天津大學(xué) 機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)主編張策 第一章 機(jī)械組成、分類與發(fā)展

1、 機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì) Theory and Design of Mechanisms and Machines國(guó)家級(jí)十五規(guī)劃教材國(guó)家級(jí)十五規(guī)劃教材機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械工業(yè)出版社出版機(jī)械工業(yè)出版社出版 第一版第一版 20042004年年天津大學(xué)機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)教研室集體編寫天津大學(xué)機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)教研室集體編寫 主主 編：張編：張 策策 副主編：陳樹昌副主編：陳樹昌 孟彩芳孟彩芳 課程內(nèi)容課程內(nèi)容 導(dǎo)論導(dǎo)論 （第（第1篇篇 ） 機(jī)械原理部分機(jī)械原理部分 （第（第2篇第篇第4篇篇 ） 機(jī)械設(shè)計(jì)部分機(jī)械設(shè)計(jì)部分 （第（第5篇第篇第6篇篇 ） 課程設(shè)計(jì)部分課程

2、設(shè)計(jì)部分 （第（第7篇篇 ）第一篇 導(dǎo) 論 第一章第一章 機(jī)械的組成、分類與發(fā)展機(jī)械的組成、分類與發(fā)展 第二章第二章 機(jī)械的設(shè)計(jì)與相關(guān)課程簡(jiǎn)介機(jī)械的設(shè)計(jì)與相關(guān)課程簡(jiǎn)介整個(gè)課程的總緒論整個(gè)課程的總緒論第一章第一章機(jī)械的組成、分類與發(fā)展機(jī)械的組成、分類與發(fā)展 內(nèi)容提要q 認(rèn)識(shí)機(jī)器認(rèn)識(shí)機(jī)器q 機(jī)器的分類和組成機(jī)器的分類和組成q 機(jī)械發(fā)展歷程概述機(jī)械發(fā)展歷程概述 第一節(jié)第一節(jié) 認(rèn)識(shí)機(jī)器認(rèn)識(shí)機(jī)器 通過上周的實(shí)踐，我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了幾通過上周的實(shí)踐，我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了幾種典型的機(jī)器：種典型的機(jī)器：內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī) 牛頭刨床牛頭刨床 汽汽 車車電池自動(dòng)分揀機(jī)電池自動(dòng)分揀機(jī) 通用工業(yè)機(jī)器人通用工業(yè)機(jī)器人第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)器

3、的分類和組成機(jī)器的分類和組成 機(jī)器和它的分類機(jī)器和它的分類機(jī)器的組成機(jī)器的組成機(jī)器中的幾個(gè)基本概念機(jī)器中的幾個(gè)基本概念返回返回什么是什么是機(jī)器機(jī)器呢？呢？機(jī)器和它的分類機(jī)器和它的分類 機(jī)器：機(jī)器： 是人為實(shí)物的組合體，是人為實(shí)物的組合體， 具有確定的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，具有確定的機(jī)械運(yùn)動(dòng)， 可以用來轉(zhuǎn)換能量、可以用來轉(zhuǎn)換能量、 完成有用功完成有用功 或處理信息，或處理信息， 以代替或減輕人的勞動(dòng)。以代替或減輕人的勞動(dòng)。根據(jù)用途的不同，根據(jù)用途的不同，機(jī)器可分為機(jī)器可分為動(dòng)力機(jī)器動(dòng)力機(jī)器加工機(jī)器加工機(jī)器運(yùn)輸機(jī)器運(yùn)輸機(jī)器信息機(jī)器信息機(jī)器動(dòng)力機(jī)器其用途是轉(zhuǎn)換機(jī)械能。其用途是轉(zhuǎn)換機(jī)械能。其他形式的能量其他形式的

