《機械原理》教學大綱1.doc

機械原理教學大綱修訂單位：機械工程學院機電工程系執(zhí) 筆 人：王曉華一、課程基本信息1課程中文名稱：機械原理2課程英文名稱：Mechanical Principium3適用專業(yè)：機械設(shè)計制造及自動化4總學時：64學時（其中理論教學58學時，實驗6學時）5總學分：4學分二、本課程在教學計劃中的地位、作用和任務(wù) 機械原理是機械專業(yè)中研究機械共性問題的一門技術(shù)基礎(chǔ)課。其任務(wù)使學生掌握機構(gòu)學和機械動力學的基本理論、基本知識和基本技能，并初步具有確定機械運動方案、分析和設(shè)計機構(gòu)的能力。使學生在掌握機械共性問題和“三基”的基礎(chǔ)上，增強學生對機械技術(shù)工作的適應(yīng)性，培養(yǎng)其開發(fā)創(chuàng)新能力的作用。在教學計劃中它還具有承上啟下的作用，為學生學習后續(xù)課程和掌握專業(yè)知識以及新的科學技術(shù)打好基礎(chǔ)。三、理論教學內(nèi)容與教學基本要求教學內(nèi)容1第一章 緒論（1學時） 內(nèi)容：機械原理研究的對象和內(nèi)容。機械原理在教學計劃中的地位。機械原理在發(fā)展國民經(jīng)濟中的作用。 2第二章 平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析（學時）內(nèi)容：機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容和目的。機構(gòu)的組成。機構(gòu)運動簡圖，平面機構(gòu)自由度的計算及其應(yīng)注意的事項。機構(gòu)具有確定運動的條件。平面機構(gòu)的高副低代。平面機構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分類。重點：平面機構(gòu)自由度的計算。難點：平面機構(gòu)自由度的計算及其應(yīng)注意的事項。 3第三章 平面機構(gòu)的運動分析 內(nèi)容：機構(gòu)運動分析的目的和方法。機構(gòu)位置圖及其運動構(gòu)件上各點位移和軌跡的求法。用瞬心法作機構(gòu)的速度分析。用相對運動圖解法作機構(gòu)的速度和加速度分析。用綜合圖解法作復(fù)雜機構(gòu)的速度分析。用解析法作機構(gòu)的運動分析。重點：用相對運動圖解法作機構(gòu)的速度和加速度分析。難點：用相對運動圖解法作機構(gòu)的速度和加速度分析。 4第四章 平面機構(gòu)的力分析內(nèi)容：平面機構(gòu)力分析的目的和方法。構(gòu)件慣性力的確定。運動副中摩擦力的確定。不考慮摩擦時機構(gòu)的受力分析?？紤]摩擦時機構(gòu)的受力分析。重點：平面機構(gòu)的動態(tài)靜力分析，掌握動態(tài)靜力分析的圖解法。 難點：考慮摩擦時機構(gòu)的受力分析。 5第五章 機械的效率和自鎖內(nèi)容：機械的效率機械的自鎖。重點：機械效率和自鎖條件的方法 6第六章 機械的平衡內(nèi)容：機械平衡的目的及內(nèi)容。剛性轉(zhuǎn)子的平衡計算。剛性轉(zhuǎn)子的平衡實驗。轉(zhuǎn)子的許用不平衡量。*撓性轉(zhuǎn)子動平衡簡介。平面機構(gòu)的平衡。重點：剛性轉(zhuǎn)子的平衡計算。7第七章 機械的運轉(zhuǎn)及其速度波動的調(diào)節(jié)。 內(nèi)容：概述。機械的運動方程式。機械的運動方程式的求解。穩(wěn)定運轉(zhuǎn)狀態(tài)下機械的周期性速度波動及其調(diào)節(jié)。機械的非周期性速度波動及其調(diào)節(jié)。*考慮構(gòu)件彈性時的機械動力學簡介。 8第八章 平面連桿機構(gòu)及其設(shè)計(學時)內(nèi)容:平面四桿機構(gòu)的類型、基本型式、演化及應(yīng)用。有關(guān)平面四桿機構(gòu)的一些基本知識：平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件，權(quán)位和行程速比系數(shù)；傳動角、壓力角和死點。