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1、2023年机械原理教案模板（精选多篇） 推荐第1篇：重庆大学机械原理教案 重庆大学机械原理教案 时间:2023-12-10 20:06来源:重庆大学考研网作者:文彦教育点击: 241次 课程教案 （按章编写） 课程名称：机械原理 适用专业：机械设计制造及自动化等机械类专业 年级、学年、学期：2023级，2023-2023学年第二学期 教材：机械原理，黄茂林、秦伟主编，机械工业出版社，2023 机械原理教程，申永胜主编，清华大学出版社，1999 任课教师：秦伟 编写时间：2023年2月 绪 论 一、教学目标及基本要求 1.认识和了解机器及其基本功能结构；了解的基本功能和结构特征；对、可动联接、构
2、件、零件等有明确的概念和具体的认识。 2.了解本课程的研究对象、主要内容以及在机械设计和人才培养中的地位和作用；了解学习本课程的要求和方法 通过“绪论”的学习，使学生能为后继内容的学习打下一定的感性认识和理性认识基础；明确本课程的内容与作用，激发学生学习的兴趣和积极性。 二、教学内容及学时分配 机器的功能结构及（1学时） 机械原理课程的定位与任务 机械原理课程的主要内容、基本要求与学习方法（第 二、三节共0.5学时） 三、教学内容的重点和难点 1.从机器及机械系统的总体去认识。 2.的基本功能特征传递与变换运动；的基本功能结构构件及可动联接。 3.本课程的学习内容与要求，注意突出其系统综合性和
3、创新性。 四、教学内容的深化与拓宽 介绍本学科领域的现状及发展前沿。 五、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题 充分利用多媒体教学手段，通过典型机器案例的功能分析、结构分析及工作过程（特别是其运动传递、变换与做功的过程）分析，具体、形象、生动地认识了解及其结构与运动学特征，认识典型常用。 应强调学习知识和培养培养能力是相辅相成的，但后者比前者更重要。本课程的教学内容较多而教学时数相对较少，因此在讲授本课程时，着重讲重点、讲难点、讲思路、讲方法。学生在学习本课程时，应把重点放在掌握研究问题的基本思路和方法上，着重于能力的培养。这样，就可以利用自己的能力去获取新的知识。 六、主要参考书目 1 黄
4、茂林，秦伟主编机械原理北京：机械工业出版社，2023 2 申永胜主编机械原理教程北京：清华大学出版社，1999 3 王知行，刘廷荣主编机械原理北京：高等教育出版社，2000 七、相关的实践性环节 参观机械创新设计实验室，认识及了解典型机器和。 八、课外学习要求 学生通过自学了解本学科（机械学、学）领域的现状及发展方向、机械工程在国民经济中的地位和作用。 九、思考题 0-10-3 第一章 的结构设计 一、教学目标及基本要求 1.从功能与结构设计的角度认识和了解运动副与运动副元素。 2.熟练掌握运动简图的绘制方法。能够将实际或的结构简图绘制成运动简图；能看懂各种复杂的运动简图；能用运动简图表达自己
5、的设计构思。 3.了解运动链和的结构以及结构设计的理论和方法，掌握运动链成为的条件。4.熟练掌握自由度的计算方法，从结构和功能设计的角度了解局部自由度及虚约束，能准确识别出中存在的复合铰链、局部自由度和虚约束，并作出正确处理； 5.掌握的组成原理和结构分析方法。了解高副低代的方法；会判断杆组、杆组的级别和的级别；学会将级、级分解为机架、原动件和若干基本杆组的方法。 二、教学内容及学时分配 的基本结构及简图（1.5学时） 运动链及的自由度计算和运动简图的绘制（2.5学时） 平面运动链与的结构设计（1学时） 按基本杆组的结构综合与结构分析（1.5学时） 三、教学内容的重点和难点 重点： 1.运动简
