《机械原理》课程教学大纲

1、课程性质、目的和任务

机械原理课程是机类各专业中研究机械共性的一门主干技术基础课。它的任务在于使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能，并初步具有拟定机械运动方案、分析和设计机构的能力。它在培养高级工程技术人才的全局中，具有增强学生对机械技术工作的适应能力和开发创造能力的作用。 2、适用专业、学时

机械设计制造及其自动化（本科）专业

总 学 时：64学时（其中：理论学时58，实验学时6） 3、课程内容及要求

绪论

明确本课程的研究对象、内容以及在培养高级工程技术人才全局中的地位、任务和作用。对机械原理学科的发展趋势有所了解。

1）平面机构的结构分析

能绘制常用机构的机构运动简图。能计算平面机构的自由度，了解平面机构组成的基本原理。

2）平面机构的运动分析

能以矢量方程图解法对Ⅱ级机构进行速度分析和加速度分析。能用瞬心法对简单高、低副机构进行速度分析。了解以解析法进行平面Ⅱ级机构运动分析的思路和方法。

3）平面连杆机构及其设计

了解平面四杆机构的基本型式、演化和应用。对曲柄存在条件、行程速比系数、传动角、死点及极位等有明确的概念，能按已知连杆三位置、连架杆三对应位置和行程速比系数设计平面四杆机构。

4）凸轮机构及其设计

了解凸轮机构的应用及分类；了解推杆常用的运动规律及推杆运动规律的选择原则；掌握凸轮机构压力角和自锁的概念；了解在确定凸轮机构的某些基本尺寸时应考虑的主要因素(包括设计空间、结构条件、压力角、 效率及自锁、运动“失真”问题等)，能据此合

理确定凸轮机构的基本尺寸； 具有根据选定的结构型式和推杆运动规律设计常用凸轮轮廓曲线的能力( 以作图法为主)。

5）齿轮机构及其设计

了解齿轮机构的类型和应用；掌握平面齿轮机构的齿廓啮合基本定律。了解渐开线及其性质,掌握渐开线直齿齿轮齿廓啮合特性(定传动比可分性);熟悉渐开线直齿园柱标准齿轮各部分的名称，基本参数(Z、m、α)及各部分的尺寸关系；熟悉渐开线齿轮传动的正确啮合条件、连续传动条件及有关参数；掌握渐开线齿轮的展成原理，根切现象，最少齿数；了解变位和变位齿轮传动的概念；了解斜齿轮齿廓曲面的形成，啮合特点，并具备计算标准斜齿园柱齿轮几何尺寸的能力；了解直齿标准园锥齿轮的啮合特点及基本尺寸计算；对螺旋齿轮、蜗轮蜗杆、园齿轮、摆线齿轮等传动的特点有所了解。

6）轮系及其设计

了解轮系的类型及其功用；掌握定轴、周转、混合轮系传动比的计算方法。

7）其它常用机构

对万向联轴节、棘轮、槽轮、不完全齿轮机构等间歇传动机构，及非园齿轮机构等的型式、应用、传动特点等有所了解；可能时，可介绍组合机构的类型、传动特点和应用，以开阔思路。

8) 机构的选型和组合应用

重点介绍机构的选型、执行机构的协调设计和运动循环图，对执行构件的运动形式、执行机构的布局、执行机构运动协调设计和机械运动循环图设计结合实际进行介绍，难点是执行机构运动协调设计和机械运动循环图设计。

9）平面机构的力分析

能对Ⅱ级机构进行动态静力分析，即确定各运动副中的反力和需加于构件上的平衡力。 10）平面机械的平衡

了解平衡问题在机械工程中的重要性；掌握刚性转子静、动平衡的原理和计算方法。作为拓宽内容，可适当介绍平面四杆机构的平衡方法及挠性转子平衡的概念。

11）机械中的摩擦与机械效率

掌握运动副中摩擦力的计算方法，并能正确作出移动副和转动副中总反力作用线。能对简单机械进行机械效率分析和自锁条件分析。

12）机械的运转及其速度波动的调节

了解研究机械运转所涉及的主要问题及研究的目的；了解等效质量、等效转动惯量和等效力、等效力矩的含义，了解建立单自由度机械系统等效力学模型及运动方程式的方法；

能求解力为位置函数或力为位置和速度的函数时的运动方程式；了解机械运转的周期性速度波动和非周期性速度波动产生的原因、性质的区别，以及它们各自的调节方法，着重了解飞轮调速原理，掌握飞轮转动惯量简易计算法；对在已知外力作用下，机械真实运动规律的研究问题，有一初步的基本概念。 三、学时分配表

总学时：64（理论学时：58，实验学时：6） 章 节 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 绪论 机构的结构分析 平面机构的运动分析 平面连杆机构及其设计 凸轮机构及其设计 齿轮机构及其设计 轮系及其设计 其他常用机构 机构的选型和组合应用 平面机构力分析 平面机械的平衡 机器的机械效率 机械的运转及其速度波动的调节 合 计 四、实验内容和基本要求

本课程设置实验课的目的，主要在于验证、巩固和加深课堂讲授的理论，了解一些有关的机械实验方法，并使学生受到某些实验技能的初步训练。实验是本课程重要的实践环节，必须加强。要使学生能绘制实际机械的运动简图，能对简单机械进行运动特性和动力特性测试。

要求学生实验前要认真准备，善于思考，勤于动手，注意把实验内容和所学的有关知识联系起来；实验后，应对实验过程、结果进行必要的分析，并按时认真完成实验报告。实验内容可根据专业需要和实际情况在下列基本项目中选择3-4个实验，总学时数为6-8学时。

1. 机构运动简图测绘和分析；

课 程 内 容 学 时 数 1 6 6 6 6 12 5 2 2 6 2 2 2 58 2. 转子的平衡；

4. 齿轮范成加工原理 5. 齿轮几何参数的测定； 6. 机械效率测定；

7. 机构认知现场教学(机构陈列室参观讲解)。 五、教材与参考书

1、郑文纬 吴克坚主编 机械原理(第7版)，高等教育出版社,2002

2、王知行主编，机械原理，高等教育出版社，2003 3、邹慧君主编，机械原理，高等教育出版社，2001 六、教学大纲执行说明

1. 先修课程：高等数学、物理、理论力学、机械制图、金属工艺学等。 2. 闭卷考试+作业考核+实验考核

执笔：吴景华 教研室主任：吴景华 2003.6