1、机械原理教案- 1 -机械原理教案 1一、授课章节 绪论0-1 机械原理课程研究的对象和内容0-2 机械原理课程的地位、作用和学习方法二、教学目的及要求1.明确本课程的研究对象、内容以及它的地位、任务和作用。2.对本学科的发展状况和趋势有所了解。了解机械、机器、机构、构件和零件的概念。三、教学重点：1.机器、机构、机械的概念。2.本课程的主要内容、地位、作用与学习方法。四、教学难点：机器的特征、机构的特征。五、教学方法：板书。六、教学过程：内容及学时设计思想 教学模式教学行为详细教学过程和内容 作业及小结机械原理课程研究的对象和内容。（1 学时）介绍本课程性质、内容。 举例 讲述一、以内燃机为
2、例，介绍本课程研究的对象1机械2机器及其特征3机构及其特征4常用机构：连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、间歇运动机构二、机械原理课程研究的内容1机构的结构分析2机构的运动分析3机械的动力学分析4常用机构的分析与设计5机械的传动系统设计掌 握 机 器 、机 构 、 机械 的 概 念 。机械原理教案- 2 -机械原理课程的地位、作用和学习方法。 （1 学时）介绍本课程的地位、作用与学习方法。举例分析 讲述一、机械原理课程的地位和作用1本课程的地位：是机械类及近机械类专业进入专业课前必修的一门重要的技术基础课。2本课程的作用二、机械原理课程学习方法1强调重视基本概念2深入理解基本原理3牢牢掌握基本研究方
3、法4逐步树立工程观点三、学习机械原理课程的要求及有关事项掌 握 本 课程 的 地 位作 用 与 学习 方 法 。机械原理教案 2一、授课章节 第 1 章 平面机构的结构分析1-1 概述1-2 机构的组成1-3 机构运动简图二、教学目的及要求1.了解机构的组成，掌握构件、零件、运动副、运动副元素、运动链的概念。2.能熟练绘制机构运动简图。三、教学重点：1.运动副的定义、分类。2.机构运动简图的绘制。四、教学难点：运动副的分类、运动副约束、机构运动简图的绘制。五、教学方法：板书。六、教学过程：内容及学时设计思想 教学模式教学行为详细教学过程和内容 作业及小结机械原理教案- 3 -构件、运动副的定义
4、、分类；运动链的概念；机构的组成。（1 学时）结合动画实例分析典型机构，进而引出本节各个概念。举例分析讲述、学生5 分钟练习一、构件与零件二、运动副及其分类（表21）运动副：两构件通过直接接触组成的可动联接称为运动副。运动副元素：两构件参与接触而构成运动副的部分称为运动副元素。1低副：两构件通过面接触而形成的运动副（回转副，移动副） 。2高副：两构件通过点、线接触而形成的运动副（齿轮副，凸轮副）。三、运动链与机构1运动链：由若干构件通过运动副联接组成构件系统，称为运动链。2机构：运动链中的一个构件固定作为机架，它的一个或几个构件作给定的独立运动，则这种运动链称为机构。掌 握 运 动副 的 分
5、类 ，高 副 、 低副 的 定 义 。机构运动简图的绘制。（1 学时）通过分析机器实例，引出机构运动简图的绘制目的。举例分析 讲述一、机构运动简图的绘制机构运动简图定义：用简单的线条和规定的运动副符号，按照一定的比例尺所绘制的图形。二、运动副与构件的常用表示方法（表1.1）三、机构运动简图绘制方法和步骤1.3掌 握 机 构运 动 简 图的 绘 制 方法 。机械原理教案 3一、授课章节 第 1 章 平面机构的结构分析1-4 平面机构的自由度1-5 机构的组成原理和结构分析二、教学目的及要求1.能正确计算平面机构的自由度。2.掌握机构具有确定运动的条件。三、教学重点：1.平面机构自由度的计算。2.
