第一篇：《機械原理》教學大綱

《機械原理》教學大綱

Syllabus of Theory of Machines and Meachanisms

一、課程性質(zhì)與任務

1．課程性質(zhì)

機械原理是為工科各專業(yè)而開設的一門專業(yè)技術基礎課，它是以高等數(shù)學、普通物理、機械制圖及理論力學等課程為基礎，同時又為以后學習機械設計和有關專業(yè)課程以及掌握新的科學技術打好工程技術的理論基礎，并能受到一些必要的嚴格的基本技能和創(chuàng)造思維的訓練，為二十一世紀祖國的騰飛，為現(xiàn)代化建設創(chuàng)造條件。

在高等工業(yè)學校開設本課的目的是在于使學生們學到有關機械的結構分析、運動分析和綜合的能力，為學習后續(xù)課程：機械設計、機床等有關專業(yè)課程，以及掌握新的科學技術打好工程技術的理論基礎，并能使學生受到一些必要的嚴格的基本技能和創(chuàng)造思維的訓練。

2．課程主要任務 《機械原理》課程是機械專業(yè)本科學生的一門主干技術基礎課。著力培養(yǎng)和提高大學生的創(chuàng)新意識和能力。它具有很強的工程性、實踐性和應用性。不僅是機械類專業(yè)，就是近機類專業(yè)也要學習該課程，不但為學生后續(xù)機械類專業(yè)課程打下堅實的理論基礎，而且還將增強學生對機械技術工作的適應性，提高其開發(fā)創(chuàng)新能力。

二、課程教學目的與要求

1．教學目的

本課程教學目的在于使學生學到有關機構的結構分析，運動分析和機器動力學方面的某些基本理論和基本知識，初步具有機構分析和綜合的能力，并受到有關機械的設計計算和實驗研究等某些必要的技術技能的初步訓練，為學生學習有關的后續(xù)課程和掌握專業(yè)知識及新的科學技術成就打好工程技術基礎。

2．教學要求

1．熟悉平面機構的組成原理，及運動分析方法。2．熟練掌握各種常用機構的工作原理，特點和應用以及各種常用機構的運動設計方法。3．了解機構造型的組合概念，能對簡單機械系統(tǒng)具有初步確定方案的能力。4．了解機械動力學的有關原理和減輕機械震動的基本知識。

三、學時分配計劃

本課程3.5學分，64學時，其中理論教學60學時，實驗教學4學時，課程設計1周。具體學時分配表如下表：

章次 1 2 3 4 5 6 7

教學內(nèi)容

緒 論

平面機構結構分析平面機構運動分析平面連桿機構及設計 凸輪機構及其設計 齒輪機構及其設計 輪系及其設計

學時 1 4 5 5 4 14 6

實驗1 8 9 10 11 12 13 1其它常用機構 機構運動方案的擬定平面機構力分析平面機構平衡 機器的機械效率

機器運轉及其速度波動的調(diào)節(jié) 計算機在機構分析和綜合中的應用 合計學時 課程設計 1 4 4 3 3 4 2 60 1周

四、教學中應注意的問題

1．注意機械原理課程的特點，樹立工程觀點，即“選擇與比較”“理論分析與實驗根據(jù)相結合”的觀點。

2．用心觀察，仔細分析，逐步熟悉各種機構，“動態(tài)”地學習本課程。

五、課程教學內(nèi)容

緒

論

(一)基本內(nèi)容

1．本課程研究的對象和內(nèi)容 2．學習本課程的目的 3．如何進行本課程的學習(二)教學基本要求

1．明確本課程的研究對象及教學內(nèi)容。2．明確學習本課程的目的及教學基本要求

3．了解本課程的性質(zhì)、特點及學習時應注意的事項。

(三)教學重點難點

本課程研究對象及內(nèi)容(四)教學建議

為彌補同學的感性認識缺乏的弱點，建議安排一次電教片《機器的組成》，以使同學們能通過認識具體的機器來加深對本課程研究的對象及內(nèi)容的理解。

第一章

平面機構的結構分析

(一)基本內(nèi)容

1．機構結構分析的內(nèi)容及目的 2．機構的組成 3．機構運動簡圖

4．機構具有確定運動的條件 5．平面機構自由度的計算

6．計算平面機構的自由度時應注意的事項 7．機構的組成原理及平面機構的結構分類* 8．平面機構中的高副低代*(二)教學重點難點 重點：

1．運動副及其分類。

2．平面機構運動簡圖。

3．掌握機構運動簡圖的概念及其繪制方法。難點：機構中的虛約束的判定問題。(三)教學基本要求

1．各種平面運動副的一般表示方法，搞清運動副，運動鏈、約束和自由度等重要概念 2．機構運動簡圖的概念及其繪制方法。

3．熟練掌握平面機構的自由度的計算。能識別平面機構運動簡圖中的復合鉸鏈、局部自由度和經(jīng)常見的虛約束?會運用自由度計算公式，計算平面機構的自由度。并判斷其運動是否確定。

(四)教學建議

1．為使同學掌握重點內(nèi)容，應安排一次機構運動簡圖測繪實驗

2．對于本章難點可在搞清什么是機構中的虛約束這一概念基礎上，進一步介紹在什么情況下會有虛約束存在，但要注意此難點非本章的重點，不能占過多的精力。

3．本章主要研究平面機構的結構分析，重點是看懂和繪制平面機構運動筒圖，并計算平面機構的自由度。判斷虛約束是個難點，只要求掌握教材中列舉的幾種實例，不宜對此花費過多精力。

第二章

平面機構的運動分析

（一）基本內(nèi)容

1．機構運動分析的目的和方法

2．速度瞬心及其在平面機構的速度分析中的應用 3．用相對運動圖解法求機構速度、加速度 4．用解析法作機構的運動分析(二)教學重點難點

重點：速度瞬心及“三心定理”的運用，速度多邊形、加速度多邊形作法。

難點：機構處于特殊位置時，其速度多邊形及加速度多邊形的作法。(三)教學基本要求

了解速度瞬心的有關概念及其在速度分析中應用。掌握相對運動圖解法對一般平面機構進行速度、加速度分析。能以解析法寫出一般平面機構的位置方程式、速度、加速度方程式。

熟練掌握速度瞬心以及“三心定理”、相對運動圖解法的綜合分析。(四)教學建議

1.本章平面機構速度分析和加速度分析的方法，理論基于《理論力學》中的運動學，在學習本章前應布置學生復習理力中的運動學部分，特別是點的復合運動和剛體有平面運動部分，務必把點的相對運動，牽連運動和絕對運動，速度合成定理和加速度合成定理，哥式加速度，瞬時轉動中心等概念搞清楚。

2．建議安排一次課堂討論，通過討論及練習突破難點，突出重點。

第三章平面連桿機構及設計(一)基本內(nèi)容

1．平面連桿機構的特點及設計的基本問題 2．平面四桿機構的類型和應用 3．平面四桿機構的主要工作特性 4．平面四桿機構運動設計(二)教學重點難點

重點：四桿機構形式及演化，四桿機構的一些基本知識及設計方法。難點：四桿機構工作特性。(三)教學基本要求

1．了解有關四桿機構的一些基本概念，了解四桿機構設計的基本方法

2．掌握平面四桿機構的基本類型及其演化和平面四桿機構設計中的一些共性問題。3．熟練掌握平面四桿機構的主要工作特性及根據(jù)給定的運動和幾何條件設計平面四桿機構的基本原理和方法。

(四)教學建議 1．“四桿機構的基本形式與演化”安排看—次展柜，上課時可帶一定的教具模型。2．如果條件和時間允許，建議帶學生到農(nóng)機庫看一看農(nóng)機具，以了解連桿機構在農(nóng)業(yè)機械中的廣泛應用。

3．建議上一次多媒體課。4．建議安排一次習題討論課。

第四章 凸輪機構及其設計

(一)基本內(nèi)容

1．凸輪機構的應用和分類。2．推桿的運動規(guī)律。3．凸輪輪廓曲線的設計。4．凸輪機構基本尺寸的確定。(二)教學重點難點

重點：從動件運動規(guī)律，壓力角和機構尺寸和受力關系，輪廓曲線設計。

難點：基本尺寸的確定與受力關系。從動件常用運動規(guī)律的特點，凸輪機構壓力角與機構尺寸的關系，盤形凸輪機構的設計。

(三)教學基本要求

了解了解凸輪機構應用及分類，了解從動件常用運動規(guī)律，了解凸輪機構基本尺寸確定及設計方法。

掌握推桿常用運動規(guī)律的特性及推桿運動規(guī)律的選擇原則。熟練掌握凸輪機構基本尺寸確定的方法。能夠根據(jù)選定機構型式和推桿運動規(guī)律設計出常用凸輪的輪廓曲線。

(四)教學建議 1．“凸輪機構的應用和分類”可安排一次展柜參觀，不作課堂講授。2．“用解析法設計凸輪的輪廓曲線”課堂講授時只簡單介紹，解析方程式的推導方法，留待課程設計再作編程，上機，練習。

第五章 齒輪機構及其設計(一)基本內(nèi)容

1.齒輪機構的應用及分類。2.齒廓嚙合基本規(guī)律。3.漸開線及漸開線齒廓。

4.漸開線齒輪的各部分名稱及標準齒輪尺寸。5.漸開線齒輪的嚙合傳動。

6.漸開線齒輪展成法加工及根切現(xiàn)象。7.變位齒輪及其傳動。

8.平行軸斜齒圓柱齒輪機構。9.蝸桿機構及圓錐齒輪機構。(二)教學重點難點

重點：漸開線直齒園柱齒輪外嚙合傳動的基本理論和設計計算。

難點：漸開線齒輪傳動的基本理論中一些概念的理解和區(qū)分。變位齒輪。(三)教學基本要求

了解齒廓嚙合基本定律及有關共軛齒廓等基本概念。了解漸開線及其性質(zhì)，掌握漸開線齒輪的嚙合特性。了解齒輪變位和變位齒輪傳動的概念。

掌握漸開線齒輪各部分的名稱，基本參數(shù)及各部分的尺寸關系，能對漸開線齒輪傳動(包括直齒及斜齒圓柱齒輪，直齒圓錐齒輪，一般蝸輪蝸桿)進行幾何計算，了解基本參數(shù)的選擇，會計算基本尺寸。

