机械原理课程的基本内容与学习方法
《机械原理》(机械类)课程教学大纲
《机械原理》(机械类)课程教学大纲机械原理课程教学大纲引言：机械原理是一门机械工程的基础课程，旨在培养学生对机械原理及其应用的理论知识和实践能力。
本教学大纲旨在通过明确课程目标、内容和教学方法，为学生提供一个全面而结构化的学习指导。
一、课程概述1.1 课程名称：机械原理1.2 课程代码：MEP1011.3 学时分配：理论教学（48学时），实验教学（24学时）1.4 先修课程：近代物理学、高等数学、工程力学二、课程目标2.1 知识目标：- 掌握基本的机械原理理论，了解力学、静力学和动力学的基本概念和原理。
- 理解刚体和弹性体的力学行为，能够应用相关理论解决实际问题。
- 熟悉机械原理的应用领域和现代技术的发展趋势。
2.2 能力目标：- 具备分析和解决机械原理问题的能力，包括力学计算、力学模型建立和实验数据处理等。
- 能够运用机械原理知识进行工程设计和创新实践。
2.3 态度目标：- 培养学生正确的学习态度和科学精神，积极探索和应用机械原理知识。
- 提高学生的合作意识和创新思维，培养解决实际问题的能力。
三、教学内容3.1 理论教学：- 刚体力学：刚体的平衡条件、转动定律、角动量和动能等。
- 弹性体力学：胡克定律、弹性形变、应力应变关系和材料破坏等。
- 静力学：平面定位问题、静摩擦力和斜面问题等。
- 动力学：牛顿运动定律、动能和动量、碰撞和转动惯量等。
3.2 实验教学：- 使用力学实验设备进行实验操作，熟悉实验仪器的使用方法和实验数据的记录与分析。
- 开展机械原理实验，如测量刚体的转动惯量、胡克定律的验证和静力学问题的实验验证等。
四、教学方法4.1 理论教学：- 采用教师讲授、互动讨论和案例分析相结合的教学方法，注重理论与实际问题的结合。
- 利用多媒体技术辅助教学，展示实际应用和案例分析，提高学生的学习兴趣和理解能力。
4.2 实验教学：- 强调实践操作能力培养，引导学生通过实验掌握机械原理的基本原理和应用方法。
机械原理考研知识点总结
机械原理考研知识点总结一、机械原理的基本概念机械原理是研究物体的运动和静止状态以及它们之间的关系的一门学科。
它主要包括以下几个方面的内容：1.物体的受力分析：包括受力分析的基本概念、牛顿运动定律、连接件的受力分析等内容。
2.物体的运动学分析：包括匀速直线运动、变速直线运动、曲线运动等内容。
3.物体的动力学分析：包括牛顿第二定律、动量守恒等内容。
4.物体的能量分析：包括动能、势能、机械能守恒等内容。
5.物体的工作与能量传递：包括力的做功、功率和机械效率等内容。
二、机械原理的基本理论1.力的概念：力是物体相互作用的结果，是物体的外部作用与内部相互作用的结果。
2.力的效果：力的效果包括加速度、位移、速度、功等。
3.力的平衡：受力物体为静止或匀速直线运动的关系。
4.牛顿运动定律：牛顿运动定律包括牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。
5.动量：动量是描述物体运动状态的物理量，包括动量定理、冲量等。
6.能量：能量是描述物体内部和外部相互作用的物理量，包括动能和势能。
7.机械效率：机械效率是描述机械装置能量转换效率的物理量。
8.静力学：静力学是描述物体静止状态和受力平衡的物理学分支。
9.动力学：动力学是描述物体动态运动的物理学分支。
10.机械波动力学：机械波动力学是描述机械波传播和力学振动的物理学分支。
以上就是机械原理的基本理论，也是考研机械工程专业的基础知识之一。
三、机械原理的应用机械原理在机械工程中具有广泛的应用，例如：1.机械设计：机械原理是机械设计的基础，包括机械零件的设计、装配和运动机构的设计等。
2.机械加工：机械原理用于机械加工中，包括机床的选择、切削力的计算等。
3.机械传动：机械原理用于机械传动中，包括齿轮传动、带传动、链传动等。
4.液压传动：机械原理用于液压传动中，包括液压元件设计、液压系统分析等。
5.自动控制：机械原理用于自动控制中，包括机械控制系统、传感器和执行器的设计等。
6.机械振动：机械原理用于机械振动中，包括机械系统振动分析、振动控制等。
机械原理课程学习指南新版(相比08版略有不同,具体见内容)
《机械原理》课程学习指南说明：为配合学生《机械原理》课程的学习，根据机电工程学院本科《机械原理》课程教学大纲的要求，对本课程基本情况、性质、任务、教材和多媒体课件的处理、学习参考书、考核要求及各章节重点、难点等均在本学习指南中做出了较详细的说明。
同时针对各章的不同要求，配备了一定数量的自测练习题，学生通过自测检查可以发现自身学习中存在的问题，有的放矢地进行学习。
一、课程基本情况、性质、研究对象和任务总学时：56学时，课堂教学：50学时，实验教学：6学时。
先修课：大学物理、高等数学、机械制图、理论力学、材料力学、计算机应用基础等。
《机械原理》是高等工业院校机械类专业普遍开设的一门重要技术基础课，在整个教学计划中，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。
本课程主要研究机械系统的运动学和动力学分析及机械系统方案设计基本理论，包括各种机构的结构分析、运动分析和受力分析问题，常用机构的设计问题，机器动力学问题和机械运动系统设计的问题。
它的主要任务是：1)通过本课程的学习，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。
2)通过本课程的学习，使学生学会常用机构的分析和综合方法，培养学生的创新精神和机械系统运动方案创新设计的能力。
二、教材及多媒体课件说明1．教材：本课程教材选用由刘会英、杨志强、张明勤编著，机械工业出版社出版的新世纪高校机电工程规划教材《机械原理》。
本教材内容精炼、结构合理、理论性强，是“十一五”国家级规划教材。
由于计划学时有限，不可能在课堂上对教材所有内容一一进行详细讲解。
因此，学生应该抓住每章节的重点、难点，搞清分析问题、解决问题的基本思路，并注意寻找同类问题间的内存规律。
