《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程實施大綱

目錄

1.教學(xué)理念.............................................1

1.1學(xué)生的發(fā)展............................................1

1.2教學(xué)的有效性..........................................2

1.3教學(xué)策略..............................................2

1.4教學(xué)價值觀............................................3

2.課程介紹..............................................4

2.1課程性質(zhì)..............................................4

2.2課程在學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)中的地位及作用......................4

2.3課程的歷史與文化傳統(tǒng)..................................4

2.4課程的前沿及發(fā)展趨勢.................................5

2.5課程與經(jīng)濟社會發(fā)展的關(guān)系..............................6

2.6課程內(nèi)容可能涉及到的倫理與道德問題...................6

2.7學(xué)習(xí)本課程的必要性....................................7

3.教師簡介.............................錯誤!未定義書簽。

3.1教師的職稱、學(xué)歷.....................錯誤!未定義書簽。

3.2教育背景.............................錯誤!未定義書簽。

3.3研究興趣（方向）.....................錯誤!未定義書簽。

4.先修課程..............................................7

5.課程目標(biāo)...............................................7

6.課程內(nèi)容..............................................8

6.1課程內(nèi)容概要..........................................8

6.2教學(xué)重點、難點........................................9

6.3學(xué)時安排.............................................15

7.課程教學(xué)實施............................................17

7.1第一單元——緒論...................................17

7.1.1教學(xué)日期......................................17

7.1.2教學(xué)目標(biāo)......................................17

7.1.3教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）......................17

7.1.4教學(xué)過程......................................18

7.1.5教學(xué)方法......................................18

7.1.6作業(yè)安排及課后思考............................18

7.1.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求................19

7.1.8參考資料......................................19

7.2第二單元——第1章平面機構(gòu)的自由度和速度分析之1小單

元...........................................................19

7.2.1教學(xué)日期......................................19

7.2.2教學(xué)目標(biāo)......................................19

7.2.3教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）......................19

7.2.4教學(xué)過程......................................20

7.2.5教學(xué)方法......................................20

726作業(yè)安排及課后思考.............................20

7.2.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求................20

7.2.8參考資料......................................20

7.3第三單元——第1章平面機構(gòu)的自由度和速度分析之2小單元

7.3.1教學(xué)日期......................................21

7.3.2教學(xué)目標(biāo)......................................21

7.3.3教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）......................21

7.3.4教學(xué)過程......................................21

7.3.5教學(xué)方法......................................22

7.3.6作業(yè)安排及課后思考............................22

7.3.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求................22

7.3.8參考資料......................................22

7.4第四單元——第2章平面連桿機構(gòu)之1小單元.........22

7.4.1教學(xué)日期......................................22

7.4.2教學(xué)目標(biāo)......................................22

7.4.3教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）......................22

7.4.4教學(xué)過程......................................23

7.4.5教學(xué)方法......................................23

7.4.6安排及課后思考................................23

7.4.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求................23

7.4.8參考資料......................................23

7.5第五單元——習(xí)題課..................................24

7.5.1教學(xué)日期......................................24

7.5.2教學(xué)目標(biāo)......................................24

753教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）.......................24

7.5.4教學(xué)過程......................................24

7.5.5教學(xué)方法......................................24

756作業(yè)安排及課后思考.............................24

7.5.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求................25

7.5.8參考資料......................................25

7.6第六單元——第3章凸輪機構(gòu)之1小單元............25

7.6.1教學(xué)日期......................................25

7.6.2教學(xué)目標(biāo)......................................25

7.6.3教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）......................25

7.6.4教學(xué)過程......................................26

7.6.5教學(xué)方法......................................26

766作業(yè)安排及課后思考.............................26

7.6.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求................26

7.6.8參考資料......................................26

7.7第七單元——第4章齒輪機構(gòu)之1小單元............27

7.7.1教學(xué)日期......................................27

7.7.2教學(xué)目標(biāo)......................................27

7.7.3教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）......................27

7.7.4教學(xué)過程......................................27

7.7.5教學(xué)方法......................................28

7.7.6作業(yè)安排及課后思考...........................28

7.7.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求...............28

7.7.8參考資料.....................................28

7.8第八單元——第4章齒輪機構(gòu)之2小單元...........28

7.8.1教學(xué)日期......................................28

7.8.2教學(xué)目標(biāo).....................................28

7.8.3教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）.....................28

7.8.4教學(xué)過程.....................................29

7.8.5教學(xué)方法.....................................29

7.8.6安排及課后思考...............................29

7.8.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求...............29

7.8.8參考資料.....................................30

7.9第九單元——第5章輪系之1小單元...............30

7.9.1教學(xué)日期......................................30

7.9.2教學(xué)目標(biāo).....................................30

7.9.3教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）.....................30

7.9.4教學(xué)過程.....................................30

7.9.5教學(xué)方法.....................................31

7.9.6作業(yè)安排及課后思考...........................31

7.9.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求...............31

7.9.8參考資料.....................................31

7.10第十單元——習(xí)題課................................31

7.10.1教學(xué)日期.....................................31

7.10.2教學(xué)目標(biāo).....................................31

7.10.3教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）.....................32

7.10.4教學(xué)過程.....................................32

7.10.5教學(xué)方法.....................................32

7.10.6作業(yè)安排及課后思考...........................32

7.10.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求...............32

7.11第十一單元一一第9章機械零件設(shè)計概論之1小單元?.32

7.11.1教學(xué)日期.....................................32

7.11.2教學(xué)目標(biāo).....................................33

7.11.3教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）.....................33

