作為一名默默奉獻的教育工作者，通常需要用到教案來輔助教學，借助教案可以讓教學工作更科學化。那么教案應該怎么制定才合適呢？以下我給大家整理了一些優質的教案范文，希望對大家能夠有所幫助。

機械原理教案設計篇一

《機械原理》是研究各種機械的組成原理、機器常用機構的運動及動力性能分析與設計、機器動力學等問題的一門主干技術基礎課。

系統：由相互之間有機聯系的要素組成，具有特定功能的整體。

2,系統具有6個特性：整體性、相關性（結構性和開放性）、動態性、層次性、目的性和環境適應性。整體性是系統所具有的最重要和最基本的特性。

3,任何機械都可以看成是由若干個裝置、部件和零件按照一定的結構組合而成的有特定功能的整體，這個整體就機械系統。而組成機械系統的基本要素是機械零件。

4,從實現系統功能的角度出發，機械系統應有以下必備的子系統組成：動力系統、傳動系統、執行系統、操縱與控制系統等。

5,傳動系統的功能包括以下四項:減速或增速,變速,有級變速和無級變速,改變運動規律或形式。

6,機械系統設計的目的是提供優質高效、物美價廉，應能夠在市場競爭中取得優勢，能夠贏得用戶，取得較好的經濟效益和社會效益的機械產品。

7,方案設計是機械系統設計的核心環節，方案設計是保證設計水平和質量的重要工作，在很大程度上決定了機械系統設計的成敗。

方案設計是一個創造性思維的過程，在進行方案設計時，重要的是要創新，采用新原理、新技術、新機構、新工藝，才能設計出有突破性的新產品。

8任何機械系統都可以看成是實現某種能量流、物料流和信息流傳遞和轉化的裝置。

機械系統可抽象為：實現輸入的能量、物料、信息和輸出的能量、物料、信息轉化的機械裝置。

10技術過程是若干個分過程和工序組合而成的復合過程

11技術系統是實現技術過程各項轉化的人為系統。

12功能分解是在系統分解的基礎上進行的。對各子系統的功能可逐項分解，直至得到不能再分解的功能元為止。

13系統邊界是技術系統功能范圍的界限，即內部系統與外部系統的分界

17對機械系統的執行系統，應盡量使振動源遠離執行系統，采用分離驅動的方法，把電動機和變速箱、主軸箱分置，用有緩沖減振的傳動裝置將它們聯接起來，就可使振源與執行系統隔開.布置執行系統時應首先確定執行構件的位置。工作機械就是機械系統的執行系統。

17周期載荷包含3個要素：幅值、頻率和相位角

18確定載荷有3種方法：類比法、計算法和實測法。

19按勵磁方式不同，直流電機可分為：他勵、并勵、串勵、復勵等形式,按轉子轉速和旋轉磁場轉速的不同，交流電機可分為同步電動機和異步電動機。按電源不同，電動機分為交流電動機和直流電動機。

20電動機的機械特性可分為固有機械特性和人為機械特性

三相異步電動機可分為籠型電動機和繞線型電動機。

21執行系統是由執行構件和執行機構組成。執行構件是執行機構中的一個或幾個構件，是執行系統中直接完成功能的零部件。

執行機構是帶動執行構件運動所需要的機構,執行系統的作用是傳遞或變換運動和動力，把傳動系統傳來的運動或動力進行變換后傳遞給執行構件，滿足其要求。

24工程中使用的機械，大都是由若干個基本機構通過各種連接方法組合而成的機構系統—機構組合。

25并聯組和:若干個單自由度基本機構的輸入構件連接在一起，保留各自的輸出運動；或若由干個單自由度機構的輸出構件連接在一起，而保留各自的輸入運動；或有共同的輸入構件與輸出構件的連接（稱為并行連接）。其特征是各基本機構均是單自由度機構。

