《机械原理》实验教学大纲 课程中文名称：机械原理 课程英文名称：Machine Design 课程编号：Z16105 课程类型：专业基础课程 学时：8 学分： 开课学期：4 适用对象：车辆工程 先修课程：高等数学、理论力学、材料力学、现代工程图学、互换性与测量技术 工程材料及应用、机械原理 课程简介： 《机械原理》是高等工业学校本科近机类专业教学计划中的一门重要的技术基础课。本课程主 要研究机构的组成原理、机构运动学及机器动力学等研究各种机器中常用机构的 运动及动力性卧 分析与设计方法的问愿。通过本课程的学习，使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知 识和基本技能，并初步具有机构分析和设计机构的能力。机械原理是许多产品和现代技术装备创新 的基础和技术创新的核心，它不仅对培养学生的工程素质和综合能力具有重要的教学作用，而且在 整个机械类创新型人才培养的全局中占居重要的教学地位 一、教学目标及任务 机械设计基础课程是一门实践性、设计性很强的技术基础课。重在培养非机类相关专业学生的 机械设计能力：机械设计基础实验是完成机械设计基础课程教学重要的实践教学环节。其目的是使 学生了解简单机械的机构组成和工作原理，了解常见机械传动系统的工作性能和结构特点。培养学 生的实践能力、分析解决问题能力和创新意识，巩固和加 深所 学到的机械设计知识 要求通过实验教学，学生能够了解常见机构的组成和工作原理，掌握机构运动简图的绘制方法， 掌握范成法加工齿轮的原理和范成过程，了解带传动的打滑和效率之间的关系，了解减速器的结构 特点。 二、实验项目及学时分配 序号 实验项目名称 学时 实验 实验 每组 实验 分配 类别 类型 人数 要求 1 机构认知实验 2 专业基础 验证 选做 2 平面机构运动简图绘制实验 2 专业基础 验证 4 必做 3 渐开线直齿圆柱齿轮范成实验 专业基础 验证 2 选做 4 渐开线直齿圆柱齿轮参数测绘 专业基础 必做
《机械原理》实验教学大纲 课程中文名称：机械原理 课程英文名称：Machine Design 课程编号：ZJ16105 课程类型：专业基础课程 学 时：8 学 分： 开课学期：4 适用对象：车辆工程 先修课程：高等数学、理论力学、材料力学、现代工程图学、互换性与测量技术、 工程材料及应用、机械原理 课程简介： 《机械原理》是高等工业学校本科近机类专业教学计划中的一门重要的技术基础课。本课程主 要研究机构的组成原理、机构运动学及机器动力学等；研究各种机器中常用机构的运动及动力性能 分析与设计方法的问题。通过本课程的学习，使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知 识和基本技能，并初步具有机构分析和设计机构的能力。机械原理是许多产品和现代技术装备创新 的基础和技术创新的核心，它不仅对培养学生的工程素质和综合能力具有重要的教学作用，而且在 整个机械类创新型人才培养的全局中占居重要的教学地位。 一、教学目标及任务 机械设计基础课程是一门实践性、设计性很强的技术基础课。重在培养非机类相关专业学生的 机械设计能力；机械设计基础实验是完成机械设计基础课程教学重要的实践教学环节。其目的是使 学生了解简单机械的机构组成和工作原理，了解常见机械传动系统的工作性能和结构特点。培养学 生的实践能力、分析解决问题能力和创新意识，巩固和加深所学到的机械设计知识。 要求通过实验教学，学生能够了解常见机构的组成和工作原理，掌握机构运动简图的绘制方法， 掌握范成法加工齿轮的原理和范成过程，了解带传动的打滑和效率之间的关系，了解减速器的结构 特点。 二、实验项目及学时分配 序号 实验项目名称 学时 分配 实验 类别 实验 类型 每组 人数 实验 要求 1 机构认知实验 2 专业基础 验证 1 选做 2 平面机构运动简图绘制实验 2 专业基础 验证 4 必做 3 渐开线直齿圆柱齿轮范成实验 2 专业基础 验证 2 选做 4 渐开线直齿圆柱齿轮参数测绘 2 专业基础 综合 2 必做