7.11.4教學(xué)過程.....................................33

7.11.5教學(xué)方法.....................................33

7.11.6作業(yè)安排及課后思考...........................33

7.11.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求...............34

7.11.8教學(xué)單元的參考資料...........................34

7.12第十二單元——第10章連接之1小單元.............34

7.12.1教學(xué)日期.....................................34

7.12.2教學(xué)目標(biāo).....................................34

7.12.3教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）.....................34

7.12.4教學(xué)過程.....................................35

7.12.5教學(xué)方法.....................................35

7.12.6作業(yè)安排及課后思考...........................35

7.12.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求...............35

7.12.8參考資料.....................................36

7.13第十三單元——第10章連接之2小單元.............36

7.13.1教學(xué)日期.....................................36

7.13.2教學(xué)目標(biāo).....................................36

7.13.3教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）.....................36

7.13.4教學(xué)過程.....................................37

7.13.5教學(xué)方法.....................................37

7.13.6作業(yè)安排及課后思考...........................37

7.13.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求...............37

7.13.8參考資料.....................................37

7.14第十四單元——第11章齒輪傳動之1小單元.......38

7.14.1教學(xué)日期.....................................38

7.14.2教學(xué)目標(biāo).....................................38

7.14.3教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）.....................38

7.14.4教學(xué)過程.....................................38

7.14.5教學(xué)方法.....................................39

7.14.6作業(yè)安排及課后思考...........................39

7.14.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求...............39

7.14.8參考資料.....................................39

7.15第十五單元——第11章齒輪傳動之2小單元........40

7.15.1教學(xué)日期....................................40

7.15.2教學(xué)目標(biāo)....................................40

7.15.3教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）....................40

7.15.4教學(xué)過程....................................40

7.15.5教學(xué)方法....................................41

7.15.6作業(yè)安排及課后思考..........................41

7.15.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求..............41

7.15.8參考資料....................................41

7.16第十六單元——第12章蝸桿傳動之1小單元.........41

7.16.1教學(xué)日期....................................41

7.16.2教學(xué)目標(biāo)....................................42

7.16.3教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）....................42

7.16.4教學(xué)過程....................................42

7.16.5教學(xué)方法....................................42

7.16.6作業(yè)安排及課后思考..........................43

7.16.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求..............43

7.16.8參考資料....................................43

7.17第十七單元——習(xí)題課..............................43

7.17.1教學(xué)日期....................................43

7.17.2教學(xué)目標(biāo)....................................43

7.17.3教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）....................43

7.17.4教學(xué)過程....................................44

7.17.5教學(xué)方法.....................................44

7.17.6第八單元作業(yè)安排及課后思考...................44

7.17.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求...............44

7.17.8參考資料.....................................44

7.18第十八單元——第13章帶傳動和鏈傳動之1小單元....44

7.18.1教學(xué)日期.....................................44

7.18.2教學(xué)目標(biāo).....................................44

7.18.3教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）.....................45

7.18.4教學(xué)過程.....................................45

7.18.5教學(xué)方法.....................................45

7.18.6作業(yè)安排及課后思考...........................45

7.18.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求...............46

7.18.8參考資料.....................................46

7.19第十九單元——第13章帶傳動和鏈傳動之2小單元....46

7.19.1教學(xué)日期.....................................46

7.19.2教學(xué)目標(biāo).....................................46

7.19.3教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）.....................46

7.19.4教學(xué)過程.....................................47

7.19.5教學(xué)方法.....................................47

7.19.6作業(yè)安排及課后思考...........................47

7.19.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求...............47

7.19.8參考資料.....................................48

7.20第二十單元——第14章軸之1小單元.............48

7.20.1教學(xué)日期....................................48

7.20.2教學(xué)目標(biāo)....................................48

7.20.3教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）....................48

7.20.4教學(xué)過程....................................48

7.20.5教學(xué)方法....................................49

7.20.6作業(yè)安排及課后思考..........................49

7.20.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求..............49

7.20.8教學(xué)單元的參考資料..........................49

7.21第二十一單元——第15章滑動軸承之1小單元.....50

7.21.1教學(xué)日期....................................50

7.21.2教學(xué)目標(biāo)....................................50

7.21.3教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）....................50

7.21.4教學(xué)過程....................................50

7.21.5教學(xué)方法....................................51

7.21.6作業(yè)安排及課后思考..........................51

7.21.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求..............51

7.21.8教學(xué)單元的參考資料..........................51

7.22第二十二單元——第16章滾動軸承之1小單元......51

7.22.1教學(xué)日期....................................51

7.22.2教學(xué)目標(biāo)....................................52

7.22.3教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）....................52

7.22.4教學(xué)過程.....................................52

7.22.5教學(xué)方法.....................................53

7.22.6作業(yè)安排及課后思考...........................53

7.22.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求...............53

7.22.8參考資料.....................................53

7.23第二十三單元——第17章聯(lián)軸器、離合器和制動器之1小

單元........................................................53

7.23.1教學(xué)日期.....................................53

7.23.2教學(xué)目標(biāo).....................................53

7.23.3教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）.....................54

