机械原理教学大纲

《机械原理》课程教学大纲

课程教学时数：64；学分数：4；制定人：耿丽霞；审定人：耿丽霞；完成日期：2010.12.2 1课程性质和任务 （1）课程性质

本课程是机电一体化专业的专业平台主干课程 （2）课程任务

本课程任务是：主要介绍组成机械的一些常用机构的结构、工作原理、应用特点等基本知识。使学生初步具有分析和选用常用机构的能力。本课程具有较强的科学性、综合性、实践性，可培养学生的知识综合应用能力，为今后从事生产实际工作和学习后继专业课程及新的科学技术打下基础。 2先修课程

机械制图、工程材料、工程力学 3教学目标 ◆知识目标

（1）掌握机械、机器、机构、构件、零件等基本概念。 （2）掌握平面机构的表示方法和机构运动的基本条件。

（3）掌握平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、螺旋机构等机械中常用机构的组成、工作原理、工作特性、应用特点等基本知识。

（4）掌握齿轮系的类型、功用和传动比的计算方法。掌握圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动和蜗杆传动的知识。

（5）了解间歇运动机构的类型、基本特性和应用特点。 （6）了解机械平衡的概念和平衡方法。 ◆能力培养目标

（1）具备分析、选择常用机构的能力。

（2）具备正确使用实验器具的操作技能和分析、处理实验数据、独立撰写实验报告的基本能力。

（3）具备机械通用零件运动方案选择的基本能力。

（4）具备查阅图表、标准、规范、手册、图册等有关技术资料的基本能力。 4教学内容及要求 单元一 绪论

◆ 教学基本要求

（1） 了解本课程的性质、地位、学习内容、学习要求和方法。 （2） 了解本学科的发展概况、发展趋势和当前科技新动态。 （3） 理解机械、机器、机构、构件、零件等基本概念。 （4） 了解机械设计的基本准则和一般过程

● 教学重点、难点

机械、机器、机构、构件、零件等基本概念及区分 单元二 平面机构运动简图及自由度 ◆ 教学基本要求

（1） 熟悉运动副、约束、自由度等基本概念。

（2） 初步掌握平面机构运动简图，机构示意图的绘制方法和技能。 （3） 熟练掌握平面机构自由度的计算方法。

（4） 掌握机构具有确定的相对运动的条件，能应用机构自由度方法分析平面机构运

动的正确性。

● 教学重点、难点

（1）教学重点

平面机构运动简图，机构示意图的绘制方法和技能 （2）教学难点

构件间相对运动关系的分析；复合铰、局部自由度、虚约束的识别。 单元三 平面连杆机构 ◆ 教学基本要求

（1） 了解平面连杆机构的分类和应用特点。

（2） 掌握铰链四杆机构的基本形式和机构类型的判别方法。 （3） 了解铰链四杆机构及其演化形式的应用特点和应用实例。 （4） 掌握平面四杆机构的运动特性和受力特性及其工程应用知识。