6、图的绘制。2.自由度的计算。 3.运动链成为的条件。 4.的组成原理与结构分析。 难点： 1.运动简图的绘制。 2.复合铰链的准确识别和虚约束的正确判断。 四、教学内容的深化与拓宽 空间单封闭形自由度计算。 五、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题 充分利用多媒体教学手段，围绕教学基本要求进行教学。 本章是进入整个机械系统设计的开篇。它不仅为学习各类的运动设计和动力设计打下必要的基础，也为机械系统方案设计和新的创新设计提供一条途径。在教学过程中，应注重突出重点，多采用启发式教学以及教师和学生的互动。运动简图是设计者交流设计思想所需要的一种工程语言，既要求简洁，又要在讨论和评价设计方案时，能够
7、正确表达设计思想，显示出设计方案；保证运动学、动力学分析计算无误。介绍绘制运动简图和自由度计算时，应通过典型例题的分析，指出初学者容易犯的错误，并要求学生在绘制运动简图和自由度计算时，采用正确、严谨的步骤。 六、主要参考书目 1 黄茂林，秦伟主编机械原理北京：机械工业出版社，2023 2 申永胜主编机械原理教程北京：清华大学出版社，1999 3 王知行，刘廷荣主编机械原理北京：高等教育出版社，2000 4 曹惟庆组成原理北京：高等教育出版社，1983 七、相关的实践性环节 机械设计及结构展示与分析实验。 八、课外学习要求 自学虚约束与过约束的设计及分析、运动链结构公式推导法、运动链的演化与派生
8、及运动副元素与构件的功能结构演化等内容。 九、习题 1-2，1-4，1-5，1-6 第二章平面连杆及其分析与设计 一、教学目标及基本要求 1.掌握平面连杆的基本类型，掌握其演化方法。 2.掌握平面连杆的运动特性，包括具有整转副和存在曲柄的条件、急回运动、的行程、极限位置、运动的连续性等； 3.掌握平面连杆运动分析的方法，学会将复杂的平面连杆的运动分析问题转换为可用计算机解决的问题。 4.掌握连杆的传力特性，包括压力角和传动角、死点位置、机械增益等；能够熟练地对移动副中的摩擦问题进行分析计算；掌握转动副中摩擦问题分析和计算方法；掌握机械效率的概念、效率的各种表达形式及机械效率的计算方法；正确理解
9、自锁的概念，掌握确定自锁条件的方法。 5.掌握平面连杆的静力学分析方法，学会合理选择与设计平面连杆。6.了解平面连杆设计的基本问题，掌握根据具体设计条件及实际需要，选择合适的型式；学会按23个刚体位置设计刚体导引、按23个连架杆对应位置设计函数生成及按K值设计四杆；对分析与设计的现代解析法有清楚的了解。 二、教学内容及学时分配 概述（1.5学时） 平面连杆运动特性与分析方法（4.5学时） 平面连杆的传力特性与受力分析（3.5学时） 平面四杆综合的内容与方法（4.5学时） 三、教学内容的重点和难点 重点： 1.平面四杆的基本型式及其演化方法。 2.平面连杆的运动特性，包括存在整转副的条件、从动件
10、的急回运动及运动的连续性；平面连杆的传力特性，包括压力角、传动角、死点位置、机械增益。 3.平面连杆运动分析的瞬心法、相对运动图解法和杆组法。 4.总反力的确定，移动副和转动副中摩擦问题的分析方法，自锁条件的判定和机械效率的计算。 5.按给定23个位置设计刚体导引，按给定的23个对应位置设计函数生成，按K值设计四杆。难点： 1.平面连杆运动分析的相对运动图解法求的加速度。2.总反力的正确确定。 3.机械的自锁问题及移动副自锁条件的求解。4.按给定的23个对应位置设计函数生成。 四、教学内容的深化与拓宽 平面连杆的优化设计。 五、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题 充分利用多媒体教学手段，围
11、绕教学基本要求进行教学。 在教学中应注意要求学生对基本概念的掌握，如整转副、摆转副、连杆、连架杆、曲柄、摇杆、滑块、低副运动的可逆性、压力角、传动角、极位夹角、行程速度变化系数、死点、自锁、摩擦角、摩擦圆、总反力、速度影像、加速度影像、装配模式等；基本理论和方法的应用，如影像法在的速度分析和加速度分析中的应用、连杆设计的刚化反转法等。在教学过程中，应注意突出重点，多采用启发式教学以及教师和学生的互动。 六、主要参考书目 1 黄茂林，秦伟主编机械原理北京：机械工业出版社，2023 2 申永胜主编机械原理教程北京：清华大学出版社，1999 3 华大年，华志宏，吕静平连杆设计上海：上海科学技术出版社