7.23.4教學(xué)過程.....................................54

7.23.5教學(xué)方法.....................................55

7.23.6作業(yè)安排及課后思考...........................55

7.23.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求...............55

7.23.8教學(xué)單元的參考資料...........................55

7.24第二十四單元——習(xí)題課...........................55

7.24.1教學(xué)日期.....................................55

7.24.2教學(xué)目標(biāo).....................................55

7.24.3教學(xué)內(nèi)容（含重點、難點）.....................55

7.24.4教學(xué)過程.....................................56

7.24.5教學(xué)方法.....................................56

7.24.6第八單元作業(yè)安排及課后思考...................56

7.24.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求..............56

7.24.8教學(xué)單元的參考資料..........................56

7.25第二十五單元——總復(fù)習(xí)............................56

8.課程要求............................................57

8.1學(xué)生自學(xué)要求........................................57

8.2課外閱讀要求........................................57

8.3課堂討論要求........................................57

8.4課程實踐要求........................................58

9.課程考核.............................................58

9.1出勤、作業(yè)、報告等的要求............................58

9.2成績構(gòu)成與評分規(guī)則說明..............................58

9.3考試形式及說明......................................59

10.學(xué)術(shù)誠信...........................................59

10.1考試違規(guī)與作弊處理.................................59

10.2杜撰數(shù)據(jù)、信息處理等...............................59

10.3學(xué)術(shù)剽竊處理等.....................................59

11.課堂規(guī)范............................................60

11.1課堂紀(jì)律...........................................60

11.2課堂禮儀...........................................60

12.課程資源...........................................61

12.1教材與參考書.......................................61

12.2專業(yè)學(xué)術(shù)專著.......................................61

12.3專業(yè)刊物............................................62

12.4網(wǎng)絡(luò)課程資源........................................62

13.教學(xué)合約............................................63

13.1教師作出師德師風(fēng)承諾................................63

13.2閱讀課程實施大綱，理解其內(nèi)容........................63

13.3同意遵守課程實施大綱中闡述的標(biāo)準(zhǔn)和期望..............63

14.其他說明............................................63

1.教學(xué)理念

1.1學(xué)生的發(fā)展

大學(xué)生的發(fā)展應(yīng)該是全方位的發(fā)展，學(xué)校教育是學(xué)生發(fā)展的主要渠道。在知識經(jīng)濟

時代，大學(xué)生最終應(yīng)發(fā)展為具有扎實的基礎(chǔ)專業(yè)知識，以及創(chuàng)新意識和人文社會科學(xué)素

養(yǎng)、社會責(zé)任感和工程職業(yè)道德，對終身學(xué)習(xí)有正確認(rèn)識，具有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的

能力，具有國際視野和跨文化的交流、競爭與合作能力的人材，在心理健康，身體健康

的基礎(chǔ)上擁有一定的專業(yè)技能。課堂上多與學(xué)生互動，讓學(xué)生積極參與課堂教學(xué)，重視

激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，不僅重視學(xué)生學(xué)到了多少，而且關(guān)注教學(xué)在多大程度上

調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，積極性，使學(xué)生盡其所能努力學(xué)習(xí)課程并取得進(jìn)步。

教學(xué)過程中，師生在心理上能夠互相包容，在心靈上能夠互相接納，形成平等、民

主、和諧的情感關(guān)系，營造民主、和諧的課堂氣氛，與學(xué)生一起平等、互動地參與課堂

教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和求知欲。尊重學(xué)生的個性，理解學(xué)生的情感，包容學(xué)生的缺

點和不足，善于發(fā)現(xiàn)每一個學(xué)生的長處和閃光點，讓所有學(xué)生都成長為有用之才。

機械設(shè)計基礎(chǔ)是綜合利用基本理論知識解決工程實際問題課程，本課程的最終目的

在于讓學(xué)生將基礎(chǔ)理論知識與實際相互結(jié)合并具有常用機構(gòu)的設(shè)計能力。

總之，本課程將以現(xiàn)代教育理念為先導(dǎo)，構(gòu)建交互合作的師生實踐共同體，以培養(yǎng)

學(xué)生的素質(zhì)、知識和能力為核心，在教學(xué)過程中始終貫徹育人為本、社會擔(dān)當(dāng)、學(xué)術(shù)自

由的思想，為學(xué)生成才奠定堅實的基礎(chǔ)，為學(xué)生后期學(xué)習(xí)專業(yè)課提供支撐。

3.任務(wù)

掌握機構(gòu)學(xué)和機械動力學(xué)的基本理論，基本知識和基本技能；

掌握一般通用機械零件的設(shè)計原理和方法；

初步具有擬定機械運動方案分析和設(shè)計機構(gòu)的能力；

增強學(xué)生對機械技術(shù)工作適應(yīng)能力和開發(fā)創(chuàng)造能力。

具有運用資料（標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊）的能力；

樹立正確設(shè)計思想，了解機械設(shè)計的新發(fā)展。

1.2教學(xué)的有效性

機械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)目的是通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生綜合利用基本理論知識解決

工程實際和進(jìn)行常用機構(gòu)設(shè)計的能力。

為達(dá)到此目標(biāo)：

1、教師和學(xué)生組成教學(xué)實踐共同體，學(xué)生應(yīng)有強烈的求知欲，認(rèn)真踏實的學(xué)習(xí)態(tài)

度和積極向上的心態(tài)，按照課程要求認(rèn)真組織每一章的教學(xué)，豐富的教學(xué)內(nèi)容。教師應(yīng)

有積極的教學(xué)責(zé)任意識和教學(xué)態(tài)度，豐富的教學(xué)知識和經(jīng)驗，根據(jù)大綱要求仔細(xì)組織每

一章的教學(xué)內(nèi)容，認(rèn)真對待學(xué)生學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問題，并在出現(xiàn)問題時及時作出調(diào)整，不

