PAGEPAGE38《機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程實(shí)施大綱目錄1,教學(xué)理念…………………11.1關(guān)注學(xué)生的發(fā)展……………………11.2關(guān)注教學(xué)有效性……………………11.3關(guān)注教學(xué)價(jià)值觀……………………12,課程描述………………12.1課程的性質(zhì)………12.2課程在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)中的地位、作用……………22.3課程的歷史與文化傳統(tǒng)………………22.4課程的前沿及發(fā)展趨勢………………22.5課程與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的關(guān)系…………32.6課程內(nèi)容可能涉及到的倫理與道德問題……………32.7學(xué)習(xí)本課程的必要性………………33,教師簡介…………………34,先修課程…………………35,課程目標(biāo)…………………45.1知識和技能……………………45.2過程和方法…………45.3情感、態(tài)度與價(jià)值觀方面…………56，課程內(nèi)容，課時(shí)安排及主要難點(diǎn)……….57,課程教學(xué)實(shí)施…………9第一章緒論…………9第二章機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)與創(chuàng)造性………………..9第三章機(jī)構(gòu)的型式綜合…………12第四章機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析………..……15第五章平面連桿機(jī)構(gòu)綜合的解析法………………..17第六章平面連桿機(jī)構(gòu)的近似綜合21第七章行星輪系..……………..…………………..23綜合舉例……………….298．學(xué)生課程學(xué)習(xí)要求………328.1學(xué)生自學(xué)的要求……………………328.2課外閱讀的要求……………………328.3課堂討論的要求……………………328.4課程實(shí)踐的要求……………………329．課程考核方式及評分規(guī)程…………….329.1出勤（遲到、早退等）、作業(yè)的要求…………….329.2成績的構(gòu)成與評分規(guī)則說明……..339.3考試形式及說明（含補(bǔ)考）……..3310．學(xué)術(shù)誠信規(guī)定………….3311.課堂規(guī)范……………..3311.1課堂紀(jì)律……………3311.2課堂禮儀……………3312．課程資源………………3412.1教材與參考書……………………3412.2專業(yè)刊物與專著………………….3412.3網(wǎng)絡(luò)課程資源…………………….3413．學(xué)術(shù)合作備忘錄（契約）…………….3513.1教師作出師德師風(fēng)承諾……………3513.2閱讀課程實(shí)施大綱，理解其內(nèi)容…………………3513.2同意遵守課程實(shí)施大綱中闡述的標(biāo)準(zhǔn)和期望……35《機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)實(shí)施大綱1，教學(xué)理念堅(jiān)持教書與育人并重的原則，關(guān)注每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。與學(xué)生平等相處，幫助學(xué)生完成課程的學(xué)習(xí)、合作交流、探究新問題、創(chuàng)新教學(xué)方式，提高教學(xué)效果。1.1關(guān)注學(xué)生的發(fā)展確立學(xué)生的主體地位，樹立“一切為了學(xué)生的發(fā)展”的思想。學(xué)生發(fā)展應(yīng)該是全面的發(fā)展，而不是某一方面或某一學(xué)科的發(fā)展，所以，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，關(guān)注學(xué)生的發(fā)展。1.2關(guān)注教學(xué)的有效性教師應(yīng)該關(guān)心教學(xué)的有效性，即教學(xué)的實(shí)際效果。教師在教學(xué)時(shí)既不能跟著感覺走，又不能簡單地把教學(xué)的有效性理解為“花最少的時(shí)間教最多的內(nèi)容”。教學(xué)的有效性不取決于教師教多少內(nèi)容，而是取決于在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，學(xué)生對課程教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握的程度，特別是對課程核心內(nèi)容的理解和掌握的程度。需要具備對教學(xué)過程進(jìn)行反思的意識。要不斷地反思和回顧自己的日常教學(xué)行為：“我的教學(xué)有效嗎？”，“怎樣的教學(xué)才是有效的？”，“怎么講，才能使學(xué)生更容易理解教學(xué)內(nèi)容？”通過對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程的反思，不斷改進(jìn)和提高教學(xué)效果。1.3關(guān)注教學(xué)價(jià)值觀教學(xué)價(jià)值觀作為人們關(guān)于教學(xué)實(shí)踐和教育價(jià)值關(guān)系的根本看法，是指導(dǎo)、支配和評價(jià)教育行為和功效的核心觀念，對于整個(gè)教育活動(dòng)起著深刻的導(dǎo)向作用，直接影響著教學(xué)的目的、內(nèi)容、形式和方法，影響著教育的規(guī)劃、結(jié)構(gòu)、布局和體制。教學(xué)價(jià)值觀在微觀層次，是指基于教學(xué)系統(tǒng)本身各個(gè)內(nèi)部要素之間有機(jī)聯(lián)系的目標(biāo)指向；在宏觀層次是指基于教學(xué)同社會(huì)中其他系統(tǒng)之間的相互協(xié)調(diào)關(guān)系的價(jià)值取向。教學(xué)價(jià)值觀是一個(gè)整體，而這兩個(gè)層次相互制約、相互作用；微觀層次是內(nèi)在的方面，起決定性的作用；宏觀層次涉及教育的社會(huì)環(huán)境，是外在的方面，同樣是不可或缺的重要方面。在《機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)》教學(xué)過程中，把握教師教和學(xué)生學(xué)的價(jià)值取向，教學(xué)要為社會(huì)服務(wù)，要讓學(xué)生認(rèn)識到作為機(jī)械設(shè)計(jì)的基本知識，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)課程的知識與其他先修課程知識，如高等數(shù)學(xué)，理論力學(xué)，機(jī)械原理等課程之間的聯(lián)系和發(fā)展，同時(shí)還要說明機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和積極性。2,課程描述2.1課程的性質(zhì)《機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)》是機(jī)械設(shè)計(jì)與制造及其自動(dòng)化專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)方向的一門專業(yè)課,其任務(wù)是通過本課程的學(xué)習(xí),掌握平面機(jī)構(gòu)組成的基本原理，能對具體的機(jī)構(gòu)組成進(jìn)行抽象和分析，在此基礎(chǔ)上，利用機(jī)構(gòu)形態(tài)的變異和組合，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì)的意識，拓寬學(xué)生機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)的思路，培養(yǎng)學(xué)生具有按照設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)一般平面機(jī)構(gòu)和周轉(zhuǎn)輪系的能力。機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是機(jī)設(shè)專業(yè)方向必修的專業(yè)課，是以機(jī)構(gòu)組成和分析為主的理論性課程，理論性強(qiáng)，對數(shù)學(xué)知識要求較高，教學(xué)難度較大。該課程的任務(wù)是在《機(jī)械原理》課程的基礎(chǔ)上，使學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)平面機(jī)構(gòu)組成的一般規(guī)律和機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本知識，重點(diǎn)以用途廣泛的四桿和六桿機(jī)構(gòu)為主。對學(xué)生的基本要求是；掌握機(jī)構(gòu)組成的基本規(guī)律；了解四桿機(jī)構(gòu)的復(fù)數(shù)運(yùn)動(dòng)分析方法；掌握用解析法進(jìn)行四桿剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法；掌握用解析法和近似方法進(jìn)行函數(shù)生成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法；了解機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本方法，會(huì)進(jìn)行一般機(jī)構(gòu)的還原和變異；掌握周轉(zhuǎn)輪系的設(shè)計(jì)計(jì)算基本方法和周轉(zhuǎn)輪系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)。2.2課程在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)中的地位、作用機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)科的基礎(chǔ)性內(nèi)容，是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本理論受到機(jī)械工程技術(shù)領(lǐng)域的高度重視。機(jī)構(gòu)的基本組成理論是任何機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，任何復(fù)雜的機(jī)械裝置都可以看成是很多基本機(jī)構(gòu)形式的組合，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)從過去的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，圖解法設(shè)計(jì)，到今天以解析法和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)為主的設(shè)計(jì)，是科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步的必然。