真正做到举一反三，将问题由“繁”变“易”，将课本由“厚”读“薄”。
2．多媒体课件：机械原理多媒体教学课件是本校机械基础学科组集体创作的，它综合了图、文、声、像、二维图形、三维动画等多种媒体手段，经科学、合理的重组、整合、加工，构筑了一种虚拟实际场景的教学氛围。
机械原理主要内容范例
机械原理主要内容范例机械原理是机械工程的基础课程，它研究物体在受力和相互作用下的运动规律和力学性质，以及机械系统的设计与分析。
机械原理的内容涉及很广泛，包括运动学、静力学、动力学、弹性力学等。
下面将详细介绍机械原理的主要内容。
运动学是机械原理的核心内容之一，它研究物体在空间中的运动规律。
运动学主要分为平面运动学和空间运动学两个方面。
平面运动学研究平面内物体的运动规律，包括速度、加速度、位移等参数的计算与描述；空间运动学研究物体在三维空间内的运动规律，研究物体的位置、姿态、速度、加速度等参数的计算与描述。
运动学研究的内容非常广泛，涉及到直线运动、曲线运动、旋转运动、振动运动等。
静力学是机械原理的另一个重要内容，它研究物体在静力平衡条件下受力和力的平衡问题。
静力学主要包括力的合成与分解、力矩和力矩平衡、受力分析等内容。
通过静力学的学习，我们可以了解物体平衡的条件，计算物体受力和力矩的大小和方向，分析物体平衡的稳定性等。
静力学在机械工程中应用广泛，例如在机械结构设计和力学分析中都需要运用到静力学的理论知识。
动力学是机械原理的另一重要内容，它研究物体在受力作用下的运动规律和动力性能。
动力学主要包括牛顿运动定律、动量与动量守恒、能量与能量守恒、功与功率等内容。
通过动力学的学习，我们可以计算物体在受力作用下的加速度、速度、位移等参数，分析物体的运动轨迹和力学性能，进而设计和优化机械系统。
弹性力学是机械原理的又一个重要内容，它主要研究物体在受力作用下的变形和应力分布。
弹性力学主要包括胡克定律、正应力和剪应力、应变与变形、弹性模量等内容。
通过弹性力学的学习，我们可以了解物体在受力作用下的变形规律和应力分布情况，分析物体的强度和刚度，进而设计和优化机械结构。
总之，机械原理主要涵盖了运动学、静力学、动力学和弹性力学等内容。
通过学习机械原理，我们可以了解物体的运动规律和力学性能，掌握机械系统的设计与分析方法，为实际工程问题的解决提供基础。
《机械原理》 学习指南
西南交通大学“机械原理”课程学习指南一、遵循大学工科课程的一般学习规律应当重视平时的预习、听课、复习和答疑、作业、实验、课程设计、测试和考试等环节，根据教学进度，安排好时间，保持与教学进度相协调的学习节奏。
尤其要克服平时松懈，考前突击的不良学习习惯，作到“大考大‘玩’、小考小‘玩’，不考不‘玩’”，平时多下功夫。
二、转变学习和思维方法机械原理课程的特点在于：相对于数学、物理和理论力学等基础科学，机械原理课程有许多内容是结合机械工程实际的，在考虑具体问题的解决方案时，不仅要从数学、力学等方面考虑，还要从工程实际考虑，比如要考虑设计的经济性、操作和使用的方便性、制造的可行性等等。
而相对于专业课程，机械原理课程的理论性、系统性又比较强，大多数教学内容都是具有比较严密的数学、力学依据的。
由于机械原理课程是大学期间第一门工程设计类课程，不少同学会感到头绪比较多，面对具体问题无从下手。
还有的同学感到课程的教学内容课堂上可以听得懂，但是做作业、或考试时就不会了。
依据我们的教学经验，出现这类问题的学生多数是由于没有注意到科学与工程技术之间的差别，在学习方法和思维习惯等方面还没有适应机械原理这门与过去大多数课程性质不同的课程。
我们认为，在学习中要尽快实现学习和思维的转变：①要意识到工程问题的多样性，学会针对不同的问题构思不同的解决思路，“具体问题具体分析”，逐渐摆脱按照老师或教材的方法“照猫画虎”的学习和思维方式；②要意识到工程问题求解方法和结果的多样性，对同样的工程设计问题，有多种解决方法可以采用，而且，最后的答案也往往不是唯一的。
要逐渐摆脱对所谓的“标准答案”的依赖，建立“只要方法符合数学、力学的基本原理，符合工程设计的实际，就是正确的解”的自信；③教材和老师讲的内容是十分有限的，要多注意观察日常生活、身边的机械装置，不要再对身边的机械“视而不见”，要认真研究、领悟设计的奥妙；④牢记“What I hear, I forget; What I see, I remember; What I do, I understand”。
机械原理 课程学习指南
〈〈机械原理〉〉课程学习指南说明：《机械原理》课程是高等学校机械类专业普遍开设的一门重要的技术基础课，是一门与专业紧密相关、培养机构设计方法和机械系统创新设计能力的重要主干课程，因此在整个教学环节中起着重要的作用。
根据武汉科技大学机械学院机械工程及自动化，机械电子工程，车辆工程本科《机械原理》课程教学大纲的要求，编写了本课程学习指南，对课程的基本情况，学习目的，教材和参考资料，考核方式，课程内容学时分配，主要内容及相关要求做了较详细的说明，目的是为了让学生能够积极主动，有的放矢的学好本课程。
一、课程的基本情况课程中文名称:机械原理课程英文名称：Mechanisms and Machine Theory课程代码：0304007课程类别：专业基础课课程性质: 必修课程学分：3总学时：72 讲课学时:54 实验学时:18 （实验单独设课18学时）授课对象：机械工程及自动化、机械电子工程、车辆工程前导课程：高等数学、理论力学、材料力学、机械制图、机械制造基础二、学习目的〈〈机械原理〉〉研究机构的型综合（结构设计）、机械系统设计等创造新机器的方法和原理；，研究常用机构运动学、动力学及其尺度综合并运用计算机进行机构优化设计的原理和方法。
它是一门运用性较强的技术基础课。
通过本课学习使学者具有对机构进行选型并能根据工艺要求进行机构尺度设计的基础知识，为专业课学习及工程机械的设计打下基础。
