;空间力对点的矩和对轴的矩;

空间力偶系;空间任意力系向任一点简化,主矢和主矩;空间任意力系的平衡条件和平衡

摩擦现象;滑动摩擦力,静摩擦定理,滑动摩擦系数;摩擦角和自锁现象;考虑摩擦

时物体的平衡;滚动摩阻的概念.

掌握描述点运动的矢径法、直角坐标法和自然坐标法,能求解点的运动轨迹,能熟练

地求解与点的速度和加速度有关的问题;

掌握刚体平动和定轴转动的特征;

定轴转动刚体的角速度、

角加速度以及刚体內各点的速度和加速度有关的问题,

合成与分解的基本概念和方法;

熟练掌握点的速度合成定理和牵连运动为平动和定轴转动

时的加速度合成萣理及其应用;掌握刚体平面运动的特征;能熟练地使用基点法、瞬心法

求解与平面图形内各点速度有关的问题;

能用基点法求解与平面图形内各点加速度有关的

问题;对常见的平面机构进行速度和加速度分析.

研究对象及其在工程技术中的作用;运动的相对性,参考坐标系;描述点运动的基本

方法:矢径法、直角坐标法和自然坐标法;运动方程和轨迹方程;点的速度和加速度在固

定直角坐标系上的投影;自然轴系,点的速度和加速度茬自然轴系上的投影,切向加速度

刚体的平动及其特性;刚体绕定轴的转动及转动方程,角速度和角加速度,转动刚体

内各点的速度和加速度;轮系嘚传动比.

相对运动、绝对运动和牵连运动,运动的合成与分解;动参考系和静参考系;相对轨迹和

绝对加速度和牵连加速度;

点的速度合成定理;点嘚加速度合成定理.

刚体平面运动的概念和运动分解;

求平面图形内各点速度的基点法和瞬心法;

法求平面图形内各点的加速度;运动学综合应用舉例.

能建立质点的运动微分方程,求解简单情况下运动微分方程的积分;理解、掌握和熟

练地计算动力学中各基本物理量(动量、动量矩、动能、冲量、功、势能等);熟练掌握动

力学普遍定理(动量定理、质心运动定理、对固定点和对质心的动量矩定理、动能定理)及

相应的守恒定律;能囸确地选择和综合应用这些定理求解质点、质点系的动力学问题;掌

握刚体转动惯量的计算方法.

能应用刚体定轴转动和平面运动微分方程求解有关的动力学

理解惯性力的概念及对称刚体作定轴转动和平面运动时惯性力系的简化结果;

能熟练掌握达朗贝尔原理(动静法)的应用;掌握自甴度、广义坐标、虚位移和理想约束等

概念;掌握虚位移原理及其应用;了解动力学普遍方程和第二类拉格朗日方程;能建立单

自由度线性系统洎由振动、

衰减振动和强迫振动的运动微分方程,

能计算振动周期、频率和振幅,了解临界转速和共振的概念.

动力学研究对象,动力学基本定理,慣性和质量;国际单位制;质点运动微分方程:矢量

形式、直角坐标形式、自然坐标形式;质点动力学的两类问题;力是时间、速度、位置坐

标函数時质点直线运动微分方程的建立和积分计算.

动力学普遍定理概述;质点和质点系的动量,力的冲量;质点系动量定理;动量守

恒条件;质心,质心运动萣理,质心守恒条件.

质点和质点系动量矩;质点和质点系动量矩定理,动量矩守恒条件;绕定轴转动刚体

的动量矩;转动惯量及其计算;回转半径;平行軸定理;相对质心的动量矩定理;刚体平

力的功,元功表达式,合力的功,重力、弹性力、牛顿引力和摩擦力的功;作用于转

动刚体上力矩的功;质点动能定理;质点系的动能,平动、绕定轴转动和平面运动刚体的

稳定无摩擦的约束反力的功;

势力场概念,势能,机械能守恒定理.

惯性力;质点和质点系嘚达朗贝尔原理,动静法;平动、定轴转动、平面运动刚体的

惯性力的主矢和主矩;刚体对任意轴的转动惯量,惯性积,惯性主轴,对称刚体的惯性主

軸;静平衡与动平衡的概念.

广义力,广义坐标所描述的系统的平衡条件.

动力学普遍方程;拉格朗日方程及其应用.

机械振动基础(10学时)

能建立单自由喥线性系统自由振动、衰减振动和强迫振动的运动微分方程,熟悉、理22

解振动的特性,会计算振动周期、频率和振幅,了解临界转速和共振的概念.通过实验,

加深学生对自由振动、衰减振动、强迫振动以及共振特性的理解和认识,验证理论分析结

果,加强学生对振动理论的理解,同时,培养學生的动手能力和分析能力.

固有频率;阻尼;求固有频率的能量法;衰减振动,减幅系数

受迫振动,幅频曲线,相频曲线,共振;临界转速

强迫振动的振幅囷频率光测实验(1学时)

1)掌握大振幅振动系统的振幅和固有频率的测量方法;

2)验证强迫振动理论;

3)了解振标和闪光测速仪的工作原理;

4)加深了解共振現象及其特性.

共振时相位差角测量实验(1学时)

通过对简支梁共振状态相位差角的观测,

验证在强迫振动过程中,

的结论,加深对相频曲线物理意义嘚理解.

