西南交通大学机械原理教学大纲

教案编号：课堂教学--01 教学方式：课堂讲授  学时：90分钟 教学内容：第一章（绪论）第二章（构件之间的约束和运动）第三章（机械系统常用的驱动和运动传递变换装置） 教学目的：为学生进行机械系统运动 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ----“型综合”奠定基础，为以后章节的学习奠定基础。使学生进一步明确机械运动的特点，对将物理原理转变为机械驱动装置有所认识，对各种驱动装置的运动输出形式和机械特性曲线有一定的了解，对各种基本机构和常用机构的运动、力变换功能一定的了解。 教学目标： 学生能够对驱动和传动装置进行初步的选择 课堂组织： 内容 重点和难点 教师活动 学生活动 时间 备注 构件、机械运动特点、运动约束 运动约束 实物演示运动约束 复习理论力学和物理概念 8min   机械运动常用驱动装置 各种驱动特性装置的特性曲线 提问：机械工程中有哪些类型的驱动装置？ 回答，并举例说明应用场合 6min   电动机 直线电机,伺服电机,步进电机,机械特性曲线 提问：电动机的物理原理和输出运动 回答，总结电动机的输出运动 5min   内燃机 特性曲线 介绍物理原理 给出应用场合 5min   液压传动 系统的组成，特性曲线 介绍运动输出方式和控制方法 给出物理原理和应用场合 5min   气动 4min   新型驱动装置 物理原理 应用场合和特点 思考计算机和打印机等机电一体化系统中的驱动装置 9min   斜面机构 各种机构的组成 利用电子讲稿中的图片和动画展示各中机构的组成、应用 总结各种机构的运动和力变换功能，并给出应用场合 3min   螺旋机构 3min   连杆机构 5min   凸轮机构 3min   齿轮机构 6min   棘轮机构 3min   槽轮机构 3min   不完全齿轮机构 3min   组合机构 5min   机构选型举例 机构选型 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 为庆祝胜利,让“V”作摆动和平面平动 给出机构的驱动装置，并作机构选择 12min               教案编号：课堂教学--02 教学方式：课堂讲授  学时：90分钟 教学内容：第四章（机构的结构分析） 教学目的：使学生了解和掌握机构结构组成的基本规律 教学目标：使学生能够 1． 画出机构运动简图、数字表达机构 2． 计算机构的自由度 3． 分析复杂机构的结构组成 课堂组织： 内容 重点和难点 教师活动 学生活动 时间 备注 机构运动简图 构件、运动副和机架的表达方法 介绍相应的国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ； 利用电子讲稿和实物分析机构中的构件和运动副 根据国家标准，确定相应的构件和运动副的表示方法，并画出机构运动简图 20min   机构的数字存储 拓扑图的概念和表示方法 简单介绍图论中的有关知识、关联矩阵和邻接矩阵的概念 写出机构的关联矩阵和邻接矩阵 10min   机构自由度的概念和计算 机构自由度、复合铰链、虚约束和局部自由度的概念 阐述基本概念，分析机构中的虚约束、复合铰链和局部自由度 计算出机构的自由度 30min   机构的组成原理 基本杆组的概念 举例说明构造不同自由度机构的方法 分析教师举例机构的组成 20min   机构的变异和同构 连杆类配 介绍一些利用再生运动链法进行机构设计的成功案例   10min               教案编号：学习辅导 –01 教学类型：学习辅导  学时：90分钟 教学内容：实用机构中的驱动、传动机构和运动控制方式的分析 教学目的：增强学生对机械运动的整体、系统的认识，增强对各种机构的应用感性认识。 教学目标：使学生 1． 能够对机械的运动系统进行初步的分析 2． 加深对已经学过知识的理解 课堂组织：（如果有条件，可进行现场教学） 内容 教师活动 学生活动 时间 备注 机械运动系统的整体概念 机构的结构组成 回顾主要课堂教学内容 回顾机构结构分析的主要方法 15min.   