机械原理教案good

《机械原理》教案开课单位：机械工程学院教研室：机械原理及设计授课班级：机制0011、0012授课时间：2001－2002学年第2学期机械原理课程教研组1课程的教学目的和要求机械原理是研究机械基础理论的一门学科，是高等工业院校机械类各专业普遍开设的一门主干技术基础课程，在培养具有创造性设计新机械能力人才所需的知识结构中占有核心地位作用。1.1目的通过本课程的学习，使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能，学会各种常用基本机构的分析和综合方法，并初步具有拟定机械运动方案、分析和设计机构的能力。1.2要求1.2.1理论知识方面1、掌握平面机构的结构分析；2、掌握平面机构的运动分析；3、掌握机器的动力学问题；4、掌握常用机构（平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等）的分析和综合；5、了解机构的选型及机械传动系统的设计。1.2.2能力、技能方面1、能对实际机械进行运动测绘，并能分析其结构组成原理；2、根据实际需要进行机构的选型及机械传动系统的设计。2总学时58学时，其中：讲课50学时，实验8学时。3教材及参考书目3.1教材《机械原理》（第六版），孙恒、陈作模主编，高等教育出版社，2001年5月3.2参考书目1、《机械原理》，王知行、刘廷荣主编，高等教育出版社，2000年2月2、《机械原理》，黄锡恺、郑文纬主编，高等教育出版社，1995年4月3、《机械设计原理》，邹慧君主编，上海交通大学出版社，1995年8月4、《机械原理学习指南》，陈作模等编，高等教育出版社，2001年5月5、《机械原理作业集》，葛文杰主编，高等教育出版社，2001年6月；6、《机械原理课程设计指导——题目及要求》，集美大学机械工程学院，2003年5月；7、《机械原理实验指导书》，郑文纬编，高等教育出版社;4习题、思考题本课程在讲授完每次内容后，均安排有一定数量的习题、思考题，作业每周收一次，批改作业份数达到学校教务处所规定的要求。综述教学内容第一章绪论第二章平面机构的结构分析第三章平面机构的运动分析第四章平面机构的力分析第五章机械中的摩擦和机械效率第六章机械的平衡第七章机械的运转及其速度波动的调节第八章平面连杆机构及其设计第九章凸轮机构及其设计第十章齿轮机构及其设计第十一章齿轮系及其设计第十二章其他常用机构、组合机构及其设计（看录相）第十四章机械传动系统方案的设计及机构的选型、组合实验内容实验1：平面机构运动简图的测绘实验2：齿轮范成法实验实验3（1）：平面凸轮机构的计算机辅助设计（2）：平面连杆机构的计算机辅助设计实验4：机械的动平衡实验教学方法1、课堂教学手段主要采用CAI多媒体，并在部分内容的讲授中进行现场教学和电化教学。2、综合运用先修课程所学的知识，采用比较、分析、推理、归纳的方法，以便学生掌握规律，提高学习效率。3、采用“启发式”教学，从“其作用是什么？其条件是什么？有哪些方面的要求？其结构(或组成)如何？如何运动的？有何特点？”等问题的提出和解释，来启发学生。学习方法提示1、提前预习，以提高听课效率；2、认真做好课堂笔记；3、课后认真复习，以巩固所学知识；独立按时地完成课后作业，以便于检查学习质量；4、认真完成思考题及课前的提问题，从中发现问题和解决问题，不断进行创造性思维和方法的锻炼。成绩评定方法1、平时（包括考勤、作业、课堂提问）成绩占20%；如作业缺三次，平时成绩扣一半；如缺五次，没有平时成绩；2、实验成绩占10%；3、期末考试成绩占70%。考核方式闭卷+开卷。第一章绪论一、教学要求1、使学生了解本课程的研究对象、研究内容及其在培养高级机械工程技术人才全局中的任务、地位和作用，从而明确学习本课程的目的。2、使学生对机械原理学科的新发展有所了解，以了解本学科在经济建设中的重要性。二、本章重点本章讲授的重点是“本课程的研究对象和研究内容”。