斷豐富和完善教學(xué)內(nèi)容。最大限度達(dá)到預(yù)期教學(xué)目的，提高教學(xué)效率和保證教學(xué)質(zhì)量，

更大幅度地提高學(xué)生各方面的能力。

2、教學(xué)過程中根據(jù)各章節(jié)具體內(nèi)容和學(xué)生的情況采用相應(yīng)的教學(xué)方法，提高教學(xué)

效率和保證教學(xué)質(zhì)量，通過講授、練習(xí)、討論等方法進(jìn)行基礎(chǔ)訓(xùn)練和綜合思維的能力培

養(yǎng)，更大幅度地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，以達(dá)到預(yù)期教學(xué)目的，從而使學(xué)生獲得良好的發(fā)

展。

1.3教學(xué)策略

教師要有把握課程標(biāo)準(zhǔn)和教材的能力，在此基礎(chǔ)上采用適合學(xué)生的方法進(jìn)行教學(xué)。

本課程教學(xué)使用講課、自學(xué)、課堂討論、練習(xí)、答疑等形式。在教學(xué)過程中，難理解的、

抽象的內(nèi)容精心講解，舉一反三；淺顯的內(nèi)容，課前布置學(xué)生自學(xué)，課堂上討論；教學(xué)

中主要采用下面一些教學(xué)方法與手段：

1.3.1教學(xué)方法

（1）啟發(fā)式教學(xué)：在教學(xué)過程中，采用提問和分析的方法，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)，調(diào)

動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性，以使學(xué)生更好地掌握知識、發(fā)展智力、提高分析問題和

解決問題的能力。

（2）興趣式教學(xué)：教師把握課程標(biāo)準(zhǔn)和教材內(nèi)容的重點和難點，在此基礎(chǔ)上采用

適合學(xué)生的方法進(jìn)行教學(xué)。無論何時，興趣都是最好的老師，課程要考慮到學(xué)生的興趣

與需要，當(dāng)學(xué)習(xí)的是想要知道的內(nèi)容時，學(xué)生會更有可能集中注意力，作為教師，鼓勵

或激發(fā)學(xué)習(xí)興趣是很好的教學(xué)方式。

2

1.3.2教學(xué)手段

該門課程的實踐性較強，因此其課程的教學(xué)實施是在學(xué)生進(jìn)行了生產(chǎn)實習(xí)和制造實

習(xí)之后，有一定的感性認(rèn)識基礎(chǔ)上再進(jìn)行。講課中主要通過具體零件設(shè)計進(jìn)行分析講解,

課堂上盡量采用先進(jìn)的教學(xué)手段（投影片及多媒體等）進(jìn)行教學(xué)，以幫助學(xué)生的理解和

知識的掌握。

以多媒體教學(xué)為輔助，利用計算機技術(shù)，結(jié)合課程特點，制作專業(yè)課件。通過多媒

體課件進(jìn)行輔助教學(xué)，可以有效地提高課堂教學(xué)效率，充分利用圖形、視頻、Flash、聲

音、電子模型等各種技術(shù)手段展現(xiàn)，使學(xué)生易于理解、便于記憶。

1.4教學(xué)價值觀

唐代韓愈說："師者，所以傳道授業(yè)解惑也。"傳道”是第一位的。做好老師，要有

道德情操。老師對學(xué)生的影響，離不開老師的學(xué)識和能力，更離不開老師為人處世、于

國于民、于公于私所持的價值觀。

扎實的知識功底、過硬的教學(xué)能力、勤勉的教學(xué)態(tài)度、科學(xué)的教學(xué)方法是老師的基

本素質(zhì)，其中知識是根本基礎(chǔ)。好老師應(yīng)該是仁師，沒有愛心的人不可能成為好老師。

世界上沒有兩片完全相同的樹葉。好老師一定要平等對待每一個學(xué)生，尊重學(xué)生的個性,

理解學(xué)生的情感，包容學(xué)生的缺點和不足，善于發(fā)現(xiàn)每一個學(xué)生的長處和閃光點，讓所

有學(xué)生都成長為有用之才。

教學(xué)是人才培養(yǎng)的過程，是傳遞知識的過程，也是教師不斷提高的過程。教學(xué)應(yīng)使

學(xué)生在收獲知識的過程中全面成長，養(yǎng)成積極主動的學(xué)習(xí)習(xí)慣，逐步培養(yǎng)綜合分析的能

力和用所學(xué)知識解決問題的能力并擁有積極向上的心態(tài)。作為工科學(xué)生把具有人文社會

科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任感和工程職業(yè)道德作為進(jìn)入社會的教學(xué)是人才培養(yǎng)的過程，是傳遞

知識的過程，也是教師不斷提高的過程。教學(xué)應(yīng)使學(xué)生在收獲知識的過程中全面成長，

養(yǎng)成積極主動的學(xué)習(xí)習(xí)慣，逐步培養(yǎng)綜合分析的能力和用所學(xué)知識解決問題的能力并擁

有積極向上的心態(tài)。作為工科學(xué)生把具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任感和工程職業(yè)道

德作為進(jìn)入社會的必要條件。

3

2.課程介紹

2.1課程性質(zhì)

隨著社會對機械的依賴和要求越來越高，除機械行業(yè)外，其他行業(yè)也常常出現(xiàn)各種

類型的通用機械和專用機械。機械設(shè)計基礎(chǔ)是一門培養(yǎng)學(xué)生機械系統(tǒng)運動方案設(shè)計能力

的重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，其研究對象是機械，研究的內(nèi)容是有關(guān)機械的基本理論，

主要研究機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、運動分析、力分析，常用機構(gòu)設(shè)計的基本理論和方法以及機

