《机械原理》课程教学大纲

1、PAGE 8机械原理课程教学大纲课程名称：机械原理(ZY) (Mechanisms And Machine Theory)课程代码：1609014014总学时数：60课内实验时数：8学 分：3开课单位：机械工程学院机械基础教研室适用专业：机械设计制造及其自动化(卓越工程师教育)适用对象：四年制本科一、课程的性质、类别、目的和任务机械原理是高等工业院校机械类专业学生必修的一门重要技术基础课。在整个教学计划中，以主干课程的角色，起着承上启下的作用，它在培养该专业高级工程技术人才的全局中，具有增强学生对未来工程技术工作的适应性，培养开发创新能力的作用，具有十分重要的地位。机械原理课程主要研究机械系统

2、的运动学和动力学分析及机械系统方案设计基本理论，包括研究各种机构的结构分析、运动分析和受力分析问题，常用机构的设计问题，机器动力学问题和机构的选型及机械运动系统设计的问题。通过机械原理课程的教学，应使学生能认识机械、了解机械，并掌握分析机械、设计机械的基本方法，掌握机构分析与设计的基本理论和基本方法，注重培养学生的创新精神和机械系统运动方案创新设计的能力。二、本课程与其它课程的联系与分工本课程安排在大学物理、高等数学、工程制图、理论力学、材料力学、计算机应用基础等之后。高等数学能为本课程提供的基础知识是:曲率半径、曲率中心的求法、包络线、复数及矩阵等。理论力学能为本课程提供的基础是:摩擦锥与自

3、锁现象、滚动摩擦、哥氏加速度，刚体平行平面运动的速度和加速度，绝对瞬心，动能定理、惯性力的主矩，达朗伯定理，自由度，虚位移原理等。通过本课程的学习，可为学生学习后续课程和新的科学技术提供必需的专业基础知识。三、教学内容及教学基本要求1表示“了解”；2表示“理解”或“熟悉”；3表示“掌握”；表示自学内容；表示略讲内容第一章 绪论本课程研究的对象及内容3；学习本课程的目的1；如何进行本课程的学习1；机械原理学科发展现状简介1重点：课程的研究对象及机器和机构的含义和特征难点：课程的发展教学手段：多媒体教学教学方法：PBL教学法思考题：1题、2题（自定义）第二章 机构的结构分析 第一节 机构结构分析的

4、内容及目的1第二节 机构的组成构件3；运动副3；运动链2；机构3重点及难点：构件、运动副、运动链及机构等概念教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法思考题：2-1题第三节 机构运动简图机构运动简图及作用3；绘制机构运动简图的步骤3重点及难点：机构运动简图的绘制教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法作业：2-13题第四节 机构具有确定运动的条件3机构具有确定运动的条件3重点及难点：机构具有确定运动的条件教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法作业：2-11题第五节 机构自由度的计算及计算平面机构自由度时应注意的事项 平面机构的自由度计算3；空间机构的自由度计算2；复合铰链3；局部自由度3；虚约束3重点：机

5、构自由度的计算难点：计算机构自由度时对机构中虚约束的正确判别教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法作业：2-17题第六节 虚约束对机构工作性能的影响及机构结构的合理设计2第七节 平面机构的组成原理与结构分析，平面机构的高副低代2重点及难点：机构的组成原理，机构的高副低代教学手段：多媒体教学教学方法：讨论教学法作业：2-23题、2-24题第三章 平面机构的运动分析第一节 机构运动分析的任务、目的和方法1第二节 用速度瞬心法作机构的速度分析3重点及难点：有关瞬心的基本概念，瞬心法在平面机构运动分析中的应用教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法作业：3-9题、3-10题、3-12题第三节 用矢量方程图解

6、法对二级机构进行运动分析3重点及难点：用图解法进行平面机构运动分析，速度多边形，加速度多边形教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法作业：3-4题、3-5题、3-6题第四章 平面机构的力分析第一节 机构力分析的任务、目的和方法1第二节 构件惯性力的确定第三节 运动副中摩擦力的确定3移动副中摩擦力的确定3；转动副中摩擦力的确定3；平面高副中摩擦力的确定1重点：有关机械中的力、移动副和转动副中摩擦的概念，摩擦力或摩擦力矩的计算考虑摩擦时平面连杆机构的受力分析难点：平面机构中运动副总反力作用线的确定教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法作业：4-10题、4-11题第四节 不考虑摩擦时机构的力分析第五节 考