12、，1995 七、相关的实践性环节 运动学参数测试实验，工业机器人认识及应用实验，机械创新展示与分析实验。 八、课外学习要求 自学运动分析的相对运动图解法，的合理选用，平面四杆的优化设计和空间连杆等内容。 九、习题 2-1，2-2，2-8，2-10，2-13，2-16 2-5，2-6，2-18，2-19，2-21，2-24，2-26 2-27，2-28，2-29，2-30，2-32 第三章 凸轮及其设计 一、教学目标及基本要求 1.了解凸轮的基本结构特点、类型及应用，学会根据工作要求和使用场合选择凸轮。 2.了解凸轮的设计过程，对凸轮的运动学、动力学参数有明确的概念。3.掌握从动件常用运动规律的
13、特点及适用场合，了解不同运动规律位移曲线的拼接原则与方法。 4.掌握凸轮基本尺寸设计的原则，学会根据这些原则确定移动滚子从动件盘形凸轮的基圆半径、滚子半径和偏置方向，摆动从动件盘形凸轮的摆杆长、距以及移动平底从动件平底宽度。 5.熟练掌握应用反转法原理设计平面凸轮廓线，学会凸轮的计算机辅助设计方法。 二、教学内容及学时分配 概述 凸轮的传力特性 凸轮的设计过程（第 一、 二、三节共1.5学时） 凸轮运动学参数和基本尺寸的设计（1学时）平面凸轮轮廓曲线的设计（1.5学时） 第六节 凸轮从动件的设计（1学时） 三、教学内容的重点和难点 重点： 1.凸轮的型式选择。 2.从动件运动规律的选择及设计。
14、 3.盘形凸轮基本尺寸的设计，凸轮轮廓曲线设计的图解法和解析法。 1.从动件的设计，包括高副元素形状选择，滚子半径和平底宽度的确定。难点： 凸轮轮廓曲线设计的图解法 四、教学内容的深化与拓宽 空间凸轮与高速凸轮简介。 五、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题 充分利用多媒体教学手段，围绕教学基本要求进行教学。 在教学过程中应强调凸轮的运动学参数与结构参数的概念及其选用设计；应用反转法原理进行凸轮轮廓曲线的图解法设计时凸轮转角的分度，要注意从动件反转方向；正确确定偏置移动从动件凸轮在反转过程中从动件所依次占据的位置线；滚子从动件凸轮理论轮廓曲线与实际轮廓曲线的联系和区别等。要注意突出重点，多采
15、用启发式教学以及教师和学生的互动。 六、主要参考书目 1 黄茂林，秦伟主编机械原理北京：机械工业出版社，2023 2 申永胜主编机械原理教程北京：清华大学出版社，1999 3 石永刚，徐振华凸轮设计上海：上海科学技术出版社，1995 七、相关的实践性环节 凸轮运动参数测试实验。 八、课外学习要求 学生通过自学了解空间凸轮的应用特点和高速凸轮设计应注意的问题。 九、习题 3-1，3-3，3-5，3-6，3-7，3-8，3-11，3-12 第四章 轮系及其设计 一、教学目标及基本要求 1.了解各类轮系的组成和运动特点，学会判断一个已知轮系属于何种轮系。2.熟练掌握各种轮系传动比的计算方法，会确定主
16、、从动轮的转向关系；掌握周转轮系的传动特性与类型和结构的关系。 3.了解各类轮系的功能，学会根据各种要求正确选择轮系类型。4.了解行星轮系效率的概念及其主要影响因素。 5.了解复合轮系的组合方法，学会分析复合轮系的组成，正确计算其传动比。 6.了解行星轮系设计的几个基本问题；了解几种其它类型行星传动的原理及特点。 二、教学内容及学时分配 轮系的分类 定轴轮系及其设计（第 一、二节共1学时） 周转轮系及其设计（3.5学时） 复合轮系及其设计(0.5学时) 第六节 少齿差传动简介（1学时） 三、教学内容的重点和难点 重点： 1.轮系传动比的计算。2.轮系的设计。 难点： 复合轮系传动比计算 四、教
