机械原理电子教案第一章5篇

第一篇：机械原理电子教案第一章

机械原理电子教案

第一章

绪论 基本要求:

1.明确机械原理课程的研究对象和内容

2.了解机械原理在培养机械类高级工程技术人才全局中的地位、任务和作用。

3.了解机械原理学科的发展趋势。

教学内容: 1.机械原理课程的研究对象

2.机械原理课程的研究内容

3.机械原理课程的地位及学习本课程的目的

4.机械原理课程的学习方法 重点难点: 本章的学习重点是机械原理课程的研究对象和内容

念

了解机械原理课程的性质和特点。机械原理课程的研究对象

机械是人类用以转换能量和借以减轻人类劳动、提高生产率的主要工具力发展水平的重要标志。机械工业是国民经济的支柱工业之一。当今社会高度的物质文明是以近代机械工业的飞速发展为基础建立起来的 的不断改善也与机械工业的发展紧密相连。机械原理Theory of Machines and Mechanisms 究机构和机器的运动设计和动力设计

机器的种类繁多 们的组成、功用、性能和运动特点各不相同。机械原理是研究机器的共性理论 必须对机器进行概括和抽象 内燃机与机械手的构造、用途和性能虽不相同 是从它们的组成、运动确定性及功能关系看

主要研究机构的组成原理以及各种机构的类型、特点、功用和运动设计方法。通过机构类型综合 分析、连杆机构、凸轮机构、齿轮机构和间歇运动机构等一些常用的机构及组合 方式期运动和工作要求的各种机构的设计理论和方法。

主要介绍机械运转过程中所出现的若干动力学问题 和实验改善机械动力性能的途径。主要包括求解在已知力作用下机械的真实运动 规律的方法、减少机械速度波动的调节问题、机械运动过程中的平衡问题、以及 机械效率和摩擦问题。3

主要介绍机械系统方案设计的设计内容、设计过程、设计思路和设计方法。主要内容包括机械总体方案的设计和机械执行系统的方案设计等内容。

通过对机械原理课程的学习析的方法

机械原理课程的地位和作用 机械原理是以高等数学、物理学及理论力学等基础课程为基础的

机械所具有的共性问题 掌握新的科学技术成就打好工程技术的理论基础。因此 业的一门非常重要的技术基础课 械类专业学生能力培养和素质教育的最基本的课程。在教学中起着承上启下的作 用

其目的在于培养学生以下几点 1.掌握机构运动学和机械动力学的基本理论和基本技能 动方案、分析和设计机构的能力 的科学技术打好工程技术的理论基础。

2.掌握机构和机器的设计方法和分析方法 造打基础。

3.掌握创新设计方法养创造性思维和技术创新能力 阶段

机械原理课程的学习方法 1.学习机械原理知识的同时,注重素质和能力的培养。

在学习本课程时 新性思维的能力和创新意识的培养。

2,加强形象思维能力的培养。

从基础课到技术基础课 解和掌握本课程的一些内容 辑思维是远远不够的3

在学习本课程的过程中图中的 有关知识运用到本课程的学习当中。

4,做到举一反三。

第二篇：机械原理电子教案软件使用说明

机械原理电子教案软件使用说明

软件在使用前，请详细阅读本使用说明，具体说明如下：

１.屏幕分辨率要设为:800*600，以获得全屏效果。

２.计算机的配置最低为：pentiumⅡ400，内存64M,建议用win2000操作系统。３.软件在使用前，请先安装flash MX的插件（即在本光盘的根目录flash播放文件夹下的两个文件）才能保证该软件的正常使用。此外，最好将软件装入硬盘使用，以获得好的使用效果，以免受到读盘速度的影响。

４.软件运行进入教学界面之后，一般可按按钮提示用鼠标点击操作来进行相应的内容。此外，还有如下几种操作情况：

在显示每节教学提纲的黑板区（即左边黑色区）内，所显示的黄色文字一般为可点击的热字，单击后会显示相应的演示内容或新内容。但应注意：黄色同时也设定为三级或三级以下标题的用色，故有时点击也可能不显示新内容。另外，对于该区超过一页显示的内容，建议采用点击挪动条中“▼”或“▲”按钮进行挪动操作来看所显示下面或上面的内容。

在教学内容的演示区（即右边蓝色区，有时为全屏显示）内，如果显示的是为图片内容（如各种轮系的类型简图图片），一般用鼠标单击图片的内容区或按按钮或提示的要求点击操作，将会显示相应的三维动画的演示内容；如果显示的是超大型图片内容（即以卷动方式展开的图片），需用鼠标显示的小手上下托动来观看全部显示内容。

５．当进入flash文件显示界面之后，可直接用鼠标点击专门设置的“开始”、“上一步”、下一步”、“结束”及显示内容的上下推移操作这五个按钮进行相应的操作。

建议采用更为方便、快捷的操作：上述“下一步”、“上一步”和“上推、下推”这四项操作，可直接用键盘来操作。即分别按空格键、m键、↑键和↓键来实现同样的操作(注意：若一开始直接使用空格键和m键时，必须先用鼠标将flash界面激活；、且使用m键时应使健盘字母处于小写状态，方可起作用)。此外，还可用先按鼠标右键再按左键选“放大”或“缩小”项的操作来对当前所显示的内容进行放大或缩小显示。这时还可用显示的小手挪动来调整所显示内容的位置，同时还可用按空格键或m键继续进行下一步或上一步的演示操作。

６．本软件中每节的内容一般是按照教学过程中内容讲解的顺序流程而制作的。但也可返回再点击想要看的内容。

由于时间仓促及水平所限，软件中错误在所难免，故请不吝赐教，以利于以后改进。

编者

通讯地址：西安市西北工业大学 机电工程学院（或１７８信箱）葛文杰，邮编：710072 电

话： ０２９－８４９３９２９（Ｏ），８４９５３６３（Ｈ）；

电子邮件： gwj@nwpu.edu.cn。

第三篇：机械原理教案

课程教案

（按章编写）

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 年级、学年、学期：2010级，2011-2012学年第一学期 教材：《机械原理》，邹慧君 张春林 李杞仪主编，高等教育出版社，2006

《机械原理》，黄锡铠 郑文纬主编，高等教育出版社，1999

任课教师：胡昌军

编写时间：2011年08月 机械原理课程教案

绪 论

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—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（1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—传递与变换运动；机构的基本功能结构—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 黄茂林，秦伟主编．机械原理．北京：机械工业出版社，2002 2 申永胜主编．机械原理教程．北京：清华大学出版社，1999 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。

机械原理课程教案

绪 论

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 2 机械原理课程教案

第一章 机构的结构设计

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铰链、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 机构的基本结构及简图（1.5学时）

第二节 运动链及机构的自由度计算和机构运动简图的绘制（2.5学时）第三节平面运动链与机构的结构设计（1学时）

第四节 按基本杆组的机构结构综合与结构分析（1.5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.复合铰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 3 机械原理课程教案

第一章 机构的结构设计

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 黄茂林，秦伟主编．机械原理．北京：机械工业出版社，2002 2 申永胜主编．机械原理教程．北京：清华大学出版社，1999 3 王知行，刘廷荣主编．机械原理．北京：高等教育出版社，2000 4 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

自学虚约束与过约束的设计及分析、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 4 机械原理课程教案

第二章平面连杆机构及其分析与设计

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；能够熟练地对移动副中的摩擦问题进行分析计算；掌握转动副中摩擦问题分析和计算方法；掌握机械效率的概念、效率的各种表达形式及机械效率的计算方法；正确理解自锁的概念，掌握确定自锁条件的方法。

5.掌握平面连杆机构的静力学分析方法，学会合理选择与设计平面连杆机构。6.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2~3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（1.5学时）

