机械原理自测题（精选8篇）
1.车轮在地面上纯滚动并以常速v前进，则轮缘上K点的绝对加速度αK=αnk=VKn/KP。-----------()
题 1 图
2.高副两元素之间相对运动有滚动和滑动时，其瞬心就在两元素的接触点。--------()
3.在图示机构中，已知ω1及机构尺寸，为求解C2点的加速度，只要列出一个矢量方程aC2=aB2+anC2B2+atC2B2就可以用图解法将aC2求出。---()
题3图 题4图
4.在用相对运动图解法讨论杆2和杆3上的瞬时重合点的速度和加速度关系时，可以选择任意点作为瞬时重合点。--------()5.给定图示机构的位置图和速度多边形，则图示的akB2B3的方向是对的。---------()k2323
题 5 图 题 6 图 6.图示机构中，因为vB1=vB2，aB1=aB2，所以akB3B2=aB3B1=2ω1vB3B1。-------------()
7.平面连杆机构的活动件数为n，则可构成的机构瞬心数是n(n+1)/2。-------------()
8.在同一构件上，任意两点的绝对加速度间的关系式中不包含哥氏加速度。--------()
9.当牵连运动为转动，相对运动是移动时，一定会产生哥氏加速度。--------------()
10.在平面机构中，不与机架直接相连的构件上任一点的绝对速度均不为零。-------()
11.任何一种曲柄滑块机构，当曲柄为原动件时，它的行程速比系数K=1。----------()
12.在摆动导杆机构中，若取曲柄为原动件时，机构无死点位置；而取导杆为原动件时，则机构有两个死点位置。--------()
13.在曲柄滑块机构中，只要原动件是滑块，就必然有死点存在。-----------------()
14.在铰链四杆机构中，凡是双曲柄机构，其杆长关系必须满足：最短杆与最长杆杆长之和大于其它两杆杆长之和。------()
15.铰链四杆机构是由平面低副组成的四杆机构。()
16.任何平面四杆机构出现死点时，都是不利的，因此应设法避免。---------------()
17.平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角是否大于零。---------------------()
18.平面四杆机构的传动角在机构运动过程中是时刻变化的，为保证机构的动力性能，应限制其最小值γ不小于某一许用值［γ］。--------------------------()
19.在曲柄摇杆机构中，若以曲柄为原动件时，最小传动角γ曲柄与机架两个共线位置之一处。------------()
20.在偏置曲柄滑块机构中，若以曲柄为原动件时，最小传动角γ现在曲柄与机架(即滑块的导 路)相平行的位置。
min
min
可能出现在可能出--------------------------()
21.摆动导杆机构不存在急回特性。-----------()
22.增大构件的惯性，是机构通过死点位置的唯一办法。------------------------()
23.平面连杆机构中，从动件同连杆两次共线的位置，出现最小传动角。----------()
24.双摇杆机构不会出现死点位置。------------()
25.凡曲柄摇杆机构，极位夹角θ必不等于0，故它总具有急回特征。--------------()
26.图示铰链四杆机构ABCD中，可变长度的a杆在某种合适的长度下，它能获得曲柄摇杆机构。--()
题 26 图
27.曲柄摇杆机构只能将回转运动转换为往复摆动。-----------------------------()
28.在铰链四杆机构中，若存在曲柄，则曲柄一定为最短杆。---------------------()
29.在单缸内燃机中若不计运动副的摩擦，则活塞在任何位置均可驱动曲柄。-------()
30.当曲柄摇杆机构把往复摆动运动转变成旋转运动时，曲柄与连杆共线的位置，就是曲柄的“死点”位置。------------()
31.杆长不等的双曲柄机构无死点位置。--------()
32.在转动导杆机构中，不论取曲柄或导杆为原动件，机构均无死点位置。---------()
33.偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，其推程运动角等于凸轮对应推程廓线所对中心角；其回程运动角等于凸轮对应回程廓线所对中心角。---------------()
34.在直动从动件盘形凸轮机构中进行合理的偏置，是为了同时减小推程压力角和回程压力角。-()
35.当凸轮机构的压力角的最大值超过许用值时，就必然出现自琐现象。------------()
36.凸轮机构中，滚子从动件使用最多，因为它是三种从动件中的最基本形式。------()
37.直动平底从动件盘形凸轮机构工作中，其压力角始终不变。--------------------()
38.滚子从动件盘形凸轮机构中，基圆半径和压力角应在凸轮的实际廓线上来度量。--()39.滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的法向等距曲线。因此，只要将理论廓线上各点的向径减去滚子半径，便可得到实际轮廓曲线上相应点的向径。-----------------------()
40.两构件组成一般情况的高副即非纯滚动高副时，其瞬心就在高副接触点处。------()
41.从动件按等加速等减速运动规律运动时，推程的始点、中点及终点存在柔性冲击。因此，这种运动规律只适用于中速重载的凸轮机构中。------------------()
42.从动件按等加速等减速运动规律运动是指从动件在推程中按等加速运动，而在回程中则按等减速运动，且它们的绝对值相等。--------------------------()
43.从动件按等速运动规律运动时，推程起始点存在刚性冲击，因此常用于低速轻载的凸轮机构中。----------------------()
44.在对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，当从动件按等速运动规律运动时，对应的凸轮廓线是一条阿米德螺旋线。-----()
45.在直动从动件盘形凸轮机构中，当从动件按简谐运动规律运动时，必然不存在刚性冲击和柔性冲击。-------------------()
46.在直动从动件盘形凸轮机构中，无论选取何种运动规律，从动件回程加速度均为负值。-()
47.凸轮的理论廓线与实际廓线几何尺寸不同，但其形状总是相似的。---------------()
48.为实现从动件的某种运动规律而设计一对心直动尖顶从动件凸轮机构。当该凸轮制造完后，若改为直动滚子从动件代替原来的直动尖顶从动件，仍能实现原来的运动规律。------------------()
49.偏置直动滚子从动件位移变化与相应理论廓线极径增量变化相等。---------------()
50.设计对心直动平底从动件盘形凸轮机构时，若要求平底与导路中心线垂直，则平底左右两侧的宽度必须分别大于导路中心线到左右两侧最远切点的距离，以保证在所有位 置平底都能与凸轮廓线相切。-()
51.在凸轮理论廓线一定的条件下，从动件上的滚子半径越大，则凸轮机构的压力角越小。--()
52.在对心直动平底从动件凸轮机构中，如平底与从动件导路中心线垂直，平底与实际轮廓线相切的切点位置是随凸轮的转动而变化的，从导路中心线到左右两侧最远的切点分别对应于升程和回程出现vmax的位置处。----------------()
53.在盘形凸轮机构中，其对心直动尖顶从动件的位移变化与相应实际廓线极径增量的变化相等。----------------------------()
54.在盘形凸轮机构中，对心直动滚子从动件的位移变化与相应理论廓线极径增量变化相等。-()
55.一对外啮合的直齿圆柱标准齿轮，小轮的齿根厚度比大轮的齿根厚度大。---------()
56.一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是pb1=pb2。--------------------------()
57.一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱齿轮，其啮合角一定为20。--------------()
58.一对直齿圆柱齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。-----------------------()
59.一对相互啮合的直齿圆柱齿轮的安装中心距加大时，其分度圆压力角也随之加大。--()
60.标准直齿圆柱齿轮传动的实际中心距恒等于标准中心距。----------------------()
61.渐开线标准齿轮的齿根圆恒大于基圆。-------()
62.渐开线直齿圆柱齿轮同一基圆的两同向渐开线为等距线。---------------------()
63.一个渐开线圆柱外齿轮，当基圆大于齿根圆时，基圆以内部分的齿廓曲线，都不是渐开线。-()64.对于单个齿轮来说，分度圆半径就等于节圆半径。----------------------------()
65.根据渐开线性质，基圆之内没有渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大些。--()
66.所谓直齿圆柱标准齿轮就是分度圆上的压力角和模数均为标准值的齿轮。--------()
