济南大学机械原理 教学要求以及教学重点

第一篇：济南大学机械原理 教学要求以及教学重点

第一章平面机构的结构分析

一、教学要求

1、搞清楚构件、运动副、机构、约束和自由度等基本、重要的概念。

2、能计算平面机构的自由度，并判定其具有确定运动的条件。

3、能正确画出一般的平面机构及简单的空间机构（蜗轮蜗杆传动、圆锥齿轮传动等）的机构运动简图并计算其自由度。

4、了解平面机构的组成原理及结构分析。

二、本章重点

本章讲授的重点：运动副概念、机构具有确定运动的条件，机构运动简图的绘制和平面机构自由度的计算。

第二章平面机构的运动分析

一、教学要求

1、明确机构运动分析的概念、目的及方法。

2、深入理解速度瞬心（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。

3、能用瞬心法对简单平面高副、低副机构进行速度分析。

4、能用解析法（复数法和杆组法）对平面Ⅱ级机构进行运动分析。

二、本章重点

本章讲授的重点是速度瞬心位置的确定及运用瞬心法进行速度分析。至于解析法，则着重介绍机构位置方程的建立问题。

第三章平面连杆机构及其设计

一、教学要求

1、了解连杆机构传动的特点及其主要优缺点。

2、了解平面四杆机构的基本型式、演化规律及平面四杆构机的应用实例。

3、对有关四杆机构的一些基本知识（包括曲柄存在的条件、行程速比系数及急回运动、传动角及死点、运动连续性等）有明确的概念。

4、了解四杆机构设计的基本问题，并学会根据简单的条件设计平面四杆机构的一些基本方法。

二、本章重点

本章讲授的重点是四杆机构的基本型式及其演化；有关四杆机构的一些基本知识，以及平面四杆机构的一些基本设计方法。

第四章凸轮机构及其设计

一、教学要求

1、了解凸轮机构的应用及分类。

2、了解推杆常用的运动规律及推杆运动规律的选择原则。

3、了解在确定凸轮机构的基本尺寸时应考虑的主要因素（包括设计空间、结构条件、压力角、效率与自锁、“失真”问题等）。

4、能够根据选定的机构型式和推杆运动规律设计出凸轮的轮廓曲线。

二、本章重点

本章讲授的重点是：推杆常用的运动规律，凸轮的基圆半径与压力角及自锁的关系，盘形凸轮轮廓曲线的设计。

第五章齿轮机构及其设计

一、教学要求

1、了解齿轮机构的类型和应用。

2、了解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。

3、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、连续传动条件等。

4、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。

5、了解渐开线齿廓的切制原理及根切现象，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。

6、了解斜齿圆柱齿轮的齿廓曲面及啮合特点，并能计算标准斜齿圆柱齿轮的几何尺寸。

7、了解标准直齿圆锥齿轮的传动特点及其基本尺寸的计算。

8、对蜗轮蜗杆的传动特点有所了解。

二、本章重点

本章的重点是渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动的基本理论和设计计算。对于其它类型的齿轮及其啮合传动，除介绍它们与直齿圆柱齿轮啮合传动的共同点之外，则着重介绍它们的特殊点．