与分析实验 平面连杆机构特性分析实验 专业基础综合 2 必做 6 回转构件的动平衡实验 专业基础综合 选做 机构运动方案创新设计实验 专业基础 设计 必假 三、实验内容及教学要求 实验项目一：机构认知实验 实验内容及教学要求： 通过观察机械原理陈列柜中各个机构的运动，结合图片与文字注释，认知机械原理课程中将要 讲述的常用的平面、空间连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系、间歇运动机构以及组合机构的 类型与运动情况，以便对机构、机器、运动副、构件有初步直观的认识。通过听声控解说，了解它 们的组成与应用 主要仪器设备：机械原理陈列柜10个 实验项目二：平面机构运动简图测绘实验 实验内容及教学要求： 能否成为机构。 3、增进对机构组成原理的了解，理解机构运动简图的工程意义。 主要仪器设备：1、牛头刨床、冲床及其它各种机构模型：2、工具：钢板尺，卡尺，卡钳等： 3、方格纸(16开)一张，草稿纸，及绘图用具（自备） 实验项目三：渐开线直齿圆柱齿轮范成实验 实验内容及教学要求： 1、在实验研究的过程中培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力： 2、深入理解渐开线齿廓范成法加工的原理，攀握齿轮参数的计算方法 生委收落极备伦瓷技胸西·州欢酒武实调质原会风初的方流 实验项目四：渐开线直齿圆柱齿轮参数测绘与分析实验 实验内容及教学要求： 1、掌握用机械通用量具测定齿轮参数的过程： 2、掌握和理解渐开线齿轮的若干重要概念和计算公式： 3、掌握齿轮的设计方法，并培养运用所学知识解决实际生产问题的能力和实际操作技能 4、理解测定齿轮参数的方法在工程上有重要的实用价值。 主要仪器设备：待测齿轮：模数制正常齿渐开线直齿圆柱齿轮(h=1、c'-0.25)两个（奇数 齿和偶数齿的齿轮各一个)，最好是有齿顶降低的变位齿轮，条件不具备，亦可用标准齿轮代替。 量具：游标卡尺、公法线长度百分尺。 实验项目五：平面连杆机构特性分析实验
与分析实验 5 平面连杆机构特性分析实验 2 专业基础 综合 2 必做 6 回转构件的动平衡实验 2 专业基础 综合 4 选做 7 机构运动方案创新设计实验 2 专业基础 设计 2 必做 三、实验内容及教学要求 实验项目一：机构认知实验 实验内容及教学要求： 通过观察机械原理陈列柜中各个机构的运动，结合图片与文字注释，认知机械原理课程中将要 讲述的常用的平面、空间连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系、间歇运动机构以及组合机构的 类型与运动情况，以便对机构、机器、运动副、构件有初步直观的认识。通过听声控解说，了解它 们的组成与应用。 主要仪器设备：机械原理陈列柜 10 个 实验项目二：平面机构运动简图测绘实验 实验内容及教学要求： １、学会运用构件及其运动副的常用标准符号，正确绘制平面机构运动简图。 ２、通过学习确定机构的运动副类型和构件数，熟练掌握机构自由度的计算方法，判断运动链 能否成为机构。 ３、增进对机构组成原理的了解，理解机构运动简图的工程意义。 主要仪器设备：１、牛头刨床、冲床及其它各种机构模型；２、工具：钢板尺，卡尺，卡钳等； ３、方格纸（１６开）一张，草稿纸，及绘图用具（自备） 实验项目三：渐开线直齿圆柱齿轮范成实验 实验内容及教学要求： 1、在实验研究的过程中培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力； 2、深入理解渐开线齿廓范成法加工的原理，掌握齿轮参数的计算方法； 分析、比较标准齿轮与变位齿轮的齿形，研究渐开线齿轮根切的原因及避免根切的方法。 主要仪器设备：齿轮范成仪；圆规，三角板，待加工齿轮毛坯（用图纸剪成）。 实验项目四：渐开线直齿圆柱齿轮参数测绘与分析实验 实验内容及教学要求： 1、掌握用机械通用量具测定齿轮参数的过程； 2、掌握和理解渐开线齿轮的若干重要概念和计算公式； 3、掌握齿轮的设计方法，并培养运用所学知识解决实际生产问题的能力和实际操作技能。 4、理解测定齿轮参数的方法在工程上有重要的实用价值。 主要仪器设备：待测齿轮：模数制正常齿渐开线直齿圆柱齿轮(ha *＝1、c *=0．25)两个(奇数 齿和偶数齿的齿轮各一个)，最好是有齿顶降低的变位齿轮，条件不具备，亦可用标准齿轮代替。 量具:游标卡尺、公法线长度百分尺。 实验项目五：平面连杆机构特性分析实验
