機(jī)械原理課程簡介 機(jī)械原理是機(jī)械類各專業(yè)的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課程，主要研究機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動分析和動力分析，常用機(jī)構(gòu)設(shè)計的基本理論和方法，機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案的創(chuàng)新設(shè)計，它在培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械設(shè)計能力和創(chuàng)新能力所需的知識、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)中，占有十分重要的地位。
機(jī)械原理課程是一門培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案設(shè)計能力的技術(shù)基礎(chǔ)課。本課程主要研究內(nèi)容是有關(guān)機(jī)械的一些最基本的原理及常用機(jī)構(gòu)的分析與綜合方法。其中主要包括：機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的基本知識；機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析方法；機(jī)器動力學(xué)的基本知識；常用機(jī)構(gòu)——齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)等的分析與設(shè)計；機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案創(chuàng)新設(shè)計。本課程各章節(jié)安排了適量的例題以加強(qiáng)學(xué)生對理論內(nèi)容的理解；每章后附有大量的習(xí)題以方便學(xué)生課后練習(xí)。本課程還安排了必要的實(shí)驗(yàn)以及與課堂教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng)的課程設(shè)計，以加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)并培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析、解決問題的能力。
第一章 緒 論
（一） 教學(xué)目的和任務(wù)
明確學(xué)習(xí)機(jī)械原理的目的，樹立為發(fā)展我國機(jī)械設(shè)計及制造事業(yè)而學(xué)習(xí)的思想。
（二） 教學(xué)基本要求
1.明確課程的學(xué)習(xí)對象和學(xué)習(xí)目的。
2.了解課程的性質(zhì)、特點(diǎn)和任務(wù)。
3.了解課程各環(huán)節(jié)特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法。
4.了解機(jī)器或部件的基本組成。
5.了解機(jī)器的設(shè)計過程。
（三） 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)、難點(diǎn)：機(jī)器的組成；課程的內(nèi)容、性質(zhì)及任務(wù)。
（四）教學(xué)建議與說明
1.結(jié)合我國機(jī)械制造工業(yè)發(fā)展的形勢，啟發(fā)學(xué)生奮發(fā)學(xué)習(xí)的思想，樹立正確的學(xué)習(xí)目的和學(xué)習(xí)態(tài)度。
2.強(qiáng)調(diào)本門課程是理論性和實(shí)踐性均較強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課。讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)變。
3.解剖一部機(jī)器(或一部件)，啟發(fā)學(xué)生了解整體(機(jī)器)和局部(零件)的關(guān)系。
（五）教學(xué)內(nèi)容
1.本課程研究的對象和任務(wù)。
2.課程的內(nèi)容和學(xué)習(xí)目的。
3.課程的性質(zhì)及教學(xué)特點(diǎn)。
4.課程各環(huán)節(jié)及學(xué)習(xí)方法。
5.解剖一部機(jī)器或一傳動部件。
第二章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析和綜合
（一） 教學(xué)目的和任務(wù)
掌握機(jī)構(gòu)的組成、了解機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計方法。
（二）教學(xué)基本要求
1.運(yùn)動副及分類、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖、機(jī)構(gòu)自由度計算自由度；
2.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件；
3.機(jī)構(gòu)的分類、高副低代；
4.機(jī)構(gòu)的組成原理和機(jī)構(gòu)分析。
（三）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)：機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖、機(jī)構(gòu)自由度計算。
難點(diǎn)：機(jī)構(gòu)的組成原理和機(jī)構(gòu)分析。
（四）教學(xué)建議與說明
1.盡量采用多媒體教學(xué)方式，使學(xué)生通過仿真動畫掌握本章的基本概念；
2.督促學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，加深基本概念的理解。
（五）教學(xué)內(nèi)容
1.運(yùn)動副及分類；
2.機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖；
