第一篇：機(jī)械原理教案

課程教案

（按章編寫）

課程名稱：機(jī)械原理

適用專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化等機(jī)械類專業(yè) 年級(jí)、學(xué)年、學(xué)期：2010級(jí)，2011-2012學(xué)年第一學(xué)期 教材：《機(jī)械原理》，鄒慧君 張春林 李杞儀主編，高等教育出版社，2006

《機(jī)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(shí)間：2011年08月 機(jī)械原理課程教案

緒 論

緒 論

一、教學(xué)目標(biāo)及基本要求

1.認(rèn)識(shí)和了解機(jī)器及其基本功能結(jié)構(gòu)—機(jī)構(gòu)；了解機(jī)構(gòu)的基本功能和結(jié)構(gòu)特征；對(duì)機(jī)構(gòu)、可動(dòng)聯(lián)接、構(gòu)件、零件等有明確的概念和具體的認(rèn)識(shí)。

2.了解本課程的研究對(duì)象、主要內(nèi)容以及在機(jī)械設(shè)計(jì)和人才培養(yǎng)中的地位和作用；了解學(xué)習(xí)本課程的要求和方法

通過(guò)“緒論”的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能為后繼內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下一定的感性認(rèn)識(shí)和理性認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)；明確本課程的內(nèi)容與作用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。

二、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配

第一節(jié) 機(jī)器的功能結(jié)構(gòu)及機(jī)構(gòu)（1學(xué)時(shí)）第二節(jié) 機(jī)械原理課程的定位與任務(wù)

第三節(jié) 機(jī)械原理課程的主要內(nèi)容、基本要求與學(xué)習(xí)方法（第二、三節(jié)共0.5學(xué)時(shí)）

三、教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)

1.從機(jī)器及機(jī)械系統(tǒng)的總體去認(rèn)識(shí)機(jī)構(gòu)。

2.機(jī)構(gòu)的基本功能特征—傳遞與變換運(yùn)動(dòng)；機(jī)構(gòu)的基本功能結(jié)構(gòu)—構(gòu)件及可動(dòng)聯(lián)接。3.本課程的學(xué)習(xí)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(xué)內(nèi)容的深化與拓寬

介紹本學(xué)科領(lǐng)域的現(xiàn)狀及發(fā)展前沿。

五、教學(xué)方式與手段及教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題

充分利用多媒體教學(xué)手段，通過(guò)典型機(jī)器案例的功能分析、結(jié)構(gòu)分析及工作過(guò)程（特別是其運(yùn)動(dòng)傳遞、變換與做功的過(guò)程）分析，具體、形象、生動(dòng)地認(rèn)識(shí)了解機(jī)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，認(rèn)識(shí)典型常用機(jī)構(gòu)。

應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)知識(shí)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(xué)內(nèi)容較多而教學(xué)時(shí)數(shù)相對(duì)較少，因此在講授本課程時(shí)，著重講重點(diǎn)、講難點(diǎn)、講思路、講方法。學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程時(shí)，應(yīng)把重點(diǎn)放在掌握研究問(wèn)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(shí)。

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

七、相關(guān)的實(shí)踐性環(huán)節(jié)

參觀機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室，認(rèn)識(shí)及了解典型機(jī)器和機(jī)構(gòu)。

機(jī)械原理課程教案

緒 論

八、課外學(xué)習(xí)要求

學(xué)生通過(guò)自學(xué)了解本學(xué)科（機(jī)械學(xué)、機(jī)構(gòu)學(xué)）領(lǐng)域的現(xiàn)狀及發(fā)展方向、機(jī)械工程在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用。

九、思考題 0-1~0-3 2 機(jī)械原理課程教案

第一章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

第一章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

一、教學(xué)目標(biāo)及基本要求

1.從功能與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度認(rèn)識(shí)和了解運(yùn)動(dòng)副與運(yùn)動(dòng)副元素。

2.熟練掌握機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制方法。能夠?qū)?shí)際機(jī)構(gòu)或機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖繪制成機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；能看懂各種復(fù)雜機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；能用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖表達(dá)自己的設(shè)計(jì)構(gòu)思。

3.了解運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)以及機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論和方法，掌握運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)的條件。

4.熟練掌握機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算方法，從結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)的角度了解局部自由度及虛約束，能準(zhǔn)確識(shí)別出機(jī)構(gòu)中存在的復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，并作出正確處理；

5.掌握機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析方法。了解高副低代的方法；會(huì)判斷桿組、桿組的級(jí)別和機(jī)構(gòu)的級(jí)別；學(xué)會(huì)將Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)機(jī)構(gòu)分解為機(jī)架、原動(dòng)件和若干基本桿組的方法。

二、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配

第一節(jié) 機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)及簡(jiǎn)圖（1.5學(xué)時(shí)）

第二節(jié) 運(yùn)動(dòng)鏈及機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制（2.5學(xué)時(shí)）第三節(jié)平面運(yùn)動(dòng)鏈與機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1學(xué)時(shí)）

第四節(jié) 按基本桿組的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)綜合與結(jié)構(gòu)分析（1.5學(xué)時(shí)）

三、教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn)：

1.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制。2.機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算。3.運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)的條件。4.機(jī)構(gòu)的組成原理與結(jié)構(gòu)分析。難點(diǎn)：

1.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制。

2.復(fù)合鉸鏈的準(zhǔn)確識(shí)別和虛約束的正確判斷。

四、教學(xué)內(nèi)容的深化與拓寬 空間單封閉形機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算。

五、教學(xué)方式與手段及教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題 充分利用多媒體教學(xué)手段，圍繞教學(xué)基本要求進(jìn)行教學(xué)。

本章是進(jìn)入整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的開(kāi)篇。它不僅為學(xué)習(xí)各類機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)和動(dòng)力設(shè)計(jì)打下必要的基礎(chǔ)，也為機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和新機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供一條途徑。在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)注重突出重點(diǎn)，多采用啟發(fā)式教學(xué)以及教師和學(xué)生的互動(dòng)。運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖是設(shè)計(jì)者交流設(shè)計(jì)思想所需要的一種工程語(yǔ)言，既要求簡(jiǎn)潔，又要在討論和評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案時(shí)，能夠正確表達(dá)設(shè)計(jì)思想，顯示出設(shè)計(jì)方案；保證機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析計(jì)算無(wú)誤。介紹繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖和 3 機(jī)械原理課程教案

第一章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算時(shí)，應(yīng)通過(guò)典型例題的分析，指出初學(xué)者容易犯的錯(cuò)誤，并要求學(xué)生在繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖和機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算時(shí)，采用正確、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟襟E。

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

七、相關(guān)的實(shí)踐性環(huán)節(jié)

機(jī)械設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)展示與分析實(shí)驗(yàn)。

八、課外學(xué)習(xí)要求

自學(xué)虛約束與過(guò)約束的設(shè)計(jì)及分析、運(yùn)動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)公式推導(dǎo)法、運(yùn)動(dòng)鏈的演化與派生及運(yùn)動(dòng)副元素與構(gòu)件的功能結(jié)構(gòu)演化等內(nèi)容。

九、習(xí)題

1-2，1-4，1-5，1-6 4 機(jī)械原理課程教案

第二章平面連桿機(jī)構(gòu)及其分析與設(shè)計(jì)

第二章平面連桿機(jī)構(gòu)及其分析與設(shè)計(jì)

一、教學(xué)目標(biāo)及基本要求

1.掌握平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型，掌握其演化方法。

2.掌握平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性，包括具有整轉(zhuǎn)副和存在曲柄的條件、急回運(yùn)動(dòng)、機(jī)構(gòu)的行程、極限位置、運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性等；

3.掌握平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的方法，學(xué)會(huì)將復(fù)雜的平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析問(wèn)題轉(zhuǎn)換為可用計(jì)算機(jī)解決的問(wèn)題。

4.掌握連桿機(jī)構(gòu)的傳力特性，包括壓力角和傳動(dòng)角、死點(diǎn)位置、機(jī)械增益等；能夠熟練地對(duì)移動(dòng)副中的摩擦問(wèn)題進(jìn)行分析計(jì)算；掌握轉(zhuǎn)動(dòng)副中摩擦問(wèn)題分析和計(jì)算方法；掌握機(jī)械效率的概念、效率的各種表達(dá)形式及機(jī)械效率的計(jì)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(jī)構(gòu)的靜力學(xué)分析方法，學(xué)會(huì)合理選擇與設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)。6.了解平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題，掌握根據(jù)具體設(shè)計(jì)條件及實(shí)際需要，選擇合適的機(jī)構(gòu)型式；學(xué)會(huì)按2~3個(gè)剛體位置設(shè)計(jì)剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)、按2~3個(gè)連架桿對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)函數(shù)生成機(jī)構(gòu)及按K值設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)；對(duì)機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)的現(xiàn)代解析法有清楚的了解。

二、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配 第一節(jié) 概述（1.5學(xué)時(shí)）

第二節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性與分析方法（4.5學(xué)時(shí)）第三節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的傳力特性與受力分析（3.5學(xué)時(shí)）第四節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)綜合的內(nèi)容與方法（4.5學(xué)時(shí)）

三、教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn)：

1.平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式及其演化方法。

2.平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性，包括存在整轉(zhuǎn)副的條件、從動(dòng)件的急回運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性；平面連桿機(jī)構(gòu)的傳力特性，包括壓力角、傳動(dòng)角、死點(diǎn)位置、機(jī)械增益。

3.平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的瞬心法、相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法和桿組法。

4.總反力的確定，移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副中摩擦問(wèn)題的分析方法，自鎖條件的判定和機(jī)械效率的計(jì)算。

5.按給定2~3個(gè)位置設(shè)計(jì)剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)，按給定的2~3個(gè)對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)函數(shù)生成機(jī)構(gòu)，按K值設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。

難點(diǎn)：

1.平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法求機(jī)構(gòu)的加速度。2.總反力的正確確定。