熟練掌握熟悉漸開線齒輪傳動的正確嚙合條件，連續(xù)傳動條件及有關嚙合參數(shù)。能對齒輪傳動進行幾何設計。

(四)教學建議

1．本章重點是漸開線直齒圓柱齒輪外嚙合傳動的基本理論和設計計算，其他類型的齒輪及其嚙合傳動對照直齒圓柱齒輪來講，除介紹它們與直齒圓柱齒輪嚙合傳動的共同點以外，著重介紹它們各自的特點。

2．漸開線齒輪傳動的基本理論的一些概念既是難點又是本章的重點，建議在講直齒圓柱齒輪外嚙合傳動及變位齒輪傳動的基本概念之后，安排一次課堂討論，以加深對一些容易混淆概念的理解，如分度圓與節(jié)圓，嚙合角和壓力角，正負變位與正負傳動等。

3．本章內(nèi)容較多，其特點有“三多”，名詞術語參數(shù)多，計算公式多，各種圖表多，在教學中要引導學生切實搞清楚各符號參數(shù)的意義，一些重要的圖例要強調(diào)動態(tài)地去看，要看懂，搞熟。

第六章 輪系及其設計

(一)基本內(nèi)容

1.輪系及其分類。

2.定軸輪系傳動比及應用。3.周轉輪系傳動比。

4.復合輪系傳動比及應用。

5.行星輪系各輪齒數(shù)及行星輪數(shù)的選擇。

(二)教學重點難點

重點：周轉輪系及復合輪系傳動比計算。難點：復合輪系傳動比計算。(三)教學基本要求 了解了解輪系的類型及功用。掌握各種輪系傳動比的計算方法。

熟練掌握復合輪系的正確劃分及傳動比的計算。(四)教學建議

本章內(nèi)容較單一，主要就是傳動比的計算，而且又是重點。就傳動比的計算來說本身并不復雜，關鍵是如何正確區(qū)分輪系，所以建議精講多練，在講完計算方法后，安排一次習題討論課，通過課堂討論及較多的課堂練習來突破難點，掌握重點。

第七章 其它常用機構

(一)基本內(nèi)容 1．棘輪機構。2．槽輪機構。

3．凸輪式間歇運動機構。4．不完全齒輪機構。5．螺旋機構。6．萬向鉸鏈機構。(二)教學重點難點

重點：萬向節(jié)、螺旋機構、槽輪機構、棘輪機構的介紹。難點：各種常用機構基本參數(shù)的確定。(三)教學基本要求

了解不完全齒輪機構，凸輪式間歇運動機構，非圓齒輪機構的工作原理，應用。各種常用機構的特點及工作原理。

掌握棘輪機構和槽輪機構的工作原理，傳動特點及其參數(shù)的確定。熟練掌握棘輪機構和槽輪機構的工作原理，傳動特點及應用。(四)教學建議

1．本章教學要求在于向?qū)W生介紹一些其它型式的也還比較常用的傳動機構，以開闊視野和思路，故對于它們的傳動性能和設計問題將不作過多的討論，而著重介紹它們的傳動特點和應用實例。

2．組合機構的內(nèi)容不作課堂講授，安排觀看展柜。有條件時可安排一次多媒體課程。3．不完全齒輪機構，凸輪式間歇運動機構，非圓齒輪機構安排提示性自學，然后簡單小結。

第八章 機械運動方案的擬定

(一)基本內(nèi)容

1．機構組合方式及有關的設計方法。2．機構選型。

3．機器執(zhí)行機構的協(xié)調(diào)和運動循環(huán)圖。(二)教學重點難點

重點：機構選型，機構組合方式及有關設計方法。難點：組合機構設計方法。(三)教學基本要求

了解機構選型和組合的基本概念。掌握機械傳動系統(tǒng)方案設計的思路和方法。

熟練掌握運動循環(huán)圖的繪制與機械傳動系統(tǒng)方案的設計。(四)教學建議

本章內(nèi)容可安排一次多媒體課并參觀展柜，能使學生拓展思路。講解時重點介紹設計的思路和方法。

第九章平面機構力分析

(一)基本內(nèi)容

1．機構慣性力的確定及運動副中摩擦力確定。2．不考慮摩擦力的機構力分析。3．速度多邊形杠桿法。(二)教學重點難點

重點：動態(tài)靜力分析，運動副反力的確定。難點：運動副反力的確定。(三)教學基本要求

了解動有關基本概念。了解機構中作用的各種力及機構力分析的方法。掌握態(tài)靜力分析的方法。

熟練掌握運動副反力的確定。(四)教學建議

本章的教學目的就是要使學生掌握對機構進行力分析的常用的工程方法和力分析的過程，其教學的要求是能使學生掌握對一般平面機構進行動態(tài)靜力分析的過程。在教學時數(shù)允許的情況下，最好要求學會運用茹科夫斯基杠桿法（速度多邊形杠桿法）確定加于機械上的平衡力或平衡力偶短。因為這在理論力學中未講過，而且又有實用價值。

第十章平面機構平衡

(一)基本內(nèi)容

1．機械平衡的目的及內(nèi)容。2．常用剛性轉子的平衡計算。3．剛性轉子的平衡實驗。4．撓性轉子動平衡簡述。6．平面機構的平衡。(二)教學重點難點

重點：回轉體的動、靜平衡方法。難點：動平衡計算，機架上的平衡。(三)教學基本要求

了解平衡問題在機械工程中的重要性及撓性轉子平衡的概念及平面四桿機構的平衡方法。

掌握剛性轉子靜、動平衡的計算方法。

熟練掌握其靜、動平衡基本原理及平衡方法。(四)教學建議

鑒于本章課堂教學只安排兩個學時，介紹剛性轉子靜、動平衡的計算方法。如果能開平衡實驗，建議將中有關剛性轉子靜、動平衡實驗的內(nèi)容穿插到實驗課中講。

第十一章 機器的機械效率

(一)基本內(nèi)容

1．機器的運動和功能關系。2．機器的機械效率和自鎖。(二)教學重點難點

重點：機械效率和自鎖。

難點：確定效率和自鎖的方法。(三)教學基本要求

了解機器的運動和功能關系，機械效率和自鎖情況。(四)教學建議

重點講解機器的運動和功能關系，機械效率和自鎖情況。至于瞬時效率的計算分析，主要講清概念。

第十二章 機器運轉及其速度波動的調(diào)節(jié)

(一)基本內(nèi)容

1．研究機器運轉及其速度波動調(diào)節(jié)的目的。2．機器等效動力學模型。3．機器運動方程式的建立。4．飛輪的設計。

5．兩類速度波動的調(diào)節(jié)。(二)教學重點難點

重點：機器的等效方法，兩類速度波動及調(diào)節(jié)方法，飛輪的設計。

難點：等效質(zhì)量等的確定，機器運動方程式的建立及求解，飛輪的有關設計。(三)教學基本要求 了解調(diào)節(jié)的目的，機器運動方程式的建立，兩類速度波動的調(diào)節(jié)方法以及一些基本概念。掌握建立單自由度機械系統(tǒng)等效動力學模型及運動方程式的方法。等效質(zhì)量，等效轉動慣量和等效力，等效力矩的意義，并能根據(jù)轉化的需要進行計算。

熟練掌握機械運動周期性速度波動和非周期性速度波動產(chǎn)生的原因，性質(zhì)的區(qū)別以及它們各自的調(diào)節(jié)方法，并掌握飛輪轉動慣量簡易計算方法。

(四)教學建議

本章主要介紹速度波動的調(diào)節(jié)方法以及一些基本概念。重點講解等效動力學模型及運動方程式的建立，以及飛輪轉動慣量簡易計算方法。至于飛輪的解析法設計可根據(jù)學時情況靈活掌握。

第十三章 計算機在機構分析和綜合中的應用

(一)基本內(nèi)容 1．概述。

2．單桿及桿組運動分析。3．單桿及桿組力分析。4．平面機構綜合分析。(二)教學重點難點

重點：各種桿組的數(shù)學模型建立，程序框圖的繪制。難點：數(shù)學模型的建立及求解。(三)教學基本要求

了解計算機在機構分析中應用。掌握運動分析和力分析程序框圖。熟練掌握各種機構的數(shù)學模型的建立。(四)教學建議

由于課時的原因，該章教學時主要講解各機構數(shù)學模型的建立方法。有條件時讓學生編程上機調(diào)試，輸出機構綜合分析的各主要參數(shù)。

六、教材及參考文獻：

（1）鄭文緯、吳克堅主編.《機械原理》第七版.高等教育出版社，1997.7（2）孫 恒主編.《機械原理》.西北工業(yè)大學出版社，1988.6（3）王知行、劉廷榮主編.《機械原理》.高等教育出版社，2000.2（4）鄒慧君、傅祥志等主編.《機械原理》.高等教育出版社，1999.6（5）黃茂林、秦偉主編.《機械原理》.機械工業(yè)出版社，2002.8（6）B.PAUL.《機構運動學與動力學》.上?？茖W技術出版社，1995.10

第二篇：《機械原理》課程設計教學大綱

《機械原理》課程設計教學大綱

課程編碼：100790學

時：

27學時

學

分：1學分 開課學期：第五學期 課程類別：實踐性教學環(huán)節(jié) 課程性質(zhì)：課程設計

適用專業(yè)：機械類、非機械類和近機械類

一、課程設計目的與任務：

課程設計教學所要達到的目的是：

1、培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的設計思想，訓練學生綜合運用機械原理課程的理論知識，并結合生產(chǎn)實際來分析和解決工程問題的能力。

2、通過制定設計方案、合理選擇機構的類型、正確地對機構的運動和受力進行分析和計算，讓學生對機構設計有一個較完整的概念。

3、訓練學生收集和運用設計資料以及計算、制圖和數(shù)據(jù)處理及誤差分析的能力，并在此基礎上利用計算機基礎理論知識，初步掌握編制計算機程序并在計算機上計算來解決機構設計問題的基本技能。

課程設計教學的任務是：機械原理課程設計通常選擇一般用途的機構為題目，根據(jù)已知機械的工作要求，對機構進行選型與組合，設計出幾種機構方案，并對其加以比較和確定，然后對所選定方案中的機構進行運動和動力分析，確定出最優(yōu)的機構參數(shù)，繪制機構運動性能曲線。

