牛头刨床机械原理分析（推荐7篇）
E的位移 l1=120;l6=240;
x=-pi/6:2*pi/36:11*pi/6;y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));for i=14:1:31 y(i)=pi+y(i);end l=466.507;l3=500;l4=97.929;a=pi-asin((l-l3*sin(y))./l4);b=l3*cos(y)+l4*cos(a);plot(x*180/pi,b)
4的角位移
l1=120;l6=240;
x=-pi/6:2*pi/36:11*pi/6;y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));for i=14:1:31 y(i)=pi+y(i);end l=466.507;l3=500;l4=97.929;a=pi-asin((l-l3*sin(y))./l4);>> plot(x*180/pi,a*180/pi)
3的角速度 l1=120;l6=240;x1=-pi/6:2*pi/36:11/6*pi;y1=l1*2*pi*(l1+l6*sin(x1))./(l6*l6+l1*l1+2*l6*l1*sin(x1));plot(x1*180/pi,y)
4的角速度 l1=120;l6=240;>> x=-pi/6:2*pi/36:11*pi/6;>> y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));>> for i=14:1:31 y(i)=pi+y(i);end >> l=466.507;l3=500;l4=97.929;>> a=pi-asin((l-l3*sin(y))./l4);>> y1=l1*2*pi*(l1+l6*sin(x))./(l6*l6+l1*l1+2*l6*l1*sin(x));>> y4=(y1.*l3.*cos(y))./(l4.*cos(a));>> plot(x*180/pi,y4)
E的速度 l1=120;l6=240;x=-pi/6:2*pi/36:11*pi/6;y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));for i=14:1:31 y(i)=pi+y(i);end l=466.507;l3=500;l4=97.929;a=pi-asin((l-l3*sin(y))./l4);y1=l1*2*pi*(l1+l6*sin(x))./(l6*l6+l1*l1+2*l6*l1*sin(x));>> v=-(y1.*l3.*sin(y+a))./cos(a);>> plot(x*180/pi,v)
3的角加速度 l1=120;l6=240;x=-pi/6:2*pi/36:11*pi/6;y3=(l6.*l6-l1.*l1).*l6.*l1.*2.*2.*pi.*pi.*cos(x)./((l6.*l6+l1.*l1+2.*l6.*l1.*sin(x)).*(l6.*l6+l1.*l1+2.*l6.*l1.*sin(x)));>>plot(x*180/pi,y3)
4的角加速度
>> l1=120;l6=240;x=-pi/6:2*pi/36:11*pi/6;y=atan((l6+l1*sin(x))./(l1*cos(x)));for i=14:1:31 y(i)=pi+y(i);end l=466.507;l3=500;l4=97.929;a=pi-asin((l-l3*sin(y))./l4);y1=l1*2*pi*(l1+l6*sin(x))./(l6*l6+l1*l1+2*l6*l1*sin(x));y4=-(y1.*l3.*cos(y))./(l4.*cos(a));>> y3=(l6.*l6-l1.*l1).*l6.*l1.*2.*2.*pi.*pi.*cos(x)./((l6.*l6+l1.*l1+2.*l6.*l1.*sin(x)).*(l6.*l6+l1.*l1+2.*l6.*l1.*sin(x)));a4=((y3.*l3.*cos(y)-y1.*y1.*l3.*sin(y)).*l4.*cos(a)+y1.*l3.*l4.*cos(y).*sin(a).*y4)./((l4.*cos(a)).*(l4.*cos(a)));>> plot(x*180/pi,a4)
关键词：日常机械；物理学；应用；原理；分析
机械产品是科学技术发展下出现的产物，机械的出现在一定程度上解放了人类的劳动，而在日用机械市场中，机械产品的功能及种类越来越多，作为一种为人们生活带来便利的产品，机械在发展的过程中需要利用物理原理进行改进，其发展内容对于社会、经济、生活都有着重要的影响及作用。
一、日常机械中物理学原理运用的现状
我们学习的物理是探求自然规律的科学理论，也是我们在学习中需要掌握的一门学科，其在人们日常生活中有着非常重要的作用。根据目前社会发展的需要，人们对机械产品的依赖程度越来越高，在我们的生活中随处可以见到日常应用的机械，例如汽车、电饭煲、暖气等。在我们的生活中，小到一把剪刀，大到飞机火车，这些机械在使用的过程中都有物理知识的影子。
二、日用机械中物理学原理的实际运用
以下根据物理学中声光电力热的内容对我们日用机械中的物理学原理进行解释。
1、力学的实际应用