所以，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域是處于重要的基礎(chǔ)性地位，掌握必要的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)基本知識是進(jìn)行現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。2.3課程的歷史與文化傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)的一個(gè)組成部分，具有悠久的歷史，是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。而將機(jī)械原理中，部分涉及平面連桿機(jī)構(gòu)和空間連桿機(jī)構(gòu)單獨(dú)分離出來，進(jìn)行專業(yè)研究，是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展的結(jié)果，體現(xiàn)了工業(yè)文明的發(fā)展。2.4課程的前沿及發(fā)展趨勢機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)包含的知識很多，對本課程所講主要教學(xué)內(nèi)容，其發(fā)展的前沿與趨勢主要體現(xiàn)為：(1)對單自由度平面機(jī)構(gòu)的基本組成原理和型式綜合研究的比較透徹，對空間多自由度機(jī)構(gòu)的研究還不夠；（2）對平面連桿機(jī)構(gòu)的尺寸綜合可分為解析法和近似綜合，在一般要求不高的情況下，能得到滿意的解，但還是存在一定的限制。在多點(diǎn)位的情況下，計(jì)算比較復(fù)雜。近年為了能按照需要的運(yùn)動(dòng)規(guī)律較快地進(jìn)行相應(yīng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在原來連桿機(jī)構(gòu)圖譜的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了“數(shù)值圖譜”，數(shù)值圖譜是基于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的原理，建立各種連桿曲線的數(shù)學(xué)模型，按照所需運(yùn)動(dòng)的特征值，對相應(yīng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行快速的設(shè)計(jì)，提高了設(shè)計(jì)的精度和速度，是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用。（3）行星齒輪機(jī)構(gòu)由于體積小，傳遞功率大而得到廣泛的應(yīng)用，同時(shí)隨著對行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)理論研究的深入，行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的可靠性和制造精度也得到提高，這反過來促進(jìn)了行星齒輪技術(shù)在傳動(dòng)領(lǐng)域的運(yùn)用。（4）由于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)可以很方便的運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，如ADMAS,SOLIDWOKS,PRO/E,UG等進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真，通過運(yùn)用這些軟件，大大簡化了繁瑣的計(jì)算，提高了設(shè)計(jì)的效率。就是傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu)圖解綜合法，在采用AutoCAD作圖后，也可以提高作圖的精度。（5）計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展，通過對機(jī)構(gòu)基本參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以使設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)具有更好的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性，可以提高機(jī)構(gòu)的效率和可靠性，更好地滿足使用的要求。2.5課程與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的關(guān)系作為機(jī)械設(shè)計(jì)與制造及其自動(dòng)化專業(yè)、機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)方向而言，本課程通過對機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能對實(shí)際機(jī)械裝置的組成進(jìn)行分析，進(jìn)而更好地掌握和理解現(xiàn)有的機(jī)械；另一方面，從機(jī)械產(chǎn)品的改進(jìn)和研發(fā)來說，只有對現(xiàn)有相關(guān)機(jī)械和機(jī)構(gòu)的深入分析和理解，才能找出現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的弱點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)或創(chuàng)新設(shè)計(jì)。而這些，都需要以機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本知識為基礎(chǔ)才能完成。學(xué)好本課程，對提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和促進(jìn)社會(huì)技術(shù)發(fā)展是有益的。2.7課程內(nèi)容可能涉及到的倫理與道德問題本課程不涉及倫理與道德問題2.8學(xué)習(xí)本課程的必要性本課程是機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)方向的必修專業(yè)課程。作為機(jī)械設(shè)計(jì)的基本性課程，通過課程的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生理解和掌握機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識，使學(xué)生認(rèn)識到，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是任何復(fù)雜機(jī)械的基礎(chǔ)，任何復(fù)雜的機(jī)械，都可以看成是簡單機(jī)構(gòu)的組合。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握機(jī)構(gòu)組成和分析的基礎(chǔ)理論，并具有對簡單平面四桿和六桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，抽象和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為其他專業(yè)課學(xué)習(xí)和參加實(shí)際機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐打下必要的基礎(chǔ)。通過課程的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生掌握采用解析法進(jìn)行四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析，進(jìn)行平面剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)，函數(shù)生成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，掌握周轉(zhuǎn)輪系設(shè)計(jì)的基本要求和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，為相關(guān)課程學(xué)習(xí)和以后的工程設(shè)計(jì)工作打好基礎(chǔ)。3，教師簡介4.先修課程本課程的先修課程主要有《理論力學(xué)》，《機(jī)械原理》，《高等數(shù)學(xué)》，《機(jī)械設(shè)計(jì)》等課程，在學(xué)習(xí)本課程之前，需要學(xué)生具備高等數(shù)學(xué)中，復(fù)數(shù)，線性代數(shù)等方面的知識，具備理論力學(xué)中，剛體平面運(yùn)動(dòng)分析的知識，具備機(jī)械原理中，關(guān)于運(yùn)動(dòng)副，運(yùn)動(dòng)鏈，自由度，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖，平面連桿機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)，夾緊機(jī)構(gòu)，齒輪和周轉(zhuǎn)輪系方面的知識，具備機(jī)械設(shè)計(jì)中，關(guān)于軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸承的選擇與裝配等方面的知識。5.課程目標(biāo)5.1知識和技能通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握機(jī)構(gòu)組成的基本規(guī)律；了解四桿機(jī)構(gòu)的復(fù)數(shù)運(yùn)動(dòng)分析方法；掌握用解析法進(jìn)行四桿剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法；掌握用解析法和近似方法進(jìn)行函數(shù)生成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法；了解機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本方法，會(huì)進(jìn)行一般機(jī)構(gòu)的還原和變異；掌握周轉(zhuǎn)輪系的設(shè)計(jì)計(jì)算的基本方法和行星輪系齒輪傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)；了解六桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析；了解四桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行軌跡生成機(jī)構(gòu)的解析法。5.2過程和方法是通過學(xué)習(xí)課程知識，使學(xué)生對機(jī)構(gòu)的基本組成規(guī)律有明確的認(rèn)識，能夠在一定的構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的情況下，組成正確的運(yùn)動(dòng)鏈，并按照所需的自由度，組成合適的機(jī)構(gòu)類型。可以對既有的機(jī)構(gòu)類型進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖儺?，掌握機(jī)構(gòu)組成構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)副變異的方法；通過對現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的還原和抽象，還原機(jī)構(gòu)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)鏈，然后通過選擇不同的構(gòu)件作為機(jī)架和執(zhí)行件的方式來進(jìn)行機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。通過對書上相關(guān)舉例的講解，使學(xué)生了解和掌握對機(jī)械進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一般過程和方法，如聯(lián)想法，仿生法，運(yùn)動(dòng)分解與組合的方法等；采用復(fù)數(shù)法和圖解法，對機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析和求解。通過對剛體平面運(yùn)動(dòng)的分析，建立剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)和一般平面運(yùn)動(dòng)的方程，在此基礎(chǔ)上，建立剛體平面導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的方程組，并得到剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)參數(shù)。在講解的過程中，主要是要使學(xué)生學(xué)會(huì)處理問題的方式，如何按照已有的條件，建立合適的方程，在方程不能求解的情況下，如何將一些未知量轉(zhuǎn)化為已知量（選定），使本來不能求解的方程變?yōu)榭梢郧蠼獾姆匠?，使問題得到解決。這是機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)課程的一個(gè)特點(diǎn)。通過倒置機(jī)架的方式,將函數(shù)發(fā)生機(jī)構(gòu)的綜合轉(zhuǎn)變?yōu)閯傮w導(dǎo)引機(jī)構(gòu),從而利用剛體導(dǎo)引的方程組,來解決函數(shù)發(fā)生機(jī)構(gòu)的問題。在上述兩種機(jī)構(gòu)類型的尺寸綜合過程中，由于涉及較多的線性代數(shù)方面的知識，公式復(fù)雜。在講解的過程中，主要是要讓學(xué)生理解和掌握如何建立問題的模型方程，以及方程的求解方法。在機(jī)構(gòu)的近似綜合部分，通過講解，是使學(xué)生理解對同一函數(shù)機(jī)構(gòu)尺寸綜合問題，采用不同的數(shù)學(xué)方法來處理。函數(shù)發(fā)生機(jī)構(gòu)的近似綜合，就是采用數(shù)學(xué)上的數(shù)學(xué)逼近問題來處理的，在建立誤差函數(shù)以后，對建立方程的條件設(shè)定的不同，近似綜合又可以分為插值法，均方法和最佳逼近法。通過對誤差的分析，使學(xué)生理解各種方法的特點(diǎn)和適用的情況。通過對行星輪系一章的教學(xué)，使學(xué)生在機(jī)械原理課程知識的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步理解和掌握各種簡單類型的2K-H,3K行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比的計(jì)算方法，行星輪系基本傳動(dòng)比的計(jì)算公式，以及混合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算；理解行星輪系內(nèi)部功率和力矩的流向，在此基礎(chǔ)上，通過公式的推導(dǎo)，講解在行星輪系中，選擇不同構(gòu)件作為輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件時(shí)，對行星輪系傳動(dòng)效率的影響。最后，以實(shí)際的行星輪系裝配圖為基礎(chǔ)，講解行星輪系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。5.3情感、態(tài)度與價(jià)值觀方面在整個(gè)教學(xué)過程中，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，用形象生動(dòng)的語音來進(jìn)行教學(xué)，在教學(xué)過程中，注意與學(xué)生的交流與互動(dòng)，以學(xué)生已有知識為基礎(chǔ)，來逐步講授新的知識，這實(shí)際上是一個(gè)帶領(lǐng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識的過程，在這個(gè)過程中，由于有些知識涉及繁瑣的數(shù)學(xué)計(jì)算，這也是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)耐心和細(xì)心的過程，使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，這些對一個(gè)畢業(yè)后將主要從事現(xiàn)代機(jī)械工程的人員來說，是做好技術(shù)工作應(yīng)該具備的最基本素質(zhì)。在教學(xué)過程中，應(yīng)嚴(yán)格要求學(xué)生，對出現(xiàn)的不良學(xué)風(fēng)要進(jìn)行公開的抵制和批評，讓學(xué)生認(rèn)識自己在社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展過程中，應(yīng)該承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任，以及為了承擔(dān)社會(huì)責(zé)任而需要具備的基本素質(zhì),成為一個(gè)有文化和一定科學(xué)技術(shù)知識的合格公民。6.課程內(nèi)容，課時(shí)安排及主要難點(diǎn)第一章緒論（2學(xué)時(shí)）1、本章基本要求介紹機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本過程和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)科的歷史與發(fā)展現(xiàn)狀。2、主要內(nèi)容1．1機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程1．2本課程研究的內(nèi)容1．3機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)科的發(fā)展第二章運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)與創(chuàng)造性（4學(xué)時(shí)）1、本章基本要求講解功能原理設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)的基本知識，按使用要求制定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的步驟，創(chuàng)造性設(shè)計(jì)的主要方法。2、主要內(nèi)容2．1功能原理設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)2．2按使用要求制定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的步驟2．3運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性第三章機(jī)構(gòu)的型式綜合（5學(xué)時(shí)）1、本章基本要求講解機(jī)構(gòu)型式綜合的三種基本方法，講解機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本方法，使學(xué)生重點(diǎn)掌握機(jī)構(gòu)組成的基本原理。2、主要內(nèi)容3．1機(jī)構(gòu)型式綜合的原則和任務(wù)3．2按機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行機(jī)構(gòu)的型式綜合3．3按機(jī)構(gòu)的動(dòng)作功能分解和組合原理進(jìn)行機(jī)構(gòu)的型式綜合3．4按機(jī)構(gòu)組成原理進(jìn)行機(jī)構(gòu)的型式綜合3．5平面連桿機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)3，重點(diǎn)難點(diǎn)及處理方法本章的重點(diǎn)是按機(jī)構(gòu)的組成原理進(jìn)行機(jī)構(gòu)的型式綜合，難點(diǎn)是這部分內(nèi)容比較抽象。處理的方法是聯(lián)系學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的知識進(jìn)行重點(diǎn)講解，爭取使大部分學(xué)生能理解和掌握。4、作業(yè)要求、次數(shù)、題量、類型布置課外作業(yè)二次。第四章機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析（6學(xué)時(shí)）1、本章基本要求通過教學(xué)，使學(xué)生掌握四桿機(jī)構(gòu)的復(fù)數(shù)運(yùn)動(dòng)分析方法，了解和基本掌握平面6桿機(jī)構(gòu)的位移與速度圖解法。2、主要內(nèi)容4．1概述4．2平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的復(fù)數(shù)矢量解4．3機(jī)構(gòu)位移分析的迭代求解4．4機(jī)構(gòu)速度，加速度解析4．5機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的型轉(zhuǎn)化圖解法3，重點(diǎn)難點(diǎn)及處理方法本章的重點(diǎn)難點(diǎn)是復(fù)數(shù)矢量的運(yùn)動(dòng)分析方法，以及對六桿機(jī)構(gòu)用虛擬位移，虛擬速度的方法進(jìn)行圖解的方法，處理方法是采取循序漸進(jìn)的方法，在復(fù)習(xí)復(fù)數(shù)和理論力學(xué)相關(guān)知識的基礎(chǔ)上，進(jìn)行講解。4、作業(yè)要求、次數(shù)、題量、類型布置課外作業(yè)一次。第五章平面連桿機(jī)構(gòu)綜合的解析法（6學(xué)時(shí)）1、本章基本要求講解剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)和函數(shù)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，使學(xué)生掌握用解析法進(jìn)行剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)和函數(shù)發(fā)生機(jī)構(gòu)的基本方法。2、主要內(nèi)容5．1概述5．2剛體位移矩陣5．3剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)綜合5．