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第一章绪论
了解机械原理研究的对象及内容，明确学习机械原理的目的；了解学好本课程方法。
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●1.1机械原理课程的研究对象
研究对象是机械
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●1.2机械原理课程的研究内容、目的和方法
从总体上把握课程的重点内容，学习本课程的目的和方法，简单来说就是学什么，为什么学，怎样学。
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第二章平面机构的结构分析
掌握平面机构结构分析的方法，不仅为学习各类机构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机构的创新设计提供一条途径。借助动画、图例讲授运动副的定义、类型、机构运动简图，针对几种不同的情况，分析、推理机构具有确定的运动条件，根据实例推理得到机构自由度的计算公式。
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●2.1机构的组成
本小节主要掌握构件、运动副、自由度、约束、运动链及机构的概念，运动副的分类
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●2.2机构运动简图的绘制（上）
掌握机构运动简图的概念，绘制方法
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●2.3机构运动简图绘制（下）
掌握机构运动简图的概念，绘制方法
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●2.4机构具有确定运动的条件
当机构的自由度F=原动件数目时，机构具有确定的相对运动；
当机构的自由度F>原动件数目时，机构有运动但规律不确定；
机构的自由度F -
●2.5机构自由度计算时应注意的问题（上）
复合铰链、局部自由度、虚约束地存在会给自由度计算带来麻烦，在计算机构自由度时要正确确定运动副的数目，去除局部自由度和虚约束，不然会导致结果错误。
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●2.6机构自由度计算时应注意的问题（下）
复合铰链、局部自由度、虚约束地存在会给自由度计算带来麻烦，在计算机构自由度时要正确确定运动副的数目，去除局部自由度和虚约束，不然会导致结果错误。
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●2.7机构自由度计算例题
复合铰链、局部自由度、虚约束地存在会给自由度计算带来麻烦，在计算机构自由度时要正确确定运动副的数目，去除局部自由度和虚约束，不然会导致结果错误。
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●2.8平面机构的组成原理
平面机构中的高副低代的方法、平面机构的组成原理，杆组的定义
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●2.9平面机构的结构分析
掌握拆杆组的方法，注意拆杆组前要先去除局部自由度、虚约束并高副低代，然后从远离原动件的构件开始拆分，先试拆II级组，若拆不成再试拆三级组，直至拆到只剩原动件和机架。
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●2.10实验一 机械原理实验简介1
机构的组成、齿轮机构、凸轮机构、平面连杆机构、间歇机构以及组合机构。
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●2.11实验一 常见机构认识1
机构的类型和组成
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●2.12实验一 常见机构认识2
齿轮基本参数和齿轮机构的类型
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●2.13实验一 常见机构认识3
轮系的用途和功用
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●2.14实验一 常见机构认识4
凸轮机构
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●2.15实验一 常见机构认识5
平面连杆机构的类型和应用
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●2.16实验一 常见机构认识6
间歇机构
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●2.17实验一 常见机构认识7