三、学时和教案安排本章讲授1学时，现场教学1学时（组织学生参观机械原理陈列柜，以加深对本课程研究对象和内容的了解）。安排1个教案。【教案JA1-1】1、教学内容1）重点介绍本课程研究的对象和内容；2）本课程在培养高级机械工程技术人才全局中的任务、地位和作用，从而明确学习本课程的目的；3）本课程的特点及学习方法。2、教学方法在讲授开始时先提出：我们从今天开始将学习一门新的课程，课程的名称叫“机械原理”。现在我们先对这门课程加以简单地说明。主要说明三个问题：通过本课程的学习我们将学到些什么？为什么我们要学这门课程？以及如何学好本课程？即“学什么？”、“为什么学？”及“如何学”。然后先介绍第一个问题，从而引出小标题“本课程的研究对象和内容”。在介绍本课程研究的对象和内容时，就本课程的名称“机械原理”指出：顾名思义本课程研究的对象自然是“机械”，而研究的内容则应是有关机械的一些基本理论问题。然后提出：什么是机械？本课程研究的有关机械的基本理论问题包括哪些具体内容？在提出这些问题后，从学生们在日常生活和实习中所见到的牛头刨床、汽车的发动机等出发，通过讲述它们的工作过程和组成要素，引出机器的组成、共同特征和机构的组成，并经过分析，说明各种机器的主要组成部分都是各种机构。所以，这些机构乃是本课程研究的对象。然后进而介绍本课程研究的内容，并最后概括为机械的分析和机械的综合这两方面的问题。至于“为什么学”的问题，可就本课程在教学计划中的地位、作用和该学科在发展国民经济方面的重要性两个方面加以说明。通过介绍本课程的性质及特点，说明在学习本课程中要注意的一些问题，从而说明“如何学好本课程”的问题。3、教学手段在讲授本课程的研究对象和内容时，利用多媒体动画、模型和挂图。课后组织学生参观一些实际机械和活动模型，以调动他们学习本课程的积极性。4、注意事项在讲述本讲时，要时时想到本讲的重点是介绍本课程研究的对象和内容。要注意避免把学生的注意力引到死抠有关机器和机构的定义及两者的区别上去。第二章平面机构的结构分析一、教学要求1、搞清楚构件、运动副、机构、约束和自由度等基本、重要的概念。2、能计算平面机构的自由度，并判定其具有确定运动的条件。3、能正确画出一般的平面机构及简单的空间机构（蜗轮蜗杆传动、圆锥齿轮传动等）的机构运动简图并计算其自由度。4、了解平面机构的组成原理及结构分析。二、本章重点本章讲授的重点：运动副概念、机构具有确定运动的条件，机构运动简图的绘制和平面机构自由度的计算。三、学时和教案安排本章讲授5学时，实验2学时。安排3个教案。【教案JA2-1】1、教学内容本讲的教学内容包括机构的组成和机构运动简图。2、教学方法在讲机构的组成时，从制造加工的角度和从运动的观点出发，机构是如何组成的？从而引出零件与构件的概念，从构件的形成过程引出运动副、运动副元素的概念。再讲述运动副的分类及代表符号。运动副介绍过后，再介绍机构及机架、原动件、从动件的概念。在介绍机构运动简图时，着重说明：什么是机构运动简图？机构各部分的相对运动只决定于各构件间组成的运动副的类型和各构件的运动尺寸（即确定各运动副相对位置的尺寸），以及绘制机构运动简图的步骤。并就一个简单机械（鄂式破碎机的模型或动画图形）作为实例，介绍其机构运动简图的画法。3、教学手段介绍构件、运动副和机构等概念及机构运动简图的画法时，使用一个简单机械的模型和动画图形。介绍运动副的分类和代表符号时，采用图片。4、注意事项要注意向学生强调，绘制机构运动简图是一项很有用的能力，要随时注意日常生活和生产工程中所遇到的各种机械，多作绘制其机构运动简图的目的，以求逐渐熟练和掌握。【教案JA2-2】1、教学内容1）平面机构自由度的计算。2）机构具有确定运动的条件。3）平面机构自由度的计算时应注意的事项。2、教学方法按理论力学知识引出构件自由度、约束的概念，再通过分析平面运动副的约束特点，从而得出机构的自由度的计算公式，并举几个简单的例子。通过几个实例分析，从机构自由度的概念和原动件的联接方式出发，得到机构具有确定运动的条件为：F=给定的原动件数且F0；并讨论不满足上述条件时，机构会出现的不同运动情形。