4函數(shù)生成機(jī)構(gòu)的綜合5．5軌跡生成機(jī)構(gòu)的綜合3、重點(diǎn)難點(diǎn)及處理方法本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)是講解剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)和函數(shù)發(fā)生機(jī)構(gòu)的基本解題思路，學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，當(dāng)方程未知數(shù)大于方程數(shù)的情況下，選定一定的未知參數(shù)后，進(jìn)行求解的解題方法。4、作業(yè)要求、次數(shù)、題量、類型布置課外作業(yè)兩次，進(jìn)行剛體平面導(dǎo)引機(jī)構(gòu)和函數(shù)發(fā)生機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算。要求根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行作圖驗(yàn)證。第六章平面連桿機(jī)構(gòu)的近似綜合（6學(xué)時(shí)）1、本章基本要求主要講解函數(shù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的近似計(jì)算方法，使學(xué)生了解和基本掌握用近似法進(jìn)行函數(shù)發(fā)生機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法，了解用近似的方法進(jìn)行軌跡生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法。2、主要內(nèi)容6．1函數(shù)生成機(jī)構(gòu)的近似綜合6．2軌跡生成機(jī)構(gòu)的近似綜合3、重點(diǎn)難點(diǎn)及處理方法本章的重點(diǎn)是講解用近似法進(jìn)行函數(shù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的基本思路，難點(diǎn)是讓學(xué)生理解用近似法進(jìn)行函數(shù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)如何建立方程，以及方程的求解。4、作業(yè)要求、次數(shù)、題量、類型布置課外作業(yè)一次，用函數(shù)插值法進(jìn)行函數(shù)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算，并作圖驗(yàn)證。第七章行星輪系（9學(xué)時(shí)）1、本章基本要求本章主要講解行星輪系設(shè)計(jì)計(jì)算的基本知識，使學(xué)生掌握行星輪系的基本設(shè)計(jì)計(jì)算方法，使學(xué)生了解行星輪系力能和效率的計(jì)算方法，了解行星輪系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有關(guān)基本知識。2、主要內(nèi)容7．1行星輪系的結(jié)構(gòu)類型與應(yīng)用7．2行星輪系的傳動(dòng)比計(jì)算7．3行星輪系的力能分析和功率流向7．4行星輪系的效率計(jì)算7．5行星輪系的齒數(shù)選配和嚙合計(jì)算7．5行星輪系的均載裝置3，重點(diǎn)難點(diǎn)及處理方法本章的重點(diǎn)是行星輪系的設(shè)計(jì)計(jì)算部分。難點(diǎn)是行星輪系的傳動(dòng)比計(jì)算，特別是混合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算。在講課中，注意提醒學(xué)生對輪系應(yīng)進(jìn)行正確的劃分，區(qū)分周轉(zhuǎn)輪系與定軸輪系。4、作業(yè)要求、次數(shù)、題量、類型布置課外作業(yè)二次，進(jìn)行輪系傳動(dòng)比和效率的計(jì)算。綜合舉例（2學(xué)時(shí)）以設(shè)計(jì)一拉延沖壓機(jī)構(gòu)為例，對機(jī)構(gòu)的型式綜合和尺寸綜合過程進(jìn)行綜合的講解和分析。復(fù)習(xí)、機(jī)動(dòng)（2學(xué)時(shí)）7.課程教學(xué)實(shí)施第一章緒論（2學(xué)時(shí)）1，教學(xué)目標(biāo)：本章的教學(xué)內(nèi)容是對機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)課程的一個(gè)概論性介紹。通過教學(xué)，使學(xué)生對機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程、本課程研究的主要內(nèi)容、機(jī)構(gòu)學(xué)科的發(fā)展有一個(gè)初步的了解。2，教學(xué)方法：采用多媒體教學(xué)，主要采用課堂講授法、根據(jù)所講內(nèi)容，采用提問法、互動(dòng)講授法、回顧法等方法進(jìn)行教學(xué)、PPT與黑板結(jié)合使用。在講解的過程中，注意對例圖進(jìn)行分析和講解。3,主要知識點(diǎn)和難點(diǎn)：主要知識點(diǎn)：通過對一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、試制、試驗(yàn)、改進(jìn)等過程的介紹，使學(xué)生對一個(gè)新產(chǎn)品從概念開始，到最后投放市場成為商品的過程有一個(gè)完整了解，建立產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初步概念。掌握機(jī)構(gòu)綜合的三個(gè)基本內(nèi)容。難點(diǎn)：本章內(nèi)容屬于介紹性內(nèi)容，沒有知識性難點(diǎn)。4，主要教學(xué)內(nèi)容與過程4.1機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程4.2本課程研究的內(nèi)容、目的和要求機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的形式綜合機(jī)構(gòu)的尺寸綜合以將水從低處送向高處為例，介紹抽水（或送水）機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程，并從中引出機(jī)構(gòu)綜合的三個(gè)基本內(nèi)容4.3機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)科的發(fā)展在機(jī)構(gòu)學(xué)科發(fā)展部分內(nèi)容，從古代的冷兵器如弓箭，強(qiáng)弩發(fā)射車，到云梯等，到現(xiàn)代的仿生機(jī)器產(chǎn)品，講解機(jī)構(gòu)的起源與演變。5，作業(yè)安排與課后反思：課后反思：機(jī)械產(chǎn)品從概念到產(chǎn)品的基本過程，理解機(jī)構(gòu)綜合的三個(gè)基本步驟。6，課前準(zhǔn)備預(yù)習(xí)參考教材第一章第二章機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)與創(chuàng)造性（4學(xué)時(shí)）1、教學(xué)目標(biāo)本章主要是利用例圖的方式，進(jìn)行講解，主要講解功能原理設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)的基本知識，通過講解,使學(xué)生了解和掌握按使用要求制定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的步驟，創(chuàng)造性設(shè)計(jì)的主要方法。2，教學(xué)方法：采用多媒體教學(xué)，主要采用課堂講授法、根據(jù)所講內(nèi)容，采用提問法、互動(dòng)講授法等方法進(jìn)行教學(xué)、PPT與黑板結(jié)合使用。3,主要知識點(diǎn)和難點(diǎn)：主要知識點(diǎn):機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)與機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本方法。難點(diǎn)：功能原理設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)規(guī)律制定的基本要求。4，主要教學(xué)內(nèi)容與過程4．1功能原理設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)功能原理：是完成一定的動(dòng)作或功能所依據(jù)的物理原理。4．2按使用要求制定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的步驟4．3運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性進(jìn)行運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)時(shí),可遵循創(chuàng)造性方法學(xué)中的一些基本方法,通過聯(lián)想,對比和綜合等方法,以現(xiàn)有的機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)出新的機(jī)構(gòu)。1），分析綜合法：分析綜合法就是將提出的使用要求，分解為各個(gè)層次，分別加以研究，分析其本質(zhì)，然后再按其內(nèi)容本質(zhì)，組合起來成為一個(gè)新的系統(tǒng)。在講授分析綜合法時(shí)，以設(shè)計(jì)一個(gè)在方形罐頭上自動(dòng)貼商標(biāo)的機(jī)器為例，來進(jìn)行具體講解。完成功能要求的基本步驟：(1)把商標(biāo)紙從一疊中分離出一張、(2)給商標(biāo)紙上膠水、(3)罐頭進(jìn)入和送出貼商標(biāo)位置、(4)將商標(biāo)紙自動(dòng)貼上并壓緊。對于這樣的工藝動(dòng)作要求，可以將它分解成幾個(gè)簡單的動(dòng)作：（注意；在這里主要是要采用啟發(fā)式的教學(xué)方法，通過老師的講解和引導(dǎo)，讓學(xué)生明白貼商標(biāo)的基本動(dòng)作要求和順序）。2)，聯(lián)想法又稱技術(shù)移植法，是把其它行業(yè)的技術(shù)成果聯(lián)想(移植)到設(shè)計(jì)的產(chǎn)品中。當(dāng)然，這一般不是簡單的“搬家”，而是要經(jīng)過適當(dāng)?shù)母脑?，進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。在講解聯(lián)想法時(shí)舉例：如拉鏈在外科手術(shù)中的運(yùn)用，借用拉鏈可以重復(fù)打開和關(guān)閉的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)用于醫(yī)療手術(shù)使用的拉鏈，對需要多次開刀才能完成手術(shù)的情況，就非常合適。3),還原法又稱抽象法，它的含義是：任何發(fā)明和革新都有創(chuàng)造的起點(diǎn)和創(chuàng)造的原點(diǎn)，研究已有事物的創(chuàng)造起點(diǎn)，并深入到它的創(chuàng)造原點(diǎn)，再從創(chuàng)造原點(diǎn)另辟門路，用新的思想方法，新的技術(shù),重新創(chuàng)造或從原點(diǎn)解決問題，這就是還原法的目的。