《企业资源计划及电子商务》教学大纲

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费东建
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1 四川大学制造科学与工程学院本科课程机械原理教学大纲课程编号 : 课程类型 : 必修课 Course Code: Course Type: Compulsory 课程名称 : 机械原理授课对象 : 本科二年级学 Course Name: Mechanical Principle 生 Audience: Sophomore 学时 / 学分 : 48/3 授课语言 : 中文 Credit 48/3 Language of Chinese Hours/Credits Instruction Mandarin 先修课程 : 机械制图理论力学开课院系 : 机械工程系 Prerequisite: Mechanical Graphics, Theoretical Mechanics Course offered by: Department of Mechanical Eng. 适用专业 : 机械设计制造及其自动化专业 Intended for: Mechanical Design, Manufacturing and Automation 大纲执笔人 : 高山大纲审核人 : 马咏梅 Edited by: Gao Shan Inspected by: Ma Yongmei 一课程简介机械原理是一门学习与机械系统运动方案设计相关的基础知识的课程, 是机械类各专业必修的一门重要的技术基础课本课程主要研究内容是有关机械的一些最基本的原理及常用机构的分析与综合方法其中主要包括 : 机构结构分析的基本知识 ; 机构的运动分析方法 ; 机器动力学的基本知识 ; 常用机构齿轮机构凸轮机构连杆机构等的分析与设计 ; 二学习目标通过本课程的教学, 使学生具备下列能力 : 1 对一般由平面机构所组成的机械系统能绘出其机构运动简图, 计算其自由度, 并判定其具有确定运动的条件 ;

2 2 具有用瞬心法对高低副机构进行速度分析, 和用图解法对二级机构进行运动分析的基本技能 ; 具有按已知动力学条件分析和设计机械的某些基本知识 ; 3 了解各种常用机构的性能特点及适用场合; 具有按已知的几何条件和运动条件对几种常用平面机构进行运动设计的某些基本知识和能力 ; 4 具有与本课程有关的解题运算制图, 使用技术资料, 掌握相关标准规范等方面的基本技能 ; 5 对有关机械原理学科方面的工程常识重要新技术成就及学科的新的发展趋向有所了解三学习目标与毕业要求的对应关系毕业要求毕业要求指标点学习目标 1.1 具有数学自然科学工程 (1) 能够将数学自然科学机械工程基础知识和专业知识用于解决机械工程领域设计制造运行等方面的复杂工程问题 (2) 能够应用数学自然科学和机械工程科学的基本原理, 通过信息检索文献研究, 对机械工程领域设计制造运行等方面的复杂工程问题进行识别表达分析评价, 并获得有效结论 (8) 具有人文社会科学素养社会责任感, 能够在机械工程领域设计制造运行及相关领域的工程实践中, 理解并遵守工程职业道德和规范, 履行责任基础和专业知识, 并能够将上述知识用于描述机械工程领域设计制造运行等方面的复杂工程问题 ; 1.2 能够针对机械工程领域设计制造运行等方面的复杂工程问题, 建立数学力学等理论模型, 并达到适当的精度要求 ; 2.1 能够应用数学自然科学和机械工程科学的基本原理, 识别机械工程领域设计制造运行中的关键问题与参数 ; 8.1 能够遵守我国宪法和法律, 了解机械设工程领域设计制造运行等方面的标准规范 ; 学习目标 1 学习目标 2 学习目标 3 学习目标 4