4、能量機(jī)械能機(jī)械能原動(dòng)機(jī)原動(dòng)機(jī)如蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)如蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)換能機(jī)換能機(jī)機(jī)械能機(jī)械能其他形式的能量其他形式的能量返回返回如空氣壓縮機(jī)如空氣壓縮機(jī)加工機(jī)器尺寸尺寸形狀形狀性質(zhì)性質(zhì)狀態(tài)狀態(tài)用來改變被用來改變被加工對(duì)象的加工對(duì)象的如如:加工機(jī)床加工機(jī)床軋鋼機(jī)軋鋼機(jī)紡織機(jī)紡織機(jī)包裝機(jī)等。包裝機(jī)等。返回返回運(yùn)輸機(jī)器用來搬運(yùn)物品和人。用來搬運(yùn)物品和人。如汽車、飛機(jī)、起重機(jī)、運(yùn)輸機(jī)。如汽車、飛機(jī)、起重機(jī)、運(yùn)輸機(jī)。返回返回信息機(jī)器其功能是處理信息。其功能是處理信息。例如復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、繪圖機(jī)等。例如復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、繪圖機(jī)等。信息機(jī)器雖然也作機(jī)械運(yùn)動(dòng)，但其目的是處理信息信息機(jī)器雖然也作機(jī)械運(yùn)動(dòng)，

5、但其目的是處理信息，而不是完成有用的機(jī)械功，因而其所需的功率甚，而不是完成有用的機(jī)械功，因而其所需的功率甚小。小。動(dòng)力機(jī)器動(dòng)力機(jī)器加工機(jī)器加工機(jī)器運(yùn)輸機(jī)器運(yùn)輸機(jī)器信息機(jī)器信息機(jī)器轉(zhuǎn)換機(jī)械能轉(zhuǎn)換機(jī)械能完成機(jī)械功完成機(jī)械功作功很小作功很小現(xiàn)代機(jī)器的出現(xiàn)使機(jī)器按功能的分類變得現(xiàn)代機(jī)器的出現(xiàn)使機(jī)器按功能的分類變得模糊：模糊：機(jī)器人：進(jìn)行焊接和裝配，是加工機(jī)器；進(jìn)行焊接和裝配，是加工機(jī)器；用來搬運(yùn)物品，也是運(yùn)輸機(jī)械；用來搬運(yùn)物品，也是運(yùn)輸機(jī)械；而且是按照一定的信息來搬運(yùn)；也是信息機(jī)械。而且是按照一定的信息來搬運(yùn)；也是信息機(jī)械。電池分揀機(jī)：實(shí)現(xiàn)了電池的搬運(yùn)，但它是根據(jù)電池的質(zhì)量信息實(shí)現(xiàn)了電池的搬運(yùn)，但它是

6、根據(jù)電池的質(zhì)量信息來進(jìn)行分揀后的搬運(yùn)。來進(jìn)行分揀后的搬運(yùn)。返回返回 機(jī)構(gòu) 在認(rèn)知機(jī)器的實(shí)踐中，我們已經(jīng)初步在認(rèn)知機(jī)器的實(shí)踐中，我們已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)了幾種機(jī)構(gòu)：認(rèn)識(shí)了幾種機(jī)構(gòu)： 機(jī)器中的幾個(gè)基本概念機(jī)器中的幾個(gè)基本概念什么是機(jī)構(gòu)呢？什么是機(jī)構(gòu)呢？ 連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、 棘輪機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)連桿機(jī)構(gòu)活塞的往復(fù)移動(dòng)活塞的往復(fù)移動(dòng)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)牛頭刨床牛頭刨床圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)滑枕的往復(fù)移動(dòng)滑枕的往復(fù)移動(dòng)連桿機(jī)構(gòu) 內(nèi)燃機(jī)何牛頭刨床中的連桿機(jī)構(gòu)的共內(nèi)燃機(jī)何牛頭刨床中的連桿機(jī)構(gòu)的共同點(diǎn)：同點(diǎn)： 構(gòu)件間都形成可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)或相對(duì)移動(dòng)構(gòu)件間都

7、形成可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)或相對(duì)移動(dòng)的活動(dòng)連接。的活動(dòng)連接。 都是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)形式的變換。都是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)形式的變換。 它們都屬于連桿機(jī)構(gòu)。它們都屬于連桿機(jī)構(gòu)。 凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)和棘輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)和棘輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換與連桿機(jī)構(gòu)不同，構(gòu)件之的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換與連桿機(jī)構(gòu)不同，構(gòu)件之間的連接形式也不同，構(gòu)件的形狀也間的連接形式也不同，構(gòu)件的形狀也不同。不同。因此，可給出機(jī)構(gòu)的如下定因此，可給出機(jī)構(gòu)的如下定義：義：機(jī)構(gòu)：機(jī)構(gòu)：人為實(shí)物的組合體，人為實(shí)物的組合體，具有確定的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，具有確定的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，可以用來傳遞和轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)?？梢杂脕韨鬟f和轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)。機(jī)器機(jī)器：人為實(shí)物的組合體，人為實(shí)物的組合體，具有確定的機(jī)械運(yùn)

