机械无处不在,小到机械手表,大到汽车、飞机等。想知道这些机械背后的主要运动原理吗?想为中国“由制造大国迈向制造强国”贡献一份力量吗?请跟随本门课程,了解常用机械传动机构和通用机械零件的工作原理、结构特点,掌握分析常用机构的能力,解决普通机械的组成和机构设计问题。
《机械工程基础》课程是一门面向非机械类本科生的专业技术基础课。它在教学计划中起着承前启后的作用,注重理论性的同时,又具有较强的实践性和应用性。在培养自动化类、机电类、近机类工程技术人才的全局中,具有增强学生的机械理论基础,提高学生对机械学科交叉融合能力和创新能力的作用。
通过本门课程的学习,可以体会机械的魅力和力量,领会各类机床、车辆、机器人的机械运动原理,拓展智能制造的视野。
(1) 培养学生掌握通用机械零件的设计原理、方法,掌握设计或选用通用机械零部件的基本理论、基本知识和基本技能,能将其用于控制对象的工作原理理解、分析、建模、求解。
(2) 培养学生掌握机构分析与设计的基本理论和基本方法,具备运用标准、规范、手册和查阅有关技术资料的能力,拥有设计一般通用零部件和简单机械装置的能力,能够分析影响系统的相关机械因素,论证所提解决方案的合理性。
(3) 培养学生掌握典型机械零件和常用机构的实验原理、方法和技能,具有进行实验研究的初步能力。
本课程采用百分制计分。课堂交流区10分,单元作业合计40分,期末考试50分。60分及以上为合格,85分及以上为优秀。
1. 机械的组成
1.1 机械的组成
2. 平面机构的结构分析
2.1 构件与运动副的表示方法
2.2 平面机构的运动简图
2.3 平面机构的自由度
2.4 计算机构自由度时应注意的问题
3. 平面连杆机构
3.1 铰链四杆机构的传动特性
3.2 铰链四杆机构的曲柄存在条件
3.3 铰链四杆机构的演化
3.4 平面四杆机构的设计
4. 凸轮机构
4.1 凸轮机构的应用和分类
4.2 从动件的常用运动规律
4.3 按已知运动规律绘制凸轮轮廓
4.4 凸轮设计结构中应注意的几个问题
凸轮机构-测试
5. 连接
5.1 螺纹
5.2 螺旋副的受力分析效率和自锁
连接-测试
6. 挠性传动
6.1 带传动概述
6.2 带传动的工作情况分析
6.3 V带传动的设计
带传动-测试
7. 啮合传动
7.1 渐开线及渐开线齿轮
7.2 齿廓啮合基本定律及特性
7.3 正确啮合和连续传动的条件
7.4 蜗杆传动
齿轮-测试
8. 轮系
8.1 定轴轮系的传动比
8.2 周转轮系的传动比
9. 轴
9.1 轴的类型
9.2 轴的结构设计
10. 轴承
10.1 滚动轴承的类型
10.2 滚动轴承的代号和选择
具备基本的工程制图知识。
推荐教材:王大康主编.机械设计基础(第四版).北京:机械工业出版社,2020.
参考书目:
1. 杨可桢、程光蕴等.机械设计基础(第六版).北京:高等教育出版社,2013.
2. 程光蕴、杨可桢.机械设计基础学习指导书(第三版).北京:高等教育出版社,1999.
3. 陈良玉、王玉良等.机械设计基础(第一版).沈阳:东北大学出版社,2009.
4. 陈秀宁主编.机械设计基础(第四版).杭州:浙江大学出版社,2017.
5. Uicker J John, Pennock R Gordon, Shigley E Joseph. Theory of Machines and Mechanisms [M]. Oxford: Oxford University Press, 2003.
6. Robert L Norton. Design of Machinery [M]. New York: McGraw-Hill Book Companies, 2002.