《机械原理》教学大纲 一、课程基本信息 中文名称：机械原理 英文名称：Theory of Machines and Mechanisms 课程编码：10S1116B、10S3116B、10S4116B 课程类别：专业核心课程 总学时：48（理论学时42：实验学时6） 总学分：3学分 适用专业：机械设计制造及其自动化、机械电子工程、智能制造工程 先修课程：高等数学、大学物理、机械制图、理论力学 开课系部：机电工程系 二、课程性质、课程目标及其对毕业要求的支撑 1、课程性质 机械原理是机械类专业的一门专业主干课程，它是研究机械共性问题的课程。是一门为工程实际构件和 机构设计分析以及机械的方案设计提供必要理论基础的重要技术基础课。也是支撑我校机械设计制造及其 自动化专业、机械电子工程专业培养“基础扎实、素质全面、具有创新精神和实践能力高素质应用研究型人 才的专业必修课程。 2、课程目标 表1本课程的课程目标 具备对机械结构分析，速度分析，力分析的方法，解决一些简单的工程实 课程目标1 际问题： 课程目标2 培养学生实际与理论结合的能力，具备机械产品创新设计的能力： 课程目标3 培养学生敢创新，善创新的习惯和能力。 3、课程目标对毕业要求的支撑 课程目标与毕业要求的对应关系如表2。 指标点1-3：具有解决复杂机械工程问题所需的专业基础知识，并应用于机械工程中的设 计原理、制造技术、系统传动、测试与控制等问题的分析与解决。 指标点2-2：能够对复杂机械工程问题进行表达、建模与求解。 指标点3-1：能够针对复杂机械工程问题进行分析并提出解决方案。 指标点4-2：能够对机械零部件、装置、系统的科学原理进行研究，采用科学方法制定实 验方案、搭建实验系统，并进行实验
《机械原理》教学大纲 一、课程基本信息 中文名称：机械原理 英文名称：Theory of Machines and Mechanisms 课程编码：10S1116B、10S3116B、10S4116B 课程类别：专业核心课程 总 学 时：48（理论学时 42；实验学时 6） 总 学 分：3 学分 适用专业：机械设计制造及其自动化、机械电子工程、智能制造工程 先修课程：高等数学、大学物理、机械制图、理论力学 开课系部：机电工程系 二、课程性质、课程目标及其对毕业要求的支撑 1、课程性质 机械原理是机械类专业的一门专业主干课程，它是研究机械共性问题的课程。是一门为工程实际构件和 机构设计分析以及机械的方案设计提供必要理论基础的重要技术基础课。也是支撑我校机械设计制造及其 自动化专业、机械电子工程专业培养“基础扎实、素质全面、具有创新精神和实践能力”高素质应用研究型人 才的专业必修课程。 2、课程目标 表 1 本课程的课程目标 课程目标 1 具备对机械结构分析，速度分析，力分析的方法，解决一些简单的工程实 际问题； 课程目标 2 培养学生实际与理论结合的能力，具备机械产品创新设计的能力； 课程目标 3 培养学生敢创新，善创新的习惯和能力。 3、课程目标对毕业要求的支撑 课程目标与毕业要求的对应关系如表 2。 指标点 1-3：具有解决复杂机械工程问题所需的专业基础知识，并应用于机械工程中的设 计原理、制造技术、系统传动、测试与控制等问题的分析与解决。 指标点 2-2：能够对复杂机械工程问题进行表达、建模与求解。 指标点 3-1：能够针对复杂机械工程问题进行分析并提出解决方案。 指标点 4-2：能够对机械零部件、装置、系统的科学原理进行研究，采用科学方法制定实 验方案、搭建实验系统，并进行实验