例1，洗衣機(jī):其創(chuàng)造的起點(diǎn)是代替人的勞動(dòng)，而洗衣的原點(diǎn)是將衣物上的污垢從衣服上分離出來?？梢钥闯觯匆碌脑c(diǎn)實(shí)際上就是洗衣的本質(zhì)。例2：縫紉機(jī),4),仿生法：模仿也稱為仿生學(xué)，主要是模仿自然界的生物和人的動(dòng)作。元宵機(jī)，是模仿人的動(dòng)作，將混合好的米面，通過元宵心子和面之間的相對運(yùn)動(dòng)，粘到心子的表面，形成元宵。仿生手和機(jī)械人這種裝置由于需要具有與人類似的動(dòng)作功能要求，在設(shè)計(jì)上，基本上是按照收的骨骼結(jié)構(gòu)來進(jìn)行設(shè)計(jì)；而仿生機(jī)械人，為了模仿人的行動(dòng)方式，在大的關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)上，也是模仿人肥肉關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。5），思維擴(kuò)展作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員，需要有較寬的知識面，才能在設(shè)計(jì)過程中，產(chǎn)生豐富的聯(lián)想和創(chuàng)新的思維。以蛙式打夯機(jī)為例來進(jìn)行說明：5，作業(yè)安排與課后反思課后反思：按照本節(jié)所講創(chuàng)造性方法，觀察身邊的物品，有無改進(jìn)或創(chuàng)新設(shè)計(jì)的想法？6，課前準(zhǔn)備預(yù)習(xí)參考教材第二章第三章機(jī)構(gòu)的型式綜合（1）（3學(xué)時(shí)）1、教學(xué)目標(biāo)講解機(jī)構(gòu)型式綜合的三種基本方法，講解機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本方法，使學(xué)生重點(diǎn)掌握機(jī)構(gòu)組成的基本原理。2，教學(xué)方法：采用多媒體教學(xué)，主要采用課堂講授法、根據(jù)所講內(nèi)容，采用提問法、互動(dòng)講授法、回顧法等方法進(jìn)行教學(xué)、PPT與黑板結(jié)合使用。在講解的過程中，注意對例圖進(jìn)行分析和講解。3，主要知識點(diǎn)和難點(diǎn)主要知識點(diǎn)：機(jī)構(gòu)型式綜合的三種基本方法，平面單自由度機(jī)構(gòu)組成的基本原理。主要難點(diǎn)：對三種機(jī)構(gòu)型式綜合方法基本原理的理解。4、主要教學(xué)內(nèi)容和過程4，1機(jī)構(gòu)型式綜合的原則和任務(wù)在設(shè)計(jì)中對多種可以完成同一功能機(jī)構(gòu)型式的選擇，稱為機(jī)構(gòu)的型式綜合。在講解機(jī)構(gòu)型式綜合的原則后提問：在礦山和野外作業(yè)時(shí)，為什么多是采用風(fēng)動(dòng)的工具4．2按機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行機(jī)構(gòu)的型式綜合屬于復(fù)習(xí)性內(nèi)容，是按照機(jī)構(gòu)所能完成的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行歸納，對應(yīng)出運(yùn)動(dòng)規(guī)律與相應(yīng)機(jī)構(gòu)的類型，通過這種歸類，在設(shè)計(jì)是，按照所需的運(yùn)動(dòng)類型，可以較快地確定所使用的機(jī)構(gòu)類型。在教學(xué)過程中，主要是通過提出問題，運(yùn)用互動(dòng)和回顧教學(xué)法，讓學(xué)生運(yùn)用已經(jīng)學(xué)習(xí)過的知識，找出能完成該運(yùn)動(dòng)規(guī)律的機(jī)構(gòu)類型。4．3按機(jī)構(gòu)的動(dòng)作功能分解和組合原理進(jìn)行機(jī)構(gòu)的型式綜合（1）按功能分解的原理，任何功能都可以按功能的總體要求進(jìn)行分解，將復(fù)雜的總功能分解成為一些分功能，從機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度，對每一個(gè)分功能，找出相應(yīng)的機(jī)構(gòu)來完成，而這些分功能的有機(jī)組合，便可以完成機(jī)構(gòu)的總功能。這樣，就組成所謂的“功能—技術(shù)矩陣”。用這種方法，可以拓展思路，尋找各種可能的解決方案組合。以汽車舉升機(jī)為例，進(jìn)行具體說明。（2）基本運(yùn)動(dòng)和機(jī)構(gòu)的基本功能在功能分解過程中，為了更好地表達(dá)各種基本功能，可以用下面的圖形符號來進(jìn)行功能的分解與表示。以設(shè)計(jì)一鍛壓裝置為例，說明方案形成過程：4．4按機(jī)構(gòu)組成原理進(jìn)行機(jī)構(gòu)的型式綜合把一定數(shù)量的構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副進(jìn)行排列搭配，組成完整的機(jī)構(gòu)類型的過程，就是機(jī)構(gòu)的型式綜合，或稱為數(shù)綜合。講解：通過公式推導(dǎo)，說明平面單自由度機(jī)構(gòu)組成的基本原理和運(yùn)動(dòng)副，構(gòu)件數(shù)與閉環(huán)數(shù)之間必須滿足的條件，構(gòu)件運(yùn)動(dòng)副的連接方法。通過圖示的方法，說明機(jī)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)形式的變換方法，以瓦特鏈為例，畫圖說明如何用齒輪機(jī)構(gòu)代替四桿機(jī)構(gòu)。在黑板畫圖完成后，用PPT作完整的演示。5，作業(yè)安排與課后反思課后反思：理解平面單自由度機(jī)構(gòu)組成的基本原理與運(yùn)動(dòng)副，構(gòu)件數(shù)與閉環(huán)數(shù)之間必須滿足的條件。6，課前準(zhǔn)備預(yù)習(xí)參考教材第三章第三章機(jī)構(gòu)的型式綜合（2）（2學(xué)時(shí)）1、教學(xué)目標(biāo)講解基于運(yùn)動(dòng)鏈抽象與還原原理，進(jìn)行機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的方法，讓學(xué)生掌握運(yùn)用該方法，進(jìn)行機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本步驟。2，教學(xué)方法：采用多媒體教學(xué)，主要采用課堂講授法、根據(jù)所講內(nèi)容，采用提問法、互動(dòng)講授法等方法進(jìn)行教學(xué)、PPT與黑板結(jié)合使用。在講解的過程中，注意對例圖進(jìn)行分析和講解。3，主要知識點(diǎn)與難點(diǎn)主要知識點(diǎn)：平面機(jī)構(gòu)的抽象與還原、機(jī)構(gòu)的變異的原理和要求。主要難點(diǎn)：平面機(jī)構(gòu)的抽象與還原的方法。4，主要教學(xué)內(nèi)容與過程4.1平面連桿機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)再生運(yùn)動(dòng)鏈法（1）基本思想（2）一般化原則（3）舉例以一液壓壓緊裝置為例，詳細(xì)說明機(jī)構(gòu)抽象和還原，再生的具體方法。1123456在上課的過程中，要注意與學(xué)生互動(dòng)，通過互動(dòng)，觀察學(xué)生對新知識的掌握程度。4.2關(guān)于自由度與機(jī)構(gòu)功能的關(guān)系的討論以夾緊裝置為例，采用討論式教學(xué)方法，說明機(jī)構(gòu)自由度與機(jī)構(gòu)功能的關(guān)系，并圖示講解夾緊裝置的變異與演化的方法。5，作業(yè)安排與課后反思：課后作業(yè)：布置課后作業(yè)1題；課后反思：理解平面連桿機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本要求以及具體的方法。6，課前準(zhǔn)備預(yù)習(xí)參考教材第三章第四章機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析（1）（3學(xué)時(shí)）1、教學(xué)目標(biāo)通過教學(xué)，使學(xué)生掌握運(yùn)用復(fù)數(shù)進(jìn)行四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析方法，基本掌握平面6桿機(jī)構(gòu)的位移與速度圖解法。2，教學(xué)方法：采用多媒體教學(xué)，主要采用課堂講授法、根據(jù)所講內(nèi)容，采用提問法、互動(dòng)講授法等方法進(jìn)行教學(xué)、PPT與黑板板書結(jié)合使用。3、主要知識點(diǎn)和難點(diǎn)主要知識點(diǎn)：平面連桿機(jī)構(gòu)的復(fù)數(shù)矢量解的具體方法；機(jī)構(gòu)位移迭代求解的原理與方程組的建立；難點(diǎn)：復(fù)數(shù)矢量方程的建立與求解，對迭代數(shù)值求解方法的理解。4，主要教學(xué)內(nèi)容與過程簡要介紹機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的作用，在講機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析復(fù)數(shù)矢量解之前，簡單地回顧復(fù)數(shù)的基本知識；如復(fù)數(shù)的定義，復(fù)數(shù)的基本運(yùn)算等。4,1平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的復(fù)數(shù)矢量解推導(dǎo)并建立平面連桿機(jī)構(gòu)的復(fù)數(shù)矢量方程，通過對方程的運(yùn)算，求解機(jī)構(gòu)構(gòu)件的位移，速度，加速度參數(shù)。4.2平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的迭代求解通過對機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)確定性的證明，說明機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件數(shù)與方程的數(shù)量是相等的。所以可以通過對方程組的求解，來確定機(jī)構(gòu)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。推導(dǎo)迭代逼近的基本公式（牛頓一羅夫生法），說明方程求解的基本方法。然后講解參考教材上的例4-1和4-2，說明迭代逼近方法的具體運(yùn)用。5，作業(yè)安排與課后反思：理解復(fù)數(shù)矢量法和迭代逼近方法的基本原理和具體的使用方法。