26機器的運動循環至少包括一個工作行程和空回行程，有時有的執行構件還有一個或若干個停歇階段。

27傳動系統是位于動力機與執行機構（或執行構件）之間的中間裝置，它的作用是將動力機的運動和動力傳遞給執行機構（執行構件）。傳動系統是由運動鏈及相應的聯系裝置組成的。

28動力機輸出的一般是等速連續的回轉運動，而執行系統的運動形式是多種多樣的。當兩者的運動形式不相同時，要求傳動系統能夠改變動力機輸出的運動形式，以滿足執行機構的要求。當兩者運動形式相同時，還有轉速、轉矩是否相同的問題，這就要求傳動系統具有減速增矩或增速減矩的作用。

傳動系統。

31常用的離合器按工作原理分有兩種形式：嚙合式離合器和摩擦式離合器。

32最簡單最基本的有級變速裝置是兩軸變速傳動裝置，可采用兩個或兩個以上的兩軸變速機構串聯的方法，組合成多軸變速裝置。

機械原理教案設計篇二

mechanical system design

分： 2學分

理論學時： 34學時 課程設計： 有 開課學期： 第六學期

2.1 能力培養目標

本課程主要培養學生以下四個方面的能力：

1、認知和理解需求的能力

能夠正確獲取和理解機械系統的整體概念及各功能部分的有機組合，掌握機械系統組成、基本要求、工作原理、設計方法和理論計算的能力。

2、機械系統的分析和評價能力

能夠綜合運用機械設計和制造領域的基本概念、設計要求、原理和方法對機械系統的整體進行分析和評價。

3、機械系統的設計和計算能力

能夠綜合運用機械設計和制造領域的相關知識，初步具備開發設計性能良好、且具有市場競爭力的機電產品的能力。

4、團隊協作和項目管理能力

了解機電產品項目開發的過程、組織、計劃和管理等，培養學生具備個人工作與團隊協作的能力。

2.2 課程的主要特點

該課程是機械設計制造及其自動化專業的重要專業平臺課。它綜合前導課程的有關科學技術知識，從系統的觀點出發，介紹了機械系統的功能原理和總體設計方法，各子功能部分的組成、基本要求、工作原理、設計方法和理論計算等，結合課程設計等實踐教學環節，使學生們掌握機電產品分析、設計和計算的基本技能。