第二节平面连杆机构运动特性与分析方法（4.5学时）第三节平面连杆机构的传力特性与受力分析（3.5学时）第四节平面四杆机构综合的内容与方法（4.5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.总反力的确定，移动副和转动副中摩擦问题的分析方法，自锁条件的判定和机械效率的计算。

5.按给定2~3个位置设计刚体导引机构，按给定的2~3个对应位置设计函数生成机构，按K值设计四杆机构。

难点：

1.平面连杆机构运动分析的相对运动图解法求机构的加速度。2.总反力的正确确定。

3.机械的自锁问题及移动副自锁条件的求解。4.按给定的2~3个对应位置设计函数生成机构。

机械原理课程教案

第二章平面连杆机构及其分析与设计

四、教学内容的深化与拓宽平面连杆机构的优化设计。

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。

在教学中应注意要求学生对基本概念的掌握，如整转副、摆转副、连杆、连架杆、曲柄、摇杆、滑块、低副运动的可逆性、压力角、传动角、极位夹角、行程速度变化系数、死点、自锁、摩擦角、摩擦圆、总反力、速度影像、加速度影像、装配模式等；基本理论和方法的应用，如影像法在机构的速度分析和加速度分析中的应用、连杆机构设计的刚化—反转法等。在教学过程中，应注意突出重点，多采用启发式教学以及教师和学生的互动。

六、主要参考书目 黄茂林，秦伟主编．机械原理．北京：机械工业出版社，2002 2 申永胜主编．机械原理教程．北京：清华大学出版社，1999 3 华大年，华志宏，吕静平．连杆机构设计．上海：上海科学技术出版社，1995

七、相关的实践性环节

机构运动学参数测试实验，工业机器人认识及应用实验，机械创新展示与分析实验。

八、课外学习要求

自学运动分析的相对运动图解法，机构的合理选用，平面四杆机构的优化设计和空间连杆机构等内容。

九、习题

第一次 2-1，2-2，2-8，2-10，2-13，2-16 第二次 2-5，2-6，2-18，2-19，2-21，2-24，2-26 第三次 2-27，2-28，2-29，2-30，2-32 6 机械原理课程教案

第三章 凸轮机构及其设计

第三章 凸轮机构及其设计

一、教学目标及基本要求

1.了解凸轮机构的基本结构特点、类型及应用，学会根据工作要求和使用场合选择凸轮机构。

2.了解凸轮机构的设计过程，对凸轮机构的运动学、动力学参数有明确的概念。3.掌握从动件常用运动规律的特点及适用场合，了解不同运动规律位移曲线的拼接原则与方法。

4.掌握凸轮机构基本尺寸设计的原则，学会根据这些原则确定移动滚子从动件盘形凸轮机构的基圆半径、滚子半径和偏置方向，摆动从动件盘形凸轮机构的摆杆长、中心距以及移动平底从动件平底宽度。

5.熟练掌握应用反转法原理设计平面凸轮廓线，学会凸轮机构的计算机辅助设计方法。

二、教学内容及学时分配 第一节 概述

第二节 凸轮机构的传力特性

第三节 凸轮机构的设计过程（第一、二、三节共1.5学时）

第四节 凸轮机构运动学参数和基本尺寸的设计（1学时）第五节平面凸轮轮廓曲线的设计（1.5学时）第六节 凸轮机构从动件的设计（1学时）

三、教学内容的重点和难点 重点：

1.凸轮机构的型式选择。2.从动件运动规律的选择及设计。

3.盘形凸轮机构基本尺寸的设计，凸轮轮廓曲线设计的图解法和解析法。3.从动件的设计，包括高副元素形状选择，滚子半径和平底宽度的确定。难点：

凸轮轮廓曲线设计的图解法

四、教学内容的深化与拓宽 空间凸轮机构与高速凸轮机构简介。

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。

在教学过程中应强调凸轮机构的运动学参数与结构参数的概念及其选用设计；应用反转法原理进行凸轮轮廓曲线的图解法设计时凸轮转角的分度，要注意从动件反转方向；正确确定偏置移动从动件凸轮机构在反转过程中从动件所依次占据的位置线；滚子从动件凸轮机构理论轮廓曲线与实际轮廓曲线的联系和区别等。要注意突出重点，多采用启发式教学以及教 7 机械原理课程教案

第三章 凸轮机构及其设计

师和学生的互动。

六、主要参考书目 黄茂林，秦伟主编．机械原理．北京：机械工业出版社，2002 2 申永胜主编．机械原理教程．北京：清华大学出版社，1999 3 石永刚，徐振华．凸轮机构设计．上海：上海科学技术出版社，1995

七、相关的实践性环节 凸轮机构运动参数测试实验。

八、课外学习要求

学生通过自学了解空间凸轮机构的应用特点和高速凸轮机构设计应注意的问题。

九、习题

3-1，3-3，3-5，3-6，3-7，3-8，3-11，3-12 8

机械原理课程教案

第四章 轮系及其设计

第四章 轮系及其设计

一、教学目标及基本要求

1.了解各类轮系的组成和运动特点，学会判断一个已知轮系属于何种轮系。

2.熟练掌握各种轮系传动比的计算方法，会确定主、从动轮的转向关系；掌握周转轮系的传动特性与类型和结构的关系。

3.了解各类轮系的功能，学会根据各种要求正确选择轮系类型。4.了解行星轮系效率的概念及其主要影响因素。

5.了解复合轮系的组合方法，学会分析复合轮系的组成，正确计算其传动比。6.了解行星轮系设计的几个基本问题；了解几种其它类型行星传动的原理及特点。

二、教学内容及学时分配 第一节 轮系的分类

第二节 定轴轮系及其设计（第一、二节共1学时）第三节 周转轮系及其设计（3.5学时）第四节 复合轮系及其设计(0.5学时)第六节 少齿差传动简介（1学时）

三、教学内容的重点和难点 重点：

1.轮系传动比的计算。2.轮系的设计。难点：

复合轮系传动比计算

四、教学内容的深化与拓宽 新型少齿差传动

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。

在教学过程中应注意强调应用反转法原理求解周转轮系传动比方法的实质、转化机构的概念、正确划分基本轮系的方法。要注意突出重点，多采用启发式教学以及教师和学生的互动。

六、主要参考书目 黄茂林，秦伟主编．机械原理．北京：机械工业出版社，2002 2 申永胜主编．机械原理教程．北京：清华大学出版社，1999 3 曲继方，安子军，曲志刚．机构创新设计．北京：科学出版社，2001

机械原理课程教案

第四章 轮系及其设计

七、相关的实践性环节 参观机械创新设计实验室。

八、课外学习要求

自学定轴轮系的传动效率计算、定轴轮系设计中的几个问题、封闭型轮系的功率流等内容。

九、习题

4-1，4-2，4-5，4-6，4-7，4-9，4-13，4-14，4-18

机械原理课程教案

第五章 其它常用机构

第五章 其它常用机构

一、教学目标及基本要求

了解槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇机构及螺旋机构的工作原理、运动特点和适用场合。

二、教学内容与学时分配 第一节 间歇运动机构 第二节 螺旋机构

第三节 摩擦传动机构（第一、二、三节共1学时）

三、教学内容的重点和难点 重点：

1.槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构及螺旋机构的组成和运动特点。

2.简单螺旋机构与复式螺旋机构位移与转角之间的关系。3.摩擦传动机构传动比的计算。

四、教学内容的深化与拓宽 液动、气动机构及电磁传动机构。

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。

本章教学应侧重于概念分析，简要介绍这些机构的工作原理、运动特点和适用场合。通过学习，开阔眼界和思路，扩大知识面，为机械系统方案设计提供一些基础知识。在教学过程中，应注意突出重点，多采用启发式教学以及教师和学生的互动。