3 (12) 了解机械设计制造及其自动化领域的新理论新技术及国内外发展动态, 具有自主学习和终身学习的意识, 有不断学习和适应发展的能力 12.1 能够了解当前机械设计制造及其自动化领域的发展状态与发展趋势 ; 学习目标 5 四教学基本内容第一章绪论本章学习内容对应学习目标 5, 支撑毕业要求指标点 12.1 本课程研究的对象及内容学习本课程的目的如何进行本课程的学习要求学生 : 初步理解本课程学习的核心对象机构的概念及围绕该对象要学习的内容, 本课程知识对应解决机械设计制造环节中的问题, 以及在本专业课程学习中的地位和意义第二章平面机构的结构分析本章学习内容对应学习目标 1, 支撑毕业要求指标点 1.1 对应学习目标 4, 支撑毕业要求指标点 8.1 机构结构分析的内容及目的机构的组成机构具有确定运动的条件平面机构自由度的计算, 计算机构自由度应注意的事项基本杆组及机构的组成要求学生 : 1 联系实际所见的各种机械装置理解机构描述的内容 ; 2 理解机构组成要素构件和运动副的定义, 类别, 并正确区分机器和机构, 构件和零件概念 ; 3 掌握国家标准 GB/T 中的平面机构的规定符号, 能够正确识别机构运动简图 ; 4 练习将实际所见的机械装置中的传动部分绘制成机构运动简图 ; 5 掌握机构确定运动的条件, 以及该条件在机械设计过程中所起的作用 ; 6 应当结合力学中自由度概念, 理解构件自由度和机构自由度概念 ; 7 理解平面机构自由度计算公式各参数意义, 掌握运用公式计算平面机构自由度的方法 ; 8 掌握局部自由度虚约束复合铰链等影响平面机构自由度计算的概念, 能从简图中正确识别出这些情况, 并正确计算平面机构自由度 ;

4 9 理解基本杆组概念 ; 识别常见的不同级别基本杆组, 并能按基本杆组分析平面机构的组成第三章平面机构的运动分析本章学习内容对应学习目标 2, 支撑毕业要求指标 1.2 机构运动分析的目的和方法速度瞬心及其在平面机构速度分析中的应用用矢量方程图解法作机构的速度分析和加速度分析要求学生 : 1 理解机构运动分析的内容以及在机械设计过程中的作用 ; 2 了解机构运动分析的不同方法, 这些方法的特点和应用场合 ; 3 理解速度瞬心的概念, 包括相对瞬心和绝对瞬心 ; 4 能够分析并标出一个平面机构中所有的瞬心位置 ; 5 能够运用速度瞬心法作机构的速度分析 ; 6 根据理论力学中的运动合成原理理解同一构件上两点间以及两构件重合点间的速度和加速度矢量方程 ; 7 掌握矢量方程图解法的求解步骤, 能够运用该方法对平面机构进行速度和加速度分析 ; 8 能够结合速度瞬心法和矢量方程图解法, 以及速度影像和加速度影像简化运动分析过程第七章机械的运转及其速度波动的调节本章学习内容对应学习目标 2, 支撑毕业要求指标 2.1 等效动力学模型机械周期性速度波动调节要求学生 : 1 了解机械运转的三个阶段, 以及各阶段驱动力和阻力所作功与机械动能的关系 ; 2 了解机械运动方程的一般表达式所表述的内容和建立原理 ; 3 掌握机械系统等效动力学模型的两个等效原则和计算方法 ; 能够将一个单自由度机构进行等效, 并计算等效构件参数 ; 4 理解周期性速度波动的概念, 能分析周期性速度波动产生的原因 ; 5 周期性速度波动的调节目标, 调节方法 : 掌握飞轮设计计算方法 ; 6 了解非周期性速度波动机器调节方法

