机械原理课程教学大纲

机械原理课程教学大纲

一、课程基本情况

二、教学任务与教学目标

机械原理课程教学任务旨在培养学生的机构运动设计、机械动力设计和机械系统方案设计能力。课程教学目标为：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及自主学习的能力，从而达到提高学生的综合设计能力、创新设计能力和工程实践能力的目的。

本课程与系列课程中其他课程的接口：先修课程为理论力学、机械制图，后续课程机

械设计和机械设计综合实践。

机械原理课程教学内容包括3部分知识结构：机构运动设计、机械动力设计和机械系统方案设计，主要包括机构组成原理，常用机构（连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、间歇运动机构、开式链机构）的类型、特点、功能和运动设计方法，以及组合机构设计；机械动力学、机械平衡等；机械系统总体方案设计、机械执行系统的方案设计、机械传动系统方案设计和原动机选择等。

三、课程教学大纲

绪论（1学时）

0.1 机械原理课程的研究对象

0.2 机械原理课程的研究内容

0.3 机械原理课程的地位及学习本课程的目的

0.4 学习机械原理课程的方法

（一）机构的运动设计（总学时31）

第1章机构的组成和结构（3学时）

1.1 机构的组成

1.1.1 构件

1.1.2 运动副

1.1.3 运动链

1.1.4 机构

1.2 机构运动简图

1.2.1 运动简图

1.2.2 运动简图的绘制

1.3 运动链成为机构的条件

1.3.1 运动链的自由度计算

1.3.2 运动链成为机构的条件

1.3.3 计算自由度时应注意的问题

1.4 机构的组成原理和结构分析

1.4.1 平面机构的高副低代

1.4.2 机构的组成原理

1.4.3 机构的结构分析

第2章连杆机构（5学时）

2.1 平面连杆机构的类型

2.1.1 平面四杆机构的基本型式

2.1.2 平面四杆机构的演化

2.2 平面连杆机机构的工作特性

2.2.1 运动特性

2.2.2 传力特性

2.3 平面连杆机构的特点及功能

2.3.1 平面连杆机构的特点

2.3.2 平面连杆机构的功能

2.4 平面连杆机构的运动分析

2.4.1 瞬心法及其应用

2.4.2 杆组法及其应用

2.5 平面连杆机构的运动设计

2.5.1 平面连杆机构设计的基本问题

2.5.2 刚体导引机构的设计

2.5.3 函数生成机构的设计

2.5.4 急回机构的设计

2.5.5 轨迹生成机构的设计

2.6 空间连杆机构简介*

2.6.1 空间连杆机构的特点

2.6.2 空间连杆机构的应用

第3章凸轮机构（4学时）

3.1 凸轮机构的组成和类型

3.1.1 凸轮机构的组成

3.1.2 凸轮机构的类型

3.2 凸轮机构的特点和功能

3.2.1 凸轮机构的特点

3.2.2 凸轮机构的功能

3.3 从动件运动规律设计

3.3.1 从动件常用运动规律

3.3.2 运动规律的组合

3.3.3 选择或设计从动件运动规律时应考虑的问题3.4 凸轮廓线设计

3.4.1 凸轮廓线设计的基本原理

3.4.2 用作图法设计凸轮廓线

3.4.3 用解析法设计凸轮廓线

3.5 凸轮机构基本参数设计

3.5.1 移动滚子从动件盘形凸轮机构

3.5.2 移动平底从动件盘形凸轮机构

3.6 凸轮机构的计算机辅助设计

第4章齿轮机构（7学时）

4.1 齿轮机构的组成和类型

4.1.1 齿轮机构的组成

4.1.2 齿轮机构的类型

4.2 渐开线齿廓及其啮合特性

4.2.1 齿廓啮合基本定律

4.2.2 渐开线齿廓

4.2.3 渐开线齿廓的啮合特性

4.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮

4.3.1 外齿轮

4.3.2 内齿轮

4.3.3 齿条

4.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动

4.4.1正确啮合条件

4.4.2无齿侧间隙啮合条件

4.4.3 连续传动条件

4.4.4齿廓滑动与磨损

4.5 渐开线齿廓的根切及其变位修正

4.5.1 渐开线齿廓的根切现象

4.5.2 用标准齿条型刀具切制标准齿轮不发生根切的最少齿数

4.5.3 用标准齿条型刀具加工变位齿轮

4.6 渐开线变位齿轮

4.6.1变位齿轮几何尺寸的变化

4.6.2变位齿轮啮合传动的几何尺寸

4.7 渐开线直齿圆柱齿轮的传动设计

4.7.1 传动类型及其选择

4.7.2 齿轮传动设计的步骤

4.7.3 变位系数的选择

4.8 斜齿圆柱齿轮机构

4.8.1渐开线斜齿圆柱齿轮

4.8.2平行轴斜齿圆柱齿轮机构

4.8.3 交错轴斜齿圆柱齿轮机构

4.9 蜗杆蜗轮机构

4.9.1蜗杆蜗轮的形成

4.9.2蜗杆蜗轮机构的类型

4.9.3蜗杆蜗轮机构的啮合传动

4.9.4蜗杆蜗轮机构的特点及应用

4.9.5 蜗杆涡轮机构的传动设计

4.10 圆锥齿轮机构

4.10.1圆锥齿轮机构的特点及应用

4.10.2直齿圆锥齿轮齿廓的形成

4.10.3直齿圆锥齿轮的啮合传动

4.10.4直齿圆锥齿轮机构的传动设计4.11 非圆齿轮机构

4.11.1 非圆齿轮机构的啮合传动

4.11.2 非圆齿轮机构的应用

第5章轮系（5学时）

5.1 轮系的类型

5.1.1 定轴轮系

5.1.2 周转轮系

5.1.3 混合轮系

5.2 轮系的传动比

5.2.1 定轴轮系的传动比

5.2.2 周转轮系的传动比

5.2.3 混合轮系的传动比

5.3 轮系的效率*

5.4 轮系的功能

5.5 轮系的设计

5.5.1定轴轮系的设计

5.5.2周转轮系的设计

5.6 其它类型的行星传动简介*

5.6.1渐开线少齿差行星传动