指标点4-3：能够对实验结果进行分析和解释，通过信息综合得到合理有效的结论。 表2课程目标与毕业要求对应关系 毕业要求及其指标点 课程目标1 课程目标2 课程目标3 毕业要求1 1-3 毕业要求2 2-2 毕业要求3 3-1 4-2 毕业要求4 4-3 三、课程思政目标 课程思政目标如表3。 表3本课程的课程思政目标 思政 体系 马克思主 个人修 中国文 和谐社会 科 科 科 工 工 义理论与 养与法 化与精 主义核心 技 学 学思 学伦 程伦 匠 律 方法 神 价值观 报 国 课程 神 维 理 理 神 P1 P2 P3 P4 名称 P5 P6 P7 P8 Po P10 过程控制 四、课程教学基本要求 第一章、绪论（课程目标3，思政目标P5) [教学内容与要求] 了解和熟悉机械原理的研究对象、内容及机械原理学科的发展趋势。了解课程在教学计划中的地位和学 习的特点：明确课程学习的重要性和方法。 [教学重点] 机械原理的研究对象 [课程思政要素] 通过对课程研究对象的讲解，让学生了解人类生活中的小机械、大国重器，增强学生的民族自豪感。 第二章、平面机构的结构分析（课程目标1，思政目标P5,P6) [教学内容与要求] 了解研究机构结构的目的：理解并掌握构件、运动副、运动链、自由度、机构等基本概念：掌握机构运 动简图的画法、机构自由度计算方法：理解平面机构的组成原理，并能对机构进行结构分析。 [教学重点]
指标点 4-3：能够对实验结果进行分析和解释，通过信息综合得到合理有效的结论。 表 2 课程目标与毕业要求对应关系 毕业要求及其指标点 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 毕业要求 1 1-3 √ √ 毕业要求 2 2-2 √ √ 毕业要求 3 3-1 毕业要求 4 4-2 4-3 三、课程思政目标 课程思政目标如表 3。 表 3 本课程的课程思政目标 思政 体系 课程 名称 马克思主 义理论与 方法 P1 个人修 养与法 律 P2 中国文 化与精 神 P3 和谐社会 主义核心 价值观 P4 科 技 报 国 P5 科 学 精 神 P6 科 学 思 维 P7 科 学 伦 理 P8 工 程 伦 理 P9 工 匠 精 神 P10 过程控制 √ √ √ 四、课程教学基本要求 第一章、绪论（课程目标 3，思政目标 P5） [教学内容与要求] 了解和熟悉机械原理的研究对象、内容及机械原理学科的发展趋势。了解课程在教学计划中的地位和学 习的特点；明确课程学习的重要性和方法。 [教学重点] 机械原理的研究对象 [课程思政要素] 通过对课程研究对象的讲解，让学生了解人类生活中的小机械、大国重器，增强学生的民族自豪感。 第二章、平面机构的结构分析（课程目标 1，思政目标 P5，P6） [教学内容与要求] 了解研究机构结构的目的；理解并掌握构件、运动副、运动链、自由度、机构等基本概念；掌握机构运 动简图的画法、机构自由度计算方法；理解平面机构的组成原理，并能对机构进行结构分析。 [教学重点]
构件、运动副、运动链、自由度、机构等基本概念。 [教学难点] 机构运动简图的画法、机构自由度计算方法。 [课程思政要素] 通过简图绘制的讲解，让学生明科学的严谨，具备懂规矩，守规则的意识。 第三章、平面机构的运动分析（课程目标1，P6,P7) [教学内容与要求] 了解机构运动分析的任务、目的和方法：掌握用速度瞬心法机构的作速度分析：掌握矢量方程图解法对 Ⅱ级机构进行速度及加速度分析：了解以解析法进行平面Ⅱ级机构运动分析的思路和方法。 [教学重点] 速度瞬心法机构的作速度分析：矢量方程图解法对Ⅱ级机构进行速度及加速度分析。 [教学难点] 速度瞬心法机构的作速度分析。 [课程思政要素] 通过速度分析，让学生明白科学的思维方法，以及科学的严谨性。 