《机械原理》课程实施大纲

《机械原理》课程实施大纲基本信息课程代码：01341001课程名称：机械原理学分：4总学时：58学期：二年级下学期（第四学期）上课时间：周一周三周五1,2节（1-8周，13-15周）上课地点：汇南校区答疑时间和方式：答疑室答疑，课间答疑答疑地点：教研室或教室授课对象：车辆151,152,153班任课教师：刘郁葱 学院：机械工程学院邮箱：chinalliu@联系电话录教学理念1课程介绍72.1课程的性质2.2课程在学科专业结构中的地位、作用2.3课程的前沿及发展趋势2.4学习本课程的必要性教师简介83.1教师的职称、学历3.2教育背景3.3研究兴趣（方向）4．先修课程85．课程目标95.1知识与技能方面5.2过程与方法方面5.3情感、态度与价值观方面6．课程内容96.1课程的内容概要6.2教学重点、难点6.3学时安排7.课程实施177.1教学单元一7.1.1教学日期...教学单元二7.2.1教学日期...7.2.8．课程要求738.1学生自学要求8.2课外阅读要求8.3课堂讨论要求8.4课程实践要求9．课程考核739.1出勤（迟到、早退等）、作业、报告等的要求9.2成绩的构成与评分规则说明9.3考试形式及说明10．学术诚信7410.1考试违规与作弊处理10.2杜撰数据、信息处理等10.3学术剽窃处理等11．课堂规范7511.1课堂纪律11.2课堂礼仪12．课程资源7512.1教材与参考书12.2专业学术著作12.3专业刊物12.4网络课程资源12.5课外阅读资源13．教学合约7713.1阅读课程实施大纲，理解其内容13.2同意遵守课程实施大纲中阐述的标准和期望 《机械原理》课程实施大纲1．教学理念1.1关注学生的发展大学生的发展应该是全方位的发展，学校教育是学生发展的主要渠道。在知识经济时代，大学生最终应发展为具有扎实的基础专业知识，以及创新意识和人文社会科学素养、社会责任感和工程职业道德，对终身学习有正确认识，具有不断学习和适应发展的能力，具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力的人材，在心理健康，身体健康的基础上拥有一定的专业技能。人材的培养依赖于学校的良好氛围，教与学的有效实施。老师在教学过程中关注学生的发展，除了传授课本知识外，注意培养学生的综合素质，以学生为中心，教师为主体，发挥教师的主导作用。作为教师平等的对待每一位学生，建立民主的师生关系，营造和谐的课堂气氛。课堂上多与学生互动，让学生积极参与课堂教学，重视激发学生学习兴趣和求知欲望，不仅重视学生学到了多少，而且关注教学在多大程度上调动了学生的学习主动性，积极性，使学生尽其所能努力学习课程并取得进步。课外对学生进行正确引导，帮助学生树立积极向上的人生观和价值观，使之成为对社会有用的人。大学生涯结束后进入社会，不管从事何种类型的职业都将会遇到各种机遇和挑战，打好基础也有利于以后更好的把握自己的人生，获得长足发展。1.2关注教学的有效性机械原理教学目的是通过本课程的学习，培养学生综合利用基本理论知识解决工程实际和进行常用机构设计的能力。为达到此目标，教师和学生组成教学实践共同体，学生应有强烈的求知欲，认真踏实的学习态度和积极向上的心态，按照课程要求做积极的准备和复习。教师应有积极的教学责任意识和教学态度，丰富的教学知识和经验，充分的教学准备，根据大纲要求仔细组织每一章的教学内容、重点和难点，认真对待学生学习中出现的问题，并在出现问题时及时作出调整，不断丰富和完善教学内容、重点和难点。教学过程中根据各章节具体内容和学生的情况采用相应的教学方法，提高教学效率和保证教学质量，通过讲授、练习、讨论等方法进行基础训练和综合思维的能力培养，更大幅度地提高学生的学习能力，以达到预期教学目的，从而使学生获得良好的发展。1.3关注教学的策略教师把握课程标准和教材内容的重点和难点，在此基础上采用适合学生的方法进行教学。无论何时，兴趣都是最好的老师，课程要考虑到学生的兴趣与需要，当学习的是想要知道的内容时，学生会更有可能集中注意力，作为教师，鼓励或激发学习兴趣是很好的教学方式。在教学准备中，教师会知道课程应该培养学生的哪些能力和素质，学生已经知道了什么，先修课程学习了什么，学生需要获得那些信息才能学好课程，在教学实践中帮助学生理解问题，解决问题，并鼓励学生自主学习，相互讨论，合作学习。因为大学四年是专业知识框架的搭建的过程，不可能把以后工作中遇到的问题都学习完，自主学习和学习能力的培养和养成会让学生个人终身受益，与人能很好的沟通和合作也是以后取得工作成绩的重要条件。1.4关注教学价值观教学是人才培养的过程，是传递知识的过程，也是教师不断提高的过程。教学应使学生在收获知识的过程中全面成长，养成积极主动的学习习惯，逐步培养综合分析的能力和用所学知识解决问题的能力并拥有积极向上的心态。作为工科学生把具有人文社会科学素养、社会责任感和工程职业道德作为进入社会的必要条件。2．课程介绍2.1课程的性质随着社会对机械的依赖和要求越来越高，除机械行业外，其他行业也常常出现各种类型的通用机械和专用机械。机械原理是一门培养学生机械系统运动方案设计能力的重要的专业技术基础课程，其研究对象是机械，研究的内容是有关机械的基本理论，主要研究机构的结构分析、运动分析、力分析，常用机构设计的基本理论和方法以及机械系统运动方案的设计。2.2课程在学科专业结构中的地位、作用机械原理课程在机械类专业的教学计划中占有重要的地位和作用，起着从基础课过渡到专业课、从理论性课程过渡到结合工程实际的承先启后的桥梁作用，是高等工科院校中机械类专业教学的主干课之一。随着加强基础、拓宽专业教学思想的提出，它的地位和作用显得尤为突出。在教学过程中通过综合应用先修课程中所学的有关知识和技能，结合各实践教学环节，进行机械工程高级技术人员所需的培训，为学生进一步学习有关专业课程和日后从事机械设计工作打下基础。2.3课程的前沿及发展趋势机械原理学科发展非常迅速，无论是基本原理方面还是在研究方法方面，都有较大的进展。当前已有由三级基本机构组成的组合机构，和包括挠性构件的组合机构，对空间组合的组合机构也随着机械向高速、重载方向的发展，机械动力学的研究发展很快，而且遍应用，机构的计算机辅助分析和计算机辅助设计也得到较快发展。从机械原理学科的发展可以看出，生产发展的需要是学科发展的动力，而学科的发展又反过来促进了生产的发展，提高了生产的水平。可以期望，机械原理学科也会继续迅速的得到发展。2.4学习本课程的必要性高等学校机械原理课程教学基本要求明确指出:机械原理是机械类专业中研究机械共性问题的一门主干基础课程,目的是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。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适应能力和开发创造能力的作用。3．教师简介：3.1教师的职称、学历1988年毕业于四川大学化工机械专业，副教授，工程师，本科3.2研究兴趣（方向）机械设计4．先修课程预修课程：高等数学、工程制图A、大学计算机基础、理论力学、高级语言程序。第三章用解析法做机构的运动分析中要用到高等数学里面的复数方法和矩阵法，理论力学中的运动学分析方法，第四章力分析要用到积分方法，第7章机械的运转和速度波动的调节中有用到微分和积分，各章节均有数量不等的视图，需要具备读工程制图的能力，受力分析一章有理论力学的静力学分析法，高级语言程序中c语言可以用在课程设计中进行编程计算。5．课程目标5.1知识与技能方面1、掌握进行机构结构分析的基本知识；2、掌握常用简单机构和动力学基础的基本理论知识，学会常用机构分析和综合的基本方法；3、了解机械原理学科的发展现状和趋势；4、通过本课程的学习，培养学生综合利用基本理论知识解决工程实际和进行机构和机械系统创新设计的能力。