（1）摩擦力。摩擦力是我们日常生活中最常见的力学原理，根据日常机械使用的特点，摩擦力是其使用中需要考虑的部分。在我们的日常出行所借助的出行工具的使用过程中会产生一定的摩擦力。例如自行车、摩托车、汽车，这些出行工具在使用中并不是只存在与地面产生的摩擦力，其部分机械零件在使用的过程中相互之间也会产生一定的摩擦，这些都是摩擦力对日常机械产生的影响。例如，在冬天，车辆在冰面行驶的过程中会出现打滑的现象，其主要是由于车轮与地面之间摩擦力减小的缘故，因此常选用防滑轮胎来增加摩擦力；其次是车辆的零件在相互摩擦作用力的影响下出现一定的损耗，因此可以选择使用润滑油减少机械零件之间产生的摩擦力。
（2）重力。在我们的日常生活中最根本的力学现象就是重力，重力是以地心作为施力者对我们施加的一个作用力，其引力为垂直于地心方向，我们日常生活中可以见到的输液装置就属于一种利用重力原理进行输液工作的简单机械，其利用重力对药液的作用使其向下流淌，从而达到液体下流的目的。根据物理学的内容，重力势能在一定条件下可以转换为动能，而这也被广泛的应用于日常机械中，例如水利水电工程，水力发电利用水位差异使水在下降的过程中产生一定的重力势能，并将这部分作用力施加在水轮机上，从而转换为动能，通过与发电机的连接带动其运转，这种机械的使用主要是利用重力原理进行的。
（3）弹力。弹力在物理中的涵盖方向较为广阔，压力、支持力、拉力等都可以归于弹力的范畴内，根据弹力弹性形变的原理，人们在日常生活中最常想到的物品就是弹簧，在日常机械中，弹力原理常被应用于玩具当中。例如儿童玩具枪，这些玩具枪内部结构较为简单，其中的装置主要是利用弹簧在受到压力后产生的作用将塑料弹丸弹出去，塑料弹丸所承受的作用力是弹簧在弹性形变恢复原本状态时所产生的弹力。
2、热学的实际应用。热力学是物理研究的重要组成部分，并以第一、第二定律作为理论基础和依据，对人们的生活有极大影响。其通过吸收热能，或者将其他能量转化为热能，以此达到一定的目的。比如通常使用的太阳能热水器，就是利用黑色吸热层吸收太阳光的热能，加热玻璃管内的水，达到热水的目的。而暖气片也是利用热学原理，使金属片发散出热量，让屋内冬暖如春。
3、光学的实际应用。光的存在，让我们看到了五彩缤纷的世界。光是人眼可以接收的一种电磁波，这种电磁波谱是帮助人们感受外界物体的重要因素，根据光学特点，其在日常机械使用中的主要目的就是为了使人们接收外界光源。例如我们生活中使用的电灯、电视、手电筒等，人们在夜间外出时，使用手电筒就能为自己照明，其主要就是形成一道光束沿着均匀的介质进行光的直线传播。而许多城市夜间都会成为不夜城，即便到了夜晚，也是一片灯光，让人们在夜间也能正常工作或生活，利用的就是灯能发光这一原理。
4、声学的实际应用。声音主要是借助介质（液体、固体、空气）传播的一种声波振动，具有听觉器官的生物可以接收声源所产生的震荡波，其在传播的过程中遇到阻碍或多種介质的情况时会使声波出现反射或折射的现象，日常机械中就是借助声音的这种特质进行使用。比如回声探测仪，就是利用声音具有的反射功能，以此可以探测出江河湖海某个位置的深度。而在医学治疗领域，B超检查就是利用超声波的反射强度和频率在屏幕上形成图像，并以此判断病情。
5、电学的实际应用。在社会的发展与人们的日常生活中都已经离不开电能的应用，若是人们的生活中缺少了电，现今社会中许多产业将会停摆。电主要是在电场的作用下，电荷产生定向及具有规律的移动所产生的电流，日常生活中使用的机械产品有许多都需要将电能转换才能进行工作，例如电磁炉，其就是将电能转换为热能进行使用，常见的脱粒机，则是将电能转化为动能进行脱粒工作。一般在日常机械中使用的电主要为交流电，交流电的特点就是随发随用，其无法进行储存，而我们常见的蓄电池其储存的为直流电，目前直流电与交流电是电能主要的两种表现形式。
综上所述，物理学是利用科学规律去验证物质的本质，其主要内容是为了服务于人们的求真目的与生活目的。目前在我们生活中大多数的机械都可以应用物理学原理进行解释，在学习物理的同时利用物理知识对生活中的机械原理进行研究，可以使我们对物理学中内容了解的更加透彻，并且物理学知识的运用可以更好的指导我们的生活实践活动。根据物理学发展的形势，生活中尚有许多难点需要应用物理学知识去攻克，我们还应继续探索，为人类文明作贡献。
参考文献
[1]李晌.生活中的物理知识[J].试题与研究：新课程论坛，2013（10）：36-36.
[2] 吉尔.沃克.生活中的物理学[M].科学普及出版社，2014.
[3] 魏婧.物理学与社会科学关联性探析[D].山西大学，2014.
一、考查目标
为使我校硕士研究生招生考试专业科目《机械设计》《机械原理》的命题科学、完善、合理，根据国家教委课程教学指导委员会制定的《机械设计课程教学基本要求》《机械原理课程教学基本要求》和我校《机械设计课程教学大纲》《机械原理课程教学大纲》，结合有关招生专业的实际情况，重点考核学生《机械设计》和《机械原理》课程的基本理论，典型机构的工作原理、分析和综合方法，典型零件的工作原理，受力分析和设计计算方法，作图和运用图解方法的能力，综合应用以上知识对较为复杂的问题的分析和综合的能力和创新能力。
二、考试形式与试卷结构
（一）试卷满分及考试时间
初试科目满分均为150分，考试时间为3小时。
（二）答题方式 闭卷、笔试。
（三）试卷内容结构
基础理论知识（40%）、工程应用（40%）、创新能力（20%）。
（四）试卷题型结构
选择题、判断题、填空题、简答题、分析题、计算题、作图题。
三、考查范围
机械制造及其自动化、机械设计及理论、机械电子工程、车辆工程。
四、考试内容及要求 机械设计部分
(一)．机械零件设计概述
1．机械零件设计步骤（了解）；2．零件的主要失效形式（理解）； 3．机械零件工作能力和计算准则（了解）；4．机械制造中的常用材料（了解）；5.机器的组成（理解）。
(二)．机械零件的强度
1．载荷与应力分类（了解）；2．疲劳与疲劳曲线（理解）；3．疲劳损伤累积理论（了解）；4．材料及零件的等寿命曲线（理解）；5．影响疲劳强度的因素（理解）；6．单向稳定变应力下机械零件疲劳强度计算及应用。