7、虑摩擦时机构的力分析3教学手段：多媒体教学教学方法：习题讨论课思考题：4-5题、4-6题第五章 机械的效率和自锁第一节 机械的效率2第二节 机械的自锁3重点：机械效率计算及机械自锁条件的确定难点：机械自锁条件的确定教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法作业：5-7题、5-8题第六章 机械的平衡机械平衡的目的及内容1刚性转子的平衡计算2重点及难点：刚性转子静、动平衡的原理和方法教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法作业：6-1题、6-2题、6-5题刚性转子的平衡实验转子的许用不平衡量挠性转子动平衡简述平面机构的平衡1重点：掌握刚性转子静、动平衡的原理和方法难点：了解平面四杆机构的平衡原理第七章 机械

8、的运转及其速度波动的调节概述1机械的运动方程式2重点：机械系统等效力学模型的建立难点：等效转动惯量、等效力矩教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法作业：7-1题、7-7题机械运动方程式的求解2重点及难点：能求解力为位置函数时的运动方程式教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法思考题：1题（自定义）稳定运转状态下机械的周期性速度波动及其调节3重点：机械运动速度波动及其调节方法难点：最大盈亏功的计算教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法作业：7-12题、7-13题机械的非周期性速度波动及其调节1考虑构件弹性时的机械动力学简介第八章 平面连杆机构及其设计连杆机构及其传动特点2平面四杆机构的类型和应用2平面四

9、杆机构的基本知识3重点及难点：曲柄存在条件、传动角，死点、极位夹角和行程速比系数有明确概念教学手段：多媒体教学教学方法：CBL教学法作业：8-7题、8-11题平面四杆机构的设计3重点：能按实现函数功能、导引功能、给定行程速比系数设计平面四杆机构难点：反转法设计平面四杆机构教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法作业：8-15题、8-17题第五节 多杆机构第九章 凸轮机构及其设计凸轮机构的应用和分类1推杆的运动规律3重点及难点：从动件运动规律及其特性教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法思考题：9-1题凸轮廓线曲线的设计3重点及难点：平面凸轮轮廓曲线的设计方法教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法作业：

10、9-9题凸轮机构基本尺寸的确定3重点及难点：对凸轮机构的压力角和自锁有明确的概念, 能确定盘形凸轮机构的基本尺寸教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法作业：9-2题、9-6题、9-7题高速凸轮机构简介 第十章 齿轮机构及其设计齿轮机构的应用及分类1齿轮的齿廓曲线2渐开线齿廓的啮合特点3重点及难点：掌握渐开线直齿圆柱齿轮传动的啮合特性（定传动比、可分性、正确啮合条件、连续啮合传动条件)教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法作业：10-21题、10-22题、10-23题渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸2重点及难点：掌握标准直齿轮传动的基本参数和几何尺寸的计算方法教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法作

11、业：10-26题、10-27题渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动3重点及难点：一对齿轮传动的啮合过程。教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法作业：10-30题渐开线齿轮的变位修正2重点及难点：了解渐开线齿轮的展成原理和根切、最少齿数、变位齿轮传动概念教学手段：多媒体教学教学方法：课堂讨论教学法作业：10-31题斜齿圆柱齿轮传动2重点及难点：了解平行轴斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成、啮合特点教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法作业：10-35题蜗杆传动2重点及难点：对蜗轮、蜗杆的传动特点有所了解教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法思考题：10-14题、10-15题、10-17题圆锥齿轮传动2重点及难点：掌握

12、标准直齿圆锥齿轮的传动特点及其几何尺寸的计算方法教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法思考题：10-18题圆弧齿轮传动简介 第十一章 齿轮系及其设计齿轮系及其分类1定轴轮系的传动比3重点及难点：掌握定轴轮系传动比的计算方法教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法作业：11-11题周转轮系的传动比3重点及难点：掌握周转轮系传动比的计算方法教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法作业：11-14题、11-17题复合轮系的传动比3重点及难点：掌握混合轮系传动比的计算方法，关键是正确划分轮系教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法作业：10-16题轮系的功用2行星轮系的效率行星轮系的类型选择及设计的基本知识1重点及