6、机构具有确定运动的条件。四、教学难点：平面机构自由度的计算，计算平面机构自由度的注意事项。五、教学方法：板书。六、教学过程：机械原理教案- 4 -内容及学时 设计思想 教学模式教学行为详细教学过程和内容 作业及小结平面运动链自由度计算公式；计算机构自由度的注意事项；机构具有确定运动的条件。（2 学时）通过分析实例，引出自由度计算的意义。举例分析 讲述一、机构自由度机构自由度：机构具有独立运动的数目。二、平面机构的自由度计算公式 hlpnF23该式也称为平面机构的结构公式（又称契贝谢夫公式） 。三、计算机构自由度时应注意的事项1复合铰链：两个以上构件在同一处以转动副相联接，所构成的运动副称为复合
7、铰链。2. 局部自由度：对整个机构运动无关的自由度称为局部自由度。3. 虚约束：对机构不起独立限制作用的约束，称为虚约束。 轨迹重合的虚约束虚约束。 转动副轴线重合的虚约束。 移动副导路平行的虚约束。 机构中对称部分的虚约束。四、机构具有确定运动的条件原动件数目=机构的自由度数若机构的自由度数大于原动件数，机构的运动将不确；反之，机构将不动。1.6掌握平面机构自由度计算的计算方法。机械原理教案 4一、授课章节 第 2 章 平面机构的运动分析和力分析2-1 机构运动分析的目的和方法2-2 用速度瞬心法作机构的速度分析2-3 用矢量方程图解法作机构速度和加速度分析二、教学目的及要求能运用瞬心法和相
8、对运动图解法对平面机构进行运动分析。三、教学重点：1.运用瞬心法对平面机构进行速度分析。2.运用相对运动图解法对平面机构进行运动分析。四、教学难点：机构的运动分析。五、教学方法：板书。机械原理教案- 5 -六、教学过程：内容及学时 设计思想 教学模式教学行为详细教学过程和内容 作业及小结机构运动分析的瞬心法。（1 学时）通过分析实例，介绍机构瞬心的概念，用瞬心法对机构进行速度分析的方法。 举例分析 讲述一、速度瞬心的概念瞬心：互相作平面相对运动的两构件上的等速重合点。二、机构瞬心的数目 2/)1(NK三、瞬心位置的确定1.构成运动副的两构件的瞬心2.未构成运动副的两构件的瞬心四、速度瞬心的应用
9、举例2.2掌握用瞬心法对机构进行速度分析。机构运动分析的相对运动图解法。（1 学时）通过分析实例，介绍机构运动分析的相对运动图解法。举例分析 讲述一、同一构件上各点的速度和加速度分析1.运用速度合成定理进行速度分析2. 运用加速度合成定理进行速度分析二、组成移动副两构件重合点的速度和加速度分析2.3掌握用相对运动图解法对机构进行速度分析和加速度分析的方法。机械原理教案 5一、授课章节 第 2 章 平面机构的运动分析和力分析2-5 用解析法作机构的运动分析二、教学目的及要求1.掌握解析法的原理。2.能运用解析法对平面机构进行运动分析。三、教学重点：1.解析法的分类。2.运用解析法对平面机构进行运
10、动分析。四、教学难点：机构的运动分析。五、教学方法：板书。六、教学过程：机械原理教案- 6 -内容及学时 设计思想 教学模式教学行为详细教学过程和内容 作业及小结机构运动分析的解析法。（1 学时）通过分析实例，介绍用解析法对机构进行运动分析的方法。举例分析 讲述一、复数矢量法1.位置分析2.速度分析3.加速度分析4.连杆 2 上任意点 M 的运动分析二、矩阵法1.位置分析2.速度分析3.加速度分析了解机构运动分析的解析法。平面机构的力分析。（1 学时）通过分析实例，介绍机构力分析的图解法。举例分析 讲述一、作用在机械上的力作用在机械上的力有：驱动力、阻抗力、重力、惯性力及上述诸力引起的运动副反
11、力二、构件惯性力的确定三、机构动态静力分析的图解法了解机构力分析的图解法。机械原理教案 6一、授课章节 第 3 章 平面机构的动力分析3-1 机构力分析的目的和方法3-2 运动副中摩擦力的确定二、教学目的及要求1.掌握移动副中摩擦力、总反力的大小和方向的确定方法。2.掌握转动副中摩擦力、总反力的大小和方向的确定方法。三、教学重点：移动副中的摩擦；转动副中的摩擦。四、教学难点：移动副和转动副中的摩擦力和总反力的分析方法。五、教学方法：板书。六、教学过程：内容及学时设计思想 教学模式教学行为详细教学过程和内容 作业及小结机械原理教案- 7 -移动副中的摩擦。（1 学时）通过分析实例，介绍移动副中的
