spContent=四川大学“机械原理”课程是四川省精品课程,是机械类各专业必修的基础核心课程。本课程可以为希望从事机械产品的创新、开发、设计和服务工作的人员,提供必不可少的专业知识,包括机构结构分析基本知识、机构的运动分析方法、机器动力学基本知识及常用机构分析与设计。
四川大学“机械原理”课程是四川省精品课程,是机械类各专业必修的基础核心课程。本课程可以为希望从事机械产品的创新、开发、设计和服务工作的人员,提供必不可少的专业知识,包括机构结构分析基本知识、机构的运动分析方法、机器动力学基本知识及常用机构分析与设计。
—— 课程团队
课程概述
《机械原理》是一门学习与机械系统运动方案设计相关的基础知识的课程,是机械类相关专业必修的一门重要的技术基础课。是研究机器和机构共性理论与设计方法的学科。在整个机械类相关专业的教学计划中,以主干课程的角色,起着承上启下的作用,具有十分重要的地位。本课程教学目标旨在以机构的运动设计、机械的动力设计和机械系统方案设计的基本知识为载体,培养学生机械系统方案创新设计的思维方式和方法,以及机械系统方案的综合设计能力、创新设计能力和工程实践能力。课程主要内容包括:机构结构分析的基本知识、机构的运动分析方法、机器动力学的基本知识、常用机构——齿轮机构、凸轮机构、连杆机构等的分析与设计等。
本课程所用教材为高等教育出版社孙桓主编机械原理第八版。
授课目标
通过本课程的教学,使学生具备下列能力:
1、对一般由平面机构所组成的机械系统能绘出其机构运动简图,计算其自由度,并判定其具有确定运动的条件;
2、具有用瞬心法对高、低副机构进行速度分析,和用图解法对二级机构进行运动分析的基本技能;具有按已知动力学条件分析和设计机械的某些基本知识;
3、了解各种常用机构的性能、特点及适用场合;具有按已知的几何条件和运动条件对几种常用平面机构进行运动设计的某些基本知识和能力;
4、具有与本课程有关的解题、运算、制图,使用技术资料,掌握相关标准规范等方面的基本技能;
5、对有关机械原理学科方面的工程常识、重要新技术成就及学科的新的发展趋向有所了解。
课程大纲
绪论
1.1 概述
1.2 课程研究的对象及内容
1.3 学习的目的和意义
1.4 课程学习的方法和要点
平面机构的结构分析
2.1机构结构分析
2.2.1 机构的组成
2.2.2 机构的分类
2.2.3 运动链
2.3.1机构运动简图
2.3.2机构运动简图绘制
2.3.3机构运动简图示例
2.4.1机构的自由度
2.4.2机构的自由度计算(上)
2.4.3机构的自由度计算(下)
2.5.1 计算平面机构自由度时应注意事项
2.5.2局部自由度
2.5.3虚约束
2.6.1 平面机构的组成原理
2.6.2 平面机构的结构分类
2.6.3 平面机构结构分析
平面机构的运动分析
3.1 机构运动分析的目的和方法
3.2.1速度瞬心
3.2.2速度瞬心位置的确定
3.2.3用瞬心法做机构的速度分析
3.3.1矢量方程图解法的基本原理
3.3.2图解矢量方程的一般方法
3.3.3矢量方程图解法的基础(上)
3.3.4矢量方程图解法的基础(下)
3.3.5不同构件重合点间运动合成(上)
3.3.6不同构件重合点间运动合成(下)
3.3.7矢量方程图解法分析示例(上)
3.3.8矢量方程图解法分析示例(下)
3.4.1两种方法的特点
3.4.2两种方法结合的优势
3.4.3两种方法的综合运用
连杆机构及其设计
4.1 平面连杆机构的特点及应用
4.2.1平面四杆机构相关基本概念定义
4.2.2平面四杆机构的基本类型
4.2.3平面四杆机构的演化类型
4.3.1平面四杆机构有曲柄的条件
4.3.2急回运动和行程速度变化系数
4.3.3 四杆机构的传动角和死点(上)
4.3.4 四杆机构的传动角和死点(下)
4.3.5 铰链四杆机构的运动连续性
4.4.1 连杆机构设计的基本问题和方法
4.4.2按连杆的预订位置设计四杆机构
4.4.3 按两连架杆的预定对应位置设计(上)
4.4.4 按两连架杆的预定对应位置设计(下)
4.4.5用作图法设计四杆机构
凸轮机构及其设计
5.1 凸轮机构的应用和分类
5.2 推杆的运动规律
5.3 凸轮轮廓曲线设计
5.4.1凸轮机构基本尺寸的确定(上)
5.4.2凸轮机构基本尺寸的确定(下)
齿轮机构及其设计
6.1 齿轮机构的特点及类型
6.2 齿轮的齿廓曲线
6.3.1渐开线的形成及其特性
6.3.2渐开线齿廓的啮合特点
6.4.1 渐开线标准齿轮各部分的名称和尺寸
6.4.2齿条和内齿轮尺寸
6.5.1 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
6.5.2 齿轮传动的中心距及啮合角
6.5.3渐开线齿轮齿条传动的啮合特点
6.5.4一对轮齿的啮合过程及连续传动条件
6.6.1 渐开线齿廓的切制原理(上)
6.6.2 渐开线齿廓的切制原理(下)
6.6.3渐开线齿廓的根切现象
6.6.4 标准齿轮不发生根切时的最少齿数
6.7.1变位齿轮概述
6.7.2变位齿轮的啮合传动
6.7.3变位齿轮传动类型及特点
6.8.1 渐开线斜齿圆柱齿轮齿面的形成
6.8.2 斜齿轮的基本参数与几何尺寸计算
6.8.3一对斜齿圆柱齿轮的啮合传动
6.8.4 斜齿轮的当量齿轮与当量齿数
6.8.5斜齿轮传动主要的优缺点
6.9直齿锥齿轮传动
6.10蜗杆传动
齿轮系及其设计
7.1齿轮系及其分类
7.2.1定轴轮系的传动比
7.2.2 首、末两轮转向关系的确定
7.3.1周转轮系的传动比
7.3.2周转轮系传动比计算方法
7.4复合轮系的传动比
7.5.1轮系的功能 (上)
7.5.2轮系的功能 (下)
7.5.3轮系类型的选择
机械的运转及其速度波动的调节
8.1概述
8.2.1机械的运动方程式
8.2.2等效力和等效力矩
8.2.3等效质量和等效转动惯量
8.2.4等效质量和等效转动惯量的例题
8.3.1产生周期性速度波动的原因
8.3.2稳定运转状态下机械的周期性速度波动及其调节
8.3.3速度波动调节的例题
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预备知识
先修课程:机械制图、理论力学、高等数学、材料力学等
证书要求
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
参考资料
1、《机械原理》.孙桓主编.高等教育出版社,2013
2、《机械原理》.于靖军主编,机械工业出版社,2013
3、《机械原理作业集》.葛文杰主编,高等教育出版社,2014
4、《机械原理习题集(英汉双语)》 .赵自强等编,机械工业出版社,2012.3
5、《机械原理学习指南》.陈作模等编,高等教育出版社,2006
6、四川大学机械原理课程中心网站