机械原理
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课程评价
spContent=机械原理是机械类专业研究机械共性问题的一门主干技术基础课,培养学生具有机械基础知识及机械创新能力。河南科技大学机械原理课程,2004年被评为河南省精品课程,2013年被评为河南省精品资源共享课程。编写的“机械原理”教材和“机械原理作业集”为河南省“十二五”规划教材。
—— 课程团队
课程概述

机械原理课程主要内容分为四部分。第一部分为机构分析,包括机构的结构分析、运动分析、力分析等;第二部分为常用机构的分析与设计,包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、其他常用机构和工业机器人机构等;第三部分为机器动力学,包括机械的平衡、运转和调速。第四部分为机械系统运动方案设计。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,初步具有确定机械运动方案以及分析和设计机构的能力,为后续课程打好基础。


授课目标

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,初步具有确定机械运动方案以及分析和设计机构的能力。

课程大纲

第一章 绪论

本课程的研究对象及内容

本课程的地位与作用;特点和学习方法;教学安排

第一章 测试题

第二章 机构的结构分析

机构的组成

机构运动简图

平面机构自由度计算及机构确定运动条件

平面机构自由度计算注意事项(2课时)

自由度计算例题

机构组成原理及结构分析

平面机构中的高副低代

第二章 测试题

第三章 平面机构的运动分析

速度瞬心法

速度瞬心在平面机构速度分析中的应用

相对运动图解法-同一构件两点的运动关系

相对运动图解法-重合点的运动关系

相对运动图解法例题

相对运动图解法-高副机构;运动线图

运动分析解析法

第三章  测试题

第四章平面机构的力分析、摩擦及机械的效率

平面机构的力分析概述、移动副中的摩擦分析

斜面机构、螺旋机构的摩擦分析

转动副中的摩擦分析

考虑摩擦时机构的力分析

机械的效率

机械的自锁

第四章   测试题

第五章平面连杆机构及其设计

平面连杆机构及其基本形式

平面四杆机构的演化(2课时)

平面四杆机构的曲柄存在条件

平面四杆机构的压力角和传动角

平面四杆机构的急回特性

平面四杆机构的死点位置

连杆机构设计的基本问题

平面连杆机构图解法设计-给定连杆平面的位置

平面连杆机构图解法设计-给定连架杆的对应位置

平面连杆机构图解法设计-按K设计

连杆机构设计例题(2课时)

平面连杆机构解析法设计(2课时)

平面连杆机构实验法设计

第五章测试题

第六章凸轮机构及其设计

凸轮机构的应用及分类

从动件运动规律(4课时)

凸轮轮廓曲线的设计的基本原理

凸轮轮廓曲线的图解法设计-直动尖端从动件

凸轮轮廓曲线的图解法设计-直动滚子、平底从动件

凸轮轮廓曲线的图解法设计-摆动从动件

凸轮轮廓曲线的图解法设计-圆柱凸轮

凸轮轮廓曲线的解析法设计

凸轮机构的压力角

凸轮机构基本尺寸的确定-基圆半径和偏距

凸轮机构基本尺寸的确定-滚子半径和平底宽度

凸轮机构例题(2课时)

第六章  测试题

第七章 齿轮机构及其设计

第七章测试题1(标准直齿轮部分)

齿轮的特点及分类

齿轮的齿廓曲线

渐开线齿廓

渐开线齿廓的啮合特点

渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算(3课时)

渐开线齿轮的正确啮合条件

齿轮传动的无侧隙啮合和标准安装(2课时)

齿轮的啮合过程

齿轮连续传动条件

渐开线齿轮的滑动与磨损

渐开线齿廓的切制原理-仿形法

渐开线齿廓的切制原理-范成法

渐开线齿廓的根切现象

渐开线齿轮的变位修正(2课时)

变位齿轮的啮合传动

变位齿轮传动类型及其选择

变位齿轮传动设计

变位齿轮设计例题(2课时)

斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成及啮合特点

斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸

斜齿圆柱齿轮的当量齿数

斜齿圆柱齿轮的啮合传动

交错轴斜齿轮传动简介

蜗杆蜗轮机构及其设计(2课时)

锥齿轮机构及其设计(2课时)

第七章测试题2(变位直齿轮部分)

第七章测试题3(斜齿轮、锥齿轮、蜗轮蜗杆部分)

第八章 齿轮系及其设计

齿轮系及其分类

定轴轮系传动比的计算

周转轮系传动比的计算

周转轮系传动比计算例题

复合轮系传动比的计算

复合轮系传动比计算例题

轮系的功用

行星轮系类型选择

行星轮系齿数的确定

第八章测试题

第九章 其他常用机构

棘轮机构

槽轮机构

不完全齿轮机构和凸轮式间歇运动机构

螺旋机构

万向铰链机构

第九章 测试题

第十章 机械的运转及其速度波动的调节

作用在机械上的力与机械的运转

机械系统的运动方程-等效动力学模型(2课时)

机械系统等效动力学模型例题

机械系统速度波动的调节(2课时)

机械系统速度波动的调节例题

第十章  测试题

第十一章  机械的平衡

第十一章 测试题

机械平衡的目的和方法

刚性转子的静平衡

刚性转子的动平衡

刚性转子平衡例题

刚性转子的平衡试验

预备知识

高等数学、线性代数、工程图学、金属材料成型基础、金工实习、理论力学、材料力学、计算机文化基础及高级语言程序设计等。

证书要求

1.评分方案

    1)单元测验,成绩占课程总成绩的30%;

    2)完成期末笔试,成绩占课程总成绩的70%;

1.证书

   1) 总评成绩60-84分为合格,可获得合格证书;

 2)总评成绩85分及以上为优秀,可获得优秀证书。


参考资料

[1] 杨巍、何晓玲主编.机械原理.第1版.北京:机械工业出版社,2010

[2] 王军、何晓玲杨巍、田同海编写.机械原理作业集.第2版.北京:机械工业出版社,2011

[3]  桓、陈作模主编.机械原理.第7版.北京:高等教育出版社,2006

[4] 郑文纬、吴克坚主编.机械原理.第7版.北京:高等教育出版社,1997

[5] 申永胜主编.机械原理教程.第1版.北京:清华大学出版社,2000

常见问题

学习机械原理需要理论联系实际,具有工程的观念,进行大量的习题训练,除了对基本概念的掌握,作业和习题非常重要。