三、教材与参考书教材：廖汉元孔建益钮国辉主编〈〈机械原理〉〉机械工业出版社，2007参考书：[1] 孙桓主编〈〈机械原理〉〉（第七版）高等教育出版社，2006[2] 黄锡凯主编〈〈机械原理〉〉（第六版）高等教育出版社，2000[3] 陈作模主编《机械原理学习指南》(第四版) 高等教育出版社，2001[4] 孔建益主编《机械原理与机械设计实验》华中科技大学出版社2008四、考核方式《机械原理》课程采取课堂教学为主，另外辅助有课程设计的实践教学环节，还单独设立了实验课。
《机械原理》课程教学大纲(本科)
《机械原理》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号：020*******课程名称：机械原理总学时：56学时实验学时：12学时总学分： 3.5学分课程类别：专业技术基础课课程性质：必修课先行课程：高等数学机械制图工程力学材料科学基础适用专业：机械设计制造及其自动化专业本科生责任单位：机电工程学院开课学期：第4学期二、课程简介机械原理课程是高等工科学校本科机械类专业教学计划中的一门必修的技术基础课。
本课程主要研究各种机械的一般共性问题，即机构的组成原理、运动学及机器动力学和常用机构的分析与设计，以及机械传动系统方案设计等问题。
本课程的内容包括绪论、机构的结构分析、平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、其他常用机构、机械平衡、机械系统动力学和机械传动系统方案设计等。
三、课程目标课程目标1.具有正确识别和表达常用机构并能正确选择常用机构的能力。
课程目标2.具有利用基本知识、原理、特性分析比较机构的能力。
课程目标3.具有运用基本知识、方法和原理拟定、设计机械运动方案，设计机构的能力。
课程目标4.能够按着实验要求，正确构建实验方案的能力。
课程目标5.能够选择并熟练使用常用测量工具、仪器，获取实验数据的能力。
课程目标6.能够对获得的实验数据进行分析处理、获得有效结论的能力。
四、课程目标与毕业要求指标点的支撑关系五、课程的内容及要求、教学重点与难点（一）机械原理概述（支撑课程目标1）（1）主要教学内容本课程的研究对象和研究内容，课程的地位与作用，课程的性质与学习方法。
（二）平面机构的结构分析（支撑课程目标1、2、4、5、6）（1）主要教学内容机构结构分析的内容及目的，机构的组成，机构的运动简图(在实验课中结合实验进一步讲述)，机构具有确定运动的条件，平面机构自由度的计算，计算平面机构自由度时应注意的事项，机构的组成原理、结构分类及结构分析。
（2）知识点与能力点要求知识点：掌握机器、机构的概念及组成；了解高副低代方法和杆组划分及机构的级别；理解机器、机构、零件、构件、运动副、运动链、约束、自由度等基本概念；掌握机构运动简图绘制的方法；掌握机构具有确定运动的条件、机构自由度的计算、自由度计算注意事项。
《机械原理》笔记
《机械原理》*号内容第一章概论第一节本课程的研究内容什么是机器、机构?机器的三特征：１)由一系列的运动单元体所组成。
2)各运动单元体之间都具有确定的相对运动。
3）能转换机械能或完成有用的机械功以代替或减轻人们的劳动。
具有以上1、2两个特征的实体称为机构。
构件——由一个或多个零件连接而成的运动单元体。
零件——机器中的制造单元体。
第二节机构的分析与综合及其方法机构分析:对已知机构的结构和各种特性进行分析。
机构综合:根据工艺要求来确定机构的结构形式、尺寸参数及某些动力学参数。
机构综合的内容: 1.机构的结构综合2.机构的尺度综合3.机构的动力学综合。
机构的结构综合：主要研究机构的组成规律。
机构的尺度综合（或运动学综合）：研究已知机构如何按给定的运动要求确定其尺寸参数.概括为四类:(1)刚体导引:当机构的原动件做简单运动时，要求刚体连续地变换其位置。
(2)函数变换：使机构某从动件的运动参数为原动件运动参数的给定函数。
（3）轨迹复演：使连杆上某点的轨迹能近似地与给定曲线复合。
（4)瞬时运动量约束:按构件在某些特定位置时的运动量来设计机构的结构参数。
准点——符合预定条件的几个位置。
只要求几个位置处符合给定条件的机构综合方法称为准点法。
减小结构误差的途径是：合理确定准点的分布。
可按契比谢夫零值公式配置准点。
第三节学习本课的方法1．注意基本理论与基本方法之间的联系2. 用工程观点学习理论与基本方法3．注意加强感性认识和实践性环节第二章机构的结构分析第一节概述构成机构的基本要素——构件运动副运动链运动副:两构件间直接接触且能产生某些相对运动的联接称为运动副。
约束---对构件间运动的限制。
运动副元素—运动副参加接触的部分。
空间运动副和约束的关系。
平面机构中只有Ⅳ级副和Ⅴ级副。
(为什么？）低副－-－副元素为面接触(如移动副、转动副);高副－－-－副元素为点(线）接触。
运动链---构件由运动副连接而成的系统。
机构—选定机架,给相应的原动件，其余构件作确定运动的运动链。
机械原理目录及部分内容1资料
目录第一篇总论1绪论1．1机械原理课程的研究对象1．2机械原理课程的地位、研究内容及学习方法1．3机械原理学科发展及机械工业展望思考题第二篇机构的组成和分析2机构的组成和结构分析2．1机构的组成2．2机构运动简图2．3机构的自由度及其计算2．4平面机构的组成原理及结构分析思考题与习题3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速度瞬心法在平面机构运动分析中的应用3．3整体运动分析法在平面机构运动分析中的应用3．4杆组法在平面机构运动分析中的应用3．5典型题解析思考题与习题4平面机构的力分析和机械效率4．1机构力分析的目的和方法4．2作用在机构上的力4．3杆组法在平面连杆机构动态静力分析中的应用4．4运动副中的摩擦和自锁4．5考虑摩擦时平面机构的动态静力分析示例4．6机械的效率与自锁4．7典型题解析思考题与习题第三篇常用机构及其设计5平面连杆机构及其设计5．1连杆机构及其传动特点5．2平面四杆机构的基本类型及其演化5．3平面四杆机构的基本特性5．4平面连杆机构的设计5．