機(jī)械原理緒論重點(diǎn)

第一章緒論§1－1本課程研究的對(duì)象及內(nèi)容

§1－2本課程的性質(zhì)和學(xué)習(xí)目的§1－3本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法§1－4機(jī)械原理學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀簡介湖南科大機(jī)電院馬克新§1－1本課程研究的對(duì)象及內(nèi)容

1.1.1對(duì)象機(jī)械原理課程研究的對(duì)象：機(jī)械；內(nèi)容：原理。原理－機(jī)械的組成原理、工作原理、分析和設(shè)計(jì)原理（方法）等。

機(jī)械機(jī)器機(jī)器－－根據(jù)某種具體使用要求而設(shè)計(jì)的多件實(shí)物的組合體。斜面任何機(jī)械都經(jīng)歷了：簡單→復(fù)雜的發(fā)展過程。以起重機(jī)為例，它經(jīng)歷了：機(jī)械－人造的用來減輕或替代人類勞動(dòng)的多件實(shí)物的組合體。

機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)－－能夠用來傳遞運(yùn)動(dòng)和力或改變運(yùn)動(dòng)形式的多件實(shí)物的組合體。如：連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)等。種類有限如縫紉機(jī)、洗衣機(jī)、各類機(jī)床、運(yùn)輸車輛、農(nóng)用機(jī)器、起重機(jī)等。

（包括：龍門吊、鶴式吊、汽車吊、卷揚(yáng)機(jī)、叉車、電梯－電腦控制）。一般而言，機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱→杠桿→起重轱轆→滑輪組→手動(dòng)(電動(dòng))葫蘆→現(xiàn)代起重機(jī)湖南科大機(jī)電院馬克新典型機(jī)器的分析：1.內(nèi)燃機(jī)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過連桿變?yōu)榍S的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪和頂桿用來啟閉進(jìn)氣閥和排氣閥；兩個(gè)齒輪用來保證進(jìn)、排氣閥與活塞之間形成協(xié)調(diào)動(dòng)作，各部分協(xié)調(diào)動(dòng)作的結(jié)果，就將燃料中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為曲軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。該組合體稱為：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)稱為：凸輪機(jī)構(gòu)稱為：齒輪機(jī)構(gòu)內(nèi)燃機(jī)機(jī)器的種類繁多，結(jié)構(gòu)、性能和用途等各不相同，但具有相同的基本特征。湖南科大機(jī)電院馬克新電動(dòng)機(jī)2.工件自動(dòng)載送裝置含帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、蝸桿傳動(dòng)、凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)等。動(dòng)爪定爪裝配夾具工件載送器滑桿檔塊凸輪機(jī)構(gòu)蝸桿傳動(dòng)帶傳動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)工件滑桿左移時(shí)，夾持器將工件夾住?；瑮U帶著工件右移時(shí)，夾持器動(dòng)爪受擋塊的壓迫將工件松開，工件落入載送器被傳送到下一道工序。強(qiáng)調(diào)代替人類完成有用工作機(jī)器的共有特征：

①人造的實(shí)物組合體；②各部分有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；③代替或減輕人類勞動(dòng)完成有用功或?qū)崿F(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換機(jī)器的作用湖南科大機(jī)電院馬克新機(jī)器的分類：原動(dòng)機(jī)－實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換（如內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、電動(dòng)機(jī)）種類有限工作機(jī)－完成有用功（如機(jī)床等）

種類繁多工作機(jī)的組成：原動(dòng)部分－是工作機(jī)動(dòng)力的來源，最常見的是電動(dòng)機(jī)和內(nèi)然機(jī)。工作部分－完成預(yù)定的動(dòng)作，位于傳動(dòng)路線的終點(diǎn)。傳動(dòng)部分－聯(lián)接原動(dòng)機(jī)和工作部分的中間部分?？刂撇糠郑ＷC機(jī)器的啟動(dòng)、停止和正常協(xié)調(diào)動(dòng)作。

其關(guān)系如下機(jī)械機(jī)器機(jī)構(gòu)原動(dòng)機(jī)

傳動(dòng)

工作

控制

原動(dòng)機(jī)工作機(jī)湖南科大機(jī)電院馬克新皮帶（傳動(dòng)）電機(jī)（原動(dòng)）定時(shí)器（控制）葉輪（工作））試分析洗衣機(jī)的各組成部分同理，通過對(duì)典型機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析可知：機(jī)構(gòu)的共有特征：

①人造的實(shí)物組合體；②各部分有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；③用來傳遞力或?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。機(jī)構(gòu)的分類：通用機(jī)構(gòu)和專用機(jī)構(gòu)。