5.2过程与方法方面过程：主要是通过老师讲解每个章节的主要内容和重点内容，对学生进行知识传授，针对重点难点或学生不易理解的问题设置作业或习题课，通过有效的课堂练习和讨论达到巩固所学知识和充分理解知识点的目的。方法有讲授法、课堂练习和讨论法。6．课程内容（教学大纲）6.1课程的内容概要机器和机构统称为机械，机器就其组成来说都是由各种机构组合而成。机械原理主要是研究机械的组成原理、工作原理、分析和设计原理和方法。主要内容包括：1.机构结构分析的基本知识：研究机构的组成以及机构具有确定运动的条件，研究机构的组成原理和机构的结构分类以及如何绘制机构运动简图；2.机构的运动分析：分析机构中构件的位置、速度和加速度的问题；3.机器动力学：分析机构中构件的受力情况，研究机器在已知外力作用下的运动、机器速度波动的调节和不平衡惯性力的平衡问题；4.常用机构的分析和设计：对常用机构的运动及工作特性进行分析，如齿轮，凸轮等。6.2教学基本要求、重点、难点，教学内容、重点和难点及学时安排学时安排汇总序号章节及内容学时备注1第一章绪论22第二章机构的结构分析63第三章平面机构的运动分析64第四章平面机构的力分析45第五章机械的效率和自锁26第六章机械的平衡27第七章机械的运转及其速度波动的调节38第八章平面连杆机构及其设计89第九章凸轮机构及其设计610第十章齿轮机构及其设计811第十一章齿轮系及其设计612第十二章其他常用机构013第十三章工业机器人机构及其设计0自学14第十四章机械系统的方案设计0选学15期中测试216总结217机动118合计58第一章绪论1、了解本课程的研究对象、内容；2、了解本课程在机械类本科人才培养中的目的和作用；3、了解机械原理学科的发展现状和趋势。3、重点：机械原理研究的对象和内容。4、主要知识点：机械原理研究对象及机器、机构、机械概念；机械原理课程研究的内容；机械原理课程在机械类人才培养中的地位和作用；机械原理学科发展现状及趋势。5、参考学时及分配：2学时第二章机构的结构分析1、掌握有关机构结构分析的名词概念；2、掌握平面机构的机构运动简图绘制、自由度计算和机构组成原理；3、了解空间机构自由度计算、机构结构新综合及其设计。4、重点：平面机构运动简图的绘制，平面机构自由度的计算，平面机构的组成原理及结构分类。5、难点：平面机构运动简图的绘制，机构自由度计算中虚约束的判定和处理，平面机构组成原理及结构分析。6、主要知识点：平面机构的组成，机构运动简图，机构具有确定运动的条件，机构自由度的计算计算及运动副数目正确计算、局部自由度与虚约束的处理，平面机构的组成原理、结构分类及结构分析。7、参考学时及分配：6学时第三章平面机构的运动分析1、掌握利用速度瞬心法对机构进行速度分析，掌握利用矢量方程图解法对机构进行速度和加速度分析；2、了解解析法作机构运动分析的方法。3、重点：矢量方程图解法作机构的速度及加速度分析，解析法作机构的运动分析。4、难点：利用两构件重合点间的运动矢量方程作机构的速度及加速度的图解分析。3、主要知识点：速度瞬心及利用瞬心法进行机构的速度分析，矢量方程图解法作机构的速度及加速度分析，瞬心法与矢量方程图解法综合运用对复杂机构进行速度图解分析，利用复数矢量法和矩阵法作机构解析运动分析。5、参考学时及分配：6学时第四章平面机构的力分析1、掌握构件惯性力的确定方法，掌握平面运动副中摩擦力的确定，并能利用图解法作机构不考虑摩擦时的动态静力分析；2、了解用解析法作机构的动态静力分析。3、重点：运动副中摩擦力及总反力的确定。4、难点：不考虑摩擦时机构的力分析。5、主要知识点：作用在机械上的力分类，力分析的任务、目的和方法，构件惯性力的确定，运动副中摩擦力的确定，不考虑摩擦时构件组的静定条件及利用图解法和解析法作机构的动态静力分析。6、参考学时及分配：4学时第五章机械的效率和自锁1、掌握简单机械效率计算；2、了解简单机械的自锁条件求解方法。3、重点：机械的效率计算与自锁条件的确定。4、难点：确定机械自锁的条件。5、主要知识点：机械效率的概念与计算，单个运动副发生自锁的条件，确定机械自锁的条件。6、参考学时及分配：2学时第六章机械的平衡1、掌握刚性转子的静平衡、动平衡的原理和计算；2、了解刚性转子的平衡实验方法和平面机构的平衡方法。3、重点：刚性转子的静平衡、动平衡原理及计算。4、难点：刚性转子的动平衡计算。5、主要知识点：机械平衡的目的，刚性转子的静平衡计算，刚性转子的动平衡计算，刚性转子的平衡实验，平面机构的平衡。6、参考学时及分配：2学时第七章机械的运转及其速度波动的调节1、掌握稳定运转条件下机械的周期性速度波动的调节和飞轮转动惯量的计算；2、了解机械运动方程的建立与求解和非周期性速度波动及其调节方法。3、重点：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及其调节和飞轮转动惯量的计算。4、难点：机械运动方程式的求解。5、主要知识点：机械运转的三个阶段，机械运动方程式的一般表达式和机械系统的等效动力学模型，根据已知条件进行机械运动方程的求解，周期性速度波动及飞轮调速原理，最大盈亏功及飞轮转动惯量的计算，调速器。6、参考学时及分配：3学时第八章平面连杆机构及其设计1、掌握平面四杆机构的基本型式及其演化，熟悉平面四杆机构的基本知识，能利用图解法进行四杆机构设计；2、了解四杆机构的解析法设计及优化，了解多杆机构及其应用。3、重点：平面四杆机构的类型和应用，平面四杆机构的基本知识，平面四杆机构的设计。4、难点：平面四杆机构的设计。5、主要知识点：连杆机构的概念及其传动特点，平面四杆机构的基本型式及其演化，铰链四杆机构具有曲柄的条件、急回运动特性、传动角和死点位置，平面四杆机构的图解设计与解析设计，多杆机构及其运用。6、参考学时及分配：8学时第九章凸轮机构及其设计1、掌握按已知推杆运动规律设计盘形凸轮的轮廓曲线和确定凸轮机构基本尺寸的主要原则；2、了解推杆常用运动规律及其特性、凸轮机构的受力分析与自锁情况。3、重点：盘形凸轮运动循环中各阶段的名词术语及正确表示，利用“反转法”原理按已知推杆运动规律进行盘形凸轮轮廓曲线设计，凸轮轮廓曲线设计时有关基本尺寸的确定。4、难点：用解析法设计凸轮的轮廓曲线。5、主要知识点：凸轮机构的应用和分类，推杆常用运动规律及特性与应用选择原则，凸轮轮廓曲线设计的“反转法”原理，凸轮轮廓曲线图解法与解析法设计，凸轮机构的压力角与自锁，凸轮轮廓曲线设计时基本尺寸的选择。6、参考学时及分配：6学时第十章齿轮机构及其设计1、熟练掌握齿轮机构的啮合基本定律和渐开线齿廓及其啮合特点，掌握渐开线圆柱齿轮机构、蜗杆机构和圆锥齿轮机构的啮合特性及其设计；2、了解渐开线齿廓的切制原理、变位齿轮及其传动。3、重点：齿廓啮合的基本定律，渐开线及其性质，渐开线标准直齿圆柱齿轮几何计算及啮合传动。4、难点：变位齿轮及计算，斜齿圆柱齿轮的当量齿轮与当量齿数。5、主要知识点：齿轮机构的传动特点及类型，齿廓啮合基本定律，渐开线齿廓及啮合特点，渐开线标准直齿圆柱齿轮基本参数与几何尺寸计算，渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件与连续传动条件，范成法齿轮加工原理及根切现象，渐开线变位齿轮及传动，斜齿圆柱齿轮传动与当量齿轮，直齿圆锥齿轮几何参数和几何尺寸计算，蜗杆传动的正确啮合条件与几何尺寸计算。6、参考学时及分配：8学时第十一章齿轮系及其设计1、掌握齿轮系的概念及其分类，熟练掌握定轴轮系、周转轮系和复合轮系传动比的计算；2、了解轮系的功用、效率计算和行星轮系的类型选择及设计。