67.共轭齿廓就是一对能满足齿廓啮合基本定律的齿廓。--------------------------()
68.齿廓啮合基本定律就是使齿廓能保持连续传动的定律。------------------------()
69.渐开线齿廓上各点的曲率半径处处不等，基圆处的曲率半径为rb。--------------()
70.渐开线齿廓上某点的曲率半径就是该点的回转半径。--------------------------()
71.在渐开线齿轮传动中，齿轮与齿条传动的啮合角始终与分度圆上的压力角相等。--()
72.用范成法切制渐开线直齿圆柱齿轮发生根切的原因是齿轮太小了，大的齿轮就不会根切。--()
73.用成形铣刀加工α=20，ha*=1，z=13的渐开线直齿圆柱齿轮时，一定会发生根切 现象。--()
74.范成法切削渐开线齿轮时，模数为m、压力角为α的刀具可以切削相同模数和压力角的任何齿数的 齿轮。----------------()
75.齿数z＞17的渐开线直齿圆柱齿轮用范成法加工时，即使变位系数x＜0，也一定不会发生根切。-()
76.变位系数x0的渐开线直齿圆柱齿轮一定是标准齿轮。-----------------------()
77.一对正传动的渐开线直齿圆柱齿轮传动中，也可以有负变位齿轮。--------------()
78.渐开线正变位齿轮与标准齿轮相比较，其基圆半径rb加大了。-----------------()
79.渐开线正变位齿轮与标准齿轮相比较，其分度圆齿厚S增大了。-----------------()
80.渐开线直齿圆柱外齿轮，不管是标准的，还是变位的，其齿顶压力角总比渐开线在齿根部分的压力角大。-----------------()
81.只有相互啮合的渐开线齿轮的变位系数x1，x2都是正值时，这对齿轮传动才叫正传动。--()
82.渐开线正变位外齿轮与标准齿轮相比较，其齿根高hf增大了。----------------------()
83.一对渐开线直齿圆柱齿轮在无侧隙传动且中心距a=m(z1+z2)/2时，则必定是一对 标准齿轮传动。()84.影响渐开线齿廓形状的参数有z，a等，但同模数无关。----------------------------()
85.在直齿圆柱齿轮传动中，齿厚和齿槽宽相等的圆一定是分度圆。--------------------()
86.满足正确啮合条件的大小两直齿圆柱齿轮齿形相同。------------------------------()
87.渐开线标准直齿圆柱齿轮A，分别同时与齿轮B、C啮合传动，则齿轮A上的分度圆只有一个，但节圆可以有两个。-----------()
88.m，α，ha*，c*都是标准值的渐开线直齿圆柱齿轮，一定是标准直齿圆柱齿轮。------()
89.标准齿轮就是模数、压力角及齿顶高系数均为标准值的齿轮。----------------------()
90.对于渐开线直齿圆柱齿轮来说，其齿根圆上的齿厚一定要以用sK=srK/r－2rK(invαK－α)进行计算，但式中sK，rK，αK必须分别用sf，rf，αf代替。-------------()
91.两对标准安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮，各轮齿数和压力角均对应相等，第一对齿轮的模数m=4mm，第二对齿轮的模数m=5mm，则第二对齿轮传动的重合度必定大于第一对齿轮的重合度。--------()
92.因为渐开线齿轮传动具有轮心可分性，所以实际中心距稍大于两轮分度圆半径之和，仍可满足一对标准齿轮的无侧隙啮合传动。---------------------------()
93.一对渐开线直齿圆柱齿轮在节点处啮合时的相对滑动速度大于在其他点啮合时的相对滑动速度。()
94.重合度ε=1。35表示在转过一个基圆周节pb的时间T内，35%的时间为一对齿啮合，其余65%的时间为两对齿啮合。-------()
95.在所有渐开线直齿圆柱外齿轮中，在齿顶圆与齿根圆间的齿廓上任一点K均满足关系式rK=rb/cosαK。---------------------()
96.α=20，ha*=1的一对渐开线标准圆柱直齿轮传动，不可能有三对齿同时啮合。-----()
97.用齿轮滚刀加工一个渐开线直齿圆柱标准齿轮，如不发生根切则改用齿轮插刀加工该标准齿轮时，也必定不会发生根切。--()
98.两个渐开线直齿圆柱齿轮的齿数不同，但基圆直径相同，则它们一定可以用同一把齿轮铣刀加工。-----------------------()
99.变位齿轮传动的中心距a’=(z1+z2)m/2+(x1+x2)m。------------------------------()
100.一个渐开线标准直齿圆柱齿轮和一个变位直齿圆柱齿轮，它们的模数和压力角分别相等，它们能够正确啮合，而且它们的顶隙也是标准的。---------------()
101.一个渐开线直齿圆柱齿轮同一个渐开线斜齿圆柱齿轮是无法配对啮合的。--------()
102.齿数、模数分别对应相同的一对渐开线直齿圆柱齿轮传动和一对斜齿圆柱齿轮传动，后者的重合度比前者要大。-------()
103.定轴轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积。-----------------------------()
104.周转轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积。-----------------------------()
105.行星轮系中若系杆为原动件可驱动中心轮，则反之不论什么情况，以中心轮为原动件时也一定可驱动系杆。--------------()
106.若刚性转子满足动平衡条件，这时我们可以说该转子也满足静平衡条件。----------()
107.设计形体不对称的回转构件，虽已进行精确的平衡计算，但在制造过程中仍需安排平衡校正工序。----------------------()
108.经 过 动平衡 校 正 的 刚 性 转 子，任 一 回 转面 内 仍 可 能 存 在 偏 心 质 量。-------------------------()
109.为了完全平衡四杆铰链机构的总惯性力，可以采用在AB杆和CD杆上各自加上平衡质量m和m来达到。平衡质量的位置和大小应通过计算求得。---------()
题 109 图 题 114 图
110.通常提到连杆机构惯性力平衡是指使连杆机构与机架相联接的各个运动副内动反力全为零，从而减小或消除机架的振动。--()
111.作往复运动或平面复合运动的构件可以采用附加平衡质量的方法使它的惯性力在构件内部得到平衡。----------------()
112.若机构中存在作往复运动或平面复合运动的构件，则不论如何调整质量分布仍不可能消除运动副中的动压力。------------()
113.绕定轴摆动且质心与摆动轴线不重合的构件，可在其上加减平衡质量来达到惯性力系平衡的目的。----------------------()
114.为了完全平衡四杆铰链机构ABCD的总惯性力，可以采用在原机构上附加另一四杆铰链机构AB’C’D来达到。条件是lAB=lAB’，lBC=lBC’lCD=lCD’，各杆件质量分布和大小相同。-----------------()
115.机器中安装飞轮后，可使机器运转时的速度波动完全消除。------------------------()
116.为了减轻飞轮的重量，最好将飞轮安装在转速较高的轴上。------------------------()
117.机器稳定运转的含义是指原动件(机器主轴)作等速转动。--------------------------()
118.机器作稳定运转，必须在每一瞬时驱动功率等于阻抗功率。------------------------()
119.机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是一个假想质量(转动惯量)，它的大小等于原机器中各运动构件的质量(转动惯量)之和。---------------------()
120.机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是一个假想质量(转动惯量)，它不是原机器中各运动构件的质量(转动惯量)之和，而是根据动能相等的原则转化后计算得出的。------------------()
121.机器等效动力学模型中的等效力(矩)是一个假想力(矩)，它的大小等于原机器所有作用外力的矢量和。----------------()
122.机器等效动力学模型中的等效力(矩)是一个假想力(矩)，它不是原机器中所有外力(矩)的合力，而是根据瞬时功率相等的原则转化后算出的。---------------()
123.机器等效动力模型中的等效力(矩)是根据瞬时功率相等原则转化后计算得到的，因而在未求得机构的真实运动前是无法计算的。---------------------------()
124.机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是根据动能相等原则转化后计算得到的，因而在未求得机构的真实运动前是无法计算的。---------------------()
125.为了调节机器运转的速度波动，在一台机器中可能需要既安装飞轮，又安装调速器。--()