13、难点：了解行星轮系的选型和齿轮齿数的选取等基本知识教学手段：多媒体教学教学方法：CBL教学法思考题：11-8题第八节 其他新型行星齿轮传动简介第十二章 其他常用结构棘轮机构2重点及难点：了解棘轮机构的工作原理、运动特点及其应用教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法思考题：12-1题槽轮机构2重点及难点：了解槽轮机构的工作原理、运动特点及其应用教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法思考题：12-6题擒纵轮机构 凸轮式间歇运动机构不完全齿轮机构 非圆齿轮机构螺旋机构万向铰链机构组合机构含有某些特殊元器件的机构第十三章 工业机器人机构及其设计第十四章 机械系统运动方案的设计四、课内实验内容及教学基本要求

14、1表示“了解”；2表示“理解”或“熟悉”；3表示“掌握”实验一、动态模型演示典型机构的组成1实验二、机构运动简图测绘平面机构运动简图的绘制3实验三、回转件（转子）的动平衡转子动平衡的测定2实验四、齿轮范成渐开线齿轮齿廓的形成2实验五、齿轮几何参数测定渐开线齿轮几何参数的测量方法3实验六、机构创新设计机械系统方案的分析与组合2五、实验方式与要求1. 实验前学生必须进行预习，预习报告经教师批阅后，方可进入实验室进行实验。2. 任课教师要认真上好每一堂课，实验前清点学生人数，实验中按要求做好学生实验情况及结果记录，实验后认真填写实验开出记录、实验考核与报告。 3. 学生进入实验室逐个签到（班级、姓名

15、、学号）。 4. 实验结束后，学生需按时提交实验报告，教师在批改后进行成绩登记，并作为学生实验成绩记录在案。六、课内实验进程安排序号项目名称主要内容摘要实验学时每组人数实验类型实验要求1动态模型演示典型机构的组成11演示性必做2机构运动简图测绘平面机构运动简图的绘制11综合性必做3回转件(转子)的动平衡转子动平衡的测定11验证性必做4齿轮范成渐开线齿轮齿廓的形成11设计性必做5齿轮几何参数测定渐开线齿轮几何参数的测量方法11设计性必做6机构创新设计机械系统方案的分析与组合31综合性必做小计8七、学时分配表章序课程内容理论学时实验学时上机学时课外学时习题学时考核学时小计1绪论1112机构的结构分

16、析61163平面机构的运动分析6164平面机构的力分析2125机械的效率和自锁226机械的平衡2127机械的运转及其速度波动的调节4148平面连杆机构及其设计6169凸轮机构及其设计61610齿轮机构及其设计10221011齿轮系及其设计51512其他常用机构2213工业机器人机构及其设计0014机械传动系统的方案设计03015考核合计52860八、课程考核方法及要求（一）理论课程考核方法及要求1考核方式：考试2考核方法：笔试3成绩评定：总评成绩：100分=平时40分+期末考试60分平时成绩：考勤考纪：10分平时作业10分：每次作业占2分课堂测验4分：每次测验占2分实验6分：每项实验占2分课程

17、大作业：10分（二）实验课程考核方法及要求1. 考核方式：考试2. 考核方法：操作实验报告笔试结合3. 成绩评定：本课程采用平时考核，期末笔试，综合评定学生成绩。每项实验，预习报告占20%，实际操作40%，实验报告40%。总评成绩实验成绩80%+期末笔试20按优、良、中、及格、不及格五级分制记分。4. 考核要求：机械原理实验总成绩考核办法：机械原理实验的总成绩按全部实验项目的平均成绩计算；实验成绩按6%，计入课程期末成绩中。九、选用教材及参考书教材：孙桓主编. 机械原理（第八版）. 北京：高等教育出版社，2013参考书目：1 王知行主编. 机械原理. 北京：高等教育出版社，20022 郑文纬等主编. 机械原理. 北京：高等教育出版社，19973 邹慧君主编. 机械原理. 北京：高等