机械原理教案.

1、机械原理教案课程名称：机械原理课程性质：技术基础课程授课班级：农机、机制授课教师：林金龙学时 54（周 4 学时）教材：机械原理东南七版 高等教育出版社机械原理是机械类各专业的一门主干技术基础课程。它在培养学 生的机械设计能力和创新能力所需的知识、能力和素质结构中，占有 十分重要的地位。本课程的任务是使学生掌握机构学和机器动力学的 基础理论、基本知识和基本技能，学会常用机构的分析和综合方法， 并具有进行机械系统运动方案设计的初步能力。在培养高级机械工程 技术人才的全局中，本课程为学生今后从事机械设计、研究和开发创 新奠定必要的基础，并且有增强学生对机械技术工作适应能力的作用 总学时 54（周

2、4 学时）：其中理论课 48 学时，实验课 6 学时， 实验课内容： 1、机构认识实验（课外）2、机构简图测绘；3、齿轮范成实验；4、转子动平衡。学习机械原理课程的要求及有关事项一本课程为考试课。?二、平时作业占总成绩的 20%，期末考试占总成绩的 80%。?三、按时交作业，每周一上课前交作业，晚交扣分，欠作业 1/ 3 者不得参 加考试。?本课程有 3 个选作的大作业，需编程上机完成后，可在 1 00 分的基础上加 分，但不得抄袭。?四、严格考勤制度，病假事先托同学交上假条，否则按旷课处理。 ?五、各班选一名课代表（责任心强的同学），负责收发作业，及时反映同 学意见与建议。机械原理教案1一、

3、授课章节第0章绪论；第1章机构的组成和结构 1机构的组成二、教学目的及要求1 明确本课程的研究对象、内容以及它的地位、任务和作用。对本学科的发展状况和趋势有所 了解。了解机械、机器、机构、构件和零件的概念。2 了解机构的组成，掌握构件、运动副、运动副元素、运动链的概念。二、教学重点：1 .机器、机构、机械的概念；2 .运动副的定义、分类； 3 .机构的组成。四、教学难点：机器的特征、运动副的分类、运动副约束。五、教学方法：多媒体六、教学过程：内容及学时设计思想教学 模式教学行为详细教学过程和内容作业及小结绪论（1学时）介绍本课程 性质、内容举例讲述1、以内燃机为例，介绍本课程研究的对 象、内容

4、；2、学习本课程的目的及学习 机械原理 课程的要求及有关事项。掌握机 器、机构、 机械的概 念构件、运动 副的定义、 分类；运动 链的概念； 机构的组 成。（1学时）结合动画实 例分析典型 机构，进而引 出本节各个 概念。举例分析讲述一、构件二、运动副（表1 1）运动副：两构件通过直接接触组成的一种可动联接称为运动副。运动副元素：两构件参与接触而构成运 动副的部分称为运动副元素。1、低副：两构件通过面接触而形成的 运动副（回转副，移动副）。2、咼副：两构件通过点、线接触而形 成的运动副（齿轮副，凸轮副）。三、运动链由若干个构件通过运动副联接组成的构件系统称为运动链。四、机构运动链中的一个构件固

5、定作为机架时则 这种运动链称为机构。掌握运动 畐U的分 类，咼副、 低副的定 义。机械原理教案2一、授课章节第1章机构的组成和结构 2机构运动简图 3运动链成为机构的条件二、教学目的及要求能熟练绘制机构运动简图，能正确计算平面机构的自由度。二、教学重点：1 机构运动简图的绘制；2 平面机构自由度的计算。四、教学难点：机构运动简图的绘制、平面机构自由度的计算。五、教学方法：多媒体与板书六、教学过程：内容及学时设计思想教学 模式教学行为详细教学过程和内容作业及小结机构运动简 图的绘制（学时）通过分析机 器实例，引出 机构运动简 图的绘制目 的。举例 分析讲述、 学生5 分钟练 习一、机构运动简图的