2.3 教學定位

機械系統設計課程教學的任務，在于使學生們學會機械系統的基本分析方法，掌握機械產品的基本設計技能。

3.1 機械系統設計的相關概念和發展歷程

機械系統設計概述——基本概念（學時：2學時）

機械系統的概念和組成（了解，核心）機械系統設計的地位和作用（了解，核心）

功能原理設計——基礎原理（學時：2學時）

基本概念（功能，功能分類，功能元，功能結構）（理解，核心）

設計方法（黑箱法，功能元求解，設計實例）（了解，核心）

結構總體設計——設計概念（學時：2學時）

設計任務和原則，設計步驟，總體布局（理解，核心）

主要設計參數（轉速損失，公比，變速范圍，級數，標準數列）（運用，核心）

共4學時

3.3 傳動系統設計

傳動系統概述——需求基礎（學時：1學時）

類型及其組成（了解，核心）

有級變速傳動系統——設計方法（學時：5學時）

轉速圖（基本組和擴大組，結構網和結構式，擬定方法和原則，幾種特殊情況，擴大變速范圍方法）（運用，核心）

齒輪齒數的確定（運用，核心 齒輪的布置與排列（理解，核心）

計算轉速——計算方法（學時：1學時）

功率－扭矩特性（理解，核心）

傳動件計算轉速（運用，核心）

無級變速傳動系統——設計方法（學時：2學時）

工作特點（理解，核心）

擴大恒功率區間的方法（運用，核心）

內聯傳動系統——設計策略（學時：1學時）

誤差來源和傳動規律（了解，核心）

提高傳動精度的方法（內聯傳動鏈設計原則）（運用，核心）

共10學時

3.4執行系統設計

執行系統概述——需求基礎（學時：1學時）

功能，組成，分類（了解，核心）

執行軸系統——設計方法（學時：5學時）

構成，基本要求，布局（了解，核心）

執行軸（形狀，結構，材料及熱處理，技術要求）（運用，核心）

執行軸支承（推力支承的配置，支承形式的選擇，典型滾動軸承）（運用，核心）

執行軸傳動件（典型傳動方式，傳動件的布置）（運用，核心）

執行軸組件計算（支承剛度，執行軸直徑，合理跨距）（運用，核心）導軌——設計方法（學時：5學時）

功能，分類，技術要求（了解，核心）

普通滑動導軌（結構類型，組合方式，適用場合，間隙調整方法，導軌材料的選用和搭配）（運用，核心）

普通滑動導軌計算（受力分析，驗算方法）（運用，核心）

其它各種類型導軌（了解，推薦）共11學時

支承系統概述——需求基礎（學時：1學時）

功用，基本要求，設計步驟（了解，核心）

靜剛度——設計概念（學時：2學時）

基本類型，各項靜剛度的影響因素，剛度的折算和比較（理解，核心）

支承系統設計——設計策略（學時：1學時）

截面的選擇原則（理解，核心）

控制系統——設計概念（學時：1學時）

3.7 操縱系統設計

操縱系統——設計概念（學時：1學時）

操縱系統的功能、組成、分類（了解，推薦）

主要參數的確定方法，機構結構及原理（理解，核心）共1學時

3.8 其它學時

機動(學時：1學時)實驗(學時：6學時)講授提示及方法

4.1 機械系統設計的相關概念和發展歷程

重點：機械，機械系統的相關概念及學科中的位置。難點：學習機械系統設計課程的重要性。

講授提示與方法：回顧機械工程的發展歷程，注重機械系統的整體性，提高學生對機械系統設計的認知程度。

重點：功能原理設計的基本概念，主要設計參數及其確定方法。難點：各主要設計參數的特點及所適用場合。

講授提示與方法：強調總體設計在機電產品開發應用中的重要性，強化機械系統的設計方法和步驟；充分利用多媒體課件，多以實例說明解釋各概念和各項設計參數。

4.3 傳動系統設計

重點：轉速圖的定義，轉速圖擬定方法和原則，擴大變速范圍的方法，齒輪齒數的確定，功率扭矩特性，傳動件的計算轉速，無級變速傳動系統設計。

難點：擬定轉速圖的方法和步驟，設備的功率扭矩特性和傳動件計算轉速的求解方法，無級變速傳動系統的設計特點。

講授提示與方法：引入實例講解轉速圖所表示內容和含義，根據轉速圖擬定原則“口訣”結合實例講授轉速圖的擬定方法和步驟，注重講解傳動齒輪齒數配齒表的使用特點，比較設備功率扭矩特性特點和調速電動機功率扭矩特性關系講解無級變速傳動系統的設計方法和特點；講授中充分利用多媒體課件。

4.4 執行系統設計

重點：執行軸，執行軸支承，執行軸傳動件，執行軸組件計算，普通滑動導軌，普通滑動導軌計算。

難點：執行軸組件的計算，滑動導軌計算中力學模型簡化過程和疊加。

講授提示與方法：引入工程力學中彈性模量、慣性矩、角應變、強度和剛度等相關概念，考慮實際工作中的摩擦、發熱、受力、變形和振動等因素影響，結合工程結構實例分項分析、比較和總結（或經過理論推導和計算），得出結論。

重點：靜剛度的基本類型及影響因素，截面的選擇原則，設計中應注意的若干問題。

難點：提高支承系統靜剛度的方法和措施。

講授提示與方法：采用由淺入深、循序漸進的講解方式，由支承系統的受力分析入手，通過支承系統受力變形引出各項靜剛度的概念，結合支承系統的典型結構形式和截面的選擇原則闡明提高各項靜剛度的方法和措施。