3、重点：定轴轮系、周转轮系和复合轮系传动比的计算。4、难点：周转轮系的转化轮系，复合轮系各组成部分的正确划分。5、主要知识点：轮系的分类，定轴轮系传动比的计算，周转轮系传动比的计算，复合轮系传动比的计算，轮系的功用，轮系的效率，行星轮系的类型选择，行星轮系的齿数确定。6、参考学时及分配：6学时第十二章其他常用机构1、了解棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构等其他常用机构的机构组成、类型及其应用；2、了解组合机构及其应用。3、重点：其他常用机构的结构组成及应用4、难点：5、主要知识点：棘轮机构的类型及应用，槽轮机构的组成、运动特性与几何尺寸计算，凸轮间歇机构的类型及应用，不完全齿轮机构及应用，非圆齿轮机构及应用，螺旋机构及运动分析，组合机构及应用特点。6、参考学时及分配：1学时第十三章工业机器人机构及其设计了解工业机器人操作机的类型及其运动分析。2、主要知识点：工业机器人操作机的主要类型，机器人操作机的运动分析。3、参考学时及分配：自学第十四章机械系统的方案设计1、了解执行构件的运动设计和运动机的类型选择；2、了解机械系统方案设计的一般原则和方法。3、重点：机械系统方案的拟定。4、难点：机械系统方案的评价。5、主要知识点：机械设计的一般过程，执行构件的运动设计，原动机的选择，机械运动循环图的设计，机构的选型与组合设计，机械系统方案的拟定方法与一般原则，机械系统方案的评价。6、参考学时及分配：3学时，其中第十四章讲课1学时,总结和习题评讲2学时。6.3学时安排学时安排为60学时，包括52节理论课和8节习题课，习题课包含在每章的学时分配里面。习题课会根据学生学习掌握的情况进行适当的调整，为更好的理解学习内容，在理论课中也会穿插有课堂练习。6.4对毕业要求的支撑机械类毕业生要求具有机械工程基本理论和基础知识，具有较好的综合能力。机械原理研究的是机械的基本理论，对各种机械中的共性问题和常用机构进行较为深入的讨论，是属于技术基础课程的范畴，机构的结构分析，运动分析和机器动力学等知识是进行机械设计、制造以及管理等相关工作时的常用知识。只有很好的掌握了基础理论，才能更好的进行专业课程的学习，也对后续毕业设计、毕业实习均有很大的指导作用7.机械原理课程教学实施以下为本学期根据课程内容确定的教学单元，每个教学单元为一次课的教学内容、重点和难点，为2到3个学时。每个教学单元主要包括单元教学目标、单元教学内容、重点和难点、单元教学方法、课堂讨论的主题、主要参考文献、作业内容、课前准备情况等内容。教师授课前准备好每一教学单元的多媒体课件，采用合理的教学方式方法并关注学生每一单元的学习情况。学生在上课前应阅读相应部分，了解所学内容，以达到预习和复习巩固的目的。《机械原理》课程教学实施过程第一单元2学时教学日期：2017.02.27章节名称绪论§1-1本课程研究的对象及内容§1-2学习本课程的目的§1-3本课程的特点及学习时应注意的几个问题教学内容、重点和难点1.机械原理研究对象及机器、机械概念；2.机械原理课程研究的内容；3.机械原理课程在机械类人才培养中的地位和作用；4.机械原理学科发展现状及趋势。重点：机械原理研究的对象和内容教学目标通过本单元的学习，让学生了解本课程的研究对象、内容；了解本课程在机械类本科人才培养中的目的和作用教学实施过程绪论内容难度低，主要是通过对本单元的学习对本学期机械原理类成千上万，功能和结构也千差万别，但也有共通的特性。实施步骤：首先说明机器和机构的区别，并加以举例来认识。本节以内燃机为例来阐述机器的共性；本课程主要研究内容：机构的组成和工作原理，机构的结构分析、运动分析和力分析，学生通过本次课程对什么是机构有所初所要学习的内容有个大致的了解并产生一定的兴趣，机械的种步认识，在讲机构时以自动装夹机构为例来初步介绍机构，并结合内燃机结构和工作原理的分析使学生有比较深的印象；简单介绍学习本课程的方式方法及学习建议并提出学习要求；对学科的发展现状和前景做一个介绍。板书设计：1.本课程研究的对象和内容，以内燃机和工件自动装卸装置为例，内燃机组成和工作原理，自动装卸装置的组成；2.学习目的，学习方法；3.机械原理学科发展现状，机械行业发展趋势。教学方法课堂讲授（√）案例分析（）讨论与探究法（）教学手段课堂讲授、ppt与板书相结合学习建议学习本课程应注意理论学习和实验相结合，注意在了解机械、认识机械和实验过程中以及生活实际中体会理论知识的应用，注意培养自己初步的分析机构与设计机构的能力。另外，完成一定的作业也是掌握本课程是重要辅助手段。主要参考文献[1]吕仲文.机械创新设计[M].北京：机械工业出版社，2004.概论[2]邹慧君，高峰.现代机构学进展[M].北京：高等教育出版社，2011.第一章[3]申永胜.机械原理教程[M].北京：机械工业出版社，2002.绪论[4]曲继方.机构创新设计原理[M].北京：科学出版社，2001.第一章备注学生除书本学习外，可多观察身边的机器结构《机械原理》课程教学实施过程第二单元2学时教学日期：2017.03.01章节名称机构的结构分析§2-1结构分析的内容及目的§2-2机构的组成§2-3机构运动简图（一）教学内容、重点和难点1.通过构件和运动副的介绍说明平面机构的组成；2.构件的画法；3.运动副的概念、分类以及常用运动副的符号和画法;4.机构运动简图的绘制重点：机构的组成，机构运动简图的绘制难点：机构运动简图的绘制教学目标掌握机构的基本概念，初步接触机构运动简图的绘制教学实施过程实施步骤：这部分是本章的基础，机构的概念会在这一章更确切的形成，本书后面的内容都是围绕着机构进行学习。1.为了说明运动链和机构的概念先要说明构件和运动副的概念，特别注意构件和零件的区别，因为前一单元讲了内燃机的结构，其中很重要的零部件就是连杆，所以以连杆为例来认识构件；2.运动副和构件一样是机构的组成部分，运动副的分类方法有几种，一种是以约束数来分，另一种是按照接触情况分，如低副和高副，在以后的学习中低副和高副的区分尤为重要，为加深理解，通过图形和表格来表述，为后面自由度计算打好基础。强调要撇开零件的外形，认清运动副性质。3.了解了构件和运动副后引入运动链和机构的概念，有机构的概念后再把构件根据运动特征分为1)原动件、从动件和机架；4.机构运动简图的绘制，因刚接触机构，对各种常用机构不熟悉，要能绘制机构运动简图必须要先读懂机构运动简图，通过讲解图和表对运动副和构件的表达方式要有一定的印象，然后再解读机构运动简图。5.介绍了机构运动简图绘制步骤和方法后以颚式破碎机为例，通过运动路线的追踪，逐步理清运动副和构件，分步讲解机构运动简图的具体绘制。注意三个方面：分清原动件和执行构件：弄清运动副性质和数目；弄清构件数目.板书设计：1.构件的概念，杆件和滑块的具体表达方式绘制方法用图形表示出；2.运动副的概念，低副中移动副和转动副的运动符号表达方式和高副的运动符号和表达方式用图表的形式介绍。通过本单元学习学生要掌握有关机构结构分析的名词概念；掌握机构的概念和初步掌握机构运动简图的绘制基本方法。教学方法课堂讲授（√）案例分析（）讨论与探究法（）教学手段课堂讲授、ppt与板书相结合课前准备、作业安排和课后思考课前准备：学生课前预习本单元内容，构件和运动副概念以及常用符号课后思考：生活中有哪些常见的低副和高副的情况作业：P242-11,2-12，作业要求字迹工整，绘图需要用直尺和圆规，不能随手绘制主要参考文献[1]陈作模.机械原理学习指南[M].北京：高等教育出版社，1998.第一章[2]申永胜.机械原理教程[M].北京：机械工业出版社，2002.第一章[3]王继荣.