6、绘制机构运动简图定义：用简单的线条和规定 的运动副符号，按照一定的比例尺所绘制 的图形。二、运动副与构件的表示法（表 1 2）三、机构运动简图绘制方法和步骤1.1 a,d掌握机构 运动简图 的绘制方 法。平面运动链 自由度计算 公式；运动 链成为机构 的条件及计 算自由度的 注意事项。（学时）通过分析实 例，引出自由 度计算的意 义。举例 分析讲述一、平面运动链的自由度计算公式F 3n 2 P5 P4二、运动链成为机构的条件原动件数目=运动链的自由度数三、计算机构自由度时应注意的事项1 ）复合铰链两个以上构件在冋一处以转动副相联接，所构成的运动副称 为复合铰链。2） 局部自由度对整个机构运动无

7、关的自由度称为局部自由度。3） 虚约束对机构不起独立限制 作用的约束称为虚约束。四、综合举例1.2 b,c掌握平面 机构自由 度计算的 计算方 法。机械原理教案3一、授课章节第1章机构的组成和结构 4机构的组成原理和结构分析第2章连杆机构 1平面连杆机构的类型二、教学目的及要求能对平面机构进行杆组分析，了解平面连杆机构的基本形式及其演化。二、教学重点：1. 能对二级机构进行结构分析；2. 平面连杆机构的基本形式。四、教学难点：机构的结构分析。五、教学方法：多媒体六、教学过程：内容及学时设计思想教学模式教学行为详细教学过程和内容作业及小结机构的组成 原理和结构 分析。（1学时）通过分析实 例，介

8、绍基本 杆组的概念、 机构结构分 析的目的。举例 分析讲述一、机构的组成原理杆组：不可拆分的自由度为零构件组合。 机构的组成原理：把若干个自由度为零的 基本杆组依次联接到原动件和机架上， 就组成一个新的机构，其自由度数与原 动件数目相等。二、机构的结构分析机构结构分析就是将已知机构分解为 原动件、机架和若干个基本杆组，进而了 解机构的组成，并确定机构的级别。1.5-b,c, e *1.6 f（选作）掌握机构 结构分析 的目的和方法。平面连杆机 构的类型及 其演化。（1学时）通过分析实 例，介绍机器 中使用的各 种连杆机构。举例讲述一、 基本类型-铰链四杆机构 按照连架杆的运动形式又分为：1.

9、曲柄摇杆机构2. 双摇杆机构3. 双曲柄机构二、平面四杆机构的演化方法1. 转动副转化为移动副2. 选取不同构件为机架3. 变化构件形态4. 扩大转动副的尺寸了解四杆 机构的基 本型式及演化方法机械原理教案4、授课章节第2章连杆机构 2平面连杆机构的工作特性 3平面连杆机构的特点及功用、教学目的及要求对平面连杆机构的运动和传力性能有明确概念。三、教学重点：1.平面连杆机构的运动性能；2 .平面连杆机构的传力性能。四、教学难点：平面连杆机构的运动和传力性能。五、教学方法：多媒体六、教学过程：内容及学时设计思想教学模式教学行为详细教学过程和内容作业及小结平面连杆机 构的工作特 征（学时）通过铰链四

10、 杆机构的分 析，引出平面 连杆机构的 四个工作特 征。举例 分析讲述一、转动副为整转副的条件1、杆长条件：最短杆+最长杆小于等于 其余两杆长度之和；2、组成转动副的两个构件中，必有一个 为最短杆。二、急回运动特性1、极位夹角B：从动件处于两极限位置 时，曲柄两位置之间所夹锐角2、行程速比变化系数k 180/k/180三、压力角与传动角四、机构的死点位置掌握平面 连杆机构 的工作特 征，应用 自如。平面连杆机 构的特点及 功能。（学时）通过实例介 绍平面连杆 机构的特点 及功能举例分析讲述一、平面连杆机构的特点1、连杆机构中构件以低副相连，可用来 传递较大的动力；2、构件运动形式具有多样性；3

11、、连杆曲线具有多样性三、平面连杆机构的功用1、实现有轨迹、位置或运动规律要求的 运动2、实现从动件运动形式及运动特性的改 变机械原理教案5、授课章节第2章连杆机构 4平面连杆机构的运动分析、教学目的及要求能对二级机构进行运动分析（图解法、解析法）三、教学重点：1 速度分析的瞬心法；2 杆组法在运动分析中的应 用。四、教学难点：速度分析瞬心法的应用（图解法）；用杆组法进行平面机构的运动分析（解析法）五、教学方法：多媒体六、教学过程：内容及学时设计思想教学模式教学行为详细教学过程和内容作业及小结速度分析的 瞬心法（1学时）复习理论力 学瞬心的概 念，进而导出 瞬心法在速 度分析中的 应用。举例 分