8、動(dòng)，具有確定的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，可以用來轉(zhuǎn)換能量、可以用來轉(zhuǎn)換能量、 完成有用功完成有用功 或處理信息，或處理信息，以代替或減輕人的勞動(dòng)。以代替或減輕人的勞動(dòng)。機(jī)器是由機(jī)構(gòu)組成的。機(jī)器是由機(jī)構(gòu)組成的。簡(jiǎn)單的機(jī)器，可能只含有一個(gè)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單的機(jī)器，可能只含有一個(gè)機(jī)構(gòu), 但一般都含有但一般都含有多個(gè)機(jī)構(gòu)。多個(gè)機(jī)構(gòu)。機(jī)械機(jī)械: 機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。機(jī)器機(jī)器 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)機(jī)器中的單個(gè)機(jī)構(gòu)不具有轉(zhuǎn)換能量或完成有用功機(jī)器中的單個(gè)機(jī)構(gòu)不具有轉(zhuǎn)換能量或完成有用功的功能。的功能。在各種機(jī)械中廣泛使用的一些機(jī)構(gòu)稱為在各種機(jī)械中廣泛使用的一些機(jī)構(gòu)稱為常用機(jī)構(gòu)。常用機(jī)構(gòu)。如：如： 連桿機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、 凸輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)

9、構(gòu)、 齒輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。常用機(jī)構(gòu)常用機(jī)構(gòu)我們已經(jīng)多次使用了我們已經(jīng)多次使用了“構(gòu)件構(gòu)件”這個(gè)術(shù)語。這個(gè)術(shù)語?；钊⑦B桿、曲軸、滑枕等都是構(gòu)件?；钊?、連桿、曲軸、滑枕等都是構(gòu)件。構(gòu)件是組成機(jī)構(gòu)的有確定運(yùn)動(dòng)的單元。構(gòu)件構(gòu)件是運(yùn)動(dòng)的單元，而零件是制造的單元構(gòu)件是運(yùn)動(dòng)的單元，而零件是制造的單元。構(gòu)件零件各種機(jī)械中廣泛使用的零件稱為各種機(jī)械中廣泛使用的零件稱為通用零件通用零件。如螺栓、軸、齒輪、彈簧等。如螺栓、軸、齒輪、彈簧等。只在某一類機(jī)械中使用的零件稱為只在某一類機(jī)械中使用的零件稱為專用零件專用零件。如內(nèi)燃機(jī)中的活塞、曲軸等。如內(nèi)燃機(jī)中的活塞、曲軸等。通用零件中主要包

10、括三大類零件：通用零件中主要包括三大類零件：傳動(dòng)零件傳動(dòng)零件 （齒輪、帶、鏈等）（齒輪、帶、鏈等）聯(lián)接零件聯(lián)接零件 （螺栓、鍵等）（螺栓、鍵等）軸系零件軸系零件 （軸、軸承等）（軸、軸承等）此外此外: 彈簧彈簧等零件。等零件。通用零件與專用零件返回返回 機(jī)器的組成機(jī)器的組成傳統(tǒng)機(jī)器傳統(tǒng)機(jī)器都包含如下三個(gè)部分：都包含如下三個(gè)部分：驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)裝置執(zhí)行裝置常稱為原動(dòng)機(jī)，是機(jī)器常稱為原動(dòng)機(jī)，是機(jī)器的動(dòng)力來源。的動(dòng)力來源。常用：電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)常用：電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、液壓缸和氣動(dòng)缸，、液壓缸和氣動(dòng)缸，以各種電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用最以各種電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用最為普遍。為普遍。處于整個(gè)傳動(dòng)路線的終端，處于整個(gè)傳動(dòng)路線的終端，按