(三)．摩擦、磨损及润滑
⒈ 摩擦的分类和利弊（了解）；⒉ 磨损阶段及各阶段的处理原则（了解）；⒊ 润滑的功用及润滑剂分类（了解）。(四)．轴毂联接
1．键联接的类型及选择（理解）；2．花键联接（了解）。(五)．螺纹联接
1．螺纹联接类型、特点及应用（了解）；2．预紧和防松方法（了解）；螺栓组联接的受力分析（理解）；3.单个螺栓联接强度计算（理解）；4.载荷变形图分析及应用（理解）5.提高螺纹联接强度的措施（理解）。(六)．带传动
1.带传动特点、应用、工作情况分析，影响带传动工作能力的各种因素；2.带传动设计准则和单根带传递功率（理解）；3.V 带传动设计（了解）。
(七)．链传动
1．链的特点、应用、套筒滚子链结构；2.链传动的运动特性，多边形效应（理解）；3.失效形式，功率曲线图；4.链传动设计参数选择（理解）；5.链传动的布置与润滑（了解）。
(八)．齿轮传动
1．齿轮失效形式及设计准则（理解）；2.齿轮的材料及许用应力（理解）；3.设计参数的选择（理解）；4.各类齿轮传动的载荷及受力分析（理解）；5.直齿圆柱齿轮传动强度计算；6.斜齿圆柱轮强度计算（理解）；7.圆锥齿轮的强度计算（了解）。
(九)．蜗杆传动
1．蜗杆传动主要几何参数及相互间关系；2.失效形式及设计准则（理解）；3.受力分析及载荷计算（理解）；4.蜗轮的承载能力及强度计算（了解）；5.蜗杆传动的热平衡计算（理解）。
(十)．轴
1．轴常用的材料（理解）；2.轴的类型及结构设计；3.轴的强度计算计算方法（理解）。
(十一)．滚动轴承
1．滚动轴承的类型选择、特点、代号（了解）；2.滚动轴承内部载荷分布，失效形式（了解）；3.滚动轴承的寿命计算（理解）；4.滚动轴承组合设计（理解）。
(十二)．滑动轴承
1．滑动轴承的类型、材料（了解）；2.非液体摩擦滑动轴承的设计计算（了解）；3.流体动力涧滑的基本原理（理解）；4.单油楔动压轴承的设计计算；5.设计参数的选择。
机械原理部分
（一）．机构的结构分析和综合
1．机构的组成、运动简图绘制、自由度计算、组成原理和机构分析；2.四杆机构的类型及演化、曲柄存在条件、平面四杆机构的几个基本概念。
（二）.平面连杆机构的设计
1．运动分析；2.运动副中的摩擦、考虑摩擦时的机构力分析；3.机械效率及自锁；4.平面四杆机构设计及其运动分析。
（三）．凸轮机构及其设计
1．凸轮机构的应用及分类；2.从动件运动规律；3.凸轮轮廓设计；4.凸轮基本尺寸的确定。
（四）．齿轮机构及其设计
1．齿轮机构类型及应用；2.齿廓曲线、渐开线、圆柱齿轮参数计算；3.齿廓加工原理、齿厚、公法线、变位、渐开线齿轮传动、变位齿轮传动；4.斜齿圆柱齿轮传动；5.蜗杆传动；6.圆锥齿轮传动。
（五）．轮系及其设计 1．轮系的应用；2.定轴轮系传动比计算；3.周转轮系和混合轮系传动比计算。
（六）．机械的运动方案及机构的创新设计
1．机构创新设计；2.典型机构机械运动方案设计。具体要求如下：
1．掌握部分：平面机构自由度计算和机构组成原理；用瞬心法和矢量方程图解法做平面机构运动分析；平面连杆机构特性及图解法设计；标准渐开线直齿圆柱齿轮及其传动；其它齿轮传动与直齿轮传动相比的特点；轮系传动比的计算；机构组合的方式；机械系统运动方案拟定。
2．熟悉部分：机构分析的解析法；高副低代；；凸轮机构；运动副中的摩擦、机械的效率与自锁；机构的构型。
3．了解部分：内容中的其余部分。命题原则及宗旨
机械设计部分90分，机械原理部分60分 试卷中各教学内容所占比重
机械设计总论（机械零件设计概述、机械零件的强度、摩擦、磨损及润滑）(15±5)；联接件设计（螺纹联接、键联接）（20±5）； 传动件设计（带、链、齿轮、蜗杆传动）（30±5）；轴系零部件设计（轴、滑动轴承、滚动轴承）（25±5）；机构的结构分析(5±3)；机构的运动分析（15±5）；常用机构的分析与设计（30±5）；机械传动系统运动方案设计（10±3）。试卷中各考核层次分数比例
了解内容(20±5)％；熟悉内容(50±5)％；掌握内容(30±5)％。题量和难易程度
学习优秀的本科毕业考生在规定的时间内(3小时)能答完全部试题，并获得100分(满分150分)以上成绩。
五、考试用具说明
考试应带圆规, 三角板和量角器等绘图工具和计算器；图解和作图题允许使用铅笔。
六、主要参考书目
当今世界正经历着一场新的技术革命，新概念、新理论、新方法、新工艺不断出现，作为向各行各业提供装备的机械工业，也得到了迅猛的发展。
现代机械日益向高速、重载、高精度、高效率、低噪声等方向发展，对机械提出的要求也越来越苛刻。有的需要用于宇宙，有的要在深海作业，有的小到能沿人体的血管爬行，有的又是庞然大物，有的速度数倍于声速，有的又要作亚微米级甚至纳米级的微位移，如此等等。处于机械工程发展前沿的机械原理学科，为了适应这种情况，新的研究课题与日俱增，新的研究方法日新月异。
为了适应生产发展的需要，当前在自控机构，机器人机构、仿生机构、柔性及弹性机构和机电光液广义机构等的研制上有很大进展。在机械的分析与综合中，也由只考虑其运动性能过渡到同时考虑其动力性能的影响；考虑到机械在运转时构件的振动和弹性变形，运动副中的间隙和构件的误差对机构运动及动力性能的影响；以及如何对构件和机构进一步作好动力平衡的问题等。
在连杆机构方面，重视了对空间连杆机构，多杆多自由度机构，连杆机构的弹性动力学和连杆机构的动力平衡的研究；在齿轮机构方面，发展了齿轮啮合原理，提出了许多性能优异的新型齿廓曲线和新型传动，加快了对高速齿轮、精密齿轮、微型齿轮的研制；在凸轮机构方面，十分重视对凸轮结构的研究，为了获得动力性能好的凸轮机构，在凸轮机构推杆运动规律的开发、选择和组合上作了很多工伤。此外，为了适应现代机械高速度、快节拍、优性能的需要、还发展了高速高定位精度的分度机构、具有优良综合性能的组合机构以及各种机构的变异和组合等。
