《机械原理》课程教学大纲

《机械原理》教学大纲课程英文名PrincipleofMachine课程代码A0803K07学分3总学时48理论学时42实验/实践学时6课程类别学科基础课程性质必修先修课程工程图学、理论力学、大学物理适用专业机械设计制造及其自动化、机械电子等开课学院机电工程学院一、课程地位与课程目标（一）课程地位《机械原理》是机械工程类各专业重要的主干学科基础课。教学目的是培养学生利用所学数学、力学、工程图学等知识，进行机械系统方案设计。通过课程学习，使学生理解机械系统设计的工作原理和基本概念，掌握机械系统机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能，掌握各种常用基本机构的分析和综合方法，熟练掌握机械系统传动方案设计的基本理论与方法，为今后深入学习机械系统设计、机械制造类等课程奠定基础。学生通过本课程的学习，可针对通用机械传动系统进行方案分析、设计，具备机械传动方案拟定、分析和基本机构设计能力以及机械产品开发创新能力。（二）课程目标1.理解机械系统的基本概念，熟悉机械系统分析与设计的理论知识体系，具有面向实际机械系统复杂工程问题的理解能力；2.掌握机械系统常用机构和传动零件的工作原理、功能特点、运动与受力分析方法，具有将数学、力、工程基础和专业知识，根据实际功能要求，应用于实际机械工程系统分析能力；3.熟练掌握通用机械中的机构设计方法，具有应用机构学的基本理论，针对复杂机械的实际问题，进行运动分析、方案设计与应用能力，并能够在设计环节中体现创新意识。二、课程目标达成的途径与方法《机械原理》课程教学以课堂教学为主，结合自主学习和实验教学，针对通用机械系统，学习机械系统机构设计方法与机械传动方案设计。培养学生运用工程基础知识和机械设计专业知识，分析和解决机械工程领域复杂工程问题的能力。（1）课堂教学主要讲述机械设计的基本概念，基本原理、计算和设计方法。结合实际课程内容，将机械工程实例融入理论教学中，使学生能够更加容易理解抽象的理论知识，提高学习机械的兴趣，熟悉机械系统分析与设计的理论知识体系，形成良好的思维方式和学习方法。在课堂教学中，充分引入互动环节，提高教学效果。（2）针对某些较为容易或先期讲解较为充分的知识点，列出部分内容作为学生自主学习环节，训练，培养学生自主学习意识和创新能力。（3）设计验证性、设计性实验，采用实验教学方式，训练实验技能，培养理论知识的应用能力、实验数据分析和处理能力和团队协助能力。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对课程归属专业毕业要求的支撑程度毕业要求1毕业要求2毕业要求3课程目标（1）LLM课程目标（2）MHH课程目标（3）MMH注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）；2.毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述。四、课程主要内容与基本要求知识点主要内容基本要求1.机械系统简述）机械发展历史L1机械设计的基本概念L22.机构的结构分析①机构的组成及分类L2②机构运动简图L3③机构自由度的计算及注意事项L33.平面机构的运动分析①机构运动分析目的和方法L1②图解法作机构的运动分析L34.连杆机构及其设计①连杆机构的传动特点、类型、应用、特性L1②平面四杆机构的基本知识L2③平面四杆机构的设计L35.凸轮机构及其设计①凸轮机构的应用及分类L2②推杆的运动规律L3③凸轮轮廓曲线的设计及尺寸确定L36.齿轮机构及其设计①齿轮机构的特点及类型L1②齿轮的渐开线齿廓曲线及啮合特点L2③渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸L3④渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动L3⑤渐开线齿廓的切制原理与根切现象、变位齿轮概念L2⑥斜齿圆柱齿轮传动L3⑦直齿锥齿轮传动、L2⑧蜗轮蜗杆传动L27.齿轮系及其设计①轮系及传动比概念L1②定轴与周转轮系传动比的计算L3③复合轮系传动比计算和轮系的应用L38.其他常用机构①棘轮机构、槽轮机构、擒纵机构、凸轮式间歇运动机构、不不完全齿轮机构特点和应用等L2②星轮机构、非圆齿轮机构、螺旋机构、带有挠性元件的传动机构、组合机构、含有某些特殊元器件的广义机构特点L29.平面机构的力分析①机构力分析的任务、目的和方法L1②构件惯性力、摩擦力的确定L3③机构的受力分析L310.机械的效率、自锁、平衡①机械的效率、自锁L1②机械的平衡计算L211．