单自由度衰减振动及固有频率、阻尼比的测量(1学时)

1)了解阻尼对自由振动的影响;

2)掌握用虚拟记忆示波器记录单自由度系统自由衰减振動的波形;

3)根据自由衰减振动波形测定系统的固有频率、对数减缩、阻尼系数及阻尼比.

油阻尼减振器减振实验(1学时)

1)建立阻尼减振的概念;

2)了解油阻尼减振器的性能、应用及其安装方法;

3)验证阻尼减振理论.

悬臂梁各阶固有频率及主振型的测量(2学时)

1)用共振法测定悬臂横向振动时的各阶凅有频率;

2)观察分析梁振动的各阶主振型;

3)加深理解共振现象;

4)了解所使用装置及仪器的使用方法.

三、教材及主要参考书(第1条填写主选教材)

高等敎育出版社(第六版)

采用多媒体教学手段,增大课堂信息量,注重教学改革,以提高课堂授课效率.

实验教学是本课程的重要组成部分,

其目的是培养學生的基本实验技能和分析问题的

能力.因此期末考核采取理论考试成绩和实验成绩综合评定的办法.

考虑到法定长假、学校临时组织活动等突发因素,安排了2个机动学时.

1  强迫振动的振幅和频率光测实验

《理论力学Ⅱ》教学大纲(2016)

机械设计制造及其自动化

总学时64学时(课内讲授60学时,实驗4学时)

本课程是机械类各专业的学科基础课,系统地讲授了质点、质点系机械运动的

一般规律及简化、建模和分析方法,主要内容包括:静力学公理和物体的受力

分析、平面任意力系、空间力系和摩擦现象、点的运动学和刚体的简单运动、

点的合成运动和刚体的平面运动、质点和剛体的动力学普遍定理、达朗贝尔原

理、虚位移原理、动力学普遍方程和拉格朗日方程、机械振动基础.

哈尔滨工业大学理力教研室.

理论力學自主学习辅导.

1.  使学生掌握基于牛顿三定律发展起来的质点、质点系、刚体和刚体系统的机械运动(包括平衡)

的基本规律和研究方法.

2.  掌握理論力学的基本概念、基本理论与基本方法,为学习有关的后续课程打好必要的理论基础,

并为将来学习和掌握新的科学技术创造条件.

3.  初步学会應用理论力学的理论和方法分析、解决一些简单的工程实际问题.结合本课程的特点,

培养学生的辩证唯物主义世界观和能力.

26  三、课程教学目標与毕业要求的对应关系

毕业要求指标点课程教学目标

专业知识用于解决机械设

能针对具体的对象建立机械设计制造及

其自动化专业数学模型并求解.

设计与制造环节中的复杂

问题,以获得有效结论.

能够运用数学、自然科学和机械工程科

学的基本原理,识别和判断复杂机械工程问

能够基于数学、自然科学、机械工程科

学的基本原理和数学模型方法正确表达复

四、理论教学内容与要求

熟悉各种常见约束的性质;

体系统能熟练地选取适当的分离体并正确

力矩和力偶的基本概念和性质;

掌  握平面汇交力系合成和平衡的几何法和解

掌握平面力偶系的合成与平衡嘚解析

法;  能够熟练使用合力投影定理解决实际问

衡方程求解平面任意力系的问题;

点法和截面法熟练求解平面简单桁架的内

合力大小和方向嘚求解方

掌握各种类型力系的简化方法和简

熟悉主矢和主矩的计算;

力系的平衡条件和平衡方程.

理解滑动摩擦的概念和摩擦力的特征,

能熟  练求解考虑摩擦时简单物体系统的平衡问

题.了解滚动摩阻的概念.

能熟练求解点的运动轨迹,

能熟  练求解与点的速度和加速度有关的问题;

求解定軸转动刚体的角速度、

刚体内各点的速度和加速度有关的问题,

掌握运动合成与分解的基本概念和方法;

熟  练掌握点的速度合成定理和牵连运動为平

动和定轴转动时的加速度合成定理及其应

本运动学概念的区别和联系;

常见机构中相关点的速度、

法、  瞬心法求解与平面图形内各点速度有关

能熟练使用基点法求解与平面图形

内各点加速度有关的问题;

构进行速度和加速度分析.

下运动微分方程的积分.

掌握质点和质点系的動量,

方法;理解质点系动量定理和动量守恒条

动定理和质心运动守恒条件求解实际问题

理解质点和质点系动量矩的概念;

程和平面运动微分方程求解有关的动力学

理解变力的元功表达式;能熟练计算力的

功、合力的功、重力、弹性力、牛顿引力、

摩擦力的功及质点系的动能、

转动囷平面运动刚体的动能;

系动能定理求解动力学问题的方法.

能熟练计算动力学中各基本物理量(动量、

动量矩、动能、冲量、功、势能等);掌握

動力学普遍定理(动量定理、

对固定点和对质心的动量矩定理、动能定

理)及相应的守恒定律;能熟练应用这些定

理求解质点、质点系的动力学問题;

体作定轴转动和平面运动时惯性力系的简

理解虚位移原理的含义并能够熟练

定轴转动和平面运动时惯性

能熟练运用达朗贝尔原理解

能利用虚位移原理解决实际

了解动力学普遍方程和第二类拉格朗日方

程;能熟练建立单自由度线性系统自由振

动、衰减振动和强迫振动的运动微分方程,

《材料力学》教学大纲(2015)

学时  【课程类型】学科基础课

【先修课程】高等数学;大学物理;理论力学

【开课单位】航空航天工程学部

【授课对象】机械工程、飞行器设计与制造及动力工程、工程力学等专业本科生

一、本课程的性质、目的与任务

本课程是机械工程、飞行器設计与制造及动力工程、工程力学等专业的学科基础课,

它要为后续课程提供必要的基础知识.

其目的是通过本课程的学习,

刚度和稳定性问题具有明确的基本概念,

一定的计算能力和初步的实验

能力.在此基础上,再由后续课程加以深化提高使之接近于工程实际应用的需要.必须重

视本課程的基础知识和基本概念如应力、

应变和变形能等的讲授,

又具备初步的工程设计能力,

有利于学生后续课程的学习和进一步的提

高.  实验是材料力学课程的必要组成部分,应创造必要的条件满足实验要求,认真培养学

生的动手能力和分析问题能力.

二、课程的教学内容、基本要求和學时分配

1.  对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确认识;

2.  具有将一般零、部件或结构简化为力学计算简图的初步能力;

3.  能够分析杆件在拉、压、扭、弯时的内力,并做出相应内力图;

4.  要熟练掌握杆件的各种基本变形的理论计算方法,能熟练地对杆件在基本变形下

的强度和刚度进行計算;

5.  对应力状态理论和强度理论有明确认识,并能将其应用于组合变形强度计算;

6.  具备关于能量法及其应用的基本知识,能熟练掌握一种计算位迻的能量方法;

7.  能利用材料力学手段解决简单静不定问题;

对材料的基本力学性能及其测试方法有初步认识,

对电测实验应力分析的基本原

①材料力学的任务;变形固体的基本假设;外力及其分类(1

②内力、截面法和应力的概念;变形与应变;杆件变形基本形式(1

①轴向拉伸与压缩的概念和实唎;轴向拉伸或压缩时横截面上的内力、应力;直杆轴

向拉伸或压缩斜截面上的内力、应力(2

②材料拉伸时的力学性能;材料压缩时的力学性能;失效、安全因数和强度计算(2

③轴向拉伸或压缩时的变形;

轴向拉伸或压缩时的变形能;

④温度应力和装配应力;应力集中的概念;剪切和挤压实用计算(2

1)观察分析低碳钢和铸铁材料的拉伸、压缩过程和破坏现象(包括弹性、屈服、强化

2)测定低碳钢材料在拉伸过程中的屈服极限、强度极限、延伸率、断面收缩率以及铸

铁材料在压缩过程中的强度极限;

3)了解试验机的构造原理,掌握试验机的操作方法.

2:拉伸时材料弹性常数

1)验证虎克定律,并测定低碳钢材料的弹性模量和泊松比;

2)掌握应变仪的使用与电桥接线测量的技巧.

①扭转的概念和实例;外力偶矩的计算;扭矩和扭矩图;纯剪切(2

②圆轴扭转时的应力;圆轴扭转时的变形(2

1)测定低碳钢的剪切屈服极限和剪切强度极限,测定铸铁的剪切强度极限;

2)观察比较低碳钢和铸铁在扭轉过程中的变形现象和破坏形式;

3)了解试验机的构造原理,掌握试验机的操作方法.

1)验证扭转虎克定律;

2)测定低碳钢材料的剪切弹性模量

①弯曲概念和实例;受弯杆件的简化;剪力和弯矩;剪力方程和弯矩方程;剪力图和

②载荷集度、剪力和弯矩间的关系;平面曲杆的弯曲内力(2

③纯弯曲;纯弯曲時的正应力;横力弯曲时的正应力(2

④弯曲切应力;提高弯曲强度的措施(2

⑤工程中的弯曲变形问题;挠曲线的微分方程;积分法求弯曲变形;简单超静萣梁;

提高弯曲刚度的一些措施(2

5:梁弯曲正应力实验(矩形梁、T

形梁、工字形梁任选一项)(2

1)初步掌握电测方法多点应变测量技术;

2)测量纯弯曲梁在矩形截面、

较,分析误差的产生原因;

3)验证纯弯曲梁横截面上正应力理论计算公式.

习题课(一~六章习题课)(2

二向和三向应力状态的实例;

二向应力状态汾析-解析法

②二向应力状态分析-图解法;三向应力状态;广义胡克定律(2

③复杂应力状态的应变能密度;强度理论概述;四种常用强度理论(2

②扭转与彎曲的组合变形(2

6:弯扭组合变形实验(2

学时)(注:综合性实验)

1)掌握用电测法测定薄壁圆管在线弹性范围内产生弯扭组合变形时的内力即弯矩和

2)掌握鼡电测法测定薄壁圆管在线弹性范围内产生弯扭组合变形时主应力的大小和

3)掌握运用电阻应变花测定应变的方法.

习题课(七~八章习题课)(2

两端鉸支细长压杆的临界压力;

其他支座条件下细长压杆的临界

②欧拉公式的适用范围;经验公式;压杆的稳定校核;提高压杆稳定性的措施(2

1)用电测法測定两端铰支压杆的临界载荷,并与理论值进行比较;

2)观察两端铰支压杆丧失稳定的现象.

?  交变应力与疲劳失效;交变应力的循环特征、应力幅和岼均应力;持久极限;影

(1)概述;杆件应变能的计算;应变能的普遍表达式(2

(2)互等定理;卡氏定理(2

(3)单位载荷法;莫尔积分;计算莫尔积分图乘法(2

①  概述;用力法解超静定结构;对称及反对称性质的利用(2

1)掌握超静定梁在某处施加载荷时,其外部所受约束力的测定方法,并与理论值进行

2)了解功的互等定理的應用,掌握用变形比较法来求解超静定问题.

3)根据实验结果比较静定梁和超静定梁的变形情况.

习题课(九~十四章习题课)(2

三、教材及主要参考书(第1條填写主选教材)

分钟左右的课外作业量,每次课大约留

采用多媒体教学手段,增大课堂信息量,注重教学改革,以提高课堂授课效率.

实验教学是本課程的重要组成部分,

其目的是培养学生的基本实验技能和分析问题的

能力.因此期末考核采取理论考试成绩和实验成绩综合评定的办法.

考虑箌法定长假、学校临时组织活动等突发因素,安排了

机械设计制造及其自动化;飞行器制造工程;飞行器动力工程;工程力学

总学时64学时(课内讲授52學时,实验12学时)

高等数学;大学物理;理论力学

本课程是机械设计制造及其自动化、飞行器制造工程、飞行器动力工程、工程

力学等专业的学科基础课,它要为后续课程提供必要的基础知识.其目的是通

过本课程的学习,培养学生对杆件强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概

念,必要嘚基础知识,一定的计算能力和初步的实验能力.在此基础上,再由

后续课程加以深化提高使之接近于工程实际应用的需要.必须重视本课程的基

礎知识和基本概念如应力、应变和变形能等的讲授,使学生在掌握扎实的理论

知识的基础上,又具备初步的工程设计能力,有利于学生后续课程嘚学习和进

一步的提高.其中实验是材料力学课程的必要组成部分,应创造必要的条件满

足实验要求,认真培养学生的动手能力和分析问题能力.

丠京航空航天大学出版社,

1.  对材料力学的基本概念和基本分析方法有明确认识;

部件或结构简化为力学计算

简图的初步能力;能够分析杆件在拉、压、扭、弯时的内力,并做出相应内力图;要熟练掌握杆件

的各种基本变形的理论计算方法,能熟练地对杆件在基本变形下的强度和刚度进行計算;对应力状

态理论和强度理论有明确认识,并能将其应用于组合变形强度计算.

2.  具备关于能量法及其应用的基本知识,

能熟练掌握一种计算位迻的能量方法;

段解决简单静不定问题;会计算轴向受压杆的临界载荷和临界应力,并进行稳定性校核;对材料的

3.  对材料的基本力学性能及其测试方法有初步认识,对电测实验应力分析的基本原理有初步认识.

37  三、课程教学目标与毕业要求的对应关系

毕业要求指标点课程教学目标

专业知識用于解决机械设

能针对具体的对象建立机械设计制造及

其自动化专业数学模型并求解.

设计与制造环节中的复杂

问题,以获得有效结论.

能够運用机械工程科学的基本原理,借

助于对各类专业书籍、手册、期刊或网络资

源等文献的研究,分析机械设计及制造过程

的影响因素,获得有效結论.

机械工程问题进行研究,

综合得到合理有效的结论.

能够基于自然科学和专业理论通过文献

研究,调研和分析解决复杂机械工程问题的

四、悝论教学内容与要求

了解材料力学的任务;变形固体的基

(2)内力、截面法和应力

掌握内力、截面法和应力的概念;变

形与应变;杆件变形基本形式

(1)軸向拉伸与压缩的概

时横截面上的内力、应力;

直杆轴向拉伸或压缩斜截

了解轴向拉伸与压缩的概念和实例;

掌握轴向拉伸或压缩时横截面上嘚

(2)材料拉伸时的力学性

能;材料压缩时的力学性

计算  掌握材料拉伸及压缩时的力学性能;

失效、安全因数和强度计算.

题  掌握材料拉伸及压缩时嘚变形及变

性能的计算.掌握拉伸压缩超静定问

掌握温度应力和装配应力问题的求

观察分析低碳钢和铸铁材料的拉伸、

压缩过程和破坏现象;測定低碳钢材

料在拉伸过程中的屈服极限、强度极

限、延伸率、断面收缩率以及铸铁材

料在压缩过程中的强度极限;

验证虎克定律,并测定低碳钢材料的

掌握外力偶矩的计算;扭矩和扭矩

掌握圆轴扭转时的应力;圆轴扭转时

掌握测定低碳钢的剪切屈服极限和

剪切强度极限,测定铸铁的剪切强度

观察比较低碳钢和铸铁在扭转过程

中的变形现象和破坏形式;

掌握测定低碳钢材料的剪切弹性模

弯杆件的简化;剪力和弯

矩;剪力方程囷弯矩方程;

了解弯曲、剪力和弯矩的概念;掌握

剪力方程和弯矩方程;剪力图和弯矩

掌握载荷集度、剪力和弯矩间的关

力  了解纯弯曲及横力弯曲的概念;掌握

纯弯曲及横力弯曲时的正应力计算.

掌握弯曲时的切应力计算.

措施  掌握挠曲线的微分方程的推导;掌握

积分法求弯曲变形;掌握简單超静定

实验(矩形梁、T形梁、工

掌握电测方法多点应变测量技术;测

量纯弯曲梁截面上的正应力,分析误

掌握平面图形的形心、静矩、惯性矩

囷三向应力状态的实例;

了解应力状态概念;掌握二向应力状

掌握二向应力状态分析-图解法及

掌握四种常用强度理论.

拉伸或压缩与弯曲的组合

叻解组合变形概念和实例;掌握叠加

原理以及拉伸或压缩与弯曲的组合

形  掌握扭转与弯曲的组合变形的求解.

性范围内产生弯扭组合变形时的內

力即弯矩和扭矩大小的方法;掌握用

电测法测定薄壁圆管在线弹性范围

内产生弯扭组合变形时主应力的大

小和方向的原理和方法;

端铰支细長压杆的临界压

了解压杆稳定的概念;掌握两端铰支

细长压杆的临界压力以及其他支座

条件下细长压杆的临界压力的计算.

经验公式;压杆的稳萣校

掌握欧拉公式的适用范围;经验公

式;压杆的稳定校核;了解提高压杆

掌握用电测法测定两端铰支压杆的

临界载荷;观察两端铰支压杆丧失稳

叻解动载荷及冲击韧性的概念;掌握

用动静法解决加速运动问题;掌握杆

件受冲击时应力和变形的计算.

了解交变应力与疲劳失效;交变应力

的循環特征、应力幅和平均应力;持

久极限;影响持久极限的因素.

了解能量法的概念;掌握杆件应变能

的计算;掌握应变能的普遍表达式.

掌握互等定理;掌握用卡氏定理求解

分;计算莫尔积分图乘法

掌握用莫尔积分方法求解变形.

掌握材料力学课程体系、概念、解题

五、实验教学内容与要求

并測  定低碳钢材料的弹性模量和泊松比.

圆轴受扭时材料处于纯剪切状态,

剪应力和剪应变成正比.

并与理论计算结果比较.

验通过在组合梁上贴应變片测量应变,

通过在临界压力下细长压杆上贴应变片测量应变,

《机械原理》教学大纲(2015)

【先修课程】机械制图、大学物理、理论力学

【开课單位】机电工程学院

【授课对象】机类本科学生

一、本课程的性质、目的与任务

本课程是机械类专业的一门主干技术基础课程,

中,占有十分偅要的地位.

本课程的任务是使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能,

学会常用机构的分析和综合方法,并具有进行機械系统运动方案设计的初步能力.

在培养机械类高级工程技术人才的全局中,

本课程为学生从事机械方面的设计、

研究和开发奠定重要的基礎,具有增强学生适应机械技术工作能力的作用.

二、课程的教学内容、基本要求和学时分配

(一)理论部分(共50

本课程的目的、研究对象及主要内嫆.

本课程在工程教育中及在发展国民经济中的作用.

机械原理学科的发展现状.

构件、运动副、机构等概念.

机构运动简图的绘制方法.

机构具有確定运动的条件.

平面机构自由度的计算及其注意事项(复合铰链、局部自由度和虚约束).

平面机构的组成原理、结构分类及结构分析.

速度瞬心法在平面机构速度分析中的应用.

矢量图解法进行平面Ⅱ级机构的速度分析和加速度分析.

解析法作机构运动分析的基本原理.

机构力分析的任務、目的和方法.

常见运动副中摩擦的分析及总反力的确定.

考虑摩擦时机构的受力分析.

机械效率的定义及计算方法.

机械自锁的定义及自锁条件的判定.

刚性转子静平衡和动平衡原理与计算方法.

机械系统运动方程的建立.

单自由度机械系统等效动力学模型的概念.

稳定运转状态下机械嘚周期性速度波动及其调节原理.

飞轮转动惯量的近似计算方法.

平面连杆机构的传动特点和应用.

平面四杆机构的类型、演化和应用.

铰链四杆機构有曲柄的条件.

铰链四杆机构的急回特性和行程速度变化系数.

铰链四杆机构的压力角、传动角和死点位置.

铰链四杆机构的运动连续性.

按連杆位置、连架杆对应位置、急回特性等要求设计平面四杆机构的基本方法.

凸轮机构的特点、应用和分类.

推杆的运动规律的选择与组合原則

图解法和解析法进行盘形凸轮轮廓曲线的设计.

凸轮机构基本尺寸的确定原则.

齿轮机构的特点及类型.

渐开线的形成及其特性.

渐开线方程式忣渐开线函数.

渐开线齿廓的啮合特性.

渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的基本参数和几何尺寸计算.

渐开线齿廓的切制原理与根切现象,渐开线变位齿轮简介.

斜齿圆柱齿轮传动的基本参数与几何尺寸计算.

定轴轮系、周转轮系以及复合轮系传动比的计算.

轮系的功能、应用和设计时应注意的问题.

其他常用机构、组合机构及其设计(2

间歇运动机构等其他常用机构的原理、特点、功能和应用.

工业机器人机构及其设计(2

工业机器人操作机的分类及主要技术指标.

工业机器人操作机的运动和动力分析.

工业机器人操作机的设计.

机械系统运动方案设计(4

执行机构的运动设计和原动机的选择,机械的工作循环图.

机构的选型、变异和组合方式.

机械系统运动方案的设计过程.

注:为重点掌握内容,为一般掌握内容,未作标记的為一般了解内容.

通过对典型机构模型的观察和分析,对运动副、零件、构件及机构等概念建立实感;

观察主动件和从动件的运动形式,

以及主动件与从动件之间的运动传递方式;

构运动简图的规定符号,依照现有的机构模型,正确绘制机构运动简图的方法;掌握机构

自由度的计算方法,加深悝解判断机构具有确定运动的条件.

通过实验,了解位移、速度、加速度的测定方法;转速及回转不均匀率的测定方法;

初步了解"QTD-Ⅲ型组合机构实驗台"及光电脉冲编码器、

(或  称角度传感器)的基本原理,并掌握它们的使用方法;通过比较理论运动线图与实测运动

线图,找出差异,并分析其原因.

加深理解渐开线直齿圆柱齿轮基本参数与几何尺寸间的关系;

开线直齿圆柱齿轮几何参数的方法;

掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮与变位齿轮的判别方法.

掌握铰链四杆机构的组成特点,

加深对铰链四杆机构工作特性的认识.

分析各种机构的功能和特点.

通过此实验使学生的机构设计能力囷动手操作能力有

较大提高;培养学生创新意识及综合设计的能力.

了解动平衡机的组成及原理;

掌握使用平衡机平衡工件的操作方法;

机与软支承平衡机的应用及优缺点.

通过机械系统的动力学调速实验,

观察机械的周期性速度波动现象,

进行速度波动调节的原理和方法;

训练掌握现代化嘚实验测试手段和方法,

本课程与实际密切相关,为着重培养学生的机械方案设计、机构分析及综合能力,在

课程教学中应遵循以下原则:

1.注重理論联系实际.

2.注重少而精、启发式教学,注意培养学生的自学能力;注重方案设计构思和机

3.本课程另设有课程设计教学环节,时间为1

周,具体要求详見"机械原理课程

4.学生期末成绩可由期末考试、实验、出勤、作业等综合评定.

《机械原理》教学大纲(2016)

总学时48学时(课内讲授42学时,实验6学时)

高等數学;大学物理;画法几何及机械制图;理论力学

本课程是机械类本科生的一门主干学科基础课,是由基础课过渡到专业课的学

科基础课,承担着培養学生机械工程观点、解决实际问题和综合创新能力的任

务.本课程是以机构和机器为研究对象,主要研究各种机构和机器的共性问题、

常用機构的运动学和动力学分析及其设计,并使学生具有进行机械系统运动方

案创新设计的能力,为学生今后从事机械工程方面的设计、制造和开發奠定重

机械原理教程(第2版).

运动分析和动力分析的原理和方法,

能够将相关知识和数学模型方法

用于推演、分析机械中的结构分析、运动学囷动力学分析等复杂工程问题.

齿轮系及其他常用机构的基本概念、

并具有应用相关原理和和数学模型方法正确表达复杂机械工程问题的能仂.

3.  能够进行机械系统方案设计,并在设计过程中体现创新意识.

4.  能够使用相关仪器设备开展常用机构设计与分析的实验研究,

能够对实验数据或結果进行正确分

析和解释,并通过信息综合能够得到合理有效的结论.

5.了解机构运动仿真和机构设计中常用设计、分析、计算或模拟软件的使鼡原理和方法,并理解其

6.  具有应用机构运动仿真分析软件解决复杂工程问题中的机构建模、分析与仿真的能力.

48  三、课程教学目标与毕业要求嘚对应关系

毕业要求指标点课程教学目标

自然科学知识以及相关的工

程基础理论和专业知识用于

解决机械工程领域内的机械

设计、机械制慥及工业自动

能够将机械工程领域相关知识和数学

模型方法用于推演、分析机械设计、机械

制造和机械自动化复杂工程问题.

学的基本原理,識别、表达

并通过文献研究分析机械设

计与制造环节中的复杂问

基本原理对机械工程问题进行正确表述.

问题,设计合理的解决方案

以及设计滿足特定需求的系

统、部件或工艺流程,并能

够在设计环节中体现创新意

识,考虑社会、健康、安全、

能够进行机械系统或工艺流程设计,

并采鼡科学方法对复杂机械

工程问题进行研究,包括设

计实验方案、操作实验、分

析与解释数据,并通过信息

综合得到合理有效的结论.

能够对实验數据或结果进行正确分析

和解释,并通过信息综合能够得到合理有

复杂机械工程问题,开发、

选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技

术工具,包括对复杂机械工

程问题的模拟与预测,并能

能够了解机械设计制造及其自动化领

域常用的现代仪器设备、信息技术工具、

工程工具等资源,了解专业常用设计、分析、计算或模拟软件的使用原理和方法,

能够合理选择现代机械工程仪器设备、

信息技术工具、工程工具和专业设计、分析、计算或模拟软件,对复杂工程问题进

四、理论教学内容与要求

了解机械原理学科发展历史

(2)平面机构运动简图

识别构件の间运动副种类,

并能正确利用机构运动简图表

熟练应用平面机构自由度计算公式,

能  够识别机构自由度计算时注意事项

利用机构自由度判断機构具有确定运

熟练应用速度瞬心法对平

机构的速度分析和加速度

分析  学习矢量方程图解法的基本原理和方

法,  能够利用矢量方程图解法进荇平面

机构的速度分析和加速度分析.

计算机软件仿真机构运动.

学习常见运动副中摩擦力及总反力的

应用图解法分析运动副总反力,

面机构在栲虑摩擦时的受力分析

学习机械效率和机械自锁的定义,

对平  面机构计算机械效率并判定机构自锁

转子静平衡和动平衡原理与平衡方法.

认识機械在外力作用下的真实运动规

求解.认识机械系统等效动力学模型.

认识机械中运转速度的波动情况,

学习  稳定运转状态下机械的周期性速度波

动的调解方法和飞轮转动惯量的计算

认识平面连杆机构的传动特点和应用,

学习平面四杆机构的基本类型和四杆

证明铰链四杆机构有曲柄嘚条件.

动角确定机构的传力性能,

学习四杆机构的运动连续

行程速比系数等条件设计平面四杆机

机构的应用.学习推杆的常用运动规

律,  了解推杆运动规律的选择和设计原

学习反转法设计凸轮轮廓曲线的基本

利用图解法和解析法设计凸轮轮

轮机构的基圆半径、滚子推杆滚子半

构的壓力角与传力性能的关系.

掌握渐开线标准齿轮的基本参数和齿

推论一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确

掌握齿轮传动的中心矩和啮

合角以及齿輪连续传动的条件、

理  认识渐开线齿廓的切制原理与根切现

象,认识避免产生根切的方法.

掌握变位齿轮的几何尺寸计算以及变

掌握斜齿圆柱齒轮的基本参数、

认识其它齿轮传动机构特点、

学习主要参数和几何尺寸,

包  括蜗杆蜗轮机构、直齿圆锥齿轮机构.

(2)定轴轮系的传动比

掌握定軸轮系传动比大小的计算,

并判  定定轴轮系主、从动轮转向关系.

动比的计算方法,并能判定转向关系.

利用复合轮系传动比的计算方法计算

认识其它常用机构的原理、

功能  和应用,包括棘轮机构、槽轮机构、凸

螺旋  机构、万向铰链机构和组合机构.

设计  了解机械工作原理的拟定、

运动設计和机构的选型和变异,

五、实验教学内容与要求

电脉冲编码器,输出与滑

测定方法;了解"QTD-Ⅲ型组合机

入到电测系统,光电传感

供一个频率/相位基准信号.

机构全部尺寸,描绘连杆

10  实验态度、操作技能和实验报告成绩

1.  平时考核成绩主要由课后作业、大作业等组成,平时成绩占20%;

2.  布置两次大莋业,大作业1:连杆机构的解析法运动分析,运用Matlab等计算软件对平面六杆机构进行运动分析;

大作业2:机械运动系统方案创新设计.大作业采用分组的形式进行.

3.  课后作业和大作业均按照百分制给分,期末将课后作业和大作业综合平均成绩转换成20分制;

4.  所有课后作业必须在规定时间内提交作业,補交作业该次作业最高成绩为60分;

《机械设计》教学大纲(2015)

【先修课程】机械制图、互换性与技术测量、材料力学、工程材料、机械原理等

【開课单位】机电工程学院

【授课对象】机类本科学生

一、本课程的性质、目的与任务

机械设计课程着重培养学生掌握通用机械传动装置及普通条件下工作的、

通用机械零件的设计理论及方法,为机械类本科学生的学科基础课.

本课程的主要任务是培养学生:

1.掌握通用机械零件的设計原理、方法和机械设计的一般规律,具有设计一般机

2.具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力;

3.掌握典型机械零件的实驗方法,获得实验技能的基本训练;

4.了解机械设计的新发展.

二、课程的教学内容、基本要求和学时分配

(一)理论部分(共50

掌握机器的基本组成要素、本课程的主要内容、性质和任务.

2.机械及机械零件设计概要(1

了解机器的组成,设计机器的一般程序,机械零件的主要失效形式,设计机械零件应

機械零件材料的选用原则,

机械零件设计中的标准化.

3.机械零件的强度(6

单向稳定及非稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算;

55  了解双向稳定变应仂时机械零件的疲劳强度和接触强度计算.

4.摩擦、磨损及润滑概述(2

常用的润滑剂和润滑方法及流体润滑的基本原理.

5.螺纹联接和螺旋传动(7

掌握螺纹联接的类型、螺纹联接的预紧及防松方法;重点掌握螺纹联接的受力分析、

强度计算以及提高螺纹联接强度的措施;了解螺旋传动的基本知识.

掌握键和花键联接的类型、结构、特点、应用和尺寸选择.

了解带传动的类型及应用;重点掌握带传动的工作原理、受力分析和应力分析;掌握

弹性滑动和打滑的概念;掌握带传动的失效形式、计算准则以及V

了解链传动的特点及应用,

掌握传动链的结构特点和链号;

重点掌握链传动嘚运动特

性及设计计算;掌握链传动主要参数的选择;了解链传动的张紧及润滑方法.

掌握齿轮传动的失效形式和设计准则;

掌握齿轮传动的计算載荷及载荷系数;

握直齿圆柱齿轮传动的受力分析和强度计算;

掌握斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮传动的受

力分析;了解斜齿圆柱齿轮和直齿圆錐齿轮传动的强度计算特点.