第六章轮系及其设计

一、教学要求

1、了解轮系的分类方法，能正确划分轮系。

2、能正确计算定轴轮系、周转轮系、复合轮系的传动比。

3、对轮系的主要功用有较清楚地了解。

二、本章重点

本章讲授的重点是轮系，特别是周转轮系和复合轮系的传动比计算，及轮系的功用。

第七章：其它常用机构

一、教学要求

了解其他常用机构的类型、特点和应用。

二、本章重点

本章讲授的重点是棘轮机构和槽轮机构。

第八章机械运动方案的拟定

一、教学要求

1、了解机构选型的基本知识。

2、了解机构的组合方式。

3、了解工作循环图及确定简单机械运动方案的过程。

二、本章重点

本章讲授的重点是机构的组合方式及机械运动方案的拟定过程。

第十章平面机构的平衡

一、教学要求

1、掌握刚性转子静、动平衡的原理及方法。

2、了解刚性转子静、动平衡的实验。

二、本章重点

本章讲授的重点是刚性转子静、动平衡的原理及方法。

第二篇：机械原理重点总结

机械原理

零件：独立的制造单元

什么叫机械？什么叫机器？什么叫机构？它们三者之间的关系

机械是机器和机构的总称

机器是一种用来变换和传递能量、物料与信息的机构的组合。

讲运动链的某一构件固定机架，当它一个或少数几个原动件独立运动时，其余从动件随之做确定的运动，这种运动链便成为机构。

零件→构件→机构→机器（后两个简称机械）

构件：机器中每一个独立的运动单元体

运动副：由两个构件直接接触而组成的可动的连接

运动副元素：把两构件上能够参加接触而构成的运动副表面

运动副的自由度和约束数的关系f=6-s

运动链：构件通过运动副的连接而构成的可相对运动系统

平面运动副的最大约束数为2，最小约束数为1；引入一个约束的运动副为高副，引入两个约束的运动副为平面低副

机构具有确定运动的条件：机构的原动件的数目应等于机构的自由度数目；根据机构的组成原理，任何机构都可以看成是由原动件、从动件和机架组成高副：两构件通过点线接触而构成的运动副

低副：两构件通过面接触而构成的运动副

由M个构件组成的复合铰链应包括M-1个转动副

平面自由度计算公式：F=3n-(2Pl+Ph)

局部自由度：在有些机构中某些构件所产生的局部运动而不影响其他构件的运动 虚约束：在机构中有些运动副带入的约束对机构的运动只起重复约束的作用

虚约束的作用：为了改善机构的受力情况，增加机构刚度或保证机械运动的顺利 基本杆组：不能在拆的最简单的自由度为零的构件组

速度瞬心：互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点。若绝对速度为零，则该瞬心称为绝对瞬心

相对速度瞬心与绝对速度瞬心的相同点：互作平面相对运动的两构件上瞬时相对速度为零的点；不同点：后者绝对速度为零，前者不是

三心定理：三个彼此作平面平行运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上

速度多边形：根据速度矢量方程按一定比例作出的各速度矢量构成的图形

驱动力：驱动机械运动的力

阻抗力：阻止机械运动的力

矩形螺纹螺旋副：

拧紧：M=Qd2tan(α+φ)/2

放松：M’=Qd2tan(α-φ)/2

三角螺纹螺旋副：

拧紧：M=Qd2tan(α+φv)/2

放松：M=Qd2tan(α-φv)/2

质量代换法：为简化各构件惯性力的确定，可以设想把构件的质量按一定条件用集中于构件上某几个选定点的假想集中质量来代替，这样便只需求各集中质量的惯性力，而无需求惯性

力偶距，从而使构件惯性力的确定简化

质量代换法的特点：代换前后构件质量不变；代换前后构件的质心位置不变；代换前后构件对质心轴的转动惯量不变

机械自锁：有些机械中，有些机械按其结构情况分析是可以运动的，但由于摩擦的存在却会出现无论如何增大驱动力也无法使其运动

判断自锁的方法：

1、根据运动副的自锁条件，判定运动副是否自锁

移动副的自锁条件：传动角小于摩擦角或当量摩擦角

转动副的自锁条件：外力作用线与摩擦圆相交或者相切

螺旋副的自锁条件：螺旋升角小于摩擦角或者当量摩擦角

2、机械的效率小于或等于零，机械自锁

3、机械的生产阻力小于或等于零，机械自锁

4、作用在构件上的驱动力在产生有效分力Pt的同时，也产生摩擦力F,当其有效分力总是

小于或等于由其引起的最大摩擦力，机械自锁

机械自锁的实质：驱动力所做的功总是小于或等于克服由其可能引起的最大摩擦阻力所需要的功

提高机械效率的途径：尽量简化机械传动系统；选择合适的运动副形式；尽量减少构件尺寸；减小摩擦

铰链四杆机构有曲柄的条件：

1、最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和

2、连架杆与机架中必有一杆为最短杆

在曲柄摇杆机构中改变摇杆长度为无穷大而形成的曲柄滑块机构

在曲柄滑块机构中改变回转副半径而形成偏心轮机构

曲柄摇杆机构中只有取摇杆为主动件是，才可能出现死点位置，处于死点位置时，机构的传动角为0

急回运动：当平面连杆机构的原动件（如曲柄摇杆机构的曲柄）等从动件（摇杆）空回行程的平均速度大于其工作行程的平均速度

极为夹角：机构在两个极位时原动件AB所在的两个位置之间的夹角θ

θ=180°（K-1）/(K+1)

压力角：力F与C点速度正向之间的夹角α

传动角：与压力角互余的角（锐角）

行程速比系数：用从动件空回行程的平均速度V2与工作行程的平均速度V1的比值 K=V2/V1=180°+θ/(180°—θ)

