《機(jī)械原理》教學(xué)大綱1.doc

機(jī)械原理教學(xué)大綱修訂單位：機(jī)械工程學(xué)院機(jī)電工程系執(zhí) 筆 人：王曉華一、課程基本信息1課程中文名稱：機(jī)械原理2課程英文名稱：Mechanical Principium3適用專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化4總學(xué)時(shí)：64學(xué)時(shí)（其中理論教學(xué)58學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)6學(xué)時(shí)）5總學(xué)分：4學(xué)分二、本課程在教學(xué)計(jì)劃中的地位、作用和任務(wù) 機(jī)械原理是機(jī)械專業(yè)中研究機(jī)械共性問(wèn)題的一門技術(shù)基礎(chǔ)課。其任務(wù)使學(xué)生掌握機(jī)構(gòu)學(xué)和機(jī)械動(dòng)力學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，并初步具有確定機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案、分析和設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的能力。使學(xué)生在掌握機(jī)械共性問(wèn)題和“三基”的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)械技術(shù)工作的適應(yīng)性，培養(yǎng)其開(kāi)發(fā)創(chuàng)新能力的作用。在教學(xué)計(jì)劃中它還具有承上啟下的作用，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程和掌握專業(yè)知識(shí)以及新的科學(xué)技術(shù)打好基礎(chǔ)。三、理論教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)基本要求教學(xué)內(nèi)容1第一章 緒論（1學(xué)時(shí)） 內(nèi)容：機(jī)械原理研究的對(duì)象和內(nèi)容。機(jī)械原理在教學(xué)計(jì)劃中的地位。機(jī)械原理在發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用。 2第二章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析（學(xué)時(shí)）內(nèi)容：機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容和目的。機(jī)構(gòu)的組成。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算及其應(yīng)注意的事項(xiàng)。機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件。平面機(jī)構(gòu)的高副低代。平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分類。重點(diǎn)：平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算。難點(diǎn)：平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算及其應(yīng)注意的事項(xiàng)。 3第三章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 內(nèi)容：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的目的和方法。機(jī)構(gòu)位置圖及其運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上各點(diǎn)位移和軌跡的求法。用瞬心法作機(jī)構(gòu)的速度分析。用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法作機(jī)構(gòu)的速度和加速度分析。用綜合圖解法作復(fù)雜機(jī)構(gòu)的速度分析。用解析法作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析。重點(diǎn)：用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法作機(jī)構(gòu)的速度和加速度分析。難點(diǎn)：用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法作機(jī)構(gòu)的速度和加速度分析。 4第四章 平面機(jī)構(gòu)的力分析內(nèi)容：平面機(jī)構(gòu)力分析的目的和方法。構(gòu)件慣性力的確定。運(yùn)動(dòng)副中摩擦力的確定。不考慮摩擦?xí)r機(jī)構(gòu)的受力分析?？紤]摩擦?xí)r機(jī)構(gòu)的受力分析。重點(diǎn)：平面機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析，掌握動(dòng)態(tài)靜力分析的圖解法。 難點(diǎn)：考慮摩擦?xí)r機(jī)構(gòu)的受力分析。 5第五章 機(jī)械的效率和自鎖內(nèi)容：機(jī)械的效率機(jī)械的自鎖。重點(diǎn)：機(jī)械效率和自鎖條件的方法 6第六章 機(jī)械的平衡內(nèi)容：機(jī)械平衡的目的及內(nèi)容。剛性轉(zhuǎn)子的平衡計(jì)算。剛性轉(zhuǎn)子的平衡實(shí)驗(yàn)。轉(zhuǎn)子的許用不平衡量。*撓性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡簡(jiǎn)介。平面機(jī)構(gòu)的平衡。重點(diǎn)：剛性轉(zhuǎn)子的平衡計(jì)算。7第七章 機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)。 內(nèi)容：概述。機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式。機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式的求解。穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)。機(jī)械的非周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)。*考慮構(gòu)件彈性時(shí)的機(jī)械動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介。 8第八章 平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)(學(xué)時(shí))內(nèi)容:平面四桿機(jī)構(gòu)的類型、基本型式、演化及應(yīng)用。