机械原理习题集及学习指导[M].北京：机械工业出版社，2005.第一章备注学生多熟悉构件和运动副画法，同一构件和两副构件的画法要多注意《机械原理》课程教学实施过程第三单元2学时教学日期：2017.03.03章节名称机构的结构分析§2-3机构运动简图（二）§2-4机构具有确定运动的条件教学内容、重点和难点1.机构运动简图的绘制2.机构具有确定运动的条件，教学目标掌握机构运动简图的绘制方法，充分理解机构具有确定运动的条件教学实施过程实施步骤：1.先对前一节的内容进行有效的复习，运动副的概念，构件和高副、低副的符号，机构运动简图的绘制，上一单元留下的思考题在本单元中加以解决。机构运动简图的绘制对于初学者来说比较难，主要是不容易把具体的零部件简化为构件来分析，所以在本单元中老师会多举几个实例来分析，以加深学生的理解。2.通过四杆机构和五杆机构为例讲清楚机构具有确定运动的条件。板书设计：1.复习低副高副的表达方式以及常用机构运动简图符号；2.以内燃机和偏心泵为例进一步掌握机构运动简图的绘制；3.用四杆机构和五杆机构引出机构具有确定运动的条件：机构自由度等于原动件数。通过本单元学习要求学生进一步掌握机构运动简图的绘制以及理解机构具有确定运动的条件教学方法课堂讲授（√）案例分析（）讨论与探究法（）教学手段课堂讲授、ppt与板书相结合课前准备、作业安排和课后思考课前准备：学生课前预习本单元内容课后思考：绘制机构运动简图中常出现的问题作业：P252-15,2-16，作业要求字迹工整，绘图需要用直尺和圆规，不能随手绘制主要参考文献[1]陈作模.机械原理学习指南[M].北京：高等教育出版社，1998.第一章[2]申永胜.机械原理教程[M].北京：机械工业出版社，2002.第一章[3]邹慧君，高峰.现代机构学进展[M].北京：高等教育出版社，2011.第一章[4]王继荣.机械原理习题集及学习指导[M].北京：机械工业出版社，2005.第一章备注学生结合布置的作业进行复习巩固，绘制机构运动简图是一项很有用的能力，要随时注意日常生活和生产工程中所遇到的各种机械，多作绘制其机构运动简图的训练，以求逐渐熟练和掌握。《机械原理》课程教学实施过程第四单元2学时教学日期：2017.03.06章节名称机构的结构分析§2-5平面机构自由度的计算§2-6计算平面机构自由度时应注意的事项§2-7平面机构的组成原理、结构分类及结构分析教学内容、重点和难点1.机构自由度的计算计算及运动副数目正确计算（复合铰链）、局部自由度与虚约束的处理；2.平面机构的组成原理3.结构分类及结构分析。重点：平面机构自由度的计算难点：机构自由度计算中虚约束的判定和处理，平面机构组成原理及结构分析。教学目标掌握平面机构自由度计算教学实施过程实施步骤：1.机构运动简图布置的作业批改后出现的共通问题进行统一解答，分析错误原因，对学生掌握薄弱的知识点进行补充和加强；2.机构自由度的计算，公式不复杂，但是在具体进行计算的过程中很容易发生错误，特别是需要注意的三种情况要区分正确才能得到正确答案。3.进行自由度公式的推导，通过对公式的推演，理解性的记忆自由度计算的公式，先举几个简单平面机构的实例进行机构自由度的计算，对公式加以应用和熟悉；4.在熟悉了简单机构自由度计算后，逐步接触复杂计算，接下来讲解自由度计算中应注意的事项，包括三个方面：复合铰链、局部自由度和虚约束.在这三种类型中，复合铰链和局部自由度比较好理解，虚约束是个难点，分为很多种情况，上课时会把常见的虚约束的几种情况跟学生一一进行说明。5.平面机构的组成和结构分析机构是由若干个基本杆组依次联接到原动件和机架上构成的。讲清什么是基本杆组，分清二级组和三级组，通过基本杆组的分类，说明什么是一级机构，什么是二级机构。板书设计：1.用曲柄滑块机构和内燃机机构图形熟悉运动副和构件；2.用平面坐标说明单个构件自由度和构成运动副后构件自由度的变化，并推导出机构自由度计算公式；3.用熟悉的内燃机运动简图进行自由度计算；4.利用图形对自由度计算的三个要注意的问题进行说明：局部自由度，复合铰链，虚约束。通过本单元的学习，学生应了解平面机构的组成原理和掌握平面机构自由度的计算方法教学方法课堂讲授（√）案例分析（）讨论与探究法（√）实验与演示法（）教学手段课堂讲授、ppt与板书相结合课前准备、作业安排和课后思考课前准备：上课前学生必须对本章内容进行认真复习，进一步熟悉构件和运动副的表达方式课后思考：如果计算出的自由度过大是否合理主要参考文献[1]陈作模.机械原理学习指南[M].北京：高等教育出版社，1998.第一章[2]申永胜.机械原理教程[M].北京：机械工业出版社，2002.第一章[3]邹慧君，高峰.现代机构学进展[M].北京：高等教育出版社，2011.第一章[4]王继荣.机械原理习题集及学习指导[M].北京：机械工业出版社，2005.第一章备注自由度计算除了能准确写出公式外，必须掌握复合铰链、局部自由度和常见虚约束的处理《机械原理》课程教学实施过程第五单元2学时教学日期：2017.03.08章节名称第二章机构的结构分析，习题课教学内容、重点和难点1.机构运动简图习题2.平面机构自由度习题教学目标巩固机构运动简图的绘制，进一步掌握机构自由度计算教学实施过程对本章重点内容和主要公式进行复习巩固，学生对典型例题进行分析讨论实施步骤：1.机构运动简图布置的作业批改后出现的共通问题进行统一解答，分析错误原因，对学生掌握薄弱的知识点进行补充和加强；2.机构自由度的计算，公式不复杂，但是在具体进行计算的过程中很容易发生错误，特别是需要注意的三种情况要区分正确才能得到正确答案。板书设计：1.对教材题2-12图小型压力机机构运动简图绘制进行讲解；2.复习自由度公式；3.计算小型压力机的自由度，图示出包括符合铰链、虚约束和局部自由度三方面的运动简图进行自由度计算练习。本单元习题课是要让学生通过练习巩固机构运动简图的绘制和平面机构自由度的计算教学方法课堂讲授（√）案例分析（）讨论与探究法（√）实验与演示法（）教学手段课堂讲授、ppt与板书相结合课前准备、作业安排和课后思考上课前学生必须对本章内容进行认真复习，包括自由度计算公式，构件和运动副画法，课堂练习学生可以在课堂上就要解决的问题进行相互讨论主要参考文献[1]陈作模.机械原理学习指南[M].北京：高等教育出版社，1998.第一章[2]申永胜.机械原理教程[M].北京：机械工业出版社，2002.第一章[3]邹慧君，高峰.现代机构学进展[M].北京：高等教育出版社，2011.第一章[4]王继荣.机械原理习题集及学习指导[M].北京：机械工业出版社，2005.第一章备注习题课中布置的习题要求当堂课完成并且评讲，学生习题中可以进行充分的讨论，除了老师布置的作业和课堂联系外，学生也可以在参考文献上找相应的题目进行练习《机械原理》课程教学实施过程第六单元2学时教学日期：2017.03.10章节名称平面机构的运动分析§3-1机构运动分析的任务、目的和方法§3-2用速度瞬心法作机构的速度分析教学内容、重点和难点1.速度瞬心概念；2.瞬心位置的确定直接接触的两构件的瞬心位置的确定没有直接接触的两构件瞬心位置的确定，三心定理3.利用速度瞬心法作机构的速度分析重点难点：用速度瞬心法作机构的速度分析教学目标掌握瞬心的概念和瞬心位置的确定教学实施过程从速度瞬心这一部分开始，进入了机构运动分析部分，运动分析是本书学生感觉最难的部分。这一章分析构件的位置、速度加速度，速度瞬心法是其中一种分析速度的方法，但是不能用来分析加速度。实施步骤：1.先讲授速度瞬心的概念，在讲解速度瞬心时可以和力学里面的相对运动、绝对运动等相应知识点联系起来；2.根据排列组合计算速度瞬心的数目，强调凡是两两构件就有一个瞬心，其中的构件数包括机架，这一点要和计算机构自由度中构件数目的确定相区别开来；3.