《机械原理》课程教学大纲 本大纲根据2017版培养计划制定 英文名称：Theory of Machines and Mechanisms 课程编号：0802000176 学分：3 总学时：48。其中，讲授 42学时，实验 6 学时，上机 0 学时，实训 0学时 适用专业: 机械类专业本科学生，如机制、汽服、车辆、测控等专业。 先修课程：高等数学、大学物理、工程制图、理论力学 开课学院、系：汽车机械工程学院——机械设计系 一、课程目标 《机械原理》课程（48学时）是研究机械基础理论的一门学科，是高等工业院校机械类各专业普遍开设的一门主干技术基础课程。该课程研究机械中机构的结构和运动，以及机器的结构、受力和运动的学科。包括机器中的各种常用机构以及机构结构的组成原理和运动确定性、机构的运动分析和综合。并研究摩擦力和机械效率、惯性力的平衡等问题。 按照国家提出的课程培养目标，以及开设了本课程的相关专业2017培养方案中毕业要求及能力实现与本课程相关的内容，考虑本课程与专业毕业要求的支撑关系，制定本课程学习目标如表1所示： 表1 《机械原理》课程目标——毕业要求关系表 毕业要求 指标点 与课程关联度 课程目标 1工程知识 1.2能针对机械工程技术系统或过程建立合适的数学或仿真模型，进行求解或分析 H 1、能够对机构进行运动分析，了解机构运动特性。 2、掌握机器运动过程中各构件的受力情况及做功情况；掌握速度波动的调节方法 1.3 能将工程原理和专业知识用于分析工程问题的解决途径，并改进之 M 1、能够根据实际情况对现有的工作装置进行方案改进，并设计简单的机构 2问题分析 2.1能识别和判断复杂工程问题的关键环节和参数 M 1、掌握机构的组成原理和结构分类，能够绘制机构运动简图。 2、能够确定运动副中摩擦，求解机构效率，并判断自锁条件。 3、掌握常用机构（如齿轮、连杆，凸轮机构）的特性，并进行分析设计。 3设计/开发解决方案 3.1 能根据设计需求确定设计目标 H 1、初步具有拟定机械系统运动方案、分析和设计机构的能力 二、课程内容及学时分配 本课程内容、建议学时以及知识单元与课程目标支撑关系如表2所示。 表2《机械原理》课程内容及学时分配 知识单元 知识点 理论学时 实验学时 教学目标 序号 描述 序号 描述 1 绪论 1 机械原理研究对象和内容 2 0 2 学习机械原理课程的目的 3 机械原理学科发展现状与趋势 2 平面机构的结构分析 1 机构组成;运动副及其分类 4 2 1、2 2 机构运动简图 3 机构具有确定运动的条件 4 机构自由度计算 5 机构自由度的计算及注意事项 6 实验1：机构运动简图测绘 7 机构的组成原理 3 平面机构的运动分析 1 速度瞬心及其在机构速度分析中的应用 2 0 1、2 2 图解法分析机构运动； 4 机械中的摩擦和机械效率 1 运动副中摩擦力的确定 4 0 1、2 2 机械的效率 3 机械的自锁 5 平面连杆机构及其设计 1 连杆机构及其传动特点 6 0 1、2、3 2 平面四杆机构的类型和应用 3 平面四杆机构的基本知识 4 平面四杆机构的设计 6 凸轮机构及其设计 1 凸轮机构的应用和分类 4 0 1、2、3 2 推杆常用运动规律性 3 凸轮廓线设计 4 盘形凸轮机构基本尺寸的确定 7 齿轮机构及其设计 1 齿轮机构的应用和分类 10 2 1、2、3 2 齿廓啮合基本定律 3 渐开线形成及其特性 4 齿轮各部分名称、基本参数及尺寸计算 5 直齿圆柱齿轮的啮合传动 6 齿廓切制原理、根切现象与最少不根切齿数 7 变位齿轮与变位齿轮传动概述 8 