机械原理教案

《机械原理》教案课程名称：机械原理课程性质：技术基础课程授课班级：农机、机制授课教师：林金龙学时54（周4学时）教材：《机械原理》东南七版-----高等教育出版社机械原理是机械类各专业的一门主干技术基础课程。它在培养学生的机械设计能力和创新能力所需的知识、能力和素质结构中，占有十分重要的地位。本课程的任务是使学生掌握机构学和机器动力学的基础理论、基本知识和基本技能，学会常用机构的分析和综合方法，并具有进行机械系统运动方案设计的初步能力。在培养高级机械工程技术人才的全局中，本课程为学生今后从事机械设计、研究和开发创新奠定必要的基础，并且有增强学生对机械技术工作适应能力的作用。总学时54（周4学时）：其中理论课48学时，实验课6学时，实验课内容：1、机构认识实验（课外）2、机构简图测绘；3、齿轮范成实验；4、转子动平衡。《机械原理》教案授课人林金龙1学习《机械原理》课程的要求及有关事项一一．．本本课课程程为为考考试试课课。。••二二、、平平时时作作业业占占总总成成绩绩的的2200%%，，期期末末考考试试占占总总成成绩绩的的8800%%。。••三三、、按按时时交交作作业业，，每每周周一一上上课课前前交交作作业业，，晚晚交交扣扣分分，，欠欠作作业业11//33者者不不得得参参加加考考试试。。••本本课课程程有有33个个选选作作的的大大作作业业，，需需编编程程上上机机完完成成后后，，可可在在110000分分的的基基础础上上加加分分，，但但不不得得抄抄袭袭。。••四四、、严严格格考考勤勤制制度度，，病病假假事事先先托托同同学学交交上上假假条条，，否否则则按按旷旷课课处处理理。。••五五、、各各班班选选一一名名课课代代表表（（责责任任心心强强的的同同学学）），，负负责责收收发发作作业业，，及及时时反反映映同同学学意意见见与与建建议议。。《机械原理》教案1一、授课章节第0章绪论；第1章机构的组成和结构§1机构的组成二、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。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。2．了解机构的组成，掌握构件、运动副、运动副元素、运动链的概念。三、教学重点：1．机器、机构、机械的概念；2．运动副的定义、分类；3．机构的组成。四、教学难点：机器的特征、运动副的分类、运动副约束。五、教学方法：多媒体六、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绪论（1学时）介绍本课程性质、内容举例讲述1、以内燃机为例，介绍本课程研究的对象、内容；2、学习本课程的目的及学习《机械原理》课程的要求及有关事项。掌握机器、机构、机械的概念构件、运动副的定义、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。举例分析讲述一、构件二、运动副（表1－1）运动副：两构件通过直接接触组成的一种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、运动链由若干个构件通过运动副联接组成的构件系统称为运动链。四、机构运动链中的一个构件固定作为机架时则这种运动链称为机构。掌握运动副的分类，高副、低副的定义。《机械原理》教案授课人林金龙1《机械原理》教案2一、授课章节第1章机构的组成和结构§2机构运动简图§3运动链成为机构的条件二、教学目的及要求能熟练绘制机构运动简图，能正确计算平面机构的自由度。三、教学重点：1．机构运动简图的绘制；2．平面机构自由度的计算。四、教学难点：机构运动简图的绘制、平面机构自由度的计算。五、教学方法：多媒体与板书六、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构运动简图的绘制（0.6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、学生5分钟练习一、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、运动副与构件的表示法（表1－2）三、机构运动简图绘制方法和步骤1.1a,d掌握机构运动简图的绘制方法。平面运动链自由度计算公式；运动链成为机构的条件及计算自由度的注意事项。（1.4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、平面运动链的自由度计算公式4523ppnF二、运动链成为机构的条件原动件数目=运动链的自由度数三、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**限制作用的约束称为虚约束。四、综合举例1.2b,c1.3掌握平面机构自由度计算的计算方法。《机械原理》教案授课人林金龙2《机械原理》教案3一、授课章节第1章机构的组成和结构§4机构的组成原理和结构分析第2章连杆机构§1平面连杆机构的类型二、教学目的及要求能对平面机构进行杆组分析，了解平面连杆机构的基本形式及其演化。三、教学重点：1.能对二级机构进行结构分析；2.平面连杆机构的基本形式。四、教学难点：机构的结构分析。五、教学方法：多媒体六、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的组成原理和结构分析。（1学时）通过分析实例，介绍基本杆组的概念、机构结构分析的目的。举例分析讲述一、机构的组成原理杆组：不可拆分的自由度为零构件组合。机构的组成原理：把若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上，就组成一个新的机构，其自由度数与原动件数目相等。二、机构的结构分析机构结构分析就是将已知机构分解为原动件、机架和若干个基本杆组，进而了解机构的组成，并确定机构的级别。1.5-b,c,e*1.6f(选作)掌握机构结构分析的目的和方法。平面连杆机构的类型及其演化。（1学时）通过分析实例，介绍机器中使用的各种连杆机构。