126.不论刚性回转体上有多少个平衡质量，也不论它们如何分布，只需要在任意选定两个平面内，分别适当地加平衡质量即可达到动平衡。---------------------()
127.为了使机器稳定运转，机器中必须安装飞轮。---()
机械原理自测题库参考答案——判断题（共127题
1、答：F
2、答：F
3、答：F
4、答：F
5、答：F
6、答：F
7、答：F
8、答：T
9、答：F
10、答：F
11、答：F
12、答：T
13、答：T
14、答：F
15、答：T
16、答：F
17、答：T
18、答：T
19、答：T 20、答：F
21、答：F
22、答：F F
29、答：F F
36、答：F F
43、答：F F 50、答：T T
57、答：F T 64、答：F F 71、答：T T 78、答：F F 85、答：F F 92、答：F
23、答：F 30、答：T
37、答：T
44、答：F
51、答：F
58、答：F 65、答：F 72、答：F 79、答：T 86、答：F 93、答：F
24、答：F
31、答：T
38、答：F
45、答：F
52、答：T
59、答：F 66、答：F 73、答：T 80、答：T 87、答：T 94、答：F
25、答：F
32、答：T
39、答：F
46、答：F
53、答：T 60、答：F 67、答：T 74、答：T 81、答：F 88、答：F 95、答：F
26、答：F
33、答：F 40、答：F
47、答：F
54、答：T 61、答：F 68、答：F 75、答：F 82答：F 89、答：F 96、答：T
27、答：T
34、答：F
41、答：F
48、答：F
55、答：F 62、答：T 69、答：F 76、答：T 83、答：T 90、答：T 97、答：T
28、答：
35、答：
42、答：
49、答：
56、答：63、答：70、答：77、答：84、答：91、答：98、答：F 99、答：F 100、答：F 101、答：T 102、答：T 103、答：T 104、答：F 105、答：T 106、答：T 107、答：T 108、答：T 109、答：T
Abstract
The course design of machines and mechanisms theory is an important practical teaching process of Mechanical
paper presents a teaching reformation method for
teaching reformation method is help for developing the
引言
当今世界,科学技术突飞猛进,国际竞争日益激烈。国际的竞争,从经济竞争到科技竞争,归根到底是教育的竞争、人才的竞争[1]。在竞争激烈的现代社会中,制造企业对具有较强综合能力的高素质工程人才的需求日益增加。针对社会的需求,高等工科院校需要逐渐改变原有的教学模式,提高对学生的综合素质培养。
《机械原理课程设计》是机械类专业本科生的一个重要的实践性教学环节[2],一般安排在《机械原理》课程之后进行,是《机械原理》课程的延伸。其目的是通过设计实践,使学生更好地掌握和加深理解《机械原理》课程的基本理论和方法,以培养学生综合运用所学知识,来分析和解决工程实际问题的能力,对于培养学生理论联系实际的实践动手能力以及创新设计能力起到十分重要的作用[3,4,5,6]。但在传统的《机械原理课程设计》教学中,只是让学生按照教学要求完成某机构的选型与设计工作,而没有针对提高学生的综合能力进行教学设计。为此,必须对《机械原理课程设计》进行教学改革。
1、《机械原理课程设计》教学现状及改革思路
在传统的《机械原理课程设计》教学中,学生按照固定的设计流程,先进行系统方案的选择与设计,然后设计系统运动循环图,采用图解法或解析法设计系统方案中的凸轮或连杆等机构,绘制机构运动简图,最后编写课程设计说明书等。按照这样教学模式,学生在完成课程设计的过程中,加深了对《机械原理》课程中相关知识的理解,掌握了进行系统运动方案设计的流程,但缺少对学生综合能力进行培养的环节,无法满足现代社会对高素质工程人才的需求。
针对传统的《机械原理课程设计》教学模式无法满足现代社会对高素质工程人才需求的问题,以提高学生的综合素质为目标,采用允许自主选题方式培养学生创新设计能力,采用组队设计方式培养学生协作设计能力和团队合作精神,采用全程计算机辅助设计方式培养学生计算机应用能力,采用答辩考核方式培养学生语言表达的能力。
2、具体的改革方案
2.1允许自主选题
在传统的《机械原理课程设计》教学模式中,学生的课程设计题目及参数都由教师指定,学生没有选择的余地。其中大多数题目都已经使用了很多年,例如:推瓶机构、铁板输送机构、平压模切机机构、医用棉签卷棉机机构、平压印刷机机构等等。这些陈旧的题目在学校图书馆和网上可以查到大量的相关资料,完成起来比较容易,对于学生来说没有什么吸引力,尤其是对那些能力比较强的学生。因此,在教师指定课程设计题目的教学模式下,常出现设计质量不高、设计方案雷同等问题。
为此,我们在《机械原理课程设计》的教学改革中,改变以往所有学生的设计题目均由教师指定的方式,鼓励部分能力较强的学生自主选题。具体实施的时候,首先,在《机械原理》课程开始之初就布置学生从日常生活、工程实际中广泛搜集合适的课程设计题目;然后,再组织学生进行讨论,确定学生自选的题目是否合适,并指导学生编写课程设计任务书。
采用允许学生自主选题的课程设计教学模式体现了以人为本,以学生为主的理念。在自主选题的前期调研过程中,学生运用各种手段收集资料,如通过互联网、图书馆等,不仅增长了知识,而且提高了发现问题的能力。自主选题也为学生提供了充分的想象和发挥的空间,培养了他们独立思考和积极创新的能力。而且,由于题目是学生自己选的,在进行设计的时候能有效地调动学生的积极性,提高课程设计的完成质量。
当然,考虑到部分学生可能无法找到合适的课程设计题目,并不要求所有学生必须自主选题。对于没有找到合适题目的学生,仍由教师另行指定课程设计题目。为鼓励自主选题,在进行成绩评定的时候可以给自主选题的学生加分。
2.2组队设计
随着科技的发展,在制造企业中对具有团队协作能力的工程技术人员的需求日渐增加。在传统的《机械原理课程设计》教学模式中,学生每人一题,各不相同。每个学生只需要按照课程设计要求完成自己的工作就行了,无需与其他进行交流、合作。这样的教学模式有助于培养学生独立完成设计工作的能力,但与现代制造企业的需求不一致。
为此,我们在《机械原理课程设计》的教学改革中,改以往每人一题的方式为组队设计方式。学生们自由组合,每个小组(3~4人)一个设计题目,小组成员分工协作,共同完成设计任务。从选题、论证、设计到最后提交设计成果,同学们共同讨论、研究,各自发挥自己的长处,在设计过程中培养他们的协作设计能力和团队合作精神。由于从原来的每人一题改为每组一题,在设计任务上可以针对具体题目增加三维建模和机构运动仿真等内容。
2.3全程计算机辅助设计
随着计算机技术的发展,现代工程技术人员在进行设计时已经离不开计算机了。在传统的《机械原理课程设计》教学模式中,考虑学生的具体情况,允许学生提交手工图纸和课程设计说明书,这与企业工程技术人员进行设计的情况不一致。
为此,我们在《机械原理课程设计》的教学改革中,要求采用全程计算机辅助设计方式。全程计算机辅助设计包括:运用解析法进行计算机辅助机构设计(连杆机构、凸轮机构等),运用CAD软件绘制机构三维模型和运动简图,运用计算机进行运动仿真,撰写电子版课程设计说明书,制作答辩PPT文档等。通过全程计算机辅助设计,培养学生的计算机应用能力,改变以往机械专业学生只会用计算机绘图的状况。
2.4答辩考核
语言表达能力是指人们运用语言进行表情达意传递信息的一种表达能力[7]。现代企业需要全面发展的、高素质的、具有综合能力的人才,而出众的语言表达能力是他们必备的能力之一[7]。
因此,在《机械原理课程设计》的教学改革中,答辩考核成为课程设计成绩评定的一个重要组成部分。答辩作为一种检验学生对设计相关知识的掌握程度的方法,经常在学生的毕业设计中使用,而很少应用在课程设计中。主要是因为课程设计相对于毕业设计时间较短,参与的老师也较少,答辩组织起来比较困难。所以在课程设计答辩中,每个小组的论述时间和老师的提问时间一般都控制在10分钟左右。通过实施这样的改革措施,学生的语言表达能力就得到了一定的锻炼,这也有助于他们通过今后的毕业设计答辩。
3、结论
随着我国经济的发展,制造企业对综合能力强的高素质人才的需求将不断增加。为此,高等院校需要针对企业的需求改进学生的培养模式。采用“允许自主选题,组队设计,全程计算机辅助设计,规范的课程设计说明书格式,答辩考核”的教学模式进行《机械原理课程设计》,有助于培养学生的创新设计能力、协作设计能力、计算机应用能力、撰写书面报告的能力和语言表达能力,为在实践教学环节中培养学生综合能力提供了一种具体方法,为培养符合企业需求的高素质工程人才做出了贡献。
参考文献
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[2]杨巍,何晓玲,王军,等.机械原理课程设计教学改革[J].中国现代教育装备.
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[4]孙志宏,单洪波,庄幼敏,等.提高学生创新能力改革机械原理课程设计[J].实验室研究与探索.2007,26(11):98-99,
[5]何国旗,胡成武,吴吉平.机械原理课程设计中培养学生创新能力的探索[J].株洲工学院学报.20(6):145-146.