有關(guān)平面四桿機(jī)構(gòu)的一些基本知識(shí)：平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件，權(quán)位和行程速比系數(shù)；傳動(dòng)角、壓力角和死點(diǎn)。平面四桿機(jī)構(gòu)和設(shè)計(jì)：連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題，用圖解法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)，用解析法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)，用實(shí)驗(yàn)法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。重點(diǎn): 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 9第九章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)(學(xué)時(shí)) 內(nèi)容:凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類。從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律。用作圖法設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線。用解析法設(shè)計(jì)凸輪廓線。凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定。重點(diǎn)：用作圖法和解析法設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線。凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定。 10第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)(學(xué)時(shí))內(nèi)容:齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類。齒廓嚙合基本定律和齒輪齒廓曲線。漸開(kāi)線及其性質(zhì)和漸開(kāi)線方程。漸開(kāi)線齒廓的嚙合特點(diǎn)：滿足齒廓嚙合基本定律，嚙合線，具有可分性。漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪各部分的名稱和尺寸計(jì)算。漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件，中心距及嚙合角。漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的重迭系數(shù)漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的滑動(dòng)系數(shù)。漸開(kāi)線齒輪齒廓切削加工原理。漸開(kāi)線齒輪的根切現(xiàn)象，最少齒數(shù)。變位齒輪概述：齒輪變位的目的和方法，變位齒輪的傳動(dòng)類型。變位齒輪的計(jì)算基礎(chǔ)。斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)：齒廓的形成，端面參數(shù)，法面參數(shù)，正確嚙合條件，幾何尺寸計(jì)算，重迭系數(shù)，當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù)，主要優(yōu)缺點(diǎn)。人字齒輪。 螺旋齒輪傳動(dòng)蝸桿蝸輪傳動(dòng)；形成、類型、正確嚙合的條件，蝸桿特性系數(shù)，幾何尺寸計(jì)算，傳動(dòng)比，轉(zhuǎn)向及齒面滑動(dòng)速度。傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)。圓錐齒輪傳動(dòng)：應(yīng)用、特點(diǎn)、分類。齒廓的形成，背錐和當(dāng)量齒數(shù)，幾何尺寸計(jì)算。*圓弧齒輪傳動(dòng)和擺線齒輪傳動(dòng)概述。重點(diǎn):齒廓嚙合基本定律。漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪的嚙合特性（定傳動(dòng)比、可分性、正確嚙合的條件、連續(xù)嚙合傳動(dòng)條件等）。標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)與幾何尺寸的關(guān)系。漸開(kāi)線輪齒的加工和范成原理、根切現(xiàn)象、最少齒數(shù)。11第十一章 輪系及其設(shè)計(jì)(學(xué)時(shí)) 內(nèi)容:輪系的應(yīng)用和分類。定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算。周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算。組合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算。輪系的功用。行星輪系中各輪齒數(shù)確定。漸開(kāi)線少齒差傳動(dòng)、擺線針輪傳動(dòng)和諧波傳動(dòng)簡(jiǎn)介。重點(diǎn): 定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算。周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算。復(fù)合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算。難點(diǎn)：復(fù)合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算。 12第十二章 其他常用機(jī)構(gòu) 內(nèi)容:間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)：棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)。其他特殊傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、非圓齒輪機(jī)構(gòu)。組合機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介。 13第十三章 機(jī)構(gòu)的選型及機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 內(nèi)容:研究機(jī)構(gòu)選型和傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的。常用機(jī)構(gòu)的分析比較與機(jī)構(gòu)的選型。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案的擬定。機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。