然后介绍不同情况下如何确定速度瞬心，直接相连的构件瞬心位置的确定，高副接触和低副接触分别怎样找瞬心，并且记住瞬心在本书中的字母表达方式；4.对三心定理进行推演和阐述，只有理解三心定理才能确定没有直接接触的构件的瞬心，学会了速度瞬心的确定后，先练习找机构的速度瞬心，然后利用速度瞬心进行速度分析，举例的机构中既有低副也有高副。板书设计：1.图示讲解速度瞬心的概念；2.说明瞬心数目的计算，举例曲柄滑块机构和六杆机构进行计算；3.用三个构件的机构图示验证三心定理并加以阐述。4.利用铰链四杆机构为例进行速度的计算。学生通过本单元的学习不仅要掌握速度瞬心的概念，而且要求能准确地找出速度瞬心，掌握用速度瞬心法作机构的速度分析教学方法课堂讲授（√）案例分析（）讨论与探究法（）教学手段课堂讲授、ppt与板书相结合课前准备、作业安排和课后思考课前准备：学生课前预习本单元内容，复习工程力学中运动学部分课后思考：根据速度瞬心的定义，考虑如果构件数较多的情况下进行运动分析是不适合用速度瞬心方法作业：P443-3，作业要求字迹工整，绘图需要用直尺和圆规，不能随手绘制主要参考文献[1]哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学[M].北京：高等教育出版社，2002.第六章，第七章，第八章[2]陈作模.机械原理学习指南[M].北京：高等教育出版社，1998.[3]申永胜.机械原理教程[M].北京：机械工业出版社，2002.[4]曲继方.机构创新设计原理[M].北京：科学出版社，2001.[5]邹慧君，高峰.现代机构学进展[M].北京：高等教育出版社，2011.[6]王继荣.机械原理习题集及学习指导[M].北京：机械工业出版社，2005.第二章备注课外作业可以相互讨论，加深理解，但是杜绝不加思考的照抄《机械原理》课程教学实施过程第七单元4学时教学日期：2017.03.13章节名称平面机构的运动分析§3-3用矢量方程图解法作平面机构的速度和加速度分析§3-5用解析法作机构的运动分析教学目标掌握用矢量方程图解法作平面机构的速度和加速度分析方法，了解解析法作机构的运动分析教学内容、重点和难点1.矢量方程图解法作机构的速度及加速度分析；2.瞬心法与矢量方程图解法综合运用对复杂机构进行速度图解分析；重点：矢量方程图解法作机构的速度及加速度分析难点：利用两构件重合点间的运动矢量方程作机构的速度及加速度的图解分析教学实施过程用矢量方程图解法作平面机构的速度和加速度分析分两种情况：第一种同一构件上不同点的速度和加速度的分析，第二种利用两构件重合点间的运动矢量方程作机构的速度及加速度的图解分析，第二种情况比前一种更难判断方向，因为第二种情况还牵涉到哥氏加速度的问题，而哥氏加速度的大小和方向的判断学生常会出错误。讲解完原理后先举简单的例，然后由浅入深使学生更好理解，作图时用手绘在黑板上作图。实施步骤：1.简单回顾上一单元的内容，速度瞬心法只能分析速度而不能分析加速度引入矢量方程图解法；2.复习运动学中绝对运动、相对运动和牵连运动的关系，并理解，后面加以应用；3.以曲柄滑块机构为例进行同一构件上不同点的速度分析；4.在速度分析的基础上仍以曲柄滑块机构为例来进行加速度分析，在加速度分析中注意加速度分解为切向和法向两正交方向后的计算方法和方向的判断，因为是作图法，只要有一个方向错误那后面的结果就会发生错误，这一定要加以重视。另一方面是作图前注意选取合适的长度、速度和加速度比例尺，其单位分别是m/mm,(m/s)/mm,(m/s2/mm).5.介绍机构的速度多边形和加速度多边形，以便以后更简单方便的求解；6.两构件重合点间的运动矢量方程作机构的速度及加速度的图解分析，这一部分难度较大，比第一种情况多了个哥氏加速度，但是矢量分析法都有共性，理解了解决方法和原理后复杂的机构也能进行分析。板书设计：1.以曲柄滑块机构为例进行同一构件上不同点的速度和加速度分析，在黑板上绘制矢量图；2.在曲柄滑块机构的基础上增加构件，进行不同构件上重合点的速度和加速度分析，特别注意科氏加速度的大小和方向；3.分析速度影像和加速度影像。通过本单元的学习要求学生掌握同一构件上两点间运动矢量方程图解法对机构进行速度和加速度分析以及两构件重合点运动矢量方程图解法对机构进行速度和加速度分析教学方法课堂讲授（√）案例分析（）讨论与探究法（）教学手段多媒体教学（）普通教学（√）实验（）上机（）课前准备，课后思考课前准备：学生复习材料力学中的运动学部分，预习本节的内容课后思考：为何速度影像和加速度影像一定要注意相似三角形的方向主要参考文献[1]哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学[M].北京：高等教育出版社，2002.第六、七、八章[2]陈作模.机械原理学习指南[M].北京：高等教育出版社，1998.[3]申永胜.机械原理教程[M].北京：机械工业出版社，2002.[4]王继荣.机械原理习题集及学习指导[M].北京：机械工业出版社，2005.第二章备注根据以前的情况，这一部分虽然难，但是只要理解作图原理，是能达到举一反三的效果的，在学习本单元前学生需要复习理论力学中运动学部分《机械原理》课程教学实施过程第八单元2学时教学日期：2017.03.17章节名称第三章平面机构的运动分析习题课教学内容、重点和难点1.用用速度瞬心法作机构的速度分析复习巩固2.用矢量方程图解法作平面机构的速度和加速度分析例题教学目标复习巩固运动分析方法教学实施过程用矢量方程图解法作平面机构的速度和加速度分析比较难的一部分内容，特别是利用两构件重合点间的运动矢量方程作机构的速度及加速度的图解分析，因为涉及到科氏加速度，而科氏加速度的方向的判断是个比较容易出错的地方，这点要特别注意，通过习题让学生析更进一步的掌握运动分析的方式方法第一种同一构件上不同点的速度和加速度的分析，第二种利用两构件重合点间的运动矢量方程作机构的速度及加速度的图解分析，均利用上面图形来进行。实施步骤：1.作机构运动简图，选取适当的长度比例尺（此步骤授课时老师直接做出）；2.分析机构运动简图3.作速度分析，根据运动合成原理列出速度矢量关系方程式4.根据矢量方程式作速度图5.作加速度分析，列出加速度矢量关系方程式6.根据矢量方程式作加速度图。板书设计：1.学生先分析下面实例里构件2和构件5上面D点的速度和加速度；2.讲解该机构的速度和加速度分析，根据学生做题中出现的问题进行重点知识点的分析。3.组织学生进行讨论，再进一步进行机构的运动分析。通过本次习题课复习巩固了用速度瞬心法作机构的速度分析和用矢量方程图解法作平面机构的速度和加速度分析例题教学方法课堂讲授（√）案例分析（）讨论与探究法（√）实验与演示法（）教学手段课堂讲授、ppt与板书相结合课前准备、作业安排和课后思考课前准备：本单元的内容是整个教材内容的学习难点，特别是利用两构件重合点间的运动矢量方程作机构的速度及加速度的图解分析这一部分要涉及到科氏加速度的问题，在学习本单元前，学生应提前复习理论力学中运动学部分关于点的运动学、刚体的简单运动、点的合成运动以及刚体的平面运动的内容课后思考：科氏加速度方向和相对加速度方向有什么关系作业：P453-13主要参考文献[1]哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学[M].北京：高等教育出版社，2002.第六、七、八章[2]陈作模.机械原理学习指南[M].北京：高等教育出版社，1998.[3]申永胜.机械原理教程[M].北京：机械工业出版社，2002.[4]曲继方.机构创新设计原理[M].