六、主要参考书目 黄茂林，秦伟主编．机械原理．北京：机械工业出版社，2002 2 申永胜主编．机械原理教程．北京：清华大学出版社，1999

七、相关的实践性环节 机电流体传动控制实验。

八、课外学习要求

自学液动机构、电磁传动机构等内容。

九、思考题 5-1~5-4

机械原理课程教案

第六章 机械动力学

第六章 机械动力学

一、教学目标及基本要求

1.明确认识惯性力、惯性力矩对机械工作的稳定性、动载荷和输入力矩的影响，了解机构动态静力分析的方法。

2.了解机械平衡的目的及其分类，掌握机械平衡的方法。熟练掌握刚性转子的平衡设计方法，了解平衡试验的原理及方法，了解平面机构惯性力平衡的方法。

3.掌握机械运转过程的三个阶段，机械系统的功、能量和原动件运动速度的特点。了解作用在机械中的力与某些运动参数之间的函数关系。

4.掌握建立单自由度机械系统等效动力学模型以确定机械的真实运动规律的基本思路及建立运动方程式的方法，能求解等效力矩和等效转动惯量均是机构位置函数时机械的运动方程式。

5.了解周期性速率波动的调节方法，掌握飞轮调速原理及飞轮的设计方法，能求解等效力矩是机构位置函数时飞轮的转动惯量。

二、教学内容与学时分配

第一节 机构的动态静力分析 2学时 第二节 机械的平衡 1.5学时

第三节 机械的运转及其速度波动的调节 4.5学时

三、教学内容的重点和难点 重点：

1.刚性转子静平衡、动平衡的原理及平衡设计方法。

2.单自由度机械系统等效动力学模型的建立及机械系统真实运动规律的求解。3.机械系统运动的波动及其调节方法。难点：

1.刚性转子动平衡计算

2.等效力（力矩）、等效质量（等效转动惯量的计算）

四、教学内容的深化与拓宽

机械系统的计算机辅助运动学和动力学。

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。

在教学过程中应强调，机械的真实运动规律是由其各构件的尺寸、质量、转动惯量和作用在各构件上的力等许多参数决定的。只有根据这些参数确定出机械原动件的真实运动规律，才能进而对其进行运动分析，确定各构件的真实运动规律。了解机械的真实运动情况，是对机械进行动力学研究与分析所必需的。要注意突出重点，多采用启发式教学以及教师和学生的互动。

机械原理课程教案

第六章 机械动力学

六、主要参考书目 黄茂林，秦伟主编．机械原理．北京：机械工业出版社，2002 2 申永胜主编．机械原理教程．北京：清华大学出版社，1999 3 唐锡宽，金德闻．机械动力学．北京：高等教育出版社，1984

七、相关的实践性环节 刚性回转体平衡实验。

八、课外学习要求

自学机构动态静力分析的图解法等内容。

九、习题

6-1，6-4，6-5，6-7，6-8，6-11，6-14

机械原理课程教案

第七章 机械系统运动方案设计

第七章 机械系统运动方案设计

一、教学目标及基本要求

1.了解机械系统设计的整个过程，明确机械系统总体方案设计阶段的设计目的及工作内容。

2.了解机械系统总体方案设计中应具有的现代设计观念以及机械现代设计和创新设计的特点，逐步学会在机械执行系统、传动系统的方案设计和原动机选择过程中，正确灵活运用这些设计思想。

3.了解机械执行系统方案设计的过程和具体设计内容，学会根据机械预期实现的功能要求，进行功能原理设计的创新构思；学会根据工作原理提出的工艺动作要求，创造性地构思出合适的运动规律。

4.掌握执行机构型式设计的原则，学会运用选型和构型的方法进行执行机构型式的创新设计。

5.了解执行系统协调设计的目的和原则，掌握机械运动循环图的绘制方法。6.了解方案评价的意义、评价准则、评价指标和评价方法。

二、教学内容与学时分配

第一节 机械总体方案设计（1学时）

第二节 现代设计观念与创新设计简介（1学时）第三节 机械执行系统运动方案设计（3学时）第五节 机械系统运动方案设计举例（1学时）

（注：课内只安排2学时，着重介绍第一、三节的部分内容，其余内容安排在课程设计进行时讲授）

三、教学内容的重点和难点 重点：

1.机械系统总体方案设计阶段的设计内容和设计思想。

2.机械执行系统方案设计的内容和全过程，执行系统方案设计的具体方法。

四、教学内容的深化与拓宽 机械现代设计方法。

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。

在教学过程中，要强调机械总体方案设计是机械产品设计中十分重要的一环，产品的功能是否齐全、性能是否优良，在很大程度上取决于总体方案设计阶段的工作；执行系统的方案设计是机械总体方案设计的核心，对机械系统能否实现预期的功能以及工作质量的优劣和产品在市场上的竞争力，都起着决定性的作用。要注意突出重点，多采用启发式教学以及教师和学生的互动。

机械原理课程教案

第七章 机械系统运动方案设计

六、主要参考书目 黄茂林，秦伟主编．机械原理．北京：机械工业出版社，2002 2 申永胜主编．机械原理教程．北京：清华大学出版社，1999

七、相关的实践性环节

机械创意组合设计实验，机械运动方案创新设计实验。

八、课外学习要求

自学现代设计观念与创新设计、机械传动系统的方案设计和原动机的选择、机械系统运动方案设计举例等内容。

九、思考题 7-1~7-3 15

第四篇：重庆大学机械原理教案

重庆大学机械原理教案

时间:2011-12-10 20:06来源:重庆大学考研网作者:文彦教育点击:

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课程教案（按章编写）

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

年级、学年、学期：2002级，2004-2005学年第二学期

教材：《机械原理》，黄茂林、秦伟主编，机械工业出版社，2002

《机械原理教程》，申永胜主编，清华大学出版社，1999 任课教师：秦伟

编写时间：2005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—；了解的基本功能和结构特征；对、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 机器的功能结构及（1学时） 机械原理课程的定位与任务

 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。

2.的基本功能特征—传递与变换运动；的基本功能结构—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、生动地认识了解及其结构与运动学特征，认识典型常用。

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 黄茂林，秦伟主编．机械原理．北京：机械工业出版社，2002 2 申永胜主编．机械原理教程．北京：清华大学出版社，1999 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。

八、课外学习要求

学生通过自学了解本学科（机械学、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 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.熟练掌握运动简图的绘制方法。能够将实际或的结构简图绘制成运动简图；能看懂各种复杂的运动简图；能用运动简图表达自己的设计构思。

3.了解运动链和的结构以及结构设计的理论和方法，掌握运动链成为的条件。4.熟练掌握自由度的计算方法，从结构和功能设计的角度了解局部自由度及虚约束，能准确识别出中存在的复合铰链、局部自由度和虚约束，并作出正确处理；

5.掌握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、杆组的级别和的级别；学会将Ⅱ级、Ⅲ级分解为机架、原动件和若干基本杆组的方法。

二、教学内容及学时分配 的基本结构及简图（1.5学时）

 运动链及的自由度计算和运动简图的绘制（2.5学时）平面运动链与的结构设计（1学时）  按基本杆组的结构综合与结构分析（1.5学时）

三、教学内容的重点和难点

重点：

1.运动简图的绘制。2.自由度的计算。3.运动链成为的条件。4.的组成原理与结构分析。难点：

1.运动简图的绘制。

2.复合铰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；保证运动学、动力学分析计算无误。介绍绘制运动简图和自由度计算时，应通过典型例题的分析，指出初学者容易犯的错误，并要求学生在绘制运动简图和自由度计算时，采用正确、严谨的步骤。

六、主要参考书目 黄茂林，秦伟主编．机械原理．北京：机械工业出版社，2002 2 申永胜主编．机械原理教程．北京：清华大学出版社，1999 3 王知行，刘廷荣主编．机械原理．北京：高等教育出版社，2000 4 曹惟庆．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