举例计算机构的自由度，并从错误的计算结果中引出计算机构自由度时应注意的一些事项：1）正确计算运动副的数目（介绍复合铰链、两构件在多处构成移动副、转动副、高副等情形）；2）局部自由度；3）去除虚约束（发生在轨迹重合、距离不变、对称部分）。3、教学手段在介绍机构自由度的计算和具有确定运动的条件时，使用实物、模型和图片；在介绍局部自由度和虚约束时，采用实物、模型和动画图形。4、注意事项本讲的重点是机构自由度的概念、平面机构自由度的计算方法和机构具有确定运动的条件。另外，对复合铰链、局部自由度和虚约束应有明确的概念。虚约束是一个难点，但不能作为重点，只要求学生对一些常见的情况有所了解。【教案JA2-3】1、教学内容1）平面机构的组成原理。2）平面机构的结构分析及分类2、教学方法在讲授第一部分内容时可先提出：我们知道机构是由若干个构件通过运动副联接而构成的，而且为了用来进行运动的传递及变换，机构需具有确定的运动。那么当构件组成机构时，有没有什么规则可循呢？这就是机构的组成原理所有研究的问题。从而引出小标题“平面机构的组成原理”，通过分析得出结论：“机构是由若干个基本杆组依次联接到原动件和机架上而构成的”。并指出机构组成原理对综合新机构的指导意义。在讲授第二部分内容时可提出：既然机构是由若干个基本杆组依次联接到原动件和机架上构成的，所以当我们对现有机构进行分析时就可以把机构分解成原动件、机架和若干个基本杆组，从而对机构进行结构分类，对同样的杆组可以采用类似的方法进行运动分析和力分析。这就是机构结构分析所要研究的内容。引出小标题“平面机构的结构分析”，介绍各类杆组及机构的结构分类。结合实例说明机构结构分析的步骤，并指出同一机构若取不同的构件为原动件，则可能属于不同级别的机构。3、教学手段讲授时采用图片。4、注意事项讲授时应指出机构组成原理对综合新机构的指导意义。第八章平面连杆机构一、教学要求1、了解连杆机构传动的特点及其主要优缺点。2、了解平面四杆机构的基本型式、演化规律及平面四杆构机的应用实例。3、对有关四杆机构的一些基本知识（包括曲柄存在的条件、行程速比系数及急回运动、传动角及死点、运动连续性等）有明确的概念。4、了解四杆机构设计的基本问题，并学会根据简单的条件设计平面四杆机构的一些基本方法。二、本章重点本章讲授的重点是四杆机构的基本型式及其演化；有关四杆机构的一些基本知识，以及平面四杆机构的一些基本设计方法。三、学时和教案安排本章共讲授5～6学时，安排了3个教案。【教案JA8-1】1、教学内容1）连杆机构的应用与特点；2）平面四杆机构的基本型式与演化规律。2、教学方法在开始讲授时可以先举一些大家在日常生活中及常见机械中连杆机构应用的实例说明什么是连杆机构。接着就提出一个问题：为什么连杆机构应用如此广泛呢？这是由于连杆机构有许多特点。在介绍连杆机构的特点时，可以结合前面提到的几个应用实例进行简要的分析。要着重指出连杆机构是属于低副机构，具有承载能力大、结构简单、制造容易、工作可靠等优点，但也存在传动精度低、惯性力难以平衡等缺点，从而指出，连杆机构一般适用于重载低速的场合。在讲授平面四杆机构基本型式时，应先画出一个平面铰链四杆机构的运动简图，并介绍机架、连架杆（按能否作整周回转，又将连架杆分为曲柄和摇杆）和连杆等概念。然后说明铰链四杆机构的三种基本型式。在讲授平面四杆机构的演化型式时，可利用图片进行介绍，使学生对多种型式的四杆机构的内在联系有一个清晰的认识，加深对于事物发展内在联系的理解。在几种演化规律中，应注意讲清选择不同构件为机架的演化方法（又称为“机构的倒置”）。这种演化方法实质上是根据相对运动原理，当给整个机构加上一个共同的运动时，各构件之间的相对运动关系并不发生改变，而各构件的绝对运动却改变了，这就形成了与原机构有所不同的机构。讲清这个原理，可为本课程后面讲述连杆机构及凸轮机构的“反转法”设计，和齿轮轮系一章中的“转化机构法”打下基础。3、教学手段在介绍连杆机构的应用和特点时，应选择一个典