• 名称:机械原理及设计_北京航空航天大学
  • 分类:机械工程
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  • 时间:2023-08-03 22:34

《机械原理》是机械设计制造及其自动化专业的一门学科基础必修课程。主

要研究机械系统的运动学和动力学分析及机械方案设计基本理论,包罗研究各种

机构的结构分析、运动分析和受力分析问题,常用机构的设计问题,机器动力学

和机构的选型及机械系统设计问题。它在培养学生的机械设计能力和创新能力所

需的知识、能力和本质结构中,占有十重要的地位;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,为学

生今后从事机械方面的设计、制造、研究和开发奠定重要的基础。

本课程包罗课堂教学和实践教学两部分,在教学过程中,应注意把一般的

原理和方法与研究实际机构和机器时的具体运用密切结合起来。引导学生随时注

意在日常生活和生产中所遇到的各种机构和机器,按照所学的原理和方法进行不雅观

察和分析,做到理论与实际的紧密结合。使学生掌握关于机构的结构、运动学和

机器动力学的某些基本理论和基本知识。

绪论

1.了解机械原理课程的研究对象、内容、地位、任务和作用;

2.了解机械原理学科的发展趋势。

第一章 平面机构的结构分析

1.掌握自由度的计算、掌握自由度计算的注意事项;

2.熟悉运动副、运动链、机构等概念;

3.熟悉运动简图的绘制;

4.了解机构的组成原理和结构分析。

第二章 平面机构的运动分析

1.掌握瞬心的定义、求法及其应用;

2.熟悉图解法对Ⅱ级机构进行速度分析和加速度分析;

3.了解机构运动分析的目的和方法。

第三章 平面连杆机构及其设计

1.掌握行程速度变化系数、极位夹角、压力角和传动角、死点位置等概念;

2.熟悉平面四杆机构的基本型式;

3.了解给定位置的平面四杆机构运动设计。

第四章 凸轮机构及其设计

1.掌握从动件的运动规律的特点及选择原则;

2.掌握凸轮机构压力角和自锁的概念;

3.熟悉直动从动件盘形凸轮机构凸轮轮廓的绘制;

4.了解凸轮机构的应用及分类。

第五章 齿轮机构及其设计

1.掌握平面齿轮机构的齿廓啮合基本定律;

2.掌握渐开线直齿齿轮齿廓啮合特性(定传动比可分性) ;

3.掌握渐开线齿轮的展成原理、根切现象、最少齿数;

4.熟悉渐开线直齿圆柱标准齿轮各部分的名称,基本参数及几何尺寸的计算;

5.熟悉渐开线齿轮传动的正确啮合条件、连续传动条件及有关参数;

6.了解齿轮机构的类型和应用、渐开线及其性质;

7.了解变位和变位齿轮传动的概念;

8.了解斜齿轮齿廓曲面的形成、啮合特点。

第六章 轮系及其设计

1.掌握定轴、周转、复合轮系传动比的计算方法;

2.熟悉行星轮系各轮齿数和行星轮数的选择;

3.了解轮系的分类及应用。

第七章 其它常用机构

1.了解万向联轴节、螺旋机构、棘轮、槽轮等常用机构的结构。

第九章 平面机构力的分析

1.掌握机构中力分析的方法;

2.掌握惯性力的确定及运动副中摩擦力的确定;

3.了解动态静力法的应用及静定条件。

第十章 平面机构的平衡

1.掌握刚性转子静、动平衡的原理和计算方法;

2.了解平衡问题在机械工程中的重要性。

第十一章 机器的机械效率

1.掌握机器的机械效率的概念;

2.了解简单机器的机械效率分析和自锁条件。

第十二章 机器的运转及其速度波动的调节

1.掌握等效力(力矩)、等效质量(转动惯量)、等效构件和等效动力学模型的

概念;

2.熟悉飞轮转动惯量的计算;

3.了解机器运转及其速度波动调节的目的及方法。

《互换性与技术测量》考试大纲

教材:《互换性与测量技术基础》(第 3 版),周兆元、李翔英主编,

机械工业出版社

第一章 绪论

1.了解互换性与标准化的重要性。

第二章 测量技术基础

1.掌握量块的使用方法;

2.掌握测量方法分类;

3.掌握随机误差的概念及直接测量列的数据处理;

4.了解长度单位与量值传递系统;

5.了解计量器具分类及基本度量指标;

6.了解测量误差的来源及种类。

第三章 尺寸的公差、配合与检测

1.掌握尺寸公差与配合的有关术语及定义;

2.掌握尺寸公差带图与配合公差带图的画法;

3.掌握公差与配合标准的应用:公差等级,孔、轴的基本偏差种类及代号,基准

制和配合种类选择原则,会查表、计算配合。

第四章 几何公差与检测

1.掌握几何公差的种类及其标注方法,会按照技术要求进行标注及解释图上的标

注;