二、課程設計時間：1周

三、課程設計的教學要求：

機械原理課程設計是在機械原理課程進行中或完成后集中進行的教學環(huán)節(jié)，它是在教師指導下由學生獨立完成的。每個學生都應明確課程設計的任務和要求，擬定設計計劃，保證設計進度、設計質(zhì)量，按時完成課程。在設計過程中，提倡獨立思考、深入鉆研，主動地、創(chuàng)造性地進行設計工作。要求設計態(tài)度嚴肅認真、一絲不茍，反對不求甚解，這樣才能確保課程設計達到教學基本要求，并在設計思想、方法和技能等方面得到良好的訓練和提高。

1、機械原理課程設計步驟：

（l）設計準備 認真研究設計任務書，明確設計要求、條件、內(nèi)容和步驟，收集和閱讀有關資料、圖紙，復習有關課程知識；準備設計所需的工具和用具，擬定設計計劃。

（2）機構方案設計 根據(jù)設計任務書的要求，繪制各種方案的機構運動簡圖，進行機構的選型和組合，研究運動形式的變換與聯(lián)接，并對機構進行結構分析和性能比較，繪制出傳動系統(tǒng)示意圖。

（3）機構運動設計 對所選定的機構方案進行運動綜合，要求既滿足機械的用途、功能和工藝要求，又滿足機構原動計運動規(guī)律及機構位移、速度和加速度等運動參數(shù)的要求，并將機構運動簡圖、速度圖和加速度圖以及相應的運動線圖畫在圖紙上。

（4）機構動力設計 在機構的運動設計基礎上，根據(jù)各構件的質(zhì)量及轉動慣量確定機構的慣性力、慣性力偶矩、各位置的運動副反力及應加于原動件上的平衡力矩，繪制平衡力矩及運動副反力的變化線圖，以便清楚地了解在一個運動循環(huán)中，平衡力矩及運動副反力的變化情況。

（5）整理說明書 將課程設計的有關內(nèi)容和設計體會以文字形式編寫成說明書。

機械原理課程設計要求學生繪制一張1號圖紙，完成規(guī)定的設計內(nèi)容，并書寫設計說明書。

課程設計答辯要求如下：

2、課程設計答辯要求：

經(jīng)過一段集中時間的課程設計后，要進行課程設計的答辯，其目的是進一步檢查和總結學生在課程設計過程中對所用有關的理論、概念和方法的理解和應用的情況以及對課程所涉及的有關知識的了解情況，進一步掌握學生獨立完成課程設計的程度和能力。學生應正確回答指導教師提出的問題。答辯過程也可以融入課程設計過程中，隨時對設計的某一環(huán)節(jié)提出有關問題，以期達到更準確了解學生對設計的態(tài)度、創(chuàng)新意識及獨立完成的能力。

3、成績評定

機械原理課程設計成績相對機械原課程考試成績是獨立的，單獨記載。課程設計成績分優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格五級，成績不及格應重新設計。根據(jù)學生的設計態(tài)度、設計質(zhì)量、創(chuàng)新性及答辯情況綜合評定學生課程設計的成績等級。

四、課程設計的內(nèi)容：

任何一部新的機械都要經(jīng)過設計、研制、生產(chǎn)和使用等四個階段，其中設計階段通常分為機構運動設計和結構設計，機構運動設計是根據(jù)機械的設計任務和要求，擬定機械中各機構的方案，利用機械原理課程的理論知識，對該機構方案進行結構分析、運動分析和動力分析，從而設計出滿足使用要求、經(jīng)濟可靠、運動性能和動力性能優(yōu)異的機構。而結構設計則是根據(jù)機械中各構件 的工況和失效形式，選擇合理的材料，確定合理的幾何形狀和尺寸，繪制具體零件的工作圖、部件裝配圖和總裝圖。經(jīng)過審批投入試制，通過試驗考證后才能正式投入生產(chǎn)。因此，機構結構設計是機構運動設計后所進行的設計階段，是把具有發(fā)明創(chuàng)造性的機構方案設計轉化為實際應用機械的具休實施設計階段，而機構方案設計是機構運動設計的重要組成部分，機構運動設計正是機械原理課程設計的主要任務。

機械原理課程設計分為圖解法和解析法兩大類：

1、圖解法

運用所學基本理論中的基本關系式，用圖解的方法將其結果確定出來，并清晰地以線圖的形式表現(xiàn)在圖紙上，具有直觀、定性簡單、檢查解析的正確性方便的特點，尤其在解決簡單機構的分析與綜合時更為方便。圖解法進行課程設計，能培養(yǎng)學生工程圖算能力，要求計算準確、作圖精確，有利于培養(yǎng)學生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。

2、解析法

運用求解方程式的方法求解未知量，計算精度高，并可借助計算機，避免大量重復人工勞動，可以迅速得到結果，能夠看到全貌。用解析法進行課程設計，能培養(yǎng)學生運用計算機解決工程實際問題的能力。圖解法和解析法各有優(yōu)點，互為補充，兩種方法并重。工程實際要求學生（未來的工程技術人員）應熟練地掌握這兩種方法。

五、課程設計的參考軟件：

C語言，F(xiàn)ORTRAN，QBASIC等

六、課程設計的實驗內(nèi)容

指導學生在計算機上完成解析法內(nèi)容的程序設計，計算位移、速度、加速度和平衡力矩的結果并繪制出曲線。

七、微機實驗室安排 上機全部集中在機械學院CAD中心完成（現(xiàn)有微機180臺），機械原理課程設計安排上機學時15小時。

八、課程設計報告

收集整理課程設計報告工作關系到課程設計的成敗，通過這項工作，能提高學生的技術概括能力和表達能力，其主要內(nèi)容有：

1、編寫課程設計說明書

課程設計說明書是學生證明自己設計正確合理并供有關人員參考的文件，它是課程設計的重要組成部分。編寫說明書也是科技工作者必須掌握的基本技能之一。因此，學生在校期間就應加強這方面的訓練。課程設計說明書應在課程設計過程中逐步形成，課程設計結束時，再作必要的補充和整理。而設計說明書的內(nèi)容視設計任務而定，大致包括：（1）設計題目（包括設計條件和要求）。（2）機構運動簡圖或設計方案的確定。（3）全部原始數(shù)據(jù)。

（4）完成設計所用方法及其原理的簡要說明。

（5）建立設計所需的數(shù)學模型并列出必要的計算公式、計算過程及說明，寫出設計計算結果。

（6）繪出計算機程序框圖，寫出自編的程序。若調(diào)用其他子程序．應寫出子程序名，并自編出主程序。

（7）用表格列出計算結果并畫出主要曲線圖。

（8）對設計結果進行分析討論，寫出課程設計的收獲和體會。（9）列出主要參考文獻資料。

2、設計說明書的編寫要求：

（1）說明書應該用鋼筆或油筆寫在 16開紙上，要求步驟清楚、敘述簡明、文句通順、書寫端正。

（2）對每一自成單元的內(nèi)容，都應有大小標題，使其醒目突出。（3）對所用公式和數(shù)據(jù)，應標明來源——參考資料的編號和頁次。（4）說明書應加上封面裝訂成冊。

九、課程設計參考資料：

安子軍.機械原理教程.機械工業(yè)出版社,2003

第三篇：重慶大學機械原理本科教學大綱

理論課程考試大綱

機械原理考試大綱

一、課程名稱：機械原理

二、課程代碼：

三、課程性質(zhì)：必修課程

四、考核內(nèi)容

1.平面機構的結構分析

（1）機構自由度：機構中的復合鉸鏈、局部自由度及虛約束；運動鏈及機構自由度計算。

（2）機構結構分析：平面機構的高副低代，II級基本桿組和III級基本桿組，機構的級別。2.平面連桿機構分析與設計

（1）基本特性：整轉副存在條件，機構的行程與極限位置，極位夾角與行程速比系數(shù)，壓力角與傳動角。

（2）運動分析：機構運動分析的瞬心法和相對運動圖解法。

（3）機構設計：按2~3個剛體位置設計剛體導引機構，按2~3個連架桿對應位置設計函數(shù)生成機構及按K值設計平面四桿機構。3.凸輪機構分析

凸輪機構的基本參數(shù)：應用反轉原理確定凸輪機構的基本運動參數(shù)及凸輪機構的基本尺寸。4.齒輪機構設計計算

（1）直齒圓柱齒輪機構：幾何尺寸計算，傳動類型選擇。

（2）斜齒圓柱齒輪機構：幾何尺寸計算。5.輪系分析與傳動比計算

（1）輪系的基本知識：輪系的類型及組成方式，同心條件，輪系的功能。

（2）傳動比計算：計算輪系的傳動比，確定基本構件的轉向。6.機械動力學

（1）考慮摩擦的機構靜力學分析。

（2）單自由度機械系統(tǒng)等效動力學參數(shù)計算及運動方程求解。

（3）最大盈虧功的確定及飛輪轉動慣量計算。

五、試卷結構 1.滿分100分 2.題型結構

a.概念及簡答題（10%）b.計算題（50%）c.綜合題（40%）3.內(nèi)容結構

a.平面機構的結構分析（15%）b.平面連桿機構分析與設計（30%）c.凸輪機構分析（10%）d.齒輪機構設計計算（10%）e.輪系分析與傳動比計算（15%）f.機械動力學（20%）

六、參考書目 黃茂林，秦偉主編.機械原理.北京：機械工業(yè)出版社，2010

考試大綱制訂者：秦 偉 考試大綱審定者：黃茂林

機械原理教學大綱

一、課程名稱：機械原理

二、課程代碼：

三、課程英文名稱：Theory of Machines and Mechanisms

四、課程負責人：秦 偉

五、學時與學分：48學時，3學分

六、課程性質(zhì)：必修課程

七、適用專業(yè)：工科本科機械類專業(yè)

