(新)机械设计基础讲课提纲工业设计
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一、按给定的行程速比系数K设计四杆机构（作图法）
曲柄摇杆机构
导杆机构
二、按预定连杆位置设计四杆机构（作图法）
给定连杆两组位置
给定连杆三组位置
三、给定两连架杆对应位置设计四杆机构（解析法和实验法）
本章基本要求：
1.熟悉平面四杆机构的基本形式及其演化机构；
2.重点掌握平面四杆机构的特性：
1)急回运动和行程速度变化系数
《机械设计基础》讲课提纲
教学安排：
教学时数：56学时（实验6学时），3.5学分
考核方式：综合考虑卷面考试、平时（作业、出勤率、实验）等方面进行考核。
课程设计环节：单独计分：2学分
教材：杨可桢，程光蕴，李仲生主编.《机械设计基础》.北京：高等教育出版社，2006(第5版)
主要内容:（考虑到为非机类专业，且教学时数较少，从教材中选讲如下章节）
机构的组成
§1－2平面机构的运动简图
平面机构的运动简图的定义、作用
机构示意图
表达方法：
运动副表示（转动副、移动副、平面高副等）
构件的表示（原动件、机架、其他构件）
机构运动简图应满足的条件
绘制机构运动简图的步骤及示例
运动链的定义（开式链、闭式链等）
§1－3平面机构的自由度
定义
机构具有确定运动的条件
平面机构的自由度计算及示例
第1章 平面机构的自由度和速度分析
第2章 平面连杆机构
第3章 凸轮机构
第4章 齿轮机构
第5章 轮系
第10章 连接
第11章 齿轮传动
第13章 带传动和链传动
第14章 轴
第16章 滚动轴承
主要参考文献：
1．孙桓主编.《机械原理》. 北京：高等教育出版社，2001年（第6版）.
2．濮良贵、纪名刚主编. 《机械设计》. 北京：高等教育出版社，2001（第7版）.
本章内容：
§1－1 运动副及其分类
§1－2 平面机构的运动简图
§1－3 平面机构的自由度
§1－4 速度瞬心及其在机构速度分析中的应用
§1－1运动副及其分类
基本概念
构件、自由度、运动副（定义及示例、运动副元素、约束）
运动副的分类
按引入的约束数分类；按相对运动范围分类；按运动副元素分类
机构
构件的类型：机架、原（主）动件、从动件（输出构件）及示例
绪
§0－1本课程研究的对象和内容
研究对象：机械
机械、机器、机构的定义（机器、机构的基本特征）
机构的分类
典型机器分析
机器的分类
机器的基本组成
机器与机构的区别
零件和构件
主要研究内容：机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。
常用机构
通用零件
§0－2本百度文库程在教学中的地位
课程性质：学科基础课
计算平面机构自由度的注意事项
复合铰链（示例、定义、处理方法）
局部自由度（示例、定义及作用、识别、处理方法）
虚约束（示例、定义及作用、常见场合及其识别、处理方法）
*§1－4速度瞬心及其在机构速度分析中的应用
速度瞬心及其求法
绝对瞬心和相对瞬心
瞬心数目
机构瞬心位置的确定
三心定律
速度瞬心在机构速度分析中的应用
示例
本章基本要求：
1)掌握机构运动简图的测绘方法。
2)掌握平面机构自由度的计算。
基本概念：运动副、复合铰链、局部自由度、虚约束
计算公式：平面机构的自由度数：F=3n－(2PL+Ph)
3)掌握机构运动确定性条件
作业：
题1-8, 题1-9, 题1-10 (p19)
第
平面连杆机构、特点及应用实例
连杆机构的分类及命名
2)压力角和传动角
3)死点位置
3.掌握铰链四杆机构有整转副的条件；
4.掌握按连杆二组位置、三组位置、连架杆三组对应位置、行程速比系数设计四杆机构的原理与方法。
作业：
习题2-1、2-3、 2-4 （p38）
第
本章内容：
§3－1 凸轮机构的应用和类型
§3－2 从动件的常用运动规律
§3－3 凸轮机构的压力角
本章重点内容是介绍平面四杆机构。
本章内容：
§2－1 平面四杆机构的基本类型及其应用
§2－2 平面四杆机构的基本特性
§2－3 平面四杆机构的设计
§2－1平面四杆机构的基本类型及其应用