11、照工藝要求完成確定的運(yùn)按照工藝要求完成確定的運(yùn)動(dòng)，是直接完成機(jī)器功能的動(dòng)，是直接完成機(jī)器功能的部分。部分。執(zhí)行裝置隨機(jī)器的用途不同執(zhí)行裝置隨機(jī)器的用途不同而不同，它屬于各種專業(yè)機(jī)而不同，它屬于各種專業(yè)機(jī)械課程研究的內(nèi)容。械課程研究的內(nèi)容。恩格斯恩格斯如牛頭刨床、空氣壓縮機(jī)如牛頭刨床、空氣壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)裝置執(zhí)行裝置將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給執(zhí)行裝置，將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給執(zhí)行裝置，并實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換。并實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換。運(yùn)動(dòng)速度的轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)速度的轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換 運(yùn)動(dòng)速度的轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)速度的轉(zhuǎn)換傳動(dòng)裝置解決原動(dòng)機(jī)速度和執(zhí)行裝置速度不匹配的問題。傳動(dòng)裝置解

12、決原動(dòng)機(jī)速度和執(zhí)行裝置速度不匹配的問題。一般的普通交流電動(dòng)機(jī)速度是固定的。一般的普通交流電動(dòng)機(jī)速度是固定的。一般機(jī)器執(zhí)行部分速度低于原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一般機(jī)器執(zhí)行部分速度低于原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,需要減速。需要減速。（也有相反的情況，需要增速）。（也有相反的情況，需要增速）。許多機(jī)器還需要執(zhí)行裝置有多種不同的速度。許多機(jī)器還需要執(zhí)行裝置有多種不同的速度。鼠籠式交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速（r/min） 600750 1000500 1500 3000帶、鏈傳動(dòng)各種齒輪傳動(dòng)減速器例如自行車鏈傳動(dòng)例如汽車、機(jī)床的變速器運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換機(jī)器執(zhí)行部分可能機(jī)器執(zhí)行部分可能有各種運(yùn)動(dòng)形式：有各種運(yùn)動(dòng)形式：一般的原動(dòng)

13、機(jī)一般的原動(dòng)機(jī)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變速回轉(zhuǎn)變速回轉(zhuǎn)往復(fù)擺動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)往復(fù)移動(dòng)往復(fù)移動(dòng)間歇運(yùn)動(dòng)間歇運(yùn)動(dòng)特定軌跡特定軌跡轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)形式的各種機(jī)構(gòu)的各種機(jī)構(gòu) 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu) 隨著20世紀(jì)后半葉以來現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是控制理論的發(fā)展和計(jì)算機(jī)在工業(yè)上的應(yīng)用，機(jī)器的組成更復(fù)雜了。驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)裝置執(zhí)行裝置控制裝置檢測(cè)伺服電機(jī)檢測(cè)伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)角的輸出轉(zhuǎn)角檢測(cè)執(zhí)行裝置檢測(cè)執(zhí)行裝置的運(yùn)動(dòng)輸出的運(yùn)動(dòng)輸出由程序給定由程序給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)規(guī)律前饋控制反饋控制傳感器傳感器傳感器傳感器控制裝置的作用是

14、控制機(jī)器控制裝置的作用是控制機(jī)器各部分的運(yùn)動(dòng)。各部分的運(yùn)動(dòng)。測(cè)量運(yùn)動(dòng)構(gòu)件真測(cè)量運(yùn)動(dòng)構(gòu)件真實(shí)運(yùn)動(dòng)情況，并實(shí)運(yùn)動(dòng)情況，并將測(cè)量結(jié)果隨時(shí)將測(cè)量結(jié)果隨時(shí)反饋給控制系統(tǒng)反饋給控制系統(tǒng)發(fā)出指發(fā)出指令調(diào)節(jié)令調(diào)節(jié)伺服電伺服電機(jī)的運(yùn)機(jī)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)裝置執(zhí)行裝置控制裝置驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)裝置執(zhí)行裝置傳統(tǒng)機(jī)器現(xiàn)代機(jī)器普通車床普通車床牛頭刨床牛頭刨床空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī)起重機(jī)起重機(jī)掘土機(jī)掘土機(jī)皮帶運(yùn)輸機(jī)皮帶運(yùn)輸機(jī)機(jī)器人機(jī)器人數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床心臟軀干，臂手腦眼返回返回第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)械的發(fā)展歷程概述機(jī)械的發(fā)展歷程概述機(jī)械的發(fā)展歷程機(jī)械的發(fā)展歷程機(jī)械設(shè)計(jì)及理論的發(fā)展歷程機(jī)械設(shè)計(jì)及理論的發(fā)展歷程古古 代代 近近 代代 現(xiàn)現(xiàn)