自学虚约束与过约束的设计及分析、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

第二章平面连杆及其分析与设计

一、教学目标及基本要求

1.掌握平面连杆的基本类型，掌握其演化方法。

2.掌握平面连杆的运动特性，包括具有整转副和存在曲柄的条件、急回运动、的行程、极限位置、运动的连续性等；

3.掌握平面连杆运动分析的方法，学会将复杂的平面连杆的运动分析问题转换为可用计算机解决的问题。

4.掌握连杆的传力特性，包括压力角和传动角、死点位置、机械增益等；能够熟练地对移动副中的摩擦问题进行分析计算；掌握转动副中摩擦问题分析和计算方法；掌握机械效率的概念、效率的各种表达形式及机械效率的计算方法；正确理解自锁的概念，掌握确定自锁条件的方法。

5.掌握平面连杆的静力学分析方法，学会合理选择与设计平面连杆。6.了解平面连杆设计的基本问题，掌握根据具体设计条件及实际需要，选择合适的型式；学会按2~3个刚体位置设计刚体导引、按2~3个连架杆对应位置设计函数生成及按K值设计四杆；对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

概述（1.5学时）

平面连杆运动特性与分析方法（4.5学时）平面连杆的传力特性与受力分析（3.5学时）平面四杆综合的内容与方法（4.5学时）

三、教学内容的重点和难点 重点：

1.平面四杆的基本型式及其演化方法。

2.平面连杆的运动特性，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.平面连杆运动分析的瞬心法、相对运动图解法和杆组法。

4.总反力的确定，移动副和转动副中摩擦问题的分析方法，自锁条件的判定和机械效率的计算。

5.按给定2~3个位置设计刚体导引，按给定的2~3个对应位置设计函数生成，按K值设计四杆。难点：

1.平面连杆运动分析的相对运动图解法求的加速度。2.总反力的正确确定。

3.机械的自锁问题及移动副自锁条件的求解。4.按给定的2~3个对应位置设计函数生成。

四、教学内容的深化与拓宽平面连杆的优化设计。

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。

在教学中应注意要求学生对基本概念的掌握，如整转副、摆转副、连杆、连架杆、曲柄、摇杆、滑块、低副运动的可逆性、压力角、传动角、极位夹角、行程速度变化系数、死点、自锁、摩擦角、摩擦圆、总反力、速度影像、加速度影像、装配模式等；基本理论和方法的应用，如影像法在的速度分析和加速度分析中的应用、连杆设计的刚化—反转法等。在教学过程中，应注意突出重点，多采用启发式教学以及教师和学生的互动。

六、主要参考书目 黄茂林，秦伟主编．机械原理．北京：机械工业出版社，2002 2 申永胜主编．机械原理教程．北京：清华大学出版社，1999 3 华大年，华志宏，吕静平．连杆设计．上海：上海科学技术出版社，1995

七、相关的实践性环节

运动学参数测试实验，工业机器人认识及应用实验，机械创新展示与分析实验。

八、课外学习要求

自学运动分析的相对运动图解法，的合理选用，平面四杆的优化设计和空间连杆等内容。

九、习题

2-1，2-2，2-8，2-10，2-13，2-16  2-5，2-6，2-18，2-19，2-21，2-24，2-26  2-27，2-28，2-29，2-30，2-32 

第三章 凸轮及其设计

一、教学目标及基本要求

1.了解凸轮的基本结构特点、类型及应用，学会根据工作要求和使用场合选择凸轮。

2.了解凸轮的设计过程，对凸轮的运动学、动力学参数有明确的概念。3.掌握从动件常用运动规律的特点及适用场合，了解不同运动规律位移曲线的拼接原则与方法。

4.掌握凸轮基本尺寸设计的原则，学会根据这些原则确定移动滚子从动件盘形凸轮的基圆半径、滚子半径和偏置方向，摆动从动件盘形凸轮的摆杆长、距以及移动平底从动件平底宽度。

5.熟练掌握应用反转法原理设计平面凸轮廓线，学会凸轮的计算机辅助设计方法。

二、教学内容及学时分配

     概述

凸轮的传力特性

凸轮的设计过程（第一、二、三节共1.5学时）

凸轮运动学参数和基本尺寸的设计（1学时）平面凸轮轮廓曲线的设计（1.5学时）

第六节 凸轮从动件的设计（1学时）

三、教学内容的重点和难点 重点：

1.凸轮的型式选择。

2.从动件运动规律的选择及设计。

3.盘形凸轮基本尺寸的设计，凸轮轮廓曲线设计的图解法和解析法。

1.从动件的设计，包括高副元素形状选择，滚子半径和平底宽度的确定。难点：

凸轮轮廓曲线设计的图解法

四、教学内容的深化与拓宽 空间凸轮与高速凸轮简介。

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。

在教学过程中应强调凸轮的运动学参数与结构参数的概念及其选用设计；应用反转法原理进行凸轮轮廓曲线的图解法设计时凸轮转角的分度，要注意从动件反转方向；正确确定偏置移动从动件凸轮在反转过程中从动件所依次占据的位置线；滚子从动件凸轮理论轮廓曲线与实际轮廓曲线的联系和区别等。要注意突出重点，多采用启发式教学以及教师和学生的互动。

六、主要参考书目 黄茂林，秦伟主编．机械原理．北京：机械工业出版社，2002 2 申永胜主编．机械原理教程．北京：清华大学出版社，1999 3 石永刚，徐振华．凸轮设计．上海：上海科学技术出版社，1995

七、相关的实践性环节 凸轮运动参数测试实验。

八、课外学习要求

学生通过自学了解空间凸轮的应用特点和高速凸轮设计应注意的问题。

九、习题

3-1，3-3，3-5，3-6，3-7，3-8，3-11，3-12

第四章 轮系及其设计

一、教学目标及基本要求

1.了解各类轮系的组成和运动特点，学会判断一个已知轮系属于何种轮系。2.熟练掌握各种轮系传动比的计算方法，会确定主、从动轮的转向关系；掌握周转轮系的传动特性与类型和结构的关系。

3.了解各类轮系的功能，学会根据各种要求正确选择轮系类型。4.了解行星轮系效率的概念及其主要影响因素。

5.了解复合轮系的组合方法，学会分析复合轮系的组成，正确计算其传动比。

6.了解行星轮系设计的几个基本问题；了解几种其它类型行星传动的原理及特点。

二、教学内容及学时分配

轮系的分类

 定轴轮系及其设计（第一、二节共1学时） 周转轮系及其设计（3.5学时） 复合轮系及其设计(0.5学时) 第六节 少齿差传动简介（1学时）

三、教学内容的重点和难点

重点：

1.轮系传动比的计算。2.轮系的设计。难点：

复合轮系传动比计算

四、教学内容的深化与拓宽 新型少齿差传动

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。

在教学过程中应注意强调应用反转法原理求解周转轮系传动比方法的实质、转化的概念、正确划分基本轮系的方法。要注意突出重点，多采用启发式教学以及教师和学生的互动。

六、主要参考书目 黄茂林，秦伟主编．机械原理．北京：机械工业出版社，2002 2 申永胜主编．机械原理教程．北京：清华大学出版社，1999 3 曲继方，安子军，曲志刚．创新设计．北京：科学出版社，2001