实验内容及教学要求： 1、掌握以不同构件为机架进行变异机构设计的方法和加深对机构具有确定运动条件的理解： 2、通过独立设计连杆机构，增强同学们的实际操作能力和分析能力： 3、通过观察平面铰链四杆机构，认清机构发生死点的位置、极限位置，区别极位夹角、摆角、 传动角、压力角，观察当其四个杆轮流做机架时的运动状态，加深理解铰链平面四杆机构有曲柄存 在的充分必要条件： 4、通过观察曲柄摇杆机构的运动，研究其传动角·达到其最小值的条件和产生急回运动的原 因。 主要仪器设备：组合式可调平面连杆机构模型：钢板尺、半圆仪、圆规。 实验项目六：回转构件的动平衡实验 实验内容及教学要求： 1、巩固和验证回转构件动平衡的基本概念： 2、掌握机械式动平衡机的基本工作原理和操作方法。 主要仪器设备：机械共振式动平衡机：试件：平衡质量：外卡尺：钢皮尺：活动螺丝扳：手 量角器。 实验项目七：机构运动方案创新设计实验 实验内容及教学要求： 1、加深学生对机构组成理论的认识，熟悉杆组概念，为机构创新设计奠定良好的基础： 2、利用“机构运动方案创新设计实验台”提供的零件，拼接各种不同的平面机构，以培养学生 机构运动创新设计意识及综合设计的能力： 3、训练学生的工程实践动手能力： 4、基于机构组成原理的拼接设计实验：基于创新设计原理的机构拼接设计实验：课程设计、毕 业设计中的机构系统方案的拼接实验：课外活动（如机械设计大赛）中的机构方案拼接实验。 主要仪器设备：机构运动方案创新设计实验台。 四、考核方式及要求 采用实验考物、实验操作和实验报告的方式，根据每次实验情况，按五级分制记入平时成绩， 按占平时成绩的50%计入学生成绩总评。 五、教材及教学主要参考书 (一)教科书 [1]陈丰、姚智华、易勇、陈洪军.机械设计实验指导书.安徽科技学院机电系，2011 (二)参考书 1]孙桓、陈作模，机械原理.北京：高等教育出版社，2000 2]濮良贵、纪名刚。机械设计.北京： 高等教有出版社，2001 [3]张伟华.机械设计基础实验教程.北京：高等教育出版社，2005
实验内容及教学要求： 1、掌握以不同构件为机架进行变异机构设计的方法和加深对机构具有确定运动条件的理解； 2、通过独立设计连杆机构，增强同学们的实际操作能力和分析能力； 3、通过观察平面铰链四杆机构，认清机构发生死点的位置、极限位置，区别极位夹角、摆角、 传动角、压力角，观察当其四个杆轮流做机架时的运动状态，加深理解铰链平面四杆机构有曲柄存 在的充分必要条件； 4、通过观察曲柄摇杆机构的运动，研究其传动角θ达到其最小值的条件和产生急回运动的原 因。 主要仪器设备：组合式可调平面连杆机构模型；钢板尺、半圆仪、圆规。 实验项目六：回转构件的动平衡实验 实验内容及教学要求： 1、巩固和验证回转构件动平衡的基本概念； 2、掌握机械式动平衡机的基本工作原理和操作方法。 主要仪器设备：机械共振式动平衡机；试件；平衡质量；外卡尺；钢皮尺；活动螺丝扳；手 量角器。 实验项目七：机构运动方案创新设计实验 实验内容及教学要求： 1、加深学生对机构组成理论的认识，熟悉杆组概念，为机构创新设计奠定良好的基础； 2、利用“机构运动方案创新设计实验台”提供的零件，拼接各种不同的平面机构，以培养学生 机构运动创新设计意识及综合设计的能力； 3、训练学生的工程实践动手能力； 4、基于机构组成原理的拼接设计实验；基于创新设计原理的机构拼接设计实验；课程设计、毕 业设计中的机构系统方案的拼接实验；课外活动（如机械设计大赛）中的机构方案拼接实验。 主要仪器设备：机构运动方案创新设计实验台。 四、考核方式及要求 采用实验考勤、实验操作和实验报告的方式，根据每次实验情况，按五级分制记入平时成绩， 按占平时成绩的 50%计入学生成绩总评。 五、教材及教学主要参考书 （一）教科书 [1]陈丰、姚智华、易勇、陈洪军．机械设计实验指导书．安徽科技学院机电系，2011 （二）参考书 [1]孙桓、陈作模．机械原理．北京：高等教育出版社，2000 [2]濮良贵、纪名刚．机械设计．北京：高等教育出版社，2001 [3]张伟华．机械设计基础实验教程．北京：高等教育出版社, 2005
大纲制定人： 陈丰 大纲审定人： 制定时间： 2011年8月
大 纲 制 定 人 ： 陈 丰 大 纲 审 定 人 ： 制定时间： 2011 年 8 月