机械原理
机械原理
1000+ 人选课
更新日期:2025/05/27
开课时间2025/03/03 - 2025/07/18
课程周期20 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

课程性质:

   本课程是高等工业学校本科机械类和近机类专业教学计划中的一门必修的技术基础课。本课程主要研究各种机械的一般共性问题,即机构的组成原理、运动学及机器动力学和常用机构的分析与设计,以及机械传动系统方案设计等问题。


课程内容:

   

针对大纲和专业培养目标要求,把课程内容分为机构分析和机构设计两大模块,其中机构分析模块包括:机构的结构分析,机构的运动分析,平面机构的力分析,机械的效率和自锁,机械的平衡,机械速速波动调节;该模块理论性强,调动的理论力学知识多,理论教学难度大;在教学中多举例,以来自工程实际的案例为主,采用探究式、分组任务等多种教学方法,实时调动理论力学知识点展开教学。

机构设计模块包括:凸轮机构及其设计,连杆机构及其设计,齿轮机构及其设计,齿轮系及其设计,工业机器人及其设计,机械传动系统方案设计;该模块实践性强,与机械制图联系密切,实践教学难度大;在教学中借助常用机构和通用零部件的动画、视频,用多种教学方法展开教学。


教学组织实施:

        

采用知识图谱赋能的混合式教学总体设计,教师在开课前完成线上MOOC的知识图谱,让课程知识结构可视化、课程资源科学组织、课程教学精准和高效,知识颗粒化促进学生个性化学习,提高学生内驱力。

    混合式教学实施三部曲:课前、课中和课后。

       

课程的定位和作用:

    

    课程于2021年11月和2022年4月,由学银在线作为优质课程,分别收录为两个不同类别的机械原理示范教学包,助力全国高校其他老师建课和教学。

    本课程在培养高级工程技术人才的全局中,具有增强学生对机械技术工作的适应能力和开发创造能力的作用。


教学环节:

     1.理论教学:课堂讲授(48学时),其中,12学时线上教学,36学时线下教学。

   2.实践教学:实验教学——机械原理实验教学(8学时,与机械设计等专业课程实验放在一起,组成一门实验实训课程。);

                        课程设计——机械原理课程设计(机械系统运动方案设计,两周,独立设课);

   3.第二课堂:课外大学生机械创新设计与制作竞赛活动、大学生创新实验计划研究项目。


课程大纲

第一章 绪论

  • 1.1 课程简介和课程目标
  • 1.2 绪论
  • 1.3 绪论 思政(1)
  • 1.4 绪论 思政(2)
  • 1.5 章节测验

第二章 机构的结构分析

  • 2.1 第2章知识图谱与育人目标
  • 2.2 机构的组成及其分类
  • 2.3 机构运动简图
  • 2.4 机构具有确定运动的条件
  • 2.5 机构自由度的计算
  • 2.6 计算平面机构自由度时应注意的问题
  • 2.7 虚约束对机构工作性能的影响及机构结构的合理设计
  • 2.8 平面机构的组成原理、结构分类及结构分析
  • 2.9 平面机构中的高副低代
  • 2.10 思政 机构的结构分析
  • 2.11 机构的结构分析作业
  • 2.12 章节测验

第三章 平面机构的运动分析

  • 3.1 第3章知识图谱与育人目标
  • 3.2 机构运动分析的任务、目的和方法
  • 3.3 用瞬心法作机构的速度分析
  • 3.4 用矢量方程图解法作机构的速度及加速度分析
  • 3.5 例题 柱塞唧筒六杆机构的速度及加速度分析
  • 3.6 例题 平面高副凸轮机构
  • 3.7 综合运用瞬心法和矢量方程图解法求复杂机构的速度
  • 3.8 思政 平面机构的运动分析
  • 3.9 平面机构的运动分析 作业
  • 3.10 章节测验

第四章 平面机构的力分析

  • 4.1 第4章知识图谱与育人目标
  • 4.2 机构力分析的任务、目的和方法
  • 4.3 机构惯性力的确定
  • 4.4 运动副中摩擦力的确定 移动副&考虑摩擦时机构的受力分析
  • 4.5 运动副中摩擦力的确定 转动副及其举例 平面高副
  • 4.6 不考虑摩擦时机构的受力分析
  • 4.7 思政 平面机构的力分析
  • 4.8 平面机构的力分析作业
  • 4.9 章节测验