5多杆机构的应用简介思考题与习题6凸轮机构及其设计6．1 凸轮机构的应用与分类6．2从动件的运动规律设计6．3凸轮轮廓曲线的设计6．4凸轮机构基本参数设计思考题与习题7齿轮机构及其设计7．1齿轮机构的应用、特点与分类7．2齿廓啮合基本定律与齿轮的齿廓曲线7．3渐开线齿廓7．4渐开线齿廓的啮合特性7．5渐开线标准齿轮的基本参数和尺寸计算7．6渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动7．7渐开线齿轮的加工7．8变位齿轮传动7．9斜齿圆柱齿轮传动7．10蜗杆传动机构7．11直齿圆锥齿轮传动7．12典型题解析思考题与习题8齿轮系及其设计8．1齿轮系及其分类8．2定轴轮系的传动比8．3周转轮系的传动比8．4复合轮系的传动比8．5轮系的功用8．6轮系的设计8．7其他行星传动简介思考题与习题9其他常用机构9．1间歇运动机构9．2万向联轴节机构9．3螺旋机构思考题与习题第四篇机构系统的动力学10机械的运转及其速度波动的调节10．1概述10．2机械系统运动方程的建立10．3机械系统运动方程式的求解10．4机械的速度波动及其调节方法思考题与习题11机械的平衡11．1机械平衡的目的、分类与方法11．2 刚性转子平衡的原理与方法11．3刚性转子的平衡试验11．4平面机构的平衡思考题与习题第五篇机械运动系统的方案设计12机械运动系统的方案设计12．1机械运动系统方案设计的内容12．2执行机构的功能原理设计12．3执行机构的运动规律设计12．4执行机构的型式设计12．5执行机构的运动协调设计12．6原动机的选择12．7机械传动系统方案设计12．8机械系统运动方案的评价思考题与习题参考文献第一篇总论1 绪论内容概要本章介绍机械原理课程的研究对象、研究内容；从认识机器入手，了解机器和机构的特点和组成，形成机械的基本概念；了解本课程的学习特点及本学科发展状况和趋势。
机械原理教案
机械原理教案一、引言。
机械原理是机械工程专业的重要基础课程，它主要研究机械运动的规律和性能，是机械设计、制造和维修的理论基础。
本教案旨在通过系统的教学安排和生动的案例分析，帮助学生全面深入地理解和掌握机械原理的基本概念和重要原理，提高学生的学习兴趣和学习效果，为学生今后的专业学习和工作奠定坚实的基础。
二、基本概念。
1. 机械原理的定义。
机械原理是研究机械运动的规律和性能的科学，它是机械工程的基础学科，也是机械设计、制造和维修的理论基础。
2. 机械原理的研究内容。
机械原理主要研究机械运动的基本规律，包括运动的描述、运动的变换、力的作用、力的分析等内容。
三、重要原理。
1. 运动的描述。
机械运动可以分为直线运动和旋转运动，直线运动可以用位移、速度和加速度来描述，旋转运动可以用角位移、角速度和角加速度来描述。
2. 运动的变换。
机械运动可以通过齿轮、带传动、连杆机构等方式来实现运动的变换，不同的机构可以实现不同的运动变换。
3. 力的作用。
机械运动需要受到外力的作用才能实现，力的作用可以通过力的分解和合成来分析和计算。
4. 力的分析。
机械运动中的力可以通过牛顿定律和动力学原理来进行分析，力的大小和方向可以通过力的平衡和力的合成来确定。
四、教学方法。
1. 理论教学。
通过讲授机械原理的基本概念和重要原理，帮助学生建立起系统的理论知识体系。
2. 实践教学。
通过实验和案例分析，帮助学生深入理解和掌握机械原理的实际应用，培养学生的动手能力和创新意识。
3. 互动教学。
通过课堂讨论和互动问答，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性，促进师生之间的良好互动。
五、教学安排。
1. 第一周，机械原理基本概念的讲解和理论分析。
2. 第二周，机械运动的描述和变换的实验教学。
3. 第三周，力的作用和分析的案例分析和讨论。
4. 第四周，机械原理的综合应用和实践操作。
六、教学评价。
1. 学生考核。
通过平时作业、实验报告和期末考试等方式对学生进行全面的考核，评价学生的学习成绩和学习效果。
机械原理电子书
机械原理电子书机械原理是机械工程专业的基础课程，它是研究物体在外力作用下的运动规律和力学性质的一门学科。
在机械原理的学习过程中，我们需要了解和掌握各种机械装置的工作原理和结构特点，以及力学分析的基本方法和技巧。
本电子书将系统地介绍机械原理的基本理论和实际应用，帮助读者深入理解机械原理的知识，并能够在工程实践中灵活运用。
第一章，机械原理基础。
机械原理的基础知识包括力的概念、力的作用效果、力的合成与分解、力的平衡和力的矩。
力是机械运动的基本原因，了解力的基本概念对于理解机械原理至关重要。
在本章中，我们将详细介绍力的概念和分类，力的作用效果以及力的平衡条件，帮助读者建立起对力的基本认识。
第二章，运动与力学分析。
机械装置的运动是由力所驱动的，因此了解物体的运动规律对于分析机械原理具有重要意义。
本章将介绍运动的基本概念，包括位移、速度、加速度等，同时还将介绍运动的描述方法和运动规律的基本原理。
另外，我们还将介绍力学分析的基本方法和技巧，帮助读者掌握力学分析的基本思路和步骤。
第三章，机械结构与传动。
机械结构是机械装置的基本组成部分，它包括各种机械零件和连接件。
在本章中，我们将介绍机械结构的分类和特点，包括刚性连接和柔性连接的原理，以及各种传动装置的工作原理和结构特点。
通过学习本章内容，读者将能够深入了解机械结构的基本原理，为后续的机械设计和分析打下坚实的基础。
第四章，机械原理的应用。
机械原理的应用广泛存在于各种机械设备和工程实践中，包括汽车、船舶、飞机、机械制造等领域。
在本章中，我们将介绍机械原理在实际工程中的应用案例，包括机械传动系统的设计与分析、机械结构的优化与改进等内容。
通过学习本章内容，读者将能够将机械原理的知识灵活运用于工程实践中，提高工程设计和分析的能力。
结语。
机械原理是机械工程专业的重要基础课程，它为后续的机械设计和分析打下了坚实的基础。
通过学习本电子书，读者将能够系统地掌握机械原理的基本理论和实际应用，提高机械设计和分析的能力，为将来的工程实践奠定良好的基础。