装载机的结构分析 讲解装载机的主要运动功能 分组讨论，分析各个运动功能的实现方法，包括驱动装置、传动装置和运动执行装置，画出机构的运动简图，并计算自由度，分析机构的级别，撰写 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 。 45min.   缝纫机的机构分析 讲解缝纫机的主要运动功能 观察各个运动之间的协调关系，分析如何实现运动协调关系的方法。 30min. 课后撰写机构结构分析报告           教案编号：学习辅导 –02 教学类型：学习辅导  学时：90分钟 教学内容：机构的自由度计算、结构分析和设计 教学目的：巩固机构自由度的计算、机构结构分析等方面的基本内容。 教学目标：使学生 1. 能够熟练判断复合铰链、虚约束和局部自由度 2. 能够正确拆出机构的基本杆组，并确定机构的级别 课堂组织： 内容 教师活动 学生活动 时间 备注 机构自由度的计算 复习课堂教学中的有关内容 15min.   利用电子讲稿给出含有虚约束和局部自由度、复合铰链常见形式的机构 提出在计算机构自由度时对各种情况的处理方法，并计算机构的自由度 30min.   机构的结构分析和设计 复习课堂教学中的有关内容 10min.   利用电子讲稿给出数个多杆机构，并取机构中不同的构件为机架，对学生可能出现的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 作出提示 拆出机构中所含基本杆组，确定机构的级别 30min. 注意引导学生关注机构自由度与原动件之间、机构的结构分析与自由度之间的关系 提出设计不同自由度、不同级别机构的设计问题 讨论给出具体机构结构设计的方案 5min.             教案编号；课堂教学--03 教学类型：课堂讲授  学时：45分钟 教学内容：第五章（速度瞬心及其应用） 教学目的：向学生介绍机械系统运动分析和设计的基本主要方法；重点介绍机械运动分析的速度瞬心法。 教学目标：通过该堂课，学生应 1、 掌握速度瞬心法的理论和具体应用方法 2、 了解高副机构和低副机构之间运动学联系 3、 掌握高副低代的方法 课堂组织： 内容 重点和难点 教师活动 学生活动 时间 备注 速度瞬心的概念 瞬心数目的确定 瞬心的“等速重合点”概念 利用电子讲稿介绍相关概念 利用电子讲稿给出结论并设问 答问 8min. .   机构瞬心位置的确定 瞬心位置的确定方法 利用电子讲稿图解直接以运动副相连的两构件间瞬心的确定方法;通过提问引出“三心定理” 分组讨论、给出“三心定理”的证明思路 13min 学生课后完成具体的证明 瞬心法在平面机构速度分析中的应用 “三心定理”的正确运用 通过电子讲稿给出一个例子并提示学生解答;在黑板上演示并订正学生出现的错误 邻座间讨论分析解题的思路 20min. 师生共同总结瞬心法应用的步骤和关键 瞬心线和瞬心线机构 定瞬心线和动瞬心线及其概念 利用例子给出定瞬心线和动瞬心线确定方法， 分析两条线之间的关系 15min.   共轭曲线和共轭曲线机构 共轭曲线的概念 师生讨论共轭曲线的求法 12min.   高副低代   给出曲线形成高副的高副低代 其他类型高副低代的方法和应用 20min.               教案编号：课堂教学--04 教学类型：课堂讲授  学时：90分钟 教学内容：第六章（平面连杆机构的运动分析） 教学目的： 使学生对平面连杆机构，尤其是四杆机构的运动特性和分析方法有所了解。 教学目标：通过该讲课，学生应 1． 掌握平面四杆机构的基本运动特性和应用 2． 学会平面四杆机构的演化方法 3． 学会连杆机构运动分析的解析法 课堂组织： 内容 重点和难点 教师活动 学生活动 时间 备注 四杆机构的基本型式 回转副的运动范围 利用电子讲稿提供的一个工程中连杆机构应用实例； 利用电子讲稿中的动画模型介绍相关概念 给出其他实际应用例子 10min. 从分类中引出四杆机构 铰链四杆机构曲柄存在条件 Grashof不等式 从回顾机构中构件的不同运动范围引出问题;利用电子讲稿和实物模型给出和演示结论 讨论，并给出该结论的证明思路 20 min. 