机械原理缝纫机课程设计

《机械原理》教学大纲

（学分3.5，学时56）

一. 课程的性质和任务

机械原理是机械类专业中，研究机械共性问题的一门主干技术基础

课，它的任务是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，初步具有确定机械运动的方案、分析和设计机构的能力。

培养学生对机械技术工作的适应性和开发创新的能力。同时为学习机械

性质的专业课程打下基础。

二. 课程内容、基本要求与学时分配

第

2学时

1. 了解本课程的研究对象、内容以及在培养机械高级工程技术人才中

的地位、作用和任务。

2. 了解机械原理科学发展。

第二章 平面机构结构分一章 绪论 析 3学时

1. 了解机构结构分析的内容与目的、运动副及其分类。

2. 了解运动链、机构和机构运动简图。

3. 掌握机构自由度、高副低代。

4. 了解平面机构的组成原理。

第

5学时

1. 了解机构结构运动分析的目的与方法。 三章平面机构运动分析

2. 掌握速度瞬心法与其在机构速度分析中的应用。

3. 掌握用解析法（杆组法）对二级机构运动分析和编程计算。

第

3学时

1. 了解平面机构力分析的目的和方法。

2. 掌握构件惯性力的确定、质量代换法。

3. 掌握用解析法（拆杆组法）做机构的动态静力分析。

第五章 机械中的摩擦及机械效四章 平面机构力分析 率 4学时

1. 了解机械中的摩擦及机械效率分析的目的。

2. 掌握移动副摩擦、转动副摩擦、螺旋副摩擦。

3. 了解机械的效率。

4. 掌握简单机械的自锁及其结构。

第

2学时

1. 掌握刚性转子静、动平衡的原理与方法。

2. 了解平面四杆机构的平衡原理。 六章 机械的平衡

第七章 机械运转及其速度波动的调节 4 学时

1. 掌握单自由度机械系统等效动力学模型（等效构件、等效力和等

效力矩，等效质量和等效转动惯量）及运动方程式。

2. 了解力为位置函数的运动方程式的求解。

3. 掌握周期性速度波动的调节方法。

4. 掌握飞轮转动惯量的确定。

5. 了解非周期性速度波动调节的基本概念。

第八章 平面连杆机构及其设计 5学时

1. 了解铰链四杆机构的基本型式、演化和应用。

2. 掌握铰链四杆机构的几个工作特性（行程速比系数、压力角和传动

角、死点）。

3. 掌握按连杆三位置和连架杆三对应位置、行程速比系数设计四杆机

构。

4. 了解实现给定连杆曲线的实验和图谱综合法。

第九章 凸轮机构及其设计 5

学时

1. 了解凸轮机构应用和分类。

2. 了解从动件的基本运动规律。

3. 掌握用图解法和解析法设计盘状凸轮的轮廓。

4. 了解凸轮机构的压力角和基本尺寸。

第十章 齿轮机构及其设计 14

学时

1. 了解齿轮机构应用和分类。

2. 了解齿廓啮合基本定律，共轭齿廓的求法。

3. 掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数与几何尺寸。

4. 掌握正确啮合条件。

5. 掌握重合度、渐开线齿轮轮齿的展成原理、根切现象和最小齿数的

概念。

6. 掌握渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚。

7. 掌握变位齿轮传动的概念。

8. 了解斜齿圆柱齿轮的齿廓曲面形成、啮合特点等。

9. 了解标准斜齿圆柱齿轮机构的基本参数和几何尺寸。

10. 了解标准斜齿圆柱齿轮机构的传动特点、参数及几何尺寸。

11. 了解蜗轮蜗杆的传动特点。

第十一章 齿轮系及其设计 4学时

1. 了解齿轮系应用与分类。

2. 掌握定轴、周转及复合轮系传动比的计算。

3. 了解行星轮系的效率、选型以及设计的基本知识。

第

2学时

1. 了解万向联轴节、螺旋机构、棘轮机构、槽轮机构等的工作原理、

运动特点及其应用。

第十三章 机构的选型和组合应十二章 其它常用机构 用 2学时

1. 了解机构选型概述。

2. 掌握运动循环图。机构组合应用举例分析。

机动 1学时

三. 课程的其它教学环节

1. 《机械原理课程设计》 1.5学分

机械运动系统方案设计 1.5周（分散进行）

2. 《机械原理实验》 １学分 24 学时

四. 说明

1. 本课程的先修课程《高等数学》，《理论力学》，《计算机应用基础》

2. 学习本课程的同时开设《机械原理实验》

3. 学习本课程后进行《机械原理课程设计》

五. 课程使用的教材和主要参考书

使用教材： 《机械原理》 申永胜主编 清华大学出版社

主要参考书：《机械原理》 孙桓等主编（第六版）高等教育出版社

《机械原理》 黄锡恺等主编 高等教育出版社