八、選課對象：

九、預修課程：高等數(shù)學、機械制圖、理論力學

十、課程教材：黃茂林，秦偉主編.機械原理.北京：機械工業(yè)出版社，2010

十一、參考書目：

申永勝.機械原理教程（第2版）.北京：清華大學出版社，2005

張策主編.機械原理與機械設計（上、下冊）.北京：機械工業(yè)出版社，2004

孫桓，陳作模，葛文杰.機械原理（第七版），高等教育出版社，2006

十二、開課單位：機械工程學院機械

十三、課程的性質(zhì)、目的和任務

本課程是高等學校工科機械類專業(yè)的一門主干技術基礎課程。它在培養(yǎng)學生的機械設計能力和創(chuàng)新能力所需的知識、能力和素質(zhì)結構中，占有十分重要的地位。本課程的任務是使學生掌握機構學和機器動力學的基本理論、基本知識和基本技能，學會常用機構的分析和綜合方法，并具有進行機械系統(tǒng)設計的初步能力。在培養(yǎng)高級機械工程技術人才的全局中，本課程為學生從事機械方面的設計、制造、研究和開發(fā)奠定重要的基礎，并具有增強學生適應機械技術工作能力的作用。

十四、課程基本要求

0.緒論

認識和了解機器及機構；了解機構的基本功能和結構特征；對機構、可動連接、構件、零件等有明確的概念和具體的認識。了解本課程的研究對象、主要內(nèi)容以及在機械設計和人才培養(yǎng)中的地位和作用；了解學習本課程的要求和方法。

1.機構的結構設計

掌握機構運動簡圖的繪制方法，能夠?qū)嶋H機構或機構的結構簡圖繪制成機構運動簡圖；能看懂復雜機構的運動簡圖；能用機構運動簡圖表達自己的設計構思；掌握運動鏈成為機構的條件，熟練掌握機構自由度的計算方法，從結構和功能設計的角度了解局部自由度及虛約束，能準確識別出機構中存在的復合鉸鏈、局部自由度和虛約束，并做出正確處理。掌握機構的組成原理和結構分析方法。了解高副低代的方法；會判斷桿組、桿組的級別和機構的級別；學會將Ⅱ級、Ⅲ級機構分解為機架、原動件和若干基本桿組的方法。

2.平面連桿機構及其分析與設計

了解平面連桿機構的基本類型及其演化方法，掌握平面連桿機構的運動特性和傳力特性，了解平面連桿機構的特點和功能。掌握平面連桿機構運動分析的方法，學會將復雜的平面連桿機構的運動分析問題轉換為可用計算機解決的問題。了解平面連桿機構設計的基本問題，掌握根據(jù)具體設計條件及實際需要，選擇合適的機構型式；掌握按2~3個剛體位置設計剛體導引機構、按2~3個連架桿對應位置設計函數(shù)生成機構及按K值設計平面四桿機構；對機構分析與設計的現(xiàn)代解析法有清楚的了解。

3.凸輪機構及其設計

了解凸輪機構的基本結構特點、類型及應用，學會根據(jù)工作要求和使用場合選擇凸輪機構。了解凸輪機構的設計過程，對凸輪機構的運動學、動力學參數(shù)有明確的概念。掌握從動件常用運動規(guī)律的特點及適用場合，了解不同運動規(guī)律位移曲線的拼接原則與方法。掌握凸輪機構基本尺寸設計的原則，學會根據(jù)這些原則確定移動滾子從動件盤形凸輪機構的基圓半徑、滾子半徑和偏置方向，擺動從動件盤形凸輪機構的擺桿長、中心距以及移動平底從動件平底寬度。熟練掌握并靈活運用反轉法原理設計平面凸輪廓線，學會凸輪機構的計算機輔助設計方法。

4.齒輪機構及其設計

了解齒輪機構的類型和功用，理解齒廓嚙合基本定律。了解漸開線的形成過程，掌握漸開線的性質(zhì)、漸開線方程及漸開線齒廓的嚙合特性。理解和掌握漸開線直齒圓柱齒輪嚙合傳動需要滿足的條件。了解范成法切齒的基本原理和根切現(xiàn)象產(chǎn)生的原因、掌握不發(fā)生根切的條件。了解漸開線直齒圓柱齒輪機構的傳動類型及特點，學會根據(jù)工作要求及已知條件，正確選擇傳動類型，進行直齒圓柱齒輪機構的傳動設計。了解平行軸、交錯軸斜齒圓柱齒輪機構和直齒圓錐齒輪機構的傳動特點，并能借助圖標或手冊進行傳動設計。

5.輪系及其設計

了解各類輪系的組成和運動特點，學會判斷一個已知輪系屬于何種輪系；熟練掌握各種輪系傳動比的計算方法，會確定主、從動輪的轉向關系；了解各類輪系的功能，學會根據(jù)各種要求正確選擇輪系類型。了解行星輪系效率的概念及其主要影響因素。了解行星輪系設計的幾個基本問題；了解幾種其它類型行星傳動的原理及特點。

6.其他常用機構

掌握槽輪機構、棘輪機構的工作原理、特點、功能和適用場合；了解不完全齒輪機構、凸輪式間歇運動機構的工作原理、特點、功能和適用場合；了解間歇運動機構設計的基本要求。了解螺旋機構、摩擦傳動機構、及一些其他無力效應機構的工作原理、運動特點和適用場合。了解機器人機構的主要特點、功能及應用，了解串聯(lián)機器人運動學分析的基本思路和方法。

7.機械動力學

能夠熟練地對移動副中的摩擦問題進行分析計算；掌握轉動副和螺旋副中摩擦問題分析和計算方法；掌握機械效率的概念、效率的各種表達形式及機械效率的計算方法；正確理解自鎖的概念，掌握確定自鎖條件的方法，了解提高機械效率的途徑。掌握平面連桿機構的靜力學分析方法。了解機械平衡的目的及其分類，掌握機械平衡的方法。熟練掌握剛性轉子的平衡設計方法，了解平衡試驗的原理及方法，了解平面機構慣性力平衡的方法。掌握建立單自由度機械系統(tǒng)等效動力學模型以及確定機械的真實運動規(guī)律的基本思路及建立運動方程式的方法，能求解等效力矩和等效轉動慣量均是機構位置函數(shù)時機械的運動方程式。掌握機械運轉過程的三個階段，機械系統(tǒng)的功、能量和原動件運動速度的特點。了解作用在機械中的力與某些運動參數(shù)之間的函數(shù)關系。了解周期性速率波動的調(diào)節(jié)方法，掌握飛輪調(diào)速原理及飛輪設計的基本方法。

8.機械系統(tǒng)的方案設計

了解機械總體方案設計及執(zhí)行系統(tǒng)運動方案設計的任務，內(nèi)容與步驟，對系統(tǒng)方案的功能分解與機構的選型，多方案的形成與優(yōu)選有明確的了解。能編制運動循環(huán)圖，對機構及機械系統(tǒng)的組合創(chuàng)新方法有所了解。

十五、課程描述

0.緒論

機器的功能結構及機構，機械總體方案設計的內(nèi)容及機械原理課程的定位與任務，機械原理課程的主要內(nèi)容、基本要求與學習方法。

1.機構的結構設計 機構的結構及簡圖，運動鏈及機構的自由度計算，平面運動鏈結構設計的公式推導法，按基本桿組的機構綜合與結構分析。

2.平面連桿機構及其分析與設計

平面連桿機構的基本結構與分類，平面連桿機構的基本特性及運動分析，平面連桿機構的運動學尺寸綜合，平面四桿機構優(yōu)化設計（簡介）。

3.凸輪機構及其設計

凸輪機構基本運動參數(shù)設計，凸輪機構基本尺寸設計，凸輪輪廓曲線的設計，凸輪機構從動件設計。

齒輪機構及其設計

齒廓嚙合基本定律及齒廓曲線，漸開線標準直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸計算，漸開線標準直齒圓柱齒輪嚙合傳動的尺寸參數(shù)設計，漸開線齒輪的加工與變位原理，漸開線變位齒輪傳動，漸開線直線圓柱齒輪機構的傳動類型及幾何設計，斜齒圓柱齒輪機構，直齒圓錐齒輪機構。

輪系及其設計

輪系的分類，定軸輪系及其設計，周轉輪系及其設計，復合輪系及其設計，輪系的功用，少齒差傳動簡介。

6.其他常用機構

間歇運動機構，螺旋機構，摩擦傳動機構，液、氣動機構及電磁傳動機構，機器人機構。

7.機械動力學

機械中的摩擦與效率，機構的動態(tài)靜力分析，機械的平衡，機械的運轉及動力學模型，機械系統(tǒng)速度波動及其調(diào)節(jié)。

8.機械系統(tǒng)的方案設計

機械執(zhí)行系統(tǒng)的方案設計，機械傳動系統(tǒng)的方案設計和原動機選擇。

十六、學時分配

0.緒論 1學時

1.機構的結構設計 6學時

2.平面連桿機構及其分析與設計 10學時

3.凸輪機構及其設計 5學時

4.齒輪機構及其設計 8學時

5.輪系及其設計 5學時

6.其它常用機構 1學時

7.機械動力學 8學時

8.機械系統(tǒng)的方案設計 2學時

總復習2學時

十七、能承擔此課的教師：秦偉，宋立權，寧先雄，杜靜，陳同杰，劉達斌

教學大綱制訂者：秦 偉

教學大綱審定者：黃茂林

第四篇：機械原理課程設計

機械原理 課程設計說明書

設計題目：牛頭刨床的設計

機構位置編號：11 3

方案號：II

班 級： 姓 名： 學 號：

年 月 日

目錄

一、前言………………………………………………1

二、概述

§2.1課程設計任務書…………………………2 §2.2原始數(shù)據(jù)及設計要求……………………2

三、設計說明書

§3.1畫機構的運動簡圖……………………3 §3.2導桿機構的運動分析…………………4 §3.3導桿機構的動態(tài)靜力分析3號點……11 §3.4刨頭的運動簡圖………………………15

§3.5飛輪設計………………………………17

§3.6凸輪機構設計…………………………19 §3.7齒輪機構設計…………………………24

四、課程設計心得體會……………………………26

五、參考文獻………………………………………27

一〃前言

機械原理課程設計是高等工業(yè)學校機械類專業(yè)學生第一次較全面的機械運動學和動力學分析與設計的訓練，是本課程的一個重要實踐環(huán)節(jié)。是培養(yǎng)學生機械運動方案設計、創(chuàng)新設計以及應用計算機對工程實際中各種機構進行分析和設計能力的一門課程。其基本目的在于： 