12、析讲述一、机构运动分析的目的与方法 方法：图解法、解析法二、速度分析的瞬心法1. 速度瞬心2. 机构中瞬心的数目3. 机构中瞬心位置的确疋4. 瞬心在机构速度分析中的应用掌握速度 瞬心在机 构速度分 析中的应 用。杆组法及其应用（学时）通过对基本 杆组的运动 分析，介绍用 杆组法对二 级机构进行 运动分析的 方法。举例分析讲述三、杆组法及其应用1、杆组法1）单杆构件的运动分析2）RRF杆组的运动分析3）RRP杆组的运动分析4）RPR杆组的运动分析2、杆组法在运动分析中的应用课外大作 业：了解杆组 法在机构 运动分析 中的应 用。机械原理教案6一、授课章节第2章连杆机构 5平面连杆机构的运动设计

13、二、教学目的及要求能按已知连杆三位置、两连架杆三对应位置以及行程速比系数等要求设计平面四杆机构。三、教学重点：1.平面连杆机构的图解设计；_2 .平面连杆机构的解析设计。四、教学难点：平面连杆机构的图解设计。五、教学方法：多媒体六、教学过程：内容及学时设计思想教学模式教学行为详细教学过程和内容作业及小结平面连杆机 构的图解设 计（学时）通过实例分 析，介绍连杆 机构的图解 设计方法。举例分析讲述一、平面连杆机构设计的基本问题1. 实现刚体给定位置的设计2. 实现预定运动规律的设计3. 实现预定轨迹的设计二、平面连杆机构的图解设计1 .刚体导引机构的设计2. 函数生成机构的设计3. 急回机构的设

14、计掌握平面 连杆机构 的图解设 计方法。平面连杆机 构的解析设 计（1学时）以函数生成 机构的解析 设计为例，介 绍连杆机构 的解析设计 方法。举例 分析讲述平面连杆机构的解析设计1 函数生成机构的解析设计2、举例3、布置课外大作业课外大作业：注：本章平面连杆机构运动分析的解析法及平面连杆机构的解析设计，在理论教学中只介绍方法，具体应用在课程设计中。机械原理教案7、授课章节第3章凸轮机构 1凸轮机构的应用和分类 2从动件运动规律设计二、教学目的及要求了解凸轮机构的类型、应用，掌握凸轮机构从动件常用运动规律及其选择原则。三、教学重点：从动件运动规律设计；四、教学难点：各种运动规律的特点、适用场合

15、。五、教学方法：多媒体、板书六、教学过程：内容及学时设计思想教学 模式教学 行为详细教学过程和内容作业及 小结凸轮机构的 应用和分类（1学时）通过分析实 例，介绍机器 中使用的各 种凸轮机构。举例 分析讲述一、凸轮机构的组成二、凸轮机构的应用三、凸轮机构的分类四、凸轮机构的特点和功能从动件运动 规律设计（学时）介绍几种常 用的从动件 运动规律的 方程、特点和 适用的场合。分析讲述从动件运动规律设计一、基本概念基圆、升距、推程运动角、回程运动角二、从动件的常用运动规律1、等速运动规律2、等加速等减速运动规律3、简谐运动规律4、摆线运动规律三、从动件常用运动规律特性比较及适用 场合四、从动件运动规

16、律选择原则掌握常用 运动规律 的特点和 适用场合机械原理教案8一、授课章节第3章凸轮机构 3凸轮廓线设计二、教学目的及要求掌握盘形凸轮廓线的图解、解析设计方法三、教学重点：凸轮廓线的图解设计、解析设计。四、教学难点：凸轮廓线的图解设计五、教学方法：多媒体、板书六、教学过程：内容及学时设计思想教学 模式教学 行为详细教学过程和内容作业及 小结凸轮廓线的 图解设计（2学时）通过实例分 析，介绍凸轮 廓线的图解 设计方法。举例 分析讲述一、凸轮廓线设计的基本原理反转法二、用作图法设计凸轮廓线1、直动从动件盘形凸轮廓线设计2、摆动从动件盘形凸轮廓线设计3、圆柱凸轮廓线设计（简介）掌握凸轮 廓线的图 解

