機(jī)構(gòu)機(jī)器機(jī)械的基本概念課件

1.1本課程研究的對象及內(nèi)容1.2學(xué)習(xí)本課程的目的1.3如何進(jìn)行本課程的學(xué)習(xí)1.4機(jī)械原理學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀簡介第一章緒論1.1本課程研究的對象及內(nèi)容第一章緒論1本章重點、難點

本章主要介紹本課程的研究對象和主要內(nèi)容。重點是熟悉本課程的研究對象以及研究內(nèi)容，對學(xué)科發(fā)展動向有一定了解。難點是掌握機(jī)構(gòu)、機(jī)器、機(jī)械的基本概念、它們的作用、區(qū)別與聯(lián)系。本章重點、難點21.1本課程研究的對象及內(nèi)容

機(jī)械原理又稱機(jī)器理論與機(jī)構(gòu)學(xué)，是機(jī)械工程各專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程。本課程的理論知識對于機(jī)械的設(shè)計、制造、運(yùn)行、維修等方面具有十分重要的作用。

機(jī)械原理的研究對象是機(jī)械，研究內(nèi)容是有關(guān)機(jī)械的基本理論問題。

機(jī)械是機(jī)構(gòu)與機(jī)器的總稱。

機(jī)構(gòu)的定義:用來傳遞與變換運(yùn)動和力的可動的裝置。

常用的機(jī)構(gòu)包括連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、齒輪系、間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、萬向聯(lián)軸器等。1.1本課程研究的對象及內(nèi)容機(jī)械原理3

機(jī)器的定義：一種用來變換或傳遞能量、物料與信息的機(jī)構(gòu)的組合。

實例：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。

注意：機(jī)構(gòu)的數(shù)量是有限的。

機(jī)器與機(jī)構(gòu)之間的關(guān)系——機(jī)器是由機(jī)構(gòu)組成的。機(jī)器的定義：一種用來變換或傳遞能量、物料與信息的4連桿機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)

例如，圖示單缸內(nèi)燃機(jī)中就包含了三種常用機(jī)構(gòu)：連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)。連桿機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)5機(jī)構(gòu)機(jī)器機(jī)械的基本概念課件6機(jī)構(gòu)機(jī)器機(jī)械的基本概念課件7

機(jī)構(gòu)的作用：一是用來將一種運(yùn)動形式（如旋轉(zhuǎn)）變換成另外一種運(yùn)動形式，二是用來傳遞動力。

機(jī)器的作用：代替或減輕人類勞動，或?qū)⒁环N能量（物料、信息）形式轉(zhuǎn)換成另一種形式。動力機(jī)器——完成能量的轉(zhuǎn)換。工作機(jī)器——完成有用的機(jī)械功或搬運(yùn)物品。信息機(jī)器——完成信息的傳遞和變換。機(jī)器的類別

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器的內(nèi)涵在不斷變化。但是，機(jī)器完成運(yùn)動變換和動力傳遞或轉(zhuǎn)換的本質(zhì)屬性不會改變。現(xiàn)代科技在機(jī)器中的應(yīng)用，只是使機(jī)器具有信息化、智能化和柔性化。機(jī)構(gòu)的作用：一是用來將一種運(yùn)動形式（如旋轉(zhuǎn)）變換8

其中實現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動的執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)是機(jī)器的核心，機(jī)器中各個機(jī)構(gòu)通過有序的運(yùn)動和動力傳遞來最終實現(xiàn)功能變換，完成工作過程。機(jī)器中的運(yùn)動單元體稱為構(gòu)件。因此，機(jī)器是把一個或幾個構(gòu)件的運(yùn)動，變換成其他構(gòu)件所需的具有確定運(yùn)動的構(gòu)件系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)。信息測量和處理系統(tǒng)——由計算機(jī)來完成的部分。傳動部分及執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)——完成工作過程。機(jī)器的組成其中實現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動的執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)是機(jī)器的核心，機(jī)器9自動洗衣機(jī)的組成：控制器(控制部分)電動機(jī)(原動部分)減速器(傳動部分)波輪(工作部分)帶(傳動部分)自動洗衣機(jī)的組成：控制器(控制部分)電動機(jī)(原動部分)減速器10本課程主要包括以下內(nèi)容：①機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的基本知識。②機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析。③機(jī)器動力學(xué)。④常用機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計。⑤機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計。