17、学内容的深化与拓宽 新型少齿差传动 五、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题 充分利用多媒体教学手段，围绕教学基本要求进行教学。 在教学过程中应注意强调应用反转法原理求解周转轮系传动比方法的实质、转化的概念、正确划分基本轮系的方法。要注意突出重点，多采用启发式教学以及教师和学生的互动。 六、主要参考书目 1 黄茂林，秦伟主编机械原理北京：机械工业出版社，2023 2 申永胜主编机械原理教程北京：清华大学出版社，1999 3 曲继方，安子军，曲志刚创新设计北京：科学出版社，2023 七、相关的实践性环节 参观机械创新设计实验室。 八、课外学习要求 自学定轴轮系的传动效率计算、定轴轮系设计中的几
18、个问题、封闭型轮系的功率流等内容。 九、习题 4-1，4-2，4-5，4-6，4-7，4-9，4-13，4-14，4-18 第五章 其它常用 一、教学目标及基本要求 了解槽轮、棘轮、不完全齿轮、凸轮式间歇及螺旋的工作原理、运动特点和适用场合。 二、教学内容与学时分配 间歇运动 螺旋 摩擦传动（第 一、 二、三节共1学时） 三、教学内容的重点和难点 重点： 1.槽轮、棘轮、不完全齿轮、凸轮式间歇运动及螺旋的组成和运动特点。 2.简单螺旋与复式螺旋位移与转角之间的关系。3.摩擦传动传动比的计算。 四、教学内容的深化与拓宽 液动、气动及电磁传动。 五、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题 充分利用
19、多媒体教学手段，围绕教学基本要求进行教学。 本章教学应侧重于概念分析，简要介绍这些的工作原理、运动特点和适用场合。通过学习，开阔眼界和思路，扩大知识面，为机械系统方案设计提供一些基础知识。在教学过程中，应注意突出重点，多采用启发式教学以及教师和学生的互动。 六、主要参考书目 1 黄茂林，秦伟主编机械原理北京：机械工业出版社，2023 2 申永胜主编机械原理教程北京：清华大学出版社，1999 七、相关的实践性环节 机电流体传动控制实验。 八、课外学习要求 自学液动、电磁传动等内容。 九、思考题 5-15-4 第六章 机械动力学 一、教学目标及基本要求 1.明确认识惯性力、惯性力矩对机械工作的稳定
20、性、动载荷和输入力矩的影响，了解动态静力分析的方法。 2.了解机械平衡的目的及其分类，掌握机械平衡的方法。熟练掌握刚性转子的平衡设计方法，了解平衡试验的原理及方法，了解平面惯性力平衡的方法。 3.掌握机械运转过程的三个阶段，机械系统的功、能量和原动件运动速度的特点。了解作用在机械中的力与某些运动参数之间的函数关系。 4.掌握建立单自由度机械系统等效动力学模型以确定机械的真实运动规律的基本思路及建立运动方程式的方法，能求解等效力矩和等效转动惯量均是位置函数时机械的运动方程式。 5.了解周期性速率波动的调节方法，掌握飞轮调速原理及飞轮的设计方法，能求解等效力矩是位置函数时飞轮的转动惯量。 二、教学
21、内容与学时分配 的动态静力分析 2学时 机械的平衡 1.5学时 机械的运转及其速度波动的调节 4.5学时 三、教学内容的重点和难点 重点： 1.刚性转子静平衡、动平衡的原理及平衡设计方法。 2.单自由度机械系统等效动力学模型的建立及机械系统真实运动规律的求解。 3.机械系统运动的波动及其调节方法。难点： 1.刚性转子动平衡计算 2.等效力（力矩）、等效质量（等效转动惯量的计算） 四、教学内容的深化与拓宽 机械系统的计算机辅助运动学和动力学。 五、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题 充分利用多媒体教学手段，围绕教学基本要求进行教学。 在教学过程中应强调，机械的真实运动规律是由其各构件的尺寸、
22、质量、转动惯量和作用在各构件上的力等许多参数决定的。只有根据这些参数确定出机械原动件的真实运动规律，才能进而对其进行运动分析，确定各构件的真实运动规律。了解机械的真实运动情况，是对机械进行动力学研究与分析所必需的。要注意突出重点，多采用启发式教学以及教师和学生的互动。 六、主要参考书目 1 黄茂林，秦伟主编机械原理北京：机械工业出版社，2023 2 申永胜主编机械原理教程北京：清华大学出版社，1999 3 唐锡宽，金德闻机械动力学北京：高等教育出版社，1984 七、相关的实践性环节 刚性回转体平衡实验。 八、课外学习要求 自学动态静力分析的图解法等内容。 九、习题 6-1，6-4，6-5，6-