第四章、平面连杆机构（课程目标1，思政目标P5,P7) [教学内容与要求] 了解平面连杆机构的应用及其设计的基本问题：了解平面四杆机构的基本形式及其演化：掌握平面四杆 机构的曲柄存在的条件、压力角和传动角、急回特性、机构的死点等特性：了解平面四杆机构的图解法、解 析法和图谱法等，能够掌握按己知连杆三位置、连架杆三对应位置和行程速比系数设计平面四杆机构。 [教学重点] 平面四杆机构的基本形式及其演化：平面四杆机构的曲柄存在的条件、压力角和传动角、急回特性、机 构的死点等特性：平面四杆机构的图解法，按已知连杆三位置、连架杆三对应位置和行程速比系数设计平面 四杆机构。 [教学难点] 平面四杆机构的曲柄存在的条件、压力角和传动角、急回特性、机构的死点等特性。 [课程思政要素] 通过连杆机构特性的分析，能够让学生认识到利用科学的思维方法解决实际问题的重要性。 第五章、凸轮机构（课程目标1，思政目标P5,P7) [教学内容与要求] 了解凸轮机构的应用和分类：了解从动件的常用运动规律及常用运动规律的选择原则：掌握凸轮机构压
构件、运动副、运动链、自由度、机构等基本概念。 [教学难点] 机构运动简图的画法、机构自由度计算方法。 [课程思政要素] 通过简图绘制的讲解，让学生明科学的严谨，具备懂规矩，守规则的意识。 第三章、平面机构的运动分析（课程目标 1， P6 ，P7） [教学内容与要求] 了解机构运动分析的任务、目的和方法；掌握用速度瞬心法机构的作速度分析；掌握矢量方程图解法对 Ⅱ级机构进行速度及加速度分析；了解以解析法进行平面Ⅱ级机构运动分析的思路和方法。 [教学重点] 速度瞬心法机构的作速度分析；矢量方程图解法对Ⅱ级机构进行速度及加速度分析。 [教学难点] 速度瞬心法机构的作速度分析。 [课程思政要素] 通过速度分析 ，让学生明白科学的思维方法，以及科学的严谨性。 第四章、平面连杆机构（课程目标 1，思政目标 P5，P7） [教学内容与要求] 了解平面连杆机构的应用及其设计的基本问题；了解平面四杆机构的基本形式及其演化；掌握平面四杆 机构的曲柄存在的条件、压力角和传动角、急回特性、机构的死点等特性；了解平面四杆机构的图解法、解 析法和图谱法等，能够掌握按已知连杆三位置、连架杆三对应位置和行程速比系数设计平面四杆机构。 [教学重点] 平面四杆机构的基本形式及其演化；平面四杆机构的曲柄存在的条件、压力角和传动角、急回特性、机 构的死点等特性；平面四杆机构的图解法，按已知连杆三位置、连架杆三对应位置和行程速比系数设计平面 四杆机构。 [教学难点] 平面四杆机构的曲柄存在的条件、压力角和传动角、急回特性、机构的死点等特性。 [课程思政要素] 通过连杆机构特性的分析，能够让学生认识到利用科学的思维方法解决实际问题的重要性。 第五章、凸轮机构（课程目标 1，思政目标 P5，P7） [教学内容与要求] 了解凸轮机构的应用和分类；了解从动件的常用运动规律及常用运动规律的选择原则；掌握凸轮机构压
力角和自锁的概念：掌握盘形凸轮的轮廓曲线的作图设计法并能合理确定凸轮机构的基本尺寸。 [教学重点] 凸轮机构压力角和自锁的概念：盘形凸轮的轮廓曲线的作图设计法并能合理确定凸轮机构的基本尺寸。 [教学难点] 盘形凸轮的轮廓曲线的作图设计法并能合理确定凸轮机构的基本尺寸。 [课程思政要素] 通过盘形凸轮轮廓的设计，能够让学生认识到利用科学的思维方法解决实际问题的重要性，同时也让学 生认识到科学严谨的重要性，凸轮轮廓形状的一小点变化，都会导致传动规律的改变，无法满足工作需要。 