北工大机械原理教学大纲

北京工业大学“机械原理”课程教学大纲英文名称：CourseTeachingOutlineofMechanismandMachineTheoryⅠ课程编号：0002032课程类型：学科基础必修课学时：48 学分：3适用对象：机械类专业先修课程：高等数学、普通物理、机械制图、理论力学使用教材及参考书：《机械原理》，孙桓等编著，高等教育出版社，2001年5月一、课程性质、目的和任务《机械原理》是机械类各专业中研究机械共性问题的一门主干技术基础课。它的教学目的是使学生打好工程技术的理论基础，并受到必要的严格的基本技能和创造思维的训练，培养学生对机械技术工作的适应能力和开发创新能力。它的任务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。二、课程教学内容及要求（一）基本要求掌握平面机构结构分析的基本原理和方法、平面二级机构的运动和受力分析的基本方法；掌握常用机构的运动特性和设计方法；掌握机械传动系统运动方案的设计方法；了解其他常用机构和机器动力学的基础知识。（二）教学内容1．绪论明确本课程的研究对象和内容，以及在培养高级工程技术人才全局中的地位、任务和作用。2．平面机构结构分析基本内容：（1）绘制机构运动简图，计算机构自由度；（2）平面机构组成的基本原理；重点：自由度计算；难点：杆组划分。3．平面机构运动分析基本内容：（1）对二级机构的运动分析；（2）瞬心法求机构速度；重点：平面二级机构的运动分析；难点：用扩大构件法求两物件重合点的速度和加速度。4．平面机构力的分析（含机械效率及自锁）基本内容：（1）二级机构力分析方法，运动副摩擦力确定；（2）瞬时机械效率及自锁的概念（效率判据）；重点难点：机构运动副摩擦力的确定。5．机构的平衡基本内容：刚性回转件静、动平衡原理及实验方法。6．机器运转及其速度波动调节基本内容：（1）建立单自由度机器系统的等效动力学模型及运动方程式的方法，求解力为位置函数时的运动方程△；（2）周期性和非周期性速度波动的调节方法，飞轮设计△。7．平面连杆机构及其设计基本内容：（1）四杆机构基本形式、基本特性、演化及应用，根据连杆三位置、连架杆三位置及K值设计平面四杆机构；（2）四杆机构的应用；重点：平面四杆机构的基本特性；难点：已知连架杆位置的机构设计。8．凸轮机构及其设计基本内容：（1）盘型凸轮轮廓设计及其基本尺寸确定；（2）凸轮机构的类型及其应用，从动件常用运动规律，压力角和自锁概念。9．齿轮机构及其设计基本内容：（1）平面齿轮机构的啮合基本定律，渐开线直齿圆柱齿轮传动的啮合特性，基本参数尺寸计算；（2）切齿原理、根切、最少齿数和变位齿轮传动，斜齿轮、锥齿轮及蜗杆机构的特点和计算方法；重点：渐开线标准直齿圆柱齿轮的设计计算；难点：变位齿轮及其传动的设计计算。10．轮系及其设计基本内容：1.定轴、周转、组合轮系传动比计算；2.行星轮系齿数选择条件；重点难点：组合轮系传动比的计算。11．其它常用机构基本内容：万向节、螺旋机构、棘轮机构、槽轮机构的工作原理，运动特点及应用△。12．机构运动方案的拟定基本内容：机构选型和组合的基本知识（基本原则和方法），编制机构运动循环图。三、课程教学基本要求（一）教学的指导思想以分析为基础，设计为主线，图解法和解析法并重。在理论教学中利用图解法加强生对“三基”的理解，通过大作业和课程设计提高学生应用解析法解决实际问题的能力。（二）能力培养的方法和手段理论教学与实践教学相结合；课堂教学与课外科技活动（各类竞赛活动）相结合。（三）习题量与质量的要求完成“机械原理作业集”上70%的题。本作业集题型覆盖全部章节，满足课程教学基本要求，总题数为123题，其中重点章节69题，难度较大的题约占重点章节题的20%。（四）大作业利用解析法对较复杂机构的进行运动分析和平衡力确定。（五）考试采用期末成绩与平时成绩相结合的综合评定方法，作业和小测验成绩占20%，期末考试成绩占80%。四、实践环节（一）名称：机械原理课程设计（二）时间：二周（三）目的：使学生全面系统地掌握机械原理课程的基本理论和方法，培养他们综合运用所学知识解决实际问题的能力。（四）内容与要求（详见机械原理课程设计教学大纲）：1．针对具有一定工程背景的简单机械系统，综合运用所学的理论和方法，拟定机械运动方案，进行运动、动力分析和设计；2．提交有关图纸、说明书及电算程序，并进行答辩。五、学时分配（实验课为独立设课，不包含在理论教学之内）章学时分配合计讲课习题课实验课上机课讨论课其他111