《机械原理》教学大纲（机械）

1、PAGE PAGE 8机械原理课程简介课程编号1240454005课程名称机械原理课程性质必修学 时56学 分3.5学时分配授课：50 实验：6 考核方式闭卷考试，平时成绩占30% ，期末成绩占70% 。开课学院机械工程学院更新时间适用专业机械设计制造及其自动化先修课程工程制图、工程力学、工程材料等课程内容：机械原理是研究机械的基本理论的一门主干技术基础课。其主要研究内容包括机械结构分析、机械的运动学、机械动力学、机构选型及机械传动系统设计。机械结构分析主要包括机构的组成、结构分类、可动性及机构自由度、机构运动简图等；机械的运动学包括机构的运动情况及机构的设计，即机构的运动分析与综合；机械动力

2、学则在考虑力的作用情况下，机构的运动、受力及作功等；在常见机构的分析和设计之后，合理地选择机构的类型以便设计机械传动系统。Brief Introduction Code1240454005TitleMechanical TheoryCourse natureRequiredSemester Hours56Credits3.5Semester Hour StructureLecture：50 Experiment：6 AssessmentClosed book examination, usually results accounted for 30%, the final grade acco

3、unted for 70%.Offered bySchool of Mechanical EngineeringDate2012-9for Mechanical Design, Manufacturing and AutomationPrerequisiteEngineering Mechanics, Engineering drawing, Engineering materialsCourse Description: Theory of machinery is a basic course which provides students with fundamental concept

4、s and theories of machinery. It mainly concludes following parts: analysis of mechanism formation, kinematics of mechanism, dynamics of mechanism, selection of mechanism and design of mechanical transmission systems. The analysis of mechanism formation, such as formation types, movability, and freed

5、om of mechanisms, are also included in the course. Kinematics of mechanism contains movement analysis of mechanism and geometric synthesis of mechanism. Due to the force applied, dynamics of mechanism includes the relations among the force, movement, and the work by mechanisms. Finally, the course r

6、equires students to be able to select mechanism types, to design mechanical transmission systems, etc. 机械原理课程教学大纲课程编号1240454005课程名称机械原理课程性质必修学 时56学 分3.5学时分配授课：50 实验： 6 考核方式闭卷考试，平时成绩占30% ，期末成绩占70% 。开课学院机械工程学院更新时间2012年9月适用专业机械设计制造及自动化先修课程工程制图、工程力学、工程材料等一、教学内容第一章 绪论1、机械原理研究的对象和内容2、机械原理在教学计划中的地位、作用和任务3、

7、如何进行本课程的学习第二章 平面机构结构分析1、运动副，平面运动副的类型。运动链。2、机构运动简图。平面机构的结构公式，计算平面机构自由度的注意事项，机构具有确定运动的条件。3、机构的组成原理。*机构的结构分类。教学重点：运动副和运动链的概念,机构运动简图的绘制,机构具有确定运动的条件及机构自由度的计算。教学难点：机构自由度计算中有关虚约束的识别及处理第三章 平面机构运动分析1、用瞬心法对简单高、低副机构进行运动分析。2、用图解法或解析法（掌握其中一种，而对另一种有所了解）对II级机构进行运动分析。教学重点：速度瞬心的概念和三心定理的应用。 教学难点：速度瞬心的概念。第四章 平面机构的动态静力

8、分析1、构件惯性力的确定。2、用图解法或解析法进行机构动态静力分析。教学重点：图解法进行机构动态静力分析教学难点：机构动态静力分析第五章 运动副摩擦和机械效率1、移动副、转动副（轴颈）中摩擦力计算。2、考虑摩擦时，简单高、低副机构的静力分析。3、机械的效率。4、机械的自锁。教学重点：运动副中摩擦力的计算方法，机械的效率和自锁。教学难点：运动副中摩擦力的计算。第六章 平面连杆机构及其设计1、铰链四杆机构的基本形式、演化和应用举例。2、四杆机构曲柄存在的条件，压力角、传动角、死点和行程速比系数。3、四杆机构的设计：按连杆给定位置、按连架杆给定对应位置、按行程速比系数设计四杆机构。 4、简介四杆机构

9、设计的实验法。教学重点：平面铰链四杆机构的演化，四杆机构的设计，用解析法对平面连杆机构作速度和加速度分析。教学难点：曲柄存在条件的全面分析，四杆机构的设计，杆组法运动分析的数学模型的建立。第七章 凸轮机构及其设计1、凸轮机构的应用和分类。2、从动件的常用运动规律：等速运动、等加速等减速运动、简谐运动、正弦加速度运动。3、用图解法或解析法设计凸轮的轮廓曲线。4、凸轮机构的压力角，基圆半径和滚子半径的确定。教学重点：推杆常用运动规律的特点及其选择原则；盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的设计；凸轮基圆半径与压力角及自锁的关系。 教学难点：凸轮廓线设计中所应用的反转法原理和压力角的概念。第八章 齿轮机构及其设

10、计1、齿轮机构的应用和分类2、齿廓啮合基本定律。*共轭齿廓及共轭齿廓的求法3、渐开线的形成、特性及其参数方程。4、渐开线齿廓的啮合传动：能保证定传动比，传动特点5、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称、基本参数和几何尺寸6、渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚。公法线长度。7、一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件及连续传动的条件。8、渐开线齿廓的展成原理。9、渐开线齿廓的根切现象。10、用标准齿条型刀具切制标准齿轮而不发生根切的最少齿数。11、变位齿轮传动：最小变位系数，变位齿轮的几何尺寸，无侧隙啮合方程。12、*变位齿轮的传动类型和设计步骤。13、斜齿圆柱齿轮传动：齿廓曲线的形成，啮合特点，标准斜齿圆

