课程教学大纲 前言 英文名称: Basic Theory of Machines and Mechanisms 课程类型:技术基础必修课 学时:64学时 学分:4 适用对象:非机械类专业 先修课程:画法几何、机械制图、金属工艺学、工程力学、互换性与测量技术、机械工程材料 教材:《机械设计基础》杨可桢、程光蕴主编高等教育出版社 参考教材:《机械原理》孙桓主编高等教育出版社 《机械设计》濮良贵主编高等教育出版社 机械设计基础课程是一门用以培养学生机械设计能力的技术基础课,综合运用先修课程中所学到的有关知识与技 能,结合各种实践教学环节,进行机械工程技术人员所需的基本训练,为学生进一步学习有关专业课程和日后从事工程 技术工作打下基础,是对非机械类专业的学生进行机械设计基础训练的一门重要课程,因此在非机械类专业的教学计划 中占有重要地位和作用 二、教学内容 1主要研究内容 本课程主要研究:(1)机械系统的运动学和动力学分析,包括各种机构的结构分析、运动分析和受力分析,机器 动力学问题。(2)一般工作条件和常用参数范围内的通用机械零部件的工作原理、结构特点、基本设计理论和设计计 算方法。(3)机械系统方案的设计与选择。 2课程目的和任务 (1)掌握机构分析与设计的基本理论和基本方法:具有对机械系统运动方案创新设计的初步能力 (2)掌握设计或选用通用机械零部件的基本理论、基本知识和基本技能,具有设计机械传动装置和-殷杋械的初 步能力 (3)具有运用标准、规范,查阅技术资料的能力、计算能力、绘图能力。 (4)掌握机械设计基本的实验原理和方法,具有进行实验研究的初步能力
课程教学大纲 一、前言 英文名称：Basic Theory of Machines and Mechanisms 课程类型：技术基础必修课 学 时：64学时 学 分：4 适用对象：非机械类专业 先修课程：画法几何、机械制图、金属工艺学、工程力学、互换性与测量技术、 机械工程材料 教 材：《机械设计基础》 杨可桢、程光蕴 主编 高等教育出版社 参考教材：《机械原理》 孙 桓 主编 高等教育出版社 《机械设计》 濮良贵 主编 高等教育出版社 机械设计基础课程是一门用以培养学生机械设计能力的技术基础课，综合运用先修课程中所学到的有关知识与技 能，结合各种实践教学环节，进行机械工程技术人员所需的基本训练，为学生进一步学习有关专业课程和日后从事工程 技术工作打下基础，是对非机械类专业的学生进行机械设计基础训练的一门重要课程，因此在非机械类专业的教学计划 中占有重要地位和作用。 二、教学内容 1.主要研究内容: 本课程主要研究：（1）机械系统的运动学和动力学分析，包括各种机构的结构分析、运动分析和受力分析，机器 动力学问题。（2）一般工作条件和常用参数范围内的通用机械零部件的工作原理、结构特点、基本设计理论和设计计 算方法。（3）机械系统方案的设计与选择。 2.课程目的和任务 （1）掌握机构分析与设计的基本理论和基本方法：具有对机械系统运动方案创新设计的初步能力。 （2）掌握设计或选用通用机械零部件的基本理论、基本知识和基本技能，具有设计机械传动装置和一般机械的初 步能力。 （3）具有运用标准、规范，查阅技术资料的能力、计算能力、绘图能力。 （4）掌握机械设计基本的实验原理和方法，具有进行实验研究的初步能力
3课程教学内容及要求 第0章绪论 内容:机械设计基础的研究对象、主要内容性质和任务;机械的组成;机器应满足的基本要求;机器设计的一般程 基本要求 1)掌握机器、机械、机构、构件、零件等概念[ 2)了解课程的硏究对象、性质和任务[3] 3)理解机器设计的基本要求、设计程序、设计步骤[2] 重点与难点 1)机械的组成及相关概念 深度与广度: 要让学生在认识并区分机械、机器、机构、构件、零件的基础上,理解机器设计中的一般问题、基本要求、设计思 路、设计方法,建立机械设计的总体认识 第1章平面机构的自由度和速度分析 内容:运动副及其分类、平面机构的运动简图及其绘制、平面机构的自由度、速度瞬心及其在机构速度分析上的应 用。 基本要求 1)掌握有关机构组成中的构件、运动副、机构等概念[1 2)掌握机构运动简图的绘制[1 3)掌握机构自由度的定义及计算机构的自由度、分析机构具有确定运动的条件[ 4)掌握速度瞬心概念及其在机构速度分析上的应用[1 重点 机构自由度的计算、机构具有确定运动的条件。 难点 1)运动副的概念