3.機(jī)構(gòu)自由度、計算自由度時應(yīng)注意的事項(xiàng)；
4.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件；
5.機(jī)構(gòu)的分類、高副低代；
6.機(jī)構(gòu)的組成原理和機(jī)構(gòu)分析。
第三章 連桿機(jī)構(gòu)分析和設(shè)計
（一）教學(xué)目的和任務(wù)
掌握連桿機(jī)構(gòu)的分析和設(shè)計。
（二）教學(xué)基本要求
1.掌握連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)；
2.平面四桿機(jī)構(gòu)基本型式與特點(diǎn)、機(jī)構(gòu)的演化；
3.曲柄存在條件、急回作用、傳動角與壓力角、死點(diǎn)、傳動連續(xù)性；
4.四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計的基本問題、圖解法、解析法及實(shí)驗(yàn)法設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)；
5.在解析法中介紹優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)知識。
（三）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)：平面四桿機(jī)構(gòu)基本型式、曲柄存在條件、圖解法設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)。
難點(diǎn)：解析法設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)。
（四）教學(xué)建議與說明
1.結(jié)合實(shí)際應(yīng)用介紹四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)；
2.采用CAI教學(xué)講授課程內(nèi)容。
（五）教學(xué)內(nèi)容
1.平面四桿機(jī)構(gòu)基本型式與特點(diǎn)、機(jī)構(gòu)的演化；
2.曲柄存在條件；
3.急回作用、傳動角與壓力角、死點(diǎn)、傳動連續(xù)性；
4.四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計的基本問題、圖解法、解析法及實(shí)驗(yàn)法設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)；
5.在解析法中介紹優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)知識
第四章 機(jī)械中摩擦及其機(jī)械效率
（一）教學(xué)目的和任務(wù)
清楚研究機(jī)械中的摩擦和機(jī)械效率的目的。掌握其分析方法。
（二）教學(xué)基本要求
1.運(yùn)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(zhuǎn)副中的軸頸摩擦）計算方法；；
2.理解摩擦角、總反力、當(dāng)量摩擦系數(shù)、機(jī)械效率、自鎖及其條件；
3.機(jī)械效率和機(jī)械自鎖的分析和計算；
4.有摩擦?xí)r的機(jī)構(gòu)受力分析。
（三）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)：摩擦角、總反力、當(dāng)量摩擦系數(shù)的概念。
難點(diǎn)：有摩擦?xí)r的機(jī)構(gòu)受力分析。
（四）教學(xué)建議與說明
1.結(jié)合實(shí)際應(yīng)用介紹課程內(nèi)容；
2.采用CAI教學(xué)講授課程內(nèi)容。
（五）教學(xué)內(nèi)容
1.運(yùn)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(zhuǎn)副中的軸頸摩擦）計算方法；；
2.摩擦角、總反力、當(dāng)量摩擦系數(shù)、機(jī)械效率、自鎖的概念，自鎖條件；
3.機(jī)械效率和機(jī)械自鎖的計算方法；
4.有摩擦?xí)r的機(jī)構(gòu)受力分析。
第五章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計
（一）教學(xué)目的和任務(wù)
掌握凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)應(yīng)用及其設(shè)計。
（二）教學(xué)基本要求
1.凸輪機(jī)構(gòu)的組成及其應(yīng)用；
2.從動件常用運(yùn)動規(guī)律、名詞術(shù)語；
3.反轉(zhuǎn)法設(shè)計凸輪廓線；
4.解析法設(shè)計凸輪廓線；
5.凸輪設(shè)計的幾個基本問題、高速凸輪簡介。
（三）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)：從動件常用運(yùn)動規(guī)律、反轉(zhuǎn)法設(shè)計凸輪廓線。
難點(diǎn)：解析法設(shè)計凸輪廓線。
（四）教學(xué)建議與說明
1.結(jié)合實(shí)際應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)；
2.采用CAI教學(xué)講授課程內(nèi)容。
（五）教學(xué)內(nèi)容
1.凸輪機(jī)構(gòu)的組成及其應(yīng)用；
2.從動件常用運(yùn)動規(guī)律、名詞術(shù)語；
3.反轉(zhuǎn)法設(shè)計凸輪廓線
4.解析法設(shè)計凸輪廓線；
5.凸輪設(shè)計的幾個基本問題、高速凸輪簡介。
第六章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計
（一）教學(xué)目的和任務(wù)
掌握齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計方法。
