機(jī)械工程概論

《機(jī)械工程概論》教材：《機(jī)械工程概論》主編：宗培言叢東華出版社：機(jī)械工業(yè)出版社出版主要內(nèi)容機(jī)械與機(jī)械工程機(jī)械工程的應(yīng)用領(lǐng)域機(jī)械工業(yè)與制造業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)與現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法工程材料材料成型技術(shù)機(jī)械加工技術(shù)先進(jìn)加工技術(shù)制造業(yè)先進(jìn)生產(chǎn)方式與管理模式現(xiàn)代機(jī)械工程教育第一章機(jī)械與機(jī)械工程機(jī)械的定義“機(jī)械”一詞是機(jī)構(gòu)（mechanism）和機(jī)器（machine）的總稱。兩個(gè)共同特征：1）

它們是一種人為的實(shí)物構(gòu)件的組合。2）

它們各部分之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。機(jī)器具備的第三個(gè)特征：能代替人類的勞動(dòng)以完成有用的機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能。

凡符合下述三項(xiàng)條件的，則定義為機(jī)械。①它是物體的組合，假定力加到其各個(gè)部分也難以變形。②這些物體必須實(shí)現(xiàn)相互的、單一的、規(guī)定的運(yùn)動(dòng)。③把施加的能量轉(zhuǎn)變?yōu)樽钣杏玫男问?，或轉(zhuǎn)變?yōu)橛行У臋C(jī)械功。日本對(duì)機(jī)械的定義：（1）中國古代文獻(xiàn)中“機(jī)械”一詞的涵義

“機(jī)械”一詞由“機(jī)”與“械”兩個(gè)漢字組成。古代常以“機(jī)”指弩上發(fā)箭的裝置，即弩機(jī)。《莊子·齊物論》：“其發(fā)若機(jī)括。”《釋文》稱：“機(jī)，弩牙；括，箭括?！卑创搜詮堝蟀l(fā)箭，以括入機(jī)，機(jī)動(dòng)則發(fā)?！靶怠痹诠糯侵钙餍?、器物等實(shí)物?！肚f子·天地》載“有械于此，一日浸百畦，用力甚寡而見功多?！惫糯鷻C(jī)械的概念：機(jī)械是能用力甚寡而見功多的器械。（2）西方古今的機(jī)械概念美國羅伯特·歐布林（Robert

Obrien）《機(jī)器》：

英文的“machine”（機(jī)械）一詞來源于希臘文mechine及拉丁文mecina，兩者原意都指的是“巧妙的設(shè)計(jì)”。

古羅馬的建筑師維特魯威（Vitruvii）。他在其著作《建筑十書》（約成書于公元前32－33年）給出了這樣的定義：“機(jī)械是把木材結(jié)合起來的裝置，主要對(duì)于搬運(yùn)重物發(fā)揮效力。”

亞歷山大利亞城的希羅（HeroofAlexandria，公元1世紀(jì)）最早討論了機(jī)械的基本要素，他認(rèn)為機(jī)械的要素有五類：輪與軸，杠桿，滑車，尖劈，螺旋。

1724年，德國萊比錫的機(jī)械士廖波爾特（Leopold）給出的定義是：“機(jī)械或工具是一種人造的設(shè)備，用它來產(chǎn)生有利的運(yùn)動(dòng)；同時(shí)在不能用其他方法節(jié)省時(shí)間和力量的地方，它能做到節(jié)省?！瘪R克思在《1861—1863年經(jīng)濟(jì)學(xué)手稿》討論了機(jī)器與工具的區(qū)別，他指出：“以上所述已經(jīng)對(duì)機(jī)器和工具有什么區(qū)別的問題作出了回答。工具本身一旦由機(jī)械來推動(dòng)，一旦由工人的工具（它的生產(chǎn)率取決于工人的技巧并需要他付出作為勞動(dòng)過程的媒介的勞動(dòng)）變成機(jī)械的工具，——機(jī)器就代替了工具。在這種情況下，機(jī)械應(yīng)該達(dá)到這樣的發(fā)展程度：它既能從人或牲畜，簡言之，從任意動(dòng)作的那些原動(dòng)力獲得動(dòng)力，也能從機(jī)械推動(dòng)的原動(dòng)機(jī)獲得動(dòng)力。”

馬克思在《資本論》中對(duì)充分發(fā)展了的機(jī)械給出了界定：“一切已經(jīng)發(fā)展的機(jī)器，都由三個(gè)本質(zhì)上不同的部分——發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和工具機(jī)械工作機(jī)構(gòu)成，發(fā)動(dòng)機(jī)是整個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力?！?/p>

