機械原理課程簡介 機械原理是機械類各專業(yè)的一門主干技術基礎課程，主要研究機構的結構分析、運動分析和動力分析，常用機構設計的基本理論和方法，機械系統運動方案的創(chuàng)新設計，它在培養(yǎng)學生的機械設計能力和創(chuàng)新能力所需的知識、能力和素質結構中，占有十分重要的地位。
機械原理課程是一門培養(yǎng)學生機械系統運動方案設計能力的技術基礎課。本課程主要研究內容是有關機械的一些最基本的原理及常用機構的分析與綜合方法。其中主要包括：機構結構分析的基本知識；機構的運動分析方法；機器動力學的基本知識；常用機構——齒輪機構、凸輪機構、連桿機構等的分析與設計；機械系統運動方案創(chuàng)新設計。本課程各章節(jié)安排了適量的例題以加強學生對理論內容的理解；每章后附有大量的習題以方便學生課后練習。本課程還安排了必要的實驗以及與課堂教學內容相適應的課程設計，以加強實踐教學環(huán)節(jié)并培養(yǎng)學生獨立分析、解決問題的能力。
第一章 緒 論
（一） 教學目的和任務
明確學習機械原理的目的，樹立為發(fā)展我國機械設計及制造事業(yè)而學習的思想。
（二） 教學基本要求
1.明確課程的學習對象和學習目的。
2.了解課程的性質、特點和任務。
3.了解課程各環(huán)節(jié)特點和學習方法。
4.了解機器或部件的基本組成。
5.了解機器的設計過程。
（三） 教學重點和難點
重點、難點：機器的組成；課程的內容、性質及任務。
（四）教學建議與說明
1.結合我國機械制造工業(yè)發(fā)展的形勢，啟發(fā)學生奮發(fā)學習的思想，樹立正確的學習目的和學習態(tài)度。
2.強調本門課程是理論性和實踐性均較強的技術基礎課。讓學生實現學習方法的轉變。
3.解剖一部機器(或一部件)，啟發(fā)學生了解整體(機器)和局部(零件)的關系。
（五）教學內容
1.本課程研究的對象和任務。
2.課程的內容和學習目的。
3.課程的性質及教學特點。
4.課程各環(huán)節(jié)及學習方法。
5.解剖一部機器或一傳動部件。
第二章 機構的結構分析和綜合
（一） 教學目的和任務
掌握機構的組成、了解機構創(chuàng)新設計方法。
（二）教學基本要求
1.運動副及分類、機構運動簡圖、機構自由度計算自由度；
2.機構具有確定運動的條件；
3.機構的分類、高副低代；
4.機構的組成原理和機構分析。
（三）教學重點和難點
重點：機構運動簡圖、機構自由度計算。
難點：機構的組成原理和機構分析。
（四）教學建議與說明
1.盡量采用多媒體教學方式，使學生通過仿真動畫掌握本章的基本概念；
2.督促學生理論聯系實際，加深基本概念的理解。
（五）教學內容
1.運動副及分類；
2.機構運動簡圖；
3.機構自由度、計算自由度時應注意的事項；
4.機構具有確定運動的條件；
5.機構的分類、高副低代；
6.機構的組成原理和機構分析。
第三章 連桿機構分析和設計
（一）教學目的和任務
掌握連桿機構的分析和設計。
（二）教學基本要求
1.掌握連桿機構的優(yōu)缺點；
2.平面四桿機構基本型式與特點、機構的演化；
3.曲柄存在條件、急回作用、傳動角與壓力角、死點、傳動連續(xù)性；
4.四桿機構設計的基本問題、圖解法、解析法及實驗法設計四桿機構；
5.在解析法中介紹優(yōu)化設計的基礎知識。
（三）教學重點和難點
重點：平面四桿機構基本型式、曲柄存在條件、圖解法設計四桿機構。
難點：解析法設計四桿機構。
（四）教學建議與說明
1.結合實際應用介紹四桿機構的特點；
2.采用CAI教學講授課程內容。
（五）教學內容
1.平面四桿機構基本型式與特點、機構的演化；
2.曲柄存在條件；
3.急回作用、傳動角與壓力角、死點、傳動連續(xù)性；
4.四桿機構設計的基本問題、圖解法、解析法及實驗法設計四桿機構；
5.在解析法中介紹優(yōu)化設計的基礎知識
第四章 機械中摩擦及其機械效率
（一）教學目的和任務