通用機(jī)構(gòu)---用途廣泛，如齒輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)等。專用機(jī)構(gòu)---只能用于特定場合，如鐘表的擒縱機(jī)構(gòu)。湖南科大機(jī)電院馬克新機(jī)器與機(jī)構(gòu)的關(guān)系：由兩個(gè)實(shí)例推廣到一般任意復(fù)雜的機(jī)器都是由若干組機(jī)構(gòu)按一定規(guī)律組合而成的。實(shí)際機(jī)器的種類有成千上萬種，但機(jī)構(gòu)的種類確有限。它們之間的關(guān)系類同－化合物與化學(xué)元素

機(jī)械機(jī)器機(jī)構(gòu)原動(dòng)機(jī)工作機(jī)由機(jī)器與機(jī)構(gòu)的共有特征可知：機(jī)器與機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方面并無區(qū)別（僅作用不同），故統(tǒng)稱為機(jī)械。通用機(jī)構(gòu)專用機(jī)構(gòu)本課程研究重點(diǎn)：通用機(jī)構(gòu)湖南科大機(jī)電院馬克新1.1.2本課程的研究內(nèi)容1.機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析

基本知識(shí)a)研究機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的可能性;能否運(yùn)動(dòng)b)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的確定性；下一個(gè)位置和運(yùn)動(dòng)方向是否唯一

d)機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分類。2.機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)

a)機(jī)構(gòu)上某些特殊點(diǎn)的位置、速度、加速度的求法和機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；不考慮引起機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的力的作用，僅從幾何的觀點(diǎn)來研究c)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制方法；用簡單圖形表示復(fù)雜機(jī)構(gòu)

b)設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)的方法。按一定幾何條件和運(yùn)動(dòng)條件

3.機(jī)器動(dòng)力學(xué)

a)分析機(jī)構(gòu)的受力情況及力做功的情況；

b)分析機(jī)器在已知外力作用下的運(yùn)動(dòng)；

c)機(jī)器的調(diào)速和平衡方法。湖南科大機(jī)電院馬克新按解決問題的性質(zhì)，本課程研究內(nèi)容又可分為兩大類：1)機(jī)構(gòu)分析－對(duì)已有機(jī)構(gòu)的研究。包括結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和力分析。

2)機(jī)構(gòu)綜合－設(shè)計(jì)新的機(jī)構(gòu)。包括型綜合、尺度綜合、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力綜合。稱綜合而非設(shè)計(jì)的理由：在解決機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)問題時(shí)，僅限于根據(jù)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力要求，確定機(jī)構(gòu)各部分與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的尺寸，不涉及各個(gè)具體零件的強(qiáng)度計(jì)算，具體形狀和結(jié)構(gòu)、材料選擇等因素，得出的結(jié)果是機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖，而非工程化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。機(jī)械設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)→本課程要解決的問題

→屬于機(jī)械設(shè)計(jì)課程的范疇

湖南科大機(jī)電院馬克新課程性質(zhì)－－機(jī)類專業(yè)主干課程，必修的重要技術(shù)基礎(chǔ)課程

作用－承前啟后先修課程包括：高等數(shù)學(xué)、普通物理、工程制圖、理論力學(xué)、金工基礎(chǔ)

學(xué)習(xí)目的：通過本課程的學(xué)習(xí)，可為今后學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)床、機(jī)械制造工藝學(xué)等專業(yè)課程打下基礎(chǔ)。

§1－2課程的性質(zhì)和學(xué)習(xí)目的湖南科大機(jī)電院馬克新4)本課程有四多：內(nèi)容多、概念多、符號(hào)多、公式多。

不要求死記硬背，關(guān)鍵在于理解，重點(diǎn)在于應(yīng)用。會(huì)用自然能記住。本課程研究機(jī)械的途徑：

1)

研究機(jī)械所具有的一般共性問題。如機(jī)構(gòu)的組成原理、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、機(jī)器動(dòng)力學(xué)。

2)研究各種常用機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力性能，以及它們的設(shè)計(jì)方法。3）獨(dú)立性強(qiáng)。各章內(nèi)容彼此獨(dú)立，前后聯(lián)系不甚密切。因此，要經(jīng)常復(fù)習(xí)前面已學(xué)過的內(nèi)容，以免出現(xiàn)猴子扮苞米的現(xiàn)象。2）綜合性強(qiáng)。本課程學(xué)習(xí)要綜合運(yùn)用已學(xué)過的知識(shí)，約有1/3的內(nèi)容與理論力學(xué)有關(guān)。有些內(nèi)容可以說是理論力學(xué)的延續(xù)與擴(kuò)展（用理論力學(xué)的原理分析具體的機(jī)械）。因此，一定要復(fù)習(xí)好理論力學(xué)中的有關(guān)內(nèi)容，如運(yùn)動(dòng)學(xué)、摩擦學(xué)等。1）實(shí)踐性強(qiáng)。本課程是一門技術(shù)基礎(chǔ)課，其研究對(duì)象是在生產(chǎn)實(shí)際中廣泛應(yīng)用的機(jī)械，所要解決的問題大多數(shù)是工程中的實(shí)際問題（與理論力學(xué)的不同點(diǎn)），因此要求學(xué)生加強(qiáng)基本技能的訓(xùn)練，如簡圖測繪、齒輪參數(shù)測量等。要培養(yǎng)工程素養(yǎng)，作圖應(yīng)嚴(yán)格按要求進(jìn)行。要重視實(shí)驗(yàn)課。1.3.1課程特點(diǎn)：§1－3本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法湖南科大機(jī)電院馬克新4)

