工程認證《機械原理》課程教學大綱

1、機械原理課程教學大綱一、課程基本信息課程名稱機械原理Machine Theory課程代碼開課單位課程團隊授課學期01119007智能制造學院機械原理課程團隊4課程性質必修課程負責人學分/學時3/48理論48課內學時48集中實驗0實踐0課外學時0實踐0其他0適用專業(yè)授課語言先修課程后續(xù)課程課程思政設計課程介紹機械設計制造及其自動化、機械電子工程中文機械制圖、理論力學機械原理課程設計能夠客觀評價機械原理專業(yè)課程的復雜問題以及解決方案，理解機械原理課程在機械領域的重要性。理解工程設計的理念，在工程實踐中自覺遵守職業(yè)道德和規(guī)范。機械原理課程是專業(yè)必修基礎課程，也是機械類專業(yè)課程的基礎。本課程以學生的專

2、業(yè)為技能知識教育為目的，旨在使學生對機械設計制造及其自動化專業(yè)的專業(yè)基礎知識有一個系統(tǒng)的認識，對機械設計制造及其自動化專業(yè)的專業(yè)相關的概念和基本術語有一定的了解，為后續(xù)開設的專業(yè)課程的學習打下基礎。本課程分模塊進行學習，從廣泛的機械概念，到具體的某一種機構以及性質進行學習，掌握機械原理課程知識以及重要的概念和設計你方法。本課程的學習，為后續(xù)機械設計、材料力學、機械制造技術基礎等課程的學習提供了基礎，為各個課程對應的實踐環(huán)節(jié)做好了鋪墊。二、課程目標與畢業(yè)要求的對應關系課程目標本課程圍繞機械設計制造及其自動化專業(yè)的基本情況和課程設置，培養(yǎng)目標及實踐模式，講授與機械設計制造及其自動化專業(yè)的基本概念和

3、基礎知識及工程應用概況。本課程在教學內容方面應著重于基本知識、基本理論和基本方法，在培養(yǎng)實踐能力方面應重視設計構思、創(chuàng)新意識和設計技能的培養(yǎng)。學生學完本課程應達到以下基本要求：目標 1：掌握機械原理的研究對象以及分析方法；目標 2：掌握各種機構的自由度計算公式和分析方法，并能夠熟練的應用； 目標 3：掌握機構運動學分析方法；目標 4：掌握各種機構的種類、應用和設計方法； 目標 5：掌握機構效率和自鎖的分析以及受力分析； 目標 6：掌握機構的平衡調節(jié)方法；目標 7：能夠運用機械工程專業(yè)綜合知識，對課題進行設計、計算和繪圖等。目標 8：能夠清晰的表達設計中的思想、思路、方案所采取的措施和效果等，序

4、號課程目標1目標 1：掌握機械原理的研究對象以及分析方法；22.問題分析理，對機械工程領域工程問題進行系統(tǒng)表述與建模分析，以獲得有效結論。H目標 3：掌握機構運動學分析方法；并能與業(yè)界同行及社會公眾進行有效溝通和交流。畢業(yè)要求支撐畢業(yè)要求指標點程度2.問題分析2-1 能夠通過文獻檢索與資料查詢技術， 運用數學、自然科學、計算機科學及機械工程科學的基本原理，H對復雜機械工程問題進行識別與判斷，并結合專業(yè)知識進行有效分解。2-2 能夠運用力學、控制等學科的基本原2-3 能夠通過綜合判斷和分析，對所需解目標2：掌握各種機構的自由度計32.問題分析決的復雜機械工程問題提出解決方案并分析其合理性。M算公

5、式和分析方法，并能夠熟練的應用；3-3 在考慮安全、環(huán)境、法律等約束前提決方案進行分析、評價及優(yōu)化，并確定整體解決方案。4-1 能夠對機械工程相關的各類物理現(xiàn)54.研究象、材料、力學特性L進行研究和實驗驗證。4-2 能夠采用科學方法對機械零件、結構、64.研究裝置、系統(tǒng)進行實驗H方案設計和仿真分析。4-3 能夠根據需要開展實驗研究、正確采集數據，并應用數據74.研究處理方法，分析實驗H結果以獲得合理有效的結論。8-1 愛國守法，理解人文社會科學素養(yǎng)和社88.職業(yè)規(guī)范會責任感的內涵，具L有科學的世界觀、人生觀和價值觀。43.設計/開發(fā)解決方案下，能針對復雜機械工程問題，對不同解M目標4：掌握各種

6、機構的種類、應用和設計方法；目標5：掌握機構效率和自鎖的分析以及受力分析；目標6：掌握機構的平衡調節(jié)方法；目標7：能夠運用機械工程專業(yè)綜合知識，對課題進行設計、計算和繪圖等。目標8：能夠清晰的表達設計中的思想、思路、方案所采取的措施和效果等，并能與業(yè)界同行及社會公眾進行有效溝通和交流。三、教學內容及進度安排序號教學內容緒論教學內容：機械原理研究的對象和內學生學習課內預期成果學時了解機械原理的研究對教學方式支 撐 課程目標容，機械原理課程在教學計劃中的地位，機械原理學科的新發(fā)展。零件、構件、機構、機器、機械象，以及學習目的和重要性。講授課程目標 1等名詞術語。絕大多數的機器是由少數幾種常用機構組

7、合而成 的。教學重點：本課程的性質、研究對象、學習目的、課程特點和學習方法。教學難點：理解機構和機器概念與區(qū)別；了解機器的組成。第二章機構的結構分析教學內容：平面運動副及其分類，平面機構運動簡圖，平面機構自由度的計算，自由度計算注意事項（復合鉸鏈、局部自由度、虛約束等），機構具有確定運動的條件，平面機構的組成原理（桿組、拆桿組、桿組級別、機構級別、內副、外副）。教學重點：平面機構運動簡圖；平面機構自由度的計算。教學難點：1.拆桿組。第三章平面機構的運動分析教學內容：了解機構運動分析和力分析的目的和方法。能對二級機構進行運動分析和力分析。教學重點：平面機構運動分析的相對運動圖解法。教學難點：1.