清楚研究機械中的摩擦和機械效率的目的。掌握其分析方法。
（二）教學基本要求
1.運動副中的摩擦（包括水平面、斜平面的平滑塊，水平槽面、斜槽面的楔形滑塊，矩形螺旋、三角螺旋和回轉副中的軸頸摩擦）計算方法；；
2.理解摩擦角、總反力、當量摩擦系數、機械效率、自鎖及其條件；
3.機械效率和機械自鎖的分析和計算；
4.有摩擦時的機構受力分析。
（三）教學重點和難點
重點：摩擦角、總反力、當量摩擦系數的概念。
難點：有摩擦時的機構受力分析。
（四）教學建議與說明
1.結合實際應用介紹課程內容；
2.采用CAI教學講授課程內容。
（五）教學內容
1.運動副中的摩擦（包括水平面、斜平面的平滑塊，水平槽面、斜槽面的楔形滑塊，矩形螺旋、三角螺旋和回轉副中的軸頸摩擦）計算方法；；
2.摩擦角、總反力、當量摩擦系數、機械效率、自鎖的概念，自鎖條件；
3.機械效率和機械自鎖的計算方法；
4.有摩擦時的機構受力分析。
第五章 凸輪機構及其設計
（一）教學目的和任務
掌握凸輪機構的特點應用及其設計。
（二）教學基本要求
1.凸輪機構的組成及其應用；
2.從動件常用運動規(guī)律、名詞術語；
3.反轉法設計凸輪廓線；
4.解析法設計凸輪廓線；
5.凸輪設計的幾個基本問題、高速凸輪簡介。
（三）教學重點和難點
重點：從動件常用運動規(guī)律、反轉法設計凸輪廓線。
難點：解析法設計凸輪廓線。
（四）教學建議與說明
1.結合實際應用凸輪機構的特點；
2.采用CAI教學講授課程內容。
（五）教學內容
1.凸輪機構的組成及其應用；
2.從動件常用運動規(guī)律、名詞術語；
3.反轉法設計凸輪廓線
4.解析法設計凸輪廓線；
5.凸輪設計的幾個基本問題、高速凸輪簡介。
第六章 齒輪機構及其設計
（一）教學目的和任務
掌握齒輪機構設計方法。
（二）教學基本要求
1.齒廓嚙合基本定律、齒廓曲線的求法；
2.漸開線生成及性質、漸開線齒輪的參數與計算；
3.齒輪嚙合原理（含正確嚙合條件、連續(xù)條件）；
4.齒廓加工原理、根切及變位齒輪、傳動類型；
5.斜齒、錐齒、蝸桿蝸輪傳動及圓孤、擺線齒輪傳動的特點及應用。
（三）教學重點和難點
重點：
1.齒廓嚙合基本定律、漸開線生成及性質；
2.齒輪嚙合原理（含正確嚙合條件、連續(xù)條件）。
難點：
1.齒廓加工原理、根切及變位齒輪、傳動類型；
2.斜齒、錐齒、蝸桿蝸輪傳動。
（四）教學建議與說明
1.結合實際應用介紹齒輪機構的特點；
2.采用CAI教學講授課程內容。
（五）教學內容
1.齒輪機構類型及應用；
2.齒廓嚙合基本定律；
3.漸開線齒廓和性質；
4.漸開線齒輪的參數與計算；
5.齒輪嚙合原理（含正確嚙合條件、連續(xù)條件）；
6.齒廓加工原理、根切及變位齒輪；
7.斜齒圓柱齒輪傳動、蝸桿傳動、圓錐齒輪傳動。
第七章 輪系及其設計
（一）教學目的和任務
掌握輪系傳動比計算，了解輪系的設計方法。
（二）教學基本要求
1.掌握定軸輪系傳動比、周轉輪系傳動比、混合輪系傳動比計算；
2.掌握輪系功用；
3.行星輪系效率計算簡介、行星輪系設計；
4.其他行星傳動簡介。
（三）教學重點和難點
重點、難點： 輪系傳動比計算。
（四）教學建議與說明
1.結合實際應用介紹輪系的特點；
2.采用CAI教學講授課程內容。
（五）教學內容
1. 輪系的應用；
2.定軸輪系傳動比、周轉輪系傳動比、混合輪系傳動比計算；
3.行星輪系效率計算簡介、行星輪系設計；
4.漸開線少齒差傳動、擺線針輪傳動、諧波傳動。
第八章 其它常用機構
（一）教學目的和任務
掌握其它常用機構的特點、應用和設計方法。
（二）教學基本要求
1.了解棘輪機構、槽輪機構、不完全齒輪機構、凸輪式間歇運動機構、螺旋機構、萬向聯軸器的類型、特點及應用；
2.掌握組合機構的類型及設計。
（三）教學重點和難點
重點、難點：其它常用機構的應用和特點。
（四）教學建議與說明
1.結合實際應用介紹去它常用機構的特點；
2.采用CAI教學講授課程內容。
（五）教學內容