12、摩擦力和总反力的分析方法。举例分析 讲述一、移动副中摩擦力的确定1.两构件沿平面接触构成移动副 fQfNF212.两构件沿 V 形槽面接触构成移动副 fffvsin/3.两构件沿半圆柱面接触构成移动副 fkfv2121二、移动副中总反力的确定3.1掌握移动副中摩擦的分析方法。转动副中的摩擦。（1 学时）通过分析实例，介绍转动副中的摩擦力和总反力的分析方法。举例分析 讲述一、径向轴颈的摩擦摩擦力矩为： rFfMvf 2121/摩擦圆半径为： r二、止推轴颈的摩擦摩擦力矩为： fQ当量摩擦半径为：1.对于非跑合的止推轴颈213rr2.对于跑合的止推轴颈21r掌握转动副中摩擦的分析方法。机械原理教案
13、 7一、授课章节 第 3 章 平面机构的动力分析3-3 平面机构的静力分析3-4 机构惯性力的确定二、教学目的及要求1掌握平面机构的静力分析方法。2了解考虑摩擦时的机构受力分析方法。三、教学重点：1平面机构的静力分析方法。2构件惯性力的确定。四、教学难点：转动副中的摩擦力和总反力的分析方法；考虑摩擦时的机构受力分析方法。五、教学方法：板书。六、教学过程：机械原理教案- 8 -内容及学时设计思想 教学模式教学行为详细教学过程和内容 作业及小结平面机构的静力分析方法。（1 学时）通过分析实例，介绍平面机构的静力分析方法。举例分析 讲述1.构件组的静定条件2.不考虑摩擦时机构的静力分析3.考虑摩擦时
14、机构的静力分析 掌握平面机构的静力分析方法。构件惯性力的确定。（1 学时）通过分析实例，介绍构件惯性力的确定方法。举例分析 讲述1.作平面复杂运动的构件SPimaFSiJM2.作平面移动的构件i 0i3.绕质心轴转动的构件0Pi SiJ4. 绕非质心轴转动的构件SimaFSiM了解构件惯性力的确定方法。机械原理教案 8一、授课章节 第 3 章 平面机构的动力分析3-6 机械的效率和自锁二、教学目的及要求1.掌握机械效率的计算方法。2.解机械自锁的条件和分析机械自锁的方法。三、教学重点：1.机械的效率。2.机械的自锁。四、教学难点：机械效率的计算方法；机械自锁的条件和分析机械自锁的方法。五、教学
15、方法：板书。六、教学过程：机械原理教案- 9 -内容及学时设计思想 教学模式教学行为详细教学过程和内容 作业及小结机械的效率。（1 学时）介绍机械效率的分析计算方法。举例分析 讲述一、机械效率机械效率： dfdfdr W1用功率表示： MPQNdr 0二、机械效率的计算方法1.串联 kkd 3212312.并联 kdr NN3213.混联3.10掌 握 机 械效 率 的 计算 方 法 。机械的自锁。（1 学时）通过分析实例，介绍机械自锁的条件和机械自锁的分析方法。举例分析 讲述一、单一运动副的自锁1.移动副的自锁条件： 2.转动副的自锁条件： h二、机械的自锁根据效率的定义，可得到普遍意义的机
16、械自锁条件为机械效率小于或等于零，即0了 解 机 械自 锁 的 条件 和 分 析方 法 。机械原理教案 9一、授课章节 第 3 章 平面机构的动力分析3-7 斜面传动的效率和自锁3-8 螺旋传动的效率和自锁二、教学目的及要求1.了解斜面传动的效率和自锁。2.了解螺旋传动的效率和自锁。三、教学重点：1.斜面传动效率的计算方法和自锁条件。2.螺旋传动效率的计算方法和自锁条件。四、教学难点：斜面传动和螺旋传动的动力分析。机械原理教案- 10 -五、教学方法：板书。六、教学过程：内容及学时 设计思想 教学模式教学行为详细教学过程和内容 作业及小结斜面传动的效率和自锁。（1 学时）通过分析实例，介绍斜面
17、传动的效率和自锁的分析方法。举例分析 讲述一、滑块等速上升)tan(QPF/二、滑块等速下降)ta(QPtn/掌握斜面传动的效率和自锁的分析方法。螺旋传动的效率和自锁。（1 学时）通过分析实例，介绍螺旋传动的效率和自锁的分析方法。举例 讲述一、矩形螺纹螺旋副中的摩擦1.拧紧螺母时所需的力矩为 )tan(2QPdFM2.而松退螺母时所需的力矩为 )ta(2Qd二、三角形螺纹螺旋副中的摩擦当量摩擦因数和当量摩擦角分别为 cos/)90sin(/ffvvarct3.7掌握螺旋传动的效率和自锁的分析方法。机械原理教案 10一、授课章节 第 5 章 机械的平衡4-1 机械平衡的目的和内容4-2 刚性转子的平衡计算4-3 刚性转子的平衡试验二、教学目的及要求1.掌握刚性转子的平衡计算方法。2.掌握刚性转子的平衡试验原理。三、教学重点：1.刚性转子的平衡计算。2.刚性转子的平衡试验。
