UniMate AI

MECH4100

机械设计 2

6 学分难度

课程定位 MECH4100 是机械工程专业在‘复杂系统集成’维度的核心基石课。它解决了开发者从‘算单零件’到‘造复杂机器’的逻辑闭环难题:如何设计一套精密的正时传动系统?如何选择并校核承受交变载荷的轴承与齿轮组?它是通往高级机械设计师、动力总成工程师、及结构仿真专家岗位的实战通行证。它将高深的疲劳强度理论、精密机械元件选型与现代 CAD 驱动的优化方法深度整合,是培养‘具备工程直觉的机械专家’的必修课。 技术栈与学习内容 课程围绕‘动力传动与复杂载荷校核’展开。核心内容包括:高阶疲劳设计 (Fatigue Design - Goodman/Gerber 准则)、滚动轴承与滑动轴承的流体动力润滑设计、各种齿轮(直齿、斜齿、锥齿)的强度与磨损分析、传动轴的临界转速计算、以及最具实战意义的‘离合器、联轴器与制动器’选型。此外,课程引入了机械系统的应力分析与失效率判定。学生将学习如何利用专业手册与有限元辅助工具进行‘全系统集成设计’。课程强调‘可靠性与功率密度的极致平衡’。 课程结构 10 周理论高强度输出与每周 3 小时硬核设计 Lab 结合。评估体系完全对接澳洲工业界:包含针对复杂元件计算的期中测试、一个要求全套工程图纸与计算书的小组 Major Project(涉及设计并优化一个真实的减速箱或传动系统)、以及一场计算量惊人、强调‘破坏模式预判与规范校核’的期末综合大考。该课极其强调‘手算逻辑的自洽性’。 适合人群 机械工程专业大三/大四学生。必须具备极其扎实的 MECH3110 (机械设计 1) 基础。如果你想在面试中展现出极其稳健的‘机构设计深度’、或者渴望在未来的高性能装备中建立技术壁垒,这门课是你的神功。建议每周投入 20 小时以上进行‘齿轮参数’迭代。

Course decision

选课先看

先看考核重心、截止节奏和入门要求,再决定这门课是否适合你的学期安排。

考核总权重

100%

3 项考核

最高单项

45%

Final Professional Examination

期末考试

以官方 outline 为准

Hurdle

2 项

需要单独满足

Deadline map

考核时间线

按截止周排列作业节点;持续考核会保留在下方完整考核结构中。

Week 9

Transmission System Project

30%

小组完成一个真实动力传动系统的全套设计,含受力简图、全套计算书及符合工业标准的 CAD 装配图。

Week 10

Design Component Quiz

25%

涵盖轴承寿命预测与齿轮强度校核的限时测试,强调手算精度与规范查阅速度。

Week 11

Final Professional Examination

45%

全面考察疲劳证明、复杂元件组合分析及系统设计决策能力的深度笔试。

Syllabus

每周大纲

默认只展示每周独有的知识重点;节奏、考核、Tutorial 和避坑信息按需展开。

  1. 1

    高阶疲劳设计与寿命预测

    波动载荷分析,等效交变应力,考虑尺寸、表面影响因子的寿命修正公式。

  2. 2

    滚动轴承理论与选型

    轴承载荷-寿命关系,额定动载荷计算,处理变载荷与变转速的累积损伤。

  3. 3

    滑动轴承与流体动力润滑

    雷诺方程在轴承中的应用,索默菲尔德 (Sommerfeld) 数,最小油膜厚度校核。

  4. 4

    齿轮设计 (1):直齿轮

    AGMA 强度与磨损公式,齿面接触应力分析,动载系数与几何修正。

  5. 5

    齿轮设计 (2):斜、锥、蜗杆

    空间受力分解,当量齿数概念,传动效率与散热分析。

  6. 6

    灵活性周 (Flex Week)

    复习轴承寿命计算,冲刺小组传动系统设计 Assignment,练习专业绘图规范。

  7. 7

    传动轴设计与动力学稳定性

    弯扭合成应力校核,刚度准则,一阶与二阶临界转速 (Critical Speeds) 计算。

  8. 8

    离合器与制动器设计

    能量耗散与温升控制,均匀压力 vs 均匀磨损假设,摩擦片寿命估算。

  9. 9

    螺纹连接与弹簧设计

    高强度螺栓疲劳校核,弹簧的屈曲与自振频率,复杂紧固件组合分析。

  10. 10

    机构系统集成与全课总结

    公差积累分析,可装配性设计 (DfA),全学期设计图谱大复盘;期末大冲刺。

Assessment

考核结构

Design Component Quiz

涵盖轴承寿命预测与齿轮强度校核的限时测试,强调手算精度与规范查阅速度。

25%

Week 10

Transmission System ProjectHurdle

小组完成一个真实动力传动系统的全套设计,含受力简图、全套计算书及符合工业标准的 CAD 装配图。

30%

Week 9

Final Professional ExaminationHurdle

全面考察疲劳证明、复杂元件组合分析及系统设计决策能力的深度笔试。

45%

Week 11

From Seniors

学长留下的

基础信息谁都查得到,真正值钱的是过来人的经验。

学姐说

比你早一年的学长留下的真实经验 —— ChatGPT 给不了。

这门课还没有学长经验,你可以是第一个 —— 注册后在课内分享。

往年考点 / 踩坑

这门课暂无往年考点记录。

毕业生去向(整体)

下面是匠人学院毕业生整体去过的公司分布(来自脱敏校友证言)。这是全平台的总体去向,不代表选这门课的人一定去这些公司。

统计自 317 份脱敏校友证言

Deloitte

6 位校友

岗位:Graduate Program · Graduate Consulting · Platform Engineer · Web developer · Platform engineer

Zerologix

4 位校友

岗位:Frontend Dev · junior frontend developer · Front-end Developer · Full Stack Developer

Servian

4 位校友

岗位:Full-stack Developer · Data Engineer · Consultant

关于这块数据,我们说实话

雇主墙来自脱敏毕业生证言(testimonials)的整体分布,无法关联到具体学员或其所选课程;仅作为毕业生去向的总体社会证明展示。

我们没有"某位学长选了这门课、后来进了哪家公司"这种可查询的个人去向档案 —— 校友证言是脱敏的,无法关联到具体的人或他选过的课。所以这里只给整体分布,不给个人路径,不编。