[6]李秀春,秦志钰.机械原理课程设计改革探讨[J].太原理工大学学报(社会科学版).2008,26(增刊):48-50.
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参考文献
[1]郑金洲.教育通论[M].华东师范大学出版社.2000
四、讲究语言艺术,避免分散学生的“注意力”
教学语言是教师传授知识与学生进行交流的主要工具,是完成“传道授业解惑”任务的最重要手段。教学语言从广义上讲包括教学口语和体态语言,教师在课堂上,教学口语与体态语言运用是否得当,关系到教学活动的成与败,直接影响到学生的注意力,关系到教学效果的好坏。所以,教师必须讲究语言艺术。
教学口语是指在整个教学活动中,教师所讲的每一句话,是教师向学生传授知识和技能的主要手段和工具。我们常常会有这样的体会,听一堂生动的课,往往会连同老师的音容笑貌长久地铭刻在我们的心灵深处,有的甚至终身不忘。对于我们教师来说,一旦建立了这样的威信,一般不用担心学生分散注意力。如果在课堂上语病多端,“嗯”、“啊”、“咳”的口头禅频繁地出现,就会使学生产生厌烦感,削弱启发性,更谈不上恰当巧妙地运用声调的轻重缓急、高低快慢、抑扬顿挫,以造成课堂气氛的波浪起伏,保持学生注意力的集中。因此,教师必须在语言修养上狠下工夫,决不能因为语病、口头禅的缘故而使学生注意力分散掉。在教学口语的运用上,应力求做到四点。一是规范简洁、表达准确;二是语速适当、节奏鲜明;三是情真意切、形象生动;四是科学严谨、教育启发。体态语言是指伴随教师的教学口语而发生的无声的身体动作表达行为,是教师的身姿、动作、表情、态度、精神和风范等的综合反映,在教学过程中起辅助、影响和调控作用。教师在教学过程中运用的体态语言主要有身姿语、面部语和手势语三种。事实证明,教师在课堂上,如果能够灵活恰当地运用各种体态语言,不但能更好地启发学生理解教师的话语,还能有效地吸引学生的注意力,使学生感受其思想、态度和心情,使教师与学生之间在心理上产生共鸣,使教与学相得益彰。
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摘要：《机械原理课程设计》是机械类专业本科生的一个重要的实践性教学环节。为了满足现代社会对高素质工程人才的需求,提出了“允许自主选题,组队设计,全程计算机辅助设计,答辩考核”的教学改革方法,培养学生的创新设计能力、协作设计能力、计算机应用能力、语言表达能力。
关键词：机械原理,课程设计,教学改革,综合能力
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笔者先后承担了我校多届学生的《机械原理与机械零件》课程的理论教学任务，依据多年的教学体会及我校多届毕业生反馈的信息，本人觉得目前该课程的教学，无论从教材还是教法上均难以适应当前市场经济条件下对中职毕业生的要求。主要反映在以下几个方面：
1.《机械原理与机械零件》课程现状分析
1.1教材没有反映目前中等职业学校教育特色：中专目前所采用的《机械原理与机械零件》教材，以高等教育出版社出版的、何元庚主编的教材为例，其内容基本上与原来执行学历教育时一样，只是对部分难度较大的内容做了删减或选用，但仍以讲授纯理论知识为主，并讲究知识的完整性、连贯性，内容不仅单调、抽象、而且缺少理论与实际相结合部分，既没有考虑到目前中专生的素质，针对性也不强，更无实践、实训的内容。其他教材也大多如此。
1.2教学方法落后，难以反映职教特色：由于教学大纲、教材内容及目前大多数中职学校条件的限制，教学上仍不能跳出以老师讲读为中心的旧模式，教学中学生只是被动的接受者，参与动手的时候少，感性认识较差，而在目前中专生这个年龄阶段，对事物的认识往往与感性认识有关，因此这样既影响了学生对所讲内容的理解，又忽视了对学生进行一般的、机械方面的技能训练。
1.3教学要求与就业市场对中专生的要求脱节：目前就业市场上对中职生的需求基本是定位在生产第一线的劳动者的岗位上，因此对他们直觉思维的要求要远大于对逻辑思维的要求，基本技能的要求要远大于理论知识要求，而按照教学大刚的要求却更注重于逻辑思维和工程设计能力的培养。这样培养出来的学生往往动手能力不强，不仅难以达到企业对技工的要求，同时也由于他们本身素质所限，他们中的大部分也难以成为工程设计人员。
2.《机械原理与机械零件》课程教学改革
根据国家目前对职业教育中基础理论教学提出的要求，即：以教学大纲为依据，贯彻理论联系实际的原则，坚持“实际、实用、实效”的原则，”规范性”与“灵活性”相统一的原则，针对上述弊端，结合本校学生实际，下面是本人所作的一些尝试，以供探讨。
2.1更新教学理念，明确教学目标，紧跟市场经济发展的步伐。随着我国市场经济体制的进一步完善，企业的用人机制越来越完善，就业的竞争日趋激烈，中职毕业生的就业岗位已被确定为生产第一线劳动者，这样中职教育的培养目标就要完全由原来学历教育上转到提高劳动力素质教育上，这就要求在教学中，无论在教学内容还是教学方式上，都要围绕培养既懂一定理论又能动手操作的“应用型人才”这一中心而进行。只有这样，才有可能培养出合格的劳动者。
2.2针对目前中职生的现状，从培养合格劳动者的目标出发，选取合适的教学内容进行教学。随着高校的扩招，高中办学的火爆，中职生源素质是越来越差，这已经是一个不争的事实。如果照搬现行教材及大纲进行教学，很难达到一定的效果；因此在使用现行教材进行教学时，可以根据“实际、实用、实效”的原则，对教学内容进行精选，尽量做到学以致用。对原理性的内容，不但要求学生掌握理论知识，更重要的是要求他们通过所学知识去解决实际问题，因此可以多讲“是什么”及“如何应用”并讲述应查什么工具书、查什么表，有条件的话还应辅以演示实验，以增加学生的感性知识，让学生能更好地接受“是什么”。例如，在講述凸轮机构时可以通过实物或模型对凸轮的运动过程进行演示，进而分析从动件的运动规律，可以少讲以数学方程式表达其运动规律及运动方程的推导过程。
2.3围绕培养合格劳动者的要求，在教学中加强实践、实训环节，加强职业技能的训练。在讲授机械原理理论的同时，可以辅以机械方面的基本操作训练，既可以促进学生对新知识的理解，又可以培养学生吃苦耐劳的精神，也可以提高动手能力，增加感性认识，职业技能也得到了一定的训练，如在讲授齿轮啮合知识时，可以安排学生进行不同类型齿轮的啮合装配，并让他们观察啮合过程，从而使学生更好地理解齿轮的啮合条件及啮合齿轮的尺寸关系，同时也使学生受到了装配钳工的技能训练。
2.4采用先进的、尽可能直观的教学手段，加深学生对教学内容的理解，提高学生理论水平。可以采用多媒体教学，现场教学等手段使学生更好地理解教学内容，同时可以增加教学内容的直观性，趣味性，提高学生的学习兴趣，在教学过程中也可以将学生从被动接受者，变成直接参与者，从而达到学习目的。
2.5结合学生实际情况，加强针对性教学。目前中职学校所招学生大多素质较差，且学习基础层次不齐，加上各人的学习态度，学习兴趣各不相同，而教师授课又是从学生的平均情况出发施以相同的教学，因此学生的个体差异难以兼顾，这样学生的成绩差异就会越来越大，而加强课外辅导对贯彻“因材施教，因人施教”的原则，提高教学质量就会起着非常重要的作用。
先讲讲我当时的大概复习过程和感受。前期：
由于跨考5月份开始看的第一遍专业课（本专业的建议7月左右份开始看），当时每天看2-3个小时。大概五十天左右看完的第一遍。看完之后很是受伤，各种不懂。什么速度加速度、凸轮的反转法，等等好多不懂。还有就是开始看的时候，没有打印大纲，课本基本是从头到尾都看来，各种蛋疼啊！所以，学弟学妹们，一定要打印大纲！看第一遍的时候课后习题大部分都没做，选择性的做了部分（课后习题难度大，后期一定要都做做！），前期主要选择性了做了下西北工大《机械原理 孙恒/陈作模 第七版》 配套的课后习题解析。先是大致的熟悉熟悉整个大概，第一遍复习完之后，有差不多10天左右的时间再回头看了看，重点照顾了速度加速度等等一些之前的不懂的。中期：