3.機(jī)械的自鎖問(wèn)題及移動(dòng)副自鎖條件的求解。4.按給定的2~3個(gè)對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)函數(shù)生成機(jī)構(gòu)。

機(jī)械原理課程教案

第二章平面連桿機(jī)構(gòu)及其分析與設(shè)計(jì)

四、教學(xué)內(nèi)容的深化與拓寬平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

五、教學(xué)方式與手段及教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題 充分利用多媒體教學(xué)手段，圍繞教學(xué)基本要求進(jìn)行教學(xué)。

在教學(xué)中應(yīng)注意要求學(xué)生對(duì)基本概念的掌握，如整轉(zhuǎn)副、擺轉(zhuǎn)副、連桿、連架桿、曲柄、搖桿、滑塊、低副運(yùn)動(dòng)的可逆性、壓力角、傳動(dòng)角、極位夾角、行程速度變化系數(shù)、死點(diǎn)、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(yīng)用，如影像法在機(jī)構(gòu)的速度分析和加速度分析中的應(yīng)用、連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的剛化—反轉(zhuǎn)法等。在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)注意突出重點(diǎn)，多采用啟發(fā)式教學(xué)以及教師和學(xué)生的互動(dòng)。

六、主要參考書目 黃茂林，秦偉主編．機(jī)械原理．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 2 申永勝主編．機(jī)械原理教程．北京：清華大學(xué)出版社，1999 3 華大年，華志宏，呂靜平．連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)．上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1995

七、相關(guān)的實(shí)踐性環(huán)節(jié)

機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)，工業(yè)機(jī)器人認(rèn)識(shí)及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，機(jī)械創(chuàng)新展示與分析實(shí)驗(yàn)。

八、課外學(xué)習(xí)要求

自學(xué)運(yùn)動(dòng)分析的相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法，機(jī)構(gòu)的合理選用，平面四桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和空間連桿機(jī)構(gòu)等內(nèi)容。

九、習(xí)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(jī)械原理課程教案

第三章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)

第三章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)

一、教學(xué)目標(biāo)及基本要求

1.了解凸輪機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、類型及應(yīng)用，學(xué)會(huì)根據(jù)工作要求和使用場(chǎng)合選擇凸輪機(jī)構(gòu)。

2.了解凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程，對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)參數(shù)有明確的概念。3.掌握從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特點(diǎn)及適用場(chǎng)合，了解不同運(yùn)動(dòng)規(guī)律位移曲線的拼接原則與方法。

4.掌握凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸設(shè)計(jì)的原則，學(xué)會(huì)根據(jù)這些原則確定移動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的基圓半徑、滾子半徑和偏置方向，擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的擺桿長(zhǎng)、中心距以及移動(dòng)平底從動(dòng)件平底寬度。

5.熟練掌握應(yīng)用反轉(zhuǎn)法原理設(shè)計(jì)平面凸輪廓線，學(xué)會(huì)凸輪機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法。

二、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配 第一節(jié) 概述

第二節(jié) 凸輪機(jī)構(gòu)的傳力特性

第三節(jié) 凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程（第一、二、三節(jié)共1.5學(xué)時(shí)）

第四節(jié) 凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)和基本尺寸的設(shè)計(jì)（1學(xué)時(shí)）第五節(jié)平面凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)（1.5學(xué)時(shí)）第六節(jié) 凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的設(shè)計(jì)（1學(xué)時(shí)）

三、教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn)：

1.凸輪機(jī)構(gòu)的型式選擇。2.從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇及設(shè)計(jì)。

3.盤形凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的設(shè)計(jì)，凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)的圖解法和解析法。3.從動(dòng)件的設(shè)計(jì)，包括高副元素形狀選擇，滾子半徑和平底寬度的確定。難點(diǎn)：

凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)的圖解法

四、教學(xué)內(nèi)容的深化與拓寬 空間凸輪機(jī)構(gòu)與高速凸輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介。

五、教學(xué)方式與手段及教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題 充分利用多媒體教學(xué)手段，圍繞教學(xué)基本要求進(jìn)行教學(xué)。

在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)強(qiáng)調(diào)凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)與結(jié)構(gòu)參數(shù)的概念及其選用設(shè)計(jì)；應(yīng)用反轉(zhuǎn)法原理進(jìn)行凸輪輪廓曲線的圖解法設(shè)計(jì)時(shí)凸輪轉(zhuǎn)角的分度，要注意從動(dòng)件反轉(zhuǎn)方向；正確確定偏置移動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)在反轉(zhuǎn)過(guò)程中從動(dòng)件所依次占據(jù)的位置線；滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)理論輪廓曲線與實(shí)際輪廓曲線的聯(lián)系和區(qū)別等。要注意突出重點(diǎn)，多采用啟發(fā)式教學(xué)以及教 7 機(jī)械原理課程教案

第三章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)

師和學(xué)生的互動(dòng)。

六、主要參考書目 黃茂林，秦偉主編．機(jī)械原理．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 2 申永勝主編．機(jī)械原理教程．北京：清華大學(xué)出版社，1999 3 石永剛，徐振華．凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)．上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1995

七、相關(guān)的實(shí)踐性環(huán)節(jié) 凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)。

八、課外學(xué)習(xí)要求

學(xué)生通過(guò)自學(xué)了解空間凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用特點(diǎn)和高速凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題。

九、習(xí)題

3-1，3-3，3-5，3-6，3-7，3-8，3-11，3-12 8

機(jī)械原理課程教案

第四章 輪系及其設(shè)計(jì)

第四章 輪系及其設(shè)計(jì)

一、教學(xué)目標(biāo)及基本要求

1.了解各類輪系的組成和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，學(xué)會(huì)判斷一個(gè)已知輪系屬于何種輪系。

2.熟練掌握各種輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法，會(huì)確定主、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系；掌握周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)特性與類型和結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

3.了解各類輪系的功能，學(xué)會(huì)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(fù)合輪系的組合方法，學(xué)會(huì)分析復(fù)合輪系的組成，正確計(jì)算其傳動(dòng)比。6.了解行星輪系設(shè)計(jì)的幾個(gè)基本問(wèn)題；了解幾種其它類型行星傳動(dòng)的原理及特點(diǎn)。

二、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配 第一節(jié) 輪系的分類

第二節(jié) 定軸輪系及其設(shè)計(jì)（第一、二節(jié)共1學(xué)時(shí)）第三節(jié) 周轉(zhuǎn)輪系及其設(shè)計(jì)（3.5學(xué)時(shí)）第四節(jié) 復(fù)合輪系及其設(shè)計(jì)(0.5學(xué)時(shí))第六節(jié) 少齒差傳動(dòng)簡(jiǎn)介（1學(xué)時(shí)）

三、教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn)：

1.輪系傳動(dòng)比的計(jì)算。2.輪系的設(shè)計(jì)。難點(diǎn)：

復(fù)合輪系傳動(dòng)比計(jì)算

四、教學(xué)內(nèi)容的深化與拓寬 新型少齒差傳動(dòng)

五、教學(xué)方式與手段及教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題 充分利用多媒體教學(xué)手段，圍繞教學(xué)基本要求進(jìn)行教學(xué)。

在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意強(qiáng)調(diào)應(yīng)用反轉(zhuǎn)法原理求解周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比方法的實(shí)質(zhì)、轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的概念、正確劃分基本輪系的方法。要注意突出重點(diǎn)，多采用啟發(fā)式教學(xué)以及教師和學(xué)生的互動(dòng)。

六、主要參考書目 黃茂林，秦偉主編．機(jī)械原理．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 2 申永勝主編．機(jī)械原理教程．北京：清華大學(xué)出版社，1999 3 曲繼方，安子軍，曲志剛．機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)．北京：科學(xué)出版社，2001

機(jī)械原理課程教案

第四章 輪系及其設(shè)計(jì)

七、相關(guān)的實(shí)踐性環(huán)節(jié) 參觀機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室。

八、課外學(xué)習(xí)要求

自學(xué)定軸輪系的傳動(dòng)效率計(jì)算、定軸輪系設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題、封閉型輪系的功率流等內(nèi)容。

九、習(xí)題

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

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第五章 其它常用機(jī)構(gòu)

第五章 其它常用機(jī)構(gòu)

一、教學(xué)目標(biāo)及基本要求

了解槽輪機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇機(jī)構(gòu)及螺旋機(jī)構(gòu)的工作原理、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和適用場(chǎng)合。

二、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配 第一節(jié) 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 第二節(jié) 螺旋機(jī)構(gòu)

第三節(jié) 摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（第一、二、三節(jié)共1學(xué)時(shí)）

三、教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn)：

1.槽輪機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及螺旋機(jī)構(gòu)的組成和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。

2.簡(jiǎn)單螺旋機(jī)構(gòu)與復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)位移與轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系。3.摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比的計(jì)算。

四、教學(xué)內(nèi)容的深化與拓寬 液動(dòng)、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)及電磁傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

五、教學(xué)方式與手段及教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題 充分利用多媒體教學(xué)手段，圍繞教學(xué)基本要求進(jìn)行教學(xué)。

本章教學(xué)應(yīng)側(cè)重于概念分析，簡(jiǎn)要介紹這些機(jī)構(gòu)的工作原理、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和適用場(chǎng)合。通過(guò)學(xué)習(xí)，開(kāi)闊眼界和思路，擴(kuò)大知識(shí)面，為機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)提供一些基礎(chǔ)知識(shí)。在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)注意突出重點(diǎn)，多采用啟發(fā)式教學(xué)以及教師和學(xué)生的互動(dòng)。

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

七、相關(guān)的實(shí)踐性環(huán)節(jié) 機(jī)電流體傳動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)。

八、課外學(xué)習(xí)要求

自學(xué)液動(dòng)機(jī)構(gòu)、電磁傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等內(nèi)容。