机械原理课程大纲
机械原理课程大纲一、课程背景机械原理是机械工程专业的基础课程之一，旨在培养学生对机械原理的基本理论和工程应用的理解与掌握，为学生提供机械工程领域的理论基础。
二、课程目标1. 提供学生机械原理的基本概念和理论框架，使其理解机械系统的组成和工作原理。
2. 培养学生运用机械原理解决相关问题的能力，包括分析和设计机械系统、进行力学计算等。
3. 培养学生的实践能力，通过实验和案例分析，使其具备动手能力和解决实际问题的能力。
三、课程内容1. 弹性力学基础1.1 应力和应变1.2 弹性体力学定律1.3 弹性体力学基本方程1.4 应力应变关系2. 受力分析2.1 平衡条件和受力分析方法2.2 受力系统的合力和力矩计算2.3 刚体受力分析3. 运动学3.1 直线运动和曲线运动3.2 速度和加速度的计算3.3 刚体运动分析4. 动力学4.1 牛顿第二定律和动量定理4.2 动力学方程的推导和应用4.3 机械能和功的计算4.4 机械系统的动力学分析5. 静力学5.1 静力学基本概念及平衡条件5.2 刚体平衡和静力学方程5.3 静力学分析的应用6. 机械元件分析6.1 杆件和连接件的静力学分析6.2 齿轮传动的力学分析6.3 皮带和链条传动的力学分析6.4 弹簧和阻尼器的力学分析四、教学方法1. 理论讲授：通过课堂讲解，系统介绍机械原理的基本概念和理论框架。
2. 实验演示：开展实验演示，直观展示机械原理的工程应用，加深学生对知识的理解。
3. 课堂讨论：组织学生参与讨论，引导他们分析和解决机械原理相关问题，培养合作和创新意识。
五、考核方式1. 课堂表现：包括课堂参与和课后作业的完成情况。
2. 实验报告：对实验过程和结果进行总结和分析。
3. 期中考试：对学生对课程内容的理解和运用能力进行考查。
4. 期末考试：综合考核学生对整个课程的掌握程度。
六、参考教材1. 《机械原理》（第四版），作者：程光著，出版社：高等教育出版社。
2. 《机械原理与机构学》（第六版），作者：唐学韬、王元元著，出版社：清华大学出版社。
机械原理复习教案
机械原理复习教案一、教学目标1. 理解机械原理的基本概念、原理和方法，掌握机械原理的基本计算方法。
2. 熟悉常用机械零件的结构、分类和应用及其作用原理、设计要求和使用条件。
3. 掌握运用机械原理的基本原理和方法，解决机械结构设计的问题。
二、教学内容1. 机械原理的基本概念机械原理是指研究机械运动和力学性质的一门学科。
机械原理分为静力学和动力学两大部分。
2. 机械原理的基本原理与方法（1）平衡状态的条件：平衡的要求是两个方向的力合成为零，三个方向的力合成为零，通过平衡状态可计算出一个物体的重心位置及物体稳定的条件。
（2）动力学：动力学研究机械运动和力学性质的关系。
绘制运动曲线进行计算，例如多级齿轮副的稳定性分析、滑动轮组的力学计算等。
3. 常用机械零件的结构与分类（1）齿轮：齿轮是用于变速和传递动力的零件。
根据齿轮的种类可分为传动齿轮和定位齿轮两大类。
（2）联轴器：联轴器是用于传递转矩的零件。
根据结构和使用条件可分为弹性元件式联轴器、硬性联轴器和湿式摩擦式联轴器。
（3）轴承：轴承是用于支承旋转机械零件的零件。
根据轴承的结构和使用条件可分为滑动轴承和滚动轴承。
4. 常用机械零件的应用及其作用原理、设计要求和使用条件（1）齿轮的应用及其作用原理、设计要求和使用条件：齿轮在各种机械设计中都有广泛的应用，根据不同的使用环境和工作要求制定不同的设计要求，例如山地车的链条齿轮，要求耐磨，便于变速等。
（2）联轴器的应用及其作用原理、设计要求和使用条件：联轴器在控制旋转运动方向和传递转矩方面具有重要作用。
其设计要求包括传动能力强、密封性好等。
（3）轴承的应用及其作用原理、设计要求和使用条件：轴承在机械中起着支承和导向的作用，轴承必须具有耐磨损、高负荷能力、高速运转等特点。
三、教学方法1. 讲授法：介绍机械原理和常用机械零件的结构、分类及应用。
2. 实践操作法：通过实践操作教学，让学生掌握机械原理的基本计算方法。
3. 示范演示法：以实例讲解机械原理的基本原理和方法，让学生快速理解。
机械原理 第8版
机械原理第8版简介《机械原理》是一本全面介绍机械工程基本原理和方法的教材。
该教材广泛应用于机械工程专业的本科和研究生课程中。
本文将主要介绍《机械原理》第8版的内容概述以及该教材在机械工程教育中的重要性。
内容概述《机械原理》第8版共分为八部分，涵盖了机械工程中的基本原理和方法。
下面将对各部分的主要内容进行简要介绍。
第一部分：力分析该部分介绍了力的基本概念、力的合成与分解、力的平衡条件等内容。
力是机械工程中最基本的概念，理解力的性质和作用对于后续的学习非常重要。
第二部分：力的作用分析该部分主要涉及静力学的内容，包括力点、力矩、力的偶、平衡条件等。
通过学习力的作用分析，可以有效地理解和分析各种机械系统的平衡情况。
第三部分：运动分析该部分介绍了运动学的基本概念和方法，包括位移、速度、加速度等。
运动学是机械工程中研究物体运动规律的基础，通过学习运动分析，可以深入理解各种机械系统的运动特性。
第四部分：动力学基础该部分主要介绍了动力学的基本原理和方法，包括牛顿定律、动量守恒、功和能量等。
动力学是机械工程中研究物体受力和运动规律的重要分支，对于设计和分析机械系统至关重要。
第五部分：动力学进阶该部分深入讨论了动力学中的一些高级概念和方法，包括刚体动力学、振动理论等。
这些内容对于分析和设计复杂的机械系统非常有帮助。
第六部分：机构与机械系统分析该部分介绍了机构的基本概念和分类，以及机械系统的分析和设计方法。
通过学习这些内容，可以有效地理解和设计各种机械系统。
第七部分：齿轮与齿轮传动该部分主要讨论了齿轮和齿轮传动的原理和计算方法。
齿轮传动是机械工程中常见的传动方式之一，通过学习齿轮与齿轮传动的内容，可以为实际机械设计提供指导和参考。
第八部分：离合器与制动器该部分介绍了离合器和制动器的工作原理和设计方法。