平面四杆机构的基本类型
平面四杆机构的演化方式
一、铰链四杆机构
组成（机架、连架杆、连杆）
铰链四杆机构的基本类型（曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构）
两个移动副相邻，且均不与机架相关联（滑块联轴器）
两个移动副相邻，且均与机架相关联（椭圆仪）
四、具有偏心轮的四杆机构
偏心轮机构的演化、特点及应用场合
五、四杆机构的扩展
§2－2平面四杆机构的基本特性
本节介绍的主要内容：
铰链四杆机构有整转副的条件
急回特性
压力角和传动角
死点位置
一、铰链四杆机构有整转副的条件
§3－4 图解法设计凸轮轮廓
§3－5 解析法设计凸轮轮廓
§3－1凸轮机构的应用和类型
结构、作用、优点、缺点及应用
分类
按凸轮形状分
按从动件的型式分
按从动件运动分
按保持接触方式分
§3－2从动件的常用运动规律
凸轮机构设计的基本任务
从动件的常用运动规律（等速运动、简谐运动、正弦加速度运动）
名词术语：
基圆、基圆半径、推程、推程运动角、远休止角、回程、回程运动角、近休止角、升程、运动规律
曲柄存在的条件
二、急回特性
以曲柄摇杆机构为例，介绍极位、摆角、急回运动、行程速度变化系数（或称行程速比系数）等概念
三、压力角和传动角
定义、度量
最小传动角γmin出现的位置
四、死点位置
定义、消除死点位置影响的措施、死点位置的应用
§2－3平面四杆机构的设计
平面四杆机构设计的主要任务
常见的给定设计条件
常用的设计方法
作用：承前启后
培养目标：通过本课程的学习和课程设计实践，培养同学们初步具备运用手册设计简单机械装备的能力，为日后从事技术革新创造条件。
§0－3机械设计的基本要求和一般过程
本章基本要求：
1）掌握基本概念：机械、机器、机构、构件、零件等
2）本课程的研究对象、主要研究内容、性质、培养目标
第
平面机构的定义及示例
曲柄摇杆机构、特征及作用、示例
双曲柄机构、特征及作用、示例
双摇杆机构、特征及作用、示例
二、含一个移动副的四杆机构
曲柄滑块机构（对心曲柄滑块机构、偏心曲柄滑块机构）及应用
导杆机构及应用
摇块和定块机构及应用
三、含二个移动副的四杆机构
双滑块机构
两个移动副不相邻（正切机构）
两个移动副相邻，且其中一个移动副与机架相关联（正弦机构）
等速运动
推程、回程运动方程、运动线图、应用场合
刚性冲击
简谐运动
推程、回程运动方程、运动线图、应用场合
柔性冲击
正弦加速度（摆线）运动
推程、回程运动方程、运动线图、应用场合
曲柄摇杆机构
导杆机构
二、按预定连杆位置设计四杆机构（作图法）
给定连杆两组位置
给定连杆三组位置
三、给定两连架杆对应位置设计四杆机构（解析法和实验法）
本章基本要求：
1.熟悉平面四杆机构的基本形式及其演化机构；
2.重点掌握平面四杆机构的特性：
1)急回运动和行程速度变化系数
《机械设计基础》讲课提纲
教学安排：
教学时数：56学时（实验6学时），3.5学分
考核方式：综合考虑卷面考试、平时（作业、出勤率、实验）等方面进行考核。
课程设计环节：单独计分：2学分
教材：杨可桢，程光蕴，李仲生主编.《机械设计基础》.北京：高等教育出版社，2006(第5版)
主要内容:（考虑到为非机类专业，且教学时数较少，从教材中选讲如下章节）
机构的组成
§1－2平面机构的运动简图
平面机构的运动简图的定义、作用
机构示意图
表达方法：
运动副表示（转动副、移动副、平面高副等）
构件的表示（原动件、机架、其他构件）
机构运动简图应满足的条件
绘制机构运动简图的步骤及示例
运动链的定义（开式链、闭式链等）
§1－3平面机构的自由度
定义
机构具有确定运动的条件
平面机构的自由度计算及示例
第1章 平面机构的自由度和速度分析
第2章 平面连杆机构
第3章 凸轮机构
第4章 齿轮机构
第5章 轮系
第10章 连接
第11章 齿轮传动
第13章 带传动和链传动
第14章 轴
第16章 滚动轴承
主要参考文献：
1．孙桓主编.《机械原理》. 北京：高等教育出版社，2001年（第6版）.
2．濮良贵、纪名刚主编. 《机械设计》. 北京：高等教育出版社，2001（第7版）.