（5） 掌握按行程速比系数K、按连杆预定的二、三个位置图解设计四杆机构的方法。

● 教学重点、难点

（1）教学重点

铰链四杆机构的基本形式及其机构类型的判别方法；平面四杆机构的运动特性和受力特性

（2）教学难点

四杆机构的极位的几何特点，作图表示几种四杆机构的极位夹角和压力角。 单元四 凸轮机构 ◆ 教学基本要求

（1） 了解凸轮机构的组成、分类和应用特点。了解从动件的常用运动规律及其适用

场合。

（2） 掌握运用反转法图解尖顶对心移动从动件盘形凸轮轮廓的方法。

（3） 初步掌握凸轮机构设计中基圆半径、滚子半径的正确选择、压力角的确定和校

核方法。

（4） 了解凸轮机构的常用材料、结构和凸轮工作图的绘制方法。

● 教学重点、难点

（1）教学重点

凸轮轮廓与从动件位移的关系；运用反转法图解尖顶对心移动从动件盘形凸轮轮廓的方法。

（2）教学难点

从动件常用运动规律位移线图的绘制，凸轮机构设计中基圆半径、滚子半径的正确选择、压力角的确定和校核方法。

单元五 圆柱齿轮机构 ◆ 教学基本要求

（1） 了解齿轮机构的组成、特点和分类。

（2） 了解齿轮啮合的基本定律、渐开线齿廓的性质和啮合特点。 （3） 掌握渐开线齿轮的参数和几何尺寸的计算方法。

（4） 掌握标准渐开线圆柱齿轮的啮合过程、正确啮合条件、连续传动条件和正确安

装条件。

（5） 了解渐开线斜齿齿廓的形成原理和斜齿齿轮传动的特点

（6） 掌握渐开线斜齿齿轮的主要参数、标准值、几何尺寸计算、正确啮合条件和当

量齿轮的概念和应用方法。

（7） 掌握产生根切现象的原因和不根切的最小齿数，了解渐开线变位齿轮的概念。

● 教学重点、难点

（1） 教学重点

渐开线直、斜齿齿轮的主要参数、几何尺寸计算、正确啮合条件、连续传动条件和正确安装条件，渐开线标准齿轮的加工原理和和不根切的最小齿数。 （2）教学难点

渐开线直齿圆柱齿轮的啮合过程、斜齿圆柱齿轮当量齿轮的概念和应用，渐开线变位齿轮的概念、特点及应用。

单元 六 空间齿轮机构 ◆ 教学基本要求

（1） 掌握直齿锥齿轮传动的特点、主要参数、标准值、几何尺寸计算、正确啮合条

件和当量齿轮的概念和应用方法。

（2） 了解蜗杆传动的特点、类型及应用方法。

（3） 掌握蜗杆传动的主要参数、标准值、几何尺寸计算、正确啮合条件。 （4） 了解直齿锥齿轮传动和蜗杆传动的受力分析方法。

● 教学重点、难点

（1）教学重点

直齿锥齿轮传动、蜗杆传动的特点、应用、主要参数、标准值、几何尺寸计算、正确啮合条件。

（2） 教学难点

直齿锥齿轮背锥，当量齿轮的概念和应用。 单元 七 轮系 ◆ 教学基本要求

（1） 了解轮系的分类与功用。

（2） 掌握定轴轮系、行星轮系、混合轮系传动比的计算方法。

● 教学重点、难点

（1）教学重点

定轴轮系、行星轮系传动比大小的计算、各轮转向的确定。 （2）教学难点

简化轮系的概念，行星轮系、混合轮系传动比的计算。 单元 八 其它常用机构 ◆ 教学基本要求

（1） 掌握螺纹的主要参数、螺旋机构的类型、受力特性、传动特性和应用特点。

（2） 了解棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构等间歇运动机构的组成、工作原理、

结构特点及应用方法。

● 教学重点、难点

（1）教学重点

螺纹的主要参数、螺旋机构的受力特性、传动特性和应用特点。 （2）教学难点

螺旋机构的传动特性和应用 单元 九 机械的平衡 ◆ 教学基本要求

（1）掌握刚性回转件静平衡的计算。 （2）了解刚性回转件动平衡的计算。

●教学重点、难点

（1）教学重点

刚性回转件静平衡、动平衡概念、目的；刚性回转件静平衡的计算方法。 （2）教学难点

刚性回转件动平衡的计算 课程教学时数分配 序号 授 1 单元一 绪论 本课程研究的对象、内容 机器的组成及其特征 机械设计的基本准则及一般程序 2 单元二 平面机构运动简图及自由度 单元三 平面连杆机构 运动副及其分类 平面机构的运动简图及绘制 平面机构自由度计算 平面连杆机构的分类、特点及应用 四杆机构的基本形式及其演化 四杆机构存在曲柄的条件 四杆机构的基本特性 平面四杆机构的设计 8 习题2 0 14 2 6 2 课程内容 课时分配 讲习题课/实验 合计 2 3

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