七、相关的实践性环节 参观机械创新设计实验室。

八、课外学习要求

自学定轴轮系的传动效率计算、定轴轮系设计中的几个问题、封闭型轮系的功率流等内容。

九、习题

4-1，4-2，4-5，4-6，4-7，4-9，4-13，4-14，4-18

第五章 其它常用

一、教学目标及基本要求

了解槽轮、棘轮、不完全齿轮、凸轮式间歇及螺旋的工作原理、运动特点和适用场合。

二、教学内容与学时分配

间歇运动  螺旋

 摩擦传动（第一、二、三节共1学时）

三、教学内容的重点和难点 重点：

1.槽轮、棘轮、不完全齿轮、凸轮式间歇运动及螺旋的组成和运动特点。

2.简单螺旋与复式螺旋位移与转角之间的关系。3.摩擦传动传动比的计算。

四、教学内容的深化与拓宽 液动、气动及电磁传动。

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。

本章教学应侧重于概念分析，简要介绍这些的工作原理、运动特点和适用场合。通过学习，开阔眼界和思路，扩大知识面，为机械系统方案设计提供一些基础知识。在教学过程中，应注意突出重点，多采用启发式教学以及教师和学生的互动。

六、主要参考书目 黄茂林，秦伟主编．机械原理．北京：机械工业出版社，2002 2 申永胜主编．机械原理教程．北京：清华大学出版社，1999

七、相关的实践性环节 机电流体传动控制实验。

八、课外学习要求

自学液动、电磁传动等内容。

九、思考题 5-1~5-4

第六章 机械动力学

一、教学目标及基本要求

1.明确认识惯性力、惯性力矩对机械工作的稳定性、动载荷和输入力矩的影响，了解动态静力分析的方法。

2.了解机械平衡的目的及其分类，掌握机械平衡的方法。熟练掌握刚性转子的平衡设计方法，了解平衡试验的原理及方法，了解平面惯性力平衡的方法。3.掌握机械运转过程的三个阶段，机械系统的功、能量和原动件运动速度的特点。了解作用在机械中的力与某些运动参数之间的函数关系。

4.掌握建立单自由度机械系统等效动力学模型以确定机械的真实运动规律的基本思路及建立运动方程式的方法，能求解等效力矩和等效转动惯量均是位置函数时机械的运动方程式。

5.了解周期性速率波动的调节方法，掌握飞轮调速原理及飞轮的设计方法，能求解等效力矩是位置函数时飞轮的转动惯量。

二、教学内容与学时分配 的动态静力分析 2学时  机械的平衡 1.5学时

 机械的运转及其速度波动的调节 4.5学时 

三、教学内容的重点和难点

重点：

1.刚性转子静平衡、动平衡的原理及平衡设计方法。

2.单自由度机械系统等效动力学模型的建立及机械系统真实运动规律的求解。

3.机械系统运动的波动及其调节方法。难点： 1.刚性转子动平衡计算

2.等效力（力矩）、等效质量（等效转动惯量的计算）

四、教学内容的深化与拓宽

机械系统的计算机辅助运动学和动力学。

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。

在教学过程中应强调，机械的真实运动规律是由其各构件的尺寸、质量、转动惯量和作用在各构件上的力等许多参数决定的。只有根据这些参数确定出机械原动件的真实运动规律，才能进而对其进行运动分析，确定各构件的真实运动规律。了解机械的真实运动情况，是对机械进行动力学研究与分析所必需的。要注意突出重点，多采用启发式教学以及教师和学生的互动。

六、主要参考书目 黄茂林，秦伟主编．机械原理．北京：机械工业出版社，2002 2 申永胜主编．机械原理教程．北京：清华大学出版社，1999 3 唐锡宽，金德闻．机械动力学．北京：高等教育出版社，1984

七、相关的实践性环节 刚性回转体平衡实验。

八、课外学习要求

自学动态静力分析的图解法等内容。

九、习题 6-1，6-4，6-5，6-7，6-8，6-11，6-14

第七章 机械系统运动方案设计

一、教学目标及基本要求

1.了解机械系统设计的整个过程，明确机械系统总体方案设计阶段的设计目的及工作内容。

2.了解机械系统总体方案设计中应具有的现代设计观念以及机械现代设计和创新设计的特点，逐步学会在机械执行系统、传动系统的方案设计和原动机选择过程中，正确灵活运用这些设计思想。

3.了解机械执行系统方案设计的过程和具体设计内容，学会根据机械预期实现的功能要求，进行功能原理设计的创新构思；学会根据工作原理提出的工艺动作要求，创造性地构思出合适的运动规律。

4.掌握执行型式设计的原则，学会运用选型和构型的方法进行执行型式的创新设计。

5.了解执行系统协调设计的目的和原则，掌握机械运动循环图的绘制方法。6.了解方案评价的意义、评价准则、评价指标和评价方法。

二、教学内容与学时分配

第一节 机械总体方案设计（1学时）

第二节 现代设计观念与创新设计简介（1学时）第三节 机械执行系统运动方案设计（3学时）第五节 机械系统运动方案设计举例（1学时）

（注：课内只安排2学时，着重介绍第一、三节的部分内容，其余内容安排在课程设计进行时讲授）

三、教学内容的重点和难点 重点：

1.机械系统总体方案设计阶段的设计内容和设计思想。

2.机械执行系统方案设计的内容和全过程，执行系统方案设计的具体方法。

四、教学内容的深化与拓宽 机械现代设计方法。

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。

在教学过程中，要强调机械总体方案设计是机械产品设计中十分重要的一环，产品的功能是否齐全、性能是否优良，在很大程度上取决于总体方案设计阶段的工作；执行系统的方案设计是机械总体方案设计的核心，对机械系统能否实现预期的功能以及工作质量的优劣和产品在市场上的竞争力，都起着决定性的作用。要注意突出重点，多采用启发式教学以及教师和学生的互动。

六、主要参考书目 黄茂林，秦伟主编．机械原理．北京：机械工业出版社，2002 2 申永胜主编．机械原理教程．北京：清华大学出版社，1999

七、相关的实践性环节

机械创意组合设计实验，机械运动方案创新设计实验。

八、课外学习要求

自学现代设计观念与创新设计、机械传动系统的方案设计和原动机的选择、机械系统运动方案设计举例等内容。

九、思考题 7-1~7-3(责任编辑：文彦考研)

第五篇：机械识图电子教案

机械识图篇电子教案

绪

论

一、本篇学习的对象(1)工程图样

在工程技术中，根据投影原理、国家标准或有关规定，准确的表示工程对象，并注有必要的技术说明的图，简称图样。

(2)工程图样的作用

工程领域表达和交流技术思想的重要工具，是工程技术部门的一项重要技术文件，或者说，工程图样是工程与产品信息的载体,是工程界表达、交流的语言。

(3)工程图样的种类

建筑图样、水利图样、电气图样、机械图样等等。

(4)本篇学习的主要对象

机械图样的识图

二、本篇学习的主要内容

（1）技术制图、机械制图等国家标准的有关基本规定；

（2）正投影的基本理论和用正投影法绘制图样的方法；（3）机件的常用表达方法；

（4）机械常用件、标准件的基本规定画法；（5）初步阅读机械图样。

三、本篇学习的目标

(1)培养正确阅读工程图样的基本能力；

(2)培养和发展空间想象能力、空间逻辑思维能力和创新思维能力；(3)培养实践的观点、科学的思考方法以及认真细致的工作作风

四、本篇的学习方法

1．上课认真听讲，课后及时复习，搞清投影理论的基本方法，掌握几何元素与它们的投影之间的关系；

2．要多读多想，不断地由二维到三维和三维到二维的反复练习，逐步提高空间想象力和空间分析能力；

3．在识图过程中，养成应用国家标准有关规定的习惯，初步具有查阅和使用有关手册的能力；

第一章

投影基础

1.1 正投影和视图 教学目标

（1）了解投影法的基本概念和正投影的基本性质

1（2）了解三视图的形成及投影关系

一、投影法

从物体与影子之间的对应关系规律中，创造出一种在平面上表达空间物体的方法，叫投影法。1.中心投影

中心投影：投射线汇交于一点（投影中心）的投影方法。见图1-1所示。

图1-1 中心投影

中心投影的投影特点：（1）中心投影法得到的投影一般不反映形体的真实大小；（2）.度量性较差，作图复杂。

2．平行投影法

平行投影：投射线相互平行的投影方法。可分为斜投影法（投射线与投影面相倾斜的平行投影法，见图1-2所示）、正投影法（投射线与投影面相垂直的平行投影法，见图1-3所示）。