5 第八章连杆机构及其设计本章学习内容对应学习目标 3, 支撑毕业要求指标点 2.1 平面连杆机构的应用及其设计的基本问题平面四杆机构的基本形式及其演化平面四杆机构的一些基本知识 : 曲柄存在的条件, 行程速比系数, 传动角和死点平面四杆机构设计要求学生 : 1 理解连杆机构包括的范围, 特点和应用场合 ; 2 掌握平面四杆机构的基本类型和演化类型, 能够识别和绘制这些机构的机构运动简图 ; 3 结合教材上的图例, 并联系实际分析生活中所见的机械中存在的平面四杆机构, 加深对平面四杆机构应用的理解 ; 4 理解曲柄和摇杆的概念以及对机械设计的意义, 能够判断铰链四杆机构什么情况下存在曲柄, 并进一步掌握判断铰链四杆机构的基本类型的方法 ; 5 理解急回运动概念, 以及急回运动对机械的影响 ; 掌握急回运动分析的方法, 行程速比系数定义和计算, 能够对平面四杆机构是否存在急回运动进行分析 ; 6 掌握压力角和传动角的概念, 能够分析平面机构中的压力角和传动角 ; 7 掌握分析平面四杆机构最小传动角的方法, 以及理解机构设计中压力角和传动角的校核条件 ; 8 掌握死点概念, 死点位置与压力角的关系, 能够分析平面四杆机构是否存在死点 ; 并结合实际所见的机械理解传动中如何避开死点, 以及利用死点的例子 ; 9 了解连杆机构设计的基本问题, 设计方法, 重点掌握作图法设计平面四杆机构 : 按连杆的预定位置设计四杆机构 ; 按两连架杆预定对应角位移设计四杆机构 ; 按给定的急回要求设计四杆机构第九章凸轮机构及其设计本章学习内容对应学习目标 3, 支撑毕业要求指标点 2.1 凸轮机构的应用和分类推杆的运动规律用作图法设计凸轮的轮廓曲线, 包括对心偏置直动推杆盘行凸轮机构凸轮机构基本尺寸的确定要求学生 : 1 了解凸轮机构相对于连杆机构的特点, 分类, 应用场合 ; 2 掌握凸轮机构运动规律的描述方法, 以及相关的基本概念 ;

6 3 掌握常用的凸轮运动规律各自的运动特性, 运动规律的选择原则 ; 4 能够分析运动过程中存在的刚性冲击和柔性冲击, 理解其对机械的影响 ; 5 理解凸轮廓线设计原理 ; 6 掌握对心 / 偏置直动推杆盘行凸轮机构的作图设计原理和方法 ; 7 掌握凸轮机构压力角的分析方法, 基圆半径对压力角的影响 ; 8 滚子推杆滚子半径和平底推杆平底尺寸的确定原则和方法, 运动失真现象原因分析和解决办法第十章齿轮机构及其设计本章学习内容对应学习目标 3, 支撑毕业要求指标点 2.1 对应学习目标 4, 支撑毕业要求指标点 8.1 齿轮机构的应用及分类齿轮的齿廓曲线渐开线的形成及其特性渐开线齿廓的啮合传动渐开线标准齿轮各部分名称尺寸渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动渐开线齿轮传动的重合度渐开线齿廓的根切和渐开线标准齿轮不发生根切的最小齿数变位齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动圆锥齿轮传动蜗轮蜗杆传动要求学生 : 1 了解齿轮机构的特定, 类型和应用场合 ; 2 掌握齿廓啮合基本定律和共轭齿廓的概念, 了解齿廓曲线选取原则, 建立渐开线齿廓作为齿轮标准齿廓曲线的概念 ; 3 结合渐开线形成原理图掌握渐开线形成过程和几何特性 ; 了解渐开线方程和渐开线函数 ; 4 能够根据渐开线几何特性分析渐开线齿廓啮合传动的特点 : 定传动比 ; 可分性 ; 正压力方向不变性 ; 并理解这些特点对齿轮设计, 制造, 安装过程的影响 ; 5 正确理解渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称, 符号, 熟练掌握基本参数并能根据基本参数计算几何尺寸 ; 掌握国家标准 GB/T 中对模式的定义, 了解参数的选取原则 ; 特别需要注意齿条和内齿轮几何尺寸计算与外齿轮的差异 ; 6 理解一对渐开线齿轮啮合的过程, 掌握正确啮合的条件 ; 7 掌握一对渐开线齿轮标准中心距计算, 若不按照标准中心距安装的差异和存在的问题 ; 8 理解齿轮连续传动条件, 掌握重合度定义和重合度的计算 ; 9 了解齿廓切制的基本原理和方法 ; 理解根切现象对齿轮的影响, 根切发生的原因分