⑴．進一步加深學生所學的理論知識培養(yǎng)學生獨立解決有關本課程實際問題的能力。

⑵.使學生對于機械運動學和動力學的分析設計有一較完整的概念。

⑶.使學生得到擬定運動方案的訓練并具有初步設計選型與組合以及確定傳動方案的能力。

⑷.通過課程設計，進一步提高學生運算、繪圖、表達、運用計算機和查閱技術資料的能力。

⑸.培養(yǎng)學生綜合運用所學知識，理論聯(lián)系實際，獨立思考與分析問題能力和創(chuàng)新能力。

機械原理課程設計的任務是對機械的主體機構連桿機構、飛輪機構凸輪機構，進行設計和運動分析、動態(tài)靜力分析，并根據(jù)給定機器的工作要求，在此基礎上設計凸輪，或?qū)Ω鳈C構進行

運動分析。

二、概述

§2.1課程設計任務書

工作原理及工藝動作過程 牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機床，如圖(a）所示，由導桿機構1-2-3-4-5帶動刨頭5和削刀6作往復切削運動。工作行程時，刨刀速度要平穩(wěn)，空回行程時，刨刀要快速退回，即要有極回作用。切削階段刨刀應近似勻速運動，以提高刨刀的使用壽命和工件的表面 加工質(zhì)量。切削如圖所示。

§2.2.原始數(shù)據(jù)及設計要求

三、設計說明書(詳情見A1圖紙)

§3.1、畫機構的運動簡圖

以O 4為原點定出坐標系，根據(jù)尺寸分別定出O 2點B點，C點。確定機構運動時的左右極限位置。曲柄位置圖的作法為，取1和8’為工作行程起點和終點所對應的曲柄位置，1’和7’為切削起點和終點所對應的曲柄位置，其余2、3?12等，是由位置1起，順ω2方向?qū)⑶鷪A作12等分的位置，如下圖：

§3.2 導桿機構的運動分析

11位置的速度與加速度分析 1）速度分析

取曲柄位置“11”進行速度分析。因構件2和3在A處的轉動副相連，故VA2=VA3，其大小等于W2lO2A，方向垂直于O2 A線，指向與ω2一致。

曲柄的角速度 ω2=2πn2/60 rad/s=6.702rad/s υA3=υA2=ω2〃lO2A=6.702×0.09m/s=0.603m/s（⊥O2A）

取構件3和4的重合點A進行速度分析。列速度矢量方程，得

υA4= υA3+ υA4A3 大小 ?

√ ? 方向 ⊥O4B ⊥O2A ∥O4B 取速度極點P，速度比例尺μv=0.01(m/s)/mm，作速度多邊形如下圖

由圖得

υA4=0.567m/s

υA4A3 =0.208m/s

用速度影響法求得

VB5=VB4=VA4*04B/O4A=1.244m/s 又

ω4=VA4/O4A=2.145rad/s 取5構件為研究對象,列速度矢量方程,得

vC = vB+ vCB 大小

? √ ? 方向 ∥XX ⊥O4B ⊥BC 取速度極點P，速度比例尺μv=0.01(m/s)/mm, 作速度多邊行如

上圖。則圖知，vC5= 1.245m/s

Vc5b5=0.111m/s

ω5=0.6350rad/s

2）加速度分析

取曲柄位置“11”進行加速度分析。因構件2和3在A點處的轉動副相連，故aA2n=aA3n,其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。ω2=6.702rad/s, aA3n=aA2n=ω22lO2A=6.702×0.09 m/s2=4.0425m/s2 取3、4構件重合點A為研究對象，列加速度矢量方程得：

aA4 = aA4n + aA4τ

= aA2n

+ aA4A2k

+

aA4A

2大小:

?

ω42lO4A

?

√

2ω4υA4 A2

?

方向: ? A→O4 ⊥O4B A→O2

⊥O4B

∥O4B 取加速度極點為P＇,加速度比例尺μa=0.1（m/s2）/mm, 作加速度多邊形如下圖所示.由圖可知

aA4=2.593m/s2 用加速度影響法求得

aB4= aB5 = aA4* L04B / L04A =5.690 m /s2 又

ac5B5n =0.0701m/s2 取5構件為研究對象,列加速度矢量方程,得

ac5= aB5+ ac5B5n+ a c5B5τ 大小

?

√

w52 Lbc

? 方向

∥XX √

c→b

⊥BC 作加速度多邊形如上圖，則

″

aC5B5τ= C5′C5·μa =2.176m/s2

aC5 =4.922m/s2

3號位置的速度與加速度分析 1)速度分析

取曲柄位置“3”進行速度分析，因構件2和3在A處的轉動副相連，故VA3=VA2，其大小等于w2〃lO2A，方向垂直于O2 A線，指向與w2一致。

曲柄的角速度 ω2=2πn2/60 rad/s=6.702rad/s υA3=υA2=ω2〃lO2A=6.702×0.09m/s=0.603m/s（⊥O2A）取構件3和4的重合點A進行速度分析，列速度矢量方程，得，VA4

=VA3

+ VA4A3

大小

?

√

?

方向

⊥O4B

⊥O2A

∥O4B 取速度極點P，速度比例尺μv=0.01(m/s)/mm，作速度多邊形如下圖

VA4=pa4〃μv= 0.487m/s VA4A3=a3a4〃μv= 0.356 m/s w4=VA4?lO4A=1.163rad/s VB=w4×lO4B= 0.675m/s

取5構件作為研究對象，列速度矢量方程，得

υC =

υB

+

υCB

大小

?

√

? 方向 ∥XX(向右)

⊥O4B

⊥BC

取速度極點P，速度比例尺μv=0.01(m/s)/mm, 作速度多邊形如上，則

Vc5=0.669m/s

Vcb=0.102m/s

W5=0.589rad/s 2）.加速度分析

取曲柄位置“3”進行加速度分析。因構件2和3在A點處的轉動副相連，故aA2n=aA3n,其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。ω2=6.702rad/s，9 aA2n=aA3n=ω22lO2A=6.702×0.09 m/s2=4.0426m/s2 取3、4構件重合點A為研究對象，列加速度矢量方程得：

aA4 =aA4n+ aA4τ = aA3n + aA4A3K + aA4A3v 大小: ? ω42lO4A ? √ 2ω4υA4 A3 ? 方向 ? B→A ⊥O4B A→O2 ⊥O4B ∥O4B（沿導路）取加速度極點為P＇,加速度比例尺μa=0.1（m/s2）/mm, 作加速度多邊形下圖所示：

則由圖知：

aA4 =P′a4′〃μa =3.263m/s2 aB4= aB5 = aA4* L04B / L04A =4.052 m/ s2 取5構件為研究對象,列加速度矢量方程,得

ac = aB + acBn+ a cBτ

大小 ? √ ω5l2CB ? 方向 ∥X軸 √ C→B ⊥BC 其加速度多邊形如上圖，則 ac =p ′c〃μa =4.58m/s2 §3.3 導桿機構的動態(tài)靜力分析 3號點 取3號位置為研究對象：

①.5-6桿組共受五個力，分別為P、G6、Fi6、R16、R45, 其中R45和R16 方向已知，大小未知，切削力P沿X軸方向，指向刀架，重力G6和支座反力R16 均垂直于質(zhì)心，R45沿桿方向由C指向B，慣性力Fi6大小可由運動分析求得，方向水平向左。選取比例尺μ=(40N)/mm，受力分析和力的多邊形如圖所示：

已知：

已知P=9000N，G6=800N，又ac=ac5=4.58m/s2 那么我們可以計算 FI6=-G6/g×ac =-800/10×4.5795229205 =-366.361N 又ΣF=P + G6 + FI6 + F45 + FRI6=0，方向 //x軸 → ← B→C ↑ 大小 9000 800 √ ？ ？ 又

ΣF=P + G6 + Fi6 + R45 + R16=0，方向

//x軸

→

←

B→C

↑ 大小

8000

620

√

？

？ 由力多邊形可得：F45=8634.495N

N=950.052 N 在上圖中，對c點取距，有

ΣMC=-P〃yP-G6XS6+ FR16〃x-FI6〃yS6=0 代入數(shù)據(jù)得x=1.11907557m ②.以3-4桿組為研究對象（μ=50N/mm）

已知： F54=-F45=8634.495N，G4=220N aB4=aA4〃 lO4S4/lO4A=2.261m/s2 , αS4=α4=7.797ad/s2

可得：

FI4=-G4/g×aS4 =-220/10×2.2610419N=-49.7429218N MS4=-JS4〃aS4=-9.356 對O4點取矩：

MO4= Ms4 + Fi4×X4 + F23×X23-R54×X54-G4×X4 = 0 代入數(shù)據(jù)，得：

MO4=-9.356-49.742×0.29+F23×0.4185+8634.495×0.574+220×0.0440=0 故：

F23=11810.773N Fx + Fy + G4 + FI4 + F23 + F54 = 0 方向： ？ ？ √ M4o4 √ √ 大?。?√ √ → √ ┴O4B √

解得：

Fx=2991.612N Fy=1414.405N 方向豎直向下

③.對曲柄分析，共受2個力，分別為F32,F12和一個力偶M,由于滑塊3為二力桿，所以F32=F34，方向相反，因為曲柄2只受兩個力和一個力偶，所以F12與F32等大反力。受力如圖：

h2=72.65303694mm,則，對曲柄列平行方程有，ΣMO2=M-F32〃h2=0 即

M=0.0726*11810.773=0，即M=858.088N〃M

§3.4刨頭的運動簡圖

§3.5飛輪設計

1.環(huán)取取曲柄AB為等效構件，根據(jù)機構位置和切削阻力Fr確定一個運動循的等效阻力矩根據(jù)個位置時

值，采用數(shù)值積分中的梯形法，計算曲柄處于各的功

??。因為驅(qū)動力矩可視為

，確定等效驅(qū)動力常數(shù)，所以按照

矩Md。

2.估算飛輪轉動慣量 由

確定等效力矩。

§3.6凸輪機構設計

1.已知：擺桿為等加速等減速運動規(guī)律，其推程運動角?o?=10o，回程運動角?0'=70o，擺桿長度=70遠休止角001lo9D=135mm，最大擺角?max=15o，許用壓力角[?]=38.2.要求:(1)計算從動件位移、速度、加速度并繪制線圖。（2）確定凸輪機構的基本尺寸，選取滾子半徑，劃出凸輪實際輪廓線，并按比例繪出機構運動簡圖。

3.設計步驟：

1、取任意一點O2為圓心，以作r0=45mm基圓；

2、再以O2為圓心，以lO2O9/μl=150mm為半徑作轉軸圓；

3、在轉軸圓上O2右下方任取一點O9;

4、以O9為圓心，以lOqD/μl=135mm為半徑畫弧與基圓交于D點。O9D即為擺動從動件推程起始位置，再以逆時針方向旋轉并在轉軸圓上分別畫出推程、遠休、回程、近休，這四個階段。再以11.6°對推程段等分、11.6°對回程段等分（對應的角位移如下表所示），并用A進行標記，于是得到了轉軸圓山的一系列的點，這些點即為擺桿再反轉過程中依次占據(jù)的點，然后以各個位置為起始位置，把擺桿的相應位置

?畫出來，這樣就得到了凸輪理論廓線上的一系列點的位置，再用光滑曲

線把各個點連接起來即可得到凸輪的外輪廓。

5、凸輪曲線上最小曲率半徑的確定及滾子半徑的選擇

（1）用圖解法確定凸輪理論廓線上的最小曲率半徑min?：先用目測法估計凸輪理論廓線上的min?的大致位置（可記為A點）；以A點位圓心，任選較小的半徑r 作圓交于廓線上的B、C點；分別以B、C為圓心，以同樣的半徑r畫圓，三個小圓分別交于D、E、F、G四個點處，如下圖9所示；過D、E兩點作直線，再過F、G兩點作直線，兩直線交于O點，則O點近似為凸輪廓線上A點的曲率中心，曲率半徑?min?OA?；此次設計中，凸輪理論廓線的最小曲率半徑?min? 26.7651mm。

凸輪最小曲率半徑確定圖（2）凸輪滾子半徑的選擇（rT）

凸輪滾子半徑的確定可從兩個方向考慮： 幾何因素——應保證凸輪在各個點車的實際輪廓曲率半徑不小于1~5mm。對于凸輪的凸曲線處???C?rT，對于凸輪的凹輪廓線???C?rT（這種情況可以不用考慮，因為它不會發(fā)生

失真現(xiàn)象）；這次設計的輪廓曲線上，最

小的理論曲率半徑所在之處恰為凸輪

上的凸曲線，則應用公式：???min?rT?5?rT??min?5?21.7651mm；滾

子的尺寸還受到其強度、結構的限制，不能做的太小，通常取rT?(0.1?0.5)r0

及4.5?rT?22.5mm。綜合這兩方面的考慮，選擇滾子半徑可取rT=15mm。

然后，再選取滾子半徑rT，畫出凸輪的實際廓線。設計過程 1.凸輪運動規(guī)律 推程0≤2φ≤δo /2時：

???2?max1??2??20????4?max?1?2????0,?0???0??2???4?max?2 ????1??20

推程δo /2≤φ≤δo時：

????2?max1?max?(?2??20??)0????4?max?1?(?????20??)0???0?2,??0???4?max?2????1???20

回程δo+δs01≤φ≤δo+δs+δ'o/2時：

????2?max1??max2??'2?0????4?max?1??????'2?0??0,?0'??2???4?max?2????1???'20

回程δo+δs+δ’o/2≤φ≤δo+δs+δ’o時：????2?max1(?0'??)2??'20????4?max?1??(?????'20'??)0???0'?2,??0'???4?max?2????1??'20

2.依據(jù)上述運動方程繪制角位移ψ、角速度ω、及角加速度β的曲線，由公式得出如下數(shù)據(jù)關系（1）角位移曲線：

（2）角速度ω曲線:

（3）角加速度曲線:

4）、求基圓半徑ro及l(fā)O9O2

3.由所得數(shù)據(jù)畫出從動桿運動線圖

§3.7齒輪機構設計 1、設計要求：

計算該對齒輪傳動的各部分尺寸，以2號圖紙繪制齒輪傳動的嚙合圖，整理說明書。

2.齒輪副Z1-Z2的變位系數(shù)的確定

齒輪2的齒數(shù)Z2確定：

ｉo＇＇2=40＊Z2／16＊13=n0＇＇／no2=7.5

得Z2=39

取x1=-x2=0.5

x1min=17-13／17=0.236 x2min=17-39／17=-1.29

計算兩齒輪的幾何尺寸：

小齒輪

d1=m＊Z1=6＊13=78mm

ha1=（ha*+x1）*m=（1+0.5）*6=9mm

hf1=（ha*+c*-x1）*m=（1+0.25-0.5）*6=4.5mm

da1=d1+2*ha1=78+2*9=96

df1=d1-2*h f1=78-9=69

db1=d1*cosɑ=78*cos20?=73.3

四 心得體會

機械原理課程設計是機械設計制造及其自動化專業(yè)教學活動中不可或缺的一個重要環(huán)節(jié)。作為一名機械設計制造及其自動化大三的學生，我覺得有這樣的實訓是十分有意義的。在已經(jīng)度過的生活里我們大多數(shù)接觸的不是專業(yè)課或幾門專業(yè)基礎課。在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎理論面，如何去面對現(xiàn)實中的各種機械設計？如何把我們所學的專業(yè)理論知識運用到實踐當中呢？我想這樣的實訓為我們提供了良好的實踐平臺。

一周的機械原理課程設計就這樣結束了，在這次實踐的過程中學到了很多東西，既鞏固了上課時所學的知識，又學到了一些課堂內(nèi)學不到的東西，還領略到了別人在處理專業(yè)技能問題時顯示出的優(yōu)秀品質(zhì)，更深切的體會到人與人之間的那種相互協(xié)調(diào)合作的機制，最重要的還是自己對一些問題的看法產(chǎn)生了良性的變化。

其中在創(chuàng)新設計時感覺到自己的思維有一條線發(fā)散出了很多線，想到很多能夠達到要求的執(zhí)行機構，雖然有些設計由于制造工藝要求高等因素難以用于實際，但自己很欣慰能夠想到獨特之處。這個過程也鍛煉了自己運用所學知識對設計的簡單評價的技能。

五、參考文獻

1、《機械原理教程》第7版

主編：孫桓

高等教育出版社

2.《機械原理課程設計指導書》主編:戴娟

高等教育出版社

3.《理論力學》主編：尹冠生

西北工業(yè)大學出版社

第五篇：機械原理教案

課程教案

（按章編寫）

課程名稱：機械原理

適用專業(yè)：機械設計制造及自動化等機械類專業(yè) 年級、學年、學期：2010級，2011-2012學年第一學期 教材：《機械原理》，鄒慧君 張春林 李杞儀主編，高等教育出版社，2006

《機械原理》，黃錫鎧 鄭文緯主編，高等教育出版社，1999

任課教師：胡昌軍

編寫時間：2011年08月 機械原理課程教案

緒 論

緒 論

一、教學目標及基本要求

1.認識和了解機器及其基本功能結構—機構；了解機構的基本功能和結構特征；對機構、可動聯(lián)接、構件、零件等有明確的概念和具體的認識。

2.了解本課程的研究對象、主要內(nèi)容以及在機械設計和人才培養(yǎng)中的地位和作用；了解學習本課程的要求和方法

通過“緒論”的學習，使學生能為后繼內(nèi)容的學習打下一定的感性認識和理性認識基礎；明確本課程的內(nèi)容與作用，激發(fā)學生學習的興趣和積極性。

二、教學內(nèi)容及學時分配

第一節(jié) 機器的功能結構及機構（1學時）第二節(jié) 機械原理課程的定位與任務

第三節(jié) 機械原理課程的主要內(nèi)容、基本要求與學習方法（第二、三節(jié)共0.5學時）

三、教學內(nèi)容的重點和難點

1.從機器及機械系統(tǒng)的總體去認識機構。

2.機構的基本功能特征—傳遞與變換運動；機構的基本功能結構—構件及可動聯(lián)接。3.本課程的學習內(nèi)容與要求，注意突出其系統(tǒng)綜合性和創(chuàng)新性。

四、教學內(nèi)容的深化與拓寬

介紹本學科領域的現(xiàn)狀及發(fā)展前沿。

五、教學方式與手段及教學過程中應注意的問題

充分利用多媒體教學手段，通過典型機器案例的功能分析、結構分析及工作過程（特別是其運動傳遞、變換與做功的過程）分析，具體、形象、生動地認識了解機構及其結構與運動學特征，認識典型常用機構。

應強調(diào)學習知識和培養(yǎng)培養(yǎng)能力是相輔相成的，但后者比前者更重要。本課程的教學內(nèi)容較多而教學時數(shù)相對較少，因此在講授本課程時，著重講重點、講難點、講思路、講方法。學生在學習本課程時，應把重點放在掌握研究問題的基本思路和方法上，著重于能力的培養(yǎng)。這樣，就可以利用自己的能力去獲取新的知識。

六、主要參考書目 黃茂林，秦偉主編．機械原理．北京：機械工業(yè)出版社，2002 2 申永勝主編．機械原理教程．北京：清華大學出版社，1999 3 王知行，劉廷榮主編．機械原理．北京：高等教育出版社，2000

七、相關的實踐性環(huán)節(jié)

