《机械原理》教学大纲

课程名称：《机械原理》

英文名称：Principle of Machinery 课程性质：专业基础课程 课程编号：0510086 所属系部：机电工程学院 周 学 时：5学时

总 学 时：70学时（含实验8课时）

学 分：4学分

教学对象（本课程适合的专业和年级）：机电一体化专业（专科）二、三年级学生；机械设计制造及其自动化（本科）二、三年级学生；过程装备与控制工程专业（本科）二、三年级学生 预备知识：

《机械制图》，《高等数学》，《材料与金属工艺学》，《理论力学》，《材料力学》。 课程在教学计划中的地位作用：

本课程是为大学工科本、专科学生而开设的专业基础课。 教学方式：多媒体课件教学 教学的目的与要求：

机械原理是机械类专业的一门主要干课程。它是一门研究机械共性问题的。教学的目的和要求是使学生掌握机械和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能，并初步具有确定机械运动方案，分析和设计机械的能力。它在培养机械类高级工程技术人才的全局，具有增强学生对机械技术工作的适应性，培养其开发创新能力的作用。

课程教材：郑文纬 《机械原理》高等教育出版社，1997年第7版 参考书目：朱理 《机械原理》 高等教育出版社，2004年第1版 编写日期：2011年8月制定

课程内容及学时分配： 绪论（1学时）

了解本课程研究的对象、内容及其在培养高级工程技术人才中的地位、作用和任

第一章 平面机构的结构分析（7学时）

了解机构的组成，运动副、运动链、约束和自由度等基本概念；能绘制常用机构的机构运动简图；能计算平面机构的自由度,了解机构的组成原理并能进行结构

重点：运动副和运动链的概念、机构运动简图的绘制、机构具有确定运动的条件

及机构自由度的

难点：机构自由度计算中有关虚约束的识别及处理。 第二章 平面机构的运动分析（6学时）

明确机构运动分析的目的和方法；能用图解法对平面二级机构进行运动分析；理解速度瞬心（绝对瞬心和相对瞬心）的概念，并能运用“三心定理”确定一般平面机构各瞬心的位置；能用瞬心法对简单高、低副进行速度分析。

重点：速度瞬心的概念和“三心定理”的应用，用图解法求机构上点的速度和加速度。

难点：用图解法求机构上点的速度和加速度。 第三章 平面连杆机构及其设计（7学时）

了解平面连杆机构的组成及特点，平面连杆机构的基本型式及其演化和应用，曲

柄存在条件、传动角、死点、急回运动、行程速比系数、运动连续性等基本概念。

难点：曲柄存在条件的全面分析、平面多杆机构的传动角和平面四杆机构最小传

第四章 凸轮机构及其设计（6学时）

了解凸轮机构的分类及应用，推杆常用的运动规律及推杆运动规律的选择原则；掌握在确定凸轮机构的基本尺寸时应考虑的主要问题（包括压力角对尺寸的影响、压力角对凸轮受力情况、效率和自锁的影响及失真等问题）；凸轮轮廓曲线

的设计（以图解

重点：推杆常用运动规律的特点及其选择原则；盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的设

难点：凸轮廓线设计中所应用的“反转法”原理和压力角的概念。 第五章 齿轮的啮合原理和几何设计（10学时）

了解齿轮机构的类型和应用；平面齿轮机构的齿廓啮合基本定律及有关共轭齿廓的基本知识；深入了解渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特性及渐开线齿轮传动的正确啮合条件和连续传动条件；熟悉渐开线齿轮各部分的名称、基本参数及各部分几何尺寸的计算；了解渐开线齿廓的展成切齿原理及根切现象；渐开线标准齿轮的最少齿数及渐开线齿轮的变位修正和变位齿轮传动的概念；了解斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成、啮合特点，并能计算标准斜齿圆柱齿轮的几何尺寸；了解标准直齿圆锥齿轮的传动特点及其基本尺寸的计算；对蜗轮蜗杆的传动特点有所了解。