械系統(tǒng)運動方案的設(shè)計。

2.2課程在學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)中的地位及作用

本課程是高等工業(yè)學(xué)校本科機械類專業(yè)教學(xué)計劃中的主干課程之一，起著從基礎(chǔ)課

過渡到專業(yè)課、從理論性課程過渡到結(jié)合工程實際的承先啟后的橋梁作用，是高等工科

院校中機械類專業(yè)教學(xué)的主干課和學(xué)位課之一。隨著加強基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)教學(xué)思想的提

出，它的地位和作用顯得尤為突出。在教學(xué)過程中通過綜合應(yīng)用先修課程中所學(xué)的有關(guān)

知識和技能，結(jié)合各實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，進(jìn)行機械工程高級技術(shù)人員所需的培訓(xùn)，為學(xué)生進(jìn)

一步學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)課程和日后從事機械設(shè)計工作打下基礎(chǔ)。

2.3課程的歷史與文化傳統(tǒng)

機械是機器和機構(gòu)的總稱。各種機構(gòu)都是用來傳遞與變換運動和力的可動裝置，是

人類生活和生產(chǎn)的基本要素之一，是人類物質(zhì)文明最重要的組成部分。機械的發(fā)明是人

類區(qū)別于其他動物的一項主要標(biāo)志。人類自從用機械代替簡單的工具，使手和足的“延

長”在更大程度上得到發(fā)展。而經(jīng)過三次工業(yè)革命的洗禮，機械的飛速發(fā)展，更是使

人類達(dá)到了前所未有的境地，可以說，世界機械的發(fā)展史，就是人類超越自我，探索未

知領(lǐng)域的發(fā)展史。

機械的發(fā)展史可分為三個階段：從公元前7000年城市文明的出現(xiàn)到公元十七世紀(jì)

末為機械的起源和古機械發(fā)展階段，從十八世紀(jì)到二十世紀(jì)初為近代機械發(fā)展階段，由

二十世紀(jì)初到現(xiàn)在，為現(xiàn)代機械發(fā)展階段。每一個階段的機械都有各自的特點，都曾使

得人類的社會飛躍發(fā)展，且?guī)砹巳祟惿鐣|(zhì)的改變。十九世紀(jì)中葉機械設(shè)計和制造的

4

理論開始系統(tǒng)化，逐步形成了機械原理、機械設(shè)計、機械設(shè)計基礎(chǔ)等課程。這些課程的

形成為機械行業(yè)的發(fā)展帶來了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，機械設(shè)計人才輩出，各種新型機構(gòu)和機

器不斷被設(shè)計出來，極大的提高的社會生產(chǎn)力。當(dāng)代機械已實現(xiàn)了系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、機

械化、自動化。隨著科技發(fā)展，工業(yè)4.0與中國制造2025的提出，機械行業(yè)將為人類進(jìn)

步提供重要技術(shù)支撐。

2.4課程的前沿及發(fā)展趨勢

當(dāng)今世界正經(jīng)歷著一場新的技術(shù)革命。新概念、新理論、新方法、新工藝不斷出現(xiàn)。

作為向各行各業(yè)提供裝備的機械工業(yè),也得到了迅猛的發(fā)展?，F(xiàn)代機械工業(yè)日益向高速、

重載、高精度、高效率、低噪聲等方向發(fā)展。對機械提出的要求也越來越苛刻。如有的

需用于宇宙探測,有的要在深海作業(yè)；有的小到能沿人體血管爬行,有的又是龐然大物；

有的速度數(shù)倍于聲速,有的又要作亞微米級甚至納米級的微位移,如此等等。處于機械工

業(yè)發(fā)展前沿的機械原理學(xué)科適應(yīng)了這種種情況，新的研究課題與日俱增，新的研究方法

日新月異。

(1)新機構(gòu)研發(fā)方面：為適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要,當(dāng)前在自控機構(gòu)、機器人機構(gòu)、仿

生機構(gòu)、柔性機構(gòu)和機、電、光、聲、液、氣、熱的綜合機構(gòu)等的研制上有很大進(jìn)展。

(2)連桿機構(gòu)方面：重視了對空間連桿機構(gòu)、多桿多自由度空間機構(gòu)、特殊串聯(lián)及

多環(huán)并聯(lián)機構(gòu)、連桿機構(gòu)的彈性動力學(xué)和連桿機構(gòu)的動力平衡的研究。

(3)齒輪機構(gòu)方面：發(fā)展了齒輪嚙合原理,提出了許多性能優(yōu)異的新型齒廓曲線和

新型傳動,加速了對高速齒輪、精密齒輪、微形齒輪的研制。

(4)凸輪機構(gòu)方面：十分重視對高速凸輪機構(gòu)的研究。為了獲得動力性能好的凸輪

機構(gòu),在凸輪機構(gòu)推桿運動規(guī)律的開發(fā)、選擇和組合上作了很多工作。

(5)組合機構(gòu)方面：為了適應(yīng)現(xiàn)代機械高速度、快節(jié)拍、優(yōu)性能的需要,還發(fā)展了

高速高定位精度的分度機構(gòu),具有優(yōu)良綜合性能的組合機構(gòu),以及各種機構(gòu)的變異和組合

等等。

(6)機械的分析與綜合方面：一方面由只考慮其運動性能過渡到同時考慮其動力性

能；考慮到機械在運轉(zhuǎn)時,構(gòu)件的振動和彈性變形,運動副中的間隙和構(gòu)件的誤差對機械

運動及動力性能的影響；以及如何對構(gòu)件和機械進(jìn)一步作好動力平衡的問題等等。另一

方面日益廣泛地應(yīng)用了計算機,發(fā)展并推廣了計算機輔助設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、考慮誤差的概

