机械系统动力学讨论课
机械工程基础教案
机械工程基础教案第一章：机械工程概述教学目标：1. 了解机械工程的定义、发展历程和应用领域。
2. 掌握机械工程的基本要素和设计原则。
3. 了解机械工程的重要性和对社会发展的贡献。
教学内容：1. 机械工程的定义和发展历程。
2. 机械工程的应用领域和基本要素。
3. 机械工程的设计原则和重要性。
4. 机械工程对社会发展的贡献。
教学方法：1. 讲授法：讲解机械工程的定义、发展历程和应用领域。
2. 案例分析法：分析机械工程的成功案例，展示机械工程对社会发展的贡献。
教学评估：1. 课堂讨论：学生能积极参与讨论机械工程的基本要素和设计原则。
2. 小组项目：学生能分组完成一个机械工程设计项目，展示其对机械工程的理解和应用能力。
第二章：机械零件与材料教学目标：1. 了解机械零件的分类和功能。
2. 掌握机械零件的设计和选材原则。
3. 了解常用机械材料的特性和应用。
教学内容：1. 机械零件的分类和功能。
2. 机械零件的设计和选材原则。
3. 常用机械材料的特性和应用。
教学方法：1. 讲授法：讲解机械零件的分类和功能，以及机械零件的设计和选材原则。
2. 实验法：学生通过实验了解常用机械材料的性能和应用。
教学评估：1. 课堂练习：学生能完成机械零件设计和选材的练习题。
第三章：机械制造工艺教学目标：1. 了解机械制造的基本工艺和方法。
2. 掌握机械制造工艺参数的计算和选择。
3. 了解机械制造过程中的质量控制和安全生产。
教学内容：1. 机械制造的基本工艺和方法。
2. 机械制造工艺参数的计算和选择。
3. 机械制造过程中的质量控制和安全生产。
教学方法：1. 讲授法：讲解机械制造的基本工艺和方法。
2. 案例分析法：分析机械制造过程中的成功案例，展示质量控制和安全生产的重要性。
教学评估：1. 课堂讨论：学生能积极参与讨论机械制造工艺参数的计算和选择。
2. 小组项目：学生能分组完成一个机械制造工艺设计项目，展示其对机械制造工艺的理解和应用能力。
天津大学 机械原理与机械设计 主编张策 第十一章 机械系统动力学 ppt课件
若忽略 Med 随等效构件角速度的变化，则
MedMer11TMer2 2
若Je、Me均为等效构件角位移的周期性函数，则在其变 化的公共周期内，Med与Mer作功相等，机械的动能增量 为零。
a a [M e( d) M e(r)d ] 1 2 J a a 2 1 2 J aa 2 0
经过Je与Me变化的一个公共周期，等效构件的角速度将 恢复到原来的数值。因此，在稳定运转阶段，等效构件
b)找到 Emax、Emin 及其所在位置后，即可求得 W n 。
Wn 的求解
飞轮设计
能量指示图
任取一点为起点，按一定的比例用矢量依次表示相应位置
处 Med 与 Mer 之间所包含的各块面积。盈功为正，箭头向上； 亏功为负，箭头向下。一个周期始末位置的动能相等，能量
指示图的首尾应在同一水平线上。显然，系统在 b 点动能最 小，而在 c 点动能最大；图中折线最高、最低点的距离 Amax 所代表的盈亏功即为 Wn 。
等效构件的等效质量(等效转动惯量)所具有的动能，应等 于机械系统的总动能；等效构件上的等效力(等效力矩)所 产生的功率，应等于机械系统的所有外力与外力矩所产生 的总功率。
等效力矩
等效转 动惯量
等效力
单自由度机械系 统的动力学分析
等效质量
定轴转动构件
直线移动构件
求出位移 S 或角位移 的变化规律，即可获得系统
外力与运动参数（位移、速度等）之间的函数关系式
一、拉格朗日方程
动能
势能
自由度
ddtqE i qEi U qi Fei (i 1 ,2 , ,N )
广义力
广义速度
广义坐标
多自由度机械系 统的动力学分析
ddtqE i qEi U qi Fei (i 1 ,2 , ,N )
《机械动力学》课程思政方案及实施案例
《机械动力学》课程思政方案及实施案例1. 课程简介《机械动力学》作为机械工程及相关专业的一门重要基础课程，主要研究机械系统的运动规律、受力分析及其动态性能。
课程内容涉及物理、数学、力学等多个领域，对于培养学生的科学素养、创新能力和工程实践能力具有重要意义。
2. 思政目标在《机械动力学》的教学过程中融入思想政治教育，旨在：- 加强学生社会主义核心价值观的教育，培养学生的国家使命感和社会责任感。
- 激发学生对科学研究的热情，树立正确的研究态度和学术道德。
- 培养学生团结协作、勇于创新的精神，提高解决复杂工程问题的能力。
- 引导学生将个人发展与国家需求相结合，为社会主义现代化建设贡献力量。
3. 思政方案3.1 教学内容与思政元素的融合在教学内容中嵌入思政元素，将专业知识与思想政治教育相结合。
例如：- 在讲述牛顿运动定律时，引入我国航天事业的发展历程，强调科学理论对国家科技进步的重要性。
- 在讲解动力学方程求解时，结合国家战略需求，例如高铁、飞机等交通工具的动态性能优化。
3.2 教学方法与思政教育的融合采用案例教学、讨论式教学等方法，引导学生主动思考、分析问题。
例如：- 通过分析机械系统在实际应用中的故障案例，培养学生严谨的科学态度和工程伦理意识。