九、思考題 5-1~5-4

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第六章 機(jī)械動(dòng)力學(xué)

第六章 機(jī)械動(dòng)力學(xué)

一、教學(xué)目標(biāo)及基本要求

1.明確認(rèn)識(shí)慣性力、慣性力矩對(duì)機(jī)械工作的穩(wěn)定性、動(dòng)載荷和輸入力矩的影響，了解機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析的方法。

2.了解機(jī)械平衡的目的及其分類，掌握機(jī)械平衡的方法。熟練掌握剛性轉(zhuǎn)子的平衡設(shè)計(jì)方法，了解平衡試驗(yàn)的原理及方法，了解平面機(jī)構(gòu)慣性力平衡的方法。

3.掌握機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程的三個(gè)階段，機(jī)械系統(tǒng)的功、能量和原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)速度的特點(diǎn)。了解作用在機(jī)械中的力與某些運(yùn)動(dòng)參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系。

4.掌握建立單自由度機(jī)械系統(tǒng)等效動(dòng)力學(xué)模型以確定機(jī)械的真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基本思路及建立運(yùn)動(dòng)方程式的方法，能求解等效力矩和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量均是機(jī)構(gòu)位置函數(shù)時(shí)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式。

5.了解周期性速率波動(dòng)的調(diào)節(jié)方法，掌握飛輪調(diào)速原理及飛輪的設(shè)計(jì)方法，能求解等效力矩是機(jī)構(gòu)位置函數(shù)時(shí)飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。

二、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配

第一節(jié) 機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析 2學(xué)時(shí) 第二節(jié) 機(jī)械的平衡 1.5學(xué)時(shí)

第三節(jié) 機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié) 4.5學(xué)時(shí)

三、教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn)：

1.剛性轉(zhuǎn)子靜平衡、動(dòng)平衡的原理及平衡設(shè)計(jì)方法。

2.單自由度機(jī)械系統(tǒng)等效動(dòng)力學(xué)模型的建立及機(jī)械系統(tǒng)真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的求解。3.機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的波動(dòng)及其調(diào)節(jié)方法。難點(diǎn)：

1.剛性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡計(jì)算

2.等效力（力矩）、等效質(zhì)量（等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算）

四、教學(xué)內(nèi)容的深化與拓寬

機(jī)械系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)。

五、教學(xué)方式與手段及教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題 充分利用多媒體教學(xué)手段，圍繞教學(xué)基本要求進(jìn)行教學(xué)。

在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)強(qiáng)調(diào)，機(jī)械的真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律是由其各構(gòu)件的尺寸、質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和作用在各構(gòu)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(jī)械原動(dòng)件的真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，才能進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，確定各構(gòu)件的真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。了解機(jī)械的真實(shí)運(yùn)動(dòng)情況，是對(duì)機(jī)械進(jìn)行動(dòng)力學(xué)研究與分析所必需的。要注意突出重點(diǎn)，多采用啟發(fā)式教學(xué)以及教師和學(xué)生的互動(dòng)。

機(jī)械原理課程教案

第六章 機(jī)械動(dòng)力學(xué)

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

七、相關(guān)的實(shí)踐性環(huán)節(jié) 剛性回轉(zhuǎn)體平衡實(shí)驗(yàn)。

八、課外學(xué)習(xí)要求

自學(xué)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析的圖解法等內(nèi)容。

九、習(xí)題

6-1，6-4，6-5，6-7，6-8，6-11，6-14

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第七章 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)

第七章 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)

一、教學(xué)目標(biāo)及基本要求

1.了解機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，明確機(jī)械系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)目的及工作內(nèi)容。

2.了解機(jī)械系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)中應(yīng)具有的現(xiàn)代設(shè)計(jì)觀念以及機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，逐步學(xué)會(huì)在機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和原動(dòng)機(jī)選擇過(guò)程中，正確靈活運(yùn)用這些設(shè)計(jì)思想。

3.了解機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的過(guò)程和具體設(shè)計(jì)內(nèi)容，學(xué)會(huì)根據(jù)機(jī)械預(yù)期實(shí)現(xiàn)的功能要求，進(jìn)行功能原理設(shè)計(jì)的創(chuàng)新構(gòu)思；學(xué)會(huì)根據(jù)工作原理提出的工藝動(dòng)作要求，創(chuàng)造性地構(gòu)思出合適的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

4.掌握?qǐng)?zhí)行機(jī)構(gòu)型式設(shè)計(jì)的原則，學(xué)會(huì)運(yùn)用選型和構(gòu)型的方法進(jìn)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)型式的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

5.了解執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)的目的和原則，掌握機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的繪制方法。6.了解方案評(píng)價(jià)的意義、評(píng)價(jià)準(zhǔn)則、評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法。

二、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配

第一節(jié) 機(jī)械總體方案設(shè)計(jì)（1學(xué)時(shí)）

第二節(jié) 現(xiàn)代設(shè)計(jì)觀念與創(chuàng)新設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介（1學(xué)時(shí)）第三節(jié) 機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)（3學(xué)時(shí)）第五節(jié) 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)舉例（1學(xué)時(shí)）

（注：課內(nèi)只安排2學(xué)時(shí)，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(shè)計(jì)進(jìn)行時(shí)講授）

三、教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn)：

1.機(jī)械系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)思想。

2.機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容和全過(guò)程，執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的具體方法。

四、教學(xué)內(nèi)容的深化與拓寬 機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。

五、教學(xué)方式與手段及教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題 充分利用多媒體教學(xué)手段，圍繞教學(xué)基本要求進(jìn)行教學(xué)。

在教學(xué)過(guò)程中，要強(qiáng)調(diào)機(jī)械總體方案設(shè)計(jì)是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)階段的工作；執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)是機(jī)械總體方案設(shè)計(jì)的核心，對(duì)機(jī)械系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能以及工作質(zhì)量的優(yōu)劣和產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，都起著決定性的作用。要注意突出重點(diǎn)，多采用啟發(fā)式教學(xué)以及教師和學(xué)生的互動(dòng)。

機(jī)械原理課程教案

第七章 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)

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

七、相關(guān)的實(shí)踐性環(huán)節(jié)

機(jī)械創(chuàng)意組合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

八、課外學(xué)習(xí)要求

自學(xué)現(xiàn)代設(shè)計(jì)觀念與創(chuàng)新設(shè)計(jì)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和原動(dòng)機(jī)的選擇、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)舉例等內(nèi)容。

九、思考題 7-1~7-3 15

第二篇：重慶大學(xué)機(jī)械原理教案

重慶大學(xué)機(jī)械原理教案

時(shí)間:2011-12-10 20:06來(lái)源:重慶大學(xué)考研網(wǎng)作者:文彥教育點(diǎn)擊:

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課程教案（按章編寫）

課程名稱：機(jī)械原理

適用專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化等機(jī)械類專業(yè)

年級(jí)、學(xué)年、學(xué)期：2002級(jí)，2004-2005學(xué)年第二學(xué)期

教材：《機(jī)械原理》，黃茂林、秦偉主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2002

《機(jī)械原理教程》，申永勝主編，清華大學(xué)出版社，1999 任課教師：秦偉

編寫時(shí)間：2005年2月

緒 論

一、教學(xué)目標(biāo)及基本要求

1.認(rèn)識(shí)和了解機(jī)器及其基本功能結(jié)構(gòu)—；了解的基本功能和結(jié)構(gòu)特征；對(duì)、可動(dòng)聯(lián)接、構(gòu)件、零件等有明確的概念和具體的認(rèn)識(shí)。

2.了解本課程的研究對(duì)象、主要內(nèi)容以及在機(jī)械設(shè)計(jì)和人才培養(yǎng)中的地位和作用；了解學(xué)習(xí)本課程的要求和方法

通過(guò)“緒論”的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能為后繼內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下一定的感性認(rèn)識(shí)和理性認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)；明確本課程的內(nèi)容與作用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。

二、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配 機(jī)器的功能結(jié)構(gòu)及（1學(xué)時(shí)）? 機(jī)械原理課程的定位與任務(wù)

? 機(jī)械原理課程的主要內(nèi)容、基本要求與學(xué)習(xí)方法（第二、三節(jié)共0.5學(xué)時(shí)）?

三、教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)

1.從機(jī)器及機(jī)械系統(tǒng)的總體去認(rèn)識(shí)。

2.的基本功能特征—傳遞與變換運(yùn)動(dòng)；的基本功能結(jié)構(gòu)—構(gòu)件及可動(dòng)聯(lián)接。

3.本課程的學(xué)習(xí)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(xué)內(nèi)容的深化與拓寬 介紹本學(xué)科領(lǐng)域的現(xiàn)狀及發(fā)展前沿。

五、教學(xué)方式與手段及教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題

充分利用多媒體教學(xué)手段，通過(guò)典型機(jī)器案例的功能分析、結(jié)構(gòu)分析及工作過(guò)程（特別是其運(yùn)動(dòng)傳遞、變換與做功的過(guò)程）分析，具體、形象、生動(dòng)地認(rèn)識(shí)了解及其結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，認(rèn)識(shí)典型常用。

應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)知識(shí)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(xué)內(nèi)容較多而教學(xué)時(shí)數(shù)相對(duì)較少，因此在講授本課程時(shí)，著重講重點(diǎn)、講難點(diǎn)、講思路、講方法。學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程時(shí)，應(yīng)把重點(diǎn)放在掌握研究問(wèn)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(shí)。

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

七、相關(guān)的實(shí)踐性環(huán)節(jié)

參觀機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室，認(rèn)識(shí)及了解典型機(jī)器和。

八、課外學(xué)習(xí)要求

學(xué)生通過(guò)自學(xué)了解本學(xué)科（機(jī)械學(xué)、學(xué)）領(lǐng)域的現(xiàn)狀及發(fā)展方向、機(jī)械工程在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用。