平面四杆机构中有无急回特性取决于极为夹角的大小

试写出两种能将原动件单向连续转动转换成输出构件连续直线往复运动且具有急回特性的连杆机构：偏置曲柄滑块机构、摆动导杆加滑块导轨（牛头刨床机构）

曲柄滑块机构：偏置曲柄滑块机构、对心曲柄滑块机构、双滑块四杆机构、正弦机构、偏心轮机构、导杆机构、回转导杆机构、摆动导杆机构、曲柄摇块机构、直动滑杆机构 机构的倒置：选运动链中不同构件作为机架以获得不同机构的演化方法

刚性冲击：出现无穷大的加速度和惯性力，因而会使凸轮机构受到极大的冲击

柔性冲击：加速度突变为有限值，因而引起的冲击较小

在凸轮机构机构的几种基本的从动件运动规律中等速运动规律使凸轮机构产生刚性冲击，等加速等减速，和余弦加速度运动规律产生柔性冲击，正弦加速度运动规律则没有冲击

在凸轮机构的各种常用的推杆运动规律中，等速只宜用于低速的情况；等加速等减速和余弦加速度宜用于中速，正弦加速度可在高速下运动

凸轮的基圆半径是从转动中心到理论轮廓的最短距离，凸轮的基圆的半径越小，则凸轮机构的压力角越大，而凸轮机构的尺寸越小

齿廓啮合的基本定律：相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线O1O2被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两线段长成反比

渐开线：当直线BK沿一圆周作纯滚动时直线上任一一点K的轨迹AK

渐开线的性质：

1、发生线上BK线段长度等于基圆上被滚过的弧长AB2、渐开线上任一一点的发线恒于其基圆相切

3、渐开线越接近基圆部分的曲率半径越小，在基圆上其曲率半径为零

4、渐开线的形状取决于基圆的大小

5、基圆以内无渐开线

6、同一基圆上任意弧长对应的任意两条公法线相等

渐开线函数：invαK=θk=tanαk-αk

渐开线齿廓的啮合特点：

1、能保证定传动比传动且具有可分性

传动比不仅与节圆半径成反比，也与其基圆半径成反比，还与分度圆半径成反比 I12=ω1/ω2=O2P/O1P=rb2/rb12、渐开线齿廓之间的正压力方向不变

渐开线齿轮的基本参数：模数、齿数、压力角、（齿顶高系数、顶隙系数）

记P180表10-2

一对渐开线齿轮正确啮合的条件：两轮的模数和压力角分别相等

一对渐开线齿廓啮合传动时，他们的接触点在实际啮合线上，它的理论啮合线长度为两基圆的内公切线N1N2

渐开线齿廓上任意一点的压力角是指该点法线方向与速度方向间的夹角

渐开线齿廓上任意一点的法线与基圆相切

根切：采用范成法切制渐开线齿廓时发生根切的原因是刀具齿顶线超过啮合极限点N1 一对涡轮蜗杆正确啮合条件：中间平面内蜗杆与涡轮的模数和压力角分别相等

重合度：B1B2与Pb的比值ξα；

齿轮传动的连续条件：重合度大于或等于许用值

定轴轮系：如果在轮系运转时其各个轮齿的轴线相对于机架的位置都是固定的周转轮系：如果在连续运转时，其中至少有一个齿轮轴线的位置并不固定，而是绕着其它齿轮的固定轴线回转

复合轮系：包含定轴轮系部分，又包含周转轮系部分或者由几部分周转轮系组成 定轴轮系的传动比等于所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积的比值 中介轮：不影响传动比的大小而仅起着中间过渡和改变从动轮转向的作用

第三篇：机械原理课程设计的要求

机械原理课程设计的要求

一、课程简介：

机械原理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。机械原理程设计的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和拟定系统运动方案并绘制机械运动简图，在此基础上对方案中部分机构进行设计，并编写设计说明书。是培养学生获得方案的选择和设计计算能力, 培养学生创新设计的能力。

二、设计步骤和要求

1、机械系统运动方案的拟订

按照给定的机械总功能和工艺过程的动作要求，根据下列步骤进行设计：

1）功能分解：将给出的复杂运动要求，分解成基本运动、动作等（参考《课程设计指导手册》4.2 工艺动作过程的分解）；

2）机构的选用：选定完成这些基本运动或功能的相应的常用机构。

3）机构组合：把各个基本运动组合在一起，得到该机械的设计方案。（参考《课程设计指导手册》第五章 机械运动方案的组成）；

4）方案评价：每个同学至少要拟定出满足工艺动作要求的该机械系统的一种运动方案，然后结合小组中其它两位同学的方案（共三种方案），进行性能分析与评价，对比分析各方案的优缺点，最后选定一种作为最佳方案。（参考《课程设计指导手册》第三篇 机械运动方案评价和设计举例）。

