《機械原理》教案（2006版）

《機械原理》教案（2006版）PAGE1《機械原理》教案內(nèi)容（2006版）0緒論 本章介紹了機械原理的研究對象及基本概念；機械原理課程的內(nèi)容及地位、任務(wù)和作用；機械原理學(xué)科的發(fā)展趨勢。教學(xué)提示：本章的教學(xué)要求為：使學(xué)生了解本課程研究的對象、內(nèi)容以及其在培養(yǎng)高級機械工程技術(shù)人才全局中地位、作用和任務(wù)，從而明確學(xué)習(xí)本課程的目的；使學(xué)生對機械原理學(xué)科的發(fā)展趨勢有所了解。本章重點在于讓學(xué)生了解機械原理課程研究的對象和內(nèi)容，明確學(xué)習(xí)本課程的目的和重要性，并通過緒論課的教學(xué)，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的欲望、興趣和積極性。第一章平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 本章主要介紹研究機構(gòu)結(jié)構(gòu)的目的；運動副、運動鏈和機構(gòu)；平面機構(gòu)運動簡圖；平面機構(gòu)的自由度；平面機構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析。教學(xué)提示：本章的教學(xué)要求有：了解機構(gòu)的組成，搞清運動副、運動鏈、約束和自由度等基本概念；能繪制常用機構(gòu)的機構(gòu)運動簡圖；能計算平面機構(gòu)的自由度；對平面機構(gòu)組成的基本原理有所了解。本章重點是運動副和運動鏈的概念、機構(gòu)運動簡圖的繪制、機構(gòu)具有確定運動的條件及機構(gòu)自由度的計算。至于平面機構(gòu)的組成原理、結(jié)構(gòu)分析及分類，以及高副低代等內(nèi)容，則屬于拓寬知識面的內(nèi)容。第二章平面機構(gòu)的運動分析 本章介紹研究機構(gòu)運動分析的目的和方法；速度瞬心法及其在機構(gòu)速度分析上的應(yīng)用；用相對運動圖解法求機構(gòu)的速度和加速度；用解析法求機構(gòu)的位置、速度和加速度；運動線圖。 教學(xué)提示：本章的教學(xué)要求為：明確機構(gòu)運動分析的目的和方法；理解速度瞬心的概念，能運用“三心定理”確定一般平面機構(gòu)各瞬心的位置；能用瞬心法對簡單的平面高、低副機構(gòu)進行速度分析；能用解析法或圖解法對平面機構(gòu)進行運動分析。速度瞬心概念及“三心定理”的運用是本章的重點之一。在講授用圖解法作機構(gòu)的運動分析時，重點放在如何應(yīng)用相對運動圖解法原理解機構(gòu)構(gòu)件上任意點和構(gòu)件的運動參數(shù)上，這時的難點主要是對牽聯(lián)運動為轉(zhuǎn)動的兩構(gòu)件的重合點間的運動參數(shù)的求解。在講授用解析法作機構(gòu)的運動分析時，重點放在通過機構(gòu)位置矢量多邊形建立機構(gòu)的位置矢量方程上。第三章平面連桿機構(gòu)及其設(shè)計 本章介紹了平面連桿機構(gòu)的特點及其設(shè)計的基本問題；平面四桿機構(gòu)的基本型式及其演化；平面四桿機構(gòu)的主要工作特性；實現(xiàn)連桿給定位置的平面四桿機構(gòu)運動設(shè)計；實現(xiàn)已知運動規(guī)律的平面四桿機構(gòu)運動設(shè)計；實現(xiàn)已知運動軌跡的平面四桿機構(gòu)運動設(shè)計。教學(xué)提示：本章的教學(xué)要求為：了解平面連桿機構(gòu)的組成及其主要優(yōu)缺點；了解平面連桿機構(gòu)的基本形式——平面鉸鏈四桿機構(gòu)，了解其演化和應(yīng)用；對曲柄存在條件、傳動角、死點、急回特性、從動件行程速比系數(shù)、運動連續(xù)性等有明確的概念；了解平面四桿機構(gòu)綜合的基本命題，掌握按簡單條件綜合平面四桿機構(gòu)的一些基本方法。本章的教學(xué)重點是平面鉸鏈四桿機構(gòu)的演化；曲柄存在的條件、傳動角、死點、從動件行程速比系數(shù)、運動連續(xù)性；平面四桿機構(gòu)綜合的一些基本方法。