九、思考題 0-1~0-3

第一章 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

一、教學(xué)目標(biāo)及基本要求

1.從功能與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度認(rèn)識(shí)和了解運(yùn)動(dòng)副與運(yùn)動(dòng)副元素。

2.熟練掌握運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制方法。能夠?qū)?shí)際或的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖繪制成運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；能看懂各種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；能用運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖表達(dá)自己的設(shè)計(jì)構(gòu)思。

3.了解運(yùn)動(dòng)鏈和的結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論和方法，掌握運(yùn)動(dòng)鏈成為的條件。4.熟練掌握自由度的計(jì)算方法，從結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)的角度了解局部自由度及虛約束，能準(zhǔn)確識(shí)別出中存在的復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，并作出正確處理；

5.掌握的組成原理和結(jié)構(gòu)分析方法。了解高副低代的方法；會(huì)判斷桿組、桿組的級(jí)別和的級(jí)別；學(xué)會(huì)將Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)分解為機(jī)架、原動(dòng)件和若干基本桿組的方法。

二、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配 的基本結(jié)構(gòu)及簡(jiǎn)圖（1.5學(xué)時(shí)）

? 運(yùn)動(dòng)鏈及的自由度計(jì)算和運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制（2.5學(xué)時(shí)）?平面運(yùn)動(dòng)鏈與的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1學(xué)時(shí)）? ? 按基本桿組的結(jié)構(gòu)綜合與結(jié)構(gòu)分析（1.5學(xué)時(shí)）

三、教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)

重點(diǎn)：

1.運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制。2.自由度的計(jì)算。3.運(yùn)動(dòng)鏈成為的條件。4.的組成原理與結(jié)構(gòu)分析。難點(diǎn)：

1.運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制。

2.復(fù)合鉸鏈的準(zhǔn)確識(shí)別和虛約束的正確判斷。

四、教學(xué)內(nèi)容的深化與拓寬 空間單封閉形自由度計(jì)算。

五、教學(xué)方式與手段及教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題 充分利用多媒體教學(xué)手段，圍繞教學(xué)基本要求進(jìn)行教學(xué)。

本章是進(jìn)入整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的開(kāi)篇。它不僅為學(xué)習(xí)各類的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)和動(dòng)力設(shè)計(jì)打下必要的基礎(chǔ)，也為機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和新的創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供一條途徑。在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)注重突出重點(diǎn)，多采用啟發(fā)式教學(xué)以及教師和學(xué)生的互動(dòng)。運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖是設(shè)計(jì)者交流設(shè)計(jì)思想所需要的一種工程語(yǔ)言，既要求簡(jiǎn)潔，又要在討論和評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案時(shí)，能夠正確表達(dá)設(shè)計(jì)思想，顯示出設(shè)計(jì)方案；保證運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析計(jì)算無(wú)誤。介紹繪制運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖和自由度計(jì)算時(shí)，應(yīng)通過(guò)典型例題的分析，指出初學(xué)者容易犯的錯(cuò)誤，并要求學(xué)生在繪制運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖和自由度計(jì)算時(shí)，采用正確、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟襟E。

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

七、相關(guān)的實(shí)踐性環(huán)節(jié) 機(jī)械設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)展示與分析實(shí)驗(yàn)。

八、課外學(xué)習(xí)要求

自學(xué)虛約束與過(guò)約束的設(shè)計(jì)及分析、運(yùn)動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)公式推導(dǎo)法、運(yùn)動(dòng)鏈的演化與派生及運(yùn)動(dòng)副元素與構(gòu)件的功能結(jié)構(gòu)演化等內(nèi)容。

九、習(xí)題 1-2，1-4，1-5，1-6

第二章平面連桿及其分析與設(shè)計(jì)

一、教學(xué)目標(biāo)及基本要求

1.掌握平面連桿的基本類型，掌握其演化方法。

2.掌握平面連桿的運(yùn)動(dòng)特性，包括具有整轉(zhuǎn)副和存在曲柄的條件、急回運(yùn)動(dòng)、的行程、極限位置、運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性等；

3.掌握平面連桿運(yùn)動(dòng)分析的方法，學(xué)會(huì)將復(fù)雜的平面連桿的運(yùn)動(dòng)分析問(wèn)題轉(zhuǎn)換為可用計(jì)算機(jī)解決的問(wèn)題。

4.掌握連桿的傳力特性，包括壓力角和傳動(dòng)角、死點(diǎn)位置、機(jī)械增益等；能夠熟練地對(duì)移動(dòng)副中的摩擦問(wèn)題進(jìn)行分析計(jì)算；掌握轉(zhuǎn)動(dòng)副中摩擦問(wèn)題分析和計(jì)算方法；掌握機(jī)械效率的概念、效率的各種表達(dá)形式及機(jī)械效率的計(jì)算方法；正確理解自鎖的概念，掌握確定自鎖條件的方法。

5.掌握平面連桿的靜力學(xué)分析方法，學(xué)會(huì)合理選擇與設(shè)計(jì)平面連桿。6.了解平面連桿設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題，掌握根據(jù)具體設(shè)計(jì)條件及實(shí)際需要，選擇合適的型式；學(xué)會(huì)按2~3個(gè)剛體位置設(shè)計(jì)剛體導(dǎo)引、按2~3個(gè)連架桿對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)函數(shù)生成及按K值設(shè)計(jì)四桿；對(duì)分析與設(shè)計(jì)的現(xiàn)代解析法有清楚的了解。

二、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配

概述（1.5學(xué)時(shí)）

?平面連桿運(yùn)動(dòng)特性與分析方法（4.5學(xué)時(shí)）?平面連桿的傳力特性與受力分析（3.5學(xué)時(shí)）?平面四桿綜合的內(nèi)容與方法（4.5學(xué)時(shí)）?

三、教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn)：

1.平面四桿的基本型式及其演化方法。

2.平面連桿的運(yùn)動(dòng)特性，包括存在整轉(zhuǎn)副的條件、從動(dòng)件的急回運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性；平面連桿的傳力特性，包括壓力角、傳動(dòng)角、死點(diǎn)位置、機(jī)械增益。

3.平面連桿運(yùn)動(dòng)分析的瞬心法、相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法和桿組法。

4.總反力的確定，移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副中摩擦問(wèn)題的分析方法，自鎖條件的判定和機(jī)械效率的計(jì)算。

5.按給定2~3個(gè)位置設(shè)計(jì)剛體導(dǎo)引，按給定的2~3個(gè)對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)函數(shù)生成，按K值設(shè)計(jì)四桿。難點(diǎn)：

1.平面連桿運(yùn)動(dòng)分析的相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法求的加速度。2.總反力的正確確定。

3.機(jī)械的自鎖問(wèn)題及移動(dòng)副自鎖條件的求解。4.按給定的2~3個(gè)對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)函數(shù)生成。

四、教學(xué)內(nèi)容的深化與拓寬平面連桿的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

五、教學(xué)方式與手段及教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題 充分利用多媒體教學(xué)手段，圍繞教學(xué)基本要求進(jìn)行教學(xué)。

在教學(xué)中應(yīng)注意要求學(xué)生對(duì)基本概念的掌握，如整轉(zhuǎn)副、擺轉(zhuǎn)副、連桿、連架桿、曲柄、搖桿、滑塊、低副運(yùn)動(dòng)的可逆性、壓力角、傳動(dòng)角、極位夾角、行程速度變化系數(shù)、死點(diǎn)、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(yīng)用，如影像法在的速度分析和加速度分析中的應(yīng)用、連桿設(shè)計(jì)的剛化—反轉(zhuǎn)法等。在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)注意突出重點(diǎn)，多采用啟發(fā)式教學(xué)以及教師和學(xué)生的互動(dòng)。

六、主要參考書目 黃茂林，秦偉主編．機(jī)械原理．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 2 申永勝主編．機(jī)械原理教程．北京：清華大學(xué)出版社，1999 3 華大年，華志宏，呂靜平．連桿設(shè)計(jì)．上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1995

七、相關(guān)的實(shí)踐性環(huán)節(jié)

運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)，工業(yè)機(jī)器人認(rèn)識(shí)及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，機(jī)械創(chuàng)新展示與分析實(shí)驗(yàn)。

八、課外學(xué)習(xí)要求

自學(xué)運(yùn)動(dòng)分析的相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法，的合理選用，平面四桿的優(yōu)化設(shè)計(jì)和空間連桿等內(nèi)容。

九、習(xí)題

2-1，2-2，2-8，2-10，2-13，2-16 ? 2-5，2-6，2-18，2-19，2-21，2-24，2-26 ? 2-27，2-28，2-29，2-30，2-32 ?