组合机构
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●2.18实验一 常见机构认识8
实验一思考题
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●2.19实验二 机构运动简图测绘1
机构1分析
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●2.20实验二 机构运动简图测绘2
机构2分析说明
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第三章平面机构的运动分析
本章主要内容有利用速度瞬心对机构进行速度分析，利用相对运动原理对机构进行速度和加速度分析，要求掌握速度瞬心的概念、确定方法及其应用，要求学生能够掌握相对运动原理并利用矢量方程图解法进行平面机构运动分析，以达到对实际机构进行速度、加速度分析。
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●3.1速度瞬心的概念及其确定方法
掌握速度瞬心、机构中瞬心的数目、机构中瞬心位置的确定、三心定理
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●3.2速度瞬心的确定及其在速度分析中的应用
通过速度瞬心在平面机构的速度分析中的应用，使学生对速度瞬心的含义及其意义有深刻的认识，并掌握其如何应用
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●3.3矢量方程图解法进行机构速度分析
深刻理解相对运动原理的含义，能够针对不同的相对运动列出矢量方程式，并分清牵连运动和相对运动
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●3.4同一构件上两点间的速度分析图解
根据相对运动原理，列出同一构件上两点间的速度矢量方程，并分析出方向和大小的已知量和未知量，画出速度矢量多边形，求解出各未知量
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●3.5同一构件上两点间的加速度分析图解
根据相对运动原理，列出同一构件上两点间的加速度矢量方程，并分析出方向和大小的已知量和未知量，画出加速度矢量多边形，求解出各未知量
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●3.6两构件重合点间的速度分析图解法
根据相对运动原理，列出形成移动副的重合点间的速度矢量方程，并分析出方向和大小的已知量和未知量，画出速度矢量多边形，求解出各未知量
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●3.7两构件重合点间的加速度分析图解法
根据相对运动原理，列出形成移动副的重合点间的加速度矢量方程，在速度分析完成的基础上分析出方向和大小的已知量和未知量，画出加速度矢量多边形，求解出各未知量
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第四章平面机构的力分析
熟练掌握移动副、螺旋副、转动副中摩擦问题的分析和计算方法；掌握效率的计算方法，了解提高机械效率的途径及摩擦在机械中的应用；正确理解机械自锁的概念，掌握确定自锁条件的方法。
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●4.1移动副中的摩擦
掌握考虑摩擦时移动副总反力方向的确定，首先不考虑摩擦判断反力的方向，考虑摩擦时总反力与相对运动方向成90°+ψ（摩擦角）。注意槽面摩擦，当量摩擦系数的定义，影响因素，斜面机构的受力分析。
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●4.2螺旋副中的摩擦
掌握考虑摩擦时螺旋副的拧紧和放松力矩，在各种情况下的驱动力和生产阻力。螺旋副拧紧时可以看作是滑块沿斜面匀速上升，放松时可以看作滑块沿斜面匀速下降，以斜面机构为基础推导出螺旋副拧紧力矩和放松力矩。
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●4.3转动副中的摩擦
掌握径向轴承总反力方位的确定、摩擦阻力矩的计算，摩擦圆、摩擦圆半径。考虑摩擦时转动副总反力的确定方法：首先不考虑摩擦判断总反力的方向，其次考虑摩擦时总反力与摩擦圆相切，最后判断切点位置，总反力对转动中心的力矩与相对运动相反。
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●4.4考虑摩擦时机构力分析 （上）
通过例题重点讲解各运动副总反力方位的确定及摩擦力、摩擦阻力矩的计算。在分析机构的受力时，要遵循以下步骤：
1）计算出摩擦角和摩擦圆半径，并画出摩擦圆；