重點：控制系統的作用、典型控制系統的類型。難點：控制系統在機械系統中的作用。

講授提示與方法：明確控制系統的功能，講授中應注重相關課程知識的聯系，指明控制系統有多種形式。

4.7 操縱系統設計

重點：擺動式操縱機構。

難點：擺動式操縱機構的定位、行程和干涉。

5.1習題設計

1、機械系統設計的基礎概念練習；

2、機械系統主要參數計算和確定；

4、執行軸的結構分析和執行軸組件的計算；

5、導軌的結構選擇、受力分析和驗算應用；

6、靜剛度的概念和影響因素，支承系統結構分析。

通過上述作業的練習使得學生們加深對課堂教學的理解，加強學生們對機械系統的分析、設計和計算能力，同時可反映學生對知識的掌握程度，針對存在的問題進行課堂教學的改進。

5.2 實驗設計

實驗項目共3項，合計6學時。實驗

一、傳動系統分析（2學時）實驗類型：綜合性實驗；

實驗目標：使學生深化對不同類型傳動系統的理解，增強對傳動系統的感性認識，掌握傳動系統的分析方法，培養學生的工程分析能力。

實驗

實驗目標：使學生掌握靜剛度的檢測方法，熟悉靜剛度對執行系統的影響，增強實際操作和團隊協作的能力。

實驗

6.1 考核的方式及成績的評定。

學生成績的構成：平時成績占總成績的30%，期末成績占總成績的70%。

平時成績的構成：上課出勤占平時成績的1/3，作業占平時成績的1/3，實驗占平時成績的1/3。

期末成績：閉卷筆試。

6.2 考題的設計

考試題分為以下三類，重點考察學生對基本概念、基本方法、基本技術的掌握和綜合運用。

1、概念、判斷、計算題

2、綜合分析題

重點考察學生綜合運用基本原理分析問題和解決問題的能力。約占20%。

3、傳動系統設計、運算和分析題

重點考察學生設計和分析傳動系統及擬定轉速圖的能力。約占20%。

機械原理教案設計篇三

第一章

緒論 基本要求:

1.明確機械原理課程的研究對象和內容

2.了解機械原理在培養機械類高級工程技術人才全局中的地位、任務和作用。

3.了解機械原理學科的發展趨勢。

教學內容: 1.機械原理課程的研究對象

2.機械原理課程的研究內容

3.機械原理課程的地位及學習本課程的目的

念

了解機械原理課程的性質和特點。

1 機械原理課程的研究對象

主要研究機構的組成原理以及各種機構的類型、特點、功用和運動設計方法。通過機構類型綜合 分析、連桿機構、凸輪機構、齒輪機構和間歇運動機構等一些常用的機構及組合 方式期運動和工作要求的各種機構的設計理論和方法。

主要介紹機械系統方案設計的設計內容、設計過程、設計思路和設計方法。主要內容包括機械總體方案的設計和機械執行系統的方案設計等內容。

通過對機械原理課程的學習析的方法

其目的在于培養學生以下幾點 1.掌握機構運動學和機械動力學的基本理論和基本技能 動方案、分析和設計機構的能力 的科學技術打好工程技術的理論基礎。

2.掌握機構和機器的設計方法和分析方法 造打基礎。

3.掌握創新設計方法養創造性思維和技術創新能力 階段

機械原理課程的學習方法 1.學習機械原理知識的同時,注重素質和能力的培養。

在學習本課程時 新性思維的能力和創新意識的培養。

2,加強形象思維能力的培養。

從基礎課到技術基礎課 解和掌握本課程的一些內容 輯思維是遠遠不夠的在學習本課程的過程中圖中的 有關知識運用到本課程的學習當中。

4,做到舉一反三。

機械原理教案設計篇四

一、成功之處

1、教學的三維目標得到落實，特別是情感目標達成度超過教師的預期。

學生知道和感受了浸在液體中的物體受到向上的浮力，并能通過自主探究得到用彈簧測力計測量浮力的方法；通過探究得出了阿基米德原理，通過教師的引導知道了阿基米德的適用范圍；經歷了猜想、假設、設計實驗、選擇器材到實驗探究的過程，并在探究活動中增強了團隊意識和團隊精神。