- 组织学生讨论国内外先进制造技术的发展趋势，启发学生关注国家产业升级和创新驱动发展战略。
3.3 实践活动与思政教育的融合开展形式多样的实践活动，提高学生的实践能力和创新意识。
例如：- 组织学生参与科研项目或实验设计，培养学生的团队合作精神和科研能力。
- 开展机械设计竞赛等活动，鼓励学生将所学知识应用于实际问题，提升解决复杂工程问题的能力。
4. 实施案例4.1 案例一：社会主义核心价值观教育在讲解质点运动规律时，引入“两弹一星”精神，讲述科学家们为国家和人民利益而奋斗的故事，强调爱国主义、集体主义和社会主义价值观。
4.2 案例二：学术道德与科研精神培养在动力学方程求解环节，强调学术诚信的重要性，引导学生正确引用文献，尊重他人成果。
机械系统动力学特性的模态分析
机械系统动力学特性的模态分析机械系统动力学是研究物体在受到外力作用下的运动规律和机械系统动态特性的学科。
其中，模态分析是一种重要的方法，用于研究机械系统的固有振动特性。
本文将介绍机械系统动力学特性的模态分析方法及其应用。
一、模态分析的基本概念模态分析是研究机械系统振动模态的一种方法。
模态是指机械系统在自由振动状态下的振动形式和频率。
模态分析通过分析机械系统的初始条件、约束条件和外力等因素，确定机械系统的固有频率和振型，并进一步得到机械系统的振荡特性。
二、模态分析的基本步骤模态分析一般包括以下几个步骤：1. 系统建模：根据实际情况，将机械系统抽象为数学模型，包括质量、刚度、阻尼等参数。
2. 求解特征值问题：通过求解系统的特征值问题，得到系统的固有频率和振型。
3. 模态验算：将得到的固有频率和振型代入原始方程，验证其是否满足振动方程。
4. 模态分析：通过对系统的振动模态进行进一步分析，得到系统的动态响应和振动特性。
三、模态分析的应用模态分析在机械工程领域有广泛的应用。
主要包括以下几个方面：1. 结构优化设计：通过模态分析，可以评估机械系统的固有频率和振型，判断系统是否存在共振现象或其他异常振动情况，为结构设计提供依据。
2. 动力学特性分析：通过模态分析，可以了解机械系统的振动特性，包括固有频率、阻尼特性和模态质量等指标，为系统的动力学性能评估和优化提供依据。
3. 故障诊断与预测：模态分析可以用于机械系统的故障诊断和预测。
通过对机械系统振动模态的变化进行监测和分析，可以判断系统是否存在故障，并提前发现潜在的故障。
4. 振动控制技术：通过模态分析，可以了解机械系统振动的特征，并采取相应的振动控制措施。
比如调节系统的阻尼、改变系统的刚度等，来减小系统的振动幅度，提高系统的稳定性和工作性能。
四、模态分析存在的问题与挑战模态分析作为一种成熟的技术方法，仍然面临一些问题和挑战。
例如，模态分析需要对机械系统进行精确的建模，包括质量、刚度和阻尼等参数的准确度和全面性。
《机械设计基础》教案
《机械设计基础》教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解机械设计的基本原理和方法；（2）掌握机械零件的主要参数和选型依据；（3）熟悉机械系统的运动分析和动力分析；（4）能够运用机械设计软件进行简单的机械设计。
2. 过程与方法：（1）通过案例分析，培养学生的创新意识和解决问题的能力；（2）利用模拟实验和实际操作，提高学生的动手能力和实践能力；（3）采用小组讨论和课堂讲解，培养学生的团队协作和沟通能力。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对机械设计的兴趣和热情；（2）增强学生对机械工程领域的认同感和责任感；（3）培养学生追求卓越、精益求精的职业精神。
二、教学内容第1课时：机械设计概述1. 机械设计的意义和任务2. 机械设计的过程和方法3. 机械设计师的要求和素质第2课时：机械零件的设计方法1. 机械零件的设计原则2. 机械零件的选材和加工3. 机械零件的强度计算和校核第3课时：机械系统的运动分析1. 机械系统的自由度和平衡条件2. 机械系统的运动学分析3. 机械系统的动力学分析第4课时：机械系统的动力分析1. 机械系统的动力源和动力传递2. 机械系统的负载分析和计算3. 机械系统的动力性能优化第5课时：机械设计实例分析1. 机械设计案例介绍2. 机械设计案例分析3. 机械设计案例总结和启示三、教学资源1. 教材：《机械设计基础》2. 辅助材料：PPT课件、教学图样、设计软件教程3. 实验设备：机械设计实验台、测量工具、模拟实验器材四、教学过程1. 导入：通过展示实际机械产品，引发学生对机械设计的兴趣，激发学习动机。
2. 讲解：结合PPT课件和教材，讲解本节课的重点内容，引导学生主动思考和提问。
3. 案例分析：分析机械设计实例，让学生了解机械设计的过程和方法，培养学生的创新意识和解决问题的能力。
4. 实践操作：安排学生进行模拟实验或实际操作，巩固所学知识，提高学生的动手能力和实践能力。
5. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，分享学习心得和设计思路，培养学生的团队协作和沟通能力。