斜齿圆柱齿轮传动 9 圆锥圆柱齿轮、蜗杆传动 实验2：齿轮笵成 8 齿轮系及其设计 1 轮系及其分类 4 1、2、3 2 定轴轮系的传动比 3 周转轮系的传动比 4 复合轮系的传动比 5 轮系的功用、行星轮系的效率 9 其他常用机构 1 间歇运动机构 2 1、2、3 2 螺旋机构 3 万向铰链机构 实验3：平面机构创新设计 2 1、2、3 10 机械的运转及其速度波动的调节 1 概述 2 1、2 2 机械的运动等效动力学模型 3 速度波动的调节 11 机械的平衡 1 平衡目的及内容 2 1、2 2 刚性转子的平衡计算 12 总计 　 　 42 6 三、教学方法 课程教学以课堂教学、实验教学、课外作业、综合讨论、网络课程等共同实施。 本课程将以“初步具有拟定机械运动方案、分析和设计机构的能力”为主线。主要介绍机构学和机械动力学的相关知识。重点培养学生掌握各种常用机构的设计与分析方法，运用各种工具和相关资料，分析与解决工程实践问题的创新设计能力。 本课程采用国家“十二五”规划教材，结合学生专业特点，因材施教。本课程的课堂教学应用多媒体与板书相结合的教学方法。充分发挥数字化教室的硬件优势，用多媒体软件和资源扩大课堂信息量，增进工程实践意识。提出问题，揭示矛盾，从工程背景引出理论问题，培养学生发现问题的能力。开展师生交互式教学，加强学生对重点、难点的理解和记忆，调动学习积极性，提高教学效率。 本课程基本每章都有课外作业，另外结合实践环节课题安排二次大作业及相关讨论： 1. 机构分析与综合 2. 齿轮机构分析与设计 四、重点与难点 重点内容：机构组成原理；平面机构自由度计算；速度瞬心及其在平面机构速度分析中的应用；图解法分析机构运动；运动副中摩擦力的确定；平面四杆机构及其设计；凸轮机构及其设计；齿轮机构机构及其设计；轮系的传动比计算；机械的运动等效动力学模型；速度波动调节方法；机械的平衡概念。 难点内容：图解法分析机构运动；平面四杆机构的设计。 五、考核方式及考核内容 1.考核内容及评价依据 本课程考核内容、建议评价依据以及与课程目标对应关系如表3所示。 表3 《机械原理》课程目标-考核方式关系表 课程目标 考核内容 评价依据 课程目标1 对平面机构基础知识(绪论,机构的结构分析)的理解与掌握 1.平时表现、课堂提问、作业情况等 2.课堂讨论 3.期末考试 课程目标2 对平面机构运动分析基础知识的理解与掌握 1.平时表现、课堂提问、作业情况等 2. 期末考试 课程目标3 对机器动力学（对力分析，效率自锁，机械的平衡和机械运转及速度波动的调节）基础知识的理解与掌握 1.平时表现、课堂提问、作业情况等 2.课堂讨论 3.期末考试 课程目标4 对常用机构分析及设计基础知识（齿轮机构及轮系传动比计算，连杆机构及设计，凸轮机构及设计，间歇运动机构的了解）的理解与掌握 1.平时表现、课堂提问、作业情况等 2.课堂讨论 3.期末考试 课程目标5 能够运用专业知识对系统方案进行设计 1.布置的大作业情况 2.课堂讨论 2.考核方式 期末考试+平时成绩+实验成绩。 其中：期末考试占总成绩80%，采用闭卷考试；平时成绩占总成绩20%，根据出勤、作业、质疑、课堂讨论和实验成绩等情况评定。 六、教材与主要参考书 1.推荐教材 [1] 孙桓、陈作模．机械原理 高等教育出版社， 2013年4月 2.主要参考书 [1] 郑文纬，吴克坚．机械原理 高等教育出版社， 2010年11月 [2] 申永胜．机械原理教程 清华大学出版社， 2005年12月 [3] 陈作模．机械原理学习指南 高等教育出版社， 2008年5月