重庆大学机械原理本科生课程教案

机械原理课程教案（章节） （按章节编写） 课程名称机械原理 适用专业机械设计制造及自动化等机械类专业 教材机械原理，黄茂林、秦伟主编，机械工业出版社，2010 机械原理教程（第2版），申永胜主编，清华大学出版社，2005 机械原理（第七版），孙桓，陈作模、葛文杰主编，高等教育出版社，2006 任课教师秦伟 编写时间2008年2月 绪论 一、教学目标及基本要求 1. 认识和了解机器及其基本功能结构一机构；了解机构的基本功能和结构特征;对机构、 可动联接、构件、零件等有明确的概念和具体的认识。 2. 了解本课程的研究对象、主要内容以及在机械设计和人才培养中的地位和作用；了解学 习本课程的要求和方法 通过“绪论”的学习，使学生能为后继内容的学习打下一定的感性认识和理性认识基础；明确本 课程的内容与作用，激发学生学习的兴趣和积极性。 二、教学内容及学时分配 第一节 机器的功能结构及机构（0.5学时） 第二节机械原理课程的定位与任务 第三节 机械原理课程的主要内容、基本要求与学习方法（第二、三节共0.5学时） 三、教学内容的重点和难点 1. 从机器及机械系统的总体去认识机构。 2. 机构的基本功能特征一传递与变换运动；机构的基本功能结构一构件及可动联接。 3. 本课程的学习内容与要求，注意突出其系统综合性和创新性。 四、教学内容的深化与拓宽 介绍本学科领域的现状及发展前沿。 五、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题 充分利用多媒体教学手段，通过典型机器案例的功能分析、结构分析及工作过程（特别是其 运动传递、变换与做功的过程）分析，具体、形象、生动地认识了解机构及其结构与运动学特征, 认识典型常用机构。 应强调学习知识和培养培养能力是相辅相成的，但后者比前者更重要。本课程的教学内容较 多而教学时数相对较少，因此在讲授本课程时，着重讲重点、讲难点、讲思路、讲方法。学生在 学习本课程时，应把重点放在掌握研究问题的基本思路和方法上，着重于能力的培养。这样，就 可以利用自己的能力去获取新的知识。 六、主要参考书目 1黄茂林，秦伟主编.机械原理.北京机械工业出版社，2010 2申永胜主编.机械原理教程（第2版）.北京清华大学出版社，2005 3王知行，刘廷荣主编.机械原理.北京高等教育出版社，2000 七、相关的实践性环节 参观机械创新设计实验室，认识及了解典型机器和机构。 八、课外学习要求 学生通过自学了解本学科（机械学、机构学）领域的现状及发展方向、机械工程在国民 经济中的地位和作用。 九、思考题 0-1-0-3 第一章机构的结构设计 一、教学目标及基本要求 1. 从功能与结构设计的角度认识和了解运动副与运动副元素。 2. 熟练掌握机构运动简图的绘制方法。能够将实际机构或机构的结构简图绘制成机构运动 简图；能看懂各种复杂机构的运动简图；能用机构运动简图表达自己的设计构思。 3. 了解运动链和机构的结构以及机构结构设计的理论和方法，掌握运动链成为机构的条 件。 4. 熟练掌握机构自由度的计算方法，从结构和功能设计的角度了解局部自由度及虚约 束，能准确识别出机构中存在的复合皎链、局部自由度和虚约束，并作出正确处理； 5. 掌握机构的组成原理和结构分析方法。了解高副低代的方法;会判断杆组、杆组的级别 和机构的级别；学会将II级、III级机构分解为机架、原动件和若干基本杆组的方法。 二、教学内容及学时分配 第一节机构的基本结构与简图（0.5学时） 第二节机构运动简图的绘制和运动链及机构的自由度计算（2. 5学时） 第三节平面运动链与机构的结构设计（0.5学时） 第四节按基本杆组的机构结构综合与结构分析（2. 5学时） 三、教学内容的重点和难点 重点 1. 机构运动简图的绘制。 2. 机构自由度的计算。 3. 运动链成为机构的条件。 4. 机构的组成原理与结构分析。 难点 1. 机构运动简图的绘制。 2. 复合皎链的准确识别和虚约束的正确判断。 四、教学内容的深化与拓宽 空间单封闭形机构自由度计算。 五、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题 充分利用多媒体教学手段，围绕教学基本要求进行教学。 本章是进入整个机械系统设计的开篇。它不仅为学习各类机构的运动设计和动力设计打下必要的 基础，也为机械系统方案设计和新机构的创新设计提供一条途径。在教学过程中，应注重突出重 点，多采用启发式教学以及教师和学生的互动。运动简图是设计者交流设计思想所需要的一种工 程语言，既要求简洁，又要在讨论和评价设计方案时，能够正确表达设计思想，显示出设计方案; 保证机构运动学、动力学分析计算无误。介绍绘制机构运动简图和机构自由度计算时，应通过典 型例题的分析，指出初学者容易犯的错误，并要求学生在绘制机构运动简图和机构自由度计算时， 采用正确、严谨的步骤。 六、主要参考书目 1黄茂林，秦伟主编.机械原理.北京机械工业出版社，2010 2申永胜主编.机械原理教程（第2版）.北京清华大学出版社，2005 3孙桓，陈作模、葛文杰主编.机械原理（第七版）.北京高等教育出版社，2006 4王知行，刘廷荣主编.机械原理.北京高等教育出版社，2000 5曹惟庆.机构组成原理.北京高等教育出版社，1983 七、相关的实践性环节 机械设计及结构展示与分析实验。 八、课外学习要求 自学运动链结构公式推导法、运动链的演化与派生及运动副元素与构件的功能结构演化 等内容。 九、习题 1-2, 1-4, 1-5, 1-6 第二章平面连杆机构及其分析与设计 一、教学目标及基本要求 1. 掌握平面连杆机构的基本类型，掌握其演化方法。 2. 掌握平面连杆机构的运动特性,包括具有整转副和存在曲柄的条件、急回运动、机构的 行程、极限位置、运动的连续性等； 3. 掌握平面连杆机构运动分析的方法，学会将复杂的平面连杆机构的运动分析问题转换为 可用计算机解决的问题。 4. 掌握连杆机构的传力特性，包括压力角和传动角、死点位置、机械增益等；正确理解自 锁的概念，掌握确定自锁条件的方法。 5. 了解平面连杆机构设计的基本问题，掌握根据具体设计条件及实际需要，选择合适的 机构型式；学会按2、3个刚体位置设计刚体导引机构、按23个连架杆对应位置设计函数生成机 构及按K值设计四杆机构；对机构分析与设计的现代解析法有清楚的了解。 二、教学内容及学时分配 第一节概述（2学时） 第二节平面连杆机构的基本特性及运动分析（4.5学时） 第三节平面连杆机构的运动学尺寸设计（3. 5学时） 三、教学内容的重点和难点 重点 1. 平面四杆机构的基本型式及其演化方法。 2. 平面连杆机构的运动特性,包括存在整转副的条件、从动件的急回运动及运动的连续性; 平面连杆机构的传力特性，包括压力角、传动角、死点位置、机械增益。 3. 平面连杆机构运动分析的瞬心法、相对运动图解法和杆组法。 4. 按给定23个位置设计刚体导引机构，按给定的23个对应位置设计函数生