6，課前準(zhǔn)備預(yù)習(xí)參考教材第四章中前1、2節(jié)第四章機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析（2）（3學(xué)時(shí)）1、教學(xué)目標(biāo)通過教學(xué)，使學(xué)生掌握進(jìn)行四桿機(jī)構(gòu)組成分析的基本方法以及在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析中的運(yùn)用；機(jī)構(gòu)擴(kuò)展的基本原理；掌握平面6桿機(jī)構(gòu)的位移與速度圖解法。2，教學(xué)方法：采用多媒體教學(xué)，主要采用課堂講授法、根據(jù)所講內(nèi)容，采用提問法、互動(dòng)講授法等方法進(jìn)行教學(xué)、PPT與黑板板書結(jié)合使用。3、主要知識點(diǎn)和難點(diǎn)主要知識點(diǎn)：平面連桿機(jī)構(gòu)的組成分析，機(jī)構(gòu)擴(kuò)展的基本原理，多桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析圖解法。難點(diǎn)：平面機(jī)構(gòu)的基本組成分析中，關(guān)于機(jī)構(gòu)桿組級別的判斷以及在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析中的運(yùn)用，多桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析圖解法的基本作圖原理與具體的圖解方法。4，主要教學(xué)內(nèi)容與過程4.1機(jī)構(gòu)組成分析用PPT圖示講解機(jī)構(gòu)組成分析的基本方法，講解機(jī)構(gòu)在主動(dòng)件斷開后，桿組的分解，桿組級別的定義。說明通過對機(jī)構(gòu)桿組級別的判斷，在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析中的運(yùn)用。講解參考教材例4-3。4.2機(jī)構(gòu)擴(kuò)展原理用PPT圖示講解機(jī)構(gòu)擴(kuò)展的基本原理，并舉例說明：對多桿機(jī)構(gòu)，都可以看出是在四桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增加自由度為零的桿組的組合。4,3多桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析圖解法(1)用PPT圖示講解多桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的位移分析方法的基本原理，并舉例說明，為什么對多桿平面機(jī)構(gòu)位移分析不能使用四桿機(jī)構(gòu)所用的“交軌法”，而需要采用“虛擬位移法”，舉例講解運(yùn)用“虛擬位移法”進(jìn)行位移分析的具體作圖方法與步驟。(2)在講解多桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的速度、加速度方法之前，先復(fù)習(xí)理論力學(xué)中，剛體平面運(yùn)動(dòng)中速度，加速度的基本公式和圖解方法。用四桿機(jī)構(gòu)作為例子，講解四桿機(jī)構(gòu)構(gòu)件速度和加速度的圖解法。然后，以六桿機(jī)構(gòu)為例，說明用“虛擬速度”和“虛擬加速度”方法，來圖解六桿機(jī)構(gòu)構(gòu)件速度和加速度的具體作圖方法與步驟。5，作業(yè)安排與課后反思：課后作業(yè)：參考教材作業(yè)4-1,4-2.課后反思：為什么不能直接用交軌法來直接求六桿機(jī)構(gòu)的位移？采用虛擬位移和速度方法，來求解六桿機(jī)構(gòu)位移速度的基本原理，具體的作圖步驟。6，課前要求預(yù)習(xí)參考教材中第四章第3節(jié)的內(nèi)容。第五章平面連桿機(jī)構(gòu)綜合的解析法（1）（3學(xué)時(shí)）1、教學(xué)目標(biāo)講解剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)和一般平面位移的矩陣方程，剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，使學(xué)生掌握用解析法進(jìn)行剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)的基本方法。2，教學(xué)方法：采用多媒體教學(xué)，主要采用課堂講授法、根據(jù)所講內(nèi)容，采用提問法、互動(dòng)講授法等方法進(jìn)行教學(xué)、PPT與黑板板書結(jié)合使用。3,主要知識點(diǎn)和難點(diǎn)主要知識點(diǎn):剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)矩陣方程；剛體一般平面位移矩陣方程；剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)綜合的基本原理與主要的方程。學(xué)習(xí)在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，當(dāng)方程未知數(shù)大于方程數(shù)的情況下，選定一定的未知參數(shù)后，進(jìn)行求解的解題方法。主要難點(diǎn)：理解剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)綜合的基本原理，包括建立約束方程的條件，方程的求解的主要步驟。4，主要教學(xué)內(nèi)容與過程4.1概述介紹平面機(jī)構(gòu)綜合的三個(gè)基本命題，即剛體導(dǎo)引，函數(shù)發(fā)生機(jī)構(gòu)，軌跡生成機(jī)構(gòu)。4.2剛體位移矩陣推導(dǎo)剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，剛體一般平面位移的矩陣方程。4.3剛體導(dǎo)引發(fā)生機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)的剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的綜合，是使連桿通過規(guī)定的幾個(gè)位置。四桿機(jī)構(gòu)有兩種基本型式：四連桿和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。（1）R-R導(dǎo)引的綜合R-R導(dǎo)引是四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連架桿均為轉(zhuǎn)動(dòng)。這是本教學(xué)單元的重點(diǎn)，先給出R-R剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本已知條件和設(shè)計(jì)的目標(biāo)；然后分析設(shè)計(jì)的問題，找出建立設(shè)計(jì)方程的約束條件。由于連架桿上的動(dòng)鉸鏈點(diǎn)繞定鉸鏈點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，其距離不變，可建立設(shè)計(jì)的定長約束方程。同時(shí)，所求的動(dòng)鉸鏈點(diǎn)還在連桿上，隨連桿作一般的平面位移，所以，滿足剛體平面位移矩陣，通過兩方程組的聯(lián)立和變量代換，可以消除4個(gè)未知數(shù)，但最后得到的二元一次方程組仍包含4個(gè)未知數(shù)，為了求解，在4個(gè)未知數(shù)中，選定兩個(gè)，求出另外兩個(gè)。上述方法，再進(jìn)行一次，求出另外一個(gè)動(dòng)鉸鏈點(diǎn)，完成四桿導(dǎo)引機(jī)構(gòu)基本參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算。在講解的過程中，重點(diǎn)在講解如何按照已知條件建立方程和如何求解方程，特別是在方程未知數(shù)大于方程數(shù)的條件下，如何適當(dāng)?shù)剡x定一定數(shù)量的未知數(shù)來求解方程。講解參考教材例題5-1，說明平面四桿導(dǎo)引機(jī)構(gòu)綜合的具體解題過程。（2）P-R導(dǎo)引的綜合P-R導(dǎo)引是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)導(dǎo)引，先給出R-R剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本已知條件和設(shè)計(jì)的目標(biāo)；然后分析設(shè)計(jì)的問題，找出建立設(shè)計(jì)方程的約束條件。由于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有一個(gè)定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的連架桿，所以，與已經(jīng)講過的R-R導(dǎo)引的區(qū)別，在于滑塊位置參數(shù)的確定。用PPT圖示分析滑塊的運(yùn)動(dòng)情況，找出滑塊運(yùn)動(dòng)應(yīng)滿足的約束條件：即滑塊的幾個(gè)位置始終在一條直線上，滿足斜率不變的條件，即建立定斜率方程。同時(shí)，該點(diǎn)也在連桿上，隨連桿作一般平面運(yùn)動(dòng)，滿足剛體平面位移方程。通過方程組聯(lián)立求解和變量代換，化簡后得到一個(gè)圓方程，但有兩個(gè)未知數(shù)，最后在圓方程上，選定一個(gè)未知數(shù)，求出另一個(gè)。在講解中，重點(diǎn)是講解定斜率約束方程的建立，方程的求解。講解參考教材例5-2。5，作業(yè)安排與課后反思課后作業(yè)：參考教材5-3。課后反思：理解剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)綜合的基本解體思路，主要的解體步驟。6，課前準(zhǔn)備預(yù)習(xí)參考教材5.1--5.3。第五章平面連桿機(jī)構(gòu)綜合的解析法（2）（3學(xué)時(shí)）1、教學(xué)目標(biāo)講解剛體函數(shù)發(fā)生機(jī)構(gòu)和軌跡生成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，使學(xué)生掌握用解析法進(jìn)行函數(shù)發(fā)生機(jī)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)的基本方法，了解軌跡生成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理。2，教學(xué)方法：采用多媒體教學(xué)，主要采用課堂講授法、根據(jù)所講內(nèi)容，采用提問法、互動(dòng)講授法等方法進(jìn)行教學(xué)、PPT與黑板板書結(jié)合使用。3,主要知識點(diǎn)和難點(diǎn)主要知識點(diǎn):平面函數(shù)生成機(jī)構(gòu)綜合的基本原理與主要的方程，軌跡機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法。學(xué)習(xí)在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，當(dāng)方程未知數(shù)大于方程數(shù)的情況下，選定一定的未知參數(shù)后，進(jìn)行求解的解題方法。主要難點(diǎn)：理解函數(shù)生成機(jī)構(gòu)綜合的基本原理，包括建立方程的條件，方程的求解的主要步驟。