目前，在机械的分析和综合中日益广泛地应用了计算机，发展并推广了计算机辅助设计、优化设计、考虑误差的概率设计、提出了多种便于对机械进行分析和综合的数学工具，编制了许多大型通用或专用的计算程序。此外，随着现代科学技术的发展，测试手段的日臻完善，也加强了对机械的实验研究。
总之，作为机械原理学科，其研究领域盐十分广阔，内涵丰富。在机械原理的各个领域，每年都有大量内容新颖的文献资料涌现。但是，作为一门技术基础课程，将只有研究有关机械的一些最基本的原理和方法。
1、生产的发展促进了机械原理学科的发展。而学科的发展又反过来为生产的发展提供了有利条件，促进了生产的发展。随着科学技术的发展，为了更好地满足生产实际的需要和机械自动化的要求,就需要不断创新一些新型机构,因而以机构创新为主要内容的机构学得到了迅速发展。例如多杆多自由度的平面连杆机构、空间机构、各种组合机构（包括各种含有挠性构件的组合机构）、机、电、液一体化的机构都在研究之中，有些已得到应用。同时机器人、机械手等仿生机械得到较快的发展,包括高温、高压、有毒、有放射性等特殊条件
下工作的机器人和机械手。例如宇宙飞船上用于收回卫星的机械臂；在核电站安装设备的机器人；在深海海底作业的机器人等。此外,微技术的发展,还创造了一些微型机械。如可在人的腹腔内进行外科手术的手术刀,甚至可在人的血管中爬行的微型机器人等都已经使用。
2、为了对这些新型机械的分析及设计,机械原理学科近年来也发展了许多新的理论和方法,并引入了一些不同的数学及力学工具,特别是计算机的推广应用,为机械原理学科的发展提供了极有利的条件。计算机辅助分析、计算机辅助设计、优化设计（包括多目标优化设计）都得到迅速发展,并且渐趋成熟。
3、由于机械向高速度、高精度、高负荷、高效率等方向发展，也给机械原理学科提出了一些新的课题，开辟了一些新的研究领域。例如，对于高速重载机械来说，不仅要研究其运动性能，还要研究其动力性能，有时还要考虑构件的弹性形变、质量分布、连接间隙及机械中摩擦等对机械工作的影响，考虑机械的振动、冲击和平衡问题。
随着宇航技术、核技术、海洋开发、医疗器械、工业机器人及微技术等高新科学技术的兴起和计算机的普及应用 ,极大地促进了机械原理学科的发展,创立了不少新的理论和研究方法,开拓了一些新的研究领域。
1、在机构结构理论方面,主要是机构的类型综合、杆数综合和机构自由度的计算。对平面机构来说,虽然机构结构的分析与综合研究得比较成熟,但仍有一些新的发展。例如将关联矩阵、图论、拓扑学、网络理论等引入对结构的研究;用拆副、拆杆、甚至拆运动链的方法将复杂杆组转化为简单杆组,以简化机构的运动分析和力分析;仿照机构组成原理对机构功能原理的研究;关于机构中虚约束的研究及无虚约束机制的综合;以及组合机构的类型综合等。近年来对空间机构结构分析与综合的研究也有不少的进展,特别是在机器人机构学方面取得了较多成就。
2、在机构运动分析和力分析方面,主要是大力发展了计算机辅助分析方法的研究,并且已经研制了一些应用软件。对于高级别平面机构的运动分析及力分析问题,可以采用型转化法或选不同的构件为机架以降低机构级别的方法进行,也可以采用分解合成的分析方法。对空间机构的运动分析及力分析则多采用按杆组分析的方法。另外,为了便于利用计算机进行分析,建立机构运动分析及力分析的逻辑体系,并期望将机构的结构分析、运动分析、动力分析构成一个整体的系统。
3、在机器动力学方面,大力发展了机构弹性动力学的研究,包括低副机构和高副机构。在某些高速重载的高副机构中还考虑了热变形的问题，还开展了对机械中的摩擦、机械效率以及功率传递等问题的研究；发展了对运动副间隙引起的冲击、动载荷、振动、噪声及疲劳
失效等问题的研究；对机构运动精度及误差的研究。对于平面机构平衡问题的研究,得出了一般n杆机构可以用n/2 个配重达到平衡的结论。对空间机构平衡问题的研究,也得到了不少的成果。此外,还研究了具有变质量构件和在运动过程中结构有变化的机构的平衡问题,机构在非稳定状态及瞬变过程中的时间、位移、速度和加速度等的动力响应的计算问题等。
4、在机构学方面,对平面连杆机构的研究仍在继续深入,并转而注重于多杆多自由度平面连杆机构的研究,提出了这类机构的分析和综合的一些方法。研究了提高机构动力性能为目标的综合方法,多精确点的四杆机构的综合方法(如点位缩减法)等。由于电子计算机的普遍应用,连杆机构的优化设计得到了迅速发展,包括多目标优化。并且编制了一些表征机构主要尺度参数与其运动、动力性能之间关系的数表及图谱,编制了大量适用范围广、节省机时、使用方便的机构分析与综合的软件。
5、在凸轮机构方面,高速凸轮的弹性动力学是一个受到普遍重视的研究课题,并且已研究得比较深入。推杆运动规律的选择和拟合,凸轮机构尺度参数的优化设计,凸轮机构工作过程中的振动、减振和稳定性的研究,也都受到重视,并已取得不少研究成果。
6、在齿轮机构方面,首先是齿轮啮合原理的研究,再如新型齿廓的选用(如圆弧、抛物线等非渐开线齿廓),轮齿的修正和修形等课题的研究,也都取得不少的新成就。
7、在轮系方面,一些新型齿轮机构(如内齿行星轮传动、活齿齿轮传动、行星摩擦传动、非圆齿轮周转轮系、锥齿轮谐波传动、摩擦式谐波传动等)的研制，周转轮系效率的研究，考虑摩擦时的功率流及考虑轮齿弹性变形时的功率流的计算问题的研究，周转轮系均载装置的研究等，都已取得一些研究成果。此外，应用图论、网络理论和其他一些新的数学工具和计算技术来研究轮系的类型综合及运动分析和力分析问