机械装备原理课程设计
机械装备原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握机械装备的基本原理，包括力学、运动学及动力学基础知识。
2. 学生能描述常见机械传动装置的类型及工作原理，如齿轮传动、皮带传动等。
3. 学生能解释机械装备中常用材料的特点及应用。
技能目标：1. 学生能运用所学的机械原理，分析和解决简单的机械装备问题。
2. 学生能设计简单的机械装置，并进行模拟实验，验证其功能。
3. 学生能运用计算机辅助设计软件（如CAD）绘制机械装备的零部件及装配图。
情感态度价值观目标：1. 学生能培养对机械装备及工程技术的兴趣，增强探究精神。
2. 学生能认识到机械装备在国民经济和生活中的重要性，树立正确的工程观念。
3. 学生能在团队合作中发挥个人优势，培养沟通协作能力和责任感。
课程性质：本课程为机械工程专业的一门专业基础课程，旨在让学生掌握机械装备的基本原理和设计方法。
学生特点：学生处于大学二年级阶段，已具备一定的物理和数学基础，具有较强的逻辑思维能力和动手能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强调学生的主动参与和实际操作，培养解决实际问题的能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述具体的学习成果。
二、教学内容1. 机械装备基本原理：包括力学基础、运动学基础、动力学基础，涉及质点、刚体运动分析，力的合成与分解，牛顿运动定律等。
教材章节：第一章 机械原理基础2. 机械传动装置：介绍齿轮传动、皮带传动、链传动等常见传动装置的工作原理、类型及设计计算方法。
教材章节：第二章 常见机械传动装置3. 机械装备材料：分析金属材料、非金属材料、复合材料等在机械装备中的应用及选择原则。
教材章节：第三章 机械装备材料及选用4. 机械装备设计方法：讲解机械装置的设计步骤、设计原则，以及计算机辅助设计软件在机械设计中的应用。
教材章节：第四章 机械装备设计方法5. 机械装备实例分析：通过对典型机械装备的案例分析，使学生掌握机械装备的组成、工作原理及设计方法。
高级技工学校理论课教案
高级技工学校理论课教案第一章：机械原理1.1 教学目标让学生了解和掌握机械原理的基本概念和原理。
培养学生运用机械原理分析和解决实际问题的能力。
1.2 教学内容机械原理的定义和发展历程。
机构的分类和特点。
传动机构的原理和应用。
机械系统的动力学分析。
1.3 教学方法采用讲授法和案例分析法，结合实际图片和模型进行讲解。
引导学生参与讨论和思考，提高分析和解决问题的能力。
1.4 教学评估进行课堂提问和讨论，了解学生对机械原理的理解程度。
布置课后习题和案例分析，检查学生运用机械原理解决实际问题的能力。
第二章：电子技术基础2.1 教学目标让学生掌握电子技术的基本概念和原理。
培养学生运用电子技术分析和解决实际问题的能力。
2.2 教学内容电子元件的功能和特点。
电路的基本连接方式和电路定律。
放大电路的原理和应用。
数字电路的基本概念和逻辑门电路。
2.3 教学方法采用讲授法和实验法，结合实物和电路图进行讲解。
引导学生参与实验和观察，提高动手操作和分析问题的能力。
2.4 教学评估进行课堂提问和实验操作，了解学生对电子技术基础的理解程度。
布置课后习题和实验报告，检查学生运用电子技术解决实际问题的能力。
第三章：工程材料3.1 教学目标让学生了解和掌握工程材料的基本概念和性质。
培养学生运用工程材料的知识分析和解决实际问题的能力。
3.2 教学内容工程材料的分类和特点。
金属材料的组织和性能。
非金属材料的特点和应用。
复合材料的概念和制备方法。
3.3 教学方法采用讲授法和实物展示法，结合实物和图片进行讲解。
引导学生参与讨论和观察，提高分析和解决问题的能力。
3.4 教学评估进行课堂提问和实物观察，了解学生对工程材料的理解程度。
布置课后习题和实验报告，检查学生运用工程材料知识解决实际问题的能力。
第四章：机械制造工艺4.1 教学目标让学生了解和掌握机械制造工艺的基本概念和方法。
培养学生运用机械制造工艺分析和解决实际问题的能力。
4.2 教学内容机械制造工艺的定义和作用。
机械原理课程设计完整版
机械原理课程设计完整版一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握机械原理的基本概念、原理和应用，培养学生的创新意识和实践能力。
通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1.知识目标：（1）了解机械系统的基本组成部分及其相互关系；（2）掌握机械原理的基本原理和定律；（3）熟悉机械设计的基本方法和步骤；（4）了解机械原理在工程实际中的应用。