图1-2 斜投影

图1-3 正投影

正投影的投影特点：（1）能准确、完整地表达出形体的形状和结构，且作图简便，度量性较好，故广泛用于工程图；（2）立体感较差。

3．正投影的的特性

（1）真实性：当直线或平面与某投影面平行时，直线或平面在该投影面上的投影反映直线的实长或平面的实形。如图1-4所示。

图1-4 正投影的真实性

（2）积聚性：当直线或平面垂直于某投影面时，直线或平面在该投影面上的投影积聚为一点或一直线，直线或平面上任意一个点或点和直线的投影均积聚在该点或直线上。如图1-5所示。

图1-5 正投影的积聚性

（3）类似性：当直线或平面与某投影面倾斜时，直线或平面在该投影面上的投影短于直线的实长或类似平面形状的平面图形。如图1-6所示。

图1-6 正投影的类似性 二、三视图的形成

一般只用一个方向的投影来表达形体是不确定的，通常须将形体向几个方向投影，才能完整清晰地表达出形体的形状和结构。如图1-7所示。

图1-7 1个投影不能确定空间物体的情况

1．三面投影体系

选用三个互相垂直的投影面，建立三投影面体系。如图1—8所示。在三投影面体系中，三个投影面分别用V（正面）、H（水平面）、W（侧面）来表示。三个投影面的交线OX、OY、OZ 称为投影轴，三个投影轴的交点称为原点。

图1-8 三投影面体系

2．三视图的形成

如图1—9a所示，将L形块放在三投影面中间，分别向正面，水平面、侧面投影。在正面的投影叫主视图，在水平面上的投影叫俯视图，在侧面上的投影叫左视图。

为了把三视图画在同一平面上，如图1—9b所示，规定正面不动，水平面绕OX轴向下转动90°，侧面绕OZ轴向右转90°，使三个互相垂直的投影面展开在一个平面上(图1—9c)。为了画图方便，把投影面的边框去掉，得到图1—9d所示的三视图。

1—9a

1—9b

1—9c

1—9d

图1-9 三视图的形成 三、三视图的投影关系

如图1-10所示，三视图的投影关系为： V面、H面（主、俯视图）——长对正!V面、W面（主、左视图）——高平齐!H面、W面（俯、左视图）——宽相等!

这是三视图间的投影规律，是画图和看图的依据。

图1-10 三视图的投影关系

本节小结

(1)机械制图主要采用“正投影法”，它的优点是能准确反映形体的真实形状，便于度量，能满足生产上的要求。

(2)三个视图都是表示同一形体，它们之间是有联系的，具体表现为视图之间的位置关系，尺寸之间的“三等”关系以及方位关系。

(3)三视图中，除了整体保持“三等”关系外，每一局部也保持“三等”关系，其中特别要注意的是俯.左视图的对应,在度量宽相等时,度量基准必须一致,度量方向必须一致。附：图线及其画法。1.2 点、线、面的投影 教学目标

（1）了解和掌握点、直线和平面的基本投影规律。

（2）了解和掌握各种位置直线和平面的投影特征，了解基本作图方法

一、点的投影

在三投影面体系中，用正投影法将空间点A向三投影面投射，结果和制图中有关符号表达见图1-11所示。

图1-11 点的三面投影

点的三个投影，应保持如下的投影关系：

（1）点的正面投影和侧面投影必须位于同一条垂直于Z轴的直线上（a′a″垂直于OZ轴）；

（2）点的正面投影和水平投影必须位于同一条垂直于X轴的直线上（a′a垂直于OX轴）；

（3）点的水平投影到OX轴的距离等于该点的侧面投影到OZ轴的距离（a a x =a″az）。已知某点的两个投影，就可根据“长对正，高平齐、宽相等”的投影规律求出该点的第三投影。

二、直线的投影

直线与单个投影面可有三种位置关系，见图1-12所示。

垂直于投影面（积聚性）

平行于投影面（真实性）

倾斜于投影面（类似性）

图1-12 直线的投影特性 直线与三投影面的关系及特性：

投影面垂直线特性：（1）在其垂直的投影面上，投影有积聚性；（2）另外两个投影面上，投影为水平线段或垂直线段,并反映实长。

投影面平行线特性：（1）在其平行的那个投影面上的投影反映实长，并反映直线与另两投影面倾角；（2）另两个投影面上的投影为水平线段或垂直线段,并小于实长。

投影面倾斜线特性：三个投影都缩短了，即都不反映空间线段的实长及与三个投影面夹角，且与三根投影轴都倾斜。

三、平面的投影

平面与单个投影面可有三种位置关系，见图1-13所示

平行于投影面（真实性）

垂直于投影面（积聚性）

倾斜于投影面（类似性）

图1-13平面的投影特性

平面与三投影面的关系及特性：

投影面平行面特性：（1）在它所平行的投影面上的投影反映实形；（2）另两个投影面上的投影分别积聚成与相应的投影轴平行的直线。

投影面垂直面特性：（1）在其垂直的投影面上，投影积聚为一条直线；（2）另外两个投影面上，都是缩小的类似形。

投影面倾斜面特性：三个投影都是缩小的类似形。

本节小结

（1）点、直线和平面是构成形体的基本几何元素，研究它们的投影是为了正确表达形体和解决空间几何问题,奠定理论基础和提供有力的分析手段；

（2）点、直线和平面的投影特性要了解和掌握，尤其是特殊位置直线和平面的投影特性，它是后面学习的重要基础。1.3 基本体的三视图 教学目标

（1）了解和掌握平面基本体的投影特征及三视图画法；（2）了解和掌握回转基本体的投影特征及三视图画法。

基本体可分为平面基本体和回转基本体。平面基本体主要有棱柱、棱锥等；回转基本体主要有圆柱、圆锥、球体等。本节主要介绍常见基本体的三视图及其特征。

1.棱柱

以正六棱柱为例，讨论其视图特点。

如图1-14所示位置放置六棱柱时，其两底面为水平面，H面投影具有全等性；前后两侧面为正平面，其余四个侧面是铅垂面，它们的水平投影都积聚成直线，与六边形的边重合。

图1-14 正六棱柱的三视图

从图1-14所示，可知直棱柱三面投影特征：一个视图有积聚性，反映棱柱形状特征；另两个视图都是由实线或虚线组成的矩形线框。

2.棱锥

以正三棱锥为例，讨论其视图特点。如图1—15所示，正三棱锥底面平行于水平面而垂直于其它两个投影面，所以俯视图为一正三角形，主、左视图均积聚为一直线段，棱面SAC垂直于侧面，倾斜于其它投影面，所以左视图积聚为一直线段，而主、俯视图均为类似形；棱面SAB和SBC均与三个投影面倾斜，它们的三个视图均为比原棱面小的三角形(类似形)。

图1-15正三棱锥的三视图

棱锥的视图特点：一个视图为多边形，另二个视图为三角形线框

3.圆柱

圆柱体的三视图如图1—16所示。圆柱轴线垂直于水平面，则上下两圆平面平行于水平面，俯视图反映实形，主、左视图各积聚为一直线段，其长度等于圆的直径。圆柱面垂直于水平面，俯视图积聚为一个圆，与上、下圆平面的投影重合。圆柱面的另外两个视图，要画出决定投影范围的转向轮廓线(即圆柱面对该投影面可见与不可见的分界线)。

图1-16 圆柱体的三视图

圆柱的视图特点：一个视图为圆，另二个视图为方形线框。

4.圆锥

圆锥体的三视图如图1—17所示。直立圆锥的轴线为铅垂线，底平面平行于水平面，所以底面的俯视图反映实形(圆)，其余两个视图均为直线段，长度等于圆的直径。圆锥面在俯视图上的投影重合在底面投影的圆形内，其它两个视图均为等腰三角形。

