2021级-《机械原理》课程大纲-新版（鞠华）-新版.docx

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1、机械原理课程教学大纲一、课程基本信息英文名称Princip1esofMechanics课程代码VEEN2301课程性质大类基础课程授课对象车辆工程专业学分2.5学时共45,讲课45学时主讲教师鞠华修订日期2023.06.23指定教材孙桓等主编.机械原理（第八版）.高等教育出版社，2013年.二、课程目标（一）总体目标：机械原理课程是研究机械基础理论的一门课程，是机械工程、车辆工程等专业普遍开设的的一门主干技术基础课程，在培养学生的机构分析与设计能力方面占有重要地位。通过本课程的学习，使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能，学会各种常用基本机构的分析和综合方法，并初步具有按照

2、机械的使用要求拟定机械系统方案的能力。从而能够分析车辆工程问题，并用于车辆工程问题解决方案的比较与综合。（二）课程目标：课程目标1掌握机构的基本组成原理，机械、机器、机构、构件、运动副等基本概念，平面机构的表示方法和机构运动的基本条件，能正确绘制机构运动简图，掌握用机械原理的语言来表达机械；课程目标2：掌握平面机构的运动分析、动力分析的基本理论与方法，并用于解决车辆复杂工程问题的表达、建模和求解问题的能力；课程目标3：掌握平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系等常用机构的基本类型、基本原理以及设计方法，并具有应用相关原理和方法进行车辆工程领域的机构的比较与综合;（H）课程目标与毕业要求、课程内

3、容的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求1、毕业要求2：毕业要求观测点1-4.能够将相关知识和数学模型方法用于推演、分析车辆工程问题，并用于车辆工程问题解决方案的比较与综合。毕业要求观测点2-1掌握车辆工程专业知识，能运用相关科学原理，识别和判断车辆友杂工程问题的关键环节。表1,课程目标与毕业要求的对应关系表毕业要求课程目标毕业要求指标点1-4（权重0.3）毕业要求指标点2-1（权重0.2）课程目标1课程目标2课程目标3表2：课程目标与课程内容的对应关系表课程目标对应课程内容课程目标1第1章、第2章课程目标2第3章、第4章、第5章、第6章、第7章课程目标3第8章、第9章、第10章、第11章

4、、第12章、第14章三、教学内容3.1讲授内容第一章绪论（一）教学内容（1）以单缸内燃机为例引入研究对象及研究内容；（2）学习本课程的目的；（3）如何进行本课程的学习；（4）机械原理学科发展现状简介（二）知识、能力与素质的要求（1）明确本课程研究的对象和内容，以及在培养高级工程技术人才全局中的地位、任务和作用；（2）了解机械原理课程的性质和特点；（3）对机械原理学科的发展趋势有所了解。（）重点与难点（1）了解本课程的研究对象及主要研究内容;（2） 了解本课程的学习方法；第二章机构的结构分析（一）教学内容（1）机构结构分析的内容及目的；（2）机构的组成及分类；（3）机构运动简图；（4）机构具有确

5、定运动的条件；（5）机构自由度的计算；（6）计算机构自由度时应注意的事项；（7）平面机构的组成原理、结构分类及结构分析；8）平面机构中的高副低代（二）知识、能力与素质的要求（1）掌握构件、运动副、运动链和机构的概念；（2）掌握机构运动简图的概念及测绘方法；（3）熟练掌握平面机构自由度计算方法，正确计算运动副的数目（复合较链），局部自由度及除去的方法，虚约束及其常出现的几种情况；（4）通过分析刹车机构掌握平面机构可动和具有确定运动的条件；（5） 了解基本杆组及平面机构组成的基本原理。（三）重点与难点1 .重点（I）构件、运动副、运动链和机构的概念；（2）机构运动简图的绘制；（3）以汽车减振悬挂机