第六章、齿轮机构（课程目标1，思政目标P5,P7,P10) [教学内容与要求] 了解齿轮机构的应用与分类：掌握平面齿轮机构的齿廓啮合基本定律：了解渐开线及其性质：掌握渐开 线直齿齿轮齿廓啮合特性（定传动比、可分性等）：熟悉渐开线齿轮的各部分名称和几何尺寸的计算方法： 掌握渐开线直齿圆柱齿轮传动：正确啮合条件、可分性、重合度、无侧隙啮合条件等：了解渐开线齿轮的切 制原理、根切现象、最少齿数：了解变位齿轮和变位齿轮传动的概念：了解平行轴斜齿圆柱齿轮传动的啮合 特点，掌握标准斜齿轮传动几何尺寸的计算方法：了解标准直齿轮圆锥齿轮的传动特点及几何尺寸的计算 方法：对蜗轮蜗杆的传动特点有所了解。 [教学重点] 齿廓啮合基本定律：渐开线及其性质：渐开线直齿齿轮齿廓啮合特性（定传动比、可分性等）：渐开线 齿轮的各部分名称和几何尺寸的计算方法：渐开线直齿圆柱齿轮传动：正确啮合条件、可分性、重合度、无 侧隙啮合条件等： [教学难点] 齿廓啮合基本定律：渐开线及其性质：渐开线直齿齿轮齿廓啮合特性（定传动比、可分性等）：渐开线 齿轮的各部分名称和几何尺寸的计算方法：渐开线直齿圆柱齿轮传动：正确啮合条件、可分性、重合度、无 侧隙啮合条件等： [课程思政要素] 齿廓啮合基本定理、正确啮合条件，正确安装条件、连续传动条件的学习，使学生们了解科学思维的重 要性，通过齿轮加工过程的学习，了解齿轮加工过程，激发学生科技报国的爱国情怀。 第七章、轮系（课程目标1，思政目标P5,P7,P10) [教学内容与要求] 了解轮系的分类和应用：掌握定轴轮系、周转轮系和复合轮系传动比的计算方法：了解行星轮系的选 型、效率和齿轮数的选取等基本知识
力角和自锁的概念；掌握盘形凸轮的轮廓曲线的作图设计法并能合理确定凸轮机构的基本尺寸。 [教学重点] 凸轮机构压力角和自锁的概念；盘形凸轮的轮廓曲线的作图设计法并能合理确定凸轮机构的基本尺寸。 [教学难点] 盘形凸轮的轮廓曲线的作图设计法并能合理确定凸轮机构的基本尺寸。 [课程思政要素] 通过盘形凸轮轮廓的设计，能够让学生认识到利用科学的思维方法解决实际问题的重要性，同时也让学 生认识到科学严谨的重要性，凸轮轮廓形状的一小点变化，都会导致传动规律的改变，无法满足工作需要。 第六章、齿轮机构（课程目标 1，思政目标 P5，P7，P10） [教学内容与要求] 了解齿轮机构的应用与分类；掌握平面齿轮机构的齿廓啮合基本定律；了解渐开线及其性质；掌握渐开 线直齿齿轮齿廓啮合特性（定传动比、可分性等)；熟悉渐开线齿轮的各部分名称和几何尺寸的计算方法； 掌握渐开线直齿圆柱齿轮传动：正确啮合条件、可分性、重合度、无侧隙啮合条件等；了解渐开线齿轮的切 制原理、根切现象、最少齿数；了解变位齿轮和变位齿轮传动的概念；了解平行轴斜齿圆柱齿轮传动的啮合 特点，掌握标准斜齿轮传动几何尺寸的计算方法；了解标准直齿轮圆锥齿轮的传动特点及几何尺寸的计算 方法；对蜗轮蜗杆的传动特点有所了解。 [教学重点] 齿廓啮合基本定律；渐开线及其性质；渐开线直齿齿轮齿廓啮合特性（定传动比、可分性等)；渐开线 齿轮的各部分名称和几何尺寸的计算方法；渐开线直齿圆柱齿轮传动：正确啮合条件、可分性、重合度、无 侧隙啮合条件等； [教学难点] 齿廓啮合基本定律；渐开线及其性质；渐开线直齿齿轮齿廓啮合特性（定传动比、可分性等)；渐开线 齿轮的各部分名称和几何尺寸的计算方法；渐开线直齿圆柱齿轮传动：正确啮合条件、可分性、重合度、无 侧隙啮合条件等； [课程思政要素] 齿廓啮合基本定理、正确啮合条件，正确安装条件、连续传动条件的学习，使学生们了解科学思维的重 要性，通过齿轮加工过程的学习，了解齿轮加工过程，激发学生科技报国的爱国情怀。 第七章、轮系（课程目标 1，思政目标 P5，P7，P10） [教学内容与要求] 了解轮系的分类和应用；掌握定轴轮系、周转轮系和复合轮系传动比的计算方法；了解行星轮系的选 型、效率和齿轮数的选取等基本知识
