基本介紹
- 中文名：機械原理
- 建設院校：西北工業大學
- 類 別：慕課、國家精品線上開放課程、首批國家級一流本科課程
- 授課平台：中國大學MOOC
- 搜課教師：葛文杰、張永紅等
- 開課時間：2014年10月08日（首次）
課程性質,課程背景,課程定位,課程簡介,課程大綱,開課信息,教學計畫,學習預備,預備知識,學習資料,教學目標,所獲榮譽,教師簡介,
課程性質
課程背景
機器在過去、現在乃至未來仍是人類進步的基礎。機械原理作為研究機器與機構基礎理論及方法的一門學科，是未來機械工程師和產品開發者所必須學習掌握的一門技術基礎知識的課程。
課程定位
該課程是高等工業學校本科機械類專業教學計畫中的一門必修的技術基礎課。主要研究各種機械的一般共性問題，即機構的組成原理、運動學及機器動力學和常用機構的分析與設計，以及機械傳動系統方案設計等問題。
課程簡介
機械原理課程共十四周開課授課，主要內容包括緒論、機構的結構分析，平面機構的運動分析，平面機構的力分析，機械的效率和自鎖，機械的平衡，機械的運轉及其速度波動的調節，連桿機構及其設計，凸輪機構及其設計，齒輪機構及其設計，齒輪系及其設計，其他常用機構，工業機器人機構及其設計和機械傳動系統方案的設計。
課程大綱
第一周 第一章 緒論 機械原理緒論 第一周單元測驗 第二周 第二章 機構的結構分析（一） 第一講 機構的組成及分類 第二講 機構運動簡圖 第三周 第二章 機構的結構分析（二） 第三講 機構具有確定運動的條件極其自由度計算 第四講 平面機構的組成原理及結構分析 第三周單元測驗（第二三周內容相連故僅有一次測驗） 第四周 第三章 平面機構的運動分析 第一講 平面機構的速度及加速度分析的一般圖解法 第二講 平面機構速度分析的快捷圖解法 第三講 用解析法作機構的運動分析 第四周單元測驗 課後作業和大作業安排 配合本機械原理MOOC課學習，同學們應當練習一些課外作業，考慮到機械原理作業不便線上完成，建議同學們使用葛文杰主編《機械原理作業集》（第三版，高等教育出版社）中的習題，掌握本課程有關基本內容的各章必練習題布置如下（Pdf文檔，請自行下載），請同學們自主完成，若有問題我們將負責線上答疑。 第五周 第四章 平面機構的力分析 第一講 機構力分析的概述 第二講 運動副中摩擦力的確定 第三講 考慮摩擦時機構的受力分析 第四講 構件慣性力的確定 第五講 平面機構的動態靜力分析 第六周 第五章 機械的效率和自鎖 第一講 機械的效率 第二講 機械的自鎖 第五周第六周綜合測驗 第七周 第六章 機械的平衡 第一講 機械平衡的目的及內容 第二講 剛性轉子的平衡計算和實驗 第三講 平面機構的平衡 第八周 第七章 機械的運轉及其速度波動的調節 | 第一講 機械的運轉及其研究的內容和目的 第二講 在外力作用下機械的真實運動求解 第三講 穩定運轉狀態下機械的周期性速度波動及其調節 第四講 機械的非周期性速度波動及其調節 第七周第八周測驗 第九周 第八章 連桿機構及其設計 第一講 連桿機構及其類型與套用 第二講 平面四桿機構的基本特性（一） 第三講 平面四桿機構的基本特性（二） 第四講 平面四桿機構的設計——圖解法 第五講 平面四桿機構的設計——解析法 第六講 平面多桿機構和空間連桿機構簡介 第九周（第八章）測驗 第十周 第九章 凸輪機構及其設計 第一講 凸輪機構的套用及分類 第二講 推桿的運動規律 第三講 凸輪輪廓曲線的設計 第四講 凸輪機構的基本尺寸確定 第十周（第九章）測驗 第十二周 第十章 齒輪機構及其設計 第一講 齒輪機構的類型與齒輪的齒廓曲線 第二講 直齒標準圓柱齒輪傳動 第三講 漸開線直齒變位齒輪傳動 第四講 斜齒圓柱齒輪傳動 第五講 直齒圓錐齒輪傳動和蝸輪蝸桿傳動 第十二周（第十章）齒輪機構及其設計 第十三周 第十一章 齒輪系及其設計 第一講 齒輪系的分類及其傳動比 第二講 輪系的功用及效率 第三講 行星輪系的類型選擇及設計的基本知識 第十三周（第十一章）齒輪系及其設計 第十四周 第十二章 其他常用機構 第一講 常用間歇運動機構 第二講 組合機構 第三講 螺旋機構 第四講 帶有其他元器件的常用機 |