機(jī)械工程是以機(jī)構(gòu)和機(jī)器為基本對(duì)象的科學(xué)，各類和各種不同機(jī)械均屬機(jī)械工程技術(shù)的范疇。

機(jī)械工程就是以有關(guān)的自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)為理論基礎(chǔ)，結(jié)合在生產(chǎn)實(shí)踐中積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，研究和解決在開發(fā)設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)用和修理各種機(jī)械中的理論和實(shí)際問題的一門應(yīng)用學(xué)科。

5、研制和提供各種機(jī)械武器?，F(xiàn)代機(jī)械工程有五大服務(wù)領(lǐng)域：1、研制和提供能量轉(zhuǎn)換機(jī)械2、研制和提供用以生產(chǎn)各種產(chǎn)品的機(jī)械3、研制和提供從事各種服務(wù)的機(jī)械4、研制和提供家庭和個(gè)人生活中應(yīng)用的機(jī)械機(jī)械：工業(yè)之母紡織工業(yè)鞋業(yè)制造衣:成衣工業(yè)食:食品工業(yè)包裝工業(yè)住:施工機(jī)械搬運(yùn)機(jī)械飛機(jī)輪船汽車火車自行車信息:電腦,光電設(shè)備休閑:運(yùn)動(dòng)器材模擬器醫(yī)療生物晶片生活輔助設(shè)備醫(yī)療手術(shù)設(shè)備行:機(jī)械工程的技術(shù)：機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)控制技術(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)熱流技術(shù)振噪技術(shù)切削技術(shù)熱處理技術(shù)制造技術(shù)測量技術(shù)動(dòng)力技術(shù)焊接技術(shù)鑄造技術(shù)模具技術(shù)CAD/CAM/CAE工廠管理/品質(zhì)工程電子/電機(jī)技術(shù)光學(xué)/電磁技術(shù)化學(xué)/化工技術(shù)生醫(yī)技術(shù)信息科技材料技術(shù)機(jī)械工程的工作內(nèi)容建立和發(fā)展機(jī)械工程的工程理論基礎(chǔ)

研究、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)新的機(jī)械產(chǎn)品以及改進(jìn)現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品和新一代機(jī)械產(chǎn)品。機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)：生產(chǎn)設(shè)施；生產(chǎn)計(jì)劃；制造工藝；工模具；勞動(dòng)定額和材料定額；組織加工、裝配、試車和包裝發(fā)運(yùn)；對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。企業(yè)的經(jīng)營和管理:

研究產(chǎn)生的環(huán)境污染和自然資源過度耗費(fèi)方面的問題，及其處理措施。機(jī)械工程分類按工作原理：可分為熱力機(jī)械、流體機(jī)械、往復(fù)機(jī)械、仿生機(jī)械等。按功能：可分為動(dòng)力機(jī)械、物料搬運(yùn)機(jī)械、粉碎機(jī)械等；按服務(wù)的產(chǎn)業(yè)：可分為農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山機(jī)械、紡織機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械和化工機(jī)械等；它包含了人類的主要技術(shù)活動(dòng)：（1）發(fā)明與革新；（2）設(shè)計(jì)與測試；（3）制造（加工與制作）（4）使用與維修。

各種機(jī)械的發(fā)明、設(shè)計(jì)、加工與制造以及使用與維修均屬機(jī)械工程技術(shù)的范疇。

三、機(jī)械工程的發(fā)展1、動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展2、機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展公元1—18世紀(jì)，用水力、風(fēng)力和熱空氣推動(dòng)機(jī)械。18世紀(jì)末蒸汽機(jī)問世19世紀(jì)末發(fā)明內(nèi)燃機(jī)及電動(dòng)機(jī)19世紀(jì)末至20世紀(jì)初，汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)明18世紀(jì)車床由木結(jié)構(gòu)改為金屬結(jié)構(gòu)19世紀(jì)發(fā)展了零件的互換性19世紀(jì)下半葉，新的工具材料和新的動(dòng)力來源裝備機(jī)床。進(jìn)入20世紀(jì)后，汽車和飛機(jī)工業(yè)，促進(jìn)了機(jī)械制造技術(shù)向高精度、大型化、專用化和自動(dòng)化的方向繼續(xù)發(fā)展。3、機(jī)械工程基礎(chǔ)理論的發(fā)展

任何機(jī)械的誕生及發(fā)明都是以一定的自然科學(xué)為基礎(chǔ),物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)即使機(jī)械工程的理論基礎(chǔ)。蒸汽機(jī)法國人羅沙提出四沖程循環(huán)的基本原理內(nèi)燃機(jī)英國人J.布萊克比熱容和潛熱理論齒輪1733年法國數(shù)學(xué)家卡米的齒廓嚙合基本定律設(shè)計(jì)計(jì)算精度材料強(qiáng)