2.技能目标：（1）能够运用机械原理解决实际问题；（2）具备简单的机械设计能力；（3）学会使用相关工具和软件进行机械设计。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的团队合作意识和沟通能力；（2）增强学生对机械工程的兴趣和热情；（3）培养学生关注社会发展和科技进步的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.机械原理概述：介绍机械系统的基本组成部分，如机械元件、机械结构、机械系统等，并分析它们之间的相互关系。
2.机械原理的基本原理和定律：讲解力学、动力学、热力学等基本原理，以及能量守恒、功的计算、摩擦力等基本定律。
3.机械设计的基本方法和步骤：介绍机械设计的方法和步骤，如设计原则、设计流程、设计规范等。
4.机械原理在工程实际中的应用：通过案例分析，使学生了解机械原理在工程实际中的应用，如机械传动、机械控制系统等。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握机械原理的基本概念、原理和应用。
2.讨论法：学生进行分组讨论，促进学生思考和交流，提高学生的理解能力。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解机械原理在工程实际中的应用。
4.实验法：安排学生进行实验，培养学生动手能力和实践能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的多媒体课件，提高学生的学习兴趣。
812机械原理
812机械原理812机械原理是一门重要的机械相关课程，也是针对机械产品设计中的基础理论。
该课程讨论机械原理和技术，为机械设计提供了有力的指导。
812机械原理主要涉及动力学、汽车工程、机械结构、机械控制、人体力学、机械分析、机械运动、热传导、流体力学等理论。
在动力学研究中，学生将学习运动学，探索运动中的力学，重力，物理学和动力学原理。
汽车工程方面，学生将学习汽车的结构、动力、控制系统、汽车设计、制造和认证，以及法规等。
机械结构方面，学生将学习机械结构的基本原理，包括材料的力学性能、运动学分析及构造原理、载荷传递及构件的分析和设计等。
机械控制方面，学生将学习机械设计控制系统，包括控制原理、信号处理、控制算法及控制系统工程等。
人体力学是研究人体运动的科学，从动力学、运动学和计算机科学等多个方面探索人体的运动。
在机械分析中，学生将学习机械原理的计算机分析方法，如有限元法、有限体积法、有限元分析等。
机械运动方面，学生将学习机械运动控制原理，包括线性和非线性控制原理，以及运动控制器的设计和编程。
热传导方面，学生将学习热传导的物理原理，以及热传导在机械系统中的应用原理等。
流体力学方面，学生将学习流体的性质、流体力学的基本原理、流变学原理和应用。
812机械原理可以帮助学生更好地理解机械制造和设计的基础原理，从而更好地应用机械原理，提升自身的机械技能。
基于此，在学习812机械原理时，学生应该熟练掌握各种机械原理，积极参照机械设计理论，不仅掌握了解机械设计中的基础知识，而且建立起了自己的机械设计思路，完成更复杂的机械设计任务。
812机械原理的学习是非常重要的，在今后的机械设计工作中，有效地运用812机械原理及技术，完成更复杂的机械设计，才能更好地实现机械的发展。
本课程旨在帮助学生更加系统地学习812机械原理及技术，提高学生机械设计的艺术水平，为未来的职业发展奠定坚实的基础。
动力学原理在日常生活中的实际应用与讨论
在跑步和跳远过程中，运动员将化学能转化为机械能，再通过动能和势能的转化实现跳跃 。能量转化与守恒原理在这一过程中起到关键作用。
空气阻力与流线型设计
为了提高速度和跳跃距离，运动员需要减少空气阻力的影响。流线型设计和合理的运动姿 势有助于降低空气阻力，提高运动表现。
球类运动（足球、篮球）中力学原理
不同的建筑结构类型具有不同的稳定性特点。例如，框架结构具有较好的抗震性能，而 砖混结构则具有较好的承重能力。
材料选择
建筑材料的选择的 稳定性和安全性。
结构设计
合理的结构设计能够增强建筑物的稳定性。例如，采用合理的梁柱布局、加强节点连接 等措施，可以提高结构的整体刚度和稳定性。
对未来学习和生活提出建议
深入学习
鼓励学生们继续深入学习动力学相关知识，探索 更多高级主题和复杂问题。通过不断学习和实践 ，提高自己的专业素养和解决问题的能力。
培养创新思维
鼓励学生们在学习和生活中保持创新思维和开放 心态，勇于尝试新的方法和思路。通过参与科研 项目、创新竞赛等活动，锻炼自己的创新能力和 团队协作精神。
支撑面积
家具与地面接触面积越大，稳定 性越好。因此，在选购家具时， 应选择支撑面积较大的款式。
摩擦力
家具与地面之间的摩擦力也是影 响稳定性的重要因素。通过增加 家具与地面之间的摩擦，如使用 防滑垫等，可以提高家具的稳定 性。
玩具设计中力学原理应用举例
弹性势能
许多玩具利用弹性势能原理，如弹簧玩具、弹力球等。当玩具被压缩或拉伸时，弹性势能转化为动能，使玩具具有运 动能力。
投掷项目（铅球、标枪）技巧分析
投掷角度与距离的关系
在投掷项目中，运动员通过调整投掷角度来控制投掷距离 。理论上，存在一个最佳投掷角度使得投掷距离最大化， 这涉及到动力学中的抛体运动原理。