2、重點突出、難點突破。

縱觀整節課是突出了阿基米德原理的得出過程。對于設計環節中收集所排開液體的這一難點，使用了小組討論和各組交流的方法來突破，課堂中不同小組設計方法和所選器材不一樣，最后由老師綜合各組所長來定下最佳方案，也收到了預期效果。

3、教學環節齊全、教學思路清晰、板書內容簡潔有效、環節過渡自然。

從引入到新課“浮力測量、探究的引導、結論的得出”直至最后的兩個精致練習和具有預習性和鞏固性的作業，教學環節齊全。板書的內容即體現教師的教學思路清晰又能起到小結的作用。每個環節的過渡都有適當的過渡句，自然而流暢。

二、不足之處

1、引入時，一個學生說游泳時進入水中后一直下沉，實際他不會游泳。在這里是一個進行生命教育的契機，我沒有抓住這樣一個教育機會。

2、在學生交流設計方案時，教師的引導不到位。應當提示學生分析所選器材的好處及不足，這樣更能給學生成功感和有更大的收益。

3、有一組學生的實驗數據記錄有誤，這是學生實驗時常見的錯誤。應當抓住這個機會對全體學生進行實驗素養的培養，并指導學生如何糾正彌補。

4、整節課時間安排略顯前松后緊，雖不是我的本意，但沒有把控好。導致后來設計交流時略顯倉促。

5、設計實驗交流后，由于時間緊張，自己的情緒也緊張起來，語言不流暢，這樣會影響學生的學習情緒。

6、數據交流應當用實物投影更有說服力。

7、測浮力時有點拖踏。

機械原理教案設計篇五

一、教學分析

（1）教材分析

本節的主要內容有：探究阿基米德原理；用阿基米德原理解釋輪船漂浮的原因，學習用阿基米德原理計算物體所受浮力的大小。

（2）教法建議

本節是讓學生在實驗探究的基礎上歸納總結阿基米德原理，所以讓學生做好探究浮力大小的實驗，是學好本節課的關鍵。浮力的產生及阿基米德原理的學習向來是初中物理教學的難點之一。為了在這部分給學生的學習做好鋪墊、搭好臺階，修訂教科書利用前面學過的液體內部不同深度壓強不同的知識，分析了浮力產生的原因；另外，從浮力與排開液體的體積有關、與液體的密度有關，引導學生得出與排開的液體所受的重力有關。這樣就較原教科書的設計梯度更小些，利于學生理解。不然學生在得出排開的液體越多所受的浮力越大后，總是很難想到為什么要稱排開的液體所受的重力。

（3）學情分析

教材通過探究浸在液體中的物體所受的浮力大小與物體排開液體所受重力的關系，歸納出阿基米德原理。當然，根據阿基米德原理的數學表達式f浮=g排液，還可推導出f浮=，從而了解浸在液體中的物體所受的浮力大小只與液體的密度和物體排開液體的體積有關，而與其它因素無關。但在實際教學中，由于初二學生的思維多停留在感性階段，抽象思維能力還比較薄弱，學生很難完全理解這一點，更不能熟練應用。因此，進行阿基米德原理內容教學之前，首先安排了一課時時間，讓學生探究影響浮力大小的因素。通過探究影響浮力大小的因素，使學生親身感受浸在液體中的物體所受的浮力大小只與液體的密度和物體排開液體的體積有關，而與物體的材料、形狀、物體在液體中所處的深度無關。同時，通過該探究活動，也可培養學生研究解決問題的方法、探索問題的精神和合作交流的能力。這一切，都能為學習阿基米德原理打下很好的基礎。