4，主要教學(xué)內(nèi)容與過程4.1什么是函數(shù)發(fā)生機(jī)構(gòu)函數(shù)生成機(jī)構(gòu)是指這樣一類機(jī)構(gòu)，它可以近似實(shí)現(xiàn)所要求的輸出構(gòu)件相對輸入構(gòu)件的某種函數(shù)關(guān)系。舉例介紹函數(shù)發(fā)生機(jī)構(gòu)的應(yīng)用。4.2精確點(diǎn)在函數(shù)自變量的區(qū)間內(nèi)，函數(shù)發(fā)生機(jī)構(gòu)由于幾何尺寸的限制，不可能完全滿足函數(shù)方程，只能在有限個(gè)點(diǎn)位上，函數(shù)與機(jī)構(gòu)實(shí)際值之間沒有誤差，在其余點(diǎn)處，是存在誤差的，沒有誤差的點(diǎn)，稱為精確點(diǎn)。4.3切貝雪夫精確點(diǎn)位置配置法介紹切貝雪夫精確點(diǎn)位置配置法的公式和幾何意義。4.4平面相對位移矩陣按照函數(shù)機(jī)構(gòu)的構(gòu)成，可分為四桿機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)兩大類。四桿機(jī)構(gòu)用PPT演示、推導(dǎo)剛體相對位移平面矩陣。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)用PPT演示、推導(dǎo)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)剛體相對平面位移矩陣。（5）三個(gè)精確點(diǎn)函數(shù)生成機(jī)構(gòu)的綜合講解三個(gè)精確點(diǎn)函數(shù)發(fā)生機(jī)構(gòu)的已知條件，假定條件和求解方法。在講解的過程中，要注意讓學(xué)生明白是如何通過倒置機(jī)架的方式，將函數(shù)機(jī)構(gòu)的生成問題，轉(zhuǎn)化為剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的問題，從而找到建立方程的條件，即定長方程，并建立方程組。建立定長方程組以后的解題方法，與剛體導(dǎo)引的方法類似。（6）講解例題5-4該題是四桿機(jī)構(gòu)函數(shù)發(fā)生機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算，在講解的過程中，通過提問的方式，讓學(xué)生明白（b1x,b1y）參數(shù)在選取時(shí)，需要注意的問題，為什么不能隨意地取。講解如何作圖驗(yàn)證設(shè)計(jì)計(jì)算的正確性。（7）講解例題5-5該題是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)函數(shù)發(fā)生機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算。（8）四個(gè)精確點(diǎn)的綜合在四個(gè)精確點(diǎn)的情況下，與三個(gè)精確點(diǎn)的不同，方程變?yōu)榉蔷€性方程組，求解比較麻煩。講解例題5-6。（9）軌跡生成機(jī)構(gòu)的綜合這部分內(nèi)容屬于不要求學(xué)生掌握的教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)過程中，主要是講清楚如何按照給定的軌跡點(diǎn)位，來建立相應(yīng)的設(shè)計(jì)方程組和如何求解。5，作業(yè)安排與課后反思課后作業(yè)，參考教材5-6。課后反思：函數(shù)發(fā)生機(jī)構(gòu)建立方程的條件和如何求解，為什么待求的b1x,b1y不能隨意取值？了解軌跡生成機(jī)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)思路和未知參數(shù)的選取，以及轉(zhuǎn)化的方法。6，課前準(zhǔn)備預(yù)習(xí)指定參考教材5-4，5-5。第六章平面連桿機(jī)構(gòu)的近似綜合（3學(xué)時(shí)）1、教學(xué)目標(biāo)講解剛體函數(shù)發(fā)生機(jī)構(gòu)的近似綜合設(shè)計(jì)計(jì)算方法，使學(xué)生掌握用插值法進(jìn)行函數(shù)機(jī)構(gòu)近似綜合設(shè)計(jì)的基本方法，了解均方法和最佳逼近法的基本原理與特點(diǎn)。2，教學(xué)方法：采用多媒體教學(xué)，主要采用課堂講授法、根據(jù)所講內(nèi)容，采用提問法、互動(dòng)講授法等方法進(jìn)行教學(xué)、PPT與黑板板書結(jié)合使用。3,主要知識點(diǎn)和難點(diǎn)主要知識點(diǎn):平面函數(shù)近似綜合方法的基本原理，建立方程的條件。三種近似綜合方法的特點(diǎn)以及應(yīng)用的場合。主要難點(diǎn)：理解近似綜合方法進(jìn)行函數(shù)生成機(jī)構(gòu)綜合的基本原理，包括建立方程的條件，方程的求解的主要步驟。4，主要教學(xué)內(nèi)容與過程函數(shù)生成機(jī)構(gòu)的近似綜合從數(shù)學(xué)上講，實(shí)際上是函數(shù)的逼近問題，即要按照一定的條件來構(gòu)造一個(gè)函數(shù)去逼近一個(gè)已知的函數(shù)。在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由于需要確定機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)尺寸，所以，這個(gè)構(gòu)造的函數(shù)，就要包含被求的機(jī)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)參數(shù)。4,1偏差表達(dá)式的建立講解偏差表達(dá)式的建立方法和具體的表達(dá)式；講解如何確定插值點(diǎn)，還是用切貝雪夫精確點(diǎn)位置配置法來計(jì)算插值點(diǎn)；4.2插值法三參數(shù)綜合講解在建立了偏差表示式的基礎(chǔ)上，如何建立方程，求解機(jī)構(gòu)待定的結(jié)構(gòu)參數(shù)。在這里，應(yīng)重點(diǎn)講解建立方程的條件，作為三參數(shù)插值法，建立方程的條件是在插值點(diǎn)處其誤差△q為零。這樣，在插值區(qū)間計(jì)算三組對應(yīng)轉(zhuǎn)角和選定機(jī)架的偏角、主，從動(dòng)連架桿的起始角度后，可以建立一個(gè)三元一次線性方程組，從而解出a,b,c。如果不選定主、從動(dòng)連架桿的起始角，則方程有五個(gè)未知數(shù)，將是三角函數(shù)方程，很難解。講解例題6.1在講解例題6,1的過程中，提出假如在解方程后，得到的a,b,c三個(gè)桿長的參數(shù)有負(fù)數(shù)怎么辦？應(yīng)如何理解和處理。4.3均方逼近法講解均分逼近法的原理：當(dāng)機(jī)構(gòu)綜合時(shí)，在區(qū)間(x0，xm)內(nèi)，使逼近函數(shù)P(x)與給定函數(shù)F(x)的均方偏差為最小時(shí)稱為均方逼近。在講清楚原理之后，講解具體的解題步驟和方法。在講解的過程中，關(guān)鍵是講清楚建立方程的基本原理和具體的步驟，以及均分逼近法的特點(diǎn)。均方逼近法的特點(diǎn)是：由于其系數(shù)的計(jì)算是用求和的方式，對插值點(diǎn)的數(shù)量沒有限制。所以，在插值點(diǎn)數(shù)量較多的情況下，就適合運(yùn)用均方逼近法。講解例題6.24.4最佳逼近法講解最佳逼近法建立方程的基本原理：以逼近函數(shù)y=P（x）與給定函數(shù)y=F（x）的最大極限誤差的模：Δmax=max[F（x）-P（x）]在自變量所討論的區(qū)間內(nèi)（x0，xm）內(nèi)為最小作為條件，來求得機(jī)構(gòu)待定參數(shù)。最佳逼近法與插值法和均方逼近法相比，它能使極限偏差Δmax為最小，且均勻地趨于一致；而其他兩種方法則有較大的偏差存在，所以最佳逼近法的逼近精度是最好的。講解最佳逼近法具體的解題方法和步驟。講解例題6.35，作業(yè)安排與課后反思課后作業(yè)：參考教材6-1，并作圖驗(yàn)證。課后反思：三種函數(shù)機(jī)構(gòu)近似綜合方法的基本原理，建立方程組的條件是什么？三種方法各有什么特點(diǎn)？體會(huì)其中所表現(xiàn)出來的創(chuàng)造性思維。6，課前準(zhǔn)備預(yù)習(xí)指定參考教材6.1。第七章行星輪系(1)（3學(xué)時(shí)）1、教學(xué)目標(biāo)講解行星輪系的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，行星輪系的分類,行星輪系的應(yīng)用,行星輪系基本傳比的計(jì)算，使學(xué)生了解行星輪系的特點(diǎn)與應(yīng)用，掌握行星輪系基本傳動(dòng)比的計(jì)算方法。2，教學(xué)方法：采用多媒體教學(xué)，主要采用課堂講授法、根據(jù)所講內(nèi)容，采用提問法、互動(dòng)講授法等方法進(jìn)行教學(xué)、PPT與黑板板書結(jié)合使用。3,主要知識點(diǎn)和難點(diǎn)主要知識點(diǎn):行星輪系的基本結(jié)構(gòu)類型與應(yīng)用，行星輪系基本傳動(dòng)比的計(jì)算方法。主要難點(diǎn)：行星輪系基本傳動(dòng)比的計(jì)算，行星輪系傳動(dòng)比計(jì)算公式之間的關(guān)系。4，主要教學(xué)內(nèi)容與過程介紹行星輪系的基本結(jié)構(gòu)和基本類型，行星輪系的具體應(yīng)用，特別介紹行星輪系在現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電裝置中的應(yīng)用。通過分析行星輪系和一般平行軸齒輪傳動(dòng)輪系的差異，主要是行星輪的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)，而為了計(jì)算行星輪系的傳動(dòng)比，建立轉(zhuǎn)化輪系模型，使系桿不動(dòng)，這樣，就將行星輪系轉(zhuǎn)化為定軸輪系。在行星輪系中，如果b輪固定，中心輪a輸入，系桿H輸出的傳動(dòng)比為：講解例題8-1，8-2，講解3K行星輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法，講解K-H-V輪系的傳動(dòng)比計(jì)算。5，作業(yè)安排與課后反思課后作業(yè)：參考教材8-1,8-2。課后反思：行星輪系與普通定軸輪系的差異，為何通過轉(zhuǎn)化輪系就可以將行星輪系看成定軸輪系？6，課前準(zhǔn)備預(yù)習(xí)指定參考教材8.1，8.2。第七章行星輪系(2)（4學(xué)時(shí)）1、教學(xué)目標(biāo)講解混合輪系的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，混合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法,行星輪系力能和效率的計(jì)算，行星輪系功率流向，使學(xué)生了解混合輪系和功率流向的特點(diǎn)，掌握行星輪系力能和效率的基本方法，掌握混合行星輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法。2，教學(xué)方法：采用多媒體教學(xué)，主要采用課堂講授法、根據(jù)所講內(nèi)容，采用提問法、互動(dòng)講授法等方法進(jìn)行教學(xué)、PPT與黑板板書結(jié)合使用。