平面四桿機構(gòu)和設(shè)計：連桿機構(gòu)設(shè)計的基本問題，用圖解法設(shè)計四桿機構(gòu)，用解析法設(shè)計四桿機構(gòu)，用實驗法設(shè)計四桿機構(gòu)。重點: 平面四桿機構(gòu)的設(shè)計 9第九章 凸輪機構(gòu)及其設(shè)計(學時) 內(nèi)容:凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和分類。從動件常用運動規(guī)律。用作圖法設(shè)計凸輪的輪廓曲線。用解析法設(shè)計凸輪廓線。凸輪機構(gòu)基本尺寸的確定。重點：用作圖法和解析法設(shè)計凸輪的輪廓曲線。凸輪機構(gòu)基本尺寸的確定。 10第十章 齒輪機構(gòu)及其設(shè)計(學時)內(nèi)容:齒輪機構(gòu)的應(yīng)用和分類。齒廓嚙合基本定律和齒輪齒廓曲線。漸開線及其性質(zhì)和漸開線方程。漸開線齒廓的嚙合特點：滿足齒廓嚙合基本定律，嚙合線，具有可分性。漸開線標準齒輪各部分的名稱和尺寸計算。漸開線直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件，中心距及嚙合角。漸開線齒輪傳動的重迭系數(shù)漸開線齒輪傳動的滑動系數(shù)。漸開線齒輪齒廓切削加工原理。漸開線齒輪的根切現(xiàn)象，最少齒數(shù)。變位齒輪概述：齒輪變位的目的和方法，變位齒輪的傳動類型。變位齒輪的計算基礎(chǔ)。斜齒圓柱齒輪傳動：齒廓的形成，端面參數(shù)，法面參數(shù)，正確嚙合條件，幾何尺寸計算，重迭系數(shù)，當量齒輪和當量齒數(shù)，主要優(yōu)缺點。人字齒輪。 螺旋齒輪傳動蝸桿蝸輪傳動；形成、類型、正確嚙合的條件，蝸桿特性系數(shù)，幾何尺寸計算，傳動比，轉(zhuǎn)向及齒面滑動速度。傳動的優(yōu)缺點。圓錐齒輪傳動：應(yīng)用、特點、分類。齒廓的形成，背錐和當量齒數(shù)，幾何尺寸計算。*圓弧齒輪傳動和擺線齒輪傳動概述。重點:齒廓嚙合基本定律。漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合特性（定傳動比、可分性、正確嚙合的條件、連續(xù)嚙合傳動條件等）。標準直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)與幾何尺寸的關(guān)系。漸開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(學時) 內(nèi)容:輪系的應(yīng)用和分類。定軸輪系傳動比的計算。周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算。組合輪系傳動比的計算。輪系的功用。行星輪系中各輪齒數(shù)確定。漸開線少齒差傳動、擺線針輪傳動和諧波傳動簡介。重點: 定軸輪系傳動比的計算。周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算。復(fù)合輪系傳動比的計算。難點：復(fù)合輪系傳動比的計算。 12第十二章 其他常用機構(gòu) 內(nèi)容:間歇運動機構(gòu)：棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、凸輪式間歇運動機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)。其他特殊傳動機構(gòu)：萬向鉸鏈機構(gòu)、螺旋機構(gòu)、非圓齒輪機構(gòu)。組合機構(gòu)簡介。 13第十三章 機構(gòu)的選型及機械傳動系統(tǒng)的設(shè)計 內(nèi)容:研究機構(gòu)選型和傳動系統(tǒng)設(shè)計的目的。常用機構(gòu)的分析比較與機構(gòu)的選型。機械傳動系統(tǒng)方案的擬定。