15、 代代簡(jiǎn)單機(jī)械：杠桿、車輪、滑輪、斜面、螺旋等。簡(jiǎn)單機(jī)械：杠桿、車輪、滑輪、斜面、螺旋等。公元前公元前3000年，在修建金字塔的過程中，就使用了年，在修建金字塔的過程中，就使用了滾木來搬運(yùn)巨石。滾木來搬運(yùn)巨石。阿基米德用螺旋將水提升至高處，那就是今天的螺阿基米德用螺旋將水提升至高處，那就是今天的螺旋式輸送機(jī)的始祖。旋式輸送機(jī)的始祖。遠(yuǎn)古時(shí)代公元一世紀(jì) 東漢“水排水排”用水力鼓風(fēng)煉鐵，其中應(yīng)用用水力鼓風(fēng)煉鐵，其中應(yīng)用了齒輪和連桿機(jī)構(gòu)了齒輪和連桿機(jī)構(gòu)古代中國(guó) 晉 代 “連連 磨磨”用一頭牛驅(qū)動(dòng)八臺(tái)磨盤，用一頭牛驅(qū)動(dòng)八臺(tái)磨盤，其中應(yīng)用了齒輪系。其中應(yīng)用了齒輪系。中世紀(jì) 歐洲 用腳踏板驅(qū)動(dòng)的用腳踏板驅(qū)

16、動(dòng)的加工木棒的車床加工木棒的車床中世紀(jì) 歐洲 利用曲軸的研磨機(jī)利用曲軸的研磨機(jī)13世紀(jì)以后，機(jī)械鐘表在歐洲發(fā)展起來。連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)等在古代機(jī)械中即已經(jīng)有所應(yīng)用。在達(dá)芬奇時(shí)代，現(xiàn)在最常用的一些機(jī)構(gòu)型式即已基本知曉。近 代： 18世紀(jì)中葉 20世紀(jì)中葉 動(dòng)力的變革動(dòng)力的變革材料的變革材料的變革加工手段的變革加工手段的變革生產(chǎn)模式的變革生產(chǎn)模式的變革機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)的變革機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)的變革機(jī)械理論和設(shè)計(jì)方法的建立機(jī)械理論和設(shè)計(jì)方法的建立近代 動(dòng)力的變革動(dòng)力的變革1765年，瓦特（年，瓦特（Watt）發(fā)明了蒸汽機(jī)。）發(fā)明了蒸汽機(jī)。揭開了第一次工業(yè)革命的序幕。揭開了第一次工業(yè)革命的序幕。蒸汽機(jī)給人

17、類帶來了強(qiáng)大的動(dòng)力，各種由動(dòng)力驅(qū)蒸汽機(jī)給人類帶來了強(qiáng)大的動(dòng)力，各種由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)業(yè)機(jī)械動(dòng)的產(chǎn)業(yè)機(jī)械 紡織機(jī)、車床等，如雨后春筍般紡織機(jī)、車床等，如雨后春筍般出現(xiàn)。出現(xiàn)。古代機(jī)械的動(dòng)力：人力、畜力和水力。古代機(jī)械的動(dòng)力：人力、畜力和水力。動(dòng)力制約了機(jī)械的發(fā)展。動(dòng)力制約了機(jī)械的發(fā)展。首先是動(dòng)力的變革推動(dòng)了機(jī)械的飛速發(fā)展和廣泛首先是動(dòng)力的變革推動(dòng)了機(jī)械的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。應(yīng)用。蒸汽機(jī)無法實(shí)現(xiàn)小型化，所以在當(dāng)時(shí)的工廠里采用集中驅(qū)動(dòng)的方式。蒸汽機(jī)時(shí)代的紡織工廠蒸汽機(jī)時(shí)代的紡織工廠蒸汽機(jī)皮帶天軸皮帶生產(chǎn)機(jī)械 2皮帶生產(chǎn)機(jī)械 1皮帶生產(chǎn)機(jī)械 319世紀(jì)，第二次工業(yè)革命世紀(jì)，第二次工業(yè)革命電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)發(fā)明

