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SPOC学校专有课程
机械原理I
第6次开课
开课时间: 2025年02月23日 ~ 2025年08月14日
学时安排: 3-5
进行至第22周,共25周 已有 446 人参加
立即参加
spContent=在人类文明和社会发展的进程中,制造业始终是创造社会物质财富的主要源泉。在当今世界经济全球化的趋势下,各个国家的综合国力和竞争能力在很大程度体现在制造业和先进制造技术,而在制造技术中,产品的设计能力占有十分重要的地位,机械产品的核心就是机构,因为机械原理的研究是机械结构和系统的基础,现代机械产品的创新主要来源于机械的创新。
在人类文明和社会发展的进程中,制造业始终是创造社会物质财富的主要源泉。在当今世界经济全球化的趋势下,各个国家的综合国力和竞争能力在很大程度体现在制造业和先进制造技术,而在制造技术中,产品的设计能力占有十分重要的地位,机械产品的核心就是机构,因为机械原理的研究是机械结构和系统的基础,现代机械产品的创新主要来源于机械的创新。
—— 课程团队
课程概述




《机械原理》是工科高等学校机械类专业的一门主干技术基础课,在培养学生创造性思维、综合设计能力和机械工程实践能力方面占有重要的地位。

本课程的主要任务是通过课堂教学、实验教学等环节培养学生的创新意识与能力和机械工程科学知识的应用能力,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,常用基本机构的分析与设计方法和机械设计的一般规律,具有基本的机械系统运动方案设计能力,以及对机械工程问题进行分析、求解和论证的能力。





授课目标


坚持“立德树人”根本任务,遵循工学并举培养路径,以工程应用为导引,使学生掌握工程中常用机构的基本知识和分析与设计方法,具备一般机械系统运动方案设计与分析的能力,培养正确的设计观和良好的工程素养。为学生从事机械方面的设计、制造、研究和开发奠定基础。

课程目标1:使学生掌握机构学和机械动力学的基本知识,理解常用机构的组成、运动学和动力学特性以及设计原理,了解机械系统方案设计的一般过程,理解机械系统运动方案设计的基本原理和方法。

激发学生的学习兴趣和提高我国机械水平的使命感,培育敬业、专注的工匠精神。

课程目标2:使学生能够应用机构学和机械动力学的基本理论和基本方法,对常用机构进行分析和设计,并初步具备拟定一般机械系统运动方案的能力

引导学生树立对设计工作的敬畏心和责任感,培养严谨求实、一丝不苟的工作态度,培育精益、创新的工匠精神。

课程目标3:使学生理解实验在机构设计与分析中的重要作用,具备基本的机构实验技能和数据分析能力,能够完成典型构件的参数测量和动平衡实验,能对一般机械系统进行机构运动简图的测绘和分析,了解机械系统运动方案实验验证的原理。

培养学生脚踏实地、知行合一的工作作风,增强团队合作意识。


成绩 要求

本门课总成绩100分。

每章的单元测验占40%;期末考试占40%;课程讨论20%。

(1)合格:总成绩60分至80(不含)分为合格。

       (2)优秀:总成绩80分至100分为优秀。

课程大纲

1.绪论

课程目的、内容、学习方法及发展现状

第一章绪论单元测验

2.机构的结构分析

2.6平面机构的组成原理、结构分类及结构分析

2.1机构的组成及分类

2.2机构运动简图

2.3机构具有确定运动条件及最小阻力定律

2.4机构自由度的计算

2.5计算平面机构自由度注意事项

第二章机构的结构分析单元测验

3.平面机构的运动分析

3.1 机构运动分析的任务、目的和方法

3.2瞬心法速度分析-瞬心的概念及位置确定

3.3瞬心法速度分析-瞬心法的应用

3.4 矢量方程图解法原理

3.5矢量方程图解法原理——基点法

3.6矢量方程图解法原理——重合点法

3.7矢量方程图解法机构运动分析典型题目

3.8解析法原理

3.9牛头刨床机构运动分析

3.10 基于ADAMS机构运动仿真分析

4 连杆机构及其设计

4.1平面连杆机构的类型及演化(简化)

4.2机构存在曲柄的条件

4.3急回运动

4.4机构压力角与传动角

4.5刚体导引问题设计

4.6 按照两连架杆的预定位置设计四杆机构

4.7按照行程速比系数设计四杆机构

5.凸轮机构及其设计

5.1凸轮机构的应用与分类

5.2推杆的运动规律

5.3凸轮轮廓曲线的设计.

5.4凸轮机构基本尺寸的确定

6.齿轮机构及其设计

6.1齿轮的齿廓曲线

6.2 渐开线齿廓的啮合特点

6.3渐开线齿轮的啮合传动

6.4齿轮传动的中心距及啮合角

6.5齿轮的根切及标准齿轮不产生根切的最小齿数

6.6变位齿轮简介

7.齿轮系及其设计

7.1定轴轮系及其传动比计算

7.2周转轮系及其传动比计算

7.3复合轮系及其传动比计算

8.其他常用机构

8.1其它常用机构简介— 间歇运动机构1

8.2其它常用机构简介— 间歇运动机构2

9.平面机构的力分析

9.1移动副中的摩擦

9.2转动副中的摩擦

9.3 平面高副的摩擦

9.4考虑摩擦的机构受力分析

10.机械的效率和自锁

10.1机械的效率计算

10.2机械的自锁

11.机械的平衡

11.1机械平衡的介绍

11.2机械平衡的目的与内容

11.3刚性转子静平衡条件

11.4刚性转子静平衡计算

11.5刚性转子动平衡条件

11.6刚性转子动平衡计算

11.7机构的完全平衡

11.8机构的部分平衡

12.机械的运转及其速度波动的调节

12.1介绍

12.2概述

12.3机械运动方程式

12.4机械系统的等效动力学模型

12.5机械运动方程式求解

12.6周期性速度波动的原因

12.7飞轮调速的原理及转动惯量计算

12.8最大盈亏功的确定

12.9非周期性速度波动的调节

13.机械系统的方案设计

13.1机械设计的一般过程

13.2执行系统方案设计过程

13.3动力源与传动系统设计

13.4执行系统方案设计案例

拓展资源:Adams仿真分析基础

1.Adams软件介绍及环境设置

2.adams基础-建模命令

3.adams基础-约束命令

4.adams基础-运动和力

5.adams基础-仿真、后处理及实例

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预备知识

高等数学、大学物理、理论力学、工程图学。

参考资料

1.机械原理(第六版),黄锡恺、郑文纬主编,2000,北京:高等教育出版社

2.机械原理丛书(高等教育出版社)、各种版本机械原理习题集或习题解

3.机械传动系统方案的设计,邹慧君主编,2000,北京:高等教育出版社

 

河北工业大学
6 位授课老师
戚开诚

戚开诚

副教授

于菲

于菲

副教授

张换高

张换高

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