教學(xué)基本要求1要求掌握的基本知識(shí)機(jī)械原理的一般知識(shí)。機(jī)構(gòu)的主要類型、性能、特點(diǎn)、應(yīng)用。2要求掌握的基本理論和方法機(jī)構(gòu)的組成、工作原理和運(yùn)動(dòng)特性、機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)分析、力分析。平面機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、齒輪系的設(shè)計(jì)及計(jì)算等。3要求掌握的基本技能繪制機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖,查閱技術(shù)資料、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、編寫技術(shù)文件等。 四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與要求1、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本課程應(yīng)開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)3個(gè)，共6-8學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為：1機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的測(cè)繪和分析。2齒輪廓線的范成原理和齒輪參數(shù)的測(cè)量。3轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡。2、實(shí)驗(yàn)要求 本課程實(shí)驗(yàn)課的目的在于：驗(yàn)證、鞏固和加深課堂講授的理論，培養(yǎng)學(xué)生掌握一些有關(guān)的實(shí)驗(yàn)方法、操作能力和測(cè)量技能，養(yǎng)成踏實(shí)、細(xì)微、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)。實(shí)驗(yàn)應(yīng)嚴(yán)格要求，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)安指導(dǎo)書做好預(yù)習(xí)，每次實(shí)驗(yàn)學(xué)生應(yīng)簽到，保證實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，同一實(shí)驗(yàn)臺(tái)上操作人數(shù)不多于5人，以保證學(xué)生都能動(dòng)手操作。實(shí)驗(yàn)后，每個(gè)學(xué)生要寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)成績(jī)作為平時(shí)成績(jī)的一部分。五、考核方式以平時(shí)作業(yè)和期末考試相結(jié)合的方式進(jìn)行。六、成績(jī)?cè)u(píng)定平時(shí)占10%左右，期末占90%左右。七、本課程對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的措施習(xí)題內(nèi)容要多樣化。習(xí)題作業(yè)能起到鞏固理論,掌握計(jì)算方法和技巧,提高分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力,每次習(xí)題課內(nèi)容要有所側(cè)重。課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的重要環(huán)節(jié)，要重視和發(fā)揮設(shè)計(jì)作業(yè)在培養(yǎng)設(shè)計(jì)技能方面的作用，并與理論教學(xué)、課程設(shè)計(jì)緊密結(jié)合。設(shè)計(jì)題目要靈活多樣，允許學(xué)生自定題目。教師要加強(qiáng)指導(dǎo)和考核，注意培養(yǎng)和發(fā)揮學(xué)生的獨(dú)立工作能力，創(chuàng)新能力，創(chuàng)新精神和對(duì)設(shè)計(jì)平價(jià)的能力。根據(jù)具體情況，結(jié)合教學(xué)過(guò)程，更新教學(xué)內(nèi)容，不斷改進(jìn)教方法。提倡采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）。本課程只作適當(dāng)簡(jiǎn)述。實(shí)驗(yàn)是本課程的重要組成部分。實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)盡量使學(xué)生觀察到零件工作時(shí)的物理現(xiàn)象。鼓勵(lì)學(xué)生多動(dòng)手，多思考，每個(gè)學(xué)生寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。本課程教學(xué)環(huán)節(jié)較多，教學(xué)中應(yīng)教育學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想、培養(yǎng)創(chuàng)造性思維。加強(qiáng)學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)，培養(yǎng)自學(xué)能力，要求樹立嚴(yán)謹(jǐn)、勤奮、求實(shí)、創(chuàng)新的學(xué)風(fēng)。八、教材與參考書 教材：機(jī)械原理西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室 孫桓 陳作模 主編 （第六版）高教出版社 2000年 參考書：1 曹龍華主編 機(jī)械原理西安交通大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編 2 黃錫愷 鄭文偉主編 機(jī)械原理東南大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編 九、必要的說(shuō)明1、關(guān)于習(xí)題課的說(shuō)明 本課程的習(xí)題的目的在于促進(jìn)學(xué)生消化、鞏固和擴(kuò)大所學(xué)的理論知識(shí)，提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立分析和解決有關(guān)本課程各部分實(shí)際問(wèn)題的能力。題目選擇應(yīng)由簡(jiǎn)入繁和聯(lián)系課程的主要內(nèi)容。對(duì)一些較難的題或易忽略出錯(cuò)的題可給出提示。習(xí)題應(yīng)有概念性、分析性強(qiáng)，運(yùn)算，圖解等各種類型的題目。 對(duì)一些重要的章節(jié)或疑難的內(nèi)容可按排習(xí)題課。習(xí)題課應(yīng)著重啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行分析，討論解題的方法和步驟，指導(dǎo)學(xué)生查閱技術(shù)資料。2、學(xué)時(shí)數(shù)分配的建議