在整个暑假的复习过程中，主要做了 《金圣才的机械原理知识精要与真题详解》 还有就是遇到不懂的再回头看看课本。课本是很重要的，在整个复习的过程中是贯穿始终的！！金圣才这本书还不错，不过题量有些大。暑假的时候，每天也是差不多2-3个小时看这本书，先看一遍书，然后就是开始做这本书，然后遇到不懂的地方就和同学一起讨论讨论，再翻翻书。后期：
这个时候差不多是暑假结束开学了，把内部习题集做了做，再看看课本。内部习题集我做了一遍就没看了，感觉参考价值不大，不过也还是要做做的，12年的速度加速度就和往年的题型不一样，和习题集中有类似的。最后就是真题加课本了，关于真题，有几点建议：在14-15cm左右宽的白纸上面练习（直接用A4纸裁），所有的图都必须自己画，考试的时候答题卡也就是这么宽的白纸，（就是白纸！！什么图都没有）；工具，建议用大尺子，还有圆规、计算器、橡皮、铅笔，都不能少了；考试的时间段是14：00-17：00，建议差不多就这个时间段练习真题，真题考前50天左右要开始做做了。作图的时候，最关键的一点就是比例问题！！这个很重要，比例做不好就做到纸外面去了，又要返工很浪费时间，我在考试的时候做第二大题的时候就因为比例问题，返工了三次，浪费了很多时间。还有，作图一定要整齐、干净，按书上的要求来，速度加速度图之中，该虚线就虚线，该实线就实线！！真题当然也不是只做一遍，不懂的地方重点标记，回头看书，最后仍然需要模拟一次，不要以为题目都会了就行了，速度也是很重要的！！考试的时候，做做图，写写画画，时间很快！！
最后，再总结下。前期复习的时候，大家可以直接选做东大的课后习题，其它的资料选做部分，主要是对整个整体有个大概的认识，看书的时候，第一遍用铅笔！便于以后还要看第二遍、第三遍。中期复习的时候，习题做的很多，这个时候要多多的练习，同样遇到不懂的地方一定要回归课本，不懂的再多翻翻，和同学讨论讨论。后期时候，最主要就是真题加课本了，真题也要反复的做，千万不要眼高手低，前几年的真题确实简单，但近几年的真题还是有难度的！所以要踏踏实实的静下心来做。还有，做的不好，肯定会受打击，但不要灰心丧气！再次总结自己不到位的地方，返回课本！补足短板！还有一点忘了，大家复习的时候要准备一本笔记本，不需要太厚，遇到好的东西记下了，自己做题目看书的时候，有什么想法也都记下了，多多总结！用书：
这两本书是核心！教材直接用左边这本就行了，很不错的一本书，没有必要用南理工的教材，右边的是配套的课后习题解析，基本没有什么错的地方，还有一本蓝色的哈工程出版的配套的课后习题解析，这本书不要用！错的太多！
这本书主要是中期练习的时候用的，题量很大，解析方面还可以，部分有些小错误。第一遍做的时候，重难点也要标记，第二遍回头再重点照顾照顾。
这本书是我在整个复习过程中穿插着做的，也还不错的一本书，学弟学妹们也可以做做。
资料书我主要就是做了这些，大家在做的时候千万不能一遍就仍掉了，不懂的地方一定要再次回头看！查课本！
机构具有确定运动的条件是F＞0，且F等于原动件数。F＞0时，如原动件数目少于自由度数，则运动不能确定；如原动件数目多于自由度数，则机构不能满足所有原动件的给定运动。F＝0时，构件之间不可能存在相对运动，是一个刚性桁架。F＜0时，构件之间所受约束过多，成为超静定桁架。
2.何谓平面连杆机构？何谓平面四杆机构？何谓铰链四杆机构？
平面连杆机构是许多构件用低副（转动副和移动副）连接组成的平面机构，有时也称为低副机构。由四个构件组成的平面连杆机构称为平面四杆机构。全部四个运动副都是转动副的平面四杆机构，称为铰链四杆机构。
3.平面连杆机构有哪些优缺点？
优点：面接触，承载能力高，耐磨损；制造简便，易于获得较高的制造精度。缺点：不易精确实现复杂的运动规律；设计较为复杂；构件数和运动副数较多时，效率较低。
4.刚性转子的静平衡条件和动平衡条件是什么？
静平衡：偏心质量产生的惯性力平衡，离心惯性力的合力为零；动平衡：偏心质量产生的惯性力和惯性力矩同时平衡，离心惯性力系的合力及合力矩为零。
5.飞轮是如何调节周期性速度波动的？
飞轮实质是一个能量储存器。当机械出现盈功速度上升时，飞轮的角速度只做微小上升，他将多余的能量储存起来；当机械出现亏功速度下降时，他将能量释放出来，飞轮的角速度只做微小下降。
6.造成转子动不平衡的原因是什么？如何平衡？
转子的偏心质量产生的惯性力和惯性力偶矩不平衡。平衡方法：增加或减少配重使转子偏心质量产生的惯性力和惯性力偶矩同时平衡。
7.造成转子不平衡的原因？平衡目的是什么？
原因：转子质心与其回转中心存在偏距。平衡目的：使构件的不平衡惯性力和惯性力矩平衡以消除或减小其不良影响。
8.何谓凸轮工作廓线的变尖现象和推杆运动的失真现象？它对凸轮机构的工作有何影响？如何加以避免？
凸轮理论廓线的曲率半径ρ等于滚子半径时，实际廓线的曲率半径为零。于是工作廓线将出现尖点，尖点变尖现象。应在满足滚子强度条件下，减小其半径大小。当ρ 9.铰链四杆机构存在曲柄的条件是什么？以不同构件为机架时，各为何种机构？ ⑴最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；⑵取最短杆或最短杆相邻杆为机架。取最短杆为机架时，为双曲柄机构。取最短杆相邻杆为机架时，为曲柄摇杆机构。 10.何谓压力角？何谓传动角？它们的大小对连杆机构工作有何影响？ 在不计各杆质量和运动副中的摩擦的情况下，作用在从动件上的驱动力和该力作用点处从动件的绝对速度之间所夹的锐角，称为压力角，用α表示。压力角的余角，称为传动角，用γ表示。α越小，γ越大，传动越省力，机构传力性能越好，传动效率越高。反之，α越大，γ越小，传动越费力，机构传力性能越差，传动效率越低，并有可能自锁。 11.凸轮轮廓曲线设计的基本原理是什么？如何选择推杆滚子半径？。 1）反转法原理。2）在满足强度条件下，保证凸轮实际轮廓曲线不出现尖点和失真，即小于凸轮理论轮廓的最小曲率半径。 12.凸轮机构有哪些优缺点？ 优点：只要正确地设计和制造出凸轮的轮廓曲线，就能把凸轮的回转运动准确可靠地转变为从动件所预期的复杂运动规律的运动，而且设计简单；凸轮机构结构简单、紧凑、运动可靠。缺点：凸轮与从动件之间为点或线接触，故难以保持良好的润滑，容易磨损；加工制造较复杂。 13.何谓凸轮机构的压力角？压力角的大小与凸轮机构的传力性能有何关系？ 压力角是不计摩擦时，凸轮对从动件的作用力（法向力）与从动件上受力点速度方向所夹的锐角。压力角越小，凸轮机构的传力性能越好。 14.判定机械自锁的条件有哪些？ 1）驱动力位于摩擦锥或摩擦圆内；2）机械效率小于等于0；3）工作阻力小于或等于0。 15.齿轮机构有哪些主要优缺点? 齿轮机构的优点有：使用的圆周速度和功率范围广；效率较高；能保证恒定的传动比；寿命长；工作平稳，可靠性高；能传递任意夹角两轴间的运动。缺点有：制造、安装精度要求较高，因而成本也较高；不宜作远距离传动。 16.机构运动分析当中的加速度多边形具有哪些特点？ 1）极点p’的速度为零；2)由极点向外放射的矢量代表绝对加速度，而连接俩绝对加速度矢端的矢量代表该两点的相对加速度；3)加速度多边形相似于同名点在构件上组成的多边形。 17.要使一对齿轮传动时保持定角速比，则齿廓曲线应满足什么条件？ 欲使两齿轮瞬时角速比恒定不变，则无论齿廓在何处啮合，过接触点所作的齿廓公法线必须与连心线交于一个定点。 18.什么是齿轮的节圆？