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Theory of Machines and Mechanisms
第1次开课
开课时间: 2020年02月24日 ~ 2020年05月24日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 1 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=汽车、高铁、飞机,机器人、自动化生产线以及各种产品都是机械的产物,经济的发展和工业革命的转型都依赖于机械,你想了解机械吗?你想设计新的机器吗?工业4.0和中国制造2025已经到来,请跟我们一起来学习机械原理吧,我们将把你带入机械的殿堂。
汽车、高铁、飞机,机器人、自动化生产线以及各种产品都是机械的产物,经济的发展和工业革命的转型都依赖于机械,你想了解机械吗?你想设计新的机器吗?工业4.0和中国制造2025已经到来,请跟我们一起来学习机械原理吧,我们将把你带入机械的殿堂。
—— 课程团队
课程概述

   

《Theory of Machines and Mechanisms》课程是高等工科院校中外合作办学机械类各专业中研究机械共性问题的一门主干技术基础课。

    本课程主要研究各种机械的一般共性问题,即机构的组成原理、运动学及机器动力学和常用机构的分析与设计,以及机械传动系统方案设计等问题。本课程的内容包括绪论、机构的结构分析、平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、其他常用机构、机械平衡、机械系统动力学和机械传动系统方案设计等。

    通过本课程的学习,使学生掌握机构的结构、运动学和机器动力学的基本理论和基本知识,掌握常用机构的分析和综合的方法,以培养学生工程实践能力和创新设计为重点,培养学生分析问题、解决问题的能力,为以后学习机械设计和有关专业课程以及掌握新的科学技术打好工程技术的理论基础。

   本课程总学时为64学时,其中理论课50学时,实验课14学时(含上机6学时,动手实验8学时)。


授课目标

机械原理课程的目标是: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,学会常用机构的分析和综合方法,具有按照机械的使用要求进行机械传动系统方案设计的初步能力,为今后从事机械设计工作起到增强适应能力的作用。

课程大纲
Introduction
课时目标:了解本课程的研究对象和内容,以及本课程的性质、目的和任务;了解本学科的发展简史和本课程的学习方法。
Chapter 1 Introduction
1.1 General Information
1.2 Teaching Content and Object of the Course
1.3 Purpose of This Course
Structural Analysis of Planar Mechanisms
课时目标:掌握绘制平面机构运动简图的方法;熟练掌握平面机构自由度的计算方法,并能判断其运动的确定性;了解平面机构的组成原理和结构分析。
2.1 Kinematic Chain and Mechanisms
2.2 Schematic Diagram of Mechanisms
2.3 Degree of Freedom of Planar Mechanisms
2.4 Mechanism Analysis and Innovation
Kinematic Analysis of Planar Mechanisms
课时目标:掌握用速度瞬心法对平面简单高、低副机构进行速度分析;
3.1 Introduction
3.2 Velocity Analysis with InstantaneousCenters
3.4 Kinematic Analysis by Algebraic Method
Synthesis of Planar Linkages
课时目标:了解平面四杆机构的基本型式、运动特点和应用;掌握整转副、曲柄存在的条件、急回特性和行程速比系数、压力角、机构死点位置等概念;能按已知连杆三位置、两连架杆三组对应位置及行程速比系数设计平面四杆机构。
5.1 Characteristics and Types of Planar Linkages
5.2 Fundamental Features of Four-bar Linkages
5.3 Synthesis of Four-bar Linkages
Design of Cam Mechanisms
课时目标:了解凸轮机构的组成、类型、特点和应用;掌握从动件常用运动规律、凸轮机构的压力角的概念;掌握盘形凸轮机构基本尺寸的确定原则和盘形凸轮轮廓曲线的设计方法。
6.1Introduction
6.2 Basic Types of Follower Motion and Design
6.3 Cam Profile Synthesis
6.4 Sizes of Cam Mechanisms
Design of Gear Mechanisms
课时目标:了解齿轮机构的类型和应用;掌握平面齿轮机构的齿廓啮合基本定律;深入了解渐开线直齿圆柱齿轮传动的啮合特性;掌握标准直齿圆柱齿轮传动的基本参数和几何尺寸计算;熟悉渐开线齿轮的展成原理和根切、最少齿数、变位齿轮传动等概念;了解平行轴斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成、啮合特点;掌握标准斜齿圆柱齿轮传动几何尺寸计算;了解标准直齿圆锥齿轮的传动特点;了解蜗轮、蜗杆传动的特点。
7.1 Classification of Gear Mechanisms
7.2 Fundamental Law of Gearing
7.3 Involute Properties and Involute ToothProfiles
7.4 Nomenclatures of Standard Spur Gear and GearSizes
7.5 Meshing Drive of Standard Spur Gears
7.6 Forming and Undercutting of Gear Teeth
7.7 Nonstandard Spur Gears
7.8 Parallel Helical Gears
7.9 Worm and Worm Gears
7.10 Bevel Gears
Design of Gear Trains
课时目标:了解轮系的分类和应用;掌握定轴、周转和混合轮系传动比的计算。
8.1 Classification of Gear Trains
8.2 Ratio of Ordinary Gear Trains
8.3 Ratio of Epicyclic Gear Trains
8.4 Ratio of Combined Gear Trains
8.5 Some Considerations for Design of Planetary GearTrains
Introduction of Screws, Hooks Couplings and Intermittent Mechanisms
课时目标:了解棘轮机构、槽轮机构、螺旋机构的工作原理和类型、运动特点和应用。了解单万向联轴节和双万向联轴节的运动特点和应用。
9.1 Introduction of Screws, Hooks Couplings and Intermittent Mechanisms
Fluctuation and Regulation in Speed of Machines
课时目标:了解建立单自由度机器系统等效动力学模型及运动方程的方法;了解飞轮的调速原理和特点,掌握飞轮转动惯量的近似计算法;了解非周期性速度波动调节的基本概念。
12.1 Operating Analysis of Machinery
12.2 Equivalent Kinetic Model of MechanismSystem
12.4 Periodic Speed Fluctuation and Regulation in a Machine
Balance of Machinery
课时目标:掌握刚性转子静、动平衡的原理和方法。
13.1 Introduction
13.2 Balance Design of Rigid Rotors
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预备知识

先修课程:高等数学、大学物理、工程图学、计算机基础、理论力学。 

参考资料

参考书:

1、Robert L. Norton,Design of Machinery: An introduction to the synthesis and analysis of mechanisms and machines (3nd Edition). McGraw-Hill Companies, Inc.,2004

     2、朱龙英.机械原理.西安:西安电子科技大学出版社,2009

     3、孙恒. 机械原理,北京:高等教育出版社,2013

     4、申永胜.机械原理教程.第3版,北京:清华大学出版社,2015





源课程

该SPOC课程部分内容来自以上源课程,在源基础上老师进一步增加了新的课程内容

盐城工学院
1 位授课老师
赵世田

赵世田

副教授

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