（註：課程大綱排版從左到右列） | |
開課信息
開課次數 | 開課時間 | 授課教師 | 學時安排 | 參與人數 |
|---|---|---|---|---|
第1次開課 | 2014年10月08日~2015年02月05日 | 葛文杰、張永紅 | 4小時每周 | 18676 |
第2次開課 | 2015年03月09日~2015年07月23日 | 葛文杰 | 9165 | |
第3次開課 | 2015年09月07日~2016年01月21日 | 8486 | ||
第4次開課 | 2016年02月29日~2016年06月30日 | 9486 | ||
第5次開課 | 2016年09月01日~2017年01月06日 | 11214 | ||
第6次開課 | 2017年02月20日~2017年06月05日 | 6061 | ||
第7次開課 | 2017年09月04日~2017年12月31日 | 7184 | ||
第8次開課 | 2018年02月26日~2018年06月06日 | 8162 | ||
第9次開課 | 2018年09月17日~2018年12月31日 | 3-5小時每周 | 11423 | |
第10次開課 | 2019年02月25日~2019年06月10日 | 10336 | ||
第11次開課 | 2019年08月26日~2020年01月17日 | 25035 | ||
第12次開課 | 2020年03月03日~2020年07月01日 | 22504 | ||
第13次開課 | 2020年09月21日~2021年01月04日 | 7834 | ||
第14次開課 | 2021年03月05日~2021年07月19日 | 24714 |
教學計畫
1.理論教學：課堂講授（42學時）、課外自學、作業練習、答疑輔導、測驗考試。
2.實踐教學：實驗教學——機械原理實驗教學（4學時）；
編程上機——機械原理電算大作業（連桿機構與凸輪機構電算分析與設計，25個機時）；
課程設計——機械原理課程設計（機械系統運動方案設計，12學時，獨立設課）；
3.第二課堂：課外大學生機械創新設計與製作競賽活動、大學生創新實驗計畫研究項目。
學習預備
預備知識
學習者需要對生活或生產中的真實機械具備有一定的感性知識。
學習資料
書名 | 作者 | 出版時間 | 出版社 |
|---|---|---|---|
《機械原理（第8版）》 | 孫桓、陳作模、葛文杰 | 2013年 | |
《機械原理學習指南（第5版）》 | 陳作模 | 2008年 | |
《機械原理作業集（第3版）》 | 2014年 | ||
《機械原理電子教案素材（2.0版）》 | |||
《機械原理電子教案（ppt版）》 | 2006年 | ||
《機械原理教學指南》 | 1998年 | ||
《機械原理網路課程》 | 葛文杰 | 2004年 |
教學目標
該課程的教學目標和任務是使學生通過該課程的學習，掌握機構學和機器動力學的基本理論、基本知識和基本技能，並初步具有擬定機械運動方案、分析和設計機構的能力。
所獲榮譽
2017年12月26日，該課程被中華人民共和國教育部認定為首批“國家精品線上開放課程”。
2020年11月24日，該課程被中華人民共和國教育部認定為“首批國家級一流本科課程”。
教師簡介
葛文杰 ，男，1956年生，博士，西北工業大學機電學院教授，博士生導師。西北工業大學國家工科機械基礎課程教學基地負責人，機械基礎課程國家教學團隊負責人，機械原理國家精品課程負責人，第三屆普通高等學校國家級教學名師。
張永紅，女，西北工業大學副教授，工學碩士。
