机械原理课计划.doc

一、课程的性质、目的与任务机械原理是高等工科学校本科机械类专业教学计划中的一门必修的技术基础课。本课程主要研究各种机械的一般共性问题，即研究机构的组成原理、机构运动学及机器动力学等；研究各种机器中常用机构的运动及动力性能分析与设计方法和机械传动系统方案设计的问题。本课程的目的和任务是使学生通过本课程的学习，掌握机构学和机器动力学的基本理论、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。二、课程内容的基本要求（理论学时52，实验学时4， 共56学时）（一）理论讲授部分第一章 机构设计基础(8学时) 主要内容：机械原理研究的对象（机械、机构与机器的概念）和内容；机构组成原理；机构运动简图的绘制、机构具有确定的运动的条件；平面机构自由度计算；机构中的摩擦、效率和自锁。重点：运动副及其分类，平面机构运动简图的画法、自由度的计算及其有确定运动的条件。运动副中摩擦的概念和运动副中总反力作用线的确定；机械效率的计算和机械自锁条件的确定。难点：虚约束的识别及其在自由度计算时的处理。运动副中总反力作用线的确定；机械自锁条件的确定。要求：明确本课程研究的对象和内容，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。明确机构组成的概念；能绘制常用机构的机构运动简图和计算平面机构的自由度。了解作用在机械中力的分类，掌握运动副中摩擦力的计算方法和总反力方向的确定。明确机械效率和自锁的概念，能确定机构的瞬时机械效率和机构的自锁条件。第二章 平面连杆机构及其设计（10学时）主要内容：平面连杆机构类型特点和应用；平面四杆机构的基本型式及其演化和应用；平面四杆机构的基本特性，有曲柄的条件、急回运动及行程速比系数、机构压力角和传动角、死点等概念及其分析；平面连杆机构的运动分析，用速度瞬心法、矢量方程图解法作机构的速度、加速度分析；平面连杆机构的设计，用图解法分别按给定连杆预定位置、两连架杆预定对应位置、行程速比系数设计四杆机构的方法。 重点：平面连杆机构的基本类型及其演化；四杆机构的一些基本知识，如：曲柄存在条件、急回特性、死点、最小传动角；平面四杆机构的基本设计方法。速度瞬心法、相对运动矢量方程图解法、用图解法作平面机构的运动分析。难点：用图解法设计四杆机构中的活动铰链位置；含有哥式加速度机构的加速度分析。要求：了解平面四杆机构的基本型式及其演化，对曲柄存在条件、急回运动（极位和极位夹角）和行程速比系数、压力角、传动角、死点，有明确的概念，掌握四杆机构的设计方法。掌握速度瞬心法、相对运动矢量方程图解法、用图解法作平面机构的运动分析。第三章 凸轮机构及其设计（6学时）主要内容：凸轮机构的应用、分类和特点；有关推杆运动规律的名词术语、推杆常用运动规律及其特点和运动规律选择的原则；用图解法设计凸轮的轮廓曲线；凸轮机构的受力分析、凸轮机构的压力角的概念及意义和与凸轮基圆半径的关系；凸轮基圆半径、滚子推杆的滚子半径和平底推杆的平底长度等基本尺寸的确定。重点：从动件运动规律及其特性；平面凸轮轮廓曲线的设计和凸轮基本尺寸的确定。难点：用反转法设计平面凸轮轮廓曲线。要求：了解凸轮机构的类型和应用，对推杆的运动规律，凸轮机构的压力角及自锁有明确的概念，能确定盘形凸轮机构的基本尺寸；掌握盘形凸轮廓线的设计方法。第四章 齿轮机构工作原理（14学时）主要内容：齿轮机构的应用及分类；齿廓啮合基本定律和渐开线齿廓及其啮合特点；渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸计算；一对渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件和连续啮合的条件；渐开线标准直齿轮切制、根切现象与不发生根切的最少齿数、齿轮的变位修正及变位齿轮的概念；平行轴斜齿圆柱齿轮传动啮合特性及其几何尺寸计算；圆锥齿轮传动的特点和几何尺寸计算。重点：渐开线标准直齿圆柱齿轮外啮合传动的基本理论及设计计算；变位齿轮、斜齿轮、锥齿轮啮合传动及设计计算的特殊点。难点：一对齿轮传动的啮合过程；斜齿轮及锥齿轮的当量齿轮的当量齿数的概念。要求：了解齿轮机构的类型和应用；掌握齿廓啮合基本定律，深入了解渐开线直齿圆柱齿轮传动的啮合特性；掌握标准直齿圆柱齿轮传动的基本参数和几何尺寸的计算方法；了解渐开线齿轮的展成原理和根切、最少齿数、变位、变位齿轮传动等概念；了解平行轴斜齿圆柱齿轮传动的啮合特点，掌握标准斜齿轮传动几何尺寸的计算方法；了解标准直齿圆锥齿轮的传动特点及几何尺寸的计算方法。第五章 轮系（6学时）主要内容：轮系的分类及功用；定轴轮系、周转轮系和复合轮系的传动比计算。重点：定轴轮系、周转轮系、复合轮系传动比的计算。难点：复合轮系传动比的计算。关键是正确划分轮系。了解轮系的分类和应用；掌握定轴轮系、周转轮系和复合轮系传动比的计算方法。第七章 机械系统动力学分析（5学时）主要内容：机械运转过程的三个阶段和机械上的驱动力与工作阻力的特性；机械系统的等效动力学模型（等效转动惯量、等效质量、等效力矩和等效力的概念）；机械运动方程式的建立；稳定运转状态下机械的周期性速度波动产生的条件及其调节原理和方法；机械的非周期性速度波动及其调节原理。重点：机械系统的等效力学模型的建立；机械运转时产生速度波动的原因及调节的方法。难点：等效转动惯量、等效力的计算；最大盈亏功 的计算。要求：掌握建立单自由度机械系统的等效动力学模型及运动方程式的方法，会求解力为函数时的运动方程式；了解飞轮的调速原理和特点，掌握飞轮转动惯量的简易计算方法；了解非周期性速度波动调节的基本概念。第八章 机械系统的平衡（3学时）主要内容：机械平衡的目的（刚性