2）从二力构件着手分析，根据构件受拉或受压及该杆相对于另一杆件的转动方向，确定作用在该构件上的两个总反力方位；
3）进行已知力作用构件的力分析；
4）进行所求力作用构件作力分析。 -
●4.5考虑摩擦时机构力分析 （下）
1）计算出摩擦角和摩擦圆半径，并画出摩擦圆；
2）从二力构件着手分析，根据构件受拉或受压及该杆相对于另一杆件的转动方向，确定作用在该构件上的两个总反力方位；
3）进行已知力作用构件的力分析；
4）进行所求力作用构件作力分析。
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第五章机械 的效率及自锁
掌握机械效率的求解方法： 机械效率的表达式：功、功率、力、力矩的表达式。
掌握理想机械、理想驱动力、理想生产阻力、理想驱动力矩和理想生产阻力的概念。
掌握机组的效率的计算方法：串联、并联和混联机组。
了解提高机组效率的措施。 -
●5.1 机械的效率
机械效率的表达式：功、功率、力、力矩的表达式。理想机械、理想驱动力、理想生产阻力、理想驱动力矩和理想生产阻力的概念。
机组的效率的计算：串联、并联和混联机组。 -
●5.2 机组机械效率的计算
机组的效率的计算：串联、并联和混联机组。提高串联机组和并联机组效率的方法。
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●5.3 提高机械效率的措施
提高机械效率的措施：尽量简化机械系统；选择合适的运动副形式；尽量减小构件的尺寸；尽量减小运动副中的摩擦。
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●5.4 机械的自锁
机械自锁的概念、机械自锁的条件、机械自锁的意义和应用
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●5.5机械自锁条件的确定
机械自锁的概念、机械自锁的条件、机械自锁的意义和应用
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●5.6机械自锁举例
通过例题讲解如何根据具体情况，选择判断机构自锁的条件，确定机构自锁的条件的方法。
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第六章连杆机构及其设计
本章重点介绍平面四杆机构的基本型式、应用及演化方式，有关特性如急回运动特性、压力角、传动角及死点位置，能根据实际要求，确定满足需求的平面连杆机构的类型，选择合适的设计方法设计出平面连杆机构。
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●6.1连杆机构概述
理解连杆机构的概念、特点
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●6.2铰链四杆机构的类型和应用
铰链四杆机构是平面连杆机构的最基本型式，按两连架杆运动不同可分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构，通过动画演示，加深学生对铰链四杆机构的基本类型的掌握，结合工程实例，让学生明白学好平面连杆机构的重要性。
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●6.3平面四杆机构的演化
演化方式有：
1.改变构件的形状和运动尺寸
2.改变运动副的尺寸
3.取不同构件为机架(机构倒置）
4.运动元素的逆换 -
●6.4平面四杆机构的特性1
当四杆机构满足最短干+最长杆小于等于其余两杆之和时，存在周转副，当取最短杆为机架或连架杆时存在曲柄。
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●6.5平面四杆机构的特性2
急回运动特性、行程速比系数、极位角
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●6.6平面四杆机构的特性3
铰链四杆机构存在曲柄的条件
急回运动特性与行程速比系数
运动的连续性
压力角、传动角和死点 -
●6.7平面四杆机构的设计1
本节学习连杆设计的基本问题，用作图法设计常用的四杆机构，重点是给定连杆的几个位置、给定两个连架杆的几组对应位置关系及给定行程速比系数K设计四杆机构。
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●6.8平面四杆机构的设计2
本节学习连杆设计的基本问题，用作图法设计常用的四杆机构，重点是给定连杆的几个位置、给定两个连架杆的几组对应位置关系及给定行程速比系数K设计四杆机构。
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●6.9平面四杆机构的设计3
本节学习连杆设计的基本问题，用作图法设计常用的四杆机构，重点是给定连杆的几个位置、给定两个连架杆的几组对应位置关系及给定行程速比系数K设计四杆机构。
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第七章凸轮机构及其设计