标准直齿轮在什么情况下其节圆与分度圆重合？ 经过节点、分别以两啮合齿轮回转中心为圆心的两个相切的圆称为节圆。当两标准齿轮按标准中心距安装时其节圆与分度圆重合。 19.圆的渐开线是怎样形成的？有哪些主要性质？ 当一直线在一圆周上纯滚动时，此直线上任意一点的轨迹称为该圆的渐开线。这个圆称为渐开线的基圆，该直线称为发生线。 渐开线的性质有：1)发生线在基圆上滚过的一段长度等于基圆上相应被滚过的一段弧长。2)渐开线上任意一点的法线必与基圆相切。3)渐开线齿廓上各点的压力角不等。离轮心越远，压力角越大。4)渐开线的形状取决于基圆的大小。5)基圆内无渐开线。 20.渐开线齿廓啮合的特点？ 1）定传动比；2）可分性；3）轮齿的正压力方向不变 21.渐开线齿轮有哪些传动特性？ 1）渐开线齿廓满足定角速比要求。2）渐开线齿轮传动啮合角不变，正压力的大小和方向也不变，传动过程比较平稳。3）渐开线齿廓具有中心距的可分性。 22.什么是标准中心距？一对标准齿轮的实际中心距大于标准中心距时，其传动比和啮合角分别有无变化？ 一对标准齿轮安装时他们的分度圆相切即各自分度圆与节圆重合时的中心距为标准中心距。当实际中心距大于标准中心距时，传动比不变，啮合角增大。 23.渐开线直齿圆柱齿轮/外啮合斜齿圆柱齿轮轮传动/直齿锥齿轮传动/蜗杆传动的正确啮合条件是什么？ 两轮的模数和压力角分别相等/两斜齿轮的法面模数相等；两斜齿轮的法面压力角相等；两斜齿轮的螺旋角大小相等，方向相反。/两轮大端模数相等，两轮压力角相等，两轮外锥距相等/蜗杆的轴向模数等于蜗轮的端面模数，蜗杆的轴向压力角等于蜗轮的端面压力角，蜗杆中圆柱上螺旋线的导程角等于蜗轮分度圆上的螺旋角，且螺旋线方向相同。 24.何谓渐开线齿轮的重合度？它对传动有何影响？齿轮连续传动的条件是什么？ 实际啮合线长度与基圆齿距的比值称为重合度，以ε表示。重合度大对提高齿轮传动的平稳性和承载能力都有重要意义齿轮连续传动的条件是ε＞1。 25.什么叫根切？有何危害？ 用展成法加工齿轮时，若刀具的齿顶线（或齿顶圆）超过理论啮合线极限点N时，被加工齿轮齿根附近已加工出的渐开线齿廓将被切去一部分，这种现象称为根切。根切使齿轮的抗弯强度削弱、承载能力降低、啮合过程缩短、传动平稳性变差，因此应避免根切。 26.什么是机械的自锁？移动副和转动副自锁的条件分别是什么？ 自锁：无论驱动力多大，机构都不能运动的现象。移动副条件：驱动力作用在摩擦锥里；转动副条件：驱动力作用在摩擦圆里。 27.直齿圆柱齿轮传动存在哪些主要缺点？斜齿圆柱齿轮传动有何优缺点？ 直齿圆柱齿轮传动在高速重载的情况下，会出现传动不平稳和承载能力差的情况。斜齿圆柱齿轮传动运转平稳，噪声小；承载能力较高；不根切最少齿数小于直齿轮。主要缺点是有轴向力。 28.什么是周转轮系？什么是周转轮系的转化轮系？ 至少有一个齿轮的轴线的位置不固定，而绕其他固定轴线回转的轮系称为周转轮系。在周转轮系加上公共角速度-ωH后，行星架相对静止，此时周转轮系转化成定轴轮系，这个假想的定轴轮系即为转化轮系。 29.螺旋角β对斜齿轮的传动性能有何影响？其取值范围如何？ 零件：独立的制造单元 构件：机器中每一个独立的运动单元体 运动副：由两个构件直接接触而组成的可动的连接 运动副元素：把两构件上能够参加接触而构成的运动副表面 运动副的自由度和约束数的关系f=6-s 运动链：构件通过运动副的连接而构成的可相对运动系统 平面运动副的最大约束数为2，最小约束数为1；引入一个约束的运动副为高副，引入两个约束的运动副为平面低副 机构具有确定运动的条件：机构的原动件的数目应等于机构的自由度数目；根据机构的组成原理，任何机构都可以看成是由原动件、从动件和机架组成 高副：两构件通过点线接触而构成的运动副 低副：两构件通过面接触而构成的运动副 由M个构件组成的复合铰链应包括M-1个转动副平面自由度计算公式：F=3n-(2Pl+Ph)局部自由度：在有些机构中某些构件所产生的局部运动而不影响其他构件的运动 虚约束：在机构中有些运动副带入的约束对机构的运动只起重复约束的作用 虚约束的作用：为了改善机构的受力情况，增加机构刚度或保证机械运动的顺利 基本杆组：不能在拆的最简单的自由度为零的构件组 速度瞬心：互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点。若绝对速度为零，则该瞬心称为绝对瞬心 相对速度瞬心与绝对速度瞬心的相同点：互作平面相对运动的两构件上瞬时相对速度为零的点；不同点：后者绝对速度为零，前者不是 三心定理：三个彼此作平面平行运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上 速度多边形：根据速度矢量方程按一定比例作出的各速度矢量构成的图形 驱动力：驱动机械运动的力 阻抗力：阻止机械运动的力 质量代换法：为简化各构件惯性力的确定，可以设想把构件的质量按一定条件用集中于构件上某几个选定点的假想集中质量来代替，这样便只需求各集中质量的惯性力，而无需求惯性力偶距，从而使构件惯性力的确定简化 质量代换法的特点：代换前后构件质量不变；代换前后构件的质心位置不变；代换前后构件对质心轴的转动惯量不变 铰链四杆机构有曲柄的条件： 1、最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和 2、连架杆与机架中必有一杆为最短杆 在曲柄摇杆机构中改变摇杆长度为无穷大而形成的曲柄滑块机构 在曲柄滑块机构中改变回转副半径而形成偏心轮机构 曲柄摇杆机构中只有取摇杆为主动件是，才可能出现死点位置，处于死点位置时，机构的传动角为0 急回运动：当平面连杆机构的原动件（如曲柄摇杆机构的曲柄）等从动件（摇杆）空回行程的平均速度大于其工作行程的平均速度 极为夹角：机构在两个极位时原动件AB所在的两个位置之间的夹角θ θ=180°（K-1）/(K+1)压力角：力F与C点速度正向之间的夹角α 传动角：与压力角互余的角（锐角） 行程速比系数：用从动件空回行程的平均速度V2与工作行程的平均速度V1的比值 K=V2/V1=180°+θ/(180°—θ)平面四杆机构中有无急回特性取决于极为夹角的大小 试写出两种能将原动件单向连续转动转换成输出构件连续直线往复运动且具有急回特性的连杆机构：偏置曲柄滑块机构、摆动导杆加滑块导轨（牛头刨床机构） 曲柄滑块机构：偏置曲柄滑块机构、对心曲柄滑块机构、双滑块四杆机构、正弦机构、偏心轮机构、导杆机构、回转导杆机构、摆动导杆机构、曲柄摇块机构、直动滑杆机构 机构的倒置：选运动链中不同构件作为机架以获得不同机构的演化方法 刚性冲击：出现无穷大的加速度和惯性力，因而会使凸轮机构受到极大的冲击 柔性冲击：加速度突变为有限值，因而引起的冲击较小 在凸轮机构机构的几种基本的从动件运动规律中等速运动规律使凸轮机构产生刚性冲击，等加速等减速，和余弦加速度运动规律产生柔性冲击，正弦加速度运动规律则没有冲击 在凸轮机构的各种常用的推杆运动规律中，等速只宜用于低速的情况；等加速等减速和余弦加速度宜用于中速，正弦加速度可在高速下运动 凸轮的基圆半径是从转动中心到理论轮廓的最短距离，凸轮的基圆的半径越小，则凸轮机构的压力角越大，而凸轮机构的尺寸越小 齿廓啮合的基本定律：相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线O1O2被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两线段长成反比 渐开线：当直线BK沿一圆周作纯滚动时直线上任一一点K的轨迹AK 渐开线的性质： 1、发生线上BK线段长度等于基圆上被滚过的弧长AB 