课程机械原理教案模板范文
一、教学目标1. 知识目标：（1）使学生掌握机械原理的基本概念、基本原理和基本分析方法；（2）使学生了解机械设计的基本步骤和方法；（3）使学生熟悉机械系统的运动学和动力学分析。
2. 能力目标：（1）培养学生分析解决实际机械问题的能力；（2）提高学生的动手能力和创新意识；（3）增强学生的团队合作精神和沟通能力。
3. 情感目标：（1）激发学生对机械原理的兴趣，培养学生热爱机械科学的情感；（2）培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德。
二、教学内容1. 机械原理概述2. 机械系统运动学分析3. 机械系统动力学分析4. 机械设计的基本步骤和方法三、教学过程1. 导入新课（1）通过实际案例引入机械原理的概念；（2）简要介绍机械原理的重要性。
2. 讲授新课（1）机械原理概述：讲解机械原理的基本概念、基本原理和基本分析方法；（2）机械系统运动学分析：介绍机械系统运动学分析的基本方法，如速度分析、加速度分析等；（3）机械系统动力学分析：讲解机械系统动力学分析的基本方法，如受力分析、平衡方程等；（4）机械设计的基本步骤和方法：介绍机械设计的基本步骤，如需求分析、方案设计、结构设计、优化设计等。
3. 实例分析（1）以实际案例分析机械系统运动学和动力学问题；（2）引导学生运用所学知识解决实际问题。
4. 课堂练习（1）布置课后习题，巩固所学知识；（2）组织课堂讨论，分享解题思路。
5. 总结与反馈（1）总结本节课的重点内容；（2）解答学生在课堂练习中遇到的问题；（3）鼓励学生积极参与课堂讨论。
四、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的学习态度、参与度和合作精神；2. 课后作业：检查学生对课堂所学知识的掌握程度；3. 课堂讨论：评估学生在课堂讨论中的表现，如观点的提出、论证和反驳等；4. 期末考试：综合评价学生对机械原理知识的掌握程度。
五、教学资源1. 教材：《机械原理》2. 教学课件3. 实际案例4. 在线教学资源六、教学反思1. 教学内容是否符合学生实际需求；2. 教学方法是否能够激发学生的学习兴趣；3. 教学效果是否达到预期目标；4. 如何改进教学方法，提高教学效果。
机械原理课程教案—齿轮机构及其运动设计
一、教案基本信息机械原理课程教案—齿轮机构及其运动设计课时安排：2学时教学目标：1. 了解齿轮机构的基本概念和分类。
2. 掌握齿轮的啮合条件和传动比计算。
3. 能够分析齿轮机构的运动设计。
教学方法：1. 讲授：讲解齿轮机构的基本概念、分类和啮合条件。
2. 案例分析：分析齿轮机构的运动设计实例。
3. 互动讨论：引导学生探讨齿轮机构设计中的关键问题。
教学内容：1. 齿轮机构的基本概念和分类2. 齿轮的啮合条件3. 传动比计算4. 齿轮机构的运动设计5. 齿轮机构设计实例分析二、教学过程1. 导入：通过展示齿轮机构的图片，引导学生思考齿轮机构在机械系统中的应用和重要性。
2. 讲解齿轮机构的基本概念和分类：解释齿轮机构的特点、工作原理和分类。
3. 讲解齿轮的啮合条件：介绍齿轮啮合的基本条件，如齿数、模数、压力角等。
4. 讲解传动比计算：解释传动比的定义和计算方法，引导学生理解传动比在齿轮机构中的作用。
5. 案例分析：分析齿轮机构的运动设计实例，如减速器和变速器的设计。
6. 互动讨论：引导学生探讨齿轮机构设计中的关键问题，如啮合条件、传动比选择等。
三、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对齿轮机构的基本概念和分类的理解。
2. 作业布置：布置有关齿轮啮合条件和传动比计算的练习题，巩固所学知识。
3. 课程报告：要求学生分析一个齿轮机构的运动设计实例，评估其设计合理性。
四、教学资源1. 教材：机械原理教材相关章节。
2. 图片：齿轮机构的图片。
3. 视频：齿轮机构的运动原理视频。
4. 练习题：相关齿轮啮合条件和传动比计算的练习题。
五、教学延伸1. 深入学习其他齿轮机构的分类，如蜗轮蜗杆机构、行星齿轮机构等。
2. 研究齿轮机构的运动仿真，深入了解其运动特性和性能。
3. 探索齿轮机构在实际工程应用中的设计和优化方法。
六、教学过程7. 讲解齿轮机构的运动设计：介绍齿轮机构运动设计的方法和步骤，包括运动传递分析、齿轮尺寸计算等。
机械系统的动力学分析ppt课件
)
2
min
m (1
)
2
则得：
2 max
2 min
2
2 m
三、机械的调速
2、周期性速度波动的调节 讨论：
max min m
（1）由公式可知，若ωm一定，当δ↓，则ωmax－ωmin↓， 机械运转愈平稳；反之，机械运转愈不平稳。设计时为
使机械运转平稳，要求其速度不均匀系数不超过允许值。
即：
δ ≤[δ ]
为了便于讨论机械系统在外力作用下作 功和动能变化，将整个机械系统个构件的运 动问题根据能量守恒原理转化成对某个构件 的运动问题进行研究。为此引入等效转动惯 量（质量）、等效力（力矩）、等效构件的 概念，建立系统的单自由度等效动力学模型。