3,主要知識點(diǎn)和難點(diǎn)主要知識點(diǎn):混合行星輪系傳動(dòng)比的計(jì)算，行星輪系力能分析與計(jì)算，行星輪系效率的基本計(jì)算方法。主要難點(diǎn)：混合行星輪系傳動(dòng)比的計(jì)算，行星輪系力能分析與計(jì)算。4，主要教學(xué)內(nèi)容與過程4.1混合行星輪系傳動(dòng)比的計(jì)算在講解前面行星輪系基本傳動(dòng)比計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，講解混合行星輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法。所謂混合行星輪系一般是指采用差動(dòng)輪系作為基本輪系，然后加上定軸輪系組合而成的輪系。由于定軸輪系和行星輪系傳動(dòng)比計(jì)算的方法不同，所以，在計(jì)算混合行星輪系的傳動(dòng)比時(shí)，首先是要正確區(qū)分定軸輪系和行星輪系，并分別計(jì)算，然后找到輪系中同時(shí)屬于行星輪系，又屬于定軸輪系的構(gòu)件作為封閉條件，將行星輪系與定軸輪系連接起來，最后，解出所要求解的傳動(dòng)比。圖8-2混合行星輪系講解參考教材例8-34.2行星輪系的構(gòu)件力能計(jì)算與功率流向（1）行星輪系有四個(gè)基本構(gòu)件，即兩個(gè)中心輪，系桿和行星輪，在進(jìn)行行星輪系各構(gòu)件上的力能分析和計(jì)算時(shí)，各基本構(gòu)件上作用的轉(zhuǎn)矩，可以通過轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)、用定軸輪系的方法來計(jì)算。這種轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中傳遞的功率，稱為“嚙合功率”，而具體判斷齒輪a或b為輸入或輸出功率，還需要按照ωa和ωH的關(guān)系來進(jìn)行判斷。如ωa＞ωH，則在轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中，a輪為輸入齒輪，而b輪為輸出齒輪，其效率為：8-8差動(dòng)混合行星輪系反之，則a輪為輸出齒輪，而b輪為輸入齒輪。在這里，應(yīng)注意講清楚轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)和實(shí)際機(jī)構(gòu)之間的差別，從力的絕對值看，其間差了一個(gè)系桿的轉(zhuǎn)動(dòng)速度ωH。講解參考教材例8-4（2）講解差動(dòng)行星輪系的功率流向在差動(dòng)混合封閉行星輪系中，如果行星輪系的基本傳動(dòng)比取的不合適，會(huì)出現(xiàn)在差動(dòng)混合輪系中特有的功率倒流現(xiàn)象，形成封閉功率流，出現(xiàn)這種現(xiàn)象，會(huì)影響響行星輪系的傳動(dòng)效率，應(yīng)將其消除。在這里，通過對8-8圖分別采用系桿輸入和γ軸輸入時(shí)，功率流向的分析，來講解封閉功率流的形成。重點(diǎn)講解有無封閉功率流的判斷方法。對圖8-8，如果設(shè)γ軸為輸入軸，則系桿H為輸出軸。從上式可以看出，當(dāng)行星輪系基本傳動(dòng)比時(shí)，則說明行星輪系中的b輪傳遞的是輸出功率，這部分功率通過a2,b2又傳回到輸入軸，形成封閉功率流。要改變這種情況，需要重新確定行星齒輪的齒數(shù)，使，這樣，就可以消除封閉功率流。講解參考教材例8-5行星輪系效率計(jì)算行星輪系用于傳遞運(yùn)動(dòng)時(shí),一般不考慮效率，但在傳遞動(dòng)力時(shí)，就有必要進(jìn)行效率的計(jì)算，以決定其設(shè)計(jì)是否合理，通過效率計(jì)算，還可以找到提高效率的途徑。行星輪系的效率計(jì)算是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，這里僅討論基本的2K-H型行星輪系效率計(jì)算的基本方法。實(shí)際行星輪系效率的損失主要有：嚙合損失，攪油損失和軸承的摩擦損失。在計(jì)算效率時(shí)，主要考慮嚙合損失。推導(dǎo)2K-H型行星齒輪的傳動(dòng)效率。圖a為中心輪輸入，系桿輸出。圖b為系桿輸入，中心輪輸出從中心論輸入和系桿輸入的圖像，分析在兩種不同情況下，對傳動(dòng)效率的影響。主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：1）不論中心輪輸入，還是系桿輸入，在iHa=1附近，都有最大效率；2）在中心輪輸入時(shí)，如果基本傳動(dòng)比取得多大，會(huì)出現(xiàn)自鎖現(xiàn)象；3）在系桿輸入時(shí)，則不論基本傳動(dòng)比如何，都不會(huì)發(fā)生自鎖。講解參考教材例8-65，作業(yè)安排與課后反思課后作業(yè)：參考教材8-3，8-4。課后反思：混合行星輪系為什么會(huì)參數(shù)功率倒流現(xiàn)象，如何判定和消除？如何在傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)正向傳動(dòng)，反向自鎖的設(shè)計(jì)。6，課前準(zhǔn)備預(yù)習(xí)指定參考教材8.3，8.4。第七章行星輪系(3)（2學(xué)時(shí)）1、教學(xué)目標(biāo)講解行星輪系齒數(shù)選配應(yīng)該滿足的條件，行星輪系均載裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；使學(xué)生了解行星輪系均載結(jié)構(gòu)的主要類型和實(shí)現(xiàn)原理，掌握行星輪系齒數(shù)選配時(shí)應(yīng)該滿足的基本要求和計(jì)算方法。2，教學(xué)方法：采用多媒體教學(xué)，主要采用課堂講授法、根據(jù)所講內(nèi)容，采用提問法、互動(dòng)講授法等方法進(jìn)行教學(xué)、PPT與黑板板書結(jié)合使用。3,主要知識點(diǎn)和難點(diǎn)主要知識點(diǎn):行星輪系齒數(shù)選配的條件，行星輪系均載裝置的基本結(jié)構(gòu)類型。主要難點(diǎn)：行星輪系齒數(shù)選配的條件和計(jì)算公式的推導(dǎo)。4，主要教學(xué)內(nèi)容與過程4.1行星輪系齒數(shù)選配的條件主要是按照行星齒輪工作的狀況，分析行星齒輪齒數(shù)選配時(shí)，應(yīng)該滿足的幾個(gè)基本要求：傳動(dòng)比要求，同軸條件，是指行星齒輪同時(shí)與兩個(gè)中心輪嚙合，應(yīng)符合中心距的要求；裝配條件：是指在裝配時(shí)，如何使多個(gè)行星輪能均勻地分布在圓周上應(yīng)滿足的條件；鄰接條件：是指在行星齒輪裝入后，行星輪之間不能碰撞。這里主要是按照這些條件的定義和要求，推導(dǎo)具體的公式。4.2行星齒輪均載裝置設(shè)計(jì)為什么行星齒輪需要均載裝置，這是因?yàn)樵谛行禽喯抵?，中心輪同時(shí)與多個(gè)行星齒輪嚙合，由于制造誤差，在與多個(gè)齒輪同時(shí)嚙合的過程中，很容易出現(xiàn)載荷不均的現(xiàn)象，會(huì)影響到齒輪的載荷，如果過分偏載，會(huì)影響齒輪的可靠性。（1）浮動(dòng)構(gòu)件均載裝置所謂“浮動(dòng)構(gòu)件”是在行星輪系中，有一個(gè)或兩個(gè)基本構(gòu)件的徑向位置沒有固定，而是靠工作時(shí)各行星輪的作用力自由浮動(dòng)。由于行星輪是對稱布置的，當(dāng)浮動(dòng)構(gòu)件處于平衡位置時(shí)，其載荷也是平衡的。（2）懸臂支撐均載結(jié)構(gòu)是利用懸臂梁端部在受載時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定變形的原理，使行星輪間的載荷分配均勻。（3）彈性元件均載結(jié)構(gòu)是在行星輪系中，設(shè)置柔性較大的彈性元件來使各行星輪載荷分布均勻。這里主要是按照參考教材上的例圖，來對具體的設(shè)計(jì)裝配圖進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和講解。5，作業(yè)安排與課后反思課后反思：行星輪系齒數(shù)選配的條件有哪些？行星齒輪為什么需要進(jìn)行均載設(shè)計(jì)？具體的均載設(shè)計(jì)有哪些基本類型？。6，課前準(zhǔn)備預(yù)習(xí)指定參考教材8.5,8.6。綜合舉例（3學(xué)時(shí)）1、教學(xué)目標(biāo)通過綜合舉例，將機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)所學(xué)主要內(nèi)容：按照實(shí)際要求，進(jìn)行平面機(jī)構(gòu)的型式比較選擇與綜合，尺寸綜合的相關(guān)知識串起來講，鞏固學(xué)生所學(xué)相關(guān)的知識，以及在具體應(yīng)用中，應(yīng)注意的問題。2，教學(xué)方法：采用多媒體教學(xué)，主要采用課堂講授法、根據(jù)所講內(nèi)容，采用提問法、互動(dòng)講授法等方法進(jìn)行教學(xué)、PPT與黑板板書結(jié)合使用。3,主要知識點(diǎn)和難點(diǎn)主要知識點(diǎn):按照實(shí)際的需要，如何進(jìn)行機(jī)構(gòu)的基本型式選擇，機(jī)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)與綜合。主要難點(diǎn)：機(jī)構(gòu)的合理選性與尺寸的綜合計(jì)算。4，主要教學(xué)內(nèi)容與過程是以一個(gè)壓延拉伸機(jī)構(gòu)為設(shè)計(jì)對象，按照壓延拉伸機(jī)構(gòu)的工藝要求，需要完成工件的壓緊與拉伸兩個(gè)動(dòng)作，對功能進(jìn)行分析后，確定需要兩套機(jī)構(gòu)才能共同完成。圖3-24工藝動(dòng)作循環(huán)圖按照工藝動(dòng)作要求，將機(jī)構(gòu)分為拉伸機(jī)構(gòu)與壓緊機(jī)構(gòu)兩部分，分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。對壓緊機(jī)構(gòu)，要求長時(shí)間基本處于壓緊位置不動(dòng)，按照其動(dòng)作特點(diǎn)，可找出如下機(jī)構(gòu)可作為備選的機(jī)構(gòu)形式：最后經(jīng)過對機(jī)構(gòu)具體特點(diǎn)的分析，決定選取機(jī)構(gòu)C作為基本型式。由于沖壓拉伸機(jī)構(gòu)需要急回特性，且機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)曲線不是對稱曲線，所以，最簡單的四桿曲柄連桿機(jī)構(gòu)是不能滿足要求的，可以在6桿機(jī)構(gòu)中選擇可能的形式：圖3-31六桿機(jī)構(gòu)備選方案按照上述機(jī)構(gòu)類型的特點(diǎn)，通過分析，可以選用方案a。其他機(jī)構(gòu)方案從滑塊輸出看，實(shí)際上都是由簡單的四桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成的，所以不能采用。在機(jī)構(gòu)的形式綜合部分，主要是通過對具體工藝要求的分析，來找出可能的備選機(jī)構(gòu)形式，在講課的過程中，主要是需要使學(xué)生理解工藝的需求，和這種需求對機(jī)構(gòu)的要求是什么。（2）機(jī)構(gòu)的