题也得到大力开展，并取得一些成绩。除上述连杆、凸轮和齿轮三大常用的基本机构以外，组合机构的研究近年来也发展得十分迅速。对齿轮—连杆、凸轮—连杆等类型的组合机构的分析和综合，已有较详细的研究。
近年来机械原理学科的发展是非常迅猛的。不论在基本原理方面，还是在研究方法方面，都有较大的进展。在机构的类型方面也有一些新的创造，有些已突破传统机构学的范畴，而进入所谓“广义机构学的”领域，创造了具有气、液、光、电等环节的机构。当前尚有由三本基本机构组成的组合机构，和包括挠性构件组合机构。对空间组合机构的研究也已进行了不少工作。此外，对于一些具有特殊运动及动力性能的组合机构也有所研究。随着机械向高速、重载方向的发展，机械动力学的研究发展很快。由于电子计算机的普遍应用，机构的计算机辅助分析和计算机辅助设计得到较快发展。从机械原理学科的发展可以看出，生产发展 的需要是学科发展的主要动力。而学科的发展又反过来促进了生产的发展，提高了生产的水平。可以期望，随着生产对技术现代化的要求不断提高，机械原理学科也会继续迅速的得到发展。
参考文献
了解本课程的研究对象、内容、地位、作用和任务。2.平面机构的结构分析
能够正确绘制简单机构的运动简图；掌握平面机构自由度的计算及其注意事项（局部自由度、复合铰链、虚约束）；理解运动副、约束、运动副元素的概念和机构具有确定运动的条件；掌握平面机构的组成原理、结构分类、结构分析和高副低代。3.平面机构运动分析
掌握瞬心的概念，瞬心的求法，能够用瞬心法对平面机构进行速度分析；掌握矢量方程图解法（即相对运动图解法）对平面II级机构的（角）速度、（角）加速度的分析；能够综合运用瞬心法和矢量方程图解法对III级机构进行速度分析。4.平面连杆机构
了解常用四杆机构的类型和特点；理解四杆机构传动角、死点位置、极位夹角、行程速比系数等概念；掌握铰链四杆机构、曲柄滑块机构有曲柄存在的条件；能够用图解法按给定的连杆三个位置（或连杆上标线位置）、连架杆三组对应位置、行程速比系数设计四杆机构。5.凸轮机构
了解凸轮机构的类型和特点；掌握从动件的常用运动规律（等速运动、等加速等减速运动、简谐运动(余弦运动)、摆线运动(正弦运动)）的特点；理解凸轮压力角概念；掌握盘形凸轮机构的基圆半径与压力角、滚子半径与凸轮理论廓线曲率半径的定性关系；掌握反转法的原理，能够用图解法设计盘形凸轮轮廓曲线。6.齿轮机构
了解齿轮机构的类型和特点；理解平面齿轮机构的齿廓啮合基本定律；掌握渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特性（定传动比、可分性、正确啮合条件、重合度、连续传动条件）、渐开线标准直齿圆柱齿轮基本参数、几何尺寸的计算；了解渐开线齿轮切齿的基本原理、根切现象及产生根切原因、变位齿轮的概念，掌握切制标准渐开线直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数。了解斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成、传动特点；理解平行轴斜齿轮机构的正确啮合条件、斜齿轮的当量齿数概念并能计算当量齿数、斜齿轮的基本参数所在位置。了解蜗杆传动的特点；理解蜗杆蜗轮的正确啮合条件、阿基米德蜗杆蜗轮的主要参数所在位置；能够计算标准蜗杆蜗轮传动的中心距、传动比。了解直齿圆锥齿轮齿廓曲面的形成；理解圆锥齿轮当量齿数的概念并能计算当量齿数、基本参数所在位置、正确啮合条件。7.轮系
了解轮系的分类和应用。掌握定轴轮系、周转轮系和混合轮系的传动比计算。8.机械运转的速度波动及其调节 掌握机械系统等效力（力矩）、等效质量(转动惯量)的计算以及系统运动方程的建立；了解机械运转产生速度周期性、非周期性波动的原因及其调节方法；掌握飞轮转动惯量的计算方法。
9.回转构件的平衡
掌握刚性转子的静平衡和动平衡概念及其平衡方法。
四川理工学院802机械原理考研复习大纲 [ 录入者：云恋 | 时间：2008-01-01 17:03:03 | 作者： | 来源：考研加油站 http:/// ]
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1． 本课程研究的对象、内容、地位、作用和任务 2． 机械原理学科的发展状况和趋势 第 2 章 机构的结构分析
1． 构件、运动副、约束、运动链和自由度等基本概念 2． 常用机构的机构运动简图的绘制
3．平面机构的自由度的计算及其判定机构是否具有确定运动 4． 机构的组成原理及其结构分析 第 3 章平面机构的运动分析 1.速度瞬心（绝对和相对瞬心）概念
2.运用三心定理确定一般平面机构瞬心的位置 3.用瞬心法对简单高、低副机构进行速度分析 4.用矢量方程图解法对平面机构进行运动分析 第 4 章平面机构的力分析 1.机构中各种作用力的分类 2.构件惯性力的确定及质量代换法
3.几种常见运动副中的 总反力 进行分析和计算 4.II 级机构的动态静力分析 第 5 章 机械的效率和自锁
1.建立正确、全面的机械效率的概念 2.机械效率的计算
3.简单机械的机械效率和自锁条件的求解方法 第 6 章 机械的平衡
1.刚性转子静、动平衡的原理和方法 2.平面四杆机构的平衡原理
第 7 章 机械的运转及其速度波动的调节
1.建立单自由度机械系统等效动力学模型和运动方程以及求解运动方程的方法 2.飞轮调速原理，掌握飞轮转动惯量的简易计算法
3.机械非周期性速度波动调节的基本概念和方法；考虑构件弹性时的机械动力学方法 第 8 章平面连杆机构及其设计
1.平面连杆机构的组成、传动特点及其主要优缺点 2.平面连杆机构的基本型式及其演化和应用 3.四杆机构基本知识
4.平面四杆机构的设计方法；了解多杆机构 第 9 章 凸轮机构及其设计 1.凸轮机构的类型及应用