參觀機械創(chuàng)新設計實驗室，認識及了解典型機器和機構。

機械原理課程教案

緒 論

八、課外學習要求

學生通過自學了解本學科（機械學、機構學）領域的現(xiàn)狀及發(fā)展方向、機械工程在國民經(jīng)濟中的地位和作用。

九、思考題 0-1~0-3 2 機械原理課程教案

第一章 機構的結構設計

第一章 機構的結構設計

一、教學目標及基本要求

1.從功能與結構設計的角度認識和了解運動副與運動副元素。

2.熟練掌握機構運動簡圖的繪制方法。能夠?qū)嶋H機構或機構的結構簡圖繪制成機構運動簡圖；能看懂各種復雜機構的運動簡圖；能用機構運動簡圖表達自己的設計構思。

3.了解運動鏈和機構的結構以及機構結構設計的理論和方法，掌握運動鏈成為機構的條件。

4.熟練掌握機構自由度的計算方法，從結構和功能設計的角度了解局部自由度及虛約束，能準確識別出機構中存在的復合鉸鏈、局部自由度和虛約束，并作出正確處理；

5.掌握機構的組成原理和結構分析方法。了解高副低代的方法；會判斷桿組、桿組的級別和機構的級別；學會將Ⅱ級、Ⅲ級機構分解為機架、原動件和若干基本桿組的方法。

二、教學內(nèi)容及學時分配

第一節(jié) 機構的基本結構及簡圖（1.5學時）

第二節(jié) 運動鏈及機構的自由度計算和機構運動簡圖的繪制（2.5學時）第三節(jié)平面運動鏈與機構的結構設計（1學時）

第四節(jié) 按基本桿組的機構結構綜合與結構分析（1.5學時）

三、教學內(nèi)容的重點和難點 重點：

1.機構運動簡圖的繪制。2.機構自由度的計算。3.運動鏈成為機構的條件。4.機構的組成原理與結構分析。難點：

1.機構運動簡圖的繪制。

2.復合鉸鏈的準確識別和虛約束的正確判斷。

四、教學內(nèi)容的深化與拓寬 空間單封閉形機構自由度計算。

五、教學方式與手段及教學過程中應注意的問題 充分利用多媒體教學手段，圍繞教學基本要求進行教學。

本章是進入整個機械系統(tǒng)設計的開篇。它不僅為學習各類機構的運動設計和動力設計打下必要的基礎，也為機械系統(tǒng)方案設計和新機構的創(chuàng)新設計提供一條途徑。在教學過程中，應注重突出重點，多采用啟發(fā)式教學以及教師和學生的互動。運動簡圖是設計者交流設計思想所需要的一種工程語言，既要求簡潔，又要在討論和評價設計方案時，能夠正確表達設計思想，顯示出設計方案；保證機構運動學、動力學分析計算無誤。介紹繪制機構運動簡圖和 3 機械原理課程教案

第一章 機構的結構設計

機構自由度計算時，應通過典型例題的分析，指出初學者容易犯的錯誤，并要求學生在繪制機構運動簡圖和機構自由度計算時，采用正確、嚴謹?shù)牟襟E。

六、主要參考書目 黃茂林，秦偉主編．機械原理．北京：機械工業(yè)出版社，2002 2 申永勝主編．機械原理教程．北京：清華大學出版社，1999 3 王知行，劉廷榮主編．機械原理．北京：高等教育出版社，2000 4 曹惟慶．機構組成原理．北京：高等教育出版社，1983

七、相關的實踐性環(huán)節(jié)

機械設計及結構展示與分析實驗。

八、課外學習要求

自學虛約束與過約束的設計及分析、運動鏈結構公式推導法、運動鏈的演化與派生及運動副元素與構件的功能結構演化等內(nèi)容。

九、習題

1-2，1-4，1-5，1-6 4 機械原理課程教案

第二章平面連桿機構及其分析與設計

第二章平面連桿機構及其分析與設計

一、教學目標及基本要求

1.掌握平面連桿機構的基本類型，掌握其演化方法。

2.掌握平面連桿機構的運動特性，包括具有整轉副和存在曲柄的條件、急回運動、機構的行程、極限位置、運動的連續(xù)性等；

3.掌握平面連桿機構運動分析的方法，學會將復雜的平面連桿機構的運動分析問題轉換為可用計算機解決的問題。

4.掌握連桿機構的傳力特性，包括壓力角和傳動角、死點位置、機械增益等；能夠熟練地對移動副中的摩擦問題進行分析計算；掌握轉動副中摩擦問題分析和計算方法；掌握機械效率的概念、效率的各種表達形式及機械效率的計算方法；正確理解自鎖的概念，掌握確定自鎖條件的方法。

5.掌握平面連桿機構的靜力學分析方法，學會合理選擇與設計平面連桿機構。6.了解平面連桿機構設計的基本問題，掌握根據(jù)具體設計條件及實際需要，選擇合適的機構型式；學會按2~3個剛體位置設計剛體導引機構、按2~3個連架桿對應位置設計函數(shù)生成機構及按K值設計四桿機構；對機構分析與設計的現(xiàn)代解析法有清楚的了解。

二、教學內(nèi)容及學時分配 第一節(jié) 概述（1.5學時）

第二節(jié)平面連桿機構運動特性與分析方法（4.5學時）第三節(jié)平面連桿機構的傳力特性與受力分析（3.5學時）第四節(jié)平面四桿機構綜合的內(nèi)容與方法（4.5學時）

三、教學內(nèi)容的重點和難點 重點：

1.平面四桿機構的基本型式及其演化方法。

2.平面連桿機構的運動特性，包括存在整轉副的條件、從動件的急回運動及運動的連續(xù)性；平面連桿機構的傳力特性，包括壓力角、傳動角、死點位置、機械增益。

3.平面連桿機構運動分析的瞬心法、相對運動圖解法和桿組法。

4.總反力的確定，移動副和轉動副中摩擦問題的分析方法，自鎖條件的判定和機械效率的計算。

5.按給定2~3個位置設計剛體導引機構，按給定的2~3個對應位置設計函數(shù)生成機構，按K值設計四桿機構。

難點：

1.平面連桿機構運動分析的相對運動圖解法求機構的加速度。2.總反力的正確確定。

3.機械的自鎖問題及移動副自鎖條件的求解。4.按給定的2~3個對應位置設計函數(shù)生成機構。

機械原理課程教案

第二章平面連桿機構及其分析與設計

四、教學內(nèi)容的深化與拓寬平面連桿機構的優(yōu)化設計。

五、教學方式與手段及教學過程中應注意的問題 充分利用多媒體教學手段，圍繞教學基本要求進行教學。

在教學中應注意要求學生對基本概念的掌握，如整轉副、擺轉副、連桿、連架桿、曲柄、搖桿、滑塊、低副運動的可逆性、壓力角、傳動角、極位夾角、行程速度變化系數(shù)、死點、自鎖、摩擦角、摩擦圓、總反力、速度影像、加速度影像、裝配模式等；基本理論和方法的應用，如影像法在機構的速度分析和加速度分析中的應用、連桿機構設計的剛化—反轉法等。在教學過程中，應注意突出重點，多采用啟發(fā)式教學以及教師和學生的互動。

六、主要參考書目 黃茂林，秦偉主編．機械原理．北京：機械工業(yè)出版社，2002 2 申永勝主編．機械原理教程．北京：清華大學出版社，1999 3 華大年，華志宏，呂靜平．連桿機構設計．上海：上?？茖W技術出版社，1995

七、相關的實踐性環(huán)節(jié)

機構運動學參數(shù)測試實驗，工業(yè)機器人認識及應用實驗，機械創(chuàng)新展示與分析實驗。

八、課外學習要求

自學運動分析的相對運動圖解法，機構的合理選用，平面四桿機構的優(yōu)化設計和空間連桿機構等內(nèi)容。

九、習題

第一次 2-1，2-2，2-8，2-10，2-13，2-16 第二次 2-5，2-6，2-18，2-19，2-21，2-24，2-26 第三次 2-27，2-28，2-29，2-30，2-32 6 機械原理課程教案

第三章 凸輪機構及其設計

第三章 凸輪機構及其設計

一、教學目標及基本要求

1.了解凸輪機構的基本結構特點、類型及應用，學會根據(jù)工作要求和使用場合選擇凸輪機構。

2.了解凸輪機構的設計過程，對凸輪機構的運動學、動力學參數(shù)有明確的概念。3.掌握從動件常用運動規(guī)律的特點及適用場合，了解不同運動規(guī)律位移曲線的拼接原則與方法。

4.掌握凸輪機構基本尺寸設計的原則，學會根據(jù)這些原則確定移動滾子從動件盤形凸輪機構的基圓半徑、滾子半徑和偏置方向，擺動從動件盤形凸輪機構的擺桿長、中心距以及移動平底從動件平底寬度。

5.熟練掌握應用反轉法原理設計平面凸輪廓線，學會凸輪機構的計算機輔助設計方法。

二、教學內(nèi)容及學時分配 第一節(jié) 概述

第二節(jié) 凸輪機構的傳力特性

第三節(jié) 凸輪機構的設計過程（第一、二、三節(jié)共1.5學時）

第四節(jié) 凸輪機構運動學參數(shù)和基本尺寸的設計（1學時）第五節(jié)平面凸輪輪廓曲線的設計（1.5學時）第六節(jié) 凸輪機構從動件的設計（1學時）

三、教學內(nèi)容的重點和難點 重點：

1.凸輪機構的型式選擇。2.從動件運動規(guī)律的選擇及設計。

3.盤形凸輪機構基本尺寸的設計，凸輪輪廓曲線設計的圖解法和解析法。3.從動件的設計，包括高副元素形狀選擇，滾子半徑和平底寬度的確定。難點：

凸輪輪廓曲線設計的圖解法

四、教學內(nèi)容的深化與拓寬 空間凸輪機構與高速凸輪機構簡介。

五、教學方式與手段及教學過程中應注意的問題 充分利用多媒體教學手段，圍繞教學基本要求進行教學。

在教學過程中應強調(diào)凸輪機構的運動學參數(shù)與結構參數(shù)的概念及其選用設計；應用反轉法原理進行凸輪輪廓曲線的圖解法設計時凸輪轉角的分度，要注意從動件反轉方向；正確確定偏置移動從動件凸輪機構在反轉過程中從動件所依次占據(jù)的位置線；滾子從動件凸輪機構理論輪廓曲線與實際輪廓曲線的聯(lián)系和區(qū)別等。要注意突出重點，多采用啟發(fā)式教學以及教 7 機械原理課程教案

第三章 凸輪機構及其設計

師和學生的互動。

六、主要參考書目 黃茂林，秦偉主編．機械原理．北京：機械工業(yè)出版社，2002 2 申永勝主編．機械原理教程．北京：清華大學出版社，1999 3 石永剛，徐振華．凸輪機構設計．上海：上?？茖W技術出版社，1995

七、相關的實踐性環(huán)節(jié) 凸輪機構運動參數(shù)測試實驗。

八、課外學習要求

學生通過自學了解空間凸輪機構的應用特點和高速凸輪機構設計應注意的問題。

九、習題

3-1，3-3，3-5，3-6，3-7，3-8，3-11，3-12 8

機械原理課程教案

第四章 輪系及其設計

第四章 輪系及其設計

一、教學目標及基本要求

1.了解各類輪系的組成和運動特點，學會判斷一個已知輪系屬于何種輪系。

2.熟練掌握各種輪系傳動比的計算方法，會確定主、從動輪的轉向關系；掌握周轉輪系的傳動特性與類型和結構的關系。

3.了解各類輪系的功能，學會根據(jù)各種要求正確選擇輪系類型。4.了解行星輪系效率的概念及其主要影響因素。

5.了解復合輪系的組合方法，學會分析復合輪系的組成，正確計算其傳動比。6.了解行星輪系設計的幾個基本問題；了解幾種其它類型行星傳動的原理及特點。

二、教學內(nèi)容及學時分配 第一節(jié) 輪系的分類

第二節(jié) 定軸輪系及其設計（第一、二節(jié)共1學時）第三節(jié) 周轉輪系及其設計（3.5學時）第四節(jié) 復合輪系及其設計(0.5學時)第六節(jié) 少齒差傳動簡介（1學時）