学生课后完成具体的证明；说明不定点机构的由来 四杆机构的急回运动特性 行程速比系数和极位夹角的关系 以曲柄摇杆机构为例介绍摇杆极位和摆角的概念;通过电子讲稿中的动画模型提问;通过电子讲稿介绍极位夹角和行程速比系数 观察动画模型演示并答问 15min. 扩展机构可行区域的概念 四杆机构的演化   利用电子讲稿中的动画说明演化过程和方法 归纳机构主要演化方法 10min.   连杆机构运动分析的直角坐标法 机构运动约束方程 以一个平面连杆机构说明机构位置方程的建立和求解方法 讨论如何得到速度方程和加速度，以及这些方程的特点、求解方法 30 min.   连杆机构的逆运动学分析 逆运动学问题的特点 两杆机械手为说明工作空间的概念、解的数目 提出求解的思路 5 min.               教案编号：学习辅导 –03 教学类型：学习辅导  学时：90分钟 教学内容：连杆机构运动分析的直角坐标法 教学目的：加深学生对直角坐标法的理解和正确应用。 教学目标：通过该堂课，学生应 1. 练掌握应用直角坐标法进行平面低副机构运动分析的数学模型建立方法 2. 学会直角坐标法的计算机程序设计 课堂组织： 内容 教师活动 学生活动 时间 备注 直角坐标法综述 回顾基本方法 回顾方法的特点和步骤 5min. 引出学习关键点---位置方程的建立 点运动约束的常见形式 利用电子讲稿给出一种约束方程 分组讨论，给出其余几种约束方程 15min.   直角坐标法在II级机构运动分析中的应用 利用电子讲稿给出一个题目；在黑板上评讲 分组完成；在黑板上演示 25min. 师生共同总结建模技巧和注意事项 直角坐标法在高级机构运动分析中的应用 利用电子讲稿给出一个题目；在黑板上评讲 分组完成；在黑板上演示 20min. 比较直角坐标法在低、高级机构运动分析中应用时的异同；简要扩展求解方法 直角坐标法的程序设计 利用电子讲稿给出一个II级机构运动分析的题目 分组讨论程序设计思想，给出程序流程图；试编一个杆组的运动分析源程序 25min. 学生课后完成该题目的计算机实现           教案编号：课堂教学--05 教学类型：课堂讲授  学时：90分钟 教学内容：第六章（平面连杆机构的运动设计） 教学目的：使学生了解和掌握连杆机构设计的图解法和解析法 教学目标：通过该讲课，学生应 1. 弄清平面连杆机构运动设计的有关基本概念 2. 掌握四杆机构尺度综合的图解法 3. 掌握四杆机构尺度综合的位移矩阵法 课堂组织： 内容 重点和难点 教师活动 学生活动 时间 备注 平面连杆机构运动设计概述   利用电子讲稿介绍设计任务和研究方法   5min. 引出三种设计基本问题 实现给定连杆位置的四杆机构运动设计的图解法 做图原理和方法 利用电子讲稿中的动画图解说明刚体导引问题的做图原理和方法；设问；利用电子讲稿中的动画图解说明函数发生器问题的做图原理和方法 分组讨论，借鉴刚体导引问题的图解法进行函数发生器问题的图解 18min. 视情形介绍半角转动法；引出Burmester及其理论 实现给定行程速比系数的四杆机构运动设计的图解法 同上 利用电子讲稿中的动画图解说明该问题的曲柄摇杆机构的设计方法 分组进行该问题的曲柄滑块机构的图解设计 14 min.   平面连杆机构运动设计的位移矩阵法概述 基本思想 通过电子讲稿介绍该法的由来和基本思想   8 min.   刚体运动的位移矩阵方程 位移矩阵的物理意义 利用电子讲稿给出位移矩阵的概念、性质及应用实例 按教师思路推导位移矩阵；分组完成例子 15 min.   四杆机构刚体导引问题的位移矩阵法 设计方程组的建立方法 利用电子讲稿给出的一个转杆滑块机构的刚体导引综合问题说明位移矩阵法的应用 归纳位移矩阵法的一般步骤 20 min. 提出“分边综合”和最大精确点的概念 机构运动设计中应检验的运动学条件 检验方法 通过电子讲稿中的图片解释各个条件；提示检验方法 分组讨论并提出各个条件的具体检验方法 10 min.               教案编号：学习辅导 –04 教学类型：学习辅导  学时：90分钟 教学内容：连杆机构运动设计方法----位移矩阵法 教学目的：加深学生对位移矩阵法的理解和应用。 