北京：科学出版社，2001.[5]邹慧君，高峰.现代机构学进展[M].北京：高等教育出版社，2011.[6]王继荣.机械原理习题集及学习指导[M].北京：机械工业出版社，2005.第二章备注课堂练习要求学生勤于思考，不理解的问题及时询问和讨论《机械原理》课程教学实施过程第九单元2学时教学日期：2017.03.20章节名称平面机构的力分析§4-1机构力分析的任务、目的和方法§4-2构件惯性力的确定教学内容、重点和难点1.作用在机械上的力分类，力分析的任务、目的和方法1）作用在机械上的力根据对机械运动的影响的分类2）机构里分析的任务和目的3.机构力分析的方法4.构件惯性力的确定重点难点：构件惯性力的确定教学目标明确力分析的任务和目的，掌握机构力分析方法教学实施过程从本章开始，运动分析已经结束，开始接触构件的力分析，在具体的力分析中也会涉及到前面运动分析的内容。实施步骤：1.先讲授机构力分析的任务、目的和方法，从对机械运动的影响来说，作用在机械上的力只分为两个大类，即驱动力和阻抗力，而阻抗力又分为有效阻力和有害阻力，这和力学里面的分类方法有所不同，为更好理解效阻力和有害阻力，举出相应的实例；2.力分析的任务一是确定运动副中的反力，是正压力和摩擦力的合力，对机构来说是内力而对构件而言是外力，是设计构件的依据，二是确定机械上的平衡力或平衡力偶3.低速机械只需作静力分析，高速和重型机械因惯性力大要作动态静力分析4.着重讲清楚构件惯性力的确定方法1）做平动构件惯性力的确定2）转动构件惯性力的确定3）同时做平动和转动的复合运动式构件惯性力的确定。板书设计：1.机构力分析的目的2.构件惯性力的确定方法，强调质心位置加速度的存在决定了惯性力的存在，构件角加速度不为零决定了惯性力矩不为零，用图形进行表达说明。构件惯性力确定有一般力学方法和质量代换法，而质量代换法又有动代换和静代换两种，静代换有因其计算方法有误差，就工程实践来说因为静代换在使用上更为简便所以应用较多。要求学生弄清静代换和动代换的不同条件以及理解静代换产生误差的原因。通过本单元的学习，要求学生理解力分析对机构设计的重要性并掌握不同情况下构件惯性力的确定方法教学方法课堂讲授（√）案例分析（）讨论与探究法（）教学手段课堂讲授、ppt与板书相结合课前准备、作业安排和课后思考课前准备：学生上课前复习理论力学中平面汇交力系与平面力偶系、平面任意力系、空间力系和摩擦的相关内容课后思考：1.确定机械上平衡力和平衡力偶的作用2.静代换产生误差的原因。主要参考文献[1]哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学[M].北京：高等教育出版社，2002.第一章至第四章[2]陈作模.机械原理学习指南[M].北京：高等教育出版社，1998.[3]申永胜.机械原理教程[M].北京：机械工业出版社，2002.[4]王继荣.机械原理习题集及学习指导[M].北京：机械工业出版社，2005.第二章备注力的分析也是本书比较难的一章，学生上课时应积极思考，主动学习《机械原理》课程教学实施过程第十单元2学时教学日期：2017.03.22章节名称平面机构的力分析§4-3运动副中摩擦力的确定§4-4不考虑摩擦时机构的力分析教学内容、重点和难点1.运动副中摩擦力的确定1）移动副中摩擦力的确定总反力的概念，总反力方向的确定2）转动副中摩擦力的确定1）轴颈的摩擦2）轴端的摩擦：新轴端和磨合后的轴端2.不考虑摩擦时构件组的静定条件及利用图解法作机构的动态静力分析。1）构件组的静定条件2）用图解法作机构的动态静力分析重点：运动副中摩擦力的确定难点：不考虑摩擦时构件组的静定条件及利用图解法作机构的动态静力分析教学目标掌握运动副中总反力的确定方法，掌握用用图解法作机构的动态静力分析教学实施过程实施步骤：1.先复习理论力学里面摩擦力的计算方法，对上一单元讲的内容进行回顾；2.然后讲解移动副、转动副中摩擦力的确定，移动副中摩擦力的确定用图来举例分析，分为下面几种情况分别说明归纳一个统一的公式。总反力会在这一阶段提出，总反力为摩擦力和正压力的合力，是为方便力分析而来的概念，难度是确定总反力的方向，其与法向反力偏斜的方向与构件的相对运动方向有关系3.转动副中摩擦力的确定轴颈的摩擦，通过公式的推演，推导出摩擦圆半径，说明当轴颈确定后摩擦圆半径是一个不变化的值，在进行受力分析时也需确定转动副的总反力，根据力的平衡条件确定大小，其方向仍需注意，也和相对角速度方向有关系。4.最后讲解不考虑摩擦时的受力分析方法1）讲清构件组的静定条件先复习机构自由度的计算公式，低副和高副会多次提及，说明基本杆组都满足静定条件2）用图解法作机构的动态静力分析这一部分以学生熟悉的曲柄滑块机构为例，过程比较繁琐，要求学生跟着老师上课的思路思考其具体步骤如下：按比例做出机构运动简图对机构进行运动分析,例出速度和加速度矢量方程，求出曲柄和连杆质心或特殊点处的速度，加速度。根据上一单元介绍的方法确定各构件的惯性力和惯性力偶矩。按静定条件将机构分解为基本杆组，列出构件或构件组的平衡条件，写出矢量方程式，用作图法作动态静力分析.板书设计：1.运动副中摩擦力的确定，移动副中摩擦力的确定，转动副中摩擦力的确定2.考虑摩擦时机构的受力分析3.以曲柄滑块机构为例进行不考虑摩擦时机构的动态静力分析。通过本单元学习要求学生掌握平面运动副中摩擦力的确定，能利用图解法作机构不考虑摩擦时的动态静力分析教学方法课堂讲授（√）案例分析（）讨论与探究法（）教学手段课堂讲授、ppt与板书相结合课前准备、作业安排和课后思考课前准备：老师准备好教案，学生复习上一单元的知识点作业：P634-2,4-6，作业要求字迹工整，绘图需要用直尺和圆规，不能随手绘制，作图时注意选择好合适的比例尺课后思考：动态静力分析过程中有哪些容易混淆或出错误的地方，怎样避免主要参考文献[1]哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学[M].北京：高等教育出版社，2002.第一章至第四章[2]王继荣.机械原理习题集及学习指导[M].北京：机械工业出版社，2005.第二章备注注意正确列出矢量方程是得到正确结果的前提《机械原理》课程教学实施过程第十一单元2学时教学日期：2017.03.24章节名称第五章机械的效率及自锁§5-1机构的效率§5-2机械的自锁教学目标掌握机构的效率和自锁的概念，了解机构效率计算和自锁条件教学内容、重点和难点1.机械效率的概念与计算2.简单传动机构和运动副的效率3.机组的效率，分为串联和并联4.单个运动副发生自锁的条件，包括移动副自锁和转动副自锁5.确定机械自锁的条件。重点：机械的效率计算，单个运动副发生自锁的条件难点：机械的效率计算，确定机械自锁的条件。教学实施过程这一部分是关于效率和自锁，第一部分要求掌握效率的概念和效率的确定方法，第二部分讲解自锁的概念，强调自锁的条件。实施步骤：1.先介绍机械效率的概念及其一般的计算公式，再讲述力和力矩形式的效率计算公式，然后以斜面机构为例来计算正、反行程的机械效率，检验公式的应用，并说明同一机构正、反行程的机械效率可以是不相同的，最后简要介绍机械系统的效率。2.在讲授机械的自锁时，先介绍生活或工作中发生的现象引出机械的自锁的问题，再讲述何为机械的自锁，在讲述概念时有两点必须讲清楚：第一，就机构的结构而言它本身应是能够运动的（即F>0）；第二，在驱动力任意增加的情况下都不能使其运动。所以不能误认为机构运动不起来就是自锁了。然后举几个在机械工程中应用“自锁”的例子，利用蜗轮蜗杆的模型进行演示，并指出机械的自锁具有方向性。3.了解了什么是机械自锁后，再讲机械的自锁条件。