2.掌握各项形状和位置公差带的特性(形状、大小、标的目的和位置);

3.掌握独立原则、相关原则及控制边界;

4.掌握表面粗糙度的评定参数的名称、代号及其含义;

5.熟悉各项形状和位置公差带的含义;

6.了解几何公差的选择原则;

7.了解表面粗糙度概念及对机械零件使用性能的影响;

8.了解表面粗糙度的选用原则,会在图样上正确标注有关参数。

《机械制造工艺规划与实施》考试大纲

教材:《机械加工工艺编制》,金志涛总主编、王守志、王少妮主编,

教育科学出版社

第一部分 机械加工工艺认知

1.掌握安全用电常识;

2.熟悉企业常见加工设备及安全生产注意事项;

3.了解机床操作等基本工艺知识;

4.了解劳保用品使用注意事项。

第二部分 轴类零件加工工艺制订及加工

1.掌握分析轴类零件的结构及加工工艺;

2.掌握常见的轴类零件加工方法;

3.掌握常见的轴类零件加工设备和刀具常识;

4.掌握尺寸链的计算与应用;

5.了解常用的轴类零件毛坯、材料。

第三部分 齿轮加工工艺制订及加工

1.掌握齿轮加工的成形法、展成法;

2.熟悉常见齿轮毛坯、材料;

3.了解常用齿轮及其用途;

4.了解常用齿轮加工设备和刀具。

第四部分 箱体加工工艺制订及加工

1.掌握分析工件的结构及精度的方法;

2.掌握常见的平面、孔系加工方法;

3.掌握编制箱体加工工艺的方法;

4.熟悉常用的箱体加工设备;

5.熟悉铣削、磨削用量的选择;

6.了解常用的箱体毛坯、材料。

第五部分 减速器装配工艺制订及装配

1.掌握装配工艺规程制订的基本原则和流程;

2.熟悉装配工作方法、装配工作基本内容、装配精度概念;

3.了解装配定义、装配单元概念。

《金属材料及成型工艺》考试大纲

教材:《工程材料与热加工基础》,高美兰、白树全主编,机械工业出

版社

第一部分 金属材料的基本知识

1.掌握金属材料的常见力学性能指标(强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度

等);

2.掌握纯铁的晶体结构及同素异晶转变;

3.掌握钢的平衡态结晶过程中相和组织的变化;

4.掌握退火、正火淬火、回火的定义及其主要应用;

5.掌握碳钢的分类、牌号和用途;

6.熟悉铁碳合金的基本组织及性能;

7.熟悉钢在加热和冷却时的组织转变过程;

8.熟悉表面淬火和化学热处理;

9.熟悉低合金钢、合金钢的分类、牌号和用途;

10.了解金属的结晶过程;

11.熟悉化学成分对钢的性能影响。

第二部分 铸造

1.掌握铸造生产的特点;

2.掌握铸铁的分类、牌号及应用;

3.掌握铸钢的牌号、性能和用途;

4.熟悉流动性、收缩性的概念和铸件内应力、裂纹、气孔和变形的形成及其防止;

5.熟悉砂型铸造的工艺过程;熟悉浇注位置和分型面的选择原则;

6.了解铸造铜、铝合金的分类、牌号及用途;

7.熟悉砂型铸造工艺对铸件结构的要求;合金铸造性能对铸件结构的要求;

8.了解熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造、消失模铸造的特点。

第三部分 金属塑性加工

1.了解金属压力加工的特点;熟悉金属锻压性能的影响因素;

2.了解自由锻的基本工序及自由锻工艺规程的主要内容;

3.了解冲压的基本工序。

第四部分 焊接

1.掌握焊接电弧的产生、组成和极性选用;

2.掌握焊条的分类、组成、作用及选用原则;

3.掌握焊接接头的组织和性能;

4.熟悉焊接应力与变形产生的原因及焊接变形的预防办法;

5.熟悉焊条电弧焊、埋弧焊、气体庇护焊的工艺特点及应用;

6.了解等离子弧焊接与切割、电阻焊、摩擦焊、钎焊等常用的焊接方法的工艺特

点及应用;

7.了解金属材料的焊接性;

8.熟悉焊接接头的设计及焊缝的安插原则。

第五部分 机械零件材料及毛坯的选择

1.熟悉选择材料的一般原则;会正确选择典型零件(齿轮、轴、刀具、箱体)材

料;

2.熟悉机械零件毛坯的选择原则;会正确选择常用机械零件的毛坯。

专业基本技能考试大纲

1.考试要求

要求考生能够进行机械零件图纸分析,工艺处理,CAM 软件自动编程,应用宇

龙数控加工仿真软件进行模拟加工。

2.考试内容

(1)按给定零件图样,制定加工工艺,编制数控加工程序;