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率設(shè)計。提出了多種便于對機械進(jìn)行分析和綜合的數(shù)學(xué)工具,編制了許多大型通用或?qū)Ｓ?/p>

的計算程序。此外,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,測試手段的日臻完善,也加強了對機械的實

驗研究。

生產(chǎn)的發(fā)展促進(jìn)了機械原理學(xué)科的發(fā)展。而學(xué)科的發(fā)展又反過來為生產(chǎn)的發(fā)展提供

了有利條件，促進(jìn)了生產(chǎn)的發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為了更好地滿足生產(chǎn)實際的需

要和機械自動化的要求，就需要不斷創(chuàng)新一些新型機構(gòu)，因而以機構(gòu)創(chuàng)新為主要內(nèi)容的

機構(gòu)學(xué)得到了迅速發(fā)展。例如,多桿多自由度的平面連桿機構(gòu)、空間機構(gòu)、各種組合機構(gòu)

（包括各種含有撓性構(gòu)件的組合機構(gòu)）、機、電、液一體化的機構(gòu)都在研究之中，有些已

得到應(yīng)用。同時機器人、機械手等仿生機械得到較快的發(fā)展，包括高溫、高壓、有毒、

有放射性等特殊條件下工作的機器人和機械手。

為了對這些新型機械的分析及設(shè)計，機械原理學(xué)科近年來也發(fā)展了許多新的理論和

方法，并引入了一些不同的數(shù)學(xué)及力學(xué)工具，特別是計算機的推廣應(yīng)用，為機械原理學(xué)

科的發(fā)展提供了極有利的條件。計算機輔助分析、計算機輔助設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計（包括多

目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計）都得到迅速發(fā)展，并且漸趨成熟。

2.5課程與經(jīng)濟社會發(fā)展的關(guān)系

機械工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，也是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。機械工業(yè)承擔(dān)著為

國民經(jīng)濟各部門、各行業(yè)提供技術(shù)裝備和生產(chǎn)工具的任務(wù)。因此，機械工業(yè)的發(fā)展水平

在很大程度上影響著甚至決定著相關(guān)產(chǎn)業(yè)部門的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平?，F(xiàn)代機械設(shè)

計制造業(yè)正在改變著人們的生產(chǎn)方式、生活方式、經(jīng)營管理模式乃至社會的組織結(jié)構(gòu)和

文化。由于中國潛在的巨大市場和豐富的勞動力資源，世界的制造業(yè)正在向中國轉(zhuǎn)移，

中國正在成為世界的制造大國。本課程主要研究機械原理及常見機構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容，對機

械工業(yè)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。

2.6課程內(nèi)容可能涉及到的倫理與道德問題

任何學(xué)科研究都是是運用嚴(yán)密的科學(xué)方法，從事有目的、有計劃、有系統(tǒng)的認(rèn)識客

觀世界，探索客觀真理的活動過程。機械設(shè)計基礎(chǔ)課程是通過不同機構(gòu)原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計

的綜合運用，設(shè)計制造出有利于社會發(fā)展及人類進(jìn)步的產(chǎn)品?？茖W(xué)研究的基本任務(wù)是探

索、認(rèn)識未知。理想的科學(xué)研究被描述為一個科學(xué)家求真、至善、臻美的過程。在這個

6

過程中，科學(xué)家揭示著自然界的客觀規(guī)律，開發(fā)應(yīng)用有利于人類利益的技術(shù)，去追求人

類社會的持續(xù)、和諧的發(fā)展。

作為機械設(shè)計人員一定要強化科學(xué)的責(zé)任與倫理觀。科學(xué)家的責(zé)任是對科學(xué)研究本

身的行為負(fù)責(zé)，即在科學(xué)研究中，科學(xué)家一旦意識到此類研究會威脅到人類生存，或者

會對人類生活環(huán)境造成不可逆的損害，就應(yīng)當(dāng)自覺地約束自己的行為。另外設(shè)計人員要

對自身社會行為負(fù)責(zé)，即應(yīng)當(dāng)充分利用所掌握的知識，將自己己經(jīng)認(rèn)識或預(yù)見到的科學(xué)

研究可能帶來的各種后果，理性地和負(fù)責(zé)任地告訴公眾。

2.7學(xué)習(xí)本課程的必要性

高等學(xué)校機械原理課程教學(xué)基本要求明確指出：機械原理是機械類專業(yè)中研究機械

共性問題的一門主干基礎(chǔ)課程。它的任務(wù)是使學(xué)生掌握機構(gòu)學(xué)和機械動力學(xué)的基本理

論，基本知識和基本技能，并初步具有擬定機械運動方案分析和設(shè)計機構(gòu)的能力。在培

養(yǎng)高級工程技術(shù)人才的全局中，具有增強學(xué)生對機械技術(shù)工作適應(yīng)能力和開發(fā)創(chuàng)造能力

的作用。

4.先修課程

先修課程：機械制圖、高等數(shù)學(xué)、工程材料、機械制造基礎(chǔ)、金工實習(xí)、大學(xué)計算

機基礎(chǔ)、理論力學(xué)、材料力學(xué)等。

主要先修課程的主要知識點：第二章用解析法做機構(gòu)的運動分析中要用到高等數(shù)學(xué)