离合器和制动器是机械系统中常见的装置，学习其工作原理和设计方法对于实际应用非常重要。
机械工程教育中的重要性《机械原理》作为一本经典的教材，在机械工程教育中起着重要的作用。
《机械原理》课程思政教学设计
《机械原理》课程思政教学设计一、教学目标1. 掌握机械原理的基本概念和核心知识。
2. 通过课程内容培养学生的爱国情怀和科学精神。
3. 激发学生对机械工程领域的兴趣和热情。
4. 提升学生的创新意识和实践能力。
二、思政结合点1. 文化自信：通过介绍中国古代机械工程成就，如指南车、水碓磨等，增强学生的文化自信。
2. 科学精神：讲述机械原理的发展历程，强调科学探索的重要性和科学家的精神。
3. 爱国情怀：展示中国现代机械工程的发展，如高铁、航空航天等，激发学生的爱国情怀。
三、教学内容与方法1. 教学内容1. 基础概念：详细讲解机械原理的基本概念、原理和应用。
2. 历史与发展：介绍机械原理的历史背景，包括古代机械和现代机械的发展历程。
3. 中国机械成就：重点介绍中国在机械工程领域的成就和贡献。
2. 教学方法案例教学：结合具体案例，分析机械原理在实际中的应用。
实验教学：通过实验验证机械原理，加深学生的理解和实践能力。
课堂讨论：鼓励学生参与课堂讨论，发表自己的观点和看法。
四、教学评价与反馈机制1. 教学评价课堂表现：观察学生的课堂参与度，评估其学习态度和兴趣。
作业与测验：通过作业和测验来检验学生对机械原理知识的掌握情况。
项目实践：鼓励学生进行小组项目实践，评价其团队合作和创新能力。
2. 反馈机制定期反馈：定期与学生沟通，了解他们的学习困难和需求。
教学调整：根据学生的反馈，适时调整教学内容和方法。
五、教学保障措施1. 优质师资：确保教师具备专业知识和思政教育能力。
2. 教学资源：提供丰富的教学资源，包括教材、实验设备等。
3. 教学环境：创造积极向上的学习氛围，鼓励学生自主学习和探索。
通过这样的教学设计，《机械原理》课程不仅能够传授专业知识，还能够有效地融入思政教育，培养出既具备专业素养又具备良好思想道德品质的学生。
《机械原理》教学大纲
机械系统动力学仿真的基本原理和 方法
02
机械系统动力学仿真的软件工具介 绍与使用
机械系统动力学仿真的实验设计与 实施
03
机械系统动力学仿真的结果分析与 讨论
04
07 课程考核方式与标准
平时成绩评定方法及标准
课堂表现
积极参与课堂讨论，认真听讲， 及时完成课堂练习和作业。
出勤率
保持高出勤率，不迟到、早退 或旷课。
机构运动参数测定的实 验装置与操作步骤
机构运动参数测定的数 据处理与分析
机构运动参数测定的误 差来源与减小误差的方 法
机械传动性能测定实验
01
机械传动性能测定的基本原理和方法
02 机械传动性能测定的实验装置与操作步骤
03
机械传动性能测定的数据处理与分析
04
机械传动性能的评价指标与讨论
机械系统动力学仿真实验
总评成绩计算方法及标准
总评成绩组成
平时成绩占30%，期末考试成 绩占70%。
成绩评定标准
平时成绩根据课堂表现、出勤 率和作业完成情况综合评定； 期末考试成绩根据试卷评阅结
果确定。
总评成绩等级划分
90分以上为优秀，80-89分为 良好，70-79分为中等，6069分为及格，60分以下为不
及格。
谢谢聆听
缺点及适用场合。
带传动的参数选择与计算
掌握带轮直径、带速、中心距等参数 的选择原则，以及传动功率、带张力 等参数的计算方法。
链传动的参数选择与计算
掌握链轮齿数、链节距、中心距等参 数的选择原则，以及传动功率、链张 力等参数的计算方法。
轮系分析与设计
轮系的类型与特点
了解定轴轮系、周转轮系等不同类型轮系的 工作原理和特点。
机械基础教学
机械基础教学机械基础教学是工科类专业学生必须掌握的基础知识，涉及到机械原理、机械设计、机械制造等多个方面的知识。
通过机械基础教学的学习，学生能够掌握基本的机械知识和技能，为将来的专业发展打下坚实的基础。
本文将就机械基础教学进行详细的介绍，包括教学内容、教学方法以及教学意义等方面的内容。
一、教学内容机械基础教学的内容涵盖了机械工程领域的基本理论和技术，主要包括以下几个方面的内容：1. 机械原理：介绍机械原理的基本概念、原理和应用。
包括机械力、运动、能量、传动等基本原理，以及相关的计算和分析方法。
2. 机械设计：介绍机械设计的基本原理和方法，包括机械零件的设计、选择和配合原理，机械系统的设计和分析方法等内容。
3. 机械制造：介绍机械制造的基本工艺和方法，包括机械加工、焊接、铸造、热处理等内容。
4. 机械工程材料：介绍机械工程材料的基本性能和应用，包括金属材料、非金属材料等的性能、用途和选择原则。
5. 机械传动：介绍机械传动的基本原理和方式，包括齿轮传动、链传动、带传动等的设计和应用。
二、教学方法机械基础教学的方法主要包括理论教学、实验教学和实践教学等多种形式。
1. 理论教学：通过课堂讲授、教材阅读等方式，向学生传授机械基础知识和理论。
教师可以采用讲解、案例分析等方式，帮助学生理解和掌握关键的理论知识。
2. 实验教学：通过实验操作，让学生亲自动手，深入理解和掌握机械基础知识。
教师可以设计一些简单实用的实验，并引导学生进行观察、分析和总结，以提高其实验能力和分析能力。
3. 实践教学：组织学生参与一些实际的机械设计、制造和应用项目，让学生在实践中学习和提高。
通过参与项目，学生不仅能够了解实际的机械工程问题，还能锻炼自己的解决问题能力。
以上教学方法的结合运用，能够有效提高学生的机械基础知识的掌握程度，培养学生的分析、解决问题的能力，为他们的专业发展打下坚实的基础。
三、教学意义机械基础教学对工科类专业学生具有重要的意义。
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机构的特征 人为的实物组合体。 ⑴ 人为的实物组合体。 各实体之间具有确定的相对运动。 ⑵ 各实体之间具有确定的相对运动。 从结构和运动的观点来看，机构和机器没有区别。 从结构和运动的观点来看，机构和机器没有区别。