2、画出各机构的运动简图：

画出自己所选方案中，整个机械系统（从动力开始，经过传动，最后是执行机构）的机构运动简图。（要尽量用轴测图或三维图把传动路线表示清楚）

3、在运动方案的拟定中，必须考虑机械各执行机构运动的协调配合关系。要做运动协调设计，并画出运动循环图。（参考《课程设计指导手册》4.3 机械运动方案中机构的运动协调设计及4.4～4.6）

4、机构设计

对选定的方案，选择机械系统中的一种机构，进行设计。

5、编写机械原理课程设计说明书。（参考《课程设计指导手册》附录二）

第四篇：国家机械原理课程教学基本要求

国家机械原理课程教学基本要求（第三稿）

机械类专用适用

一、课程的地位、任务和作用

机械原理课程是机械类各专业的一门主干技术基础课，它在培养学生的机械综合设计能力和创新能力所需的知识结构中，占有十分重要的地位。

本课程的任务是使学生掌握机构学与机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能，学会常用基本机构的分析和综合方法，并具有进行机械系统运动方案设计的初步能力。

在培养高级机械工程技术人才的全局中，本课程不仅为学生学习相关技术基础课程和专业课程起到承前启后的作用，而且为今后从事机械设计、研究和开发创新奠定必要的基础。

二、理论教学的基本要求

１、绪论

明确本课程的研究对象和内容以及它的地位、任务和作用。对机械设计及理论学科的发展状况和趋势有所了解。

２、机构结构的基本知识

了解机构的组成要素，能绘制平面机构运动简图。能正确设计平面机构的自由度，了解平面机构组成原洹。了解空间机构及机器人机构的基本结构知识。３、平面机构的运动分析和力分析

了解机构运动分析和力分析的目的和方法。能对简单基本机构进行运动分析和力分析。４、常用机构及其设计

熟悉常用机构的结构、特点和应用

了解平面连杆机构的基本形式及其演化，对平面四杆机构的运动和传力性能有明确概念。能按已知连杆三位置、两连架杆三对应位置、行程速比系数等要求设计平面四杆机构。

对凸轮机构的从动件常用运动规律及其选择原则，机构压力角等有明确概念。掌握盘形凸廓线的设计方法和确定基本尺寸的主要原则。

对齿轮啮合基本定律、渐开线性质、齿轮基本参数及其啮合特性有明确概念。掌握标准渐开线直齿圆柱轮传动的基本尺寸计算。了解定位齿轮的概念。了解其它类型齿轮传动的特点和尺寸计算。

了解轮系的分类和应用。能计算轮系的传动化。了解轮系设计的基本问题。

了解机构组合的基本知识。５、机械系统运动方案设计

了解机械系统设计的一般过程和创新设计的基本知识、掌握机械系统运动方案设计的基本步骤、内容和方法。了解机械系统运动方案的评价准则。６、机械系统动力学

对单自由度机械系统等效动力学模型有明确概念。掌握建立机械运动方程式的方法。了解周期性与非周期性速度波动的调节原理。掌握飞轮转动惯量的近似计算方法。掌握刚性转子静平衡、动平衡的原理和方法。了解平面机构震动力的平衡原理。

三、实验教学的基本要求

掌握机构结构、运动学和机器动力学的基本实验方法。实验时数不少于４。实验内容可在以下几个方面根据条件适当选取。１、机构几何参数的测定与运动简图的绘制。

例如：机构运动简图和示意图的绘制，渐开线齿轮基本参数的测定，盘形凸轮廓线的测量等。２、用实验方法进行机构尺度综合

例如：平面低副机构的实验法综合等。３、机械运动参数的测定与分析

例如：运动构件的位移、速度、加速度的测定等。４、机械动力学参数的测定与分析

例如：机械效率测定，机械速度波飞轮调速测试。刚性转子不平衡量的测定，平面机构机座的平衡等。

四、课程设计的基本要求

按照一个简单机械系统的给定功能要求，综合运用所学知识。拟定机械系统的运动方案，并对其中的某些机构进行分析和设计。通过课程设计这一实践环节，使学生更好地掌握和加深理解本课程的基本理论和方法，进一步提高学生查阅技术资料、绘制工程图和应用计算机的能力。在课程设计中，要重视培养学生创新设计的能力。学生应在教师指导下独立完成设计任务。要求绘制适量图纸、编制计算机程序和撰写设计说明书。课程设计时间不应少于1.5周。设计成绩单独评分，另设学分。