§17-2 机械的运转和速度波动的调节
二、机械系统动力学的等效量和运动方程 1、机械的运动方程式的一般表达式
计计算和强度计算的重要依据。 方法：图解法和解析法
§17-1 平面机构力分析
二、平面机构动态静力分析 1、构件惯性力的确定 1）作平面复合运动的构件
2）作平面移动的构件 惯性力P1＝—mαs
3）绕定轴转动的构件 惯性力偶矩MI1
§17-2 机械的运转和速度波动的调节
一、机械的运转
机械运转中的功能关系
三、机械的调速
3、飞轮的设计原理 由于机械中其他运动构件的动能比飞轮的动能小
很多，一般近似认为飞轮的动能就等于整个机械所具
有的动能。即飞轮动能的最大变化量△Emax应等于机
械最W大m盈ax 亏 J功(E△mmWaaxx maxE。mmina)xmEax m2inmin12JJ(m2m2ax
2 min
Me = M1-F3(v3/ω1)
adams课程设计
adams课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握Adams软件的基本操作和应用，能够运用Adams进行简单的机械系统分析。
具体目标如下：1.了解Adams软件的基本功能和操作界面。
2.掌握Adams中的关键概念，如连杆、运动副、载荷等。
3.理解机械系统动力学的基本原理。
4.能够熟练操作Adams软件，建立简单的机械模型。
5.能够设置运动副和约束，进行运动模拟。
6.能够施加载荷和边界条件，进行分析计算。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和解决问题的能力。
2.培养学生团队合作精神和沟通协调能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括Adams软件的基本操作、机械系统动力学分析和应用。
具体安排如下：1.Adams软件的基本操作：–操作界面及功能模块–模型建立与导入–运动副和约束设置–载荷和边界条件施加2.机械系统动力学分析：–基本概念和原理–动力学方程的建立与求解–结果分析与展示3.Adams应用案例：–典型机械系统分析案例–创新设计及优化三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法相结合的教学方法。
具体应用如下：1.讲授法：通过讲解Adams软件的基本操作和机械系统动力学原理，使学生掌握相关知识。
2.讨论法：学生进行问题讨论，培养学生的思考和解决问题的能力。
3.案例分析法：分析实际案例，使学生了解Adams在工程中的应用。
4.实验法：上机操作，让学生动手实践，巩固所学知识。
四、教学资源1.教材：选用国内权威出版的Adams软件教程和相关理论教材。
2.参考书：提供机械系统动力学及相关领域的经典著作。
3.多媒体资料：制作课件、视频教程等，丰富教学手段。
4.实验设备：配置高性能计算机，确保学生上机实践需求。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等，以全面反映学生的学习成果。
具体评估方式如下：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和理解程度。
关于机械设计教学课程与实践相结合的探讨
8、课后要反思每一堂课都会有成功之处和不尽如人意的地方，因此，课堂的结束并不意味着一节课的结束。
教师可以将本节课的反思批注在教案的末尾或者边页处，在下一节课中加以纠正和补充。
经过不断的积累，就可以纠正教育教学中的失误和不足。
活到老，学到老，不断总结自己课堂教学中的得与失，善于从经验教训中寻求自己的努力方向，不断积累教学经验，并努力形成自己的教学风格。
反思促进专业成长，反思能更有效的促进教学质量。
上好一堂课，绝非泛泛一般纸上谈兵这么简单，需要在教学实践中不断的摸索和总结。
以上愚见，请诸位同仁批评指正！■参考文献[1]张颖.中学生数理化：学研版.2012年期2期.[2]金宝库.试题与研究（新课程论坛）.2011年11期.[3]廖元锡.新课程高考方案及考试大纲对高中科学领域模块课程实施的影响研究[D].西南大学,2010年.[4]刘宏林.教学反思反思什么[J].新课程学习（综合）,2012年02期.[5]贺成良.高中物理新课程理念下的教学思考[J.中国科学创新导刊,2008年15期.[6]陈立影.中学物理合作学习的理论与实践研究[D].东北师范大学,2007年.作者简介：张龙飞，男，河南省卢氏县人。
2006年本科毕业后在卢氏县第一高级中学任教至今。
职称：中学二级。
在机械设计教学课程中，不仅要让学生掌握机械设计的基本理论的教学内容，更重要还要让学生掌握该课程内容的实际模拟操作。
因为实践教学是创新人才培养不可缺少的教学环节。
实践教学在本课程教学中的主要作用是使学生对理论教学的内容有直观、感性、全面的认识，通过理论与实践相结合、实验和创新相结合，旨在培养学生的工程素质，增强学生的工程实践能力和培养学生的创新精神。