18、電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)發(fā)明為汽車、飛機(jī)的為汽車、飛機(jī)的出現(xiàn)提供了可能性。出現(xiàn)提供了可能性。電力代替了蒸汽。電力代替了蒸汽。集中驅(qū)動(dòng)被拋棄了，集中驅(qū)動(dòng)被拋棄了，每臺(tái)機(jī)器都安裝了獨(dú)每臺(tái)機(jī)器都安裝了獨(dú)立的電動(dòng)機(jī)。立的電動(dòng)機(jī)。 與此同時(shí)，戴姆勒也發(fā)明與此同時(shí)，戴姆勒也發(fā)明出了他的第一輛四輪汽車。出了他的第一輛四輪汽車。 1886年，本茨發(fā)明的汽油發(fā)動(dòng)年，本茨發(fā)明的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的三輪車被授予專利。機(jī)為動(dòng)力的三輪車被授予專利。萊萊特特兄兄弟弟190319世紀(jì)中葉，發(fā)明了世紀(jì)中葉，發(fā)明了煉鋼法煉鋼法，從那時(shí)一直到現(xiàn)在，從那時(shí)一直到現(xiàn)在，鋼鐵始終是制造機(jī)械最主要的材料。鋼鐵始終是制造機(jī)械最主要的材料。18世紀(jì)末，

19、現(xiàn)代世紀(jì)末，現(xiàn)代車床車床的雛形在英國(guó)問世的雛形在英國(guó)問世;19世紀(jì)中葉世紀(jì)中葉, 通用機(jī)床通用機(jī)床的各種類型已大體齊備；的各種類型已大體齊備；19世紀(jì)末，世紀(jì)末，自動(dòng)機(jī)床、大型機(jī)床自動(dòng)機(jī)床、大型機(jī)床出現(xiàn)。出現(xiàn)。近代 材料的變革材料的變革近代 加工手段的變革加工手段的變革近代 生產(chǎn)模式的變化生產(chǎn)模式的變化社會(huì)需求日益增長(zhǎng)。社會(huì)需求日益增長(zhǎng)。 20世紀(jì)初葉，機(jī)械制造進(jìn)入了世紀(jì)初葉，機(jī)械制造進(jìn)入了大批量生產(chǎn)模式大批量生產(chǎn)模式的時(shí)代。標(biāo)志：美國(guó)福特汽車的生產(chǎn)的時(shí)代。標(biāo)志：美國(guó)福特汽車的生產(chǎn)進(jìn)行大批量生產(chǎn)的要求。進(jìn)行大批量生產(chǎn)的要求。近代 機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)的變革機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)的變革 提高生產(chǎn)率的需要。提高生產(chǎn)率的

20、需要。 基于動(dòng)力的變革，大幅度提高機(jī)器的速度成為可能。基于動(dòng)力的變革，大幅度提高機(jī)器的速度成為可能。 機(jī)器速度的提高是幾百年來未曾停遏的發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)器速度的提高是幾百年來未曾停遏的發(fā)展趨勢(shì)。高速化高速化自動(dòng)化自動(dòng)化精密化精密化提高產(chǎn)品質(zhì)量的需要。提高產(chǎn)品質(zhì)量的需要。基于加工水平的提高，提高機(jī)器的精度成為可能?；诩庸に降奶岣?，提高機(jī)器的精度成為可能。近代機(jī)械的發(fā)展趨向近代機(jī)械的發(fā)展趨向要求不斷完善已有的機(jī)構(gòu)，要求不斷完善已有的機(jī)構(gòu)，并發(fā)明出新的機(jī)構(gòu)并發(fā)明出新的機(jī)構(gòu)例如：例如：18世紀(jì)，歐拉（世紀(jì)，歐拉（Euler）首次提出采用漸開線作為齒輪的齒廓，首次提出采用漸開線作為齒輪的齒廓，從而使高速