本章内容：
§1－1 运动副及其分类
§1－2 平面机构的运动简图
§1－3 平面机构的自由度
§1－4 速度瞬心及其在机构速度分析中的应用
§1－1运动副及其分类
基本概念
构件、自由度、运动副（定义及示例、运动副元素、约束）
运动副的分类
按引入的约束数分类；按相对运动范围分类；按运动副元素分类
机构
构件的类型：机架、原（主）动件、从动件（输出构件）及示例
绪
§0－1本课程研究的对象和内容
研究对象：机械
机械、机器、机构的定义（机器、机构的基本特征）
机构的分类
典型机器分析
机器的分类
机器的基本组成
机器与机构的区别
零件和构件
主要研究内容：机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。
常用机构
通用零件
§0－2本百度文库程在教学中的地位
课程性质：学科基础课
计算平面机构自由度的注意事项
复合铰链（示例、定义、处理方法）
局部自由度（示例、定义及作用、识别、处理方法）
虚约束（示例、定义及作用、常见场合及其识别、处理方法）
*§1－4速度瞬心及其在机构速度分析中的应用
速度瞬心及其求法
绝对瞬心和相对瞬心
瞬心数目
机构瞬心位置的确定
三心定律
速度瞬心在机构速度分析中的应用
示例
本章基本要求：
1)掌握机构运动简图的测绘方法。
2)掌握平面机构自由度的计算。
基本概念：运动副、复合铰链、局部自由度、虚约束
计算公式：平面机构的自由度数：F=3n－(2PL+Ph)
3)掌握机构运动确定性条件
作业：
题1-8, 题1-9, 题1-10 (p19)
第
平面连杆机构、特点及应用实例
连杆机构的分类及命名
2)压力角和传动角
3)死点位置
3.掌握铰链四杆机构有整转副的条件；
4.掌握按连杆二组位置、三组位置、连架杆三组对应位置、行程速比系数设计四杆机构的原理与方法。
作业：
习题2-1、2-3、 2-4 （p38）
第
本章内容：
§3－1 凸轮机构的应用和类型
§3－2 从动件的常用运动规律
§3－3 凸轮机构的压力角
本章重点内容是介绍平面四杆机构。
本章内容：
§2－1 平面四杆机构的基本类型及其应用
§2－2 平面四杆机构的基本特性
§2－3 平面四杆机构的设计
§2－1平面四杆机构的基本类型及其应用
平面四杆机构的基本类型
平面四杆机构的演化方式
一、铰链四杆机构
组成（机架、连架杆、连杆）
铰链四杆机构的基本类型（曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构）
两个移动副相邻，且均不与机架相关联（滑块联轴器）
两个移动副相邻，且均与机架相关联（椭圆仪）
四、具有偏心轮的四杆机构
偏心轮机构的演化、特点及应用场合
五、四杆机构的扩展
§2－2平面四杆机构的基本特性
本节介绍的主要内容：
铰链四杆机构有整转副的条件
急回特性
压力角和传动角
死点位置
一、铰链四杆机构有整转副的条件
§3－4 图解法设计凸轮轮廓
§3－5 解析法设计凸轮轮廓
§3－1凸轮机构的应用和类型
结构、作用、优点、缺点及应用
分类
按凸轮形状分
按从动件的型式分
按从动件运动分
按保持接触方式分
§3－2从动件的常用运动规律
凸轮机构设计的基本任务
从动件的常用运动规律（等速运动、简谐运动、正弦加速度运动）
名词术语：
基圆、基圆半径、推程、推程运动角、远休止角、回程、回程运动角、近休止角、升程、运动规律
曲柄存在的条件
二、急回特性
以曲柄摇杆机构为例，介绍极位、摆角、急回运动、行程速度变化系数（或称行程速比系数）等概念
三、压力角和传动角
定义、度量
最小传动角γmin出现的位置
四、死点位置
定义、消除死点位置影响的措施、死点位置的应用
§2－3平面四杆机构的设计
平面四杆机构设计的主要任务
常见的给定设计条件
常用的设计方法
作用：承前启后
培养目标：通过本课程的学习和课程设计实践，培养同学们初步具备运用手册设计简单机械装备的能力，为日后从事技术革新创造条件。
§0－3机械设计的基本要求和一般过程
本章基本要求：
1）掌握基本概念：机械、机器、机构、构件、零件等
2）本课程的研究对象、主要研究内容、性质、培养目标
第
平面机构的定义及示例
曲柄摇杆机构、特征及作用、示例
双曲柄机构、特征及作用、示例
双摇杆机构、特征及作用、示例
二、含一个移动副的四杆机构
曲柄滑块机构（对心曲柄滑块机构、偏心曲柄滑块机构）及应用
导杆机构及应用
摇块和定块机构及应用
三、含二个移动副的四杆机构
双滑块机构
两个移动副不相邻（正切机构）
两个移动副相邻，且其中一个移动副与机架相关联（正弦机构）
等速运动
推程、回程运动方程、运动线图、应用场合
刚性冲击
简谐运动
推程、回程运动方程、运动线图、应用场合
柔性冲击
正弦加速度（摆线）运动
推程、回程运动方程、运动线图、应用场合