教学目标：通过该讲课，学生应熟练掌握用位移矩阵法进行四杆机构尺度综合的方法。 课堂组织： 内容 教师活动 学生活动 时间 备注 位移矩阵法综述 回顾基本方法 回顾一般步骤 5min.   位移矩阵法的应用 利用电子讲稿给出一个例子；在黑板上评讲 根据一般步骤跟答 20min. 师生共同总结的关键点 位移矩阵法应用于四杆机构的函数发生器综合 利用电子讲稿给出问题的几何模型；在黑板上评讲 分组讨论，仿上例解答 20min. 师生共同总结的关键点 位移矩阵法应用于四杆机构的轨迹发生器综合 利用电子讲稿给出问题的几何模型；在黑板上评讲 分组讨论，仿上例解答 20min. 师生共同总结的关键点及其它注意事项 小组作业 利用电子讲稿布置题目 分组完成设计方程的建立；提出程序设计思想和流程图 25min.             教案编号：课堂教学--06 教学类型：课堂讲授  学时：90分钟 教学内容：第七章（凸轮机构的运动设计） 教学目的：是学生了解和掌握凸轮机构运动设计的基本方法。 教学目标：通过该讲课，学生应 1. 弄清凸轮机构运动设计的有关基本概念 2. 掌握凸轮机构从动件运动规律的设计方法 3. 掌握凸轮机构凸轮廓线的设计原理和方法 课堂组织： 内容 重点和难点 教师活动 学生活动 时间 备注 凸轮机构概述   利用电子讲稿中的图片和动画介绍组成、类型和命名 回答特点和应用 10min. 引出研究内容 凸轮机构的重要概念 凸轮的基圆、转角；从动件的位移 利用电子讲稿中的图片和动画介绍相关概念   10min.   从动件运动规律的描述 描述方法 利用电子讲稿进行介绍   5 min.   从动件运动规律的设计 运动规律的确定方法 通过电子讲稿介绍五次多项式运动规律的确定方法 分组仿五次多项式运动规律的确定方法确定一、二次多项式运动规律 15min. 引出刚性、柔性冲击现象 从动件运动规律的选择 选择原则 利用电子讲稿给出的常用运动规律特性比较提出选择原则 思考要求冲突时的解决办法 10min. 引出组合运动规律 凸轮廓线设计的原理 反转法原理 利用电子讲稿中的动画模型讲解“反转法” 思考反转法的实质 15 min.   对心直动尖底从动件盘形凸轮机构凸轮廓线设计的解析法 凸轮廓线上任一点坐标方程的建立方法 通过电子讲稿中的图片讲解建立廓线上任一点坐标方程的方法 分组讨论归纳一般步骤 15 min.   对心直动滚子从动件盘形凸轮机构凸轮廓线设计的解析法 理论廓线和实际廓线的关系；滚子半径的确定 通过电子讲稿中的图片讲解建立理论廓线和实际廓线上任一点坐标方程的方法 观察图片并总结滚子半径对实际廓线的影响 15 min.               教案编号：学习辅导 –05 教学类型：学习辅导  学时：90分钟 教学内容： 凸轮机构运动设计 教学目的：加深学生对凸轮机构运动设计方法的理解和应用。 教学目标：通过该讲课，学生应 1、熟练掌握凸轮机构从动件运动规律的设计方法 2、熟练掌握凸轮机构凸轮廓线设计的原理和解析法 课堂组织： 内容 教师活动 学生活动 时间 备注 从动件运动规律综述 提问 回顾确定方法 5min.   余弦加速度运动规律的确定 利用电子讲稿给出问题；在黑板上评讲 分组解答 10min.   正弦加速度运动规律的确定 利用电子讲稿给出问题；在黑板上评讲 分组讨论，仿上例解答 10min.   凸轮廓线设计综述 提问 回答原理、方法和步骤 5min.   用解析法进行直动平底从动件盘形凸轮机构凸轮廓线的设计 利用电子讲稿给出几何模型 分组完成廓线方程的建立 15min. 师生共同总结的关键点及其它注意事项 用解析法进行摆动从动件盘形凸轮机构凸轮廓线的设计 利用电子讲稿给出几何模型 分组完成廓线方程的建立 15min. 师生共同总结的关键点及其它注意事项 综合性设计 利用电子讲稿布置题目 分组完成从动件运动规律的确定和凸轮廓线的设计;提出程序设计思想和流程图 30min.             教案编号：课堂教学-07 教学类型：课堂讲授  学时：90分钟 教学内容：第八章 （齿轮机构与轮系的运动分析和设计） 教学目的：向学生介绍齿轮机构运动分析和设计的基本方法。 