《机械原理A》教学大纲

课程名称：中文名称：机械原理；英文名称：Mechanisms and machine theory
课程编码：141028
学    分：3.5分
总 学 时：56学时，其中，理论学时：50  实验学时：6  上机学时：4学时
适用专业：机械设计制造及其自动化专业等机械类专业
先修课程：画法几何与工程制图、理论力学、金属工艺学
执 笔 人：周传喜    
审 订 人：黄清世

一、 课程的性质、目的与和任务
    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程，它在机械类学生培养的全局中，特别在学生创新精神和创新能力方面，占有十分重要的地位。其任务是使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识、基本技能，学会常用机构的分析与综合方法，并具有进行机械系统运动方案设计的初步能力。
二、 教学基本要求
    在了解基本概念，理解教学内容的基础上，使学生掌握机构学与机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能，学会常用机构的分析和综合方法，具有进行机械传动系统运动方案设计的初步能力。
三、 教学内容与学时分配
绪论                                                                     （1学时）
本课程的研究对象、内容以及地位、任务和作用
本学科的现状及发展趋势简介
（一）平面机构的结构分析                                               （3学时）
本章重点和难点：机构的组成要素；平面机构运动简图的绘制；平面机构自由度的计算。
1、机构的组成要素
2、平面机构运动简图的绘制
3、平面机构和空间开链机构自由度的计算
4、平面机构的杆组分析及其组成原理
（二）平面机构的运动分析                                                （4学时）
本章重点和难点：用三心定理法求速度瞬心；用解析法进行二级机构的运动分析。
1、速度瞬心的求法
2、利用速度瞬心作机构的速度分析
3、二级机构的运动分析（主要采用解析法）
（三）机械的效率与自锁                                                  （5学时）
本章重点和难点：考虑摩擦的机构受力分析方法；械效率的求法。
1、考虑摩擦的机构受力分析方法
2、械效率的求法
3、自锁性能的判定
（四）机械的平衡                                                        （1学时）
1、刚性转子静平衡
2、动平衡的原理和方法
（五）机器运转及其速度波动的调节                                       （4学时）
本章重点和难点：单自由度机械系统等效动力学模型；周期性与非周期性速度波动的调节原理；飞轮转动惯量的近似计算方法。
1、单自由度机械系统等效动力学模型
2、机械系统的运动方程式
3、周期性与非周期性速度波动的调节原理
4、飞轮转动惯量的近似计算方法
（六）平面连杆机构及其设计                                              （6学时）
本章重点和难点：平面连杆机构的基本型式及其演化；平面四杆机构的特性；
 3、按行程速比系数设计平面四杆机构。
1、平面连杆机构的基本型式及其演化
2、平面四杆机构的特性
3、平面四杆机构的设计
（七）凸轮机构及其设计                                                  （4学时）
本章重点和难点：凸轮机构推杆的常用运动规律及其选用原则；凸轮机构的压力角。
1、凸轮机构类型与应用简介
2、凸轮机构推杆的常用运动规律及其选用原则
3、凸轮机构的压力角
4、盘形凸轮廓线的设计方法和确定凸轮机构基本尺寸的主要原则
（八）齿轮机构及其设计                                                 （12学时）
本章重点和难点：渐开线的性质、渐开线齿轮的基本参数及其啮合特性；标准渐开线直齿圆柱齿轮传动的基本尺寸计算；斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮、蜗杆蜗轮传动的特点和基本尺寸计算。
1、齿轮机构类型与应用简介
2、齿廓啮合的基本定律
3、渐开线的性质、渐开线齿轮的基本参数及其啮合特性
4、标准渐开线直齿圆柱齿轮传动的基本尺寸计算
5、一对标准渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
6、变位齿轮
7、斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮、蜗杆蜗轮传动的特点和基本尺寸计算
（九）轮系及其设计                                                      （4学时）
本章重点和难点：周转轮系传动比的计算。
1、各种类型轮系传动比的计算
2、轮系的应用和设计时应注意的问题
（十）其它常用机构                                                      （2学时）
本章重点和难点：间歇运动机构及其它常用机构的结构、功能和应用。
1、槽轮机构的结构、功能和应用
2、棘轮机构的结构、功能和应用
3、万向联轴器结构、功能和应用
4、螺旋传动的结构与特点
（十一）机械传动系统方案设计                                            （4学时）
1、机械传动系统设计的一般过程
2、机构的选型、组合方式、运动循环图拟定和创新设计等方面的基本知识
3、机械传动系统运动方案设计的基本步骤和功能分析方法
4、机械传动系统方案的评价准则

四、实验内容及学时分配
实验一、参观机械原理陈列室与机构运动简图的测绘                            （2学时）
实验二、平面连杆机构的尺度综合与组合机构创新实验                          （2学时）
实验三、渐开线齿轮范成原理及基本尺寸测量                                  （2学时）

五、上机内容与学时分配
内容：平面机构的运动分析                                                  （4学时）
另外在课程设计中上机：6学时
          
六、大纲说明
    机构分析与设计主要选用解析法；在教学的全过程中，鼓励和引导学生结合实际问题进行机构传动方案的构思，培养学生创新精神和创造能力；在具体教学中采用电教片、CAI等现代化的教学手段，以提高授课效率和增强教学效果；机械原理课程设计单独设置，时间不少于1.5周。

七、教学参考书
1、傅则绍主编，《机械原理》（第2版），石油工业出版社，1998年10月
2、孙桓、陈作模主编，《机械原理》，高等教育出版社，2000年8月