6、构和大型安全制动器为例分析平面机构自由度的计算方法。2 .难点机构运动简图的绘制，虚约束的识别及除去方法。第三章平面机构的运动分析（一）教学内容（1）机构运动分析的任务、目的和方法；（2）用图解法作机构的运动分析；（3）用解析法作机构的运动分析；（二）知识、能力与素质的要求（1）明确机构运动分析的目的和方法；（2）掌握速度瞬心的概念，熟悉三心定理，会确定一般平面机构的全部瞬心，能用瞬心法对平面II级机构进行速度分析；（3）掌握矢量方程图解法的基本原理及作法；会用矢量方程图解法作机构的速度及加速度分析；（4）能用解析法（矢量分析法或矩阵法）对平面II级机构进行运动分析,能用计算机作图画出机构运动

7、曲线。（三）重点与难点1 .重点（1）速度瞬心、三心定理概念；（2）确定一-般平面机构的全部瞬心，对平面H级机构进行速度分析：（3）矢量方程图解法的基本原理及作法；（4）用矢量方程图解法作机构的速度及加速度分析；2 .难点（1）速度瞬心概念；（2）矢量方程图解法与理论力学分析方法的异同点；第四章平面机构的力分析（一）教学内容（1）机构力分析的任务、目的和方法；（2）构件惯性力的确定；（3）运动副中摩擦力的确定；（4）考虑摩擦时机构的受力分析；（5）不考虑摩擦时机构的动态静力分析。（二）知识、能力与素质的要求（1）了解机构中的各种力及力分析的方法；（2）确定运动副中的反力及需加于机械上的平衡力或

8、平衡力矩；（3）掌握移动副、转动副和螺旋副等运动副中摩擦力的计算方法；（4）掌握一般平面机构力分析的方法。（）重点与难点1 .重点（I）摩擦圆的概念及转动副中总反力作用线的确定；（2）考虑摩擦时机构的力分析。2 .难点转动副中摩擦力矩及总反力方位的确定。第五章机械的效率和自锁（一）教学内容（1）机械的效率；（2）机械的自锁。（二）知识、能力与素质的要求（1）建立正确、全面的机械效率的概念；（2）掌握移动副、转动副和螺旋副的自锁条件；（3）掌握简单机械机械效率和自锁条件的求解方法。（）重点与难点1重点机械效率计算和机械自锁条件的确定。3 .难点机械自锁条件的确定第六章机械的平衡（一）教学内容（1

9、）机械平衡的目的和内容；（2）刚性转子的平衡计算；（3）刚性转子的平衡实验；（4）转子的许用不平衡量和许用不平衡度；（5）平面机构的平衡。（二）知识、能力与素质的要求（1）掌握刚性转子静、动平衡的原理和方法；（2） 了解平面机构的平衡原理。（三）重点与难点刚性转子的平衡设计方法。第七章机械的运转及其速度波动的条件（一）教学内容（1）概述；（2）机械的运动方程式；（3）机械运动方程式的求解；（4）稳定运转状态下机械的周期性速度波动及其调节；（5）机械的非周期性速度波动及其调节。（二）知识、能力与素质的要求（1）掌握建立单自由度机械系统等效动力学模型及运动方程式的方法；（2）掌握稳定状态下机械的周

10、期性速度波动及其调节方法；（3）飞轮调速原理，掌握飞轮转动惯量的简易计算法；（4）了解机械的非周期性速度波动及其调节方法。（三）重点与难点1 .重点（1）机械系统的等效动力学模型；（2）机械的周期性速度波动产生的原因及其调节原理和方法；（3）能量指示图法计算最大盈亏功；2 .难点机械系统的等效动力学模型（等效转动惯量或等效质量和等效力矩或等效力的概念）第八章连杆机构及其设计（一）教学内容（1）连杆机构及其传动特点；（2）平面四杆机构的类型及应用；（3）平面四杆机构的基本知识；（4）平面四杆机构的设计（二）知识、能力与素质的要求（1）了解平面连杆机构传动特点及其主要优缺点；（2） 了解平面四杆机