教学目标：通过该讲课，学生应 1. 弄清齿轮机构的有关基本概念 2. 掌握渐开线齿轮传动特点、几何尺寸计算 3. 学会设计渐开线齿轮传动的运动设计 课堂组织： 内容 重点和难点 教师活动 学生活动 时间 备注 齿轮机构概述   利用电子讲稿中的图片和动画介绍结构、应用和类型   5min. 引出研究内容 齿廓啮合基本定律 齿廓曲线与传动比的关系 利用电子讲稿给出结论和相关概念 随教师思路推导结论 7min. 引出定传动比条件 渐开线的形成及性质 渐开线的性质 通过电子讲稿中的动画演示形成；提示性质 归纳性质 10min.   渐开线齿轮的几何尺寸计算和基本参数 基本参数的概念 通过电子讲稿中的图片介绍有关几何尺寸；重点介绍分度圆和基本参数   20 min. 引出齿轮的范成加工 啮合图 啮合线和啮合角 利用电子讲稿中的动画演示啮合过程；介绍相关概念   10min.   正确啮合条件 结论的推导思路 利用电子讲稿解释物理意义和相应结论 随教师思路推导结论或分析推导公式的思路 30min.   正确安装条件（中心距） 安装要求的实现 教案编号：课堂教学-08 教学类型：课堂讲授  学时：90分钟 教学内容：第八章 （齿轮机构与轮系的运动分析和设计） 教学目的：向学生介绍几种常见的其它类型的齿轮传动。 教学目标：通过该讲课，学生应掌握 1、 斜齿轮传动的主要特点和相关计算 2、 蜗杆蜗轮传动的主要特点和相关计算 3、 圆锥齿轮传动的主要特点和相关计算 课堂组织： 内容 重点和难点 教师活动 学生活动 时间 备注 斜齿圆柱齿轮传动概述 斜齿轮齿廓曲面的形成 设问 回答直齿传动的缺点 5min.   斜齿轮的几何尺寸 法面参数和端面参数的关系 利用电子讲稿中的图片说明法面参数和端面参数的关系 随教师思路推导换算关系 10min. 强调法面上参数为标准值 斜齿轮的啮合传动 主要传动特点 利用电子讲稿中的图片和动画介绍啮合特点 分组讨论，类比直齿传动归纳主要传动特点 15 min.   蜗杆蜗轮传动概述 蜗杆蜗轮共轭齿廓的形成 通过电子讲稿介绍结构特点和应用   5min. 引出阿基米德蜗杆 阿基米德蜗杆和蜗轮的几何尺寸 中间平面和基本参数 利用电子讲稿中的图片介绍中间平面 归纳基本参数 10min. 强调中间平面内的参数为标准值 蜗杆蜗轮的啮合传动 主要传动特点；蜗轮蜗杆转向的判定 利用电子讲稿中的图片和动画介绍啮合特点   10 min.   直齿圆锥齿轮传动的背锥和当量齿轮 当量齿轮的由来和意义 利用电子讲稿中的图片和动画介绍相关概念   15 min.   直齿圆锥齿轮的几何尺寸 基本参数 利用电子讲稿中的图片进行介绍 归纳基本参数 10 min. 强调大端参数为标准值 直齿圆锥齿轮的啮合传动 主要传动特点 利用电子讲稿中的图片和动画介绍啮合特点   10 min.               教案编号：教学辅导-06 教学类型：学习辅导  学时：90分钟 教学内容：齿轮机构的设计 教学目的：加深学生对啮合图和齿轮传动基本参数确定方法的理解。 教学目标：通过该讲课，学生应 1、熟练掌握啮合图的画法 2、熟练掌握齿轮传动基本参数的确定方法 课堂组织： 内容 教师活动 学生活动 时间 备注 啮合图的画法 利用电子讲稿给出题目；在黑板上评讲 分组讨论，自行完成 8min. 师生共同总结画法要点和注意事项 传动类型的选择 设问；利用电子讲稿给出各类型特点和类型选择例子 回答各类型主要特点和类型选择时的主要考虑因素 10min. 师生共同完成例子 齿轮传动基本参数的确定 利用电子讲稿给出几个典型问题；在黑板上评讲 分组讨论，提出解决各种设计问题的确定步骤 7min.   综合性练习 利用电子讲稿布置题目 分组讨论，完成题目 35min.   几种常见的其它类型的齿轮传动特点综述 提问；利用电子讲稿给出主要特点 回答各类型的主要特点 8min. 师生共同总结要点 斜齿轮传动的计算 利用电子讲稿给出题目；在黑板上评讲 分组讨论，自行完成 7min. 强调螺旋角与中心距等参数的关系 蜗杆蜗轮传动的计算 利用电子讲稿给出题目；在黑板上评讲 分组讨论，自行完成 8min. 