图1-17圆锥的三视图

圆锥的视图特点：一个视图为圆，另二个视图为三角形线框。5.球

如图1—18所示，圆球的三个视图均为圆，圆的直径等于球的直径。球的主视图表示了前、后半球的转向轮廓线(即A圆的投影)，俯视图表示了上、下半球的转向轮廓线(即B圆的投影)。左视图即为左、右半球的转向轮廓线(即C圆的投影)。

图1-18 球的三视图

球的视图特点：三个视图均为圆。

本节小结

（1）对于基本平面体，画出所有棱线（或表面）的投影，并根据它们的可见与否，分别采用粗实线或虚线表示；

（2）对于回转基本体，要进行轮廓素线的投影与曲面的可见性的判断。1.4 组合体的三视图 教学目标

（1）了解和掌握组合体的组合方式；（2）了解和掌握组合体表面的连接关系；（3）了解组合体的三视图画法；

（4）初步具备用形体分析法识读组合体三视图的能力

一、组合体的组合形式

组合体：由两个或两个以上基本体所组成的形体。⒈ 叠加

组合体由基本体堆叠而成的组合方式，如图1-19所示。

图1-19叠加式组合体及其视图

叠加式组合体的视图特点：其投影就是组成它的各个基本体的投影之和，只要把各基本体按各自的位置逐个画出，就得到了整个组合体的投影。

2.切割

由某个基本体切去若干个基本体后形成的组合方式，如图1-20所示。

图1-20切割式组合体及其视图

切割式组合体的视图特点：切口的投影实际上就是切割面的投影，一般应从切割面有积聚性的投影开始着手，作出切口的位置，再根据投影规律画出切口在另外两个视图上的投影。

二、组合体表面的连接关系

1.平齐和不平齐

两基本体连接时，表面的平面连接时出现不平齐和平齐两种关系，如图1-21所示。

图1-21平面连接不平齐和平齐

不平齐视图特点：两基本体投影中间有线隔开；平齐视图特点：两基本体投影中间没有线隔开。

2.相切

相切是基本体叠加和切割时表面连接关系的特殊情况，如图1-22所示。

图1-22 表面连接时相切与相交

形体相切时，在相切处产生面与面的光滑连接，没有明显的分界棱线，但存在着看不见的光滑连接的切线，读图时注意找出切线投影的位置及不同相切情况的投影特点。

3.相交

基本几何体通过叠加、切割方式形成组合体。一个较为复杂的立体其表面往往存在基本几何体在构成组合体时所形成的表面交线，这种交线包括平面与立体相交形成的截交线和立 14 体与立体相交形成的相贯线。

（1）截交线

平面与立体相交可看成立体被平面截切（图1—23），故切割平面称为截平面，被切割后的立体表面称为截断面，截平面与立体表面的交线称为截交线。

图1-23截交线

截交线具有两条重要性质如图1-24：

①它既在截平面上，又在立体表面上，因此截交线上的每一点都是截平面与立体表面的共有点，而这些共有点的连线就是截交线。

②由于立体表面占有一定的空间范围，所以截交线一般是封闭的平面图形

图1-24截交线的性质

截交线的形状由立体的形状和平面与立体的相对位置两个因素决定，如图1-25所示。

图1-25A 圆柱面的截交线

图1-25B 圆锥面的截交线

（2）相贯线

两基本体相交叫作相贯体，其表面产生的交线叫做相贯线，如图1-26所示。通常相贯线为空间曲线，特殊情况下为平面曲线或直线。相贯线是相交两立体表面的共有线，相贯线上的点是两曲面立体表面上的共有点。

图1-26 相贯体及相贯线

①两圆柱正交相贯线

当两回转体轴线互相垂直时称正交，图1—27是三种常见的圆柱正交相贯形式。

图1-27 圆柱正交相贯形式

两圆柱正交相贯线的投影特点（如图1-28所示）：两圆柱正交时，相贯线为一闭合的空间曲线，也是两圆柱面的共有线。小圆柱轴线垂直于水平投影面，相贯线的水平投影积聚在小圆柱水平投影的圆周上；大圆柱轴线垂直于侧投影面，相贯线的侧面投影积聚在大圆柱侧面投影的部分圆弧上。相贯线的正面投影则必须由作图求出（见图1-29所示）。

图1-28 圆柱正交相贯线

图1-29圆柱正交相贯线的作图

当圆直径变化时，相贯线的变化趋势如图1-30所示。

图1-30 直径变化，两圆柱相贯线的变化趋势

简化作图：通常用圆弧代替曲线。圆弧的半径等于相贯两圆柱中大圆柱的半径，圆弧弯曲的方向朝着大圆柱的轴线(图1—31)。

图1-31 相贯线的简化画法

②复合相贯

复合相贯是指两个以上基本形体相贯，如图1-26所示

③轴线共有相贯

当两回转体具有公共轴线时，其相贯线为圆。见图1-32所示。

图1-32轴线共有相贯视图

三、组合体三视图的绘制

1.形体分析:把组合体分解为若干个基本体的分析方法。弄清各部分的形状、相对位置、组合方式及表面连接关系。

如图1-33所示，轴承座可分为底板、圆筒和加强肋三大部分。圆筒叠加在底板的右上方，加强肋与底板及圆筒相交，底板上切去三个圆孔(一大孔和二小孔，大孔与圆筒内径相同)，圆筒前部横切一小圆孔。

图1-33 轴承座

2.视图画法

选择图1-33所示的轴承座为例。1）选择主视图

主视图是最主要的视图，一般选取组合体最能反映各部分形状特征和自然位置的一面画主视图。图1-33所示A向作为主视图的方向，它能反映轴承座三大部分的相对位置及形状，若选B向作主视图方向，则加强肋的位置和形状不能反映，圆筒上的小孔形状亦看不见。两者相比较，采用A向作主视图投影方向较好。

2）画图步骤(图1—34)(1)布置视图，画出视图的定位线(图1—34a的轴线及主、左视图中的底线)，(2)画底板的轮廓(图1—34b)，(3)画圆筒的外部轮廓(图1—34c)，(4)画加强肋的轮廓(图1—34d)，(5)画出各部分细部结构(图1—34e)，(6)检查、描深图线(图1—34f)。

图1-34轴承座的画法步骤

四、组合体读图方法

1.看图时需要注意的几个问题

（1）要把几个视图联系起来进行分析

读图时，无法根据立体的一个视图或两个视图确定其空间形状，因此必须将有关视图联系起来分析，如图1-35所示，已知主视图和俯视图，还要联系左视图才可确定空间形状。

图1-35两个视图相同空间形状主要取决于第三视图的例子

（2）注意抓特征视图

形状特征视图：最能反映物体形状特征的那个视图，如图1-36所示。

图1-36 形状特征视图

位置特征视图：最能反映物体位置特征的那个视图，如图1-37所示。

图1-37 位置特征视图

2.基本方法

根据视图间的投影关系，进行形体分析、面形分析和图线分析，总称为投影分析。

形体分析：根据视图的图形特点、基本体的投影特征把物体分解成若干部分，并分析其组合形式。

看视图—以主视图为主，配合其它视图,进行初步的投影分析和空间分析。

抓特征—找出反映物体特征较多的视图，在较短的时间里，对物体有个大概的了解。

面形分析：分析视图中每个线框的含义。每个封闭线框一般表示物体1个面的投影；相邻两个封闭线框则表示物体不同位置面的投影。

图线分析：视图中每条图线虚线或实线，可表示以下含义：垂直面（平面、曲面）的投影；面与面交线的投影；曲面转向线的投影。

3.一般看图步骤

1）看视图，分线框； 2）对投影，想形状； 3）综合起来想整体。4.看图举例(如图1-38所示)•

分部分 —— 对投影 —— 想形状 •

合起来 —— 想整体

A

B

C

D

图1-38 看图步骤示意图

本节小结

（1）形体分析法是组合体读图的基本方法，必须了解、掌握并能应用；（2）组合体组成部分之间的表面连接关系是正确读出组合体视图的关键。

第二章 机件的表达方法

教学目标:

（1）了解各种视图，剖视，断面图的定义，画法及适用范围；（2）了解常用简化画法；

（3）初步具有应用图样画法阅读机件的能力。

2.1 视图

一、基本视图 1.基本概念

如图2-1所示，在三视图(主视图、俯视图、左视图)基础上增加:右视图、仰视图和后视图。

图2-1 基本视图

2.基本视图的投影关系

如图2-2所示，投影关系：仍遵守“长对正，高平齐，宽相等”；方位关系：除后视图外，靠近主视图是后面，远离主视图是前面。

图2-2 基本视图的投影关系

二、向视图

有时为了合理使用图纸，基本视图不能按照配置关系布置时，可以用向视图来表示。向视图是可以自由配置的视图。在向视图中应在视图的上方标出“向”（“”为大写拉丁字母），并在相应的视图附近用箭头指明投影方向，注上同样的字母，如图2-3中A向视图所示。

图2-3 向视图

三、局部视图

将机件的某一部分（即局部）向基本投影面投射所得的视图。局部视图由于只画出机件某个部分的视图，所以用波浪线表示与机件其余部分的断裂处投影，当所表达的部分结构是完整的，其外轮廓线又成封闭时，波浪线可省略不画，如图2-4所示。

一般在局部视图上方标出视图的名称“向”(“”为大写拉丁字母)，在相应的视图附近用箭头指明投影方向，并注上同样的字母，当局部视图按投影关系配置，中间又没有其他图形隔开时，可省略标注。

图2-4 局部视图

四、斜视图

机件向不平行于基本投影面的平面投影所得的视图。

斜视图只使用于表达机件倾斜部分的局部形状。其余部分不必画出，其断裂边界处用波浪线表示。

斜视图通常按向视图形式配置。必须在视图上方标出名称 “×”, 用箭头指明投影 24 方向，并在箭头旁水平注写相同字母。在不引起误解时允许将斜视图旋转，但需在斜视图上方注明。

斜视图一般按投影关系配置，便于看图。必要时也可配置在其它适当位置。在不致引起误解时，允许将倾斜图形旋转便于画图，旋转后的斜视图上应加注旋转符号。

图2-5 斜视图

五、旋转视图

假想将机件的倾斜部分旋转到与某一个选定的基本投影面平行后，再向该投影面投射所得的视图称为旋转视图。

一般适用于具有旋转中心的机件；旋转视图不加任何标注。

图2-6 旋转视图

2.2剖视图

一、剖视图的基本概念

为了减少视图中的虚线，使图面清晰，可以采用剖视的方法来表达机件的内部结构和形状。

1.剖视图的形成

假想用剖切面剖开机件，将处在观察者和剖切面之间的部分移去，而将其余部分全部向投影面投影所得的图形称剖视图，并在剖面区域内画上剖面符号。

图2-7 剖视图的形成

2.剖视图的画法

如图2-8所示。

(1)确定剖切面的位置。

(2)将处在观察者和剖切面之间的部分移去，而将其余部分全部向投影面投射；不同的视图可以同时采用剖视

(3)在剖面区域内画上剖面符号；剖视图中的虚线一般可省略。

图2-8 剖视图的画法

剖面符号：

不同的材料有不同的剖面符号，有关剖面符号的规定见下表。在绘制机械图样时，用得最多的是金属材料的剖面符号。

图2-9 剖面符号

3.画剖视图的注意事项

① 剖切平面的选择：一般都选特殊位置平面，如通过机件的对称面、轴线或中心线；被剖切到的实体其投影反映实形；

② 剖切是一种假想过程，其它视图仍就完整画出； ③ 剖切面后面的可见部分应该全部画出；

④ 在剖视图上已经表达清楚的结构, 其表示内部结构的虚线省略不画。但没有表示清楚的结构，允许画少量虚线；

⑤ 剖面线为细实线，最好与主要轮廓或剖面区域的对称线成45°角；同一物体的剖面区域，其剖面线画法应一致；

二、剖视图的种类 1.全剖视图

假想用剖切面完全剖开机件所得的视图，如图2-10所示。

图2-10 全剖视图

2.半剖视图

当机件具有对称平面时，在垂直于对称平面的投影面上投影所得的图形，以对称中心线为界，一半画成剖视，另一半画成视图，如图2-11所示。

3.局部剖视图

用剖切面局部地剖开机件所得的视图，如图2-12所示。

图2-11半剖视图

图2-12 局部剖视图

三、剖切面和剖切方法

单一剖切面（用一个剖切面剖开机件的方法）。

平行于某一基本投影面的单一剖切平面剖切，如前面所讲的全剖视图、半剖视图和局部剖视图；

采用倾斜于某一基本投影面的垂直面作为单一剖切平面剖开物体，如图2-13所示A-A剖视图（剖切面是正垂面），这种投影方式与斜视图非常相似，也称为“斜剖”。

图2-13斜剖视图

采用多个剖切面，则有以下几类剖切方法。

1.阶梯剖

如果机件的内部结构较多，又不处于同一平面内，并且被表达结构无明显的回转中心时，可用几个平行的剖切平面剖开机件，如图2-14所示。

图2-14 阶梯剖

图2-15 旋转剖

2.旋转剖

两相交剖切平面，其交线应垂直于某一基本投影面。用两相交剖切平面剖开机件的剖切方法。采用这种方法画剖视图时，先假想按剖切位置剖开机件，然后将被剖切平面剖开的倾斜部分结构及其有关部分，绕回转中心（旋转轴）旋转到与选定的基本投影面平行后再投影，如图2-15所示。

3.复合剖

相交剖切平面与平行剖切平面的组合称为组合剖切平面。用组合剖切平面剖开机件的剖切方法，如图2-16所示。

图2-16 复合剖

2.3 断面图

一、断面图的概念

假想用剖切面将机件的某处剖开，仅画出其断面的图形。与剖视图的区别：

断面——仅画出其断面的图；

剖视——必须画出剖面及剖面后的机件投影。

二、断面图的种类

1.移出断面—断面图配置在视图轮廓线之外，如图2-17所示。

图2-17 移出断面图

2.重合断面—剖面图配置在剖切平面迹线处，并与原视图重合，如图2-18所示。

图2-18 重合断面图

2.4 其它常用表达方法

一、局部放大图

将机件的部分结构，用大于原图形所采用的比例画出的图形。可画成视图、剖视或剖面，一般配置在放大部位的附近，如图2-19所示。

图2-19 局部放大图

二、简化画法

1.相同结构的简化画法

机件上若干相同结构（齿、槽、孔等），按一定规律分布时，只需画出几个完整的结构，其余用细实线连接或画出中心线位置，但在图上应注明该结构的总数，如图2-20所示。

图2-20 相同结构的简化画法

2.一些投影的简化画法

图2-21 一些投影的简化画法

3.均布肋孔的简化画法

当机件回转体上均匀分布的肋、孔等结构不处于剖切平面上时，可将这些结构旋转到剖切平面上画出(图2-22)。

图2-22 回转体上均匀分布肋孔的简化画法 图2-23较长机件的简化画法

4.较长机件的简化画法

轴、杆类较长的机件，当沿长度方向形状相同或按一定规律变化时，允许断开画出，如图2-23所示。

本章小结

本章介绍的基本视图，剖视图，断面图和简化画法等都是国家有关标准的规定，了解并运用，是识读机械样图重要的基础。