spContent=《机械原理》是机械类专业必修课,课程的主要任务是使学生学习掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能,学会常用机构的分析、设计和综合方法,具有机械系统运动方案设计的初步能力,为今后从事机械设计、产品开发及创新设计奠定基础。
《机械原理》是机械类专业必修课,课程的主要任务是使学生学习掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能,学会常用机构的分析、设计和综合方法,具有机械系统运动方案设计的初步能力,为今后从事机械设计、产品开发及创新设计奠定基础。
—— 课程团队
课程概述
《机械原理》是工科高等学校机械类专业的一门主干技术基础课,在培养学生创造性思维、综合设计能力和机械工程实践能力方面占有重要的地位。
本课程的主要任务是使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能,常用基本机构的分析与设计方法和机械设计的一般规律,具有基本的机械系统运动方案设计能力,以及对机械工程问题进行分析、求解和论证的能力。
课程以机构及机械系统的结构学、运动学及动力学设计为主线,研究机械的共性问题,主要内容包括:机构的结构分析、平面机构运动分析、 平面连杆机构及其设计、 凸轮机构及其设计、齿轮机构及其设计、齿轮系及其设计、其他常用机构、 平面机构的力分析、机械的效率和自锁、机械的平衡和机械运转及其速度波动的调节。
授课目标
课程目标1. 通过学习连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系及其他常用机构的基本概念、基本原理及设计方法,培养学生具有应用相关原理和方法进行复杂工程问题中的机构综合和设计的能力;
课程目标2. 通过学习平面机构的结构分析、运动分析、力分析、机械效率、机械动力分析的原理和方法,培养学生具有应用相关原理与方法解决机构识别、表达和分析与求解问题的能力。
课程大纲
机构的结构分析
课时目标:1.能阐释机构的组成原理和机构具有确定运动的条件;2.能绘制常用机构的机构运动简图,用机构运动简图表达自己的设计构思;3.能计算平面机构自由度;4.能应用机构组成原理和结构分析方法对典型机构的组成进行分析。
2-1机构组成-构件与运动副
2-2机构组成-运动链与机构
2-3机构运动简图及表达
2-4机构具有确定运动的条件及自由度计算
2-5计算平面机构自由度应注意的事项
2-6平面机构组成原理
2-7平面机构结构分类与结构分析
2-8平面机构中的高副低代
平面机构的运动分析
课时目标:1.能用瞬心法对简单平面高、低副机构进行速度分析,理解其局限性;2. 能用矢量方程图解法和解析法进行平面二级机构进行运动分析;3. 能综合应用瞬心法和矢量方程图解法对复杂机构进行速度分析。
3-1 机构运动分析的目的和方法
3-2 机构的瞬心及其确定方法
3-3 用瞬心法做机构平面机构的速度分析
3-4 机构运动分析的矢量方程图解法1
3-5 机构运动分析的矢量方程图解法2
3-6 矢量方程图解法的解题步骤及注意事项
3-7 用解析法作机构的运动分析
3-8 矢量方程图解法和瞬心法的综合运用
连杆机构
课时目标:1.了解平面连杆机构的组成及其主要优缺点;2.了解平面连杆机构的基本形式及其演化和应用;3. 掌握平面四杆机构设计中的共性问题;4.能够根据给定运动条件应用图解法和解析法进行平面四杆机构的综合与设计。
4-1连杆机构及传动特点
4-2四杆机构的基本形式类型
4-3四杆机构的演化形式
4-4平面四杆机构有曲柄的条件
4-5平面四杆机构急回运动特性
4-6平面四杆机构传动角和运动连续性
4-7平面连杆机构设计的基本问题
4-8图解法—按预定连杆位置设计四杆机构
4-9图解法—按预定连架杆位置设计四杆机构
4-10解析法—按预定连杆要求设计四杆机构
4-11解析法—按预定连架杆要求设计四杆机构
凸轮机构及其设计
课时目标:1.了解凸轮机构的类型与从动件常用运动规律的特性及选择原则;2.能够根据凸轮机构基本尺寸的原则和方法确定凸轮机构的相关尺寸;3.能够根据选定的凸轮类型和传动件运动规律进行凸轮轮廓曲线的设计。