里面的復(fù)數(shù)方法和矩陣法，第四章力分析要用到積分方法，第七章機械的運轉(zhuǎn)和速度波

動的調(diào)節(jié)中有用到微分和積分，各章節(jié)均有數(shù)量不等的體現(xiàn)，需要具備讀工程制圖的能

力，受力分析一章有理論力學(xué)的靜力學(xué)分析法，高級語言程序中C語言可以用在課程設(shè)

計中進(jìn)行編程計算。

5.課程目標(biāo)

1、知識與技能

(1)掌握進(jìn)行機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的基本知識;

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（2）掌握常用簡單機構(gòu)和動力學(xué)基礎(chǔ)的基本理論知識，學(xué)會常用機構(gòu)分析和綜合

的基本方法；

（3）了解機械原理及設(shè)計學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢；

（4）通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生綜合利用基本理論知識解決工程實際和進(jìn)行機

構(gòu)和機械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計的能力。

2、過程與方法

采用集體學(xué)習(xí)和教師自學(xué)相結(jié)合的方式，充分利用好學(xué)校征訂的報刊和互聯(lián)網(wǎng)上的

資源，學(xué)習(xí)現(xiàn)代教育教學(xué)理論，先進(jìn)的教育教學(xué)方法、教學(xué)模式，推行啟發(fā)式教學(xué)、討

論式教學(xué)、探究式教學(xué)以及案例教學(xué)；使教師能運用先進(jìn)的教學(xué)思想指導(dǎo)教學(xué)，運用現(xiàn)

代化的教學(xué)技術(shù)輔助教學(xué)。針對本課程實踐性很強的特點，將課堂教學(xué)與工程實踐緊密

結(jié)合，突出主干，理順分枝，教學(xué)中引入工程實例。教師由單純的以傳授知識為主轉(zhuǎn)變

為以培養(yǎng)學(xué)生的能力為主，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人，從而

激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)效率。

根據(jù)每個章節(jié)的主要內(nèi)容，對重點、難點、疑點進(jìn)行準(zhǔn)確定位，做到重點掌握、難

點講透、疑點搞清。在全面講授課程知識體系的同時，對重點難點的問題設(shè)置習(xí)題課、

討論課。通過學(xué)生的課堂練習(xí)和討論達(dá)到鞏固所學(xué)知識和充分理解知識點的目的。

6.課程內(nèi)容

6.1課程內(nèi)容概要

機器和機構(gòu)統(tǒng)稱為機械，機器就其組成來說都是由各種機構(gòu)組合而成。機械設(shè)計基

礎(chǔ)主要是研究機械的組成原理、工作原理、分析和設(shè)計原理和方法。主要內(nèi)容包括：

1.機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的基本知識：研究機構(gòu)的組成以及機構(gòu)具有確定運動的條件，研究

機構(gòu)的組成原理和機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類以及如何繪制機構(gòu)運動簡圖；

2.機構(gòu)的運動分析：分析機構(gòu)中構(gòu)件的位置、速度和加速度的問題；

3.機器動力學(xué)：分析機構(gòu)中構(gòu)件的受力情況，研究機器在己知外力作用下的運動、

機器速度波動的調(diào)節(jié)和不平衡慣性力的平衡問題；

4.常用機構(gòu)的分析和設(shè)計：對常用機構(gòu)的運動及工作特性進(jìn)行分析，如齒輪，凸輪

等。

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6.2教學(xué)重點、難點

緒論

1.重點：機械原理研究的對象和內(nèi)容

2.難點：

3.主要內(nèi)容：

機械設(shè)計基礎(chǔ)主要研究機械中的常用機構(gòu)和通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、基本

的設(shè)計理論和計算方法。

第1章平面機構(gòu)的自由度和速度分析

1.重點：平面機構(gòu)運動簡圖的繪制，平面機構(gòu)自由度的計算，平面機構(gòu)的組成原理

及結(jié)構(gòu)分類。

2.難點：平面機構(gòu)運動簡圖的繪制，機構(gòu)自由度計算中虛約束的判定和處理，平面

機構(gòu)組成原理及結(jié)構(gòu)分析。

3.主要內(nèi)容：

平面機構(gòu)的組成，機構(gòu)運動簡圖，機構(gòu)具有確定運動的條件，機構(gòu)自由度的計算計

算及運動副數(shù)目正確計算、局部自由度與虛約束的處理，平面機構(gòu)的組成原理、結(jié)構(gòu)分

類及結(jié)構(gòu)分析。

第2章平面連桿機構(gòu)

1.重點：平面四桿機構(gòu)的類型和應(yīng)用，平面四桿機構(gòu)的基本知識，平面四桿機構(gòu)的

設(shè)計。

2.難點：平面四桿機構(gòu)的設(shè)計。

3.主要內(nèi)容：

連桿機構(gòu)的概念及其傳動特點，平面四桿機構(gòu)的基本型式及其演化，較鏈四桿機構(gòu)

具有曲柄的條件、急回運動特性、傳動角和死點位置，平面四桿機構(gòu)的圖解設(shè)計與解析

設(shè)計，多桿機構(gòu)及其運用。

第3章凸輪機構(gòu)

1.重點：盤形凸輪運動循環(huán)中各階段的名詞術(shù)語及正確表示，利用“反轉(zhuǎn)法”原理

按已知推桿運動規(guī)律進(jìn)行盤形凸輪輪廓曲線設(shè)計，凸輪輪廓曲線設(shè)計時有關(guān)基本尺寸的

確定。

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2.難點：用解析法設(shè)計凸輪的輪廓曲線

3.主要內(nèi)容：

凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和分類，推桿常用運動規(guī)律及特性與應(yīng)用選擇原則，凸輪輪廓曲線