本課程是研究機(jī)構(gòu)和機(jī)械運(yùn)動簡圖設(shè)計的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課程。本課程主要包括以下內(nèi)容：本課程是研究機(jī)構(gòu)和機(jī)械運(yùn)11

機(jī)械原理所學(xué)的內(nèi)容是有關(guān)機(jī)械的基礎(chǔ)知識，是機(jī)械類各專業(yè)必修的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程。1.2學(xué)習(xí)本課程的目的（1）為學(xué)習(xí)好機(jī)械類有關(guān)專業(yè)課打好理論基礎(chǔ)。（2）為機(jī)械新產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。（3）為現(xiàn)有機(jī)械的合理使用和改進(jìn)打好基礎(chǔ)。（4）現(xiàn)代世界各國間的競爭主要表現(xiàn)為綜合國力的競爭。機(jī)械原理所學(xué)的內(nèi)容是有關(guān)機(jī)械的基礎(chǔ)知識，是機(jī)械類121.3如何進(jìn)行本課程的學(xué)習(xí)

搞清基本概念，理解基本原理，掌握機(jī)構(gòu)分析和綜合的基本方法。

著重研究以下兩大部分內(nèi)容：

1、研究各種機(jī)構(gòu)和機(jī)器所具有的一般共性問題。

2、研究各種機(jī)器中常用的一些機(jī)構(gòu)的性能及其設(shè)計方法，以及機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計的問題。

注意培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)基本理論和方法去發(fā)現(xiàn)、分析和解決工程實際問題的能力。

養(yǎng)成綜合分析、全面考慮問題的習(xí)慣。堅持科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、一絲不茍的工作作風(fēng)，講求實效的工程觀點。1.3如何進(jìn)行本課程的學(xué)習(xí)搞清基本概念，理13

①深刻理解課程中的基本概念。②掌握機(jī)械運(yùn)動簡圖的畫法，并習(xí)慣用簡圖來認(rèn)識機(jī)構(gòu)和機(jī)器。③掌握本課程的基本研究方法，如速度瞬心法、矢量方程圖解法等。④掌握各種典型機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、分析和設(shè)計方法。⑤善于將前后內(nèi)容聯(lián)系，融會貫通。⑥善于理論聯(lián)系實際，多看多想。⑦復(fù)習(xí)有關(guān)例題、習(xí)題，歸納總結(jié)解題思路。具體要求：①深刻理解課程中的基本概念。具體要求：14應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大——上天(太空探險)、入地(水平鉆探)、下海(深海勘探、打撈作業(yè))、甚至鉆入人體內(nèi)(血管清理)。與其他學(xué)科的交叉滲透作用增強(qiáng)——與電子工程、計算機(jī)科學(xué)、控制工程、材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等相互滲透，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等。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)械的動力性能——在機(jī)械分析與綜合時，由只考慮運(yùn)動性能過渡到同時考慮其動力性能。機(jī)械原理學(xué)科的發(fā)展1.4機(jī)械原理學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀簡介應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大——上天(太空探險)、入地(水平鉆探)、下海(深15多種星際探測器多種星際探測器16和平號空間站國際空間站和平號空間站國際空間站17

空中客車A380的最大載客量為840人，最大航程16,000km，是目前全球載客量最大的飛機(jī)。

波音777-200LR客機(jī)的載客量為301人，最大飛行距離為17,500km，是目前世界上航程最遠(yuǎn)的客機(jī)?？罩锌蛙嘇380的最大載客量為840人，最大航程18深井鉆探設(shè)備沙漠石油鉆探作業(yè)定向鉆井是一種新技術(shù)，可不用移動井架就能實現(xiàn)遠(yuǎn)距離水平鉆探。深井鉆探設(shè)備沙漠石油鉆探作業(yè)定向鉆井是一種新技術(shù)，可不用移動19海洋石油鉆探平臺海底探索救助打撈海洋石油鉆探平臺海底探索救助打撈20形形色色的水下機(jī)器人6000米水下機(jī)器人形形色色的水下機(jī)器人6000米水下機(jī)器人21人體器官內(nèi)的微型機(jī)器人醫(yī)療機(jī)器人正輔助心臟病手術(shù)人體器官內(nèi)的微型機(jī)器人醫(yī)療機(jī)器人正輔助心臟病手術(shