课程名称：精密仪器设计2
课程代码：
学 分 / 学
时：2/32
适用专业：电气信息类测控技术与仪器专业
先修课程：精密仪器设计1
后续课程：无
开课单位：电子信息与电气工程学院
一、课程性质和教学目标
课程性质：此课程是针对电气信息类测控技术与仪器专业的本科专业必修课程。
教学目标：
1、使用学生初步掌握常用机构的结构分析、运动分析、动力分析及其设计方法；
2、使常用掌握常用零、部件的工作原理、特点、选型及其计算方法，培养学习能运用所学基础理论知识，解决精密机械零、部件的设计问题；
3、培养学生具有设计精密机械传动和仪器机械结构的能力某些典型零、部件的精度分析、并提出改进措施；
4、使学生了解常用机构和零、部件的实验方法；初步具有某些零、部件的性能测试和结构分析能力；
5、使学生了解材料与热处理、公差与配合方面的基本知识，并能在工程设计中如何正确选用；
6、使学生初步掌握计算机辅助设计、优化设计、AutoCAD在机械工程设计中的运用；以及某些典型机构及零、部件的程序设计方法。
本课程各教学环节对人才培养目标的贡献见下表。
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知识能力素质要求 |
各教学环节的贡献度 |
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课堂讲授 |
课堂小测验 |
自学 |
作业 |
课堂整体贡献度 |
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知识 |
知识体系 |
本门课程涉及知识面广、专业性强，要求能够综合运用“现代图学”、“理论力学”、“材料力学”等相关课程知识，注重理论与实践相结合。 |
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能力 |
清晰思考和用语言文字准确表达的能力 |
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发现、分析和解决问题的能力 |
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批判性思考和创造性工作的能力 |
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与不同类型的人合作共事的能力 |
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至少一种外语的应用能力 |
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终生学习的能力 |
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组织管理能力 |
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获取整理信息的能力* |
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素质 |
志存高远、意志坚强 |
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刻苦务实、精勤进取 |
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身心和谐、视野开阔 |
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思维敏捷、乐于创新 |
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注：“√”的数量从１－３，代表贡献的大小。
二、课程教学内容及学时分配
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教学内容 |
学时 |
课堂教学 |
讨论 |
作业及要求 |
自学及要求 |
团组大作业及要求 |
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第九章 螺旋传动 |
4学时 |
4学时 |
课堂教学中融入课堂小测验、提问及小组讨论 |
每章课后均有作业进行强化练习。 |
4学时，自学螺旋传动的基本知识。 |
掌握滑动螺旋传动传动的型式(三种)及各自特点和应用，滑动螺旋传动的设计计算(耐磨性、刚度、稳定性、强度及驱动力矩效率和自锁计算)，掌握消除螺旋传动空回的方法(结构设计)，了解滚珠螺旋传动的结构型式和静压螺旋传动。 |
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第十章 轴、联轴器、离合器 |
6学时 |
6学时 |
6学时，自学轴的设计。 |
重点掌握轴的设计(轴的材料及其选择、轴的结构设计、轴的强度计算和轴的刚度计算，了解联轴器的结构，掌握联轴器的选择，了解离合器结构。 |
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第十一章 支承 |
6学时 |
6学时 |
6学时，自学滑动摩擦支承、滚动摩擦支承。 |
了解滑动摩擦支承结构，重点掌握滚动摩擦支承(滚动轴承的类型和选择、滚动轴承代号、滚动轴承的载荷分布、滚动轴承的寿命计算、滚动轴承的静强度计算、滚动轴承的极限转速、滚动轴承部件的结构设计-轴承的固定、轴承的配合、滚动轴承游隙的调整、滚动轴承的预紧、滚动轴承的润滑、滚动轴承的密封)，了解弹性摩擦支承、流体摩擦支承和其它形式的支承的结构特点，了解精密轴系。 |
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第十二章 直线运动导轨 |
5学时 |
5学时 |
5学时，自学直线运动导轨。 |
了解导轨定义、导轨的导向原理、导轨的基本要求、圆柱面导轨特点及防转结构、常用棱柱面导轨特点、熟练掌握导轨间隙的调整、熟练掌握导轨驱动力和驱动方向的设计与计算、滑动摩擦导轨主要尺寸的计算、滚动摩擦导轨的特点、结构形式、滚动导轨的预紧、滚动导轨主要参数的确定、常用的导轨材料。 |
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第十三章 弹性元件 |
5学时 |
5学时 |
5学时，自学弹性元件。 |
掌握常用弹性元件、弹性元件基本特性、可以根据基本特性影响弹性元件特性的因素、圆柱螺旋弹簧选择及设计、游丝选择及设计。 |
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第十四章 联接 |
3学时 |
3学时 |
5学时，自学联接 |
了解联接的定义，重点掌握常见的可拆联接方式：螺钉螺纹联接、销钉联接和键联接，掌握常见的不可拆联接：焊接、铆接、压合、铸合、胶接。 |
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第十五章 仪器常用装置 |
3学时 |
3学时 |
3学时，自学仪器常用装置 |
了解仪器常用装置的基本要求，重点掌握微动装置的结构型式，能够根据教材推荐的常见的微动装置灵活应用于实际，了解径向锁紧装置的原理特点，了解示数装置，了解隔振装置。 |
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第十六章 机械的计算机辅助设计 |
2学时 |
2学时 |
2学时，了解机构的计算机辅助设计软件。 |
了解机械的计算机辅助设计含义，了解常用的计算机辅助设计方法，掌握利用计算机辅助设计的步骤。 |
三、教学方法
本课程是一门实践性强的课程，以课堂教学为主，结合实验、自学和课后作业。
在教学过程中，需要进行理论与实践相结合的讲授方法，充分利用图片、教具、挂图等教学辅助手段，增强授课生动性，同时还安排有习题课、教学参观课及课程设计的实践性环节。课堂教学主要讲解常见精密仪器的典型机构基本原理，尽可能融入日常生活常见的精密机械结构，增强同学对精密机械的兴趣，提高学习效率。
四、考核及成绩评定方式
最终成绩由平时作业、出勤成绩和课堂测验、期终考试成绩组合而成。各部分所占比例如下：
平时作业：8%，主要考核对每章知识点掌握情况；
课程测验和出勤成绩：12%，主要考核平时出勤及课堂接受知识的效率。
期终考试：80%，综合考核对所有知识点的掌握程度，考察利用已掌握知识解决实际问题的能力。
五、教材及参考书目
教材：
精密机械设计(Precision Machine Design) 庞振基、黄其圣等主编 出版社：机械工业出版社
出版时间：2001年7月
参考数目：
1． 理论力学(Theoretical Mechanics)，王崇斌，高等教育出版社，2988
2． 材料力学(Material Mechanics),沈煜，高等教育出版社，1988
3． 机械制图(Mechanical Graphing),清华大学工程图学及计算机辅助设计编，清华大学出版社，1993
4． 互换性与测量技术基础(Elementary Technlogy of Exchageability
Measurement)，高延新，哈尔滨工业大学出版社，1992
5． 机械原理(Machanical Principle)，何雪涛，高等教育出版社，1998
6． 机械零件(Mechanical Elements)，郑志祥，高等教育出版社，1987
7． 金属材料及热处理(Metal Materials and Heat Treatment), 史美堂，上海科学出版社，1983
8． 电子精密机械设计(Electric Precision Machine Design)，第三版，徐祥和，东南大学出版社，1986