（二）教學(xué)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(zhì)、漸開線齒輪的參數(shù)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(diǎn)及應(yīng)用。
（三）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)：
1.齒廓嚙合基本定律、漸開線生成及性質(zhì)；
2.齒輪嚙合原理（含正確嚙合條件、連續(xù)條件）。
難點(diǎn)：
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(xué)建議與說明
1.結(jié)合實(shí)際應(yīng)用介紹齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)；
2.采用CAI教學(xué)講授課程內(nèi)容。
（五）教學(xué)內(nèi)容
1.齒輪機(jī)構(gòu)類型及應(yīng)用；
2.齒廓嚙合基本定律；
3.漸開線齒廓和性質(zhì)；
4.漸開線齒輪的參數(shù)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(shè)計
（一）教學(xué)目的和任務(wù)
掌握輪系傳動比計算，了解輪系的設(shè)計方法。
（二）教學(xué)基本要求
1.掌握定軸輪系傳動比、周轉(zhuǎn)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(shè)計；
4.其他行星傳動簡介。
（三）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)、難點(diǎn)： 輪系傳動比計算。
（四）教學(xué)建議與說明
1.結(jié)合實(shí)際應(yīng)用介紹輪系的特點(diǎn)；
2.采用CAI教學(xué)講授課程內(nèi)容。
（五）教學(xué)內(nèi)容
1. 輪系的應(yīng)用；
2.定軸輪系傳動比、周轉(zhuǎn)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(shè)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(jī)構(gòu)
（一）教學(xué)目的和任務(wù)
掌握其它常用機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)、應(yīng)用和設(shè)計方法。
（二）教學(xué)基本要求
1.了解棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、萬向聯(lián)軸器的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用；
2.掌握組合機(jī)構(gòu)的類型及設(shè)計。
（三）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)、難點(diǎn)：其它常用機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和特點(diǎn)。
（四）教學(xué)建議與說明
1.結(jié)合實(shí)際應(yīng)用介紹去它常用機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)；
2.采用CAI教學(xué)講授課程內(nèi)容。
（五）教學(xué)內(nèi)容
1.棘輪機(jī)構(gòu)的類型、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用；
2.槽輪機(jī)構(gòu)的類型、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用；
3.不完全齒輪機(jī)構(gòu)的類型、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用；
4.凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)的類型、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用；
5.螺旋機(jī)構(gòu)的類型、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用；
6.萬向聯(lián)軸器的類型、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用。
第九章 機(jī)械的運(yùn)動方案及機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計
（一）教學(xué)目的和任務(wù)
掌握機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計、機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的一般方法和過程。
（二）教學(xué)基本要求
1.常用機(jī)構(gòu)的分析、對比，機(jī)構(gòu)的選型；
2.機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計，典型機(jī)構(gòu)機(jī)械運(yùn)動方案設(shè)計過程、實(shí)例分析；
3.綜合訓(xùn)練（機(jī)械系統(tǒng)方案創(chuàng)新設(shè)計）。
（三）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)：機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計。
難點(diǎn)：機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計。
（四）教學(xué)建議與說明
1.結(jié)合實(shí)際應(yīng)用介紹課程內(nèi)容；
2.采用CAI教學(xué)講授課程內(nèi)容。
（五）教學(xué)內(nèi)容
1.常用機(jī)構(gòu)的分析、對比，機(jī)構(gòu)的選型；
2.機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計；