熟悉凸轮机构的应用及分类
掌握推杆从动件常见的运动规律并能进行合理的运动规律选择
掌握反转法原理并会用反转法绘制凸轮轮廓曲线
掌握凸轮基圆半径、滚子半径等基本参数的确定方法
通过本章的学习，要求掌握凸轮机构的运动设计。即根据使用场合和工作要求选择凸轮机构的型式、选择或设计从动件的运动规律、合理确定凸轮的基圆半径、正确设计出凸轮的轮廓曲线，并对设计出的凸轮机构进行分析以校核其是否满足设计要求。 -
●7.1凸轮机构的应用和分类
掌握凸轮机构的组成、工作原理、分类及应用场合
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●7.2从动件运动规律的设计（上）
熟练掌握凸轮机构的专有名词及含义，如基圆、偏距圆、位移、行程、推程、远休、回程、近休过程及运动角等；掌握从动件常用的运动规律等速运动规律、等加速等减速运动规律、余弦加速度运动规律、正弦加速度运动规律及高次多项式运动规律的特点及适用场合，能根据实际工作要求选择合适的运动规律。
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●7.3从动件运动规律的设计（下）
熟练掌握凸轮机构的专有名词及含义，如基圆、偏距圆、位移、行程、推程、远休、回程、近休过程及运动角等；掌握从动件常用的运动规律等速运动规律、等加速等减速运动规律、余弦加速度运动规律、正弦加速度运动规律及高次多项式运动规律的特点及适用场合，能根据实际工作要求选择合适的运动规律。
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●7.4凸轮机构的力学特性
掌握凸轮机构压力角的定义及确定方法，理解偏置方位不同对压力角的影响
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●7.5凸轮轮廓曲线的设计（上）
深刻理解反转法原理，关键要注意反转过程中从动件中心线位置的确定和位移的量取，以对心尖顶从动件盘形凸轮机构为基础掌握图解法设计凸轮轮廓曲线的方法，偏置尖顶从动件、滚子从动件及平底从动件对比与对心尖顶从动件的不同之处便可掌握。对于摆动从动件凸轮轮廓曲线的设计，关键要注意反转过程中摆杆初始位置的确定和角位移的量取。
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●7.6凸轮轮廓曲线的设计（中）
深刻理解反转法原理，关键要注意反转过程中从动件中心线位置的确定和位移的量取，以对心尖顶从动件盘形凸轮机构为基础掌握图解法设计凸轮轮廓曲线的方法，偏置尖顶从动件、滚子从动件及平底从动件对比与对心尖顶从动件的不同之处便可掌握。对于摆动从动件凸轮轮廓曲线的设计，关键要注意反转过程中摆杆初始位置的确定和角位移的量取。
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●7.7凸轮轮廓曲线的设计（下）
深刻理解反转法原理，关键要注意反转过程中从动件中心线位置的确定和位移的量取，以对心尖顶从动件盘形凸轮机构为基础掌握图解法设计凸轮轮廓曲线的方法，偏置尖顶从动件、滚子从动件及平底从动件对比与对心尖顶从动件的不同之处便可掌握。对于摆动从动件凸轮轮廓曲线的设计，关键要注意反转过程中摆杆初始位置的确定和角位移的量取。
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●7.8凸轮机构基本参数的确定
本节重点介绍凸轮机构的偏置方位、基圆半径的确定、滚子推杆滚子半径的选择、平底推杆平底尺寸的确定。从动件偏置方位、基圆半径的大小都会影响压力角，采用正偏置会减小推程压力角，合理选取偏置方位和基圆半径有利于提高凸轮机构的传力性能和效率。滚子半径的选取要注意避免运动失真现象并满足强度要求。
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第八章齿轮机构及其设计
通过本章的学习，要求学生能够根据设计要求确定齿轮传动的类型，并进行相应的设计计算，确定齿轮的几何尺寸，掌握直齿齿轮的基本参数及几何尺寸间的关系
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●8.1齿轮机构的特点及类型
熟悉齿轮机构类型和特点
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●8.2齿轮的齿廓曲线
齿轮传动的传动比
啮合基本定律
常用齿廓曲线 -
●8.3渐开线齿廓的特点及啮合特性 （上）
掌握渐开线的形成及其特性
熟练掌握渐开线齿廓的啮合特点：渐开线齿廓能保证定转动比传动、渐开线齿廓线的正压力方向不变、渐开线齿廓传动具有中心距的可分性 -
●8.4渐开线齿廓的特点及啮合特性 （下）
掌握渐开线的形成及其特性
熟练掌握渐开线齿廓的啮合特点：渐开线齿廓能保证定转动比传动、渐开线齿廓线的正压力方向不变、渐开线齿廓传动具有中心距的可分性 -