機械執(zhí)行機構(gòu)的協(xié)調(diào)設(shè)計和運動循環(huán)圖。教學基本要求1要求掌握的基本知識機械原理的一般知識。機構(gòu)的主要類型、性能、特點、應(yīng)用。2要求掌握的基本理論和方法機構(gòu)的組成、工作原理和運動特性、機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、運動分析、力分析。平面機構(gòu)的設(shè)計、齒輪機構(gòu)的設(shè)計、齒輪系的設(shè)計及計算等。3要求掌握的基本技能繪制機構(gòu)簡圖,查閱技術(shù)資料、應(yīng)用標準規(guī)范、編寫技術(shù)文件等。 四、實驗教學內(nèi)容與要求1、實驗內(nèi)容本課程應(yīng)開設(shè)實驗3個，共6-8學時。實驗內(nèi)容為：1機構(gòu)運動簡圖的測繪和分析。2齒輪廓線的范成原理和齒輪參數(shù)的測量。3轉(zhuǎn)子的動平衡。2、實驗要求 本課程實驗課的目的在于：驗證、鞏固和加深課堂講授的理論，培養(yǎng)學生掌握一些有關(guān)的實驗方法、操作能力和測量技能，養(yǎng)成踏實、細微、嚴肅認真的科學作風。實驗應(yīng)嚴格要求，實驗前應(yīng)安指導(dǎo)書做好預(yù)習，每次實驗學生應(yīng)簽到，保證實驗學時，同一實驗臺上操作人數(shù)不多于5人，以保證學生都能動手操作。實驗后，每個學生要寫出實驗報告，實驗成績作為平時成績的一部分。五、考核方式以平時作業(yè)和期末考試相結(jié)合的方式進行。六、成績評定平時占10%左右，期末占90%左右。七、本課程對學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的措施習題內(nèi)容要多樣化。習題作業(yè)能起到鞏固理論,掌握計算方法和技巧,提高分析問題解決問題的能力,每次習題課內(nèi)容要有所側(cè)重。課程設(shè)計是培養(yǎng)學生設(shè)計能力的重要環(huán)節(jié)，要重視和發(fā)揮設(shè)計作業(yè)在培養(yǎng)設(shè)計技能方面的作用，并與理論教學、課程設(shè)計緊密結(jié)合。設(shè)計題目要靈活多樣，允許學生自定題目。教師要加強指導(dǎo)和考核，注意培養(yǎng)和發(fā)揮學生的獨立工作能力，創(chuàng)新能力，創(chuàng)新精神和對設(shè)計平價的能力。根據(jù)具體情況，結(jié)合教學過程，更新教學內(nèi)容，不斷改進教方法。提倡采用計算機輔助教學（CAI）。本課程只作適當簡述。實驗是本課程的重要組成部分。實驗裝置應(yīng)盡量使學生觀察到零件工作時的物理現(xiàn)象。鼓勵學生多動手，多思考，每個學生寫出實驗報告。本課程教學環(huán)節(jié)較多，教學中應(yīng)教育學生樹立正確的設(shè)計思想、培養(yǎng)創(chuàng)造性思維。加強學習方法指導(dǎo)，培養(yǎng)自學能力，要求樹立嚴謹、勤奮、求實、創(chuàng)新的學風。八、教材與參考書 教材：機械原理西北工業(yè)大學機械原理及機械零件教研室 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 機械原理西安交通大學機械原理及機械零件教研室編 2 黃錫愷 鄭文偉主編 機械原理東南大學機械原理及機械零件教研室編 九、必要的說明1、關(guān)于習題課的說明 本課程的習題的目的在于促進學生消化、鞏固和擴大所學的理論知識，提高學生運用所學知識獨立分析和解決有關(guān)本課程各部分實際問題的能力。題目選擇應(yīng)由簡入繁和聯(lián)系課程的主要內(nèi)容。對一些較難的題或易忽略出錯的題可給出提示。習題應(yīng)有概念性、分析性強，運算，圖解等各種類型的題目。 對一些重要的章節(jié)或疑難的內(nèi)容可按排習題課。習題課應(yīng)著重啟發(fā)和引導(dǎo)學生對具體問題進行分析，討論解題的方法和步驟，指導(dǎo)學生查閱技術(shù)資料。2、學時數(shù)分配的建議