第三章 凸輪及其設(shè)計(jì)

一、教學(xué)目標(biāo)及基本要求

1.了解凸輪的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、類型及應(yīng)用，學(xué)會(huì)根據(jù)工作要求和使用場(chǎng)合選擇凸輪。

2.了解凸輪的設(shè)計(jì)過(guò)程，對(duì)凸輪的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)參數(shù)有明確的概念。3.掌握從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特點(diǎn)及適用場(chǎng)合，了解不同運(yùn)動(dòng)規(guī)律位移曲線的拼接原則與方法。

4.掌握凸輪基本尺寸設(shè)計(jì)的原則，學(xué)會(huì)根據(jù)這些原則確定移動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪的基圓半徑、滾子半徑和偏置方向，擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪的擺桿長(zhǎng)、距以及移動(dòng)平底從動(dòng)件平底寬度。

5.熟練掌握應(yīng)用反轉(zhuǎn)法原理設(shè)計(jì)平面凸輪廓線，學(xué)會(huì)凸輪的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法。

二、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配

? ? ? ? ? 概述

凸輪的傳力特性

凸輪的設(shè)計(jì)過(guò)程（第一、二、三節(jié)共1.5學(xué)時(shí)）

凸輪運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)和基本尺寸的設(shè)計(jì)（1學(xué)時(shí)）平面凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)（1.5學(xué)時(shí)）

第六節(jié) 凸輪從動(dòng)件的設(shè)計(jì)（1學(xué)時(shí)）

三、教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn)：

1.凸輪的型式選擇。

2.從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇及設(shè)計(jì)。

3.盤形凸輪基本尺寸的設(shè)計(jì)，凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)的圖解法和解析法。

1.從動(dòng)件的設(shè)計(jì)，包括高副元素形狀選擇，滾子半徑和平底寬度的確定。難點(diǎn)：

凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)的圖解法

四、教學(xué)內(nèi)容的深化與拓寬 空間凸輪與高速凸輪簡(jiǎn)介。

五、教學(xué)方式與手段及教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題 充分利用多媒體教學(xué)手段，圍繞教學(xué)基本要求進(jìn)行教學(xué)。

在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)強(qiáng)調(diào)凸輪的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)與結(jié)構(gòu)參數(shù)的概念及其選用設(shè)計(jì)；應(yīng)用反轉(zhuǎn)法原理進(jìn)行凸輪輪廓曲線的圖解法設(shè)計(jì)時(shí)凸輪轉(zhuǎn)角的分度，要注意從動(dòng)件反轉(zhuǎn)方向；正確確定偏置移動(dòng)從動(dòng)件凸輪在反轉(zhuǎn)過(guò)程中從動(dòng)件所依次占據(jù)的位置線；滾子從動(dòng)件凸輪理論輪廓曲線與實(shí)際輪廓曲線的聯(lián)系和區(qū)別等。要注意突出重點(diǎn)，多采用啟發(fā)式教學(xué)以及教師和學(xué)生的互動(dòng)。

六、主要參考書目 黃茂林，秦偉主編．機(jī)械原理．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 2 申永勝主編．機(jī)械原理教程．北京：清華大學(xué)出版社，1999 3 石永剛，徐振華．凸輪設(shè)計(jì)．上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1995

七、相關(guān)的實(shí)踐性環(huán)節(jié) 凸輪運(yùn)動(dòng)參數(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)。

八、課外學(xué)習(xí)要求

學(xué)生通過(guò)自學(xué)了解空間凸輪的應(yīng)用特點(diǎn)和高速凸輪設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題。

九、習(xí)題

3-1，3-3，3-5，3-6，3-7，3-8，3-11，3-12

第四章 輪系及其設(shè)計(jì)

一、教學(xué)目標(biāo)及基本要求

1.了解各類輪系的組成和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，學(xué)會(huì)判斷一個(gè)已知輪系屬于何種輪系。2.熟練掌握各種輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法，會(huì)確定主、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系；掌握周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)特性與類型和結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

3.了解各類輪系的功能，學(xué)會(huì)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(fù)合輪系的組合方法，學(xué)會(huì)分析復(fù)合輪系的組成，正確計(jì)算其傳動(dòng)比。

6.了解行星輪系設(shè)計(jì)的幾個(gè)基本問(wèn)題；了解幾種其它類型行星傳動(dòng)的原理及特點(diǎn)。

二、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配

輪系的分類

? 定軸輪系及其設(shè)計(jì)（第一、二節(jié)共1學(xué)時(shí)）? 周轉(zhuǎn)輪系及其設(shè)計(jì)（3.5學(xué)時(shí)）? 復(fù)合輪系及其設(shè)計(jì)(0.5學(xué)時(shí))? 第六節(jié) 少齒差傳動(dòng)簡(jiǎn)介（1學(xué)時(shí)）

三、教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)

重點(diǎn)：

1.輪系傳動(dòng)比的計(jì)算。2.輪系的設(shè)計(jì)。難點(diǎn)：

復(fù)合輪系傳動(dòng)比計(jì)算

四、教學(xué)內(nèi)容的深化與拓寬 新型少齒差傳動(dòng)

五、教學(xué)方式與手段及教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題 充分利用多媒體教學(xué)手段，圍繞教學(xué)基本要求進(jìn)行教學(xué)。

在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意強(qiáng)調(diào)應(yīng)用反轉(zhuǎn)法原理求解周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比方法的實(shí)質(zhì)、轉(zhuǎn)化的概念、正確劃分基本輪系的方法。要注意突出重點(diǎn)，多采用啟發(fā)式教學(xué)以及教師和學(xué)生的互動(dòng)。

六、主要參考書目 黃茂林，秦偉主編．機(jī)械原理．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 2 申永勝主編．機(jī)械原理教程．北京：清華大學(xué)出版社，1999 3 曲繼方，安子軍，曲志剛．創(chuàng)新設(shè)計(jì)．北京：科學(xué)出版社，2001

七、相關(guān)的實(shí)踐性環(huán)節(jié) 參觀機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室。

八、課外學(xué)習(xí)要求

自學(xué)定軸輪系的傳動(dòng)效率計(jì)算、定軸輪系設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題、封閉型輪系的功率流等內(nèi)容。

九、習(xí)題

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

第五章 其它常用

一、教學(xué)目標(biāo)及基本要求

了解槽輪、棘輪、不完全齒輪、凸輪式間歇及螺旋的工作原理、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和適用場(chǎng)合。

二、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配

間歇運(yùn)動(dòng) ? 螺旋

? 摩擦傳動(dòng)（第一、二、三節(jié)共1學(xué)時(shí)）?

三、教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn)：

1.槽輪、棘輪、不完全齒輪、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)及螺旋的組成和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。

2.簡(jiǎn)單螺旋與復(fù)式螺旋位移與轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系。3.摩擦傳動(dòng)傳動(dòng)比的計(jì)算。

四、教學(xué)內(nèi)容的深化與拓寬 液動(dòng)、氣動(dòng)及電磁傳動(dòng)。

五、教學(xué)方式與手段及教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題 充分利用多媒體教學(xué)手段，圍繞教學(xué)基本要求進(jìn)行教學(xué)。

本章教學(xué)應(yīng)側(cè)重于概念分析，簡(jiǎn)要介紹這些的工作原理、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和適用場(chǎng)合。通過(guò)學(xué)習(xí)，開(kāi)闊眼界和思路，擴(kuò)大知識(shí)面，為機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)提供一些基礎(chǔ)知識(shí)。在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)注意突出重點(diǎn)，多采用啟發(fā)式教學(xué)以及教師和學(xué)生的互動(dòng)。

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

七、相關(guān)的實(shí)踐性環(huán)節(jié) 機(jī)電流體傳動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)。

八、課外學(xué)習(xí)要求

自學(xué)液動(dòng)、電磁傳動(dòng)等內(nèi)容。

九、思考題 5-1~5-4

第六章 機(jī)械動(dòng)力學(xué)

一、教學(xué)目標(biāo)及基本要求

1.明確認(rèn)識(shí)慣性力、慣性力矩對(duì)機(jī)械工作的穩(wěn)定性、動(dòng)載荷和輸入力矩的影響，了解動(dòng)態(tài)靜力分析的方法。

2.了解機(jī)械平衡的目的及其分類，掌握機(jī)械平衡的方法。熟練掌握剛性轉(zhuǎn)子的平衡設(shè)計(jì)方法，了解平衡試驗(yàn)的原理及方法，了解平面慣性力平衡的方法。3.掌握機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程的三個(gè)階段，機(jī)械系統(tǒng)的功、能量和原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)速度的特點(diǎn)。了解作用在機(jī)械中的力與某些運(yùn)動(dòng)參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系。

4.掌握建立單自由度機(jī)械系統(tǒng)等效動(dòng)力學(xué)模型以確定機(jī)械的真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基本思路及建立運(yùn)動(dòng)方程式的方法，能求解等效力矩和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量均是位置函數(shù)時(shí)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式。

5.了解周期性速率波動(dòng)的調(diào)節(jié)方法，掌握飛輪調(diào)速原理及飛輪的設(shè)計(jì)方法，能求解等效力矩是位置函數(shù)時(shí)飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。

二、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配 的動(dòng)態(tài)靜力分析 2學(xué)時(shí) ? 機(jī)械的平衡 1.5學(xué)時(shí)

? 機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié) 4.5學(xué)時(shí) ?

三、教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)

重點(diǎn)：

1.剛性轉(zhuǎn)子靜平衡、動(dòng)平衡的原理及平衡設(shè)計(jì)方法。

2.單自由度機(jī)械系統(tǒng)等效動(dòng)力學(xué)模型的建立及機(jī)械系統(tǒng)真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的求解。

3.機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的波動(dòng)及其調(diào)節(jié)方法。難點(diǎn)： 1.剛性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡計(jì)算

2.等效力（力矩）、等效質(zhì)量（等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算）

四、教學(xué)內(nèi)容的深化與拓寬

機(jī)械系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)。

五、教學(xué)方式與手段及教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題 充分利用多媒體教學(xué)手段，圍繞教學(xué)基本要求進(jìn)行教學(xué)。

在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)強(qiáng)調(diào)，機(jī)械的真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律是由其各構(gòu)件的尺寸、質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和作用在各構(gòu)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(jī)械原動(dòng)件的真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，才能進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，確定各構(gòu)件的真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。了解機(jī)械的真實(shí)運(yùn)動(dòng)情況，是對(duì)機(jī)械進(jìn)行動(dòng)力學(xué)研究與分析所必需的。要注意突出重點(diǎn)，多采用啟發(fā)式教學(xué)以及教師和學(xué)生的互動(dòng)。

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

七、相關(guān)的實(shí)踐性環(huán)節(jié) 剛性回轉(zhuǎn)體平衡實(shí)驗(yàn)。

八、課外學(xué)習(xí)要求

自學(xué)動(dòng)態(tài)靜力分析的圖解法等內(nèi)容。

九、習(xí)題 6-1，6-4，6-5，6-7，6-8，6-11，6-14

第七章 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)