●8.5 渐开线标准齿轮的名称、基本参数和几何尺寸（上）
通过学习使学生掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称、符号、基本参数和几何尺寸的计算，是齿轮传动中最基础的知识
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●8.6渐开线标准齿轮的名称、基本参数和几何尺寸（下）
通过学习使学生掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称、符号、基本参数和几何尺寸的计算，是齿轮传动中最基础的知识
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●8.7渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动（上）
掌握一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件
能够正确计算齿轮传动的中心距 -
●8.8 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动（下）
掌握一对齿轮啮合过程及连续传动条件
掌握重合度的计算 -
●8.9渐开线齿轮的切制原理及根切现象（上）
了解齿廓切制的基本原理
熟悉渐开线齿廓的根切现象及原因
掌握标准齿轮不发生根切的最小齿数 -
●8.10渐开线齿轮的切制原理及根切现象（下）
了解齿廓切制的基本原理
熟悉渐开线齿廓的根切现象及原因
掌握标准齿轮不发生根切的最小齿数 -
●8.11变位齿轮（上）
通过学习使学生了解变位齿轮的概念及形成过程，对变位齿轮有一个直观的印象，掌握变位齿轮可以避免齿轮加工时被根切。
1、变位齿轮：变位的方法，变位齿轮的几何尺寸计算。
2、变位齿轮传动。 -
●8.12变位齿轮（下）
通过学习使学生了解变位齿轮的概念及形成过程，对变位齿轮有一个直观的印象，掌握变位齿轮可以避免齿轮加工时被根切。
1、变位齿轮：变位的方法，变位齿轮的几何尺寸计算。
2、变位齿轮传动。 -
●8.13斜齿圆柱齿轮传动（上）
斜齿轮齿廓曲面的形式及啮合特点、斜齿轮的基本参数、斜齿轮传动的几何尺寸、一对斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件、斜齿轮传动的重合度、斜齿圆柱齿轮的当量齿数、斜齿轮传动的优缺点。
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●8.14斜齿圆柱齿轮传动（下）
斜齿轮齿廓曲面的形式及啮合特点、斜齿轮的基本参数、斜齿轮传动的几何尺寸、一对斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件、斜齿轮传动的重合度、斜齿圆柱齿轮的当量齿数、斜齿轮传动的优缺点。
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●8.15实验三 渐开线齿轮范成仪原理实验
① 掌握用范成法制造渐开线齿轮的基本原理。观察齿廓渐开线部分及过渡曲线部分的形成过程。
② 了解渐开线齿轮的根切现象和齿顶变尖现象，分析、比较标准齿轮与变位修正齿轮的异同点。
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第九章齿轮系及其设计
掌握轮系的类型及特点，通过动画演示，加深学生对轮系的类型、运转过程的理解，熟练掌握定轴轮系、周转轮系和复合轮系传动比的计算方法，了解轮系的功用。重点讲解运用“机构转换法”计算周转轮系的传动比，并利用实例讲解在利用周转轮系传动比的表达式计算周转轮系传动比时应注意的问题。举例讲述如何从复合轮系中正确找出各个单一周转轮系，并通过例题使学生掌握复合轮系的传动比计算。
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●9.1齿轮系的分类
掌握定轴轮系、周转轮系、复合轮系的概念、组成及特点，会判断轮系属于何种类型
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●9.2定 轴 轮 系 传 动 比 的 计 算 （上）
掌握定轴轮系传动比大小的计算、两构件转向关系的确定
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●9.3定 轴 轮 系 传 动 比 的 计 算（中）
掌握定轴轮系传动比大小的计算、两构件转向关系的确定
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●9.4定 轴 轮 系 传 动 比 的 计 算 （下）
掌握定轴轮系传动比大小的计算、两构件转向关系的确定
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●9.5周 转 轮 系 传 动 比 的 计 算 （上）
熟练掌握周转轮系传动比的计算方法