（4）學法建議

二、教學目標

知識與技能

知道阿基米德原理，會用阿基米德原理進行有關的簡單計算。

過程與方法

經歷探究阿基米德原理的實驗過程，進一步練習使用彈簧測力計測浮力。

情感態度與價值觀

通過阿基米德原理的探究活動，體會科學探究的樂趣；通過運用阿基米德原理解決實際問題，意識到物理與生活的密切聯系。

三、重點難點

由于上節課探究了“認識浮力”，本節教材在此基礎上進一步提出猜想，進行探究，集中一個目標探究阿基米德原理，這樣循序漸進，同時減少了本節課的容量，易學便教。另外，教材沒有給出具體的實驗步驟，而只給出實驗設計的基本思路，并用明了的圖示提示實驗方法，有利于培養學生的觀察能力和自主探究的能力。本節教學重點：阿基米德原理及其探究過程是本節教學的重點。本節教學難點：學習阿基米德原理時，由于學生的認識水平所限，常有一些容易混淆的概念，例如“浸在”和“浸沒”的區別，“排開液體的體積”和“物體體積”的關系等，因此，正確理解阿基米德原理的內容，是本節課教學的難點。

四、教學流程

（一）復習舊知

師提問：上一節我們學習了浮力的概念，那么什么是浮力呢？

回答：浮力是浸在液體中的物體受到的液體向上和向下的壓力差

師：用秤重法測量物體受到的浮力時，需要采用哪些具體的步驟？

生：先測重力g；再測視重f拉；浮力f浮=gf拉

老師講解：浮力的測量方法 二次稱重法（可以直觀的看出物體所受到的浮力大小）

二）學生感受活動：把空的飲料瓶輕輕的壓入水中（不要裝滿），觀察水面的變化，并且說說你手臂的感受。

2．把飲料瓶壓的越深，水面上升越多

3．把飲料瓶壓的越深，瓶子受到的浮力越大

物體的密度和體積決定了物體的質量（物體的重量）

老師引導合作探究：解決問題怎樣測出被液體排開的液體的重力？

學生過程整理收集排開的液體，并測量出這些液體的重力（排水法測物體的體積，阿基米德的貢獻）

學生動手探究浮力與排開液體重力的關系

a．如圖1放置燒杯，使水正好不溢出（裝滿水）

b．如圖2用彈簧測力計測出石塊重g

c．如圖3用彈簧測力計測出空桶重g1

e．如圖5測出小桶和排開水的重力g2

f．利用公式，算出石塊受到的浮力

（四）分析評估

師：我們通過表格可以看出什么嗎？引導學生分析表中數據可以得到

生：物體受到的水的浮力的數量和物體排開的水的重力大小相等

先用彈簧測力計測出鐵塊在浸沒水中和部分浸入水中時受到的浮力，再用溢水杯和薄塑料袋收集所溢出的水，并測出所排的水重即g排液，從而進一步建立浮力與所排液體重力大小的關系：f浮=g排液。

（五）老師針對阿基米德原理總結：1．物體排開液體體積相等時，液體密度越大，浮力越大。2．液體密度相等時，物體排開液體體積越大，浮力越大3．阿基米德原來適用于氣體。

生：因為人在慢慢走入水池的時候排開水的體積不斷增大，所以他受到的浮力增大，水池底部給她的支持力也減小。

師：假如一位重500n的同學正在體驗這種感受，求人所受浮力的大小？排開水的體積是多少？（g=10n/g，水的密度1.0×103g/3）

生：解答。

機械原理教案設計篇六

當今世界正經歷著一場新的技術革命，新概念、新理論、新方法、新工藝不斷出現，作為向各行各業提供裝備的機械工業，也得到了迅猛的發展。

現代機械日益向高速、重載、高精度、高效率、低噪聲等方向發展，對機械提出的要求也越來越苛刻。有的需要用于宇宙，有的要在深海作業，有的小到能沿人體的血管爬行，有的又是龐然大物，有的速度數倍于聲速，有的又要作亞微米級甚至納米級的微位移，如此等等。處于機械工程發展前沿的機械原理學科，為了適應這種情況，新的研究課題與日俱增，新的研究方法日新月異。