11、柱齿轮的几何尺寸。14、圆锥齿轮传动：传动特点，齿面的形成，背锥与当量齿轮，标准直齿圆锥齿轮的几何计算。15、蜗轮蜗杆传动：蜗轮蜗杆的啮合特点，基本参数，几何尺寸，计算特点。教学重点：渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动的基本理论和设计计算。教学难点：共轭齿廓的确定;一对轮齿的啮合过程;变位齿轮传动;斜齿轮和锥齿轮的当量齿轮和当量齿数。第九章 轮系及其设计1、轮系的分类和应用。2、定轴轮系传动比的计算。3、周转轮系，混合轮系传动比的计算。4、行星轮系的效率。5、行星轮系设计的基本知识：行星轮系类型的选择，确定行星轮系中各轮齿数应满足的条件。教学重点：周转轮系及复合轮系传动比的计算，轮系的功用及行星轮系

12、设计中齿轮齿数的确定问题。教学难点：如何将复合轮系正确划分为各基本轮系，行星轮系传动效率的计算，行星轮系设计中的安装条件。第十章 其它常用机构万向联轴节。螺旋机构。棘轮机构。不完全齿轮机构。槽轮机构。组合机构。教学重点：棘轮机构，槽轮机构教学难点：槽轮机构的设计计算第十一章 机械系统传动方案的拟定机构选型的基本知识。运动循环图和机构组合应用。机械系统传动方案的拟定。教学重点：机构选型的基本知识教学难点：运动循环图和机构组合应用第十二章 机械运转及其速度波动的调节1、机械系统等效动力学模型：等效力和等效力矩、等效质量和等效转动惯量的计算。2、机器运动方程式。*等效力为位置和速度函数时，运动方程式

13、的解法。3、飞轮调速原理和飞轮转动惯量的近似计算方法。4、简介非周期性速度波动的调节。教学重点：等效力(力矩)，等效质量(转动惯量)，等效构件和等效动力学模型的概念；掌握力为机构位置函数时其等效构件真实运动的求解方法；飞轮转动惯量的计算。教学难点：计算飞轮转动惯量时最大盈亏功的计算方法第十三章 机械的平衡1、刚性转子静平衡和动平衡的原理和计算。2、平面连杆机构的平衡。教学重点：刚性转子静、动平衡的原理和方法教学难点：刚性转子动平衡概念的建立注：*为选讲内容二、教学要求第一章 绪论教学要求：了解本课程研究的对象和内容，掌握本课程的学习方法第二章 平面机构结构分析教学要求：了解运动副，平面运动副的

14、类型。掌握机构运动简图的画法。掌握计算平面机构自由度的注意事项及计算方法。掌握机构具有确定运动的条件。第三章 平面机构运动分析教学要求：掌握用瞬心法对简单高、低副机构进行运动分析。用图解法或解析法（掌握其中一种，而对另一种有所了解）对II级机构进行运动分析。第四章 平面机构的动态静力分析教学要求：掌握构件惯性力的确定及用图解法进行机构动态静力分析。第五章 运动副摩擦和机械效率教学要求：掌握移动副、转动副（轴颈）中摩擦力计算。了解机械的效率与自锁。第六章 平面连杆机构及其设计教学要求：了解铰链四杆机构的基本形式、演化形式，掌握四杆机构曲柄存在的条件，压力角、传动角、死点和行程速比系数。掌握四杆机

15、构的设计：按连杆给定位置、按连架杆给定对应位置、按行程速比系数设计四杆机构。 第七章 凸轮机构及其设计教学要求：了解凸轮机构的应用和分类。了解从动件的常用运动规律：等速运动、等加速等减速运动、简谐运动、正弦加速度运动。掌握用图解法设计凸轮的轮廓曲线。第八章 齿轮机构及其设计教学要求：了解齿轮机构的应用和分类，渐开线的形成、特性及渐开线齿廓的啮合传动特性。掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称、基本参数和几何尺寸，掌握一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件及连续传动的条件。了解渐开线齿廓的根切现象。了解变位齿轮传动。掌握斜齿圆柱齿轮传动：齿廓曲线的形成，啮合特点，标准斜齿圆柱齿轮的几何尺寸。了解圆

16、锥齿轮传动：传动特点，齿面的形成，背锥与当量齿轮，标准直齿圆锥齿轮的几何计算。了解蜗轮蜗杆传动：蜗轮蜗杆的啮合特点，基本参数，几何尺寸，计算特点。第九章 轮系及其设计教学要求：了解轮系的分类和应用。掌握定轴轮系传动比的计算，周转轮系，混合轮系传动比的计算。第十章 其它常用机构教学要求：了解万向联轴节。螺旋机构。棘轮机构。不完全齿轮机构。槽轮机构。组合机构。第十一章 机械系统传动方案的拟定教学要求：了解机构选型的基本知识。运动循环图和机构组合应用。机械系统传动方案的拟定。第十二章 机械运转及其速度波动的调节教学要求：掌握机械系统等效动力学模型：等效力和等效力矩、等效质量和等效转动惯量的计算。了解飞轮调速原理和飞轮转动惯量的近似计算方法。第十三章 机械的平衡教学要求：掌握刚性转子静平衡和动平衡的原理和计算。三、章节学时分配章次总课时课堂讲授实验上机其他备 注1112642