23、7，6-8，6-11，6-14 第七章 机械系统运动方案设计 一、教学目标及基本要求 1.了解机械系统设计的整个过程，明确机械系统总体方案设计阶段的设计目的及工作内容。 2.了解机械系统总体方案设计中应具有的现代设计观念以及机械现代设计和创新设计的特点，逐步学会在机械执行系统、传动系统的方案设计和原动机选择过程中，正确灵活运用这些设计思想。 3.了解机械执行系统方案设计的过程和具体设计内容，学会根据机械预期实现的功能要求，进行功能原理设计的创新构思；学会根据工作原理提出的工艺动作要求，创造性地构思出合适的运动规律。 4.掌握执行型式设计的原则，学会运用选型和构型的方法进行执行型式的创新设计。
24、5.了解执行系统协调设计的目的和原则，掌握机械运动循环图的绘制方法。6.了解方案评价的意义、评价准则、评价指标和评价方法。 二、教学内容与学时分配 第一节 机械总体方案设计（1学时） 第二节 现代设计观念与创新设计简介（1学时） 第三节 机械执行系统运动方案设计（3学时） 第五节 机械系统运动方案设计举例（1学时） （注：课内只安排2学时，着重介绍第 一、三节的部分内容，其余内容安排在课程设计进行时讲授） 三、教学内容的重点和难点 重点： 1.机械系统总体方案设计阶段的设计内容和设计思想。 2.机械执行系统方案设计的内容和全过程，执行系统方案设计的具体方法。 四、教学内容的深化与拓宽 机械现代
25、设计方法。 五、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题 充分利用多媒体教学手段，围绕教学基本要求进行教学。 在教学过程中，要强调机械总体方案设计是机械产品设计中十分重要的一环，产品的功能是否齐全、性能是否优良，在很大程度上取决于总体方案设计阶段的工作；执行系统的方案设计是机械总体方案设计的核心，对机械系统能否实现预期的功能以及工作质量的优劣和产品在市场上的竞争力，都起着决定性的作用。要注意突出重点，多采用启发式教学以及教师和学生的互动。 六、主要参考书目 1 黄茂林，秦伟主编机械原理北京：机械工业出版社，2023 2 申永胜主编机械原理教程北京：清华大学出版社，1999 七、相关的实践性环节
26、机械创意组合设计实验，机械运动方案创新设计实验。 八、课外学习要求 自学现代设计观念与创新设计、机械传动系统的方案设计和原动机的选择、机械系统运动方案设计举例等内容。 九、思考题 7-17-3 (责任编辑：文彦考研) 推荐第2篇：机械原理（推荐） 机械原理学科的现状及发展趋势 当今世界正经历着一场新的技术革命，新概念、新理论、新方法、新工艺不断出现，作为向各行各业提供装备的机械工业，也得到了迅猛的发展。 现代机械日益向高速、重载、高精度、高效率、低噪声等方向发展，对机械提出的要求也越来越苛刻。有的需要用于宇宙，有的要在深海作业，有的小到能沿人体的血管爬行，有的又是庞然大物，有的速度数倍于声速，
27、有的又要作亚微米级甚至纳米级的微位移，如此等等。处于机械工程发展前沿的机械原理学科，为了适应这种情况，新的研究课题与日俱增，新的研究方法日新月异。 为了适应生产发展的需要，当前在自控机构，机器人机构、仿生机构、柔性及弹性机构和机电光液广义机构等的研制上有很大进展。在机械的分析与综合中，也由只考虑其运动性能过渡到同时考虑其动力性能的影响；考虑到机械在运转时构件的振动和弹性变形，运动副中的间隙和构件的误差对机构运动及动力性能的影响；以及如何对构件和机构进一步作好动力平衡的问题等。 在连杆机构方面，重视了对空间连杆机构，多杆多自由度机构，连杆机构的弹性动力学和连杆机构的动力平衡的研究；在齿轮机构方面