注意培養(yǎng)綜合分析、全面考慮問題的能力。解決同一實(shí)際問題，往往有多種方法和結(jié)果，要通過分析、對(duì)比、判斷和決策，做到優(yōu)中選優(yōu)。5)

注意培養(yǎng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、一絲不茍的工作作風(fēng)。在今后的工作中要與各種機(jī)械裝備打交道，稍有不慎，即可能造成損失。3）注意培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)基本理論與方法去分析和解決工程實(shí)際問題的能力。2）注意把一般原理和方法與具體運(yùn)用密切聯(lián)系起來。并用所學(xué)知識(shí)觀察日常生活與生產(chǎn)遇到的各種機(jī)械。1）著重搞清楚基本概念，理解基本原理，掌握機(jī)構(gòu)分析與綜合的基本方法。1.3.2如何學(xué)習(xí)本課程？湖南科大機(jī)電院馬克新當(dāng)今世界正經(jīng)歷著一場新的技術(shù)革命。新概念、新理論、新方法、新工藝不斷涌現(xiàn)。同樣，機(jī)械學(xué)科也發(fā)展迅猛，發(fā)展方向：高速、重載、高精度、高效率、低噪聲

5倍音速的飛機(jī)、幾十萬噸的輪船、米級(jí)打擊精度、細(xì)胞克隆操作、磁懸浮列車、低噪聲潛艇§1－4機(jī)械原理學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀簡介應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大：上天、入地、下海、甚至鉆入人體內(nèi)。

太空探險(xiǎn)、水平鉆探、深海采礦、打撈作業(yè)、血管清理本學(xué)科的研究課題與日俱增機(jī)械學(xué)科與其他學(xué)科的交叉滲透作用增強(qiáng)：與電子工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制工程、材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)相互滲透，誕生了若干新學(xué)科。如機(jī)械電子學(xué)、仿生機(jī)械學(xué)、機(jī)器人機(jī)械學(xué)、機(jī)械CAD。新機(jī)構(gòu)不斷涌現(xiàn)-----如自控機(jī)構(gòu)、機(jī)器人機(jī)構(gòu)、仿生機(jī)構(gòu)、柔性及彈性機(jī)構(gòu)、機(jī)電氣液綜合機(jī)構(gòu)等。注重機(jī)械的動(dòng)力性能------在機(jī)械分析與綜合時(shí)，由只考慮運(yùn)動(dòng)性能過渡到同時(shí)考慮其動(dòng)力性能。湖南科大機(jī)電院馬克新考慮到機(jī)械的動(dòng)態(tài)特性------機(jī)械在運(yùn)動(dòng)過程中，構(gòu)件的振動(dòng)和彈性變形、運(yùn)動(dòng)副的間隙和構(gòu)件尺度誤差，對(duì)運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力性能的影響。連桿機(jī)構(gòu)------重視了空間連桿機(jī)構(gòu)、多桿多自由度機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)彈性動(dòng)力學(xué)和動(dòng)力平衡研究。齒輪機(jī)構(gòu)------發(fā)展了齒輪嚙合原理、提出了許多性能優(yōu)異的新型齒廓曲線和新型傳動(dòng)、加速了對(duì)高速齒輪、精密齒輪、微型齒輪的研究。凸輪機(jī)構(gòu)------十分重視對(duì)高速凸輪機(jī)構(gòu)的研究。另外，為了適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械高速度、高節(jié)拍、高性能的需要，研制了高速高定位精度的分度機(jī)構(gòu)、具有優(yōu)良性能的組合機(jī)構(gòu)，以及各種機(jī)構(gòu)的變異與組合等。在對(duì)機(jī)械的分析與綜合中，計(jì)算機(jī)的作用日益重要，發(fā)展并推廣了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、考慮誤差的概率設(shè)計(jì)。新的設(shè)計(jì)手段日新月異湖南科大機(jī)電院馬克新在機(jī)械原理的各個(gè)領(lǐng)域，每年都有大量內(nèi)容新穎的文獻(xiàn)資料出現(xiàn)。作為技術(shù)基礎(chǔ)課程，只介紹一些最基本的原理和方法。

3）歡迎到實(shí)驗(yàn)室參觀，仔細(xì)觀察實(shí)物和模型，并動(dòng)手組裝各種機(jī)構(gòu)。利于原理知識(shí)的掌握與運(yùn)用！課程安排：共56學(xué)時(shí)，其中講授50