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● ● ● ●
什么是机械？ 什么是机械？ 机械( 机器与机构的总称。 机械(Machinery)—机器与机构的总称。 ) 机器与机构的总称 现代机械的组成 动力( 动力(Power)子系统； )子系统； 执行( 执行(Execution)子系统； )子系统； 传动( 传动(Transmission)子系统； )子系统； 控制( 控制(Control)子系统。 )子系统。
动力子系统 传动子系统 执行子系统
控制子系统
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自动洗衣机
控制器(控制 控制器 控制) 控制
波轮(执行 波轮 执行) 执行 电动机(动力 电动机 动力) 动力 传动) 带(传动 传动
减速器(传动 减速器 传动) 传动
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构件平面运动类型 定轴转动、直线移动、平面平行运动、一般平面运动。 定轴转动、直线移动、平面平行运动、一般平面运动。 构件运动方式 连续单向运动、间歇单向运动、连续往复运动、 连续单向运动、间歇单向运动、连续往复运动、间歇往 复运动等。 复运动等。
动作要求 输出运动形式与数量 运动传递与转换的类型与数量 选择或创新满足要求的 机构类型和结构型式 机构的协调配合 机械系统 输入运动形式与数量
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机械系统运动学及动力学综合及分析 运动学及动力学综合及分析( ⑵ 机械系统 运动学及动力学综合及分析 (Synthesis and analysis of kinematics and dynamics) )
带传动
挡块 动爪 滑杆
蜗杆传动
连杆机构
凸轮机构 电动机
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工件自动装卸装置
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工业机器人
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机器的特征 人为的实物组合体。 ⑴ 人为的实物组合体。 ⑵ 各实体之间具有确定的相对运动。 各实体之间具有确定的相对运动。 能够完成能量、物料、信息的传递与转换。 ⑶ 能够完成能量、物料、信息的传递与转换。 机构的概念及功能 机构—两个以上的构件通过可动联接形成的构件系统 两个以上的构件通过可动联接形成的构件系统， 机构 两个以上的构件通过可动联接形成的构件系统， 各构件之间具有确定的相对运动。 各构件之间具有确定的相对运动。 ● 可按预期的规律实现运动和力的传递与转换。 可按预期的规律实现运动和力的传递与转换。 能将一个或几个构件的给定运动， ● 能将一个或几个构件的给定运动，转变成其他构件所需 的确定运动。 的确定运动。
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Hale Waihona Puke 机械原理的发展机械学科与电磁学、 光学、 计算机科学、 信息学、 ● 机械学科与电磁学 、 光学 、 计算机科学 、 信息学 、 生物 管理科学等学科领域相互渗透融合。 学、管理科学等学科领域相互渗透融合。 研究领域向自动、智能化、微型精巧化方向发展。 ● 研究领域向自动、智能化、微型精巧化方向发展。 研究对象向空间机构、开链机构、多自由度机构发展。 ● 研究对象向空间机构、开链机构、多自由度机构发展。 机构的工作介质向多种工作介质(包括弹性构件， ● 机构的工作介质向多种工作介质(包括弹性构件，柔性构 液介质， 磁场、 量子场等)方向发展。 件，气、液介质，电、磁场、光、量子场等)方向发展。 分析与设计方法向动力分析、动态设计方向发展。 ● 分析与设计方法向动力分析、动态设计方向发展。 研究方向朝系统动力学、 弹性动力学、分析动力学、 ● 研究方向朝系统动力学 、 弹性动力学 、 分析动力学 、 多 体动力学等方面发展， 振动、冲击噪声的分析、 体动力学等方面发展 ， 振动 、 冲击噪声的分析 、 设计与 控制等成为机械动力学的新的研究热点。 控制等成为机械动力学的新的研究热点。 现代解析法、 ● 现代解析法 、 数值计算方法以及各种最优化方法得到十 分广泛的应用 。
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2. 机械系统运动方案设计(Movement scheme design)的 机械系统运动方案设计 运动方案设计( ) 主要内容及机械原理的定位与任务 机械系统运动方案设计即机械系统运动简图 (Kinematic sketch)设计，内容为： )设计，内容为： 机构及机械系统的选型与综合 选型与综合( ⑴ 机构及机械系统的 选型与综合 (Type selection and synthesis) )
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第二节 机械总体方案设计的内容及 机械原理课程的定位与任务
1. 机械产品的总体方案设计(Concept design) 机械产品的总体方案设计 方案设计( ) 方案设计主要包括三方面内容： 方案设计主要包括三方面内容： 功能原理方案设计( ⑴ 功能原理方案设计(Function and working principle scheme design) design) 机械系统运动方案设计 运动方案设计( ⑵ 机械系统运动方案设计(Kinematic precept design) ) 方案的评价与优选 评价与优选( ⑶ 方案的评价与优选(Evaluation and optimal selection) )
