機(jī)械原理課程教學(xué)大綱

《機(jī)械原理》課程教學(xué)大綱課程名稱(chēng)：機(jī)械原理

課程代碼：MEAU3005英文名稱(chēng)：TheoryofMachinesandMechanisms課程性質(zhì)：大類(lèi)基礎(chǔ)課程開(kāi)課學(xué)期：第4學(xué)期

學(xué)分/學(xué)時(shí)：3學(xué)分/54學(xué)時(shí)適用專(zhuān)業(yè)：機(jī)械工程、機(jī)械電子工程、材料成型及控制工程先修課程：高等數(shù)學(xué)、工程圖學(xué)、理論力學(xué)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)等后續(xù)課程：無(wú)開(kāi)課單位：機(jī)電工程學(xué)院大綱執(zhí)筆人：司廣琚

課程負(fù)責(zé)人：司廣琚大綱審核人：倪俊芳（學(xué)生需掌握知識(shí)與能力及其應(yīng)達(dá)到的水平）能力的作用。教學(xué)目標(biāo)：本課程的具體教學(xué)目標(biāo)如下：掌握機(jī)械、機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件等基本概念；掌握平面機(jī)構(gòu)的表示方法和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的基本條件；錐齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)的知識(shí)；了解間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的類(lèi)型、基本特性和應(yīng)用特點(diǎn)；了解機(jī)械動(dòng)力學(xué)的基本理論。教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系：畢業(yè)要求 指標(biāo)點(diǎn) 課程目標(biāo) 對(duì)應(yīng)關(guān)系說(shuō)明掌握平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)等機(jī)械中常工程知識(shí)2：

1-2能將掌握的制圖、電工教學(xué)目標(biāo)3電子學(xué)、力學(xué)、機(jī)械原理、材料科學(xué)等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，用于解決機(jī)械加工、制造等工程實(shí)際問(wèn)題 教學(xué)目標(biāo)42-2能夠通過(guò)文獻(xiàn)檢索與

特性、應(yīng)用特點(diǎn)等基本知識(shí)。知識(shí)。掌握平面機(jī)構(gòu)的表示方法和機(jī)構(gòu)問(wèn)題分析研究溝通

查詢(xún)獲取解決一個(gè)復(fù)雜工程問(wèn)題的多種解決方案4-1能夠基于機(jī)械專(zhuān)業(yè)知識(shí)能夠?qū)C(jī)械工程問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)進(jìn)行口行有效溝通并能夠合理決策