五、几点说明

１、上述《教学基本要求》是本科机械类专业应达到的最低标准。各校可结合具体情况在此基础上适当扩充内容和提高要求，并制定相应的教学大纲。

２、对于进行机构分析和设计时选用图解或是解析的方法，本要求未作具体规定，可根据各校的情况和工程实用性原则自行确定，提倡使用解析方法。

３、积极提倡在教学中采用电教片、ＣＡＤ、ＣＡＩ等多种现代教学手段，以提高课时效率和增强教学效果。

４、提倡开设能反映现代测试技术和由学生自行构思实验方案的实验项目。

第五篇：《机械基础》课程教学要求(一)

《机械基础》课程教学要求

（一）一、教学目标

本课程是机械类专业的一门必修的基础课。它研究绘制和阅读工程图样和解决空间几何问题的理论和方法，为培养学生的制图技能和空间想象能力打下必要的基础，同时它又是学生学习后续课程不可缺少的基础。

本课程的目标是使学生掌握正投影法的基本理论及其应用；培养学生绘制和阅读机械图样的基本能力；培养和发展空间想象能力、空间分析和解决问题能力；金属材料及热处理要求掌握常用金属材料的性能及常用的热处理方法；对于量具要求掌握游标卡尺和千分尺的正确使用，并培养学生认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。

二、教学内容和要求 《机械识图》

第一章 机械识图的基本知识 1、制图基本规定、常用绘图工具和仪器简介

3、平面图形的尺寸注法和线段分析 重点与难点：

（1）遵守机械制图国家标准的有关内容。

（2）会画常见的几何图形，掌握长仿宋体字、数字和字母的写法。

（3）掌握平面图形的线段分析，会标注平面图形的尺寸，掌握平面图形的画法和和步骤。

第二章 投影法的基本知识

1、投影法的基本概念

2、三视图的形成，投影规律 重点与难点：

（1）种视图名称、配置及主视图的选择。（2）

正确理解投影规律。第三章 几何体的投影

1、平面体的投影

2、回转体的投影

3、简单组合体的组合形式、组合体的三视图

4、尺寸基准、定型尺寸、定位尺寸和总体尺寸的含义 重点与难点：（1）面立体(棱柱、棱锥)；（2）曲面立体(圆柱、圆锥)；

（3）

组合体的尺寸注法。（要求尺寸标注，所注尺寸能满足正确、完整、清晰的要求）（4）

读组合体的视图。第四章 机件常用的表达方法

1、视

图

2、剖

视

3、断

面 重点与难点：

（1）掌握国家标准《机械制图》规定的各种视图、剖视、剖面的画法。

（2）了解简化画法和规定画法，达到投影正确、尺寸完全、字体工整、图面整洁。第五章 常用件的表达方法

1、螺纹及螺纹紧固件

2、键和销

3、滚动轴承 重点与难点：

（1）用螺纹紧固件(螺栓、双头螺柱、螺母等)的连接画法和规定标记及螺纹紧固件的装配画法。（2）销和键连接的画法。第六章 零件图

1、零件图的作用与内容

2、读零件图

3、公差与配合

4、粗糙度

5、形状和位置公差

6、零件测绘概述

重点与难点：零件图是机械图中的重点，除讲授课程内容教给学生知识和技能之外，对零件测绘要有一定训练，能正确阅读中等复杂程度的零件图，零件测绘至少要有两个基本视图和两个其它视图(辅助视图)，尺寸数量约20个左右，视图选择与配置恰当，尺寸标注要完全、清晰符合标准，掌握常见工艺结构(如退刀槽、沉孔)的尺寸标注，能根椐已知条件注写表面粗糙度符号，确定技术要求。

《金属材料及其热处理》

1、概述

2、金属材料的性能

3、常用金属材料

4、热处理

5、非金属工程材料 重点与难点：

（1）、了解金属材料的分类 掌握金属材料的主要力学性能

（2）、了解常用金属材料（碳素钢、合金钢、铸铁、有色金属、硬质合金）的主要性能和具体应用。

（3）、了解热处理基本知识，掌握常用热处理方法（退火、正火、淬火、回火）

（4）、了解各种非金属工程材料（工程塑料、橡胶、陶瓷材料、复合材料）

《量具的使用》

1、游标卡尺

2、千分尺

3、其它常用量具 重点与难点：

（1）游标卡尺和千分尺的读书原理、正确使用游标卡尺和千分尺来测量零件以及正确维护保养。

（2）了解其它常用量具的种类和特点。

三、考核要求与形式

1、针对学生学习的实际及其掌握情况进行考核，在较短、较集中的时间内，让学生掌握一些基本的知识，能对后续课程有所帮助，并对今后的考工打下一定的基础。

2、笔试。

3、试卷由学校提供。