其中有關(guān)曲柄存在條件的桿長關(guān)系式的全面分析、平面多桿機構(gòu)的傳動角和平面四桿機構(gòu)最小傳動角的的確定、平面鉸鏈四桿機構(gòu)運動連續(xù)性的判斷、給定固定鉸鏈中心綜合平面四桿機構(gòu)等問題是學(xué)生常提問的難點。第四章凸輪機構(gòu)及其設(shè)計 本章介紹了凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和分類；從動件的運動規(guī)律；按給定運動規(guī)律設(shè)計凸輪輪廓曲線――作圖法；按給定運動規(guī)律設(shè)計凸輪輪廓曲線――解析法；平底從動件盤形凸輪機構(gòu)；凸輪機構(gòu)基本尺寸的確定。教學(xué)提示：本章的教學(xué)要求為：了解凸輪機構(gòu)的分類及應(yīng)用；了解從動件常用的運動規(guī)律及從動件運動規(guī)律的選擇原則；掌握在確定凸輪機構(gòu)的基本尺寸時應(yīng)考慮的主要問題（包括壓力角對尺寸的影響，壓力角對凸輪受力的情況、效率和自鎖的影響及“失真”等問題）；能根據(jù)選定的凸輪類型和推桿的運動規(guī)律設(shè)計出凸輪的輪廓曲線。本章教學(xué)的重點是從動件常用運動規(guī)律的特點及其選擇原則；盤形凸輪機構(gòu)凸輪輪廓曲線的設(shè)計；凸輪基圓半徑與壓力角及自鎖的關(guān)系。本章的教學(xué)難點：本章所用到的一些數(shù)學(xué)工具以及凸輪輪廓線設(shè)計中所應(yīng)用的“反轉(zhuǎn)法”原理，壓力角的概念等，學(xué)生均已在前修課中和平面連桿機構(gòu)一章的學(xué)習(xí)中有所了解，本章再次講述，學(xué)生應(yīng)該容易理解，不會有困難。問題是如何講述才能圍繞凸輪機構(gòu)設(shè)計這個主題把從動件的運動規(guī)律、凸輪輪廓曲線的設(shè)計以及壓力角對凸輪尺寸的影響等有機地聯(lián)系起來，使學(xué)生學(xué)會運用上述的基本原理解決凸輪設(shè)計中的實際問題。第五章齒輪機構(gòu)及其設(shè)計 本章介紹了齒輪機構(gòu)的應(yīng)用和分類；齒廓嚙合基本定律；漸開線及漸開線齒廓；漸開線齒輪的各部分名稱及標(biāo)準(zhǔn)齒輪的尺寸；漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動；漸開線齒廓的展成加工及根切現(xiàn)象；變位齒輪 ；變位齒輪傳動；平行軸斜齒圓柱齒輪機構(gòu)；交錯軸斜齒輪機構(gòu)；蝸桿機構(gòu)；圓錐齒輪機構(gòu)；其他曲線齒廓的齒輪機構(gòu)簡介。 教學(xué)提示：本章的教學(xué)要求為：了解齒輪機構(gòu)的類型和應(yīng)用；了解平面齒輪機構(gòu)的齒廓嚙合基本定律及有關(guān)共軛齒廓的基本知識；深入了解漸開線圓柱齒輪的嚙合特性及漸開線齒輪傳動的正確嚙合條件、連續(xù)傳動條件等；熟悉漸開線齒輪各部分的名稱。本章的教學(xué)重點是漸開線直齒圓柱齒輪的基本理論和設(shè)計計算。對于其它類型的齒輪及其嚙合傳動，除介紹它們與直齒圓柱齒輪嚙合傳動的共同點之外，在著重介紹它們的特殊點。本章的難點是：共軛齒廓的確定；一對輪齒的嚙合過程；變位齒輪傳動；以及斜齒輪和錐齒輪的當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù)。第六章輪系及其設(shè)計 本章介紹了輪系及其分類；定軸輪系的傳動比及應(yīng)用；周轉(zhuǎn)輪系的組成及傳動比；復(fù)合輪系的傳動比及其應(yīng)用 ；行星輪系各輪齒數(shù)和行星輪的選擇 ；漸開線少齒差行星減速器、擺線針輪行星減速器及傳動簡介 。教學(xué)提示：本章教學(xué)要求為：能正確劃分輪系，能計算定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系、復(fù)合輪系的傳動比；對輪系的主要功用有清楚的了解；對行星輪系的選型及行星輪系設(shè)計中的均載問題有所了解，對確定行星輪系各輪齒數(shù)的四個條件有所了解；對其他行星輪系傳動有一般了解。本章教學(xué)內(nèi)容的重點是周轉(zhuǎn)輪系及復(fù)合輪系傳動比的計算、輪系的功用以及行星輪系設(shè)計中齒輪齒數(shù)的確定問題。