5-1凸轮机构组成及分类
5-2凸轮机构基本术语及推杆运动规律
5-3凸轮机构推杆多项式运动规律
5-4凸轮机构推杆三角函数运动规律
5-5凸轮机构推杆运动规律组合与选择
5-6凸轮廓线设计图解法1
5-7凸轮廓线设计图解法2
5-8凸轮廓线设计解析法
5-9凸轮机构基本尺寸的确定
齿轮机构及其设计
课时目标:1.了解齿轮机构的类型与渐开线直齿圆柱齿轮机构的啮合特性;2.掌握标准齿轮和变位齿轮机构设计的基本理论和基本尺寸计算方法;3.掌握渐开线斜齿圆柱齿轮、蜗轮蜗杆及直齿圆锥齿轮的传动特点。
6-1齿轮机构的应用及分类
6-2齿轮的齿廓曲线
6-3渐开线齿廓及其啮合特点
6-4渐开线标准齿轮基本参数及尺寸
6-5渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动(1)
6-6渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动(2)
6-7渐开线齿廓的切制原理与根切现象
6-8渐开线变位齿轮概述及基本尺寸
6-9变位齿轮啮合传动的基本要求
6-10变位齿轮啮合传动类型与设计
6-11斜齿圆柱齿轮及基本尺寸
6-12斜齿圆柱齿轮的啮合传动
6-13直齿锥齿轮传动
6-14蜗杆传动
齿轮系及其设计
课时目标:1.了解齿轮系的类型与功用;2.能正确划分轮系,并计算定轴齿轮系、周转齿轮系和复合齿轮系的传动比;3.了解行星轮系设计的基本知识。
7-1齿轮系及分类
7-2定轴轮系传动比计算
7-3周转轮系传动比计算
7-4复合轮系传动比计算
7-5轮系功用
7-6行星轮系设计的基本知识
其他常用机构
课时目标:1.了解几种常用的间歇运动机构的工作原理、运动特点及应用;2.了解常见组合机构的组合方式、性能、特点及应用情况。
8-1 本章概述
8-2 棘轮机构及其类型
8-3 棘轮机构的应用和功能
8-4 槽轮机构及其类型
8-5 凸轮式间歇运动机构
8-6 不完全齿轮机构及其应用
8-7 组合机构及其组合方式
8-8 组合机构的类型及功能
平面机构的力分析
课时目标:1. 了解平面机构力分析的目的和过程,掌握二级机构力分析方法;2.能对几种常见运动副中的摩擦力进行分析和计算;3.能够进行典型机构的受力分析。
9-1 构件的惯性力
9-2 构件质量代换法
9-3 移动副中的摩擦
9-4 转动副中的摩擦
9-5 考虑摩擦时机构的受力分析
机构效率和自锁
课时目标:能够对简单机械的机械效率和自锁条件进行求解。
10-1 机械效率的概念与计算
10-2 机械系统的效率
10-3 机械的自锁
10-4 机构的自锁条件典型例题分析
机械的平衡
课时目标:1.掌握刚性转子静、动平衡的原理和方法;2.知晓平面机构惯性力的平衡方法。
11-1 机械平衡的目的及内容
11-2 刚性转子的静平衡
11-3 刚性转子的动平衡
11-4 平面机构的平衡
机械的运转及其速度摆动的调节
课时目标:1. 了解机器运动和外力的定量关系;2. 掌握机械系统等效动力学模型的建立方法;3.了解机器运动速度波动的调节方法,掌握飞轮转动惯量的计算方法。
12-1 机械运转过程及作用在机械上的力
12-2 机械系统的动力学模型
12-3 机械系统运动方程及其求解
12-4 周期性速度波动及其调节原理
12-5 飞轮转动惯量的近似计算
展开全部
预备知识
参考资料
[1]孙桓,葛文杰.机械原理 第9版,高等教育出版社, 2021
[2]韩建友,邱丽芳.机械原理.北京:机械工业出版社,2017
[3]张策.机械原理与机械设计(上册)(第2版).北京:机械工业出版社,2011
[4]于靖军.机械原理.北京:机械工业出版社,2013
[5] 杨家军.机械原理(第二版).武汉:华中科技大学出版社,2014
[6]郭卫东. 机械原理(第2版).北京:科学出版社,2013
[7] Robert L. Norton, Design of Machinery(原书第5版).北京:机械工业出版社,2017
[8]王德伦,高媛.机械原理(第一版).北京:机械工业出版社,2011
[9]孙桓,陈作模,葛文杰.机械原理(第八版).北京:高等教育出版社,2013