第五章 机械的效率和自锁

  • 5.1 第5章知识图谱与育人目标
  • 5.2 机械的效率
  • 5.3 机械的自锁(上)
  • 5.4 机械的自锁(下)
  • 5.5 思政 机械的效率和自锁
  • 5.6 机械的效率和自锁作业
  • 5.7 章节测验

第六章 机械的平衡

  • 6.1 第6章知识图谱与育人目标
  • 6.2 机械平衡的目的及内容
  • 6.3 刚性转子的静平衡计算
  • 6.4 刚性转子的动平衡计算
  • 6.5 平面机构的平衡
  • 6.6 思政 机械的平衡
  • 6.7 机械的平衡作业
  • 6.8 章节测验

机械的运转及其速度波动的调节

  • 7.1 概述
  • 7.2 机械的运动方程式
  • 7.3 机械运动方程式的求解
  • 7.4 稳定运转状态下机械的周期性速度波动及其调节
  • 7.5 机械的非周期性速度波动及其调节

第八章 连杆机构及其设计

  • 8.1 第8章知识图谱与育人目标
  • 8.2 连杆机构及其传动特点
  • 8.3 平面四杆机构的类型及应用
  • 8.4 平面四杆机构的基本知识(上)
  • 8.5 平面四杆机构的基本知识(下)
  • 8.6 平面四杆机构的设计
  • 8.7 思政 连杆机构及其设计
  • 8.8 平面连杆机构及其设计作业
  • 8.9 章节测验

第九章 凸轮机构及其设计

  • 9.1 第9章知识图谱与育人目标
  • 9.2 凸轮机构的应用及分类
  • 9.3 推杆的运动规律
  • 9.4 凸轮轮廓曲线的设计
  • 9.5 凸轮机构基本尺寸的确定
  • 9.6 思政 凸轮机构及其设计
  • 9.7 凸轮机构及其设计作业
  • 9.8 章节测验

第十章 齿轮机构及其设计(上)

  • 10.1 第10章(上) 知识图谱与育人目标
  • 10.2 齿轮机构的应用及分类
  • 10.3 齿轮的齿廓曲线
  • 10.4 渐开线齿廓及其啮合特点
  • 10.5 渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸
  • 10.6 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
  • 10.7 思政 齿轮机构及其设计(1)和(2)
  • 10.8 齿轮机构及其设计(1)作业
  • 10.9 章节测验

第十一章 齿轮传动及其设计(下)

  • 11.1 第11章 知识图谱与育人目标
  • 11.2 渐开线齿轮的变位修正(上)——渐开线齿廓的切制原理与根切现象
  • 11.3 渐开线齿轮的变位修正(下)
  • 11.4 斜齿圆柱齿轮传动
  • 11.5 蜗轮蜗杆传动
  • 11.6 圆锥齿轮传动
  • 11.7 思政 齿轮机构及其设计
  • 11.8 齿轮机构及其设计(2)作业
  • 11.9 章节测验

第十一章 齿轮系及其设计

  • 12.1 第11章 知识图谱与育人目标
  • 12.2 齿轮系及其分类
  • 12.3 定轴轮系的传动比
  • 12.4 周转轮系的传动比
  • 12.5 复合轮系的传动比
  • 12.6 轮系的功用
  • 12.7 思政 齿轮系及其设计
  • 12.8 齿轮系及其设计作业
  • 12.9 章节测验

大国重器 课程思政实例篇

  • 13.1 学习强国: 大国重器第二季第一集 构筑基石
  • 13.2 学习强国: 大国重器第二季第二集 发动中国
  • 13.3 学习强国: 大国重器第二季第三集 通达天下
  • 13.4 学习强国: 大国重器第二季第四集 造血通脉
  • 13.5 学习强国: 大国重器第二季第五集 布局海洋
  • 13.6 学习强国: 大国重器第二季第六集 赢在互联
  • 13.7 学习强国: 大国重器第二季第七集 智造先锋
  • 13.8 学习强国: 大国重器第二季第八集 创新体系
  • 13.9 大国重器 第一季 第一集 国家博弈
  • 13.10 大国重器 第一季 第二集 国之砝码
  • 13.11 大国重器 第一季 第三集 赶超之路
  • 13.12 大国重器 第一季 第四集 智慧转型
  • 13.13 大国重器 第一季 第五集 创新驱动
  • 13.14 大国重器 第一季 第六集 制造强国