難點是如何將復(fù)合輪系正確劃分為各基本輪系，行星輪系傳動效率的計算。第七章其他常用機構(gòu) 本章介紹了萬向聯(lián)軸節(jié)；螺旋機構(gòu)；棘輪機構(gòu)；槽輪機構(gòu)；不完全齒輪機構(gòu)；凸輪式間歇運動機構(gòu)；非圓齒輪機構(gòu)。教學(xué)提示：本章的教學(xué)要求為著重了解2～3種其他常用機構(gòu)的工作原理，運動特點，應(yīng)用情況及設(shè)計要點，一般了解2～3種其它常用機構(gòu)的運動特點及應(yīng)用情況。本章的教學(xué)重點為螺旋機構(gòu)、棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)、凸輪式間歇運動機構(gòu)以及非圓齒輪機構(gòu)的運動特點和適用場合。第八章機械運動方案的擬定 本章介紹了機械運動方案的擬定在機器設(shè)計中的地位和內(nèi)容；機構(gòu)的組合方式和有關(guān)的設(shè)計方法 ；機構(gòu)的選型 ；機器執(zhí)行機構(gòu)的協(xié)調(diào)和運動循環(huán)圖 ；機械運動方案擬定示例。教學(xué)提示：本章的教學(xué)要求為：了解機械運動方案的擬定在機器設(shè)計中的地位和內(nèi)容；了解機構(gòu)的組合方式及其設(shè)計方法；深入了解機構(gòu)的選型及機構(gòu)選型的評價標(biāo)準(zhǔn)和方法；知道機器執(zhí)行機構(gòu)的協(xié)調(diào)和運動循環(huán)圖。本章教學(xué)的重點為：機構(gòu)的組合方式及其設(shè)計方法；機構(gòu)的選型及其評價標(biāo)準(zhǔn)和方法；機器執(zhí)行機構(gòu)的協(xié)調(diào)和運動循環(huán)圖。第九章平面機構(gòu)的力分析 本章介紹了研究機構(gòu)力分析的目的和方法；構(gòu)件慣性力的確定；運動副中摩擦力的確定；不考慮摩擦力的機構(gòu)力分析 ；速度多邊形杠桿法。 教學(xué)提示：本章的教學(xué)要求為：了解機構(gòu)中作用的各種力及機構(gòu)力分析的方法；確定各運動副中的反力及需加于機械上的平衡力或平衡偶矩。本章教學(xué)的重點為：作用在機械上的力及機構(gòu)力分析的目的和方法；構(gòu)件慣性力的確定（由于確定慣性力的一般力學(xué)方法在理論力學(xué)中已經(jīng)講過，在此處側(cè)重講解工程上采用的質(zhì)量代換法）；用圖解法作平面機構(gòu)的動態(tài)靜力分析。本章的難點是兩個新概念，一個是機構(gòu)的平衡力（或平衡力偶矩），另一個是構(gòu)件的質(zhì)量代換。第十章平面機構(gòu)的平衡 本章介紹了平衡的目的和分類；剛性回轉(zhuǎn)件的平衡 ；剛性回轉(zhuǎn)件的平衡試驗法 ；撓性回轉(zhuǎn)件的平衡概述（自學(xué)）；機架上的平衡。教學(xué)提示：本章的教學(xué)要求為掌握剛性轉(zhuǎn)子靜、動平衡的原理和方法；了解平面四桿機構(gòu)的平衡原理。本章教學(xué)的重點是使學(xué)生掌握剛性轉(zhuǎn)子靜、動平衡的原理和方法。難點在于剛性轉(zhuǎn)子動平衡概念的建立和平衡基面選不同位置使質(zhì)徑積的換算問題。第十一章機器的機械效率 本章介紹了機器的運動和功能關(guān)系；機器的機械效率和自鎖；瞬時效率計算及自鎖分析示例。 教學(xué)提示：本章的教學(xué)要求為：建立正確、全面的機械效率的概念；掌握簡單機械的機械效率和自鎖條件的求解方法；了解移動副、轉(zhuǎn)動副和螺旋副等運動副中摩擦力的分析計算。本章教學(xué)的重點是機械的機械效率、自鎖現(xiàn)象及自鎖條件和考慮摩擦?xí)r各中運動副中的力分析。教學(xué)難點在于機械效率的概念及機械的自鎖和自鎖條件；摩擦圓的概念及轉(zhuǎn)動副中總反力作用線的確定。第十二章機器的運轉(zhuǎn)及其速度波動的調(diào)節(jié) 本章介紹了研究機器運轉(zhuǎn)及其速度波動調(diào)節(jié)的目的；機器等效動力學(xué)模型；機器運動方程式的建立和解法；機器周期性速度波動