17、设计方 法。凸轮廓线的 解析设计（学时）通过实例分 析，介绍凸轮廓线的解析设计方法。举例 分析讲述三、用解析法设计凸轮廓线 直动滚子从动件盘形凸轮1、理论廓线方程2、实际廓线方程3、刀具的中心轨迹方程掌握廓线 机构的解 析设计方 法。注：本章中凸轮廓线的解析设计，在理论教学中只介绍方法，具体应用在课程设计中。机械原理教案9一、授课章节第3章凸轮机构 4凸轮机构基本尺寸的确定 5凸轮机构的计算机辅助设计二、教学目的及要求对凸轮机构压力角有明确概念，了解确定凸轮机构基本尺寸的主要原则。三、教学重点：凸轮机构的压力角、凸轮基圆半径的确定、滚子半径的选择。凸轮机构的计算机辅助设计程序。四、教学难点：凸

18、轮机构的压力角、凸轮基圆半径的确定。五、教学方法：多媒体、板书六、教学过程：内容及学时设计思想教学 模式教学 行为详细教学过程和内容作业及 小结凸轮机构基 本尺寸的确 疋（学时）通过实例分 析，介绍凸轮 机构的压力 角及其许用 值等问题。举例 分析讲述一、凸轮机构的压力角二、凸轮基圆半径的确定三、滚子半径的选择四、平底直动从动件平底尺寸的确定五、从动件偏置方向的确定掌握凸轮 机构压力 角的概 念。凸轮机构的 计算机辅助 设计（学时）通过实例分 析，介绍凸轮廓线的计算 机辅助设计。举例 分析讲述凸轮机构的计算机辅助设计方法课外大作 业：了解凸轮 机构的计 算机辅助 设计程序机械原理教案10一、授

19、课章节第4章齿轮机构 1齿轮机构的类型 2渐开线齿廓及其啮合特性二、教学目的及要求了解齿轮机构的类型、应用，掌握齿廓啮合基本定律； 熟悉渐开线的性质、方程，渐开线齿廓的啮合特性。三、教学重点： 齿廓啮合基本定律； 渐开线齿廓的啮合特性。四、教学难点：渐开线齿廓的啮合特性。五、教学方法：多媒体六、教学过程：内容及学时设计思想教学 模式教学行为详细教学过程和内容作业及小结齿轮机构的 类型、齿廓 啮合基本定 律（1学时）通过分析实 例，介绍机器 中使用的各 种齿轮机构。介绍齿廓啮 合基本定律举例分析讲述一、齿轮机构的类型1、平面齿轮机构2、空间齿轮机构二、齿廓啮合基本定律i12102C 常数201C

20、了解两个 齿轮做定 传动比传 动的条件渐开线齿廓（1学时）根据渐开线 的形成，介绍 渐开线的性 质、方程，着 重介绍渐开 线齿廓的啮 合特性。分析讲述三、渐开线齿廓1、渐开线的形成2、渐开线的性质3、渐开线的方程4、渐开线齿廓的啮合特性掌握渐开 线的性 质、渐开 线齿廓的 啮合特性机械原理教案11一、授课章节第4章齿轮机构 3渐开线标准直齿圆柱齿轮 45渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动二、教学目的及要求掌握标准渐开线直齿圆柱齿轮传动的基本尺寸计算、正确啮合条件、无侧隙啮合条件、连续传动条件。三、教学重点：标准渐开线直齿圆柱齿轮传动的基本尺寸计算；渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件、连续传动条件。