8、 相對運動方程及其圖解法。第四章平面機構的力分析教學內容：掌握構件慣性力的確定，用4桿組法進行平面機構的力分析，茹可夫斯基杠桿法。教學重點：掌握機構的組成，自由度計算了解機構運動學和動力學分析了解平面機構的力分析6講授課程目標 26講授課程目標 42講授課程目標 4茹可夫斯基杠桿法。教學難點：1.力分析的桿組法。第五章 機械的效率和自鎖教學內容：了解運動副中的摩擦力及其確定方法、機械效率和自鎖條件以及考慮摩擦時機構力分析的方法。教學重點：運動副總反力的確定。教學難點：1. 考慮摩擦時機構的力分析。第六章機械的平衡教學內容：掌握剛性轉子靜、動平衡的原理和方法。了解平面四桿機構的平衡原理。教學重點

9、：動平衡計算。教學難點：1.動平衡質徑積的分配。 第七章機械的運轉及其速度波動的調節(jié)教學內容：了解建立單自由度機械系統(tǒng)等效動力學模型及運動方程式的方法。了解轉動慣量簡易計算法。了解周期性及非周期性速度波動調節(jié)的基本概念。教學重點：等效轉動慣量、等效質量；等效力矩、等效力、飛輪轉動慣量的確定。教學難點：1.機械運動方程式的求解。了解運動副中的摩擦力的確定掌握剛性轉子靜、動平衡的原理和方法了解建立單自由度機械系統(tǒng)等效動力學模型及運動方程式的方法。2講授課程目標 42講授課程目標 54講授課程目標 5第八章平面連桿機構及其設計能按連桿三教學內容：位置和連架8了解鉸鏈四桿機構的基本形桿三對應位6講授課

10、程目標 3式、演化和應用。對曲柄存在條置、行程速比件、傳動角、死點和極位、行程系數設計四速比系數等有明確的概念。能按連桿三位置和連架桿三對應位置、行程速比系數設計四桿機構， 了解實現(xiàn)給定連桿曲線的實驗或圖譜綜合法。教學重點：平面四桿機構的類型與應用；有關四桿機構的一些基本知識；平面四桿機構的設計。教學難點：1.按已知幾何條件和運動條件對幾種主要平面機構進行運動學設計。第九章 凸輪機構及其設計教學內容：了解凸輪機構的類型和應 用。對從動件的基本運動規(guī)律、凸輪機構壓力角和自鎖有明確的概念。能合理確定盤狀凸輪機構9的基本尺寸及凸輪廓線的設計方法。教學重點：解析法設計凸輪廓線。教學難點：1.反轉法原理

11、及其應用。 第十章齒輪傳動機構及其設計教學內容：了解齒輪機構的類型和應 用。掌握平面齒輪機構的齒廓嚙合基本定律。了解共軛齒廓的求法。深入了解漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合特性（定傳動比、可分性、連續(xù)嚙合傳動條件等），掌10握標準直齒圓柱齒輪的基本參數與幾何尺寸的關系、漸開線齒輪的展成原理、根切現(xiàn)象、最少齒數，了解變位和變位齒輪傳動的概念。了解斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成、嚙合特點。并能計算標準斜齒圓柱齒輪的幾何尺寸。桿機構能合理確定盤狀凸輪機構的基本尺寸及凸輪廓線的設計方法掌握平面齒輪機構的齒廓嚙合基本定律4講授課程目標 3(講授/討8論、專題研課程目標 3 討/案例)了解標準直齒圓錐齒輪傳 動、蝸輪

12、蝸桿傳動的特點及其基本尺寸的計算。教學重點：各類輪系傳動比的計算。教學難點：1.變位齒輪傳動。第十一章齒輪系及其設計教學內容：了解輪系的分類和應用。掌握定軸、周轉及混合輪系傳動比掌握定軸、周11的計算，了解輪系的應用和設計時應注意的問題。教學重點：各類輪系傳動比的計算。教學難點：1.復合輪系的分解。轉及混合輪系傳動比的計算6講授課程目標 3備注：“學生學習預期成果”是描述學生在學完本課程后應具有的能力，可以用認知、理解、應用、分析、綜合、評價等描述預期成果達到的程度。四、課程考核（10%）（20%）（70%）12-1課程目標 1115722-2課程目標 313151932-3課程目標 2241

13、01643-3課程目標 324202654-1課程目標 42451164-2課程目標 52101274-3課程目標 525788-1課程目標 122序號畢業(yè)要求考核環(huán)節(jié)課程目標作業(yè)及課堂表現(xiàn)期中測驗期末考試合計五、評分標準觀測點80-100 分70-80 分60-70 分40-59 分0-39 分作業(yè)成績評分標準(權重 0.2)基本概念掌握程度(權重 0.3)85%概念清晰65%概念清晰45%概念清晰解決問題方案 正 確 性85%方案正確65%方案正確45%方案正確（權重 0.3）能提出不同能提出多種解能提出方案，能提出方案，解決方案決方案，且正且 85%正確有65%部分正確（權重 0.2）確有效效有效