28、，发展了齿轮啮合原理，提出了许多性能优异的新型齿廓曲线和新型传动，加快了对高速齿轮、精密齿轮、微型齿轮的研制；在凸轮机构方面，十分重视对凸轮结构的研究，为了获得动力性能好的凸轮机构，在凸轮机构推杆运动规律的开发、选择和组合上作了很多工伤。此外，为了适应现代机械高速度、快节拍、优性能的需要、还发展了高速高定位精度的分度机构、具有优良综合性能的组合机构以及各种机构的变异和组合等。 目前，在机械的分析和综合中日益广泛地应用了计算机，发展并推广了计算机辅助设计、优化设计、考虑误差的概率设计、提出了多种便于对机械进行分析和综合的数学工具，编制了许多大型通用或专用的计算程序。此外，随着现代科学技术的发展，
29、测试手段的日臻完善，也加强了对机械的实验研究。 总之，作为机械原理学科，其研究领域盐十分广阔，内涵丰富。在机械原理的各个领域，每年都有大量内容新颖的文献资料涌现。但是，作为一门技术基础课程，将只有研究有关机械的一些最基本的原理和方法。 1、生产的发展促进了机械原理学科的发展。而学科的发展又反过来为生产的发展提供了有利条件，促进了生产的发展。随着科学技术的发展，为了更好地满足生产实际的需要和机械自动化的要求,就需要不断创新一些新型机构,因而以机构创新为主要内容的机构学得到了迅速发展。例如多杆多自由度的平面连杆机构、空间机构、各种组合机构（包括各种含有挠性构件的组合机构）、机、电、液一体化的机构都
30、在研究之中，有些已得到应用。同时机器人、机械手等仿生机械得到较快的发展,包括高温、高压、有毒、有放射性等特殊条件 下工作的机器人和机械手。例如宇宙飞船上用于收回卫星的机械臂；在核电站安装设备的机器人；在深海海底作业的机器人等。此外,微技术的发展,还创造了一些微型机械。如可在人的腹腔内进行外科手术的手术刀,甚至可在人的血管中爬行的微型机器人等都已经使用。 2、为了对这些新型机械的分析及设计,机械原理学科近年来也发展了许多新的理论和方法,并引入了一些不同的数学及力学工具,特别是计算机的推广应用,为机械原理学科的发展提供了极有利的条件。计算机辅助分析、计算机辅助设计、优化设计（包括多目标优化设计）都
31、得到迅速发展,并且渐趋成熟。 3、由于机械向高速度、高精度、高负荷、高效率等方向发展，也给机械原理学科提出了一些新的课题，开辟了一些新的研究领域。例如，对于高速重载机械来说，不仅要研究其运动性能，还要研究其动力性能，有时还要考虑构件的弹性形变、质量分布、连接间隙及机械中摩擦等对机械工作的影响，考虑机械的振动、冲击和平衡问题。 随着宇航技术、核技术、海洋开发、医疗器械、工业机器人及微技术等高新科学技术的兴起和计算机的普及应用 ,极大地促进了机械原理学科的发展,创立了不少新的理论和研究方法,开拓了一些新的研究领域。 1、在机构结构理论方面,主要是机构的类型综合、杆数综合和机构自由度的计算。对平面机
32、构来说,虽然机构结构的分析与综合研究得比较成熟,但仍有一些新的发展。例如将关联矩阵、图论、拓扑学、网络理论等引入对结构的研究; 用拆副、拆杆、甚至拆运动链的方法将复杂杆组转化为简单杆组,以简化机构的运动分析和力分析;仿照机构组成原理对机构功能原理的研究;关于机构中虚约束的研究及无虚约束机制的综合;以及组合机构的类型综合等。近年来对空间机构结构分析与综合的研究也有不少的进展,特别是在机器人机构学方面取得了较多成就。 2、在机构运动分析和力分析方面,主要是大力发展了计算机辅助分析方法的研究,并且已经研制了一些应用软件。对于高级别平面机构的运动分析及力分析问题,可以采用型转化法或选不同的构件为机架以
33、降低机构级别的方法进行,也可以采用分解合成的分析方法。对空间机构的运动分析及力分析则多采用按杆组分析的方法。另外,为了便于利用计算机进行分析,建立机构运动分析及力分析的逻辑体系,并期望将机构的结构分析、运动分析、动力分析构成一个整体的系统。 3、在机器动力学方面,大力发展了机构弹性动力学的研究,包括低副机构和高副机构。在某些高速重载的高副机构中还考虑了热变形的问题，还开展了对机械中的摩擦、机械效率以及功率传递等问题的研究；发展了对运动副间隙引起的冲击、动载荷、振动、噪声及疲劳 失效等问题的研究；对机构运动精度及误差的研究。对于平面机构平衡问题的研究,得出了一般n杆机构可以用n/2 个配重达到平