三、教學內(nèi)容的重點和難點 重點：

1.輪系傳動比的計算。2.輪系的設計。難點：

復合輪系傳動比計算

四、教學內(nèi)容的深化與拓寬 新型少齒差傳動

五、教學方式與手段及教學過程中應注意的問題 充分利用多媒體教學手段，圍繞教學基本要求進行教學。

在教學過程中應注意強調(diào)應用反轉法原理求解周轉輪系傳動比方法的實質(zhì)、轉化機構的概念、正確劃分基本輪系的方法。要注意突出重點，多采用啟發(fā)式教學以及教師和學生的互動。

六、主要參考書目 黃茂林，秦偉主編．機械原理．北京：機械工業(yè)出版社，2002 2 申永勝主編．機械原理教程．北京：清華大學出版社，1999 3 曲繼方，安子軍，曲志剛．機構創(chuàng)新設計．北京：科學出版社，2001

機械原理課程教案

第四章 輪系及其設計

七、相關的實踐性環(huán)節(jié) 參觀機械創(chuàng)新設計實驗室。

八、課外學習要求

自學定軸輪系的傳動效率計算、定軸輪系設計中的幾個問題、封閉型輪系的功率流等內(nèi)容。

九、習題

4-1，4-2，4-5，4-6，4-7，4-9，4-13，4-14，4-18

機械原理課程教案

第五章 其它常用機構

第五章 其它常用機構

一、教學目標及基本要求

了解槽輪機構、棘輪機構、不完全齒輪機構、凸輪式間歇機構及螺旋機構的工作原理、運動特點和適用場合。

二、教學內(nèi)容與學時分配 第一節(jié) 間歇運動機構 第二節(jié) 螺旋機構

第三節(jié) 摩擦傳動機構（第一、二、三節(jié)共1學時）

三、教學內(nèi)容的重點和難點 重點：

1.槽輪機構、棘輪機構、不完全齒輪機構、凸輪式間歇運動機構及螺旋機構的組成和運動特點。

2.簡單螺旋機構與復式螺旋機構位移與轉角之間的關系。3.摩擦傳動機構傳動比的計算。

四、教學內(nèi)容的深化與拓寬 液動、氣動機構及電磁傳動機構。

五、教學方式與手段及教學過程中應注意的問題 充分利用多媒體教學手段，圍繞教學基本要求進行教學。

本章教學應側重于概念分析，簡要介紹這些機構的工作原理、運動特點和適用場合。通過學習，開闊眼界和思路，擴大知識面，為機械系統(tǒng)方案設計提供一些基礎知識。在教學過程中，應注意突出重點，多采用啟發(fā)式教學以及教師和學生的互動。

六、主要參考書目 黃茂林，秦偉主編．機械原理．北京：機械工業(yè)出版社，2002 2 申永勝主編．機械原理教程．北京：清華大學出版社，1999

七、相關的實踐性環(huán)節(jié) 機電流體傳動控制實驗。

八、課外學習要求

自學液動機構、電磁傳動機構等內(nèi)容。

九、思考題 5-1~5-4

機械原理課程教案

第六章 機械動力學

第六章 機械動力學

一、教學目標及基本要求

1.明確認識慣性力、慣性力矩對機械工作的穩(wěn)定性、動載荷和輸入力矩的影響，了解機構動態(tài)靜力分析的方法。

2.了解機械平衡的目的及其分類，掌握機械平衡的方法。熟練掌握剛性轉子的平衡設計方法，了解平衡試驗的原理及方法，了解平面機構慣性力平衡的方法。

3.掌握機械運轉過程的三個階段，機械系統(tǒng)的功、能量和原動件運動速度的特點。了解作用在機械中的力與某些運動參數(shù)之間的函數(shù)關系。

4.掌握建立單自由度機械系統(tǒng)等效動力學模型以確定機械的真實運動規(guī)律的基本思路及建立運動方程式的方法，能求解等效力矩和等效轉動慣量均是機構位置函數(shù)時機械的運動方程式。

5.了解周期性速率波動的調(diào)節(jié)方法，掌握飛輪調(diào)速原理及飛輪的設計方法，能求解等效力矩是機構位置函數(shù)時飛輪的轉動慣量。

二、教學內(nèi)容與學時分配

第一節(jié) 機構的動態(tài)靜力分析 2學時 第二節(jié) 機械的平衡 1.5學時

第三節(jié) 機械的運轉及其速度波動的調(diào)節(jié) 4.5學時

三、教學內(nèi)容的重點和難點 重點：

1.剛性轉子靜平衡、動平衡的原理及平衡設計方法。

2.單自由度機械系統(tǒng)等效動力學模型的建立及機械系統(tǒng)真實運動規(guī)律的求解。3.機械系統(tǒng)運動的波動及其調(diào)節(jié)方法。難點：

1.剛性轉子動平衡計算

2.等效力（力矩）、等效質(zhì)量（等效轉動慣量的計算）

四、教學內(nèi)容的深化與拓寬

機械系統(tǒng)的計算機輔助運動學和動力學。

五、教學方式與手段及教學過程中應注意的問題 充分利用多媒體教學手段，圍繞教學基本要求進行教學。

在教學過程中應強調(diào)，機械的真實運動規(guī)律是由其各構件的尺寸、質(zhì)量、轉動慣量和作用在各構件上的力等許多參數(shù)決定的。只有根據(jù)這些參數(shù)確定出機械原動件的真實運動規(guī)律，才能進而對其進行運動分析，確定各構件的真實運動規(guī)律。了解機械的真實運動情況，是對機械進行動力學研究與分析所必需的。要注意突出重點，多采用啟發(fā)式教學以及教師和學生的互動。

機械原理課程教案

第六章 機械動力學

六、主要參考書目 黃茂林，秦偉主編．機械原理．北京：機械工業(yè)出版社，2002 2 申永勝主編．機械原理教程．北京：清華大學出版社，1999 3 唐錫寬，金德聞．機械動力學．北京：高等教育出版社，1984

七、相關的實踐性環(huán)節(jié) 剛性回轉體平衡實驗。

八、課外學習要求

自學機構動態(tài)靜力分析的圖解法等內(nèi)容。

九、習題

6-1，6-4，6-5，6-7，6-8，6-11，6-14

機械原理課程教案

第七章 機械系統(tǒng)運動方案設計

第七章 機械系統(tǒng)運動方案設計

一、教學目標及基本要求

1.了解機械系統(tǒng)設計的整個過程，明確機械系統(tǒng)總體方案設計階段的設計目的及工作內(nèi)容。

2.了解機械系統(tǒng)總體方案設計中應具有的現(xiàn)代設計觀念以及機械現(xiàn)代設計和創(chuàng)新設計的特點，逐步學會在機械執(zhí)行系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)的方案設計和原動機選擇過程中，正確靈活運用這些設計思想。

3.了解機械執(zhí)行系統(tǒng)方案設計的過程和具體設計內(nèi)容，學會根據(jù)機械預期實現(xiàn)的功能要求，進行功能原理設計的創(chuàng)新構思；學會根據(jù)工作原理提出的工藝動作要求，創(chuàng)造性地構思出合適的運動規(guī)律。

4.掌握執(zhí)行機構型式設計的原則，學會運用選型和構型的方法進行執(zhí)行機構型式的創(chuàng)新設計。

5.了解執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設計的目的和原則，掌握機械運動循環(huán)圖的繪制方法。6.了解方案評價的意義、評價準則、評價指標和評價方法。

二、教學內(nèi)容與學時分配

第一節(jié) 機械總體方案設計（1學時）

第二節(jié) 現(xiàn)代設計觀念與創(chuàng)新設計簡介（1學時）第三節(jié) 機械執(zhí)行系統(tǒng)運動方案設計（3學時）第五節(jié) 機械系統(tǒng)運動方案設計舉例（1學時）

（注：課內(nèi)只安排2學時，著重介紹第一、三節(jié)的部分內(nèi)容，其余內(nèi)容安排在課程設計進行時講授）

三、教學內(nèi)容的重點和難點 重點：

1.機械系統(tǒng)總體方案設計階段的設計內(nèi)容和設計思想。

2.機械執(zhí)行系統(tǒng)方案設計的內(nèi)容和全過程，執(zhí)行系統(tǒng)方案設計的具體方法。

四、教學內(nèi)容的深化與拓寬 機械現(xiàn)代設計方法。

五、教學方式與手段及教學過程中應注意的問題 充分利用多媒體教學手段，圍繞教學基本要求進行教學。

在教學過程中，要強調(diào)機械總體方案設計是機械產(chǎn)品設計中十分重要的一環(huán)，產(chǎn)品的功能是否齊全、性能是否優(yōu)良，在很大程度上取決于總體方案設計階段的工作；執(zhí)行系統(tǒng)的方案設計是機械總體方案設計的核心，對機械系統(tǒng)能否實現(xiàn)預期的功能以及工作質(zhì)量的優(yōu)劣和產(chǎn)品在市場上的競爭力，都起著決定性的作用。要注意突出重點，多采用啟發(fā)式教學以及教師和學生的互動。

機械原理課程教案

第七章 機械系統(tǒng)運動方案設計

六、主要參考書目 黃茂林，秦偉主編．機械原理．北京：機械工業(yè)出版社，2002 2 申永勝主編．機械原理教程．北京：清華大學出版社，1999

七、相關的實踐性環(huán)節(jié)

機械創(chuàng)意組合設計實驗，機械運動方案創(chuàng)新設計實驗。

八、課外學習要求

自學現(xiàn)代設計觀念與創(chuàng)新設計、機械傳動系統(tǒng)的方案設計和原動機的選擇、機械系統(tǒng)運動方案設計舉例等內(nèi)容。

九、思考題 7-1~7-3 15