3.课程教学内容及要求 第0章 绪论 内容：机械设计基础的研究对象、主要内容性质和任务；机械的组成；机器应满足的基本要求；机器设计的一般程 序。 基本要求： 1）掌握机器、机械、机构、构件、零件等概念[1] 2）了解课程的研究对象、性质和任务[3] 3）理解机器设计的基本要求、设计程序、设计步骤][2] 重点与难点： 1）机械的组成及相关概念 深度与广度： 要让学生在认识并区分机械、机器、机构、构件、零件的基础上，理解机器设计中的一般问题、基本要求、设计思 路、设计方法，建立机械设计的总体认识。 第1章 平面机构的自由度和速度分析 内容：运动副及其分类、平面机构的运动简图及其绘制、平面机构的自由度、速度瞬心及其在机构速度分析上的应 用。 基本要求： 1） 掌握有关机构组成中的构件、运动副、机构等概念[1] 2）掌握机构运动简图的绘制[1] 3）掌握机构自由度的定义及计算机构的自由度、分析机构具有确定运动的条件[1] 4）掌握速度瞬心概念及其在机构速度分析上的应用[1] 重点： 机构自由度的计算、机构具有确定运动的条件。 难点： 1）运动副的概念
2)计算机构自由度中的复合铰链、局部自由度和虚约束。 深度与广度: 在深入了解实际机器或机构的基础上,能够绘制岀机器或机构的运动简图,理解杋构运动简图中的线条与符号与实 际机器或机构的真实结构的区别。分析平面机构自由度,对实际机枃进行结构分析,掌握机构具有确定运动的条件。 第2章平面连杆机构 内容:平面四杄机构的基本类型及其应用、平面四杆机构的基本特性、平面四杆机构的设计 基本要求 1)了解平面铰链四杆机构的类型[3] 2)理解平面铰链四杄机构的演化机构的类型及其特点[2] 3)掌握压力角、传动角、死点位置等概念[1 4)掌握曲柄存在的条件[1] 5)掌握简单平面四杆机构的图解法设计[1 6)了解设计平面四杆机构的解析法与实验法[3] 重点与难点 1)四杆机构的特点 2)图解法设计平面四杆机构 深度与广度 铰链四杄机构是平面机构中最简单的机构,但其中包含的许多概念在其他机构中也适用,应深刻理解。在了解-般 四杄机构的基础上,能分析特殊的四杄机构(如平行四边形机构、反平行四边形机构、等腰梯形机构等)的特点 第3章凸轮机构 内容:凸轮机构的分类、从动件的常用运动规律、设计凸轮轮廓 基本要求 1)了解凸轮机构的应用[3] 2)了解凸轮机构的分类[B3] 3)理解从动件常用的运动规律及其位移作图法[2]
2）计算机构自由度中的复合铰链、局部自由度和虚约束。 深度与广度： 在深入了解实际机器或机构的基础上，能够绘制出机器或机构的运动简图，理解机构运动简图中的线条与符号与实 际机器或机构的真实结构的区别。分析平面机构自由度，对实际机构进行结构分析，掌握机构具有确定运动的条件。 第2章 平面连杆机构 内容：平面四杆机构的基本类型及其应用、平面四杆机构的基本特性、平面四杆机构的设计 基本要求： 1）了解平面铰链四杆机构的类型[3] 2）理解平面铰链四杆机构的演化机构的类型及其特点[2] 3）掌握压力角、传动角、死点位置等概念[1] 4）掌握曲柄存在的条件[1] 5）掌握简单平面四杆机构的图解法设计[1] 6）了解设计平面四杆机构的解析法与实验法[3] 重点与难点： 1）四杆机构的特点 2）图解法设计平面四杆机构 深度与广度： 铰链四杆机构是平面机构中最简单的机构，但其中包含的许多概念在其他机构中也适用，应深刻理解。在了解一般 四杆机构的基础上，能分析特殊的四杆机构（如平行四边形机构、反平行四边形机构、等腰梯形机构等）的特点。 第3章 凸轮机构 内容：凸轮机构的分类、从动件的常用运动规律、设计凸轮轮廓 基本要求： 1）了解凸轮机构的应用[3] 2）了解凸轮机构的分类[3] 3）理解从动件常用的运动规律及其位移作图法[2]
4)掌握压力角与基圆半径对凸轮轮廓设计的影响[ 5)掌握图解法设计凸轮轮廓曲线[1 6)了解解析法设计凸轮轮廓曲线[3] 重点与难点 图解法设计尖端、滚子直动从动件盘形凸轮轮廓曲线 深度与广度 了解从动件常用的三种运动规律的基础上,正确选择从运动的运动规律和凸轮的基圆大小。用图解反转法设计凸轮 轮廓要正确确定从动件的反转方向、从动件在反转运动中占据的位置及从动件的位移量。 第4章齿轮传动 内容:齿轮传动的特点、传动的分类、齿廓啮合的基本定律、渐开线的性质、渐开线齿廓、标准直齿圆柱齿轮的基 本尺寸、渐开线标准齿轮的啮合、渐开线齿轮的切齿原理、根切、最少齿数及变位齿轮简介、平行轴斜齿轮机构和锥齿 轮机构。 基本要求 1)了解齿轮传动类型及应用、齿廓实现定传动比的条件[3] )理解渐开线的性质及其齿廓的特点[2] 3)掌握渐开线直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮基本尺寸参数及尺寸计算[1] 4)掌握一对渐开线标准齿轮的啮合过程、啮合传动条件、连续传动条件[1 5)了解重合度的概念[B] 6)了解齿廓加工原理、根切、最少齿数及变位[3] 重点与难点: 1)一对外啮合齿轮传动的啮合传动的基本理论及尺寸计算 深度与广度: 齿轮传动的本质特征是其瞬时传动比恒定不变,除渐开线齿轮之外还有摆线齿轮、弧线齿轮;齿轮的齿廓除可以分 布在圆柱体上、圆锥体上之外,还有非圆齿轮 第5章轮系