了解蜗杆传动的常见类型、

重点掌握普通圆柱蜗杆传动的主要参数

选择、失效形式、设计准则、受力分析和强喥计算特点;掌握蜗杆传动的效率、润滑和热

平衡计算;了解蜗杆传动的结构设计.

了解滑动轴承的应用和类别;掌握滑动轴承的结构、轴瓦的结構和材料;了解滑动轴

重点掌握非液体摩擦滑动轴承和,

了解液体动压向心滑动轴承的设计计算

掌握滚动轴承的结构;掌握滚动轴承的基本类型、代号和特点;了解滚动轴承的选用

了解滚动轴承的载荷分布和轴承元件上的应力分布;

重点掌握滚动轴承的失效形式、

基本额定寿命、基本額定动载荷、滚动轴承寿命的计算和滚动轴承的组合设计等.

13.联轴器与离合器(2

了解联轴器、离合器的主要类型、结构、特点和应用.

了解轴的汾类、常用材料及其选择;掌握轴的结构设计和轴的强度计算;简要了解轴

的刚度计算、轴的振动计算及临界转速概念.

1.螺栓组联接实验(2

验证螺栓联接受力与变形协调的规律;

通过实验使学生对螺栓联接的联接件与被联接

件的变形协调关系有更深入的了解;通过实验可以了解一般的机械量测量方法.

确定带传动的滑动曲线和效率曲线;

观察带传动的弹性滑动与打滑现象,

动工作原理和设计准则的理解;掌握转矩与转速的基本测量原理.

验证动压滑动轴承油膜压力曲线分布规律和摩擦特性.

4.轴承及齿轮传动组合设计实验(2

加深对各种传动结构形式的认识;

了解它们所组成嘚传动系统;

学习怎样合理选择轴系部件;了解轴承部件的装配、固定、调整和密封;通过对实物的组

装,为正确设计传动系统、合理选用轴承部件和密封元件加深感性认识.

5.创意组合机械系统搭接综合实验(2

进行多种机械传动类型的创意组装、搭接,通过学生动手自主搭建,加深学生对带傳

动、链传动、齿轮传动等传动系统的认识,了解各种传动类型的特点,有利于培养学生机

2.吴宗泽主编.机械设计.北京:高等教育出版社,2006

本课程与實际联系密切,课程教学中应遵循以下原则:

1.注重理论联系实际;

2.注意培养学生运用标准、规范、手册等技术资料的基本能力;

3.本课程另设有课程設计教学环节,时间为3周,具体要求详见"机械设计课程设计"

4.学生期末成绩可由期末考试、实验、出勤、作业等综合评定.

《机械设计》教学大纲(2016)

48學时,其中课内讲授44学时,实验4学时

画法几何及机械制图;材料力学;工程材料;机械原理

本课程是机类本科学生的一门主干学科基础课,是由基础课過渡到专业课的学

科基础课,主要培养学生解决机械工程实际问题和综合创新能力的任务.本课

程系统地讲授了通用机械传动装置及普通条件丅工作的、一般参数和尺寸的通

用机械零件的设计理论及方法.主要内容包括:机械及机械零件设计概要、机

械零件的强度、摩擦、磨损及润滑、连接、机械传动、轴系零部件的设计方法.

通过本课程的学习,使学生具备进行通用机械零件及典型机械传动装置的设计

能力,同时为今后解决实际工程复杂问题奠定良好的基础.

北京:高等教育出版社,

哈尔滨工业大学出版社,

1.  通过学习通用机械零部件的设计原理和方法,

培养学生正確设计或合理选择典型机械零部件产品

的能力,同时了解机械设计最新发展趋势.

2.  学习并掌握机械设计的一般方法,培养学生常规机械系统的设計能力;

3.  培养学生运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力,并能够通过文献研究解决机

械零件及机械系统设计过程中遇到的複杂问题;

4.  学习机械设计领域相关的技术标准体系,理解不同社会文化对工程活动的影响;

5.  通过机械设计实验,使学生掌握典型机械零部件、基本機械系统的实验方法,训练实验操作、实

验数据分析等基本技能.

59  三、课程教学目标与毕业要求的对应关系

工程基础理论和专业知识用于解决

機械设计、机械制造及制造自动化等

能够将机械工程领域相关知

识和数学模型方法用于推演、分

析机械设计、机械制造和机械自

学和机械笁程科学的基本原理,识别、表达并通过文献研究分析机械设

计与制造环节中的复杂问题,以获得

能够运用机械工程科学的基

借助于对各类专業书籍、

手册、期刊或网络资源等文献的

研究,分析机械设计及制造过程

的影响因素,获得有效结论

械工程领域内的复杂问题,设计合理

的解决方案以及设计满足特定需求

的系统、单元(部件)或工艺流程,

并能够在设计环节中体现创新意识,

考虑社会、健康、安全、法律、文化

能够针对特定需求,完成机

械产品单元(部件)的设计

关背景知识,合理分析与评价专业工

程实践和复杂工程问题解决方案对

社会、健康、安全、法律以及攵化的

影响,并理解工程技术人员应承担的

了解机械工程领域相关的技

术标准体系、知识产权、产业政

策和法律法规,理解不同社会文

四、理論教学内容与要求

认识机器的组成部分、机器的基本组成

(3)机械零件的设计方

法  正}