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運(yùn)動(dòng)的基本條件。掌握平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)等機(jī)械中常用機(jī)構(gòu)的組成、工作原理、工作特性、應(yīng)用特點(diǎn)等基本知識(shí)。掌握機(jī)械、機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件等基本概念二、課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配 （含課程教學(xué)、自學(xué)、作業(yè)、討論等內(nèi)和要求，指明重點(diǎn)內(nèi)容和難點(diǎn)內(nèi)容。重點(diǎn)內(nèi)容：；難點(diǎn)內(nèi)容：）1、緒論（1學(xué)時(shí)（支撐教學(xué)目標(biāo)）本課程研究的對(duì)象及內(nèi)容學(xué)習(xí)本課程的目的如何進(jìn)行本課程學(xué)習(xí)機(jī)械原理學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀簡(jiǎn)介目標(biāo)及要求：明確本課程研究的對(duì)象和內(nèi)容的地位、任務(wù)和作用；了解機(jī)械原理課程的性質(zhì)和特點(diǎn)；對(duì)機(jī)械原理學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)有所了解。2、機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析（6學(xué)時(shí)（支撐教學(xué)目標(biāo)，2）機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容及目的機(jī)構(gòu)的組成及分類(lèi)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件及最小阻力定律機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)平面機(jī)構(gòu)的組成原理、結(jié)構(gòu)分類(lèi)及結(jié)構(gòu)分析目標(biāo)及要求：掌握構(gòu)件、運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)的概念；掌握機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的概念及測(cè)繪方法；（復(fù)合鉸鏈局部自由度及除去的方法，虛約束及其常出現(xiàn)的幾種情況?；掌握平面機(jī)構(gòu)可動(dòng)和具有確定運(yùn)動(dòng)的條件；討論內(nèi)容：虛約束的識(shí)別及其除去的方法。作業(yè)內(nèi)容：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的測(cè)繪；平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算；平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析。自學(xué)拓展：方法及舉例。3、平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析（4學(xué)時(shí)（支撐教學(xué)目標(biāo)6）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的任務(wù)、目的和方法用圖解法作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析用解析法作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析目標(biāo)及要求：明確機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的目的和方法；能用瞬心法對(duì)平面Ⅱ級(jí)機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度分析?；速度及加速度分析?；能用解析法（矢量分析法或矩陣法）用計(jì)算機(jī)作圖畫(huà)出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)?。討論內(nèi)容：用解析法建立機(jī)構(gòu)位置矢量方程。作業(yè)內(nèi)容：用瞬心法對(duì)平面Ⅱ級(jí)機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度分析；用矢量方程圖解法作機(jī)構(gòu)的速度及加速度分析；用計(jì)算機(jī)作圖畫(huà)出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)。自學(xué)拓展：MATLAB軟件實(shí)訓(xùn)。4、平面機(jī)構(gòu)的力分析（4學(xué)時(shí)（支撐教學(xué)目標(biāo)6）機(jī)構(gòu)力分析的任務(wù)、目的和方法構(gòu)件慣性力的確定運(yùn)動(dòng)副中摩擦力的確定考慮摩擦?xí)r機(jī)構(gòu)的受力分析不考慮摩擦?xí)r機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析目標(biāo)及要求：了解機(jī)構(gòu)中的各種力及力分析的方法；確定運(yùn)動(dòng)副中的反力及需加于機(jī)械上的平衡力或平衡力矩；掌握移動(dòng)副、轉(zhuǎn)動(dòng)副和螺旋副等運(yùn)動(dòng)副中摩擦力的計(jì)算方法?。掌握一般平面機(jī)構(gòu)力分析的方法討論內(nèi)容：摩擦圓的概念及轉(zhuǎn)動(dòng)副中總反力作用線(xiàn)的確定。作業(yè)內(nèi)容：考慮摩擦?xí)r機(jī)構(gòu)的力分析。自學(xué)拓展：5、機(jī)械的效率和自鎖（3學(xué)時(shí)（支撐教學(xué)目標(biāo)6）機(jī)械的效率機(jī)械的自鎖目標(biāo)及要求：建立正確、全面的機(jī)械效率的概念；掌握移動(dòng)副、轉(zhuǎn)動(dòng)副和螺旋副的自鎖條件；掌握簡(jiǎn)單機(jī)械機(jī)械效率和自鎖條件的求解方法?。討論內(nèi)容：自鎖現(xiàn)象在工程實(shí)際上的應(yīng)用。作業(yè)內(nèi)容：機(jī)構(gòu)自鎖條件的確定。自學(xué)拓展：6、機(jī)械的平衡（3學(xué)時(shí)（支撐教學(xué)目標(biāo)）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)子的許用不平衡量和許用不平衡度平面機(jī)構(gòu)的平衡目標(biāo)及要求：掌握剛性轉(zhuǎn)子靜、動(dòng)平衡的原理和方法；了解平面機(jī)構(gòu)的平衡原理。討論內(nèi)容：作業(yè)內(nèi)容：剛性轉(zhuǎn)子靜、動(dòng)平衡的計(jì)算。7、機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)（4學(xué)時(shí)（支撐教學(xué)目標(biāo)6）概述機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式機(jī)械運(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)目標(biāo)及要求：了解機(jī)構(gòu)及其系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程；掌握建立單自由度機(jī)械系統(tǒng)等效動(dòng)力學(xué)模型及運(yùn)動(dòng)方程式的方法；掌握穩(wěn)定狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)方法；了解飛輪調(diào)速原理，掌握飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的簡(jiǎn)易計(jì)算法；了解機(jī)械的非周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)方法。討論內(nèi)容：?jiǎn)巫杂啥葯C(jī)械系統(tǒng)等效動(dòng)力學(xué)模型及運(yùn)動(dòng)方程式。作業(yè)內(nèi)容：飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的簡(jiǎn)易計(jì)算。自學(xué)拓展：調(diào)速器的類(lèi)型及工作原理。8、連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)（6學(xué)時(shí)（支撐教學(xué)目標(biāo)3）連桿機(jī)構(gòu)及其傳動(dòng)特點(diǎn)平面四桿機(jī)構(gòu)的類(lèi)型及應(yīng)用平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)目標(biāo)及要求：了解平面連桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)特點(diǎn)及其主要優(yōu)缺點(diǎn)；了解平面四桿機(jī)構(gòu)基本型式、演化型式及一些應(yīng)用實(shí)例；掌握平面四桿機(jī)構(gòu)的一些基本知識(shí)(系數(shù)、傳動(dòng)角和壓力角、死點(diǎn)和傳動(dòng)的連續(xù)性等)?；設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)?。討論內(nèi)容：平面四桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例。作業(yè)內(nèi)容：平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)(動(dòng)角和壓力角、死點(diǎn)等)；平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)（圖解法、解析法）自學(xué)拓展：平面多桿機(jī)構(gòu)。9、凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)（5學(xué)時(shí)（支撐教學(xué)目標(biāo)3）凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類(lèi)推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律凸輪輪廓曲線(xiàn)的設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定目標(biāo)及要求：了解凸輪機(jī)構(gòu)類(lèi)型和應(yīng)用；理解推桿基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律及推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律選擇原則；掌握根據(jù)選定的凸輪類(lèi)型和推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線(xiàn)的方法?；了解在確定盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸時(shí)應(yīng)考慮的主要問(wèn)題。討論內(nèi)容：確定盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸時(shí)應(yīng)考慮的主要問(wèn)題。作業(yè)內(nèi)容：根據(jù)選定的凸輪類(lèi)型和推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線(xiàn)。自學(xué)拓展：凸輪機(jī)構(gòu)的分析與反求設(shè)計(jì)；高速凸輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介。1、齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)（8學(xué)時(shí)（支撐教學(xué)目標(biāo)3）齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及類(lèi)型齒輪的齒廓曲線(xiàn)漸開(kāi)線(xiàn)齒廓及其嚙合特點(diǎn)漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)漸開(kāi)線(xiàn)齒廓的切制原理與根切現(xiàn)象漸開(kāi)線(xiàn)變位齒輪簡(jiǎn)介斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)直齒錐齒輪傳動(dòng)蝸輪蝸桿傳動(dòng)目標(biāo)及要求：了解齒輪機(jī)構(gòu)類(lèi)型和應(yīng)用；掌握齒廓嚙合基本定律?；深入了解漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)嚙合特性?；掌握標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算?；；寸的計(jì)算?；了解其他齒輪機(jī)構(gòu)的嚙合特點(diǎn)和適用場(chǎng)合。討論內(nèi)容：常見(jiàn)共軛齒廓的類(lèi)型。作業(yè)內(nèi)容：標(biāo)準(zhǔn)直齒及斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算。自學(xué)拓展：其他齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介。。1、齒輪系及其設(shè)計(jì)（5學(xué)時(shí)（支撐教學(xué)目標(biāo)）齒輪系及其分類(lèi)定軸輪系的傳動(dòng)比周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比復(fù)合輪系的傳動(dòng)比輪系的功用行星輪系的效率行星輪系的類(lèi)型選擇及設(shè)計(jì)的基本知識(shí)目標(biāo)及要求：了解輪系分類(lèi)和應(yīng)用；掌握定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系及復(fù)合輪系傳動(dòng)比計(jì)算方法；了解行星輪系類(lèi)型選擇及設(shè)計(jì)基本知識(shí)。討論內(nèi)容：輪系的功用作業(yè)內(nèi)容：定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系及復(fù)合輪系傳動(dòng)比計(jì)算。自學(xué)拓展：其他新型行星齒輪傳動(dòng)。1、其他常用機(jī)構(gòu)（2學(xué)時(shí)（支撐教學(xué)目標(biāo)）棘輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)擒縱機(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)萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)螺旋機(jī)構(gòu)目標(biāo)及要求：2~3要點(diǎn)；2~3種其他常用機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。討論內(nèi)容：作業(yè)內(nèi)容：自學(xué)拓展：星輪機(jī)構(gòu)；非圓齒輪機(jī)構(gòu)；組合機(jī)構(gòu)。三、教學(xué)方法結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容，本課程所采用的教學(xué)方法說(shuō)明如下：緒論部分。緒論課是一門(mén)課的開(kāi)始，是對(duì)該課程的高度概括和總結(jié)。通過(guò)在教學(xué)中采用()，生動(dòng)形象地論述了上述問(wèn)題，很自相結(jié)合：1)強(qiáng)調(diào)對(duì)圖形的理解。機(jī)械原理名詞、定義、概念、公式及圖形較多，學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理是機(jī)械原理課程解題的核心。在連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、理去分析相關(guān)的問(wèn)題。注意圖解法與解析法的關(guān)系。本課程中許多內(nèi)容