為了適應生產發展的需要，當前在自控機構，機器人機構、仿生機構、柔性及彈性機構和機電光液廣義機構等的研制上有很大進展。在機械的分析與綜合中，也由只考慮其運動性能過渡到同時考慮其動力性能的影響；考慮到機械在運轉時構件的振動和彈性變形，運動副中的間隙和構件的誤差對機構運動及動力性能的影響；以及如何對構件和機構進一步作好動力平衡的問題等。

在連桿機構方面，重視了對空間連桿機構，多桿多自由度機構，連桿機構的彈性動力學和連桿機構的動力平衡的研究；在齒輪機構方面，發展了齒輪嚙合原理，提出了許多性能優異的新型齒廓曲線和新型傳動，加快了對高速齒輪、精密齒輪、微型齒輪的研制；在凸輪機構方面，十分重視對凸輪結構的研究，為了獲得動力性能好的凸輪機構，在凸輪機構推桿運動規律的開發、選擇和組合上作了很多工傷。此外，為了適應現代機械高速度、快節拍、優性能的需要、還發展了高速高定位精度的分度機構、具有優良綜合性能的組合機構以及各種機構的變異和組合等。

目前，在機械的分析和綜合中日益廣泛地應用了計算機，發展并推廣了計算機輔助設計、優化設計、考慮誤差的概率設計、提出了多種便于對機械進行分析和綜合的數學工具，編制了許多大型通用或專用的計算程序。此外，隨著現代科學技術的發展，測試手段的日臻完善，也加強了對機械的實驗研究。

總之，作為機械原理學科，其研究領域鹽十分廣闊，內涵豐富。在機械原理的各個領域，每年都有大量內容新穎的文獻資料涌現。但是，作為一門技術基礎課程，將只有研究有關機械的一些最基本的原理和方法。

下工作的機器人和機械手。例如宇宙飛船上用于收回衛星的機械臂；在核電站安裝設備的機器人；在深海海底作業的機器人等。此外,微技術的發展,還創造了一些微型機械。如可在人的腹腔內進行外科手術的手術刀,甚至可在人的血管中爬行的微型機器人等都已經使用。

2、為了對這些新型機械的分析及設計,機械原理學科近年來也發展了許多新的理論和方法,并引入了一些不同的數學及力學工具,特別是計算機的推廣應用,為機械原理學科的發展提供了極有利的條件。計算機輔助分析、計算機輔助設計、優化設計（包括多目標優化設計）都得到迅速發展,并且漸趨成熟。

3、由于機械向高速度、高精度、高負荷、高效率等方向發展，也給機械原理學科提出了一些新的課題，開辟了一些新的研究領域。例如，對于高速重載機械來說，不僅要研究其運動性能，還要研究其動力性能，有時還要考慮構件的彈性形變、質量分布、連接間隙及機械中摩擦等對機械工作的影響，考慮機械的振動、沖擊和平衡問題。

隨著宇航技術、核技術、海洋開發、醫療器械、工業機器人及微技術等高新科學技術的興起和計算機的普及應用 ,極大地促進了機械原理學科的發展,創立了不少新的理論和研究方法,開拓了一些新的研究領域。