(2)在计算机上运用仿真软件,进行模拟加工。要求考生完成毛坯定义、工件

装夹、压板安装、基准对刀、安装刀具、机床手动操作、仿真加工、工件测量等

操作。

考试软件:上海宇龙数控仿真加工软件 V4.9;CAM 软件任选。

          课程目录
[1.1.1]--引言
[1.2.1]--课程的研究对象
[1.3.1]--课程的研究内容
[1.4.1]--课程的学习要求
[2.1.1]--引言
[2.2.1]--机构的组成元素
[2.2.2]--运动链与机构
[2.3.1]--机构运动简图概述
[2.3.2]--机构运动简图绘制1
[2.3.3]--机构运动简图绘制2
[2.4.1]--平面机构自由度计算
[2.4.2]--复合铰链
[2.4.3]--局部自由度
[2.4.4]--虚约束
[2.4.5]--自由度计算综合实例
[2.5.1]--总结
[3.1.1]--引言
[3.2.1]--机构运动分析的目的和方法
[3.3.1]--速度瞬心概述
[3.3.2]---瞬心位置的判定方法-1
[3.3.3]--瞬心位置的判定方法-2
[3.3.4]--瞬心法进行平面机构运动分析实例1
[3.3.5]--瞬心法进行平面机构运动分析实例2
[3.3.6]--瞬心法进行平面机构运动分析实例3
[3.4.1]--解析法对铰链四杆机构进行运动分析
[3.4.2]--解析法对曲柄滑块机构进行运动分析
[3.5.1]--虚拟样机法对机构进行运动分析
[3.6.1]--视频
[4.10.1]--总结
[4.1.1]--引言
[4.2.1]--平面连杆机构的特点、应用与类型
[4.2.2]--平面连杆机构的类型
[4.3.1]--铰链四杆机构的曲柄存在条件
[4.3.2]--铰链四杆机构的类型判断
[4.3.3]--其他机构的曲柄存在条件
[4.3.4]--铰链四杆机构的急回特性
[4.3.5]--其他机构的急回特性
[4.4.1]--铰链四杆机构的传力特性
[4.4.2]--其他四杆机构的传力特性
[4.4.3]--机构的死点位置
[4.5.1]--平面连杆机构设计概述
[4.6.1]--行程机构设计
[4.6.2]--急回机构设计
[4.7.1]--引导机构设计1
[4.7.2]--引导机构设计2
[4.8.1]--函数机构设计1
[4.8.2]--函数机构设计2
[4.9.1]--轨迹机构设计
[5.10.1]--凸轮机构的基本参数确定
[5.11.1]--本章总结
[5.1.1]--引言
[5.2.1]--凸轮机构的应用与分类
[5.3.1]--凸轮机构的工作过程
[5.4.1]--从动件的运动规律
[5.5.1]--凸轮机构的设计概述
[5.6.1]--对心尖端直动从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线设计
[5.6.2]--偏置尖端直动从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线设计
[5.6.3]--偏置滚子直动从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线设计
[5.6.4]--对心平底直动从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线设计
[5.6.5]--摆动动从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线设计
[5.7.1]--偏置尖端直动从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线解析法设计
[5.7.2]--滚子直动从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线解析法设计
[5.7.3]--平底直动从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线解析法设计
[5.7.4]--摆动从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线解析法设计
[5.8.1]--凸轮机构的虚拟样机法设计
[5.9.1]--凸轮机构的传力特性
[6.10.1]--蜗杆蜗轮机构
[6.11.1]--总结
[6.1.1]--引言
[6.2.1]--5-1齿轮机构的类型及特点
[6.3.1]--齿廓啮合基本定律
[6.4.1]--渐开线及其性质
[6.5.1]--渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸
[6.6.1]--正确啮合条件
[6.6.2]--正确安装条件
[6.6.3]--连续传动条件
[6.6.4]--重合度
[6.7.1]--齿轮的加工
[6.7.2]--根切及避免根切的方法
[6.8.1]--斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算
[6.8.2]--斜齿圆柱齿轮的啮合传动
[6.9.1]--圆锥齿轮的几何尺寸及其啮合传动
[7.1.1]--引言
[7.2.1]--轮系的定义与分类
[7.3.1]--定轴轮系的传动比
[7.3.2]--定轴轮系的传动比计算实例
[7.4.1]--周转轮系的传动比
[7.4.2]--周转轮系的传动比实例
[7.5.1]--混合轮系的传动比
[7.6.1]--轮系的功用
[7.7.1]--本章小结
[8.1.1]--引言
[8.2.1]--棘轮机构
[8.3.1]--槽轮机构
[8.4.1]--不完全齿轮机构
[8.5.1]--螺旋机构