2、渐开线上任一一点的发线恒于其基圆相切 3、渐开线越接近基圆部分的曲率半径越小，在基圆上其曲率半径为零 4、渐开线的形状取决于基圆的大小 5、基圆以内无渐开线 6、同一基圆上任意弧长对应的任意两条公法线相等 渐开线函数：invαK=θk=tanαk-αk 渐开线齿廓的啮合特点： 1、能保证定传动比传动且具有可分性 传动比不仅与节圆半径成反比，也与其基圆半径成反比，还与分度圆半径成反比 I12=ω1/ω2=O2P/O1P=rb2/rb1 2、渐开线齿廓之间的正压力方向不变 渐开线齿轮的基本参数：模数、齿数、压力角、（齿顶高系数、顶隙系数）记P180表10-2 一对渐开线齿轮正确啮合的条件：两轮的模数和压力角分别相等 一对渐开线齿廓啮合传动时，他们的接触点在实际啮合线上，它的理论啮合线长度为两基圆的内公切线N1N2 渐开线齿廓上任意一点的压力角是指该点法线方向与速度方向间的夹角 渐开线齿廓上任意一点的法线与基圆相切 根切：采用范成法切制渐开线齿廓时发生根切的原因是刀具齿顶线超过啮合极限点N1 一对涡轮蜗杆正确啮合条件：中间平面内蜗杆与涡轮的模数和压力角分别相等 重合度：B1B2与Pb的比值ξα； 齿轮传动的连续条件：重合度大于或等于许用值 定轴轮系：如果在轮系运转时其各个轮齿的轴线相对于机架的位置都是固定的 周转轮系：如果在连续运转时，其中至少有一个齿轮轴线的位置并不固定，而是绕着其它齿轮的固定轴线回转 关键词：机械原理,教学改革,启发式教学,案例式教学 《机械原理》作为机械类相关专业的一门必修专业基础课程, 对培养学生的工程意识、机械设计能力及创新能力具有非常重要的作用。但由于机械原理课程的内容理论性及实践性比较强, 对于实践经验相对缺乏、基础知识相对薄弱且空间想象能力相对较差的大二学生来说, 该门课程的内容比较枯燥乏味, 而且不易理解, 从而失去了学习兴趣, 导致上课期间注意力不集中、“开小差”, 教学效果难以保证等问题, 使得历年期末考试不及格率高居专业基础课之首。作为该门课程的任课教师, 授课过程中如何激发学生的学习兴趣, 充分挖掘学生自主学习意识, 让学生会学习且乐于学习, 是新时期亟待解决的首要任务。笔者结合自身的教学经验与体会, 对该课程的授课方式、方法进行了如下一些改革探索尝试, 并且取得了比较明显的成效。 一、合理编排教学内容, 优化课程体系 机械原理课程承担着培养机械类专业学生机械系统整体方案设计的重要任务。但由于传统教材中内容缺乏关联性、系统性, 学生无法从整体上形成机械系统的运动方案设计, 也无法将所学的知识与实践相联系, 体会不到所学的知识与实际生产、生活间的联系, 从而失去了对学习的兴趣。为了缓解这一问题, 笔者将教材第十四章机械系统的方案设计部分安排在绪论中讲解, 并配以大量典型机械产品的图片、动画和视频, 使同学们对机械产品形成总体的认识和感受, 然后再分别介绍机构的结构分析、运动分析、平面连杆机构、凸轮机构和齿轮机构等常用的机构。另外, 在当前学时被压缩的情况下, 笔者减少了用矢量方程图解法分析机构运动部分的内容, 因为该部分的内容与理论力学课程重复。平面连杆机构设计图解法一直是传统教学的重点, 但随着计算机技术及相关工程软件的发展, 利用解析法进行机构设计已不成问题。因此, 笔者在教学内容中适当地增加了解析法的讲解, 使得课程内容与时俱进, 更贴近现代化的设计方法。 二、“多媒体”与“板书”相结合, 优势互补 多媒体教学是课程教学改革发展的必然趋势, 多媒体教学不仅能把知识更多、更快地传授给学生, 还节约了时间, 增加了容量, 有效地提高了课堂教学效率。与传统的教学方法相比, 利用多媒体技术进行教学, 授课老师可以在相同的教学时间内向学生讲授更多的内容。多媒体教学在机械原理课程教学当中的优势也是显而易见的:一方面随着授课学时的不断压缩, 教师要在有限的学时条件下, 完成烦琐的教学任务, 必须借助新型的教学手段, 尽量地减少课堂书写时间;另一方面多媒体课件可以集图片、动画、视频、声音于一体, 增加了授课内容的“活力”, 能够吸引学生注意力, 可以改善教学环境, 使教师更多地注意课堂教学内容的组织和讲授提高教学质量。机械原理课程的内容涉及较多的机构运动, 采用多媒体教学能够生动逼真地加以体现, 有助于同学们更好地理解教学内容, 例如平面四杆机构演化型式中的机构倒置用动画表示, 其效果则是一目了然, 如图1所示。 但是并非所有教学内容都适合用多媒体教学, 比如平面四杆机构的图解法设计、凸轮轮廓曲线的作图法设计等, 还是以板书教学的形式为好。板书过程能清晰地展现全部的解题过程, 并且板书速度比较慢, 能够留给学生足够的时间去思考, 便于学生理解、吸收, 所以采用多媒体和板书相结合的教学方式是比较理想的。 三、综合应用多种教学方法, 激发学习兴趣 机械原理课程知识点众多, 且理论性和实践性非常强, 学生在普遍对机械缺乏感性认识的情况下, 内容晦涩难懂, 为了有效提高教学效果, 授课过程中应该尽量避免“填鸭式”教学, 综合应用启发式、案例式等多种教学方法。启发式教学的一种方法就是问题式教学, 也就是在讲课的过程中不断地提出问题、思考问题, 进而解决问题。提出问题后, 可以让学生之间进行讨论继而回答问题, 也可以在学生进行充分思考的基础上, 教师自己解答问题。启发式教学可以活跃课堂气氛、提高教学效果, 也可以培养和提高学生分析问题、解决问题的能力, 被认为是培养创新型人才的重要手段之一。[4]案例式教学法是指教师将一些典型的应用案例结合具体的基本理论, 启发引导学生对于案例进行分析和讨论从而在分析过程中将知识点、重点和难点贯穿到案例中, 从而达到形象直观的教学过程。例如:利用自卸卡车车厢的举升机构, 讲解曲柄摇块机构的工作原理, 自卸卡车在同学们的生活当中是比较熟悉的, 所以一提出自卸卡车, 同学们脑海中马上就会浮现出它的工作过程。又比如:在介绍连杆机构的急回特性时, 以牛头刨床为例。因为大二学生刚刚经历过进工实习, 对牛头刨床工作行程和空行程速度不同的感受非常深刻, 所以一提到牛头刨床的这一特性, 同学们马上就能够理解急回特性的概念, 从而起到了事半功倍的效果。 四、结合课外科技竞赛, 以赛促学 借助“全国大学生机械创新设计大赛”、“全国大学生工程训练综合能力竞赛”等比赛, 强化学生的工程意识, 培养学生的创新能力, 同时也让学生体会到了学以致用的乐趣, 充分调动了学生自主学习的积极性。在每年的省级、国家级比赛中, 我校学生均获得了较好的成绩。例如:第六届广东省机械创新设计大赛二等奖3项, 第六届全国大学生机械创新设计大赛广东赛区一等奖1项、二等奖1项, 2014年“金川”杯第七届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛三等奖1项等。科技创作过程既培养了学生的创新能力和动手能力, 同时也锻炼了他们的团队协作能力, 这部分学生在后续的学习、生活中都表现出了较好的学习自主性和自信心。他们对整个班级, 乃至后续师弟师妹们的学习态度均有很大程度的促进作用, 在一定程度上改变了同学们对《机械原理》等难度较大课程的学习态度, 使得整个学习氛围呈现出良性发展的趋势。经过几年来的不断努力, 目前我院《机械原理》课程的不及格率已经明显低于前几年。 五、结论 《机械原理》作为机械类各专业必修的一门重要技术基础课程, 在学科体系中起着承前启后的作用, 是进一步学习后续专业课的桥梁, 其教学效果的好坏将直接影响到学生后续相关课程的学习。笔者通过优化教学内容, 改进教学方法和手段, 活跃课堂气氛, 激发了学生们的学习兴趣;借助竞赛契机, 培养学生的工程意识及实践创新能力, 促进学生自主学习, 取得了较好的效果。 