机械的运转及其速度波动调节①机械的运动方程式及求解L1②机械的周期性速度波动及其调节L312.机械系统的方案①机械工作原理的拟定L2机构的创新设计L2基本要求：L1-理解，L2-掌握，L3-熟练掌握）五、课程学时安排章节号教学内容学时分配学生任务对应课程目标作业要求自学要求讨论第1章机械系统简述1.1机械发展历史1.2机械设计的基本概念1.3课程地位、任务、基本要求2课前自学机械的发展现状和趋势讨论1：日常生活中常见一种机械运动原理分析1、2第2章机构的结构分析2.1机构的组成及分类2.2机构运动简图22-102-11课前自学机构基本概念和组成分析、工程图表达方法22.3机构自由度的计算及注意事项2.4平面机构的组成原理与结构分析22-122-17课前自学自由度的概念与结构分析3第3章平面机构的运动分析3.1机构运动分析目的和方法3.2图解法作机构的运动分析23-123-13课前自学运动分析的内容和方法，重点自学瞬心法1、3第4章平面机构的力分析4.1机构力分析的任务、目的和方法4.2构件惯性力、摩擦力的确定4.3机构的受力分析24-104-11课前自学机构受力分析方法，主要图解法1、2第5章机械的效率、自锁5.1机械的效率5.2机械的自锁25-65-10课前自学效率、自锁的概念和计算方法1、2第6章机械的平衡6.1机械平衡的目的和内容6.2刚性转子的平衡计算6.3刚性转子的平衡实验26-66-7课前自学平衡的概念和计算方法，多边形力的计算方法1、2第7章机械的运转及其速度波动调节7.1机械的运动方程式及求解7.2机械的周期性速度波动及其调节27-127-13课前自学周期性速度波动调节的方法，飞轮的设计2、3实验一动平衡实验2课前自学机械平衡原理及实验方法第8章连杆机构及其设计8.1连杆机构的传动特点、类型、应用、特性8.2平面四杆机构的基本知识28-78-9课前自学平面四杆机构基本概念与特性8.3平面四杆机构的设计28-158-178-24课前自学平面四杆机构图解法设计方法1、2、3实验二机构测绘与分析2课前自学各类机构结构组成第9章凸轮机构及其设计9.1凸轮机构的应用及分类9.2推杆的运动规律29-1课前自学凸轮机构应用及各种运动规律29.3凸轮轮廓曲线的设计及尺寸确定29-79-14课前自学凸轮机构的设计方法：反转法讨论2：利用所学机构设计旋转木马和绕线机3第10章齿轮机构及其设计10.1齿轮机构的特点及类型10.2齿轮的渐开线齿廓曲线及啮合特点210-210-23课前自学齿轮基本类型及应用与渐开线形成特性1、210.3渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸10.4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动210-2610-27课前自学渐开线直齿圆柱齿轮的啮合条件2、310.5渐开线齿廓的切制原理与根切现象、变位齿轮概念10.6斜齿圆柱齿轮传动210-35课前自学渐开线齿轮的切齿原理及出现现象，斜齿轮传动特点2、310.7直齿锥齿轮传动10.8蜗轮蜗杆传动210-3810-41课前自学圆锥齿轮与蜗杆传动基本知识1、2第11章齿轮系及其设计11.1轮系及传动比概念11.2定轴轮系传动比计算211-111-11课前自学轮系的应用及定轴轮系传动比计算1、211.3周转轮系传动比计算11.4复合轮系传动比计算和轮系的应用211-1411-1711-1911-21课前自学周转轮系及复合轮系传动比计算方法讨论3：机械表原理分析与设计3实验三齿轮范成实验2自学齿轮范成法加工原理第12章其他常用机构12.1棘轮机构、槽轮机构、擒纵机构、凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构特点和应用等212-312-6课前自学间歇运动机构的特点和应用1、212.2星轮机构、非圆齿轮机构、螺旋机构、带有挠性元件的传动机构、组合机构、含有某些特殊元器件的广义机构特点212-10课前自学相关间歇运动机构的特点和应用讨论4：利用所学机构进行具体机械的综合设计1、2第13章机械系统的方案13.1机械工作原理的拟定13.2机构的创新设计2主题设计课前自学创新设计的方法2六、实践环节及基本要求序号实验项目学时基本要求实验性质实验类别1机构测绘与分析２了解机构测绘和分析验证选做2齿轮范成实验2了解齿轮范成原理验证选做3动平衡实验２了解动平衡原理和方法验证选做4机构创新设计实验2掌握常用机构的工作原理设计选做5机组运转及飞轮调节实验2掌握机械周期性速度波动调节方法和设计指标验证选做七、考核方法及成绩评定考核内容考核形式评定标准占比过程考核含到课率、课堂讨论发言、平时作业等点名记录、课堂发言记录、作业完成质量20%期末考核期