2.推杆常用的运动规律及推杆运动规律的选择原则 3.凸轮机构压力角及其自锁现象
4.确定凸轮机构基本尺寸及其应考虑的主要问题 5.凸轮轮廓曲线的设计 第 10 章 齿轮机构及其设计 1.齿轮机构的类型和应用 2.齿廓啮合基本定律及共轭齿廓
3.渐开线直齿圆柱齿轮传动的啮合特性及其正确啮合条件和连续传动条件 4.标准渐开线齿轮各部分的名称、基本参数及几何尺寸的计算 5． 渐开线齿廓的切削原理、根切现象和最少齿数 6． 渐开线齿轮的变位修正和变位齿轮传动
7． 斜齿圆柱齿轮的啮合特点及其标准斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 8． 标准直齿锥齿轮的传动特点及其基本尺寸的计算 9． 蜗轮蜗杆
第 11 章 齿轮系及其设计 1.轮系的分类和应用
2.定轴轮系、周转轮系和复合轮系传动比的计算 3.行星轮系传动效率的计算、选型、齿数选取等基本知识 第 12 章 其他常用机构
槽轮机构、棘轮机构、凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构、非圆齿轮机构、螺旋机构和万向铰链等其他一些常用机构以及组合机构的工作原理、运动特点及其应用 第 13 章 机械传动系统的方案设计
1.机械传动系统设计的任务以及大体的设计步骤 2.拟定机械传动系统方案的基本原则和要点 3.机构选型、机构组合和机构变异的基本知识 主要参考书
关键词：实验教学；机械原理；机械设计；教学效果
在很多工科院校不同专业的组成中，机械电子专业占据着重要的地位，主要在于市场的需求量较大。这类专业中的机械设计和机械原理课程在开设的方程中，为学生创造性思维能力的增强带来了积极的保障作用。机械设计和机械原理作为重要的基础性学科，在具体的教学过程中需要讲究一定的方式方法，根据学生实际的学习能力制定出可靠的培养计划。同时，为了适应时代的发展要求，机械原理和机械设计实验教学应该进行必要的改革，增强课程开设实际的作用效果。
1 传统的机械原理与机械设计实验教学中存在的问题
作为工科院校培养专业性人才的重要基础课程，机械原理和机械设计实验教学对于学生综合能力的增强起着重要的保障作用。但是，传统的机械原理与机械设计实验教学的内容单一，具体的实验内容过于简单，验证性实验和演示性实验占据了大部分的比例，对于学生实际的锻炼价值不大。在这样的教学模式中，学生只是被动地完成学习任务，实验教学活动中主动参与的意识不强，学习效率较低。同时，为了更好地完成教学计划，很多的实验原理或是具体的操作方法，主要依赖于教师的讲解或者实际操作，降低了教学质量。在课程内容的设计和教学计划的安排方面缺乏系统性和逻辑性，实验的完整性较差。学生在完成具体的实验过程中，主要是通过实验指导书的具体要求逐步完成的，实验数据处理和分析能力较弱，无法达到实验教学大纲的要求。当学生在这样的教学模式中自主探究的能力无法得到有效的锻炼时，他们对于机械设计和机械原理课程的兴趣就会慢慢地下降，实验教学活动开展失去了意义。在此形势影响下，加快机械设计和机械原理实验教学改革的步伐势在必行。
2 机械原理与机械设计实验教学改革的探索与实践的主要方向
2.1 完善基础性实验教学体系
机械原理与机械设计实验教学对于学生的观察能力、抽象思维能力、分析处理能力等有着较高的要求，需要学生在具体的实验教学中能够最大限度地增强动手实践能力，认真地观察实验数据，理解实验过程中的相关原理。实现这样的发展目标，需要采取有效的措施完善机械原理与机械设计实验教学的基础性教学体系，增强实验教学效果。主要的措施包括：①根据学生的学习能力及实验教学大纲的要求，构建出全新的基础性教学体系。现阶段某些行业对于工科型人才的综合能力要求较高，尤其是在数据分析处理方面的能力。因此，高校在机械原理与机械设计实验教学开设的过程中，应该摒弃原先过于落后的实验内容，细化教学计划的相关内容，增加一定数量的探究性和设计性试验，增强学生的自主探究能力。②改变传统的教学方法。传统的实验教学课程中主要是以验证性和观察性实验为主，对于学生的锻炼价值不大。在完善基础性实验教学体系的过程中，教师应该加入一些重要的、经典型设计实验，利用学生个人的能力去完成相关的实验要求，为他们创新思维的形成奠定坚实的基础。③实验完成结果的评价标准趋于多样化。机械设计和机械原理的某些实验具有一定的抽象性，传统的教学模式学生无法掌握科学的实验操作方法，整体的教学效果差。为了改变这种不利的发展现状，教师在学生完成实验后评价实验结果时，参考的标准应该趋于多样化。比如，学生在实验中的态度、实验的操作方法、完成实验的质量、实验报告的书写状况等。建立和完善多方面的实验评价标准，不仅有利于增强教学质量，也会激发学生的探索求职欲，促进其全面的发展。
2.2 加大实验室的开放程度
机械设计和机械原理中的很多内容比较复杂、抽象，像一些轴承部件的设计、零件粗糙度的计算、轴系的装配尺寸等，在具体的实验教学中要求学生能够在掌握实验基本原理的基础上能够对整个实验的操作流程有着全面的认识，规范自己的实验操作行为。而学生在机械设计和机械原理实践活动开展的过程中，对于实验设备的依赖程度较高。因此，为了保证学生可以顺利地完成各种设计类的教学实验，学校应该合理地安排实验室的开放时间，加大实验室的开放程度，为学生的正常学习创造良好的学习环境，增强他们的创新意识。
为了使学生能够深入地理解机械原理和机械设计实验教学的相关内容，教师应该在实验的选题及实验完成所需的时间等方面给予学生更多的自由度，促使他们能够强化自己的创新意识，积极主动地完成相关的实验内容，丰富实验报告，掌握更多的理论知识。比如，在一些设计类的实验教学中，教师可以要求学生们在完成实验报告的过程中，画出实验要求的机构运动图、相关的设计装配图等。在实验条件允许的条件下，要求学生们在规定的时间内根据装配图完成实物拼接，加强对他们动手操作能力的有效锻炼。