34、衡的结论。对空间机构平衡问题的研究,也得到了不少的成果。此外,还研究了具有变质量构件和在运动过程中结构有变化的机构的平衡问题,机构在非稳定状态及瞬变过程中的时间、位移、速度和加速度等的动力响应的计算问题等。 4、在机构学方面,对平面连杆机构的研究仍在继续深入,并转而注重于多杆多自由度平面连杆机构的研究,提出了这类机构的分析和综合的一些方法。研究了提高机构动力性能为目标的综合方法,多精确点的四杆机构的综合方法(如点位缩减法)等。由于电子计算机的普遍应用,连杆机构的优化设计得到了迅速发展,包括多目标优化。并且编制了一些表征机构主要尺度参数与其运动、动力性能之间关系的数表及图谱,编制了大量适用范围广
35、、节省机时、使用方便的机构分析与综合的软件。 5、在凸轮机构方面,高速凸轮的弹性动力学是一个受到普遍重视的研究课题,并且已研究得比较深入。推杆运动规律的选择和拟合,凸轮机构尺度参数的优化设计,凸轮机构工作过程中的振动、减振和稳定性的研究,也都受到重视,并已取得不少研究成果。 6、在齿轮机构方面,首先是齿轮啮合原理的研究,再如新型齿廓的选用(如圆弧、抛物线等非渐开线齿廓),轮齿的修正和修形等课题的研究,也都取得不少的新成就。 7、在轮系方面,一些新型齿轮机构( 如内齿行星轮传动、活齿齿轮传动、行星摩擦传动、非圆齿轮周转轮系、锥齿轮谐波传动、摩擦式谐波传动等) 的研制，周转轮系效率的研究，考虑摩擦
36、时的功率流及考虑轮齿弹性变形时的功率流的计算问题的研究，周转轮系均载装置的研究等，都已取得一些研究成果。此外，应用图论、网络理论和其他一些新的数学工具和计算技术来研究轮系的类型综合及运动分析和力分析问 题也得到大力开展，并取得一些成绩。除上述连杆、凸轮和齿轮三大常用的基本机构以外，组合机构的研究近年来也发展得十分迅速。对齿轮连杆、凸轮连杆等类型的组合机构的分析和综合，已有较详细的研究。 近年来机械原理学科的发展是非常迅猛的。不论在基本原理方面，还是在研究方法方面，都有较大的进展。在机构的类型方面也有一些新的创造，有些已突破传统机构学的范畴，而进入所谓“广义机构学的”领域，创造了具有气、液、光、
37、电等环节的机构。当前尚有由三本基本机构组成的组合机构，和包括挠性构件组合机构。对空间组合机构的研究也已进行了不少工作。此外，对于一些具有特殊运动及动力性能的组合机构也有所研究。随着机械向高速、重载方向的发展，机械动力学的研究发展很快。由于电子计算机的普遍应用，机构的计算机辅助分析和计算机辅助设计得到较快发展。从机械原理学科的发展可以看出，生产发展 的需要是学科发展的主要动力。而学科的发展又反过来促进了生产的发展，提高了生产的水平。可以期望，随着生产对技术现代化的要求不断提高，机械原理学科也会继续迅速的得到发展。 参考文献 1 KonstantinosE.ParsopoulosandMichae
38、l N.Vrahatis On the Computation of All Global MinimizersThroughParticleSwarm Optimization.IEEETRANSACTIONSON EVOLUTIONARY COMPUTATION,2023 ： 211-224 2 GONG Jiafen, ZOU Xiufen, JIN Hui.A DynamicTwo-LevelEvolutionaryAlgorithmfor SolvingMulti-modalFunctionOptimization Problems.ProgreinIntelligenceCompu