設(shè)計的"反轉(zhuǎn)法”原理，凸輪輪廓曲線圖解法與解析法設(shè)計，凸輪機構(gòu)的壓力角與自鎖,

凸輪輪廓曲線設(shè)計時基本尺寸的選擇。

第4章齒輪機構(gòu)

1.重點：齒廓嚙合的基本定律，漸開線及其性質(zhì)，漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何計

算及嚙合傳動。

2.難點：變位齒輪及計算，斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒輪與當(dāng)量齒數(shù)

3.主要內(nèi)容：

齒輪機構(gòu)的傳動特點及類型，齒廓嚙合基本定律，漸開線齒廓及嚙合特點，漸開線

標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪基本參數(shù)與幾何尺寸計算，漸開線直齒圓柱齒輪正確嚙合條件與連續(xù)

傳動條件，范成法齒輪加工原理及根切現(xiàn)象，漸開線變位齒輪及傳動，斜齒圓柱齒輪傳

動與當(dāng)量齒輪，直齒圓錐齒輪幾何參數(shù)和幾何尺寸計算，蝸桿傳動的正確嚙合條件與幾

何尺寸計算。

第5章輪系

1.重點：定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系和復(fù)合輪系傳動比的計算

2.難點：周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化輪系，復(fù)合輪系各組成部分的正確劃分

3.主要內(nèi)容：

輪系的分類，定軸輪系傳動比的計算，周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算，復(fù)合輪系傳動比的

計算，輪系的功用，輪系的效率，行星輪系的類型選擇，行星輪系的齒數(shù)確定。

第6章間歇運動機構(gòu)

1.重點：其他常用機構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成及應(yīng)用

2.難點：

3.主要內(nèi)容：

棘輪機構(gòu)的類型及應(yīng)用，槽輪機構(gòu)的組成、運動特性與幾何尺寸計算，凸輪間歇機

構(gòu)的類型及應(yīng)用，不完全齒輪機構(gòu)及應(yīng)用，非圓齒輪機構(gòu)及應(yīng)用，螺旋機構(gòu)及運動分析，

組合機構(gòu)及應(yīng)用特點。

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第7章機械運轉(zhuǎn)速度波動的調(diào)節(jié)

1.重點：機械運動方程式的建立，穩(wěn)定運轉(zhuǎn)狀態(tài)下機械的周期性速度波動及其調(diào)節(jié)

和飛輪轉(zhuǎn)動慣量的計算。

2.難點：機械運動方程式的求解

3.主要內(nèi)容：

機械運轉(zhuǎn)的三個階段，機械運動方程式的一般表達(dá)式和機械系統(tǒng)的等效動力學(xué)模

型，根據(jù)已知條件進(jìn)行機械運動方程的求解，周期性速度波動及飛輪調(diào)速原理，最大盈

虧功及飛輪轉(zhuǎn)動慣量的計算，調(diào)速器。

第8章回轉(zhuǎn)件的平衡

1.重點：剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡、動平衡原理及計算

2.難點：剛性轉(zhuǎn)子的動平衡計算

3.主要內(nèi)容:

機械平衡的目的，剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡計算，剛性轉(zhuǎn)子的動平衡計算，剛性轉(zhuǎn)子的平

衡實驗，平面機構(gòu)的平衡。

第9章機械零件設(shè)計概論

1.重點：機械零件在循環(huán)變應(yīng)力作用下的失效形式及強度判定準(zhǔn)則

2.難點：確定變應(yīng)力作用下零件的許用應(yīng)力

3.主要內(nèi)容：

循環(huán)應(yīng)力下機械零件的疲勞強度、疲勞曲線和極限應(yīng)力圖；穩(wěn)定變應(yīng)力下機械零件

的疲勞強度計算；機械零件的耐磨性能；機械制造常用材料及其選擇；極限與配合、表

面粗糙度和優(yōu)先系數(shù)。

第10章連接

1.重點：螺紋連接的基本知識、螺栓聯(lián)接的強度計算、螺旋傳動、鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接

2.難點：螺紋連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計、螺栓聯(lián)接的強度計算

3.主要內(nèi)容：

1）螺紋聯(lián)接的基本知識；

2）螺栓組聯(lián)接設(shè)計的基本內(nèi)容、基本理論和基本方法；

3）提高螺栓聯(lián)接強度的措施

4）螺旋傳動

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5）鍵連接和銷聯(lián)接

第U章齒輪傳動

1.重點：齒輪傳動的失效形式及相應(yīng)的設(shè)計計算準(zhǔn)則、齒輪傳動的受力分析、齒輪

傳動的強度計算方法、齒輪傳動中主要參數(shù)的選擇原則、齒輪傳動的設(shè)計計算方法與步

驟

2.難點：對齒輪強度計算公式的深入理解、齒輪傳動的受力分析

3.主要內(nèi)容：

1）齒輪傳動的類型、特點和應(yīng)用

2）齒輪傳動的失效形式及相應(yīng)的設(shè)計計算準(zhǔn)則

3）齒輪材料及其熱處理和選擇

4）計算載荷及輪齒的受力分析（假設(shè)條件、力的作用點、各分力大小的計算與各

分力方向的判斷）

5）齒輪傳動的強度計算

以標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動為基礎(chǔ)，對斜齒圓柱齒輪傳動、直齒圓錐齒輪傳動，主要

掌握其強度計算特點，熟練掌握：

a.計算工作應(yīng)力時的力學(xué)模型、基本理論公式、計算點、危險截面的位置

b.公式中各個系數(shù)