7 析, 并由此计算不发生根切的最小齿数 ; 10 理解为什么引入变位齿轮, 变位齿轮如何获得 ; 变位齿轮相对于标准齿轮几何尺寸的变化 ; 11 掌握变位齿轮传动类型和特点, 各种变位齿轮传动的应用场合 ; 12 斜齿轮的学习应当对比直齿轮, 从齿廓形成, 啮合特点, 正确啮合条件, 参数计算, 重合度等方面理解掌握其差异 ; 13 了解直齿圆锥齿轮的特点和应用场合, 基本参数定义 ; 14 了解蜗轮蜗杆传动特点和应用场合 ; 掌握蜗轮蜗杆传动的正确啮合条件 ; 15 掌握蜗轮蜗杆主要参数和几何尺寸的计算 ; 特别注意对比与直齿圆柱齿轮的差别 ; 16 最终建立齿轮机构设计计算的整体概念第十一章齿轮系及其设计本章学习内容对应学习目标 3, 支撑毕业要求指标点 2.1 轮系及其分类定轴轮系传动比计算周转轮系传动比计算复合轮系传动比计算要求学生 : 1 从齿轮系结构的角度能够正确区分定轴轮系和周转轮系, 特别是周转轮系的组成部分 ; 2 分别掌握定轴轮系, 周转轮系的传动比计算方法, 转向关系的分析方法 ; 3 对复合轮系能够正确划分定轴和周转部分, 分别列出计算公式并联立求解 ; 4 了解轮系的功用, 为齿轮系在机械中的应用建立初步知识习题讨论课五建议教学进度第一章绪论学时数 1 第二章平面机构的结构分析学时数 8 第三章平面机构的运动分析学时数 7 第七章机械的运转及其速度波动的调节学时数 3 第八章连杆机构及其设计学时数 5 第九章凸轮机构及其设计学时数 4 第十章齿轮机构及其设计学时数 10 第十一章齿轮系及其设计学时数 6

8 习题讨论课学时数 4 课内外时间约为 1:1.0~1.5 六教学策略与方法 1 阐述基本原理, 理论联系实际, 培养学生对实际机械的分析能力和初步的机械运动分析设计能力 ; 2 采用多媒体课件和传统教学相结合进行教学; 3 通过案例分析, 小组作业, 强调将所学机构与实际机械装置的对应和分析计算 ; 4 通过课后作业加深对基本计算方法的掌握七考核方式闭卷笔试, 课程作业, 考勤八成绩评定方法 1 机械原理课程考评分值分布 : 平时成绩考勤 5% 平时作业 15% 小组作业 10% 共计 30% 期末闭卷 70% 2 平时作业按课后思考练习题布置, 交纸质作业 3 小组作业题目画出三个实际生活中常见的机械装置对应的机构运动简图, 并计算自由度平面机构的运动分析齿轮系传动比计算飞轮设计均需做成 PPT, 分组展示 4. 小组作业及平时作业讨论由助教主持, 老师参与讨论 5. 学生需提前 10 分钟到课堂, 课堂点名由助教完成九教学参考书与其他相关教学资源 ( 如网上教学资源等 ) 1 机械原理教学指南. 孙恒主编. 高等教育出版社, 机械原理教程. 申永胜主编. 清华大学出版社, 机械原理学习指南, 陈作模等编, 高等教育出版社, 机械原理作业集, 葛文杰主编, 高等教育出版社, 机械原理教程, 申永胜主编清华大学出版社,2000 年 7 月

9 6 四川大学机械原理课程中心网站

附件一：教学大纲格式及示例

附件一：教学大纲格式及示例机械原理及设计 (I) (Theory and Design of Machines and Mechanisms I) 课程编号 :03321610 学分 : 4 学时 : 60 ( 其中 : 讲课学时 :52 实验学时 :8 上机学时 :0) 先修课程 : 高等数学工程图学理论力学适用专业 : 机械设计制造及其自动化机械电子车辆工程等机械类专业教材 : 机械原理及设计 ( 上册 ), 马履中主编,