难点：共轭齿廓的确定；一对轮齿的啮合过程；变位齿轮传动；斜齿轮和锥齿轮

第六章 轮系及其设计（6学时）

了解轮系的分类和功用，能计算多种轮系的传动比；了解行星轮系传动效率的计

算、行星轮系的选型及行星轮系设计中的均载问题，理解行星轮系各轮齿数的四

重点：周转轮系及复合轮系传动比的计算，轮系的功用及行星轮系设计中齿轮齿

难点：如何将复合轮系正确划分为各基本轮系，行星轮系传动效率的计算，行星

第七章 其他常用机构（2学时）

了解一些常用机构的工作过程、工作原理和特点。

重点：掌握常见间歇机构（如槽轮机构、棘爪棘轮机构）的工作原理、运动特点、应用情况及设计要点。

难点：一些常见机构的设计要点。 第九章 平面机构的力分析（4学时）

了解机械的运动过程和作用在机械中的外力；了解移动副中、转动副中的摩擦。 难点：运动副中支反力的求解。 第十章 平面机构的平衡（6学时）

掌握刚性转子静、动平衡的原理和方法；了解平面四杆机构的平衡原理。 重点：刚性转子静、动平衡的原理和方法。 难点：刚性转子动平衡概念的建立。 第十一章 机器的机械效率（2学时）

了解机器的运动和功能关系，掌握机器的机械效率的计算。 重点：机械效率的计算。 难点：机械效率的计算。

第十二章 机器的运转及其速度波动的调节（5学时）

掌握机械运动方程式的求解、稳定运转状态下机械的周期性速度波动及其调节，了解机械的非周期速度波动及其调节。 重点：机械运动方程式的求解、稳定运转状态下机械的周期性速度波动及其调节。 难点：稳定运转状态下机械的周期性速度波动及其调节。

补充说明：

1.实验的基本要求：

机械原理实验是重要的实践环节，用以培养学生动用实验研究机械的某些能力。实验完成后，学生应写出实验报告，实验成绩是学生课程成绩的一部分。 每个学生要亲自动手做4个实验，共8学时，实验内容是： （1）机构运动简图绘制和分析（2）机构运动创新设计 （3）机械原理陈列柜（4）齿轮范成 2.课程设计的基本要求：

结合一个简单的机械系统，综合运用所学理论，使学生受到确定运动方案的初步训练，并对方案中的某些机构进行计算和设计，提高学生利用技术资料、运算和绘图的能力，以及运用计算机的能力。

要求学生写出设计说明书一份、列出计算过程的结果，并进行讨论和分析，并附上电算法的程序和必要的图纸。 课程设计的内容：（1）机械运动方案选择；（2）连杆机构设计及分析；（3）凸轮机构设计及分析；（4）机构运动循环图。

课程设计集中在1周时间内进行，但成绩应单独记分。 3．本大纲只适用于机械类专业

4．本大纲的学时为参考学时，学时如有变化，任课教师可在此大纲的基础上增减一些内容。

5．建议的教材只是编写大纲时的教材，选用教材时要尽量选用新版教材，或最新获奖教材。

修订日期：2011年8月18日 审定日期：2011年8月20日

《机械原理课程设计》教学大纲

一、课程编号：

二、学时学分：1周， 学分 三、先修课程：机械制图、机械原理 四、适合专业：机械类本、专科专业 五、课程性质和任务

机械原理课程设计是修完机械原理课程后一个重要的实践教学环节。主要训练学生应用基础理论知识解决工程实际问题的一系列基本方法。主要任务是根据对某种机械的功能要求，进行机械的构型设计并绘制机械运动简图，在此基础上对机构进行运动和力分析，绘制运动和力分析图，编写设计说明书。 六、主要教学内容和基本要求

1. 进行功能分解，寻求各分功能解。 2. 绘制系统运动简图。

3. 对机构进行运动和力分析。 4. 编写设计说明书。 5. 答辩。 七、教学基本要求

应用机械原理课程的基本理论和方法，对机构进行运动和力分析。使学生初步掌握应用基础理论解决实际问题的基本方法。 八、参考学时分配

九、成绩评定：设计图纸加设计说明书。成绩级别：优、良、中、及格、不及格 十、其他说明

1. 本大纲依据兰州理工大学2003年本专科指导性培养计划编写。 2. 本课程设计学生应完成2号图1张、设计计算说明书1份。

修订日期：2011年8月18日

审定日期：2011年8月20日