一、教學(xué)目標(biāo)及基本要求

1.了解機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，明確機(jī)械系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)目的及工作內(nèi)容。

2.了解機(jī)械系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)中應(yīng)具有的現(xiàn)代設(shè)計(jì)觀念以及機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，逐步學(xué)會(huì)在機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和原動(dòng)機(jī)選擇過(guò)程中，正確靈活運(yùn)用這些設(shè)計(jì)思想。

3.了解機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的過(guò)程和具體設(shè)計(jì)內(nèi)容，學(xué)會(huì)根據(jù)機(jī)械預(yù)期實(shí)現(xiàn)的功能要求，進(jìn)行功能原理設(shè)計(jì)的創(chuàng)新構(gòu)思；學(xué)會(huì)根據(jù)工作原理提出的工藝動(dòng)作要求，創(chuàng)造性地構(gòu)思出合適的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

4.掌握?qǐng)?zhí)行型式設(shè)計(jì)的原則，學(xué)會(huì)運(yùn)用選型和構(gòu)型的方法進(jìn)行執(zhí)行型式的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

5.了解執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)的目的和原則，掌握機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的繪制方法。6.了解方案評(píng)價(jià)的意義、評(píng)價(jià)準(zhǔn)則、評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法。

二、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配

第一節(jié) 機(jī)械總體方案設(shè)計(jì)（1學(xué)時(shí)）

第二節(jié) 現(xiàn)代設(shè)計(jì)觀念與創(chuàng)新設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介（1學(xué)時(shí)）第三節(jié) 機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)（3學(xué)時(shí)）第五節(jié) 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)舉例（1學(xué)時(shí)）

（注：課內(nèi)只安排2學(xué)時(shí)，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(shè)計(jì)進(jìn)行時(shí)講授）

三、教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn)：

1.機(jī)械系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)思想。

2.機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容和全過(guò)程，執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的具體方法。

四、教學(xué)內(nèi)容的深化與拓寬 機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。

五、教學(xué)方式與手段及教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題 充分利用多媒體教學(xué)手段，圍繞教學(xué)基本要求進(jìn)行教學(xué)。

在教學(xué)過(guò)程中，要強(qiáng)調(diào)機(jī)械總體方案設(shè)計(jì)是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)階段的工作；執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)是機(jī)械總體方案設(shè)計(jì)的核心，對(duì)機(jī)械系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能以及工作質(zhì)量的優(yōu)劣和產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，都起著決定性的作用。要注意突出重點(diǎn)，多采用啟發(fā)式教學(xué)以及教師和學(xué)生的互動(dòng)。

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

七、相關(guān)的實(shí)踐性環(huán)節(jié)

機(jī)械創(chuàng)意組合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

八、課外學(xué)習(xí)要求

自學(xué)現(xiàn)代設(shè)計(jì)觀念與創(chuàng)新設(shè)計(jì)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和原動(dòng)機(jī)的選擇、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)舉例等內(nèi)容。

九、思考題 7-1~7-3(責(zé)任編輯：文彥考研)

第三篇：機(jī)械原理習(xí)題

1、用平面低副聯(lián)接的二構(gòu)件間，具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)數(shù)為（b）A.1

B.2

C.3

D.≥

22、某平面機(jī)構(gòu)共有5個(gè)低副，1個(gè)高副，機(jī)構(gòu)的自由度為1，則該機(jī)構(gòu)具有幾個(gè)活動(dòng)構(gòu)件？（b）

A.3

B.4

C.5

D.6

3、某機(jī)構(gòu)中有6個(gè)構(gòu)件，則該機(jī)構(gòu)的全部瞬心數(shù)目為（d）

A.3

B.6

C.9

D.15

4、機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖是由于（c）

A.驅(qū)動(dòng)力太大

B.生產(chǎn)阻力太大

C.效率小于零

D.摩擦力太大

5、對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸為 b/D ≥ 0.2 的不平衡剛性轉(zhuǎn)子，需進(jìn)行（a）

A.動(dòng)平衡

B.靜平衡

C.不用平衡

6、對(duì)于周期性速度波動(dòng)，應(yīng)如何調(diào)節(jié)（b）

A.用調(diào)速器

B.用飛輪

C.用解調(diào)器

D.用彈簧

7、等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的值（d）

A.一定是常數(shù)

B.一定不是常數(shù)

C.可能小于零

D.一定大于零

8、在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，如果增大曲柄的長(zhǎng)度，則滑塊的行程（a）

A.增大

B.不變 C.減小

D.減小或不變

9、在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若滿足“最短桿長(zhǎng)度＋最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度 ≤ 其余兩桿長(zhǎng)度之和”的條件，使機(jī)構(gòu)成為雙搖桿機(jī)構(gòu)，則應(yīng)（d）

A.固定最短桿

B.固定最短桿的鄰邊

C.固定最長(zhǎng)桿

D.固定最短桿的對(duì)邊

10、凸輪轉(zhuǎn)速的大小將會(huì)影響（d）

A.從動(dòng)桿的升距

B.從動(dòng)桿的壓力角

C.從動(dòng)桿的位移規(guī)律

D.從動(dòng)桿的速度

11、在凸輪機(jī)構(gòu)中，下列從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，哪種無(wú)沖擊？（d）

A.等速運(yùn)動(dòng)

B.等加速等減速運(yùn)動(dòng)

C.余弦加速度運(yùn)動(dòng)

D.正弦加速度運(yùn)動(dòng)

12、漸開(kāi)線直齒外嚙合正傳動(dòng)的一對(duì)齒輪，可滿足的中心距條件是（a）

A.a’ = a

B.a’ ＞ a

C.a’ ＜ a

13、加工負(fù)變位齒輪，刀具應(yīng)如何移位？（c）

A.刀具中線與分度圓相切

B.刀具中線與分度圓相離

C.刀具中心與分度圓相割

14、斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)公式為（a）

A.C.15、正變位齒輪的齒距P（a）A.=

16、一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，若實(shí)際中心距大于標(biāo)準(zhǔn)中心距，則其傳動(dòng)比將（b）

A.變大

B.不變

C.變小

D.變小或不變 Zv?Z/cos3?

B.Zv?Z/cos2? Zv?Z/cos?

D.Zv?Z/cos3?

?m

B.＞ ?m

C.＜ ?m

D.≥ ?m

第四篇：機(jī)械原理問(wèn)答題

1.構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是什么？若此條件不滿足，將會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果？

機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是F＞0，且F等于原動(dòng)件數(shù)。F＞0時(shí)，如原動(dòng)件數(shù)目少于自由度數(shù)，則運(yùn)動(dòng)不能確定；如原動(dòng)件數(shù)目多于自由度數(shù)，則機(jī)構(gòu)不能滿足所有原動(dòng)件的給定運(yùn)動(dòng)。F＝0時(shí)，構(gòu)件之間不可能存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，是一個(gè)剛性桁架。F＜0時(shí)，構(gòu)件之間所受約束過(guò)多，成為超靜定桁架。

2.何謂平面連桿機(jī)構(gòu)？何謂平面四桿機(jī)構(gòu)？何謂鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)？

平面連桿機(jī)構(gòu)是許多構(gòu)件用低副（轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副）連接組成的平面機(jī)構(gòu)，有時(shí)也稱為低副機(jī)構(gòu)。由四個(gè)構(gòu)件組成的平面連桿機(jī)構(gòu)稱為平面四桿機(jī)構(gòu)。全部四個(gè)運(yùn)動(dòng)副都是轉(zhuǎn)動(dòng)副的平面四桿機(jī)構(gòu)，稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。

3.平面連桿機(jī)構(gòu)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？

優(yōu)點(diǎn)：面接觸，承載能力高，耐磨損；制造簡(jiǎn)便，易于獲得較高的制造精度。缺點(diǎn)：不易精確實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；設(shè)計(jì)較為復(fù)雜；構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動(dòng)副數(shù)較多時(shí)，效率較低。

4.剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡條件和動(dòng)平衡條件是什么？

靜平衡：偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力平衡，離心慣性力的合力為零；動(dòng)平衡：偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和慣性力矩同時(shí)平衡，離心慣性力系的合力及合力矩為零。

5.飛輪是如何調(diào)節(jié)周期性速度波動(dòng)的？

飛輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)能量?jī)?chǔ)存器。當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)盈功速度上升時(shí)，飛輪的角速度只做微小上升，他將多余的能量?jī)?chǔ)存起來(lái)；當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)虧功速度下降時(shí)，他將能量釋放出來(lái)，飛輪的角速度只做微小下降。

6.造成轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡的原因是什么？如何平衡？

轉(zhuǎn)子的偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和慣性力偶矩不平衡。平衡方法：增加或減少配重使轉(zhuǎn)子偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和慣性力偶矩同時(shí)平衡。

7.造成轉(zhuǎn)子不平衡的原因？平衡目的是什么？

原因：轉(zhuǎn)子質(zhì)心與其回轉(zhuǎn)中心存在偏距。平衡目的：使構(gòu)件的不平衡慣性力和慣性力矩平衡以消除或減小其不良影響。

8.何謂凸輪工作廓線的變尖現(xiàn)象和推桿運(yùn)動(dòng)的失真現(xiàn)象？它對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的工作有何影響？如何加以避免？

凸輪理論廓線的曲率半徑ρ等于滾子半徑時(shí)，實(shí)際廓線的曲率半徑為零。于是工作廓線將出現(xiàn)尖點(diǎn)，尖點(diǎn)變尖現(xiàn)象。應(yīng)在滿足滾子強(qiáng)度條件下，減小其半徑大小。當(dāng)ρ

9.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件是什么？以不同構(gòu)件為機(jī)架時(shí)，各為何種機(jī)構(gòu)？

⑴最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和；⑵取最短桿或最短桿相鄰桿為機(jī)架。取最短桿為機(jī)架時(shí)，為雙曲柄機(jī)構(gòu)。取最短桿相鄰桿為機(jī)架時(shí)，為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。