强调蜗杆蜗轮转向的判定 直齿圆锥齿轮传动的计算 利用电子讲稿给出题目；在黑板上评讲 分组讨论，自行完成 7min. 强调锥顶角和当量齿轮           教案编号：课堂教学 –09 教学类型：课堂讲授  学时：90分钟 教学内容：第八章（齿轮机构与轮系的运动分析和设计） 教学目的：使学生了解轮系的应用、运动分析和设计的基本方法。 教学目标：通过该讲课，学生应 1. 弄清有关基本概念 2. 掌握各种轮系的传动比计算方法 3. 学会周转轮系和混合轮系的运动设计方法 课堂组织： 内容 重点和难点 教师活动 学生活动 时间 备注 轮系概述   利用电子讲稿中的图片和动画介绍相关概念及应用 给出轮系的应用实例 10min. 引出研究内容 定轴轮系的运动分析 空间轮系转向表示方法 利用电子讲稿举例说明传动比的计算方法；给出公式 归纳传动比计算公式 15min.   周转轮系的运动分析 周转轮系传动比计算的转化原理 利用电子讲稿和模型介绍组成和分类；举例传动比计算公式的应用 思考传动比计算的思路和原理 25 min. 强调公式应用时的注意事项 周转轮系的运动设计 齿数确定的几个条件 通过电子讲稿举例说明运动设计条件的应用   10min.   混合轮系的运动分析 基本轮系的划分 利用电子讲稿给出分析步骤；给出一个实例 分组讨论，完成实例中的基本轮系的划分 20min.   混合轮系的运动设计   利用电子讲稿简介拓扑图方法   10 min.               教案编号：教学辅导 –07 教学类型：学习辅导  学时：90分钟 教学内容： 轮系的分析和设计 教学目的：加深学生对轮系传动比计算方法的理解。 教学目标：通过该讲课，学生应熟练掌握各种轮系传动比的计算方法 课堂组织： 内容 教师活动 学生活动 时间 备注 传动比计算方法综述 提问；利用电子讲稿给出方法 回答计算方法要点 10min.   周转轮系传动比的计算 利用电子讲稿给出两个题目；在黑板上评讲 分组讨论，自行完成 30min. 师生共同总结解题技巧和注意事项 混合轮系传动比的计算 利用电子讲稿给出两个题目；在黑板上评讲 分组讨论，自行完成 30min. 师生共同总结解题技巧和注意事项 综合性练习（综合轮系、齿轮设计） 利用电子讲稿布置题目 分组讨论，完成题目 20min.             教案编号：课堂教学 –10 教学类型：课堂讲授  学时：90分钟 教学内容：第九章 其他常用机构的运动分析和设计 教学目的：使学生了解其他常见的间歇运动机构和空间机构的应用、原理和设计要点。 教学目标：通过该讲课，学生应 1. 掌握棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构的工作原理及设计方法 2. 掌握螺旋机构的工作原理及设计方法 3. 了解空间连杆机构的运动学的一般方法 课堂组织： 内容 重点和难点 教师活动 学生活动 时间 备注 间歇运动机构概述   设问：连杆机构、凸轮机构和齿轮机构如何实现间歇运动 回顾能实现间歇运动的机构 5min. 引出其它常见间歇运动机构 棘轮机构 棘轮运动角度的调整方法 利用电子讲稿中的图片和动画说明工作原理和应用 给出应用实例 15min.   槽轮机构 运动系数与槽轮槽数、圆销数的关系 利用电子讲稿中的图片和动画说明工作原理和应用 给出应用实例 15 min.   不完全齿轮机构   利用电子讲稿中的图片和动画说明工作原理和应用 给出应用实例；思考如何避免刚性冲击 15min.   螺旋机构 螺旋旋向；螺母和螺杆的相对运动关系 利用电子讲稿中的图片和动画说明类型、工作原理和应用 归纳各类螺旋机构的位移特点；给出应用实例 15min. 学生课后完成位移公式的推导 空间连杆机构 空间坐标变换 利用电子讲稿中的图片和动画实例介绍其运动学 分组讨论机器人操作机的运动学研究前景 20 min.               教案编号：课堂教学 –11 教学类型：课堂讲授  学时：90分钟 教学内容：第十章（机械系统的静力分析和设计） 教学目的：使学生懂得压力角、传动角的概念和在机构设计中的应用，学会考虑摩擦进行机构力分析的方法和确定机构自锁条件的方法。 