在机械设计教学课程设置的实践性训练环节包括课程设计、实验和课外创新设计等内容。
为了完成机械设计课程的实践目标，在机械设计教学中，需要有相应步骤来完成，其具体教学内容包括如下几点：一、以设计实践为主线，制订机械设计课程设置计划方案任何理论性的教学，都离不了实践操作的执行，这样才会让学生在教中学以致用，对理论知识有个系统的掌握。
机械动力学-上海交通大学机械与动力工程学院
1《机械动力学》课程教学大纲 课程名称：机械动力学（400+）课程代码：学分/学时：3学分/51学时开课学期：秋季学期、春季学期适用专业：机械设计及理论、机械制造工艺与设备、机械电子工程、车辆工程、热能与动力工程、核工程、建筑环境与设备先修课程：理论力学、机械设计基础三（机械原理）后续课程：高等机械动力学（研究生课程500+）开课单位：机械与动力工程学院一、课程性质和教学目标（需明确各教学环节对人才培养目标的贡献，专业人才培养目标中的知识、能力和素质见附表）课程性质：随着科技的飞速发展，现代机械系统的动力学分析、设计和控制技术成为机械产品技术水平和市场竞争力的关键之一。
本科生《机械动力学》课程为我院机械工程专业的一门专业选修课。
课程将介绍现代机械系统动力学的建模、分析和计算的基本方法和软件工具，以及在机器人动力学、回转机械动力学、车辆动力学、动力机械、航天器动力学、运动生物力学等多个领域的应用与发展，使学生掌握高水平机械系统分析和设计的方法，拓宽知识面和视野。
教学目标：课程的教学目标是让学生初步掌握现代机械系统动力学，尤其是多体系统理论的建模、分析和计算的基本方法，达到初步掌握简单机械系统的动力学分析方法，了解机械动力学学科发展的前沿问题和相关领域工程应用的目的，为学习后继课程、从事相关领域的工程技术工作、科学研究，以及开拓新技术领域，打下坚实的基础。
具体包括基础知识、理论方法和工程应用三个方面的教学目标：1.基础知识教学目标：掌握机械动力学建模和分析的基本原理。
[A3]22.理论方法教学目标：掌握机械动力学学科的基本概念和理论分析方法，包括动力学正问题与逆问题、动力学分析和综合方法、多刚体动力学方法等基本理论知识，为未来从事研究生深造的学生提供基础；[A4]3.工程应用教学目标：机械动力学分析实践能力的锻炼，培养学生运用机械动力学建模和分析方法，对实际机械系统进行动力学分析的能力，了解机器人动力学、回转机械动力学、车辆动力学等领域应用，具备从事机械系统动态性能分析和设计的工程应用能力；[A5,B2]二、课程教学内容及学时分配（含实践、自学、作业、讨论等的内容及要求）1．引言（2学时）内容：机械系统动力学的发展历史；机械系统动力学的研究前沿；机械系统动力学的研究对象。
第二章 机器人静力分析与动力学
图2.3 杆i上的力和力矩
连杆的静力平衡条件为其上所受的合力和合力矩为零，因此力 和力矩平衡方程式为
式中：ri–1，i —坐标系{i}的原点相对于坐标系{i+1}的位置矢量；
ri，Ci —质心相对于坐标系{i}的位置矢量。
假如已知外界环境对机器人末杆的作用力和力矩，那么可以 由最后一个连杆向零连杆(机座)依次递推，从而计算出每个连杆 上的受力情况。
δ W = τ 1δ q1 + τ 2δ q2 + ⋯ + τ nδ qn − f n,n +1d − nn,n +1δ
或写成 根据虚位移原理，机器人处于平衡状态的充分必要条件是对任意符 合几何约束的虚位移有δW=0，并注意到虚位移δq和δX之间符合杆件的 几何约束条件。利用式δX=Jδq
式中：δq表示从几何结构上允许位移的关节独立变量。对任意的 δq，欲使δ W =0成立，必有 上式表示了在静态平衡状态下，手部端点力F和广义关节力矩τ之间的 线性映射关系。JT与手部端点力F和广义关节力矩τ之间的力传递有关，称 为机器人力雅可比。显然，机器人力雅可比JT是速度雅可比J的转置矩阵。
∂X ∂q 1 ∂Y ∂q 1 ∂Z ∂X ∂q1 J (q) = T = ∂ϕ X ∂q ∂q1 ∂ϕY ∂q1 ∂ϕ Z ∂q1 ∂X ∂q2 ∂Y ∂q2 ∂Z ∂q2 ∂ϕ X ∂q2 ∂ϕY ∂q2 ∂ϕ Z ∂q2 ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ∂X ∂qn ∂Y ∂qn ∂Z ∂qn ∂ϕ X ∂qn ∂ϕY ∂qn ∂ϕ Z ∂qn
反之，假如给定机器人手部速度，可由式(2.10)解出 相应的关节速度为
动力学系统建模-—若干思考与讨论题
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若干思考与讨论题
▶ 问题 III：利用 FEM 方法分析离心惯性力作用下梁的弯曲振 动固有特性 (固有频率与模态，前 10 阶)，并与不考虑离心 力情形所得结果进行进行对比分析。几何参数与材料参数由 自己确定。
Figure: 旋转运动梁
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动力学系统建模
— 若干思考与讨论题
张新华 Email:xhzhang@
航天学院，西安交通大学