39、tation & Applications,2023：50-55 3 邹奇德,龚佳芬,王延.适用于多峰函数优化问题的通用演化算法.计算机与数字工程，2023；32（2）：81-84 推荐第3篇：机械原理(56) 机 械 原 理 Principle of Machinery 课程代码：0403021 适用专业：机械设计制造及其自动化专业，车辆工程专业 学 时 数： 56 学 分 数：3.5 执 笔 者：边红丽 编写日期：2023年10月 一、课程性质和目的 本课程是机械类各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，并初步具有
40、拟定机械运动方案、分析和设计机构的能力。它在培养高级工程技术人才的全局中，具有增强学生对机械技术工作的适应能力和开发创造能力的作用。 二、课程教学的基本要求 通过本课程的学习，学生应达到下列要求： 1.掌握机构结构的基本知识和机构的组成原理，掌握机构运动简图的绘制方法；2.具有对平面机构进行运动分析和力分析的能力，尽量运用计算机和CAD技术； 3.了解各种常用机构的运动特性和动力特性，并初步具有根据给定的运动要求或传力条件选择机构的类型及其组合以及进行机构综合的能力； 4.掌握机械的平衡和机械运转速度波动调节的原理和计算方法；5.了解机械传动系统方案设计的基本常识，并初步具有机构创新的能力。
41、教学环节包括：课堂讲授及习题课、课外作业、实验、考试等。通过各个环节的教学，重点培养学生的自学能力、动手能力、分析问题和解决问题的能力。 1.课堂讲授 (1) 教学方法：采用启发式教学，调动学生学习的主观能动性，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，以“少而精”为原则，精选教学内容，精讲多练；通过各章的课外习题，培养学生分析问题、解决问题的能力。 (2) 教学手段：在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学等先进教学手段，将传统教学与多媒体教学相结合，提高课堂信息量，增加教学的直观性。 (3) 计算机的应用：以解析法为主，多安排学生自己上机编程进行
42、机构设计和机构 1 运动及动力分析。 2.教学辅助资料 机械原理教学软件、机械原理习题集、实验指导书、机械原理试题库。 3.实验环节 (1) 实验要求：实验课是本课程中重要的实践环节，目的是培养学生运用实验方法研究机械的能力。 (2) 建议选择的实验教学内容和学时分配： 机构运动简图的测绘与分析（2学时） 机构演示实验（2学时） 机构设计组装及运动参数检测（2学时） 齿轮的范成原理 (利用多媒体课件进行演示)（2学时） 回转件的平衡（2学时） 平面连杆机构创意设计实验（一周） 注：、选一项，为开放型实验。 4.习题课、课外作业 (1)习题课：安排在机构的结构分析和综合、连杆机构的分析和设计、齿
43、轮传动、轮系等主要章节。 (2) 课外习题：可根据教材各章的习题要求有目的地选择，并根据教学重点内容的要求选择教学辅助资料的有关习题；学生作业完成情况应作评定课程成绩的一部分。 5.考试环节 课程考试形式为笔试，参照试题库命题，有填空、选择、简答、判断、计算等题型。 三、课程教学内容与学时分配 1.绪论 (1学时) 明确本课程研究的对象和内容，以及课程的性质和任务。介绍机械原理学科发展的趋势。 2.机构的结构分析和综合 (6学时+实验2学时) (1) 常用机构的运动简图绘制 (2)平面结构自由度计算 (3)平面机构组成的基本原理 (4)平面结构的结构综合 2 重点：运动副和运动链的概念、机构运动简图的绘制、机构具有确定运动的条件及机构自由度的计算。 难点：机构自由度计算中有关虚约束的识别及处理。 3.连杆机构分析和设计 (16学时+实验2学时) (1)平面四杆机构的类型、应用及其演化 (2) 介绍曲柄存在的条件、传动角、死点、极位夹角和行程速比系数等概念 (3)平面连杆机构的运动分析 (4)平面连杆机构的力分析和机械效率（课外自学） (5) 四杆机构的设计 重点：(1)平面铰链四杆机构的演化；四杆机构的设计。(2)用解析法对平面连杆机构作速度和加速度分析；速度瞬心的概念和“