4）掌握压力角与基圆半径对凸轮轮廓设计的影响[1] 5）掌握图解法设计凸轮轮廓曲线[1] 6）了解解析法设计凸轮轮廓曲线[3] 重点与难点： 图解法设计尖端、滚子直动从动件盘形凸轮轮廓曲线 深度与广度： 了解从动件常用的三种运动规律的基础上，正确选择从运动的运动规律和凸轮的基圆大小。用图解反转法设计凸轮 轮廓要正确确定从动件的反转方向、从动件在反转运动中占据的位置及从动件的位移量。 第4章 齿轮传动 内容：齿轮传动的特点、传动的分类、齿廓啮合的基本定律、渐开线的性质、渐开线齿廓、标准直齿圆柱齿轮的基 本尺寸、渐开线标准齿轮的啮合、渐开线齿轮的切齿原理、根切、最少齿数及变位齿轮简介、平行轴斜齿轮机构和锥齿 轮机构。 基本要求： 1）了解齿轮传动类型及应用、齿廓实现定传动比的条件[3] 2）理解渐开线的性质及其齿廓的特点[2] 3）掌握渐开线直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮基本尺寸参数及尺寸计算[1] 4）掌握一对渐开线标准齿轮的啮合过程、啮合传动条件、连续传动条件[1] 5）了解重合度的概念[3] 6）了解齿廓加工原理、根切、最少齿数及变位[3] 重点与难点： 1）一对外啮合齿轮传动的啮合传动的基本理论及尺寸计算 深度与广度： 齿轮传动的本质特征是其瞬时传动比恒定不变，除渐开线齿轮之外还有摆线齿轮、弧线齿轮；齿轮的齿廓除可以分 布在圆柱体上、圆锥体上之外，还有非圆齿轮。 第5章 轮系
内容:轮系的类型、定轴轮系的传动比计算、周转轮系传动比的计算、复合轮系传动比的计算、轮系的功用、几种 特殊的行星传动简介 基本要求 )了解轮系的类型和应用,几种特殊的行星传动[3 2)掌握定轴轮系传动比计算[1 3)掌握周转轮系传动比计算[1] 4)理解简单的复合轮系传动比计算[2] 重点与难点 正确划分轮系,进行传动比计算 深度与广度: 轮系在各种机械中应用非常广泛,主要传递两轴间需要较大的传动比时,特别是差动轮系和混合轮系的应用。 第6章间歇运动机构 内容:棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮间歇机构简介 基本要求 了解棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮间歇机构的类型、特点及应用[3] 第7章机械运转速度波动的调节 内容:机械速度波动调节的目的和方法、机械运转的平均速度和不均匀系数、飞轮设计的近似方法、飞轮主要尺寸 的确定。 基本要求: 1)了解机械速度波动调节的目的和方法[3] 2)了解飞轮的调速原理和特点[3] 3)掌握飞轮转动惯量的简易计算方法[1 4)了解非周期性速度波动调节的基本概念[3] 重点与难点: 1)飞轮的设计计算
内容：轮系的类型、定轴轮系的传动比计算、周转轮系传动比的计算、复合轮系传动比的计算、轮系的功用、几种 特殊的行星传动简介 基本要求： 1）了解轮系的类型和应用，几种特殊的行星传动[3] 2）掌握定轴轮系传动比计算[1] 3) 掌握周转轮系传动比计算[1] 4) 理解简单的复合轮系传动比计算[2] 重点与难点： 正确划分轮系，进行传动比计算 深度与广度: 轮系在各种机械中应用非常广泛，主要传递两轴间需要较大的传动比时，特别是差动轮系和混合轮系的应用。 第6章 间歇运动机构 内容：棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮间歇机构简介 基本要求： 了解棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮间歇机构的类型、特点及应用[3] 第7章 机械运转速度波动的调节 内容：机械速度波动调节的目的和方法、机械运转的平均速度和不均匀系数、飞轮设计的近似方法、飞轮主要尺寸 的确定。 基本要求： 1） 了解机械速度波动调节的目的和方法[3] 2） 了解飞轮的调速原理和特点[3] 3） 掌握飞轮转动惯量的简易计算方法[1] 4） 了解非周期性速度波动调节的基本概念[3] 重点与难点： 1） 飞轮的设计计算