1、在機構結構理論方面,主要是機構的類型綜合、桿數綜合和機構自由度的計算。對平面機構來說,雖然機構結構的分析與綜合研究得比較成熟,但仍有一些新的發展。例如將關聯矩陣、圖論、拓撲學、網絡理論等引入對結構的研究;用拆副、拆桿、甚至拆運動鏈的方法將復雜桿組轉化為簡單桿組,以簡化機構的運動分析和力分析;仿照機構組成原理對機構功能原理的研究;關于機構中虛約束的研究及無虛約束機制的綜合;以及組合機構的類型綜合等。近年來對空間機構結構分析與綜合的研究也有不少的進展,特別是在機器人機構學方面取得了較多成就。

2、在機構運動分析和力分析方面,主要是大力發展了計算機輔助分析方法的研究,并且已經研制了一些應用軟件。 對于高級別平面機構的運動分析及力分析問題,可以采用型轉化法或選不同的構件為機架以降低機構級別的方法進行,也可以采用分解合成的分析方法。對空間機構的運動分析及力分析則多采用按桿組分析的方法。另外,為了便于利用計算機進行分析,建立機構運動分析及力分析的邏輯體系,并期望將機構的結構分析、運動分析、動力分析構成一個整體的系統。

失效等問題的研究；對機構運動精度及誤差的研究。對于平面機構平衡問題的研究,得出了一般n桿機構可以用n/2 個配重達到平衡的結論。對空間機構平衡問題的研究,也得到了不少的成果。此外,還研究了具有變質量構件和在運動過程中結構有變化的機構的平衡問題,機構在非穩定狀態及瞬變過程中的時間、位移、速度和加速度等的動力響應的計算問題等。

4、在機構學方面,對平面連桿機構的研究仍在繼續深入,并轉而注重于多桿多自由度平面連桿機構的研究,提出了這類機構的分析和綜合的一些方法。研究了提高機構動力性能為目標的綜合方法,多精確點的四桿機構的綜合方法(如點位縮減法)等。由于電子計算機的普遍應用,連桿機構的優化設計得到了迅速發展,包括多目標優化。并且編制了一些表征機構主要尺度參數與其運動、動力性能之間關系的數表及圖譜,編制了大量適用范圍廣、節省機時、使用方便的機構分析與綜合的軟件。

5、在凸輪機構方面,高速凸輪的彈性動力學是一個受到普遍重視的研究課題,并且已研究得比較深入。推桿運動規律的選擇和擬合,凸輪機構尺度參數的優化設計,凸輪機構工作過程中的振動、減振和穩定性的研究,也都受到重視,并已取得不少研究成果。

6、在齒輪機構方面,首先是齒輪嚙合原理的研究,再如新型齒廓的選用(如圓弧、拋物線等非漸開線齒廓),輪齒的修正和修形等課題的研究,也都取得不少的新成就。

題也得到大力開展，并取得一些成績。除上述連桿、凸輪和齒輪三大常用的基本機構以外，組合機構的研究近年來也發展得十分迅速。對齒輪—連桿、凸輪—連桿等類型的組合機構的分析和綜合，已有較詳細的研究。

近年來機械原理學科的發展是非常迅猛的。不論在基本原理方面，還是在研究方法方面，都有較大的進展。在機構的類型方面也有一些新的創造，有些已突破傳統機構學的范疇，而進入所謂“廣義機構學的”領域，創造了具有氣、液、光、電等環節的機構。當前尚有由三本基本機構組成的組合機構，和包括撓性構件組合機構。對空間組合機構的研究也已進行了不少工作。此外，對于一些具有特殊運動及動力性能的組合機構也有所研究。隨著機械向高速、重載方向的發展，機械動力學的研究發展很快。由于電子計算機的普遍應用，機構的計算機輔助分析和計算機輔助設計得到較快發展。從機械原理學科的發展可以看出，生產發展的需要是學科發展的主要動力。而學科的發展又反過來促進了生產的發展，提高了生產的水平。可以期望，隨著生產對技術現代化的要求不斷提高，機械原理學科也會繼續迅速的得到發展。

參考文獻