3.機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計。
第十章 機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動的調(diào)節(jié)
（一）教學(xué)目的和任務(wù)
掌握機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)和機(jī)械的調(diào)速。
（二）教學(xué)基本要求
1.掌握機(jī)械系統(tǒng)的等效力學(xué)模型；
2.了解機(jī)械的真實(shí)運(yùn)動規(guī)律；
3. 掌握機(jī)械速度波動的調(diào)節(jié)。
（三）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)、難點(diǎn)：機(jī)械系統(tǒng)的等效力學(xué)模型、機(jī)械的調(diào)速。
（四）教學(xué)建議與說明
1.結(jié)合實(shí)際應(yīng)用介紹課程內(nèi)容；
2.采用CAI教學(xué)講授課程內(nèi)容。
（五）教學(xué)內(nèi)容
1.機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過程；
2.周期性速度波動的原因及調(diào)節(jié)、飛輪的作用；
3.等效動力學(xué)模型、等效力、等效力矩、等效質(zhì)量、等效轉(zhuǎn)動慣量的計算；
4.機(jī)械系統(tǒng)的動力學(xué)模型、機(jī)械真實(shí)運(yùn)動的求法；
5.非周期性速度波動的原因及調(diào)節(jié)、調(diào)速器。
第十一章 機(jī)械的平衡
（一）教學(xué)目的和任務(wù)
掌握機(jī)械平衡的方法。
（二）教學(xué)基本要求
1.剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡和動平衡；
2.撓性轉(zhuǎn)子動平衡簡介；
3.平面機(jī)構(gòu)動平衡簡介。
（三）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)、難點(diǎn)：剛性轉(zhuǎn)子的靜、動平衡、理論計算。
（四）教學(xué)建議與說明
1.結(jié)合實(shí)際應(yīng)用介紹課程內(nèi)容；
2.采用CAI教學(xué)講授課程內(nèi)容。
（五）教學(xué)內(nèi)容
1.平衡的目的、任務(wù)；
2.剛性轉(zhuǎn)子的靜、動平衡、理論計算及試驗(yàn)；
3.重徑積、圖解法、平衡度、剛性轉(zhuǎn)子的動平衡介紹；
4.機(jī)構(gòu)的平衡。
三、實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）環(huán)節(jié)及要求
（一）機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖測繪
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
掌握根據(jù)實(shí)際的機(jī)器繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的方法，學(xué)會用機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖表達(dá)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計方案
2.實(shí)驗(yàn)要求
繪制指定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖，并分析其功能和如何實(shí)現(xiàn)該功能。
（二）齒輪范成原理實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
(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(chǎn)生根切現(xiàn)象的原因和避免跟切的方法；
(2)分析比較標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位齒輪的異同點(diǎn)。
2.實(shí)驗(yàn)要求
(1) 按規(guī)范認(rèn)真書寫完成實(shí)驗(yàn)報告；
(2) 完成標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變?yōu)辇X輪的繪制。
（三）漸開線齒輪參數(shù)測量實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
(1) 掌握用游標(biāo)卡尺測定漸開線直齒輪基本參數(shù)的方法；
(2) 進(jìn)一步熟悉齒輪的各部分尺寸、參數(shù)關(guān)系及漸開線的性質(zhì)。
2.實(shí)驗(yàn)要求
(1) 按規(guī)范認(rèn)真書寫完成實(shí)驗(yàn)報告；
(2) 完成偶數(shù)標(biāo)準(zhǔn)齒輪和奇數(shù)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的參數(shù)測定。
四、習(xí)題、課程討論及要求
習(xí)題課的目的在于幫助學(xué)生消化和鞏固課程中重要的繁難基本概念和內(nèi)容，幫助學(xué)生提高解題能力和計算技巧，指導(dǎo)學(xué)生查閱技術(shù)資料。習(xí)題課的方式可以是講典型例題，也可以組織學(xué)生分析問題，討論解題方法和步驟。
課堂討論比習(xí)題課更進(jìn)一步，目的在于指導(dǎo)學(xué)生對復(fù)雜的、有一定難度的綜合性問題進(jìn)行剖析、歸納、對不同設(shè)計方案進(jìn)行比較、判斷，啟發(fā)同學(xué)進(jìn)行新的探索。課堂討論的課題必須明確，學(xué)生在討論前要有準(zhǔn)備，教師要適當(dāng)加以引導(dǎo)、歸納。習(xí)題課和課堂討論的內(nèi)容、方式、時間均由輔導(dǎo)教師決定，不作統(tǒng)一要求，可以參考學(xué)時分配表中推薦的學(xué)時。