21、四、教学难点：渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动。五、教学方法：多媒体、板书六、教学过程：内容及学时设计思想教学 模式教学行为详细教学过程和内容作业及小结渐开线标准 直齿圆柱齿 轮（1学时）介绍外齿轮 各部分的名 称、基本参 数、尺寸计 算，内齿轮、 齿条的特点。分析讲述一、外齿轮各部分的名称二、基本参数齿数、模数、压力角、齿顶咼系数、顶隙 系数三、几何尺寸计算四、内齿轮简介、齿条的特点掌握渐开 线标准直 齿圆柱齿 轮的几何 尺寸计算渐开线标准 直齿圆柱齿 轮的啮合传 动（1学时）介绍渐开线 直齿圆柱齿 轮的正确啮 合条件、无侧 隙啮合条件、 连续传动条 件。分析讲述四、渐开线直齿圆柱齿轮的啮合

22、传动1、正确啮合条件mi m2 m1 22、无侧隙啮合条件一对齿轮的无齿侧间隙啮合及标准安装； 齿轮齿条无齿侧间隙啮合及标准安装； 齿轮齿条啮合传动特点。3、连续传动条件、9掌握正确 啮合条 件、连续 传动条件机械原理教案12一、授课章节第4章齿轮机构 5渐开线齿轮的加工 6渐开线齿廓的根切及其变位修正* 7渐开线变位齿轮二、教学目的及要求了解渐开线齿轮的加工原理，对变位齿轮有明确的概念。三、教学重点：齿轮的加工方法，渐开线齿廓的根切，避免根切的措施，变位齿轮的概念。四、教学难点：渐开线齿廓的根切，避免根切的措施。五、教学方法：多媒体六、教学过程：内容及学时设计思想教学 模式教学行为详细教学过

23、程和内容作业及小结渐开线齿轮 的加工（1. 4学时）通过实例，介 绍齿轮的加 工方法及适 用场合，介绍 根切的现象、 产生的原因 及避免的方 法。举例 分析讲述一、渐开线齿轮的加工1、齿轮的加工方法仿形法、范成法范成法切制齿轮的基本原理用标准型齿条刀具加工齿轮2、渐开线齿廓的根切根切现象、产生原因3、避免根切的方法增加被加工齿轮的齿数增大刀具与轮坯中心的距离掌握渐开 线齿廓的 根切现 象、产生 的原因及 避免的方 法渐开线变位 齿轮（学时）介绍变位齿 轮的概念、尺 寸变化情况。分析讲述二、渐开线变位齿轮1、齿轮变位的目的2、变位齿轮几何尺寸的变化不变的尺寸变化的尺寸三、变位齿轮传动类型间介 零

24、传动、正传动、负传动了解渐开 线变位齿 轮的概念机械原理教案13、授课章节第4章齿轮机构 8斜齿圆柱齿轮机构二、教学目的及要求了解斜齿圆柱齿轮传动的特点和基本尺寸计算。三、教学重点：斜齿圆柱齿轮的基本参数、传动特点。四、教学难点：斜齿圆柱齿轮的啮合传动。五、教学方法：多媒体六、教学过程：内容及学时设计思想教学 模式教学 行为详细教学过程和内容作业及 小结斜齿圆柱齿 轮齿廓面的 形成、斜齿 圆柱齿轮的 基本参数（1学时）介绍斜齿圆 柱齿轮的齿 廓曲面的形 成，基本参 数。分析讲述斜齿圆柱齿轮机构1、斜齿圆柱齿轮齿廓面的形成2、斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸 计算掌握斜齿 圆柱齿轮 的参数特 占

25、八、斜齿圆柱齿 轮的啮合传 动、当 量齿 轮、传动特 点（1学时）介绍斜齿圆 柱齿轮的啮 合特性、当量 齿轮、传动特 点。分析讲述3、平行轴斜齿轮传动4、斜齿轮的当量齿轮5、斜齿轮传动的特点了解斜齿 圆柱齿轮 当量齿轮 的概念、 传动特 点。机械原理教案14一、授课章节第4章齿轮机构 9蜗杆蜗轮机构 10圆锥齿轮机构二、教学目的及要求了解直齿圆锥齿轮、蜗杆蜗轮等传动的特点和基本尺寸计算。三、教学重点:直齿圆锥齿轮、的传动特点。四、教学难点：蜗杆蜗轮的啮合传动。五、教学方法：多媒体六、教学过程：内容及学时设计思想教学 模式教学行为详细教学过程和内容作业及小结蜗杆蜗轮机 构（1学时）介绍蜗杆蜗 轮