参考文献 [1]王聪慧, 熊健.机械原理课程教学内容改革的探索与实践[J].长春大学学报, 2013, 23 (6) :776-777. [2]李享荣, 张雷.对理论力学教学改革的认识与实践[J].上海理工大学学报:社会科学版, 2005, 27 (2) :61. [3]张洪双, 廖华丽, 刘波, 赵占西.面向“卓越计划”的机械原理课程教学方法改革[J].教育教学论坛, 2014, (32) :50-51. [4]沈小华, 李宇庭, 李涛涛, 周超超, 陈定方.一种间歇防摆运料装置的设计与仿真分析[J].起重运输机械, 2014, (08) . [5]侯宇, 孔建益, 杨金堂, 汤勃, 邹光明.机械原理多元化实践教学体系研究[J].中国冶金教育, 2011, (02) . [6]李建勇, 李剑峰, 黄珊秋, 张超, 任秀华.机械原理实验教学新体系与改革实践[J].现代制造技术与装备, 2007, (04) . [7]贾晓红, 权英华, 黄振华, 王晓红, 沈强.机械原理实验教学的改革与实践[J].实验技术与管理, 2004, (06) . [8]张俊, 包家汉.“卓越计划”背景下的机械原理与机械设计课程设计教学改革探索[J].安徽工业大学学报:社会科学版, 2014, (04) . 关键词：石油机械密封；工作原理；失效；对策 中图分类号：TS653 文献标识码：A 文章编号1672-3791（2014）01（b）-0000-00 在实际的石油化工生产中，常会有一些有害流体产生，为了防止这些有害流体外流，往往会把它们封装在专门的装置中。在石油化工生产中机械密封装置因其所存在的优势而被普遍应用，机械密封是接触式密封的一种，保证机械密封的正常运转是系统装置与设备进行安全生产以及长周期运行的重要前提基础和保障。为了保证石油机械密封能够更好的运行，就应该对其工作原理进行分析，不断的改善机械密封装置，促进石油化工事业的持续稳定发展。 1石油机械密封的工作原理及特点 1.1石油机械密封工作原理 机械密封，通常被形象地称为“端面密封”，其是一种避免有害流体流出的装置，在工作原理上，主要是借助于流体的压力和磁力的作用提高密封效果，使垂直于旋转轴线的端面保持贴合并且相对滑动，从而提高了密封的质量。在石油领域中所使用的机械密封在原理上与普通的机械密封基本一致，是在弹簧力与介质压力的作用下，非旋转环紧密地贴合到旋转环上，在旋转的过程中，双方实现相对性地滑动，介质的径向流动就会被阻止，此时所形成的摩擦副即为机械密封的主密封。弹簧与介质压力的向下推动，会对于摩擦副经过摩擦所受到的损害进行补偿，从而能够保持密封端面之间紧密接触的持久性。机械密封的密封圈作用，还可以对于环和轴之间所产生的缝隙进行补偿，以避免有液体从缝隙泄露。在非补偿环和压盖之间所采用的是非补偿环辅助密封圈，其可以避免介质从这里流出。在实际的应用中，石油机械密封的辅助密封圈并不会有相对的运动状态，属于是静密封。另外，在密封圈的选择上，一般会选择使用“O”形圈，也可以使用垫片来进行处理。 1.2石油机械密封特点 机械密封主要由四部分组成，即：密封端面（动环和静环组合）、辅助密封圈、缓冲补偿部分（以弹性元件组成）、促使动环能够随着轴旋转的传动部分。从石油机械密封的特点上来看，主要表现在其使用寿命较长、可靠性高、泄露量小、功耗较低，并且不必经常进行维修，对轴的磨损小，能够很好的适应实际生产过程中较高的密封要求，例如高温、低温以及真空的环境状态下，或者是各类腐蚀性强的物质，都要采取特殊的密封措施。对于设备装置的密封，机械密封是最为关键的，但是由于其机械密封结构相对复杂，所以，即便是存在着很多的密封优点，鉴于其在制造和安装的过程中，对于精准度的要求很高，导致了成本提高，而且对于维修人员的技术要求也会很高。因此，保障密封工作的可靠性，对于延长石油机械密封的使用寿命是非常必要的。 2石油机械密封失效的原因及对策 2.1失效原因分析 2.1.1由于压力导致机械密封失效 在机械密封中，若密封压力腔内的压力超过了其可承受的范围，则其密封端面比压，从而导致液膜难以更好的形成，甚至会出现端面磨损严重的现象，与此同时，也会使发热量增多，致使机械密封零件变形。当工作压力出现波动的现象，会使弹性变形量以及密封效果带来一定的负面影响，泄漏量也会随着压力的变化而变化。 2.1.2因为介质腐蚀引起机械密封失效 首先，机械密封的表面在腐蚀性介质的作用下遭到严重的腐蚀作用，在强烈的腐蚀作用下，并且时间上延续较长，就会将石油密封机械的某些密封部件穿透，从而导致泄露现象发生。其次，在介质腐蚀与应力的共同作用下，弹簧和金属波纹管会出现破裂的现象；第三，机械密封装置上的碳化钨环一般是要焊接到不锈钢座上面的，在使用的过程往往会出现不当操作，就会导致不锈钢座出现晶间腐蚀。 2.1.3高温致使机械密封失效 第一，导致机械密封失效的一项重要因素是常高温油泵，诸如减压塔底泵、油浆泵、回炼油泵等出现热裂。在干摩擦的作用下，或者抽空、冷却液中断、以及密封面中混入杂质等因素，都会造成密封面的环表面出现径向裂纹。第二，密封机械的常用部件碳-石墨环，很容易出现石墨碳化，从而造成了机械密封失效。这主要是由于碳-石墨环必须在零下105到250摄氏度之间进行工作，一旦超过了这个温度范围，就会发现有树脂从碳-石墨环的表面析出，进而在高温状态下，摩擦面周围的树脂就很容易被碳化，当有粘结剂出现，就会因发泡软化而导致机械密封失效。第三，对于一些橡胶辅助密封件，诸如氟橡胶、全橡胶以及乙丙橡胶等，如果超出了被允许的温度范围，就会由于老化而失去弹性，从而出现了变硬、龟裂的现象，机械密封失效。目前所使用的机械密封主要是以柔性石墨为主要材料，其具有耐高温、耐腐蚀的性能，但由于回弹性较差，很容易在外在环境的影响喜爱发生脆裂，使机械密封失效。 2.2相应的解决对策 1、对于密封机械的选型，要根据转动设备的作业环境和工况来选择，一些辅助设施是必不可少的。例如，在高温的环境条件下作业，所选择密封环就要具有耐高温性，石墨、钴基碳化钨等都是较好的选择。此外，还要配置必要的密封冲洗设施，以起到冷却、润滑、以及净化的功能。 2、对于石油机械密封的日常使用，要按照规范，并注意维护及保养。介质和工作环境对于对机械密封具有一定的影响力，那么，在日常的使用过程中，就要按照规程正确操作，做好设备的密封巡检工作，对于转动设备的运行状况时时关注，严格控制介质的特性指标，以免机械密封使用环境的工况发生变化。 3、加强机械密封的检修质量。对于密封配置要进行常规检查。重视检修质量，在密封配置过程中，对于保持密封元件要轻拿轻放，保持清洁完整，依照检修规程来合理的调整间隙及配合。比如，机械密封面间隙以及弹簧比压等，此外，还要注意避免使泵的振动幅度过大，尤其要注重转子的动平衡及对中找正。 3总结 伴随着社会经济的持续快速发展，无论工业生产还是日常生活，对石油的需求量日益增多，在石油化工领域中，机械密封显得日益重要。石油机械密封在实际的工作中，其工作环境可能是气态、液态、或者汽液态，若机械密封介质的沸点较低，当机械处于运行状态的时候，就会升高温度，密封介质就会被挥发，此时，密封的作用就很难发挥出来。注意选择石油机械密封，并按照的相关的规范进行操作，只有这样才会让石油机械密封能够安全可靠的运转，延长其使用寿命。同时，相关的工作人员要熟练掌握机械密封的工作原理及其自身的特点，促使机械密封在石油化工领域充分发挥其自身的优势，更好的促进石油化工事业的持续稳定发展。 参考文献 [1]王雪光.石油化工生产常用机械密封形式及失效原因分析[J].中国石油和化工标准与质量，2011（08）：339—342. 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