《机械原理》 王知行等主编 高等教育出版社

《机械原理课程设计》教学大纲

1.5学分，36学时

一. 课程的性质和任务

本课程是机械原理课程的设计性教学环节。通过机械原理课程设计，可以进一步巩固、

掌握机械原理的基本知识和理论，使学生受到确定运动方案的初步训练，掌握运动方案和机

构设计的思路和方法，树立工程设计的观点。机械原理课程设计提高学生利用技术资料、运

算和绘图的能力，增强学生运用计算机的能力，激发创造精神，培养自学能力和独立工作能

力。

设计任务：进行简单机械机构运动方案设计；进行机构的运动分析

与力的分析；编写设计说明书。

二. 课程基本内容、基本要求

综合运用所学的知识进行机械的运动方案设计（具体机械为平压印

刷机、半自动平压模切机、压片机、半自动冲床、颚式破碎机、轧辊机、

纽扣锁扣眼机、钉扣机、手动鞋用缝纫机及自选机械）。设计包括机器

功能分析、工艺动作过程确定、执行机构选择、机械运动方案评定、机

械尺度综合、机械运动协调设计、传动系统方案设计、编写设计说明书

等内容，并以机构运动简图，机械传动系统图及运动循环图表述设计方

案。

机械原理课程设计题目

1. 半自动平压模切机机构设计

2. 压片机机构设计

3. 半自动冲床机构设计

4. 颚式破碎机机构设计

5. 轧辊机机构设计

6. 工业缝纫机设计 − 纽扣锁扣眼机机构设计

7. 工业缝纫机设计 − 钉扣机机构设计

8. 手动鞋用缝纫机机构设计

9. 自选题目

三. 课程其它教学环节

1. 观看平压印刷机、半自动平压模切机及压片机录像片 1学时

2. 机器运动方案设计与机构组合实现实验 3学时

四. 说明

适用专业：机械工程类、动力工程类、汽车工程类

先修课程：机械制图、理论力学、计算机应用基础、机械原理

五. 教材和主要参考书

教材： 《机械原理课程设计》 自编教材

主要参考书： 《机械运动方案及机构设计》 姜琪主编 高

等教育出版社

《机械原理课程设计手册》 邹慧君主编

高等教育出版社

《机械原理》 申永胜主编

清华大学出版社

《机械原理实验》教学大纲

（2学分， 24学时）

一. 课程性质和任务

机械原理实验是面向机械动力类本科学生的技术基础实验课程，是

培养用实验方法研究机械、用机械理论分析和解决机械工程实际问题的

实践性环节。掌握从实际机械中分析、抽象机构运动简图的能力；掌握

对实际机械运动性能参数，动力性能参数的测量方法，了解常用仪器的

工作原理、使用方法和现代测量技术；掌握测量数据的分析与处理方法，能够正确分析实验结果，提出自己相应的观点，、结论，学会机械性能评定方法，初步掌握实验方案设计和实验组织方法获得实验操作的基本技能。实验突出设计性、实践性及综合性。

二. 课程内容、基本要求与学时分配

1. 模型参观和机构简图测绘（3学时）

认识常用机构的组成和工作原理；掌握从实际机器中正确抽象出机构，通过测绘绘制出机构简图，并进行机构分析的能力；掌握正确分析机构的结构和自由度。

2. 凸轮机构运动设计（5学时）

1) 巩固和加深凸轮机构设计理论，使学生能够通过测量从动件的运动规律，求出凸轮的廓线，从而设计出满足运动要求的凸轮机构。

2) 培养学生的工程实验技术能力，使学生掌握凸轮几何

廓形测量及机械运动参数（位移、速度、加速

度）的测量方法，了解各种测试仪器的原理及使用方法。

3. 转子静平衡实验 （3学时）

掌握刚性转子静平衡原理及方法；了解转子静平衡的三种实验方案；分析影响平衡精度的因素；测试转子不平衡量的大小和相位。 4. 转子动平衡实验（10学时），

掌握刚性转子及转子系统的动平衡原理、测试方法及数据处理方法；学会使用数据采集器，利用测振的方法测试转子不平衡量的大小和相位；分析影响平衡精度的因素；

5. 机械系统振动分析实验（10学时）

掌握实际机械系统的振动分析方法、测试方法及数据处理方法；了解机械工程机械系统的振动和机构的平衡的应用背景和工程处理方法；掌握空气压缩机的工作原理；掌握往复机构的平衡原理和方法；掌握机械系统现场振动的测试方法；掌握振动频谱分析和的数据处理方法。

注：4. 5. 实验任选其一

6. 机器运动方案设计与机构组合实现实验（3学时）

巩固和加深机构组成原理、机械设计理论，结合机械原理课程设计提出实现一实际机械功能要求（破碎机、平压模切机、冲床、压片机、轧辊机等其中一种）进行机器运动方案设计，包括机构选型、机构设计与分析，机构运动简图设计，进行机构组装，并验证设计结果是否满足实际功能要求。

三. 课程的其它教学环节

机器运动方案设计与机构组合实现实验结合机械原理课程设计完成。

四. 说明

本课程先修课程《机械原理》

五. 课程使用教材和参考书

机械原理实验任务书 自编教材

相关仪器使用说明书