《机械原理》教学大纲

 

《机械原理》是本科学生在大三学年要完成的学位课,是由基础课过渡到专业课的专业基础课,承担着培养学生机械工程观点和解决实际问题和综合创新能力的任务,在本科培养计划中占据重要地位,本课程是以机构和机器为研究对象,主要研究各种机构和机器的共性问题、常用机构的运动学和动力学分析及其设计。
本课程的主要任务是:

  1. 使学生掌握机构学和机械动力学基本理论、基本知识、基本方法;
  2. 培养学生确定机械运动方案、分析设计机构及创新能力;
  3. 为专业课程的学习奠定基础。

课程的教学内容、基本要求和学时分配
(共50学时)

  1. 绪论(1学时)

学习本课程的目的、本课程的研究对象及主要内容。
本课程在工程教育中及在发展国民经济中的作用。
机械原理学科的发展现状。
2.平面机构的结构分析(5学时:理论4学时,习题课1学时)??????
▲构件、运动副、机构等概念。
●机构运动简图的绘制方法。
●机构具有确定运动的条件。
●平面机构自由度的计算及其注意事项(复合铰链、局部自由度和虚约束)。
平面机构的组成原理、结构分类及结构分析。
3.平面机构的运动分析(6学时:理论5学时,习题课1学时)
平面机构运动分析的目的及方法。
●速度瞬心法在平面机构速度分析中的应用。
▲矢量图解法进行平面Ⅱ级机构的速度分析和加速度分析。
▲速度影像和加速度影像原理。
▲解析法作机构运动分析的基本原理。
4.平面机构的力分析(2学时)
机构力分析的任务、目的和方法。
▲常见运动副中摩擦的分析及总反力的确定。
●考虑摩擦时机构的受力分析。
5.机械的效率和自锁(2学时)
▲机械效率的定义及计算方法。
●机械自锁的定义及自锁条件的判定。
6.机械的平衡(2学时)
机械平衡的目的及内容。
▲刚性转子静平衡和动平衡原理与计算方法。
7.机械的运转及其速度波动的调节(2学时)
机械的运转过程和特点,作用在机械上的力。
机械运动方程的建立、推演及求解。
▲机械系统的等效动力学模型。
●稳定运转状态下机械的周期性速度波动及其调节原理。
▲飞轮转动惯量的计算。
8.平面连杆机构及其设计(6学时:理论5学时,习题课1学时)
平面连杆机构的传动特点和应用。
▲平面四杆机构的类型、演化和应用。
●铰链四杆机构有曲柄的条件。
●铰链四杆机构的急回特性和行程速度变化系数。
●铰链四杆机构的压力角、传动角和死点位置。
▲铰链四杆机构的连杆曲线。
▲铰链四杆机构的运动连续性。
●平面四杆机构的图解法和解析法的设计。
9.凸轮机构及其设计(6学时:理论5学时,习题课1学时)
凸轮机构的特点、应用和分类。
▲推杆的常用运动规律。
●图解法和解析法进行平面凸轮轮廓曲线的设计。
●凸轮机构基本尺寸确定。
10.齿轮机构及其设计(9学时:理论8学时,习题课1学时)
齿轮机构的特点及类型。
齿轮的齿廓曲线。
▲齿廓啮合基本定律。
▲渐开线的形成及其特性。
▲渐开线方程式及渐开线函数。
▲渐开线齿廓的啮合特点。
▲渐开线标准齿轮基本参数和几何尺寸。
●一对渐开线齿轮正确啮合的条件。
●齿轮传动的中心距、啮合角及连续传动的条件。
渐开线齿廓的切制原理与根切现象,渐开线变位齿轮简介。
▲斜齿圆柱齿轮的基本参数与几何尺寸计算。
▲一对斜齿轮正确啮合条件及重合度。
斜齿轮的当量齿轮与当量齿数,斜齿轮传动的主要优缺点。
其它齿轮机构简介。
11.齿轮系及其设计(5学时:理论4学时,习题课1学时)
齿轮系及其分类。
●定轴轮系、周转轮系以及复合轮系传动比的计算。
轮系的功用。
12.其他常用机构、组合机构及其设计(2学时)
棘轮机构。
槽轮机构。
凸轮式间歇运动机构。
不完全齿轮机构。
非园齿轮机构。
螺旋机构。
万向铰链机构。
组合机构。
13.机械系统的方案设计(2学时)
机械工作原理的拟定。
执行机构的运动设计和原动机的选择。
机构的选型和变异。
机械系统方案的拟定。

注:●为重点掌握内容,▲为一般掌握内容,未作标记的为一般了解内容。