教学目标：通过该讲课，学生应 1. 学会根据机构设计的许用压力角（传动角）进行机构设计 2. 学会考虑摩擦运动副反力确定的方法 3. 掌握运动副和机构自锁的条件 课堂组织： 内容 重点和难点 教师活动 学生活动 时间 备注 机构压力角和传动角的概念 压力角、传动角与机械运动和效率之间的关系 利用电子讲稿分析机构压力角和传动角，指出意义 分析压力角、传动角大小变化 20min.   机构的死点位置   利用实物演示机构在死点位置时机构的状态 讨论死点位置的应用和克服死点的方法；比较死点与机构自由度为零的区别 10min.   考虑摩擦运动副反力的确定方法 摩擦力的大小与构件之间的接触方式（运动副结构）有关 利用电子讲稿解释各种运动副反力确定的分析过程和基本假设 给出各种结构的运动副反力的大小和方向 25min.   运动副的自锁条件 自锁的概念 利用电子讲稿分析运动副自锁的条件 给出自锁在日常生活中的应用 15min.   机构效率计算和自锁的效率条件 自锁的效率条件 解释效率的计算公式和自锁条件。启发思考：自锁效率条件的物理意义 验证：与机构中某个运动副的自锁条件相同 20min.               教案编号：教学辅导 –08 教学类型：学习辅导  学时：90分钟 教学内容：压力角（传动角），考虑摩擦机构力分析、机构自锁条件 教学目的：加深对机构的压力角、传动角的理解，熟悉考虑摩擦机构力分析的方法，加深对机构自锁的理解。 教学目标：通过该讲课，学生应 1. 能够正确确定机构的压力角、传动角 2. 掌握考虑摩擦机构力分析的方法 3. 能够灵活应用机构自锁条件的分析方法 课堂组织： 内容 教师活动 学生活动 时间 备注 压力角和传动角 指出关键点和意义 复习基本概念 5min.   多杆机构的压力角和传动角 利用电子讲稿给出两个多杆机构，分析机构的结构组成，动力传递路线 按照动力传递路线讨论机构各个部分的压力角和传动角 20min.   凸轮机构按许用压力角进行设计 分析压力角与凸轮运动规律、基本参数之间的关系 归纳影响凸轮机构压力角的主要因素，归纳按许用压力角设计的主要方法和步骤 20min.   机构考虑摩擦力分析 利用电子讲稿，给出一个凸轮—连杆机构，并对各个构件之间的相对运动进行分析，提示二力杆、受三个集中力等构件的静力平衡条件 确定各个运动副反力的方向，并对各个构件运动副反力确定方法进行归纳总结 25min.   机构自锁条件 利用双滑块机构说明各种机构自锁条件的确定方法 验证各种方法得出的结论是相同的，并对各种方法的优缺点进行分析 20min. 提示自锁、机构自由度为零、死点位置之间的区别           教案编号：课堂教学 –12 教学类型：课堂讲授  学时：90分钟 教学内容：第十一章 (机械系统的动力分析和设计) 教学目的：使学生对机构的动态静力分析方法，转子和机构的平衡、机械系统运动方程的建立及应用产生一定的认识 教学目标：通过该讲课，学生应 1. 会处理各个运动副反力，写出构件的动态静力平衡方程式 2. 掌握刚性转子的平衡条件和方法 3. 初步掌握机械系统等效动力学模型的建立和分析方法 课堂组织： 内容 重点和难点 教师活动 学生活动 时间 备注 机构的动态静力分析方法 为便于编制计算机程序，运动副反力的处理方法 利用电子讲稿，给出一个连杆机构；指出所要求解的问题，介绍运动副反力的处理方法； 分组复习理论力学中的动静法，写出其中构件的静力平衡方程，提出静力平衡方程的求解方法 15min. 为减小计算规模，可以按照基本杆组进行分析求解。 转子的平衡 转子的动平衡方法 指出机械振动产生的原因和可能造成的危害，给出转子静平衡和动平衡的条件、动平衡的方法 随教师的思路，给出转子静平衡的方法、转子动平衡的计算方法 20min   机构的平衡   利用电子讲稿给出机构平衡的思路 比较各种平衡方法的优缺点 10min   机械系统的等效动力学模型 各个等效量的确定 给出各个等效量确定的条件；分析各个等效量的函数关系，提示机械运动功能平衡原理 分组讨论，并给出各个等效量的计算公式；写出系统运动方程 20min.   