11、构基本型式、演化型式及车辆应用实例；（3）掌握平面四杆机构的一些基本知识（有曲柄的条件、急回运动及行程速比系数、传动角和压力角、死点和传动的连续性等）；（4）能按连杆的三个位置，两连架杆的三个对应位置，行程速比系数等条件设计平面四杆机构（三）重点与难点1 .重点（1）平面四杆机构的基本型式及演化型式；（2）平面四杆机构的基本知识；（3）平面四杆机构的设计。2 .难点根据具体设计条件及实际需要，选择合适的机构型式和合理的设计方法第九章凸轮机构及其设计（一）教学内容（1）凸轮机构的应用及分类；（2）推杆的运动规律；（3）凸轮轮廓曲线的设计（4）凸轮机构基本尺寸的确定。（二）知识、能力与素质的要求（

12、1） 了解凸轮机构类型和应用；（2）理解推杆基本运动规律及推杆运动规律选择原则；（3）掌握根据选定的凸轮类型和推杆的运动规律设计凸轮的轮廓曲线的方法；（4） 了解在确定盘形凸轮机构的基本尺寸时应考虑的主要问题。（）重点与难点1 .重点（1）根据适用场合和工作要求选择凸轮机构的型式、根据工作要求和使用场合选择或设计从动件的运动规律；（2）合理选择凸轮的基圆半径、正确设计出凸轮廓线、对设计出来的凸轮机构进行分析以校核其是否满足设计要求;2 .难点反转法原理第十章齿轮机构及其设计(一)教学内容(1)齿轮机构的特点及类型；(2)齿轮的齿廓曲线；(3)渐开线齿廓及其啮合特点；(4)渐开线标准齿轮的基本参

13、数和几何尺寸;(5)渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动；(6)渐开线齿廓的切制原理与根切现象；(7)渐开线变位齿轮简介；(8)斜齿圆柱齿轮传动；(9)直齿锥齿轮传动；(10)蜗轮蜗杆传动(二)知识、能力与素质的要求(1) 了解齿轮机构类型和应用；(2)掌握齿廓啮合基本定律；(3)深入了解渐开线直齿圆柱齿轮传动啮合特性；(4)掌握标准直齿圆柱齿轮传动基本参数和几何尺寸计算；(5)明确根切现象及最少齿数、齿轮变位修正和变位齿轮传动的基本概念；6 6)了解平行轴斜齿圆柱齿轮啮合特点，掌握标准斜齿圆柱齿轮传动几何尺寸的计算；7 7)了解其他齿轮机构的啮合特点和适用场合。()重点与难点1重点(1)齿廓啮合基本

14、定律；(2)直齿圆柱齿轮的正确啮合条件和连续传动条件;(3)标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算;(4)根切原理，齿轮变位修正；(5)斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算及当量齿轮概念。8 .难点(1)直齿圆柱齿轮的啮合特性；(2)根切原理及齿轮变位修正。第十一章齿轮系及其设计（一）教学内容（1）齿轮系及其分类；（2）定轴轮系的传动比；（3）周转轮系的传动比；（4）复合轮系的传动比；（5）轮系的功用；（6）行星轮系的效率；（7）行星轮系的类型选择及设计的基本知识。（二）知识、能力与素质的要求（1）了解轮系分类和应用；（2）掌握定轴轮系、周转轮系及复合轮系传动比计算方法；（3）掌握轮系在车辆工程上的应用实例。（）重点与难点1重点（1）轮系的分类；（2）周转轮系传动比计算；（3）复合轮系传动比计算。2.难点（1）周转轮系的认识及传动比计算；（2）复合轮系传动比计算。第十二章其他常用机构（一）教学内容（1）棘轮机构；（2）槽轮机构；（3）擒纵机构；（4）凸轮式间歇运动机构；（5）不完全齿轮机构；（6）螺旋机构。（二）知识、能力与素质的要求（1）着重了解23种其他常用机构的工作原理、运动特点、应用场合和设计要点；（2）一般了解23种其他常用机构的运动特点及应用场