《机械原理》教学大纲

PAGEPAGE1《机械原理》教学大纲一、课程基本信息课程中文名称

机械原理课程英文名称

TheoryofMachinesandMechanisms课程类别

公共基础课（）；专业基础课（√）；专业课（）；其它（）适用专业机械工程及自动化开课学期春季总学时56学时（其中理论课48学时，课堂讨论2学时，实验6学时）总学分

3.5先修课程

高等数学、线性代数、工程图学、程序设计语言、理论力学。课程简介本课程是机械类各专业的一门主干技术基础课程。内容包括机构的运动设计，机械的动力设计，机械系统方案设计。通过本门课程的学习，应使学生达到运用所学知识去解决现代机械工程中的实际问题的能力，从而为学习后续课及专业课的学习打下必要的理论基础。二、课程教学目的本课程着重学习机构学和机器动力学的基础理论、基本知识和基本技能，学会常用机构的分析和综合方法，并具有进行机械系统运动方案设计的初步能力。它在培养学生的机械设计能力和创新能力所需的知识、能力和素质结构中，占有十分重要的地位。在培养高级机械工程技术人才的全局中，本课程为学生从事机械方面的设计、制造、研究和开发奠定重要的基础，并具有增强学生适应机械技术工作能力的作用。三、理论教学内容与基本要求（含学时分配）1．绪论(1学时)知识点及教学基本要求:明确本课程的研究对象、内容以及它的地位、任务和作用。对本学科的发展状况和趋势有所了解。2．机构的组成和结构(4学时)知识点及教学基本要求:熟悉机构的组成要素。掌握平面机构运动简图的绘制。掌握平面机构自由度的计算，了解空间开链机构自由度的计算。了解一般平面机构的结构分析。3．连杆机构(8学时)知识点及教学基本要求:了解平面连杆机构的基本形式及其演化。掌握平面连杆机构的运动和传力性特性。能对二级机构进行运动分析，能用解析法对简单机构进行运动分析，能按已知连杆三位置、两连架杆三对应位置以及行程速比系数等要求设计平面四杆机构。4．凸轮机构(7学时)知识点及教学基本要求:了解凸轮机构的类型和应用，掌握凸轮机构从动件常用运动规律及其选择原则。对凸轮机构压力角有明确概念，掌握盘形凸轮廓线的设计方法和确定凸轮机构基本尺寸的主要原则。5．齿轮机构(10学时)知识点及教学基本要求:了解齿轮机构的类型和应用。了解齿廓啮合基本定律。掌握渐开线齿轮的啮合特性。掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的基本尺寸计算。了解变位齿轮的基本概念。了解平行轴斜齿圆柱齿轮、直齿锥齿轮、蜗杆蜗轮等传动的特点和基本尺寸计算。6．轮系(4学时)知识点及教学基本要求:熟悉轮系的分类与功用，能计算各种类型轮系的传动比。了解轮系的应用和设计时应注意的问题。7．间歇运动机构(1学时)知识点及教学基本要求:了解间歇运动机构的原理、特点和应用。其它常用机构(1学时)知识点及教学基本要求；了解其它常用机构的原理、特点和应用。组合机构(2学时)知识点及教学基本要求:了解机构的组合方式与组合机构的原理、特点和应用。10．机械系统动力学(4学时)知识点及教学基本要求:对单自由度机械系统等效动力学模型有明确概念。了解建立机械系统运动方程式的方法。熟悉周期性与非周期性速度波动的调节原理。掌握飞轮转动惯性的近似计算方法。11．机械的平衡(3学时)知识点及教学基本要求:掌握刚性转子静平衡、动平衡的原理和方法。了解平面机构平衡的基本知识。12．机械的效率(3学时)知识点及教学基本要求:掌握运动副中摩擦力的计算以及确定机械效率、自锁条件的方法。13．机械系统运动方案设计（约占课程设计6～8学时）知识点及教学基本要求:了解机械系统设计的一般过程。了解机构的选型、组合方式、运动循环图拟定等方面的基本知识。熟悉机械系统运动方案设计的基本过程。了解机械系统运动方案的评价准则。四、实验教学内容与基本要求（含学时分配）机构运动简图测绘及观看机构陈列柜（2学时）―――综合性熟悉并掌握机构运动简图绘制的原理和方法，学会根据实际机械和模型绘制机构运动简图的技能；加深和巩固机构自由度的计算方法，并检验机构是否具有确定运动；加深对平面机构结构分析的了解。齿轮范成原理的计算机动态模拟（2学时）―――――验证性通过计算机图形演示，掌握用范成法切制渐开线齿轮的基本原理；了解渐开线齿轮产生根切现象的原因和避免根切的方法；分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。机构运动方案创新设计（4学时）―――――――――设计、综合性加深学生对机构组成原理的认识，为机构创新设计奠定良好的基础；利用若干不同的杆组，拼接各种不同的平面机构，训练学生的工程实践动手能力；培养学生创新设计意识及综合设计的能力；机构运动参数测试（2学时）―――――――――综合性通过运动参数测试实验，掌握机构运动的周期性变化规律，并学会机构运动参数如位移、速度和加速度（包括角位移、角速度和角加速度）的实验测试方法；通过利用传感器、工控机等先进的实验技术手段进行实验操作，训练掌握现代化的实验测试手段和方法，增强工程实践能力；掌握原动件运动规律不变，改变机构各构件尺寸，从动件运动参数的测量方法。通过进行实验结果与理论数据的比较，分析误差产生的原因，增强工程意识，树立正确的设计理念。机构系统动力学调速（2学时）―――――――――综合性通过机械系统的动力学调速实验，观察机械的周期性速度波动现象，并掌握利用飞轮进行速度波动调节的原理和方法；通过利用传感器、工控机等先进的实验技术手段进行实验操作，训练掌握现代化的实验测试手段和方法，增强工程实践能力；通过进行实验结果与理论数据的比较，分析误差产生的原因，增强工程意识，树立正确的设计理念。6、转子动平衡（2学时）――――――――验证性巩固转子动平衡知识，加深转子动平衡概念的理解；掌握刚性转子动平衡实验的原理及基本方法。五、作业每周布置和收交作业，作业总计30～40道大题。作业成绩（平时作业＋课堂讨论）占本课程总成绩的20~30%。本课程还有三道选作大作业题，期末完成者另外计入分数。六、考核方式期末考试时间为120分钟。考试采用闭卷或开卷形式进行。七、成绩评定总成绩＝作业成绩（20~30%）＋期末考试（80~70％）＋选