举例讲述一、基本类型------铰链四杆机构按照连架杆的运动形式又分为：1．曲柄摇杆机构2．双摇杆机构3．双曲柄机构二、平面四杆机构的演化方法1．转动副转化为移动副2．选取不同构件为机架3．变化构件形态4．扩大转动副的尺寸2.1了解四杆机构的基本型式及演化方法《机械原理》教案授课人林金龙3《机械原理》教案4一、授课章节第2章连杆机构§2平面连杆机构的工作特性§3.平面连杆机构的特点及功用二、教学目的及要求对平面连杆机构的运动和传力性能有明确概念。三、教学重点：1．平面连杆机构的运动性能；2．平面连杆机构的传力性能。四、教学难点：平面连杆机构的运动和传力性能。五、教学方法：多媒体六、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平面连杆机构的工作特征（1.6学时）通过铰链四杆机构的分析，引出平面连杆机构的四个工作特征。举例分析讲述一、转动副为整转副的条件1、杆长条件：最短杆＋最长杆小于等于其余两杆长度之和；2、组成转动副的两个构件中，必有一个为最短杆。二、急回运动特性1、极位夹角θ：从动件处于两极限位置时，曲柄两位置之间所夹锐角2、行程速比变化系数180180k三、压力角与传动角四、机构的死点位置2.22.42.6掌握平面连杆机构的工作特征，应用自如。平面连杆机构的特点及功能。（0.4学时）通过实例介绍平面连杆机构的特点及功能举例分析讲述一、平面连杆机构的特点1、连杆机构中构件以低副相连，可用来传递较大的动力；2、构件运动形式具有多样性；3、连杆曲线具有多样性三、平面连杆机构的功用1、实现有轨迹、位置或运动规律要求的运动2、实现从动件运动形式及运动特性的改变《机械原理》教案授课人林金龙4《机械原理》教案5一、授课章节第2章连杆机构§4平面连杆机构的运动分析二、教学目的及要求能对二级机构进行运动分析（图解法、解析法）。三、教学重点：1．速度分析的瞬心法；2．杆组法在运动分析中的应用。四、教学难点：速度分析瞬心法的应用（图解法）；用杆组法进行平面机构的运动分析（解析法）。五、教学方法：多媒体六、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速度分析的瞬心法（1学时）复习理论力学瞬心的概念，进而导出瞬心法在速度分析中的应用。举例分析讲述一、机构运动分析的目的与方法方法：图解法、解析法二、速度分析的瞬心法1．速度瞬心2．机构中瞬心的数目3．机构中瞬心位置的确定4．瞬心在机构速度分析中的应用2.82.10掌握速度瞬心在机构速度分析中的应用。杆组法及其应用（1.5学时）通过对基本杆组的运动分析，介绍用杆组法对二级机构进行运动分析的方法。举例分析讲述三、杆组法及其应用1、杆组法1）单杆构件的运动分析2）RRR杆组的运动分析3）RRP杆组的运动分析4）RPR杆组的运动分析2、杆组法在运动分析中的应用课外大作业：2.12了解杆组法在机构运动分析中的应用。《机械原理》教案授课人林金龙5《机械原理》教案6一、授课章节第2章连杆机构§5平面连杆机构的运动设计二、教学目的及要求能按已知连杆三位置、两连架杆三对应位置以及行程速比系数等要求设计平面四杆机构。三、教学重点：1．平面连杆机构的图解设计；2．平面连杆机构的解析设计。四、教学难点：平面连杆机构的图解设计。五、教学方法：多媒体六、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平面连杆机构的图解设计（1.5学时）通过实例分析，介绍连杆机构的图解设计方法。举例分析讲述一、平面连杆机构设计的基本问题1．实现刚体给定位置的设计2．实现预定运动规律的设计3．实现预定轨迹的设计二、平面连杆机构的图解设计1．刚体导引机构的设计2．函数生成机构的设计3．急回机构的设计2.132.15掌握平面连杆机构的图解设计方法。平面连杆机构的解析设计（1学时）以函数生成机构的解析设计为例，介绍连杆机构的解析设计方法。举例分析讲述平面连杆机构的解析设计1．函数生成机构的解析设计2、举例3、布置课外大作业2.19课外大作业：2.26注：本章平面连杆机构运动分析的解析法及平面连杆机构的解析设计，在理论教学中只介绍方法，具体应用在课程设计中。《机械原理》教案授课人林金龙6《机械原理》教案7一、授课章节第3章凸轮机构§1凸轮机构的应用和分类§2从动件运动规律设计二、教学目的及要求了解凸轮机构的类型、应用，掌握凸轮机构从动件常用运动规律及其选择原则。三、教学重点：从动件运动规律设计；四、教学难点：各种运动规律的特点、适用场合。五、教学方法：多媒体、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凸轮机构的应用和分类（1学时）通过分析实例，介绍机器中使用的各种凸轮机构。举例分析讲述一、凸轮机构的组成二、凸轮机构的应用三、凸轮机构的分类四、凸轮机构的特点和功能从动件运动规律设计（1.5学时）介绍几种常用的从动件运动规律的方程、特点和适用的场合。分析讲述从动件运动规律设计一、基本概念基圆、升距、推程运动角、回程运动角二、从动件的常用运动规律1、等速运动规律2、等加速等减速运动规律3、简谐运动规律4、摆线运动规律三、从动件常用运动规律特性比较及适用场合四、从动件运动规律选择原则掌握常用运动规律的特点和适用场合《机械原理》教案授课人林金龙7《机械原理》教案8一、授课章节第3章凸轮机构§3凸轮廓线设计二、教学目的及要求掌握盘形凸轮廓线的图解、解析设计方法三、教学重点：凸轮廓线的图解设计、解析设计。四、教学难点：凸轮廓线的图解设计五、教学方法：多媒体、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凸轮廓线的图解设计（2学时）通过实例分析，介绍凸轮廓线的图解设计方法。举例分析讲述一、凸轮廓线设计的基本原理——反转法二、用作图法设计凸轮廓线1、直动从动件盘形凸轮廓线设计2、摆动从动件盘形凸轮廓线设计3、圆柱凸轮廓线设计（简介）3.33.5掌握凸轮廓线的图解设计方法。凸轮廓线的解析设计（