[教学重点] 定轴轮系、周转轮系和复合轮系传动比的计算方法。 [教学难点] 周转轮系和复合轮系传动比的计算方法。 [课程思政要素] 通过齿轮传动比的计算，特别是周转轮系传动比计算，使学生们了解科学思维的重要性。 第八章、其他常用机构（课程目标1，思政目标P5) [教学内容与要求] 了解棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、螺旋传动机构、等其它常用机构的工作原理、运动特点、 应用及棘轮机构和槽轮机构的设计要点。同时了解机构的组合方式与组合机构的原理、特点和应用。 [课程思政要素] 给同学们介绍常用机构在日常生活机械中的应用，让同学们感受到机械的重要性，树立科技报国的决 心。 第九章、机械中的摩擦和效率（课程目标1，思政目标P7) [教学内容与要求] 掌握运动副中摩擦的概念、摩擦力的计算和总反力方向的确定：掌握机械效率、自锁条件的确定方 法。 [教学重点] 运动副中摩擦的概念、摩擦力的计算和总反力方向的确定：机械效率、自锁条件的确定方法。 [教学难点] 运动副中摩擦的概念、摩擦力的计算和总反力方向的确定： [课程思政要素] 通过机械中摩擦和效率的分析，使学生们了解科学思维的重要性。 第十章、机械的运转及其速度波动的调节（课程目标1，思政目标P7) [教学内容与要求] 了解研究机器运转及其速度波动调节的目的：了解单自由度机器系统等效力学模型的建立方法：了解机 械系统运动方程的建立方法：了解机械运转的周期性速度波动和非周期性速度波动产生的原因、性质的区 别，以及它们各自的调节方法：了解飞轮转动惯量的简易计算方法： [教学重点] 机械运转的周期性速度波动和非周期性速度波动产生的原因、性质的区别，以及它们各自的调节方法： 飞轮转动惯量的简易计算方法：
[教学重点] 定轴轮系、周转轮系和复合轮系传动比的计算方法。 [教学难点] 周转轮系和复合轮系传动比的计算方法。 [课程思政要素] 通过齿轮传动比的计算，特别是周转轮系传动比计算，使学生们了解科学思维的重要性。 第八章、其他常用机构（课程目标 1，思政目标 P5） [教学内容与要求] 了解棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、螺旋传动机构、等其它常用机构的工作原理、运动特点、 应用及棘轮机构和槽轮机构的设计要点。同时了解机构的组合方式与组合机构的原理、特点和应用。 [课程思政要素] 给同学们介绍常用机构在日常生活机械中的应用，让同学们感受到机械的重要性，树立科技报国的决 心。 第九章、机械中的摩擦和效率（课程目标 1，思政目标 P7） [教学内容与要求] 掌握运动副中摩擦的概念、摩擦力的计算和总反力方向的确定；掌握机械效率、自锁条件的确定方 法。 [教学重点] 运动副中摩擦的概念、摩擦力的计算和总反力方向的确定；机械效率、自锁条件的确定方法。 [教学难点] 运动副中摩擦的概念、摩擦力的计算和总反力方向的确定； [课程思政要素] 通过机械中摩擦和效率的分析，使学生们了解科学思维的重要性。 第十章、机械的运转及其速度波动的调节（课程目标 1，思政目标 P7） [教学内容与要求] 了解研究机器运转及其速度波动调节的目的；了解单自由度机器系统等效力学模型的建立方法；了解机 械系统运动方程的建立方法；了解机械运转的周期性速度波动和非周期性速度波动产生的原因、性质的区 别，以及它们各自的调节方法；了解飞轮转动惯量的简易计算方法； [教学重点] 机械运转的周期性速度波动和非周期性速度波动产生的原因、性质的区别，以及它们各自的调节方法； 飞轮转动惯量的简易计算方法；