21、、大功率的機(jī)械傳動(dòng)成為可能。從而使高速、大功率的機(jī)械傳動(dòng)成為可能。 20世紀(jì)世紀(jì)各種大傳動(dòng)比、結(jié)構(gòu)緊湊的新型傳動(dòng)，各種大傳動(dòng)比、結(jié)構(gòu)緊湊的新型傳動(dòng)，高速的步進(jìn)機(jī)構(gòu)，高速的步進(jìn)機(jī)構(gòu)，精密的滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)，精密的滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)， 機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新一直到今天也沒有停止。機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新一直到今天也沒有停止。 機(jī)器的發(fā)展，呼喚著機(jī)械的理論和設(shè)計(jì)方法。機(jī)器的發(fā)展，呼喚著機(jī)械的理論和設(shè)計(jì)方法。牛頓經(jīng)典力學(xué)的建立則為此準(zhǔn)備了理論基礎(chǔ)。牛頓經(jīng)典力學(xué)的建立則為此準(zhǔn)備了理論基礎(chǔ)。近代 機(jī)械理論和設(shè)計(jì)方法的建立機(jī)械理論和設(shè)計(jì)方法的建立材料學(xué)材料學(xué)強(qiáng)度理論強(qiáng)度理論運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)靜力學(xué)靜力學(xué)動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)牛頓經(jīng)典力學(xué)牛頓經(jīng)典力學(xué)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)學(xué)

22、機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)學(xué)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)器靜力學(xué)機(jī)器靜力學(xué)機(jī)器要運(yùn)動(dòng)、要傳遞機(jī)器要運(yùn)動(dòng)、要傳遞力，因此，最先發(fā)展力，因此，最先發(fā)展起來的是：起來的是：材料學(xué)材料學(xué)強(qiáng)度理論強(qiáng)度理論運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)靜力學(xué)靜力學(xué)動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)牛頓經(jīng)典力學(xué)牛頓經(jīng)典力學(xué)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)學(xué)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)學(xué)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)器靜力學(xué)機(jī)器靜力學(xué)機(jī)器動(dòng)力學(xué)機(jī)器動(dòng)力學(xué)隨著機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速隨著機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度的不斷提高，度的不斷提高，機(jī)器的振動(dòng)、速機(jī)器的振動(dòng)、速度波動(dòng)等問題引度波動(dòng)等問題引起了人們的重視，起了人們的重視，機(jī)械動(dòng)力學(xué)發(fā)展機(jī)械動(dòng)力學(xué)發(fā)展起來。起來。材料學(xué)材料學(xué)強(qiáng)度理論強(qiáng)度理論運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)靜力學(xué)靜力學(xué)動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)牛頓經(jīng)典力學(xué)牛頓經(jīng)典力學(xué)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)學(xué)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)

23、學(xué)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)器靜力學(xué)機(jī)器靜力學(xué)機(jī)器動(dòng)力學(xué)機(jī)器動(dòng)力學(xué)機(jī)械零件設(shè)計(jì)機(jī)械零件設(shè)計(jì)到到20世紀(jì)上半葉，機(jī)械設(shè)計(jì)的方法已基本形成。世紀(jì)上半葉，機(jī)械設(shè)計(jì)的方法已基本形成。但是，這些方法都基于圖解和手工計(jì)算。但是，這些方法都基于圖解和手工計(jì)算。現(xiàn) 代： 20世紀(jì)中葉 計(jì)算機(jī)的發(fā)明計(jì)算機(jī)的發(fā)明 科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上劃時(shí)代的大事?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展史上劃時(shí)代的大事。現(xiàn)代機(jī)器的出現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)器的出現(xiàn)計(jì)算機(jī)使機(jī)械設(shè)計(jì)方法面目一新計(jì)算機(jī)使機(jī)械設(shè)計(jì)方法面目一新現(xiàn) 代： 機(jī)器人的出現(xiàn)機(jī)器人的出現(xiàn) 隨著隨著計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)和和伺服電機(jī)伺服電機(jī)的出現(xiàn)，的出現(xiàn)，機(jī)器人機(jī)器人作為作為現(xiàn)代機(jī)器的代表走上了歷史舞臺(tái)?，F(xiàn)代機(jī)器的代表走上了歷史舞臺(tái)。 工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人 特種機(jī)器人特種機(jī)器人 工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人：在工業(yè)生產(chǎn)中越來越廣泛地應(yīng)：在工業(yè)生產(chǎn)中越來越廣泛地應(yīng)用。用于搬運(yùn)、裝配、焊接、噴漆、鑿巖等工用。用于搬運(yùn)、裝