3 结束语
机械原理和机械设计实验教学中包含的内容非常丰富，对于学生整体的能力要求较高。传统的实验教学方法已经无法达到教学大纲的要求，需要相关的教师在具体的实验教学活动开展中注重学生自主探究能力的有效培养，给予他们足够的自由度，增强学生利用专业知识处理机械原理和设计实验教学中存在问题的综合能力，为社会各行业提供更多的专业性人才。文中通过对机械设计和机械原理传统实验教学中的问题分析，提出了相关的改革措施，为相关的研究工作带来了一定的参考依据。
参考文献：
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[2]邵园园，玄冠涛，候加林.机械设计基础教学改革探索与实践[J].实验室研究与探索，2012（05）.
[3]郭慧宇.《机械原理》、《机械设计》课程实验教学改革的探究[J].才智，2014（18）.
[4]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（06）.
一、选择题
1.渐开线在______上的压力角、曲率半径最小。
A.根圆 B.基圆 C.分度圆 D.齿顶圆 2.一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线相切于______。
A.两分度圆 B.两基圆 C.两齿根圆 D.两齿顶圆 3.渐开线齿轮的标准压力角可以通过测量_______求得。
A.分度圆齿厚 B.齿距 C.公法线长度 D.齿顶高
4.在范成法加工常用的刀具中，________能连续切削,生产效率更高。
A.齿轮插刀 B.齿条插刀 C.齿轮滚刀 D.成形铣刀
*5.已知一渐开线标准直齿圆柱齿轮，齿数z=25,齿顶高系数ha=1，齿顶圆直径Da=135mm,则其模数大小应为________。
A.2mm B.4mm C.5mm D.6mm 6.用标准齿条刀具加工正变位渐开线直齿圆柱外齿轮时，刀具的中线与齿轮的分度圆__________。
A.相切 B.相割 C.相离 D.重合
7.渐开线斜齿圆柱齿轮分度圆上的端面压力角__________法面压力角。
A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或等于
8.斜齿圆柱齿轮基圆柱上的螺旋角βb与分度圆上的螺旋角β相比_________。
A.βb >β B.βb =β C.βb <β D.βb =>β
*9.用齿条型刀具加工，αn=20°,han =1,β=30°的斜齿圆柱齿轮时不根切的最少数是_________。
A.17 B.14 C.12 D.26 10.渐开线直齿圆锥齿轮的当量齿数zv=__________。
234A.z/cosβ B.z/cosβ C.z/cosβ D.z/cosβ 11.斜齿圆柱齿轮的模数和压力角之标准值是规定在轮齿的_________。
A.端截面中 B.法截面中 C.轴截面中 D.分度面中
12.在一对渐开线直齿圆柱齿轮传动时，齿廓接触处所受的法向作用力方_________。
A.不断增大 B.不断减小 C.保持不变 D.不能确定
13.渐开线齿轮齿条啮合时，其齿条相对齿轮作远离圆心的平移时，其啮合角_____。
A.加大
B.不变 C.减小 D.不能确定
14.一对渐开线斜齿圆柱齿轮在啮合传动过程中，一对齿廓上的接触线长度________变化的。
A.由小到大 B.由大到小 C.由小到大再到小 D.保持定值 15.一对渐开线齿廓啮合时，啮合点处两者的压力角__________。
A.一定相等 B.一定不相等 C.一般不相等 D.无法判断
16在渐开线标准直齿圆柱齿轮中，以下四个参数中________决定了轮齿的大小及齿轮的承载能力。
* A.齿数z B.模数m C.压力角α D.齿顶系数ha17.在渐开线标准直齿圆柱齿轮中，以下四个参数中________决定了齿廓的形状和齿轮的啮合性能。
* A.齿数z B.模数m C.压力角α D.齿顶系数ha18和标准齿轮相比，以下变位齿轮的四个参数中________已经发生了改变。
A.齿距p B.模数m C.压力角α D.分度圆齿厚
二、判断题
1.一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱，其啮合角一定是20°。（）2.3.4.5.6.7.8.一对直齿圆柱齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。（）
一对能够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。（）对于单个齿轮来说，节圆半径就等于分度圆半径。（）
在渐开线齿轮传动中，齿轮与齿条的啮合角始终与分度圆上的压力角相等。（）圆锥齿轮和蜗轮蜗杆都属于空间齿轮机构。（）齿轮变位后，其齿距、模数和压力角均发生了改变。（）
用范成法切削渐开线齿轮时，一把模数为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。（）
9.斜齿轮传动的重合度可以分为端面重合度和附加重合度。（）10.在轮系中，合成运动和分解运动都可以通过差动轮系来实现。（）11.在圆锥齿轮中，背锥与球面相切于小端分度圆，并与分度圆锥直角相截。（）
三、填空题
1.按照两轴的相对位置，齿轮机构可以分为______________和_______________。