10 月 30 日, 2019 @ 西安交大
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若干思考与讨论题
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课程报告要求
▶ 提交课程作业 (任选一道题目)+研究 (或读书) 报告。
▶ 作业长度不限； ▶ 提交研究 (读书) 报告（>=5000 字，打印稿，报告内
容力争与课程讲授内容相结合） ▶ 12 月 24 日之前，交到教一楼北 312 室(或者放在走
廊作业柜的“动力学系统建模”柜子里，然后发邮件确 认。)
▶ 问题 I：试从如下三种方法中任选两种，分析图示组合梁的 弯曲振动固有特性 (固有频率与模态，前 3 阶)，并对所得结 果进行对比分析。几何参数与材料参数由自己确定。 — 自己编程或者利用 FEM 软件 — 谱单元法 — 动态子结构方法
Figure: 组合梁
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若干思考与讨论题
▶ 问题 V：请分析两端带有弹簧阻尼器支撑的刚性梁的振动特 性 (固有频率、振型、幅频响应曲线、相频响应曲线等)
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机械系统动力学讨论课 Prepared on 22 November 2020
机械系统动力学讨论课
指导老师：胡波
小组成员：班级：机电1班
完成时间：2015年7月4日
1 简述所学几种机械系统动力学建模方法的特点和区别
答：数学代码建模。
特点：1）、通过数学代码建立模型，适合对模型进行理论分析。
2）、它能在同一画面上进行灵活操作，快速排除输入程序中的书写错误、语法错误以至语义错误，从而我们加快了修改和调试程序的速度。
实体建模。
特点：1）、强大的基于特征的实体建模功能属于用来验证理论的正确性。
2）、建立的模型真实可靠，形象生动。
3）、使用方便，适合初学者使用。
坐标建模分析。
特点：1）、适合用来验证理论的正确性。
2）、使用方便，适合初学者使用。
2 机械系统动力学建模过程中，广义坐标应如何选取，对结果有何影响答：1、广义坐标是表示力学体系位置的独立坐标，它的个数是由力学系统的自由度数来确定的，在系统受几何约束的情况下，系统的广义坐标数目与其自由度的数目相等。
广义坐标可以是长度、角度、或者用长度的二次方的量。
无论是哪种，度必须符合独立的原则，否则计算结果就不准确。
例如，选取角度时应该选取运动副的转动角度为广义坐标，而不是与自然坐标的夹角。
前一种情况，和simulink是一致的，仿真的结果更加符合理
论结果。
后一种情况，在求导的时候，各个坐标都是关联的，求导时容易出错，所以广义坐标的选取很重要。
3 为确保机械系统动力学计算和仿真对比吻合，应注意哪些因素
为确保机械系统动力学计算和仿真对比吻合必须注意以下几点：（1）SolidWorks仿真：保证装配体的三个基准面和某个零件的三个基准面重合，例如，滑道的三个基准面和装配体的三个基准面重合，大多数情况下还带插入一个基准面，配合使其与装配体的基准面重合；注意各个数据单位的转换，例如，弹性系数在SolidWorks中的单位是N/mm；通过计算，选择合适的参数，例如，阻尼的大小、弹簧的长度、受迫振动的频率、幅值等等；选择合适的初始位置，有时候初始位置选择的不合理，会给计算，MATLAB的仿真带来很大麻烦。
（2）MATLAB仿真：合理的选择各个模块，根据设计原则，选择所要要的块；注意body模块中的坐标填写；同时body质量也要和SolidWorks中的质量一致；
（3）MATLAB编程：运用合理的方法推导出正确的运动方程，质量，刚度系数，阻尼等各个参数都必须与上述参数相一致，另外，要特别注意，最终结果中未知参数是根据初始条件计算的。
初始条件必须带入最终结果。
4 结合所做三级项目谈谈弹性系统参数(质量，刚度系数，阻尼等)对机械系统的影响。
质量会影响振动系统的振动频率，质量越大，振动频率越低，但他不影响幅值；刚度系数也会影响振动频率，刚度系数越大，振动频率越高；阻尼越大，振动系统会越快达到平稳或静止。
5 弹性系统计算和仿真过程中遇到哪些困难如何解决
（1）图形的幅值对不上，发现时单位为转换的问题。
转换单位后问题得到解决。
（2）在SolidWorks建模时弹簧的刚度、长度及物块的重量不容易确定。
通过运算粗略的估计范围然后通过仿真调试确定具体数值。
（3）有的图像需要关于x轴对称，但是在SolidWorks软件中仿真出来之后发现图像在x轴上方。
因为装配体的三视面与物块的三视面不重合。
通过调整三视面即可解决问题。
（4）每个物块坐标的确定、系数的确定。
如弹性系数、刚度、物块的质量，特别是未输入质量时，图形无法吻合。
（5）用MATLAB simulink仿真时，有好多图形很相似，有时候选错图形直接造成仿真不成功。
选图形时一定要看仔细。
（6）MATLAB编程时初始位置的确定。
初始数据一定要带到最后的最终公式里。