1.棘輪機構的類型、結構、特點及應用；
2.槽輪機構的類型、結構、特點及應用；
3.不完全齒輪機構的類型、結構、特點及應用；
4.凸輪式間歇運動機構的類型、結構、特點及應用；
5.螺旋機構的類型、結構、特點及應用；
6.萬向聯軸器的類型、結構、特點及應用。
第九章 機械的運動方案及機構的創(chuàng)新設計
（一）教學目的和任務
掌握機械系統方案設計、機構創(chuàng)新設計的一般方法和過程。
（二）教學基本要求
1.常用機構的分析、對比，機構的選型；
2.機構創(chuàng)新設計，典型機構機械運動方案設計過程、實例分析；
3.綜合訓練（機械系統方案創(chuàng)新設計）。
（三）教學重點和難點
重點：機械系統方案設計。
難點：機構創(chuàng)新設計。
（四）教學建議與說明
1.結合實際應用介紹課程內容；
2.采用CAI教學講授課程內容。
（五）教學內容
1.常用機構的分析、對比，機構的選型；
2.機械系統方案設計；
3.機構創(chuàng)新設計。
第十章 機械的運轉及其速度波動的調節(jié)
（一）教學目的和任務
掌握機械的運轉和機械的調速。
（二）教學基本要求
1.掌握機械系統的等效力學模型；
2.了解機械的真實運動規(guī)律；
3. 掌握機械速度波動的調節(jié)。
（三）教學重點和難點
重點、難點：機械系統的等效力學模型、機械的調速。
（四）教學建議與說明
1.結合實際應用介紹課程內容；
2.采用CAI教學講授課程內容。
（五）教學內容
1.機械運轉過程；
2.周期性速度波動的原因及調節(jié)、飛輪的作用；
3.等效動力學模型、等效力、等效力矩、等效質量、等效轉動慣量的計算；
4.機械系統的動力學模型、機械真實運動的求法；
5.非周期性速度波動的原因及調節(jié)、調速器。
第十一章 機械的平衡
（一）教學目的和任務
掌握機械平衡的方法。
（二）教學基本要求
1.剛性轉子的靜平衡和動平衡；
2.撓性轉子動平衡簡介；
3.平面機構動平衡簡介。
（三）教學重點和難點
重點、難點：剛性轉子的靜、動平衡、理論計算。
（四）教學建議與說明
1.結合實際應用介紹課程內容；
2.采用CAI教學講授課程內容。
（五）教學內容
1.平衡的目的、任務；
2.剛性轉子的靜、動平衡、理論計算及試驗；
3.重徑積、圖解法、平衡度、剛性轉子的動平衡介紹；
4.機構的平衡。
三、實驗（實踐）環(huán)節(jié)及要求
（一）機構運動簡圖測繪
1.實驗目的
掌握根據實際的機器繪制機構運動簡圖的方法，學會用機構運動簡圖表達機械系統設計方案
2.實驗要求
繪制指定機構的運動簡圖，并分析其功能和如何實現該功能。
（二）齒輪范成原理實驗
1.實驗目的
(1)掌握范成法加工漸開線齒輪的基本原理；
(2)了解漸開線齒輪產生根切現象的原因和避免跟切的方法；
(2)分析比較標準齒輪和變位齒輪的異同點。
2.實驗要求
(1) 按規(guī)范認真書寫完成實驗報告；
(2) 完成標準齒輪和變?yōu)辇X輪的繪制。
（三）漸開線齒輪參數測量實驗
1.實驗目的
(1) 掌握用游標卡尺測定漸開線直齒輪基本參數的方法；
(2) 進一步熟悉齒輪的各部分尺寸、參數關系及漸開線的性質。
2.實驗要求
(1) 按規(guī)范認真書寫完成實驗報告；
(2) 完成偶數標準齒輪和奇數標準齒輪的參數測定。
四、習題、課程討論及要求
習題課的目的在于幫助學生消化和鞏固課程中重要的繁難基本概念和內容，幫助學生提高解題能力和計算技巧，指導學生查閱技術資料。習題課的方式可以是講典型例題，也可以組織學生分析問題，討論解題方法和步驟。
課堂討論比習題課更進一步，目的在于指導學生對復雜的、有一定難度的綜合性問題進行剖析、歸納、對不同設計方案進行比較、判斷，啟發(fā)同學進行新的探索。課堂討論的課題必須明確，學生在討論前要有準備，教師要適當加以引導、歸納。習題課和課堂討論的內容、方式、時間均由輔導教師決定，不作統一要求，可以參考學時分配表中推薦的學時。