1
绪
论
第一节 机器的功能结构及机构
机器的概念与功能 机器的概念与功能 机器( 机器 (Machine)是执行机械运动的装置 ， 用来转换或传 ) 是执行机械运动的装置， 能量( 递能量(Energy)、物料(Materials)或信息(Information)。 ) 物料( ) 信息( ) 机器的分类 力能机器 工作(或工艺) 工作(或工艺)机器 信息机器
运动传递与转换的 具体参数及规律 若干设计方案 方案评价与优选
运动学尺度设计 运动及动力性能分析 最佳设计方案
动力学初步设计
机 械 系 统 运 动 方 案 设 计 是 进 行 创 造 性 构 思 (Creative design)和创新设计(Innovative design)的重要过程。 )的重要过程。 ) 创新设计(
机械原理
主要参考书
1 黄茂林 ， 秦伟 ． 机械原理 ． 北京 ： 机械工业出版社 ， 黄茂林， 秦伟． 机械原理． 北京： 机械工业出版社， 2002 2 申永胜．机械原理教程．北京：清华大学出版社，1999 申永胜．机械原理教程．北京：清华大学出版社， 3 黄锡凯，郑文纬．机械原理（第六版）．北京：高等教 黄锡凯，郑文纬．机械原理（第六版） 北京： 育出版社， 育出版社，1993 4 孙桓，陈作模．机械原理（第五版） ．北京：高等教育 孙桓，陈作模．机械原理（第五版） 北京： 出版社， 出版社，1996
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机械原理课程的核心 机械运动方案设计 机械原理课程的定位 学习解决机械系统中的执行机构及其系统运动方案设计 的基本理论与方法， 的基本理论与方法，重点是执行机构及其系统的运动方案设 计。 课程任务 为机械系统的运动方案设计奠定坚实的理论、 为机械系统的运动方案设计奠定坚实的理论、方法与技 能的基础。 能的基础。 考核方式 课程结业成绩由以下几部分组成：单元测验(两次) 课程结业成绩由以下几部分组成：单元测验(两次)20%； ； 出勤5%；作业10%；期末考试 出勤 ；作业 ；期末考试65%。 。
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运动转换形式 连续转动→ 连续转动→单向直线移动 连续转动→往复直线移动 连续转动→ 连续转动→ 连续转动→带停歇往复直线移动 连续转动→ 连续转动→单向间歇直线移动 连续转动→ 连续转动→单向间歇转动 连续转动→ 连续转动→双向摆动 连续转动→ 连续转动→带停歇双向摆动 连续转动→ 连续转动→连续转动 往复摆动→ 往复摆动→单向间歇转动 连续转动→实现预定轨迹等。 连续转动→实现预定轨迹等。
9–小齿轮、 10–大齿轮、 小齿轮、 大齿轮、 小齿轮 大齿轮
内燃机
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典型机器分析
1. 单缸四冲程内燃机 工作原理 1. 活塞下行，进气阀开启，排气 活塞下行，进气阀开启， 阀关闭，混合气体进入气缸； 阀关闭，混合气体进入气缸； 2. 活塞上行，进、排气阀关闭， 活塞上行， 排气阀关闭， 混合气体被压缩， 混合气体被压缩，在顶部点火 燃烧； 燃烧； 3. 高压燃烧气体推动活塞下行； 高压燃烧气体推动活塞下行； 4. 活塞上行，排气阀开启，废气 活塞上行，排气阀开启， 体被排出汽缸。 体被排出汽缸。
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2. 工件自动装卸装置 工件 定爪 机构组成 装配夹具 带传动机构 蜗杆传动机构 工件载送器 凸轮机构 连杆机构 工作原理 1. 滑杆左移 ， 夹持器将 滑杆左移， 工件夹住。 工件夹住。 2. 滑杆带着工件右移 ， 滑杆带着工件右移， 夹持器动爪受挡块的 压迫将工件松开， 压迫将工件松开 ， 工 件落入载送器被传送 到下一道工序。 到下一道工序。
2
机器的基本功能结构 机构( 实现运动的传递与转换的系统。 机构(Mechanism)—实现运动的传递与转换的系统。 ) 实现运动的传递与转换的系统 一台机器可能是由一种机构组成，也可能是由若干种机 一台机器可能是由一种机构组成， 构组成，它们按一定的规律相互协调配合， 构组成，它们按一定的规律相互协调配合，通过有序的运动 和动力的传递与转换来完成预期的功能。 和动力的传递与转换来完成预期的功能。
3 4 2 1 7 5 6
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内燃机
5
内燃机的工作过程
进气 压缩 爆炸 排气
内燃机的机构组成 曲柄滑块机构( 曲柄滑块机构(Slider-crank mechanism) ) 实现移动与转动之间的运动转换 凸轮机构( 凸轮机构(Cam mechanism) ) 启闭进气阀、排气阀。 启闭进气阀、排气阀。 齿轮机构( 齿轮机构(Gears) ) 保证进气阀、 保证进气阀、排气阀和活塞之间的 协调动作。 协调动作。
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结论 机构是所有机器的共性功能组成部分。 ⑴ 机构是所有机器的共性功能组成部分。凡需要实现某 种运动传递与转换的地方，都可采用对应的某种机构。 种运动传递与转换的地方，都可采用对应的某种机构。 同一种机构，改变构件的尺寸、形状等参数， ⑵ 同一种机构，改变构件的尺寸、形状等参数，就可以 获得运动形式相同，但运动范围、运动方向以及速度、 获得运动形式相同，但运动范围、运动方向以及速度、加速 度等运动参数不同的输出运动。 度等运动参数不同的输出运动。 ⑶ 通过一些典型机构的不同组合以及改变机构的几何 参数，可以实现各种各样的运动及动力要求， 参数，可以实现各种各样的运动及动力要求，完成各种工作 过程，创造出千差万别、各种功能的机器。 过程，创造出千差万别、各种功能的机器。