10.何謂壓力角？何謂傳動(dòng)角？它們的大小對(duì)連桿機(jī)構(gòu)工作有何影響？

在不計(jì)各桿質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)副中的摩擦的情況下，作用在從動(dòng)件上的驅(qū)動(dòng)力和該力作用點(diǎn)處從動(dòng)件的絕對(duì)速度之間所夾的銳角，稱為壓力角，用α表示。壓力角的余角，稱為傳動(dòng)角，用γ表示。α越小，γ越大，傳動(dòng)越省力，機(jī)構(gòu)傳力性能越好，傳動(dòng)效率越高。反之，α越大，γ越小，傳動(dòng)越費(fèi)力，機(jī)構(gòu)傳力性能越差，傳動(dòng)效率越低，并有可能自鎖。

11.凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)的基本原理是什么？如何選擇推桿滾子半徑？。

1）反轉(zhuǎn)法原理。2）在滿足強(qiáng)度條件下，保證凸輪實(shí)際輪廓曲線不出現(xiàn)尖點(diǎn)和失真，即小于凸輪理論輪廓的最小曲率半徑。

12.凸輪機(jī)構(gòu)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？

優(yōu)點(diǎn)：只要正確地設(shè)計(jì)和制造出凸輪的輪廓曲線，就能把凸輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠地轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭?dòng)件所預(yù)期的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律的運(yùn)動(dòng)，而且設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單；凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、運(yùn)動(dòng)可靠。缺點(diǎn)：凸輪與從動(dòng)件之間為點(diǎn)或線接觸，故難以保持良好的潤(rùn)滑，容易磨損；加工制造較復(fù)雜。

13.何謂凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角？壓力角的大小與凸輪機(jī)構(gòu)的傳力性能有何關(guān)系？

壓力角是不計(jì)摩擦?xí)r，凸輪對(duì)從動(dòng)件的作用力（法向力）與從動(dòng)件上受力點(diǎn)速度方向所夾的銳角。壓力角越小，凸輪機(jī)構(gòu)的傳力性能越好。

14.判定機(jī)械自鎖的條件有哪些？

1）驅(qū)動(dòng)力位于摩擦錐或摩擦圓內(nèi)；2）機(jī)械效率小于等于0；3）工作阻力小于或等于0。

15.齒輪機(jī)構(gòu)有哪些主要優(yōu)缺點(diǎn)?

齒輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)有：使用的圓周速度和功率范圍廣；效率較高；能保證恒定的傳動(dòng)比；壽命長(zhǎng)；工作平穩(wěn)，可靠性高；能傳遞任意夾角兩軸間的運(yùn)動(dòng)。缺點(diǎn)有：制造、安裝精度要求較高，因而成本也較高；不宜作遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。

16.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析當(dāng)中的加速度多邊形具有哪些特點(diǎn)？

1）極點(diǎn)p’的速度為零；2)由極點(diǎn)向外放射的矢量代表絕對(duì)加速度，而連接倆絕對(duì)加速度矢端的矢量代表該兩點(diǎn)的相對(duì)加速度；3)加速度多邊形相似于同名點(diǎn)在構(gòu)件上組成的多邊形。

17.要使一對(duì)齒輪傳動(dòng)時(shí)保持定角速比，則齒廓曲線應(yīng)滿足什么條件？

欲使兩齒輪瞬時(shí)角速比恒定不變，則無(wú)論齒廓在何處嚙合，過(guò)接觸點(diǎn)所作的齒廓公法線必須與連心線交于一個(gè)定點(diǎn)。

18.什么是齒輪的節(jié)圓？標(biāo)準(zhǔn)直齒輪在什么情況下其節(jié)圓與分度圓重合？

經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)、分別以兩嚙合齒輪回轉(zhuǎn)中心為圓心的兩個(gè)相切的圓稱為節(jié)圓。當(dāng)兩標(biāo)準(zhǔn)齒輪按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝時(shí)其節(jié)圓與分度圓重合。

19.圓的漸開(kāi)線是怎樣形成的？有哪些主要性質(zhì)？

當(dāng)一直線在一圓周上純滾動(dòng)時(shí)，此直線上任意一點(diǎn)的軌跡稱為該圓的漸開(kāi)線。這個(gè)圓稱為漸開(kāi)線的基圓，該直線稱為發(fā)生線。

漸開(kāi)線的性質(zhì)有：1)發(fā)生線在基圓上滾過(guò)的一段長(zhǎng)度等于基圓上相應(yīng)被滾過(guò)的一段弧長(zhǎng)。2)漸開(kāi)線上任意一點(diǎn)的法線必與基圓相切。3)漸開(kāi)線齒廓上各點(diǎn)的壓力角不等。離輪心越遠(yuǎn)，壓力角越大。4)漸開(kāi)線的形狀取決于基圓的大小。5)基圓內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線。

20.漸開(kāi)線齒廓嚙合的特點(diǎn)？

1）定傳動(dòng)比；2）可分性；3）輪齒的正壓力方向不變

21.漸開(kāi)線齒輪有哪些傳動(dòng)特性？

1）漸開(kāi)線齒廓滿足定角速比要求。2）漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)嚙合角不變，正壓力的大小和方向也不變，傳動(dòng)過(guò)程比較平穩(wěn)。3）漸開(kāi)線齒廓具有中心距的可分性。

22.什么是標(biāo)準(zhǔn)中心距？一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的實(shí)際中心距大于標(biāo)準(zhǔn)中心距時(shí)，其傳動(dòng)比和嚙合角分別有無(wú)變化？

一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪安裝時(shí)他們的分度圓相切即各自分度圓與節(jié)圓重合時(shí)的中心距為標(biāo)準(zhǔn)中心距。當(dāng)實(shí)際中心距大于標(biāo)準(zhǔn)中心距時(shí)，傳動(dòng)比不變，嚙合角增大。

23.漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪/外嚙合斜齒圓柱齒輪輪傳動(dòng)/直齒錐齒輪傳動(dòng)/蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件是什么？

兩輪的模數(shù)和壓力角分別相等/兩斜齒輪的法面模數(shù)相等；兩斜齒輪的法面壓力角相等；兩斜齒輪的螺旋角大小相等，方向相反。/兩輪大端模數(shù)相等，兩輪壓力角相等，兩輪外錐距相等/蝸桿的軸向模數(shù)等于蝸輪的端面模數(shù)，蝸桿的軸向壓力角等于蝸輪的端面壓力角，蝸桿中圓柱上螺旋線的導(dǎo)程角等于蝸輪分度圓上的螺旋角，且螺旋線方向相同。

24.何謂漸開(kāi)線齒輪的重合度？它對(duì)傳動(dòng)有何影響？齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件是什么？

實(shí)際嚙合線長(zhǎng)度與基圓齒距的比值稱為重合度，以ε表示。重合度大對(duì)提高齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性和承載能力都有重要意義齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件是ε＞1。

25.什么叫根切？有何危害？

用展成法加工齒輪時(shí)，若刀具的齒頂線（或齒頂圓）超過(guò)理論嚙合線極限點(diǎn)N時(shí)，被加工齒輪齒根附近已加工出的漸開(kāi)線齒廓將被切去一部分，這種現(xiàn)象稱為根切。根切使齒輪的抗彎強(qiáng)度削弱、承載能力降低、嚙合過(guò)程縮短、傳動(dòng)平穩(wěn)性變差，因此應(yīng)避免根切。

26.什么是機(jī)械的自鎖？移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副自鎖的條件分別是什么？

自鎖：無(wú)論驅(qū)動(dòng)力多大，機(jī)構(gòu)都不能運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。移動(dòng)副條件：驅(qū)動(dòng)力作用在摩擦錐里；轉(zhuǎn)動(dòng)副條件：驅(qū)動(dòng)力作用在摩擦圓里。

27.直齒圓柱齒輪傳動(dòng)存在哪些主要缺點(diǎn)？斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)有何優(yōu)缺點(diǎn)？

直齒圓柱齒輪傳動(dòng)在高速重載的情況下，會(huì)出現(xiàn)傳動(dòng)不平穩(wěn)和承載能力差的情況。斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲?。怀休d能力較高；不根切最少齒數(shù)小于直齒輪。主要缺點(diǎn)是有軸向力。

28.什么是周轉(zhuǎn)輪系？什么是周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化輪系？

至少有一個(gè)齒輪的軸線的位置不固定，而繞其他固定軸線回轉(zhuǎn)的輪系稱為周轉(zhuǎn)輪系。在周轉(zhuǎn)輪系加上公共角速度-ωH后，行星架相對(duì)靜止，此時(shí)周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化成定軸輪系，這個(gè)假想的定軸輪系即為轉(zhuǎn)化輪系。

29.螺旋角β對(duì)斜齒輪的傳動(dòng)性能有何影響？其取值范圍如何？

螺旋角β對(duì)斜齒輪的傳動(dòng)性能影響很大。β較小，優(yōu)點(diǎn)不突出；β太大，則軸向力太大。設(shè)計(jì)時(shí)一般取β=8°-20°。

第五篇：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)

機(jī)械原理 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

設(shè)計(jì)題目：牛頭刨床的設(shè)計(jì)

機(jī)構(gòu)位置編號(hào)：11 3

方案號(hào)：II

班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)：

年 月 日

目錄

一、前言………………………………………………1

二、概述

§2.1課程設(shè)計(jì)任務(wù)書…………………………2 §2.2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求……………………2

三、設(shè)計(jì)說(shuō)明書

§3.1畫機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖……………………3 §3.2導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析…………………4 §3.3導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析3號(hào)點(diǎn)……11 §3.4刨頭的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖………………………15

§3.5飛輪設(shè)計(jì)………………………………17

§3.6凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………19 §3.7齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………24