26、机构的传 动特点、参 数、啮合特 性。分析讲述一、蜗杆蜗轮机构1、蜗杆和蜗轮的形成2、蜗杆蜗轮机构的啮合特性3、蜗杆蜗轮机构的传动设计圆锥齿轮机 构（1学时）介绍圆锥齿 轮机构的传 动特点、参 数、几何尺寸 计算。分析讲述二、圆锥齿轮机构直齿圆锥齿轮齿廓的形成 直齿圆锥齿轮的啮合传动 直齿圆锥齿轮机构的传动设计机械原理教案15一、授课章节第5章轮系 1轮系的类型 2轮系的传动比 3轮系的功能二、教学目的及要求熟悉轮系的分类与功用，能计算各种类型轮系的传动比。二、教学重点：轮系的传动比。五、教学难点：周转轮系的传动比计算。五、教学方法：多媒体、板书六、教学过程：内容及学时设计思想教学模式教学行为

27、详细教学过程和内容作业及小结轮系的类型（学时）通过分析实 例，介绍机器 中使用的各 种轮系举例讲述一、轮系的类型1、定轴轮系2、周转轮系3、混合轮系轮系的传动 比（3学时）通过实例分 析，介绍定轴 轮系传动比、 周转轮系传 动比、混合轮 系传动比的 计算举例 分析讲述二、轮系的传动比1、定轴轮系传动比2、周转轮系传动比3、混合轮系传动比掌握轮系 传动比的 计算轮系的功用（学时）通过实例分 析，介绍轮系 的各种功用。举例分析讲述三、轮系的功用5.12、机械原理教案16、授课章节第6章间歇运动机构第7章其它常用机构二、教学目的及要求熟悉间歇运动机构的结构、功能和应用。熟悉其它常用机构的结构、功能和

28、应用。 了解机构的组合方式与组合机构的类型及功能。二、教学重点：间歇运动机构、常用机构的功能。组合机构的类型及功能。四、教学难点：组合机构的类型及功能。五、教学方法：多媒体六、教学过程：内容及学时设计思想教学 模式教学 行为详细教学过程和内容作业及 小结间歇运动机 构（1学时）通过分析实 例，介绍间歇 运动机构的 结构、功能和 应用举例讲述一、间歇运动机构1、棘轮机构2、槽轮机构3、凸轮式间歇运动机构4、不完全齿轮机构了解棘轮 机构、槽 轮机构的 组成、应 用。其它常用机 构（1学时）通过实例分 析，介绍其它 常用机构的 结构、功能和 应用举例讲述二、其它常用机构1、螺旋机构2、绕性传动机构3

29、、液压、气动机构组合机构（2学时）通过实例分 析，介绍机构 的组合方式 与组合机构 的类型及功 能举例 分析讲述三、组合机构1、机构的组合方式2、组合机构的类型及功能了解组合 机构的类 型及功 能。机械原理教案17、授课章节第10章 机械系统动力学 1机械的运转过程 2机械的等效动力学模型 3机械运动方式的建立及求解 4机械的速度波动及调节方法 5飞轮设计二、教学目的及要求对单自由度机械系统等效动力学模型有明确概念。掌握建立机械系统运动方程式的方法。熟悉周期性 与非周期性速度波动的调节原理。掌握飞轮转动惯性的近似计算方法。二、教学重点：机械系统运动方程式的建立方法。周期性与非周期性速度波动的调

30、节原理，飞轮转动惯性的近似 计算方法。四、教学难点：等效量的计算，飞轮转动惯性的近似计算方法。五、教学方法：多媒体六、教学过程：内容及学时设计思想教学 模式教学行为详细教学过程和内容作业及小结机械的运转 过程、机械 的等效动力 学模型、机 械运动方式 的建立（2学时）通过分析实 例，介绍机械 的运转过程，机械的等效 动力学模型分析讲述一、机械的运转过程作用在机械上的力及运转过程二、机械的等效动力学模型1、等效动力学模型的建立2、等效量的计算三、机械运动方式的建立及求解、6掌握等效量的计算机械的速度 波动及调节 方法、飞轮 设计（2学时）介绍周期性 速度波动及 其调节方法 及飞轮设计举例 分析讲述四、机械的速度波动及其调节方法5