2.在齿轮中，齿顶所确定的圆称为__________，相邻两齿之间的空间称为___________，齿槽底部所确定的圆称为___________。
3.渐开线某点的压力角应是____________________________________的夹角，该点离轮心越远,其压力角_______。
4.按标准中心距安装的渐开线直齿圆柱标准齿轮，节圆与___________重合,啮合角在数值上等于___________上的压力角。
5.分度圆上________和________相等，且__________和__________为标准值的齿轮称为标准齿轮。6.啮合弧与齿距之比称为_________，用ε表示,齿轮连续传动的条件是________。7.切齿方法按其原理可分为_________和_________，其中________适用于批量生产。
8.以切削标准齿轮时的位置为基准，___________________称为变位量，_______________________________________称正变位。
9.一对斜齿圆柱轮的正确啮合条件是_________________________________。10.分度圆压力角和模数相等、螺旋角大小相等、方向相反
11.斜齿轮传动的重合度将随着___________和___________的增大而增大。在斜齿轮传动中，为不使轴向力过大，一般采用的螺旋角β=____________。
12.一对圆锥齿轮的运动相当于一对___________的纯滚动,直齿圆锥齿轮的理论齿廓曲线为_________________，直齿圆锥齿轮集合尺寸计算以____端为标准。
13.直齿圆锥齿轮的正确啮合条件是__________________________________。14.渐开线齿轮的正确啮合条件是_____________________________________。
四、简答题
1.2.3.4.5.6.7.8.9.齿轮机构的主要优点有哪些？ 写出三种圆柱齿轮机构
渐开线直齿圆柱齿轮的分度圆和节圆有何区别？在什么情况下，分度圆和节圆是相等的？ 为了实现定传动比传动，对齿轮的齿廓有何要求？ 何为根切现象？标准齿轮是否发生根切取决于什么？ 何谓成形法，其常用的刀具有哪些？
与直齿轮相比，斜齿轮的主要优点是什么？ 简述正变位齿轮加工的优点
一对斜齿轮传动在端面上相当于何种齿轮的传动？国际上将斜齿轮的何参数取为标准参数？ 10.在圆锥齿轮的设计中，齿宽b为何不宜取太大？其常用取值范围是多少？（外锥距表示为Re）
五、分析计算题
1.有一对标准斜齿圆柱齿轮传动，已知z1=25，z2=99，mn=3.5mm，an=20°，中心距a=225mm，试问螺旋角β=？
2.已知一对标准斜齿圆柱齿轮传动，已知z1=15，z2=20,mn=4mm，an=20°，β=15°，试求齿轮传动的中心距。
1.已知一对斜齿圆柱齿轮传动，z1=18，z2=36，mn=2.5mm，a=68mm, **an=20°,han=1,cn=0.25。试求：(1)这对斜齿轮螺旋角β；
(2)两轮的分度圆直径D1，D2 z2=36和齿顶圆直径Da1，Da2。
**2.已知一外啮合渐开线标准斜齿圆柱齿轮的参数为：z1=27，z2=60，mn=3mm，han=1, cn=0.25，an=20°，螺旋角β=8°6′34″，试求：
(1)两轮的分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径；(2)两轮的标准中心距a。（其中cos 8°6′34″=0.9900, sin 8°6′34″=0.141064）
3.设一对斜齿圆柱齿轮传动的参数为：mn=5mm，an=20°，z1=25，z2=40，试计算当β=20°时的下列值：(1)m t(2)αt(3)D1，D2(4)a 经测量得知：一阿基米德蜗杆蜗轮传动的中心距a=48mm，蜗杆顶圆直径 Da1=30mm，齿数（头数）z1=1，蜗轮的齿数z2=35。试确定：(1)蜗杆的模数m，蜗杆的直径系数q；(2)蜗杆和蜗轮分度圆的直径D1，D2。
4.试设计一对外啮合圆柱齿轮，已知z1=23，z2=34，mn=2，实际中心距为59mm，问：（1）该对齿轮能否采用标准直齿圆柱齿轮传动？
（2）若采用标准斜齿圆柱齿轮传动来满足中心距要求，其分度圆螺旋角β、分度圆直径D1，D2
′′和节圆直径D1，D2各为多少？
5.测得一渐开线标准斜齿圆柱齿轮的齿顶圆直径Da=225mm，数得其齿数z=98，其模数mn=2，求β,并计算分度圆和齿根圆尺寸？
6.已知一对外啮合标准直齿圆柱齿传动的传动比i12=2.5，z1= 40，m=5mm，*a=20°，ha=1，试求：
（1）轮2的齿数z2 和这对齿轮的中心距；
（2）两个齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径和基圆直径；（3）这对齿轮的齿厚、齿槽宽、齿距和基圆齿距。
7.一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，Z1=20 ,Z2=60,m=5mm，a=20°，试求：
（1）标准中心距时的啮合角和节圆直径；（2）非标准中心距aˊ＝205mm时的啮合角。
8． 已知一对正常齿标准斜齿圆柱齿轮传动的a=250mm，z1=23，z2=98，mn=4mm，试求：
（1）这对齿轮的螺旋角，端面模数和端面压力角；
（2）两个齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径；（3）当量齿数。
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