四、課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)……………………………26

五、參考文獻(xiàn)………………………………………27

一〃前言

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是高等工業(yè)學(xué)校機(jī)械類專業(yè)學(xué)生第一次較全面的機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析與設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，是本課程的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。是培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)以及應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)工程實(shí)際中各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)能力的一門課程。其基本目的在于： 

⑴．進(jìn)一步加深學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決有關(guān)本課程實(shí)際問(wèn)題的能力。

⑵.使學(xué)生對(duì)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析設(shè)計(jì)有一較完整的概念。

⑶.使學(xué)生得到擬定運(yùn)動(dòng)方案的訓(xùn)練并具有初步設(shè)計(jì)選型與組合以及確定傳動(dòng)方案的能力。

⑷.通過(guò)課程設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高學(xué)生運(yùn)算、繪圖、表達(dá)、運(yùn)用計(jì)算機(jī)和查閱技術(shù)資料的能力。

⑸.培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，獨(dú)立思考與分析問(wèn)題能力和創(chuàng)新能力。

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是對(duì)機(jī)械的主體機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)、飛輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)，進(jìn)行設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)分析、動(dòng)態(tài)靜力分析，并根據(jù)給定機(jī)器的工作要求，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)凸輪，或?qū)Ω鳈C(jī)構(gòu)進(jìn)行

運(yùn)動(dòng)分析。

二、概述

§2.1課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程 牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機(jī)床，如圖(a）所示，由導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)1-2-3-4-5帶動(dòng)刨頭5和削刀6作往復(fù)切削運(yùn)動(dòng)。工作行程時(shí)，刨刀速度要平穩(wěn)，空回行程時(shí)，刨刀要快速退回，即要有極回作用。切削階段刨刀應(yīng)近似勻速運(yùn)動(dòng)，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(shè)計(jì)要求

三、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(詳情見(jiàn)A1圖紙)

§3.1、畫機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

以O(shè) 4為原點(diǎn)定出坐標(biāo)系，根據(jù)尺寸分別定出O 2點(diǎn)B點(diǎn)，C點(diǎn)。確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)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(diǎn)和終點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的曲柄位置，1’和7’為切削起點(diǎn)和終點(diǎn)所對(duì)應(yīng)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(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)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(jìn)行速度分析。因構(gòu)件2和3在A處的轉(zhuǎn)動(dòng)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(gòu)件3和4的重合點(diǎn)A進(jìn)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(diǎn)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(gòu)件為研究對(duì)象,列速度矢量方程,得

vC = vB+ vCB 大小

? √ ? 方向 ∥XX ⊥O4B ⊥BC 取速度極點(diǎn)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(jìn)行加速度分析。因構(gòu)件2和3在A點(diǎn)處的轉(zhuǎn)動(dòng)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(gòu)件重合點(diǎn)A為研究對(duì)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(diǎn)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(gòu)件為研究對(duì)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(hào)位置的速度與加速度分析 1)速度分析

取曲柄位置“3”進(jìn)行速度分析，因構(gòu)件2和3在A處的轉(zhuǎn)動(dòng)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(gòu)件3和4的重合點(diǎn)A進(jìn)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(diǎn)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(gòu)件作為研究對(duì)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(diǎn)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(jìn)行加速度分析。因構(gòu)件2和3在A點(diǎn)處的轉(zhuǎn)動(dòng)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(gòu)件重合點(diǎn)A為研究對(duì)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(dǎo)路）取加速度極點(diǎn)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(gòu)件為研究對(duì)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(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析 3號(hào)點(diǎn) 取3號(hào)位置為研究對(duì)象：

①.5-6桿組共受五個(gè)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(yùn)動(dòng)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(jì)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(duì)c點(diǎn)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(duì)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(duì)O4點(diǎn)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(duì)曲柄分析，共受2個(gè)力，分別為F32,F12和一個(gè)力偶M,由于滑塊3為二力桿，所以F32=F34，方向相反，因?yàn)榍?只受兩個(gè)力和一個(gè)力偶，所以F12與F32等大反力。受力如圖：

h2=72.65303694mm,則，對(duì)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(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

§3.5飛輪設(shè)計(jì)

1.環(huán)取取曲柄AB為等效構(gòu)件，根據(jù)機(jī)構(gòu)位置和切削阻力Fr確定一個(gè)運(yùn)動(dòng)循的等效阻力矩根據(jù)個(gè)位置時(shí)

值，采用數(shù)值積分中的梯形法，計(jì)算曲柄處于各的功

??。因?yàn)轵?qū)動(dòng)力矩可視為

，確定等效驅(qū)動(dòng)力常數(shù)，所以按照

矩Md。

2.估算飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 由

確定等效力矩。

§3.6凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.已知：擺桿為等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，其推程運(yùn)動(dòng)角?o?=10o，回程運(yùn)動(dòng)角?0'=70o，擺桿長(zhǎng)度=70遠(yuǎn)休止角001lo9D=135mm，最大擺角?max=15o，許用壓力角[?]=38.2.要求:(1)計(jì)算從動(dòng)件位移、速度、加速度并繪制線圖。（2）確定凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸，選取滾子半徑，劃出凸輪實(shí)際輪廓線，并按比例繪出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。

3.設(shè)計(jì)步驟：

1、取任意一點(diǎn)O2為圓心，以作r0=45mm基圓；

2、再以O(shè)2為圓心，以lO2O9/μl=150mm為半徑作轉(zhuǎn)軸圓；

3、在轉(zhuǎn)軸圓上O2右下方任取一點(diǎn)O9;

4、以O(shè)9為圓心，以lOqD/μl=135mm為半徑畫弧與基圓交于D點(diǎn)。O9D即為擺動(dòng)從動(dòng)件推程起始位置，再以逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)并在轉(zhuǎn)軸圓上分別畫出推程、遠(yuǎn)休、回程、近休，這四個(gè)階段。再以11.6°對(duì)推程段等分、11.6°對(duì)回程段等分（對(duì)應(yīng)的角位移如下表所示），并用A進(jìn)行標(biāo)記，于是得到了轉(zhuǎn)軸圓山的一系列的點(diǎn)，這些點(diǎn)即為擺桿再反轉(zhuǎn)過(guò)程中依次占據(jù)的點(diǎn)，然后以各個(gè)位置為起始位置，把擺桿的相應(yīng)位置

?畫出來(lái)，這樣就得到了凸輪理論廓線上的一系列點(diǎn)的位置，再用光滑曲

線把各個(gè)點(diǎn)連接起來(lái)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(cè)法估計(jì)凸輪理論廓線上的min?的大致位置（可記為A點(diǎn)）；以A點(diǎn)位圓心，任選較小的半徑r 作圓交于廓線上的B、C點(diǎn)；分別以B、C為圓心，以同樣的半徑r畫圓，三個(gè)小圓分別交于D、E、F、G四個(gè)點(diǎn)處，如下圖9所示；過(guò)D、E兩點(diǎn)作直線，再過(guò)F、G兩點(diǎn)作直線，兩直線交于O點(diǎn)，則O點(diǎn)近似為凸輪廓線上A點(diǎn)的曲率中心，曲率半徑?min?OA?；此次設(shè)計(jì)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(gè)方向考慮： 幾何因素——應(yīng)保證凸輪在各個(gè)點(diǎn)車的實(shí)際輪廓曲率半徑不小于1~5mm。對(duì)于凸輪的凸曲線處???C?rT，對(duì)于凸輪的凹輪廓線???C?rT（這種情況可以不用考慮，因?yàn)樗粫?huì)發(fā)生

失真現(xiàn)象）；這次設(shè)計(jì)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(yīng)用公式：???min?rT?5?rT??min?5?21.7651mm；滾

子的尺寸還受到其強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)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(shí)際廓線。設(shè)計(jì)過(guò)程 1.凸輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律 推程0≤2φ≤δo /2時(shí)：

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

推程δo /2≤φ≤δo時(shí)：

????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(shí)：

????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(shí)：????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(yùn)動(dòng)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(guān)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(dòng)桿運(yùn)動(dòng)線圖

§3.7齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1、設(shè)計(jì)要求：

計(jì)算該對(duì)齒輪傳動(dòng)的各部分尺寸，以2號(hào)圖紙繪制齒輪傳動(dòng)的嚙合圖，整理說(shuō)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(jì)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(huì)

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)活動(dòng)中不可或缺的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。作為一名機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化大三的學(xué)生，我覺(jué)得有這樣的實(shí)訓(xùn)是十分有意義的。在已經(jīng)度過(guò)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(chǔ)課。在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)理論面，如何去面對(duì)現(xiàn)實(shí)中的各種機(jī)械設(shè)計(jì)？如何把我們所學(xué)的專業(yè)理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中呢？我想這樣的實(shí)訓(xùn)為我們提供了良好的實(shí)踐平臺(tái)。

一周的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)就這樣結(jié)束了，在這次實(shí)踐的過(guò)程中學(xué)到了很多東西，既鞏固了上課時(shí)所學(xué)的知識(shí)，又學(xué)到了一些課堂內(nèi)學(xué)不到的東西，還領(lǐng)略到了別人在處理專業(yè)技能問(wèn)題時(shí)顯示出的優(yōu)秀品質(zhì)，更深切的體會(huì)到人與人之間的那種相互協(xié)調(diào)合作的機(jī)制，最重要的還是自己對(duì)一些問(wèn)題的看法產(chǎn)生了良性的變化。

其中在創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí)感覺(jué)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(dá)到要求的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，雖然有些設(shè)計(jì)由于制造工藝要求高等因素難以用于實(shí)際，但自己很欣慰能夠想到獨(dú)特之處。這個(gè)過(guò)程也鍛煉了自己運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)的技能。

五、參考文獻(xiàn)

1、《機(jī)械原理教程》第7版

主編：孫桓

高等教育出版社

2.《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》主編:戴娟

高等教育出版社

3.《理論力學(xué)》主編：尹冠生

西北工業(yè)大學(xué)出版社