系统各种稳定运动的条件 系统运动方程的灵活应用 提示运动方程积分、微分形式应用的特点 给出各种稳定运动的条件 25min.               教案编号：教学辅导 –09 教学类型：学习辅导  学时：90分钟 教学内容：单自由度机构的运动方程及其求解、计算机仿真 教学目的：巩固机械系统运动方程的建立，了解和掌握一些情况下方程的求解方法，了解ADAMS及其应用 教学目标：通过该讲课，学生应 1． 掌握一些情况下机械系统运动方程的求解方法 2． 可以利用ADAMS对简单机构进行动力学仿真 课堂组织：（在计算机房进行） 内容 教师活动 学生活动 时间 备注 机械系统运动方程的建立和求解 利用电子讲稿，分别给出等效量为常数、机构位置的函数、时间的函数等情况的例子 对数值微分和积分进行简单的介绍 分组讨论，写出相应的运动方程，并进行求解 45min.   计算机仿真 ADAMS系统的简单介绍 ADAMS 应用初步 分组对四杆机构进行运动仿真，输出系统的真实运动 45min. 注意提示原动件的速度波动           教案编号：课堂教学 –13 教学类型：课堂讲授  学时：90分钟 教学内容：第十二章 （机械系统运动和动力参数的测定简介）、第十三章 （机械运动控制技术简介） 教学目的：使学生对现代机械有一个整体认识，将本课程的内容与工程测量、机械工程控制等课程的内容衔接在一起。 教学目标：通过该讲课，学生应 1. 对相关的传感器的物理原理和应用有明确的概念 2. 掌握机械系统运动控制模型的建立 3. 了解各种速度波动的调节方法和特点 课堂组织： 内容 重点和难点 教师活动 学生活动 时间 备注 现代机械的结构组成   利用电子讲稿给出机器人等现代机械的结构组成 讨论结构中的各个部分的作用 10min.   各种运动、动力参数测定传感器   提出测定的目标 讨论传感器的原理和应用 10min.   机械系统运动控制 机械运动控制模型的建立 利用电子讲稿介绍各种控制方法； 介绍控制模型的建立思路 讨论各种控制方法的特点 30min. 课后完成系统模型的建立 机械运动速度波动的调节 飞轮转动惯量的确定 介绍速度波动的衡量指标； 介绍速度波动调节的方法； 介绍飞轮转动惯量的确定思路。 讨论各种调节方法的控制量的属性、各种调节方法的特点； 讨论最大盈亏功的概念和计算 35min.               教案编号：课堂教学 –14 教学类型：课堂讲授  学时：90分钟 教学内容：第十四章 （新型传动机构简介）第十五章 （机械系统运动方案的概念设计和新的研究课题） 教学目的：通过新型传动机构的介绍，使学生了解机构的演化、创新的一些方法；通过运动方案概念设计方法和新的研究课题的介绍，使学生了解机构学中的一些前沿研究课题， 教学目标：通过该讲课，学生应 1. 了解新型传动装置的基本原理 2. 了解机构学发展的趋势和方向 课堂组织： 内容 重点和难点 教师活动 学生活动 时间 备注 新型传动机构 各种新型传动机构原理之间的内在联系 利用电子讲稿，介绍各种新型传动机构的原理和特点 讨论、归纳各种新型传动装置之间基本原理的内在联系 45min. 课后分组收集一些相关资料，并写出报告或对自己确定的设计问题进行机构运动方案的确定 计算机辅助机械运动方案设计   计算机辅助概念设计的基本方法和主要思路、系统应有的基本组成 讨论计算机辅助设计已经有成熟软件的领域和没有成熟软件的领域 15min. 机构学有待研究的问题   利用电子讲稿介绍各个研究问题的意义、关键瓶颈问题、进展等   30min.             教案编号：教学辅导 –10 教学类型：学习辅导  学时：90分钟 教学内容：各种机构的应用、新机构的发明，机构运动方案的比较方法 教学目的：扩展学生学习的视野，提高学生的语言表达能力和团队协作能力 教学目标：通过该讲课，学生应 1. 知道将自己的设计思想清楚表达出来的关键点和应当做的准备工作 2. 了解相关学科的研究动向 课堂组织： 内容 教师活动 学生活动 时间 备注 各种机构的应用、新机构的发明，机构运动方案的比较方法 组织学生的陈述工作，并对各个组的陈述进行讲评 分组进行陈述。 视分组情况确定各个小组陈述的时间