可以分两点来研究：1）分析运动副（移动副、转动副）发生自锁的条件；2）就整个机构讨论其自锁条件，用机械效率η≤0或阻抗力Q≤0来判断。最后举例来确定机械的自锁条件。板书设计：1.机械的效率，机械效率的概念，机械效率的计算方法以滑块上行和下行为例用理想驱动力和实际驱动力之比来进行效率的计算2.机械的自锁，移动副发生自锁的条件，转动副发生自锁的条件，分别举例说明本单元要求学生掌握简单机械效率计算和单个运动副发生自锁的条件以及确定机械自锁的条件。教学方法课堂讲授（√）案例分析（）讨论与探究法（）教学手段课堂讲授、ppt与板书相结合课前准备、作业安排和课后思考课前准备：学生预习本单元的知识点作业：P745-2课后思考：生活或工程中有哪些自锁现象主要参考文献[1]哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学[M].北京：高等教育出版社，2002.第六、七、八章[2]陈作模.机械原理学习指南[M].北京：高等教育出版社，1998.[3]申永胜.机械原理教程[M].北京：机械工业出版社，2002.[4]曲继方.机构创新设计原理[M].北京：科学出版社，2001.[5]邹慧君，高峰.现代机构学进展[M].北京：高等教育出版社，2011.备注在利用力（或力矩）形式的公式计算机械效率时，要注意力和力矩的性质，哪些分清哪些是驱动力或驱动力矩《机械原理》课程教学实施过程第十二单元2学时教学日期：2017.03.27章节名称机械的平衡§6-1机械平衡的目的及内容§6-2刚性转子的平衡计算§6-3刚性转子的平衡实验§6-4转子的许用不平衡量教学内容、重点和难点1.机械平衡的目的，2.刚性转子的静平衡计算3.刚性转子的动平衡计算4.刚性转子的平衡实验5.平面机构的平衡。重点：刚性转子的静平衡、动平衡原理及计算。难点：刚性转子的动平衡计算。教学目标掌握刚性转子动平衡静平衡的条件和计算方法教学实施过程先讲授机械平衡的目的和内容，然后讲解静平衡和动平衡的条件以及他们之间的关系，最后进行静平衡和动平衡的计算，通过图形介绍刚性转子的平衡实验方法实施步骤：1.首先举例：设其Q，n，为一定值，偏心距=1mm，其所引起的离心惯性力为P，当条件变化时惯性力变化了多少，借此说明高速机械所产生的离心惯性力是非常大的，且此力的方向是时时变化的。因而给机械的工作带来一系列的危害性，从而提出了平衡的要求。同时说明，也有一些机械正是利用了构件不平衡在运转时所引起的振动来工作等。2.接下来介绍机械平衡的分类，讲解清楚静、动平衡的概念及平衡的方法。然后阐述转子平衡的计算方法时，先介绍静平衡计算的适用条件、平衡条件及计算步骤，把静平衡的方法掌握后动平衡的计算，只需把一个力分解成两个与之平行的分力的原理讲清即可。3.静、动平衡试验只简要讲述平衡原理。许用不平衡量是一个重要的工程概念，要求学生理解。并强调在有动、静平衡要求的零件图上，应标出许用的不平衡量。板书设计：1.机械平衡的目的和内容2.刚性转子的平衡条件，静平衡条件以及动平衡条件3.刚性转子的平衡计算4.刚性转子平衡实验介绍通过本单元学习要求学生1）掌握刚性转子的静平衡、动平衡的原理和计算2）了解刚性转子的平衡实验方法和平面机构的平衡方法教学方法课堂讲授（√）案例分析（）讨论与探究法（）教学手段课堂讲授、ppt与板书相结合课前准备、作业安排和课后思考课前准备：学生预习本单元的知识点作业：P876-1,6-2课后思考：关于汽车车轮，是应该做动平衡还是静平衡主要参考文献[1]哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学[M].北京：高等教育出版社，2002.第六、七、八章[2]陈作模.机械原理学习指南[M].北京：高等教育出版社，1998.[3]申永胜.机械原理教程[M].北京：机械工业出版社，2002.[4]王继荣.机械原理习题集及学习指导[M].北京：机械工业出版社，2005.第八章[5]邹慧君，高峰.现代机构学进展[M].北京：高等教育出版社，2011.备注查阅资料了解哪些常用零部件需要做动平衡说明：十二单元结束后进行期中测试，测试内容为一至十二单元授课内容。《机械原理》课程教学实施过程第十三单元3学时教学日期：2017.03.31章节名称第七章机械的运转及速度波动的调节§7-1概述§7-2机械的运动方程式§7-3稳定运转状态下机械的周期性速度波动极其调节教学内容、重点和难点1.机械运转的不均匀性，三个阶段及作用在机械上的力的功能关系。

2.单自由度机械系统的等效动力学模型及运动方程式。3.机械运动方程的求解；

4.机械周期性速度波动的调节；

5.飞轮的近似设计。重点：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及其调节和飞轮转动惯量的计算。难点：机械运动方程式的求解。教学目标了解机械速度波动的概念，了解机械运动方程式的建立，掌握稳定运转状态下机械的周期性速度波动及其调节和飞轮转动惯量的计算。教学实施过程先讲授机械的运动方程式的建立原理和推演，对等效力矩和等效转动惯量加以解释，理解机械运动方程式所表达的各参数的意义。介绍描述速度波动的参数，重点掌握速度不均匀系数这个新的概念，讲授周期性速度波动的调节方法，飞轮转动惯量的计算方法。实施步骤：1.通过对现有机械的运动情况讲解，指出一般机械的原动件运转的速度并不是绝对均匀之后，那么就出现了两个方面的问题，如何确定机械的真实运动规律和如何控制机械速度波动的程度。紧跟着就可简略介绍一下机械运转的三个阶段及作用在机械上的力的功能关系。为了解决确定机械的真实运动规律的问题，需利用动能定理（dW=dE）来建立运动方程式。应用前把动能定理复习一下。在建立运动方程式时，可直接推导出如下的一般表达式：d[(miVsi2/2+Jsiωi2/2)=[(FiVicosαi±Miωi)]dt上面等式中包含了几个活动构件的运动变量，求解很困难。但我们知道，对但自由度的机械系统来说，这些运动变量并非彼此孤立的，只要其中任一个确定后，其余各运动变量都可相应地确定。因此，为了便于对运动方程式的求解，我们需将上述运动方程式改造成为只有一个运动变量的运动方程式。为此引入等效构件、等效转动惯量（质量）、等效力矩（力）及等效动力学模型等重要概念。2.由于在机械工程中遇到的问题是各种各样的，为便于对各种问题的求解，还常需推导出其他形式的运动方程式。除上述的微分形式的运动方程式外，还有力矩（力）形式的运动方程式和动能形式的运动方程式。3.本讲的理论性、系统性较强，等效动力学模型的建立是本讲的重点，其所涉及到的一系列基本概念，一定要讲清楚，要求学生有清晰的认识，应指明，由于速比ωi/ω、Vi/V仅是机构位置的函数，与原动件运动速度的大小无关，故当机械中各构件的质量与转动惯量为常数时，其等效转动惯量仅是机构位置的函数。接下来讨论机械的周期性速度波动的问题，说明，虽然机械处于稳定运转状态，但作用在机械上的等效驱动力矩和等效阻抗力矩却在作周期性的变化，因此会引起机械运转速度的周期性波动。4.机械运转速度不均匀的程度用平均速度及速度不均匀系数来衡量。由于机械运转不均匀带来的机械性能的不稳定，那就要求速度的不均匀性根据情况必须调整到一定范围。由式：δ=ΔWmax/ωm2（JF+JC）≤[δ]知，只要在机械中增加一个转动惯量足够大的飞轮，就可使δ≤[δ]的要求满足。而要确定飞轮的转动惯量的关键，在于求出最大盈亏功ΔWmax。最大最大盈亏功的大小求法学生往往不是很清楚，所以除了讲解概念外，利用画能量指示图来确定，并举例说明。板书设计：1.机械的运动方程式2.机械运动方程式求解介绍3.稳定运转状态下机械的周期性速度波动及调节4.