掌握转化轮系法的基本原理 -
●9.6周 转 轮 系 传 动 比 的 计 算 （下）
熟练掌握周转轮系传动比的计算方法
掌握转化轮系法的基本原理 -
●9.7复 合 轮 系 的 传 动 比 计 算
复合轮系的传动比计算是本章的重点和难点，在计算时关键是能够从复合轮系中划分出基本轮系，即周转轮系和定轴轮系，划分时先找到行星轮再找出行星架和太阳轮，从而找到各个单一周转轮系，将周转轮系与定轴轮系分开后再分别计算其传动比，最后联立求解出复合轮系的传动比。
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●9.8 轮 系 的 功 用
结合日常生活及工程实际讲述轮系的功用，实现分路传动 、获得较大的传动比 、实现变速传动 、实现换向传动、用于运动的合成、用于运动的分解、在尺寸和重量较小的情况下，实现大功率传递
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第十章其他常用机构
本章主要介绍间歇运动机构(如棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间歇运动机构和不完全齿轮机构等)、万向联轴器和螺旋机构的工作原理及特点。
通过本章的学习，要求熟悉间歇运动机构的特点和应用，了解万向联轴器、螺旋机构特点和应用。 -
●10.1棘轮机构（上）
棘轮机构的组成及运动特点。
常用棘轮机构的间歇运动特性。
分析棘轮机构的运动特点和应用实例，培养善于理论联系实际的思维方式。 -
●10.2棘轮机构（下）
棘轮机构的组成及运动特点。
常用棘轮机构的间歇运动特性。
分析棘轮机构的运动特点和应用实例，培养善于理论联系实际的思维方式。 -
●10.3槽轮机构
槽轮机构的组成及运动特点。
常用槽轮机构的间歇运动特性。
能够分析槽轮机构的运动特点和应用实例，培养善于理论联系实际的思维方式。 -
●10.4凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构
凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构的工作原理及特点；
凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构的类型及应用。 -
●10.5螺旋机构、万向联轴器
螺旋机构的组成及特点，运动分析，设计要点；
万向联轴器的组成及特点，运动特性，恒等速条件。 -
●10.6实验四 基于机构原理的拼接设计
① 培养学生运用创造性思维方法，遵循创造性基本原理、法则，运用机构构型的创新设计方法，设计、拼装满足预定运动规律的机械传动系统。
② 要求学生灵活应用以下几种机构构型的创新设计方法，创造性的设计、拼接机构系统。
③ 加深对执行构件的基本运动和机构的基本功能的了解和掌握。
④培养学生的工程实践动手能力。
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第十一章机械的运转及其速度波动的调节
本章研究的内容：
研究在外力作用下机械的运动规律；
机械运转速度的波动及其调节方法。 -
●11.1概述
研究在外力作用下机械的真实运动规律，目的是为运动分析作准备。
研究机械运转速度的波动及其调节方法，目的是使机械的转速在允许范围内波动，而保证正常工作。 -
●11.2机械运动方程的建立
研究机构的运转问题时，需建立包含作用在机械_上的力、构件的质量、转动惯量和其运动参数的机械运动方程。
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●11.3机械运动方程式的建立与求解
由前可知，单自由度机械系统的运动方程式可用其等效构件的运动方程式来表示，其等效力矩(或等效力)可能是位置、速度或时间的函数，而其等效转动惯量(或等效质量)可能是常数或位置的函数， 而且它们又可以用函数、数值表格或曲线等形式给出。因此，求解运动方程式的方法也不尽相同，一般有解析法、数值计算法和图解法等。
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●11.4机械运转的周期性速度波动及调节（上）
机械在稳定运转阶段，其原动件的角速度在其恒定的平均角速度上下瞬时的变化(即出现波动)，但在一个周期T的始末，其角速度是相等的，这时机械具有的动能是相等的。这种速度波动就称为机械的周期性速度波动。
本节介绍周期性速度波动产生的原因，周期性速度波动的调节，飞轮的简易设计。 -
●11.5机械运转的周期性速度波动及调节（下）
机械在稳定运转阶段，其原动件的角速度在其恒定的平均角速度上下瞬时的变化(即出现波动)，但在一个周期T的始末，其角速度是相等的，这时机械具有的动能是相等的。这种速度波动就称为机械的周期性速度波动。
本节介绍周期性速度波动产生的原因，周期性速度波动的调节，飞轮的简易设计。 -
●11.6机械的非周期性速度波动及其调节
本节介绍机械的非周期性速度波动及调节，包括对以电动机、内燃机为原动机的机械的调节两种情况。