飞轮转动惯量的计算通过本单元学习，学生应1）掌握稳定运转条件下机械的周期性速度波动的调节和飞轮转动惯量的计算；2）了解机械运动方程的建立与求解和非周期性速度波动及调节方法。教学方法课堂讲授（√）案例分析（）讨论与探究法（）教学手段课堂讲授、ppt与板书相结合课前准备、作业安排和课后思考课前准备：要求学生预习本单元内容，上课前复习物理学中动能定理的内容和高等数学的微分和积分的相关知识课后思考：周期性速度波动和非周期性速度波动各用什么来调节主要参考文献[1]哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学[M].北京：高等教育出版社，2002.第六、七、八章[2]陈作模.机械原理学习指南[M].北京：高等教育出版社，1998.[3]申永胜.机械原理教程[M].北京：机械工业出版社，2002.[4]曲继方.机构创新设计原理[M].北京：科学出版社，2001.[5]邹慧君，高峰.现代机构学进展[M].北京：高等教育出版社，2011.备注飞轮尺寸的确定由学生自主学习《机械原理》课程教学实施过程第十四单元2学时教学日期：2017.04.05章节名称第八章平面连杆机构及其设计§8-1连杆机构及其传动特点§8-2连杆机构的类型和应用§8-3平面四杆机构的基本知识教学内容、重点和难点1.连杆机构的概念及其传动特点，2.平面四杆机构的基本型式及其演化3.铰链四杆机构具有曲柄的条件重点：铰链四杆机构具有曲柄的条件难点：四杆机构的演化教学目标了解连杆机构的概念和演变，掌握铰链四杆机构具有曲柄的条件教学实施过程介绍连杆机构的特点和应用，用图片的形式对其演化进行讲解，然后着重讲解铰链四杆机构具有曲柄的条件。举例说明连杆机构的特点及其应用。指出连杆机构是低副机构，具有承载能力大、结构简单、制造容易、工作可靠等优点，但也存在传动精度低、惯性力难以平衡等缺点，说明连杆机构一般适用于重载低速的场合。实施步骤：1.在讲授平面四杆机构基本型式时，应先给出平面铰链四杆机构的运动简图，同时顺便复习机构自由度的计算，介绍机架、连架杆，按能否作整周回转又分为曲柄和摇杆，和连杆相应的名词解释，然后说明铰链四杆机构的三种基本型式。2.接下来讲面四杆机构的演化形式，重点是各种演化规律及应用。选择不同构件为机架的演化方法，实质上是根据相对运动原理，当给整个机构加上一个共同的运动时，各构件之间的相对运动关系并不发生改变，而各构件的绝对运动却改变了，这就形成了与原机构有所不同的机构。讲清这个原理，可为本课程后面讲述连杆机构及凸轮机构的“反转法”设计，和行星轮系中的“转化机构”打下基础。3.在讲述曲柄存在的条件时，首先演示取不同机架时结果，提在什么条件下才存在曲柄？接着简要推导和证明曲柄存在的条件。结论应该讲清楚，若存在曲柄，必须同时满足两个条件：①连架杆和机架中必有一杆是最短杆；②最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和。其中一个条件不满足就是双摇杆机构。对于曲柄存在条件时，要强调四杆机构有曲柄存在的两个条件必须同时满足，缺一不可。板书设计：1.连杆机构概念和特点2.通过大量图片说明四杆机构的类型和应用3.用曲柄摇杆机构说明铰链四杆机构具有曲柄的条件通过本单元学习学生应掌握平面四杆机构的基本型式及其演化，掌握铰链四杆机构具有曲柄的条件教学方法课堂讲授（√）案例分析（）讨论与探究法（）教学手段课堂讲授、ppt与板书相结合课前准备、作业安排和课后思考课前准备：学生预习本单元内容作业安排课后思考：观察生活中还有有哪些连杆机构的应用实例主要参考文献[1]哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学[M].北京：高等教育出版社，2002.第六、七、八章[2]陈作模.机械原理学习指南[M].北京：高等教育出版社，1998.[3]申永胜.机械原理教程[M].北京：机械工业出版社，2002.[4]王继荣.机械原理习题集及学习指导[M].北京：机械工业出版社，2005.第三章备注本章节内容较多，分三个教学单元讲授《机械原理》课程教学实施过程第十五单元2学时教学日期：2017.04.07章节名称§8-3平面四杆机构的基本知识教学内容、重点和难点急回运动特性、传动角和死点位置，平面四杆机构的图解设计与解析设计，多杆机构及其运用重点难点：急回运动特性、传动角和死点的概念教学目标掌握平面连杆机构的基本知识教学实施过程实施步骤：1.四杆机构的急回运动通过曲柄摇杆机构的极限位置的图形来介绍就很容易讲清楚，学生也比较好理解，压力角和传动角一起介绍，死点位置也通过极限位置来讲解。在讲述急回特性与行程速比系数时，以曲柄摇杆机构为例，先介绍极位与极位夹角θ等概念，然后提出当曲柄等速回转时，摇杆是否也等速摆动的问题，接着分析说明急回特性，并推导出表明急回程度的行程速比系数K与极位夹角θ之间的数学关系，并要明确指出，只要极位夹角不等于零，机构就必然存在急回作用，而且θ角愈大，K值就愈大，即机构的急回作用愈显著。机构的传动角γ与压力角α是关系到机构传力性能的重要参数，定义要准确表述。首先介绍压力角的概念，然后指出传动角就是压力角的余角，即γ+α=90°，设计要求：αmax≤[α]或γmin≥[γ]。指出机构的压力角与传动角与机构位置有关。

2.在讲清传动角的概念后，可以提出一个问题：若传动角γ＝0°，机构将会发生什么情况？显然，当机构处在这个位置时，无论驱动力多大，作用在从动件上的有效驱动力等于零，则机构将不能运动。定义这个位置为机构的“死点”。然后提出死点的利用和克服死点的方法，举几个实例予以说明关于死点位置，要注意与自锁现象区分，从现象上来判断似乎都是机构不能运动，但二者的情况是不一样的。指出机构之所以发生自锁，是由于机构中存在摩擦的缘故；而当连杆机构处于死点位置是因为传动角为零。板书设计：1.复习上次课程内容2.铰链四杆机构急回运动和行程速度变化系数3.铰链四杆机构的传动角和死点的概念通过本单元学习学生应掌握平面四杆机构的基本知识，掌握急回运动特性、传动角和死点位置等概念教学方法课堂讲授（√）案例分析（）讨论与探究法（）教学手段课堂讲授、ppt与板书相结合课前准备、作业安排和课后思考课前准备：要求学生课前预习该单元内容，复习上一节课讲的概念课后思考：极限位置和急回运动特性、传动角和死点位置有无关系主要参考文献[1]哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学[M].北京：高等教育出版社，2002.第六、七、八章[2]陈作模.机械原理学习指南[M].北京：高等教育出版社，1998.[3]申永胜.机械原理教程[M].北京：机械工业出版社，2002.[4]王继荣.机械原理习题集及学习指导[M].北京：机械工业出版社，2005.第三章[5]邹慧君，高峰.现代机构学进展[M].北京：高等教育出版社，2011.备注

本单元概念较多学生注意理解后记忆《机械原理》课程教学实施过程第十六单元2学时教学日期：20.7.04.10章节名称§8-4平面四杆机构的设计§8-5多杆机构教学内容、重点和难点平面四杆机构的图解设计与解析设计，多杆机构及其运用重点：平面四杆机构的图解设计难点：平面四杆机构的解析设计教学目标掌握平面四杆机构的图解设计，了解平面四杆机构的解析设计教学实施过程着重讲解平面四杆机构的图解设计方法，根据不同的已知条件用不同的设计方法，然后对解析法做一定的介绍。平面四杆机构设计内容讲述连杆机构设计的基本问题及对应的设计方法，是本章的一个重点，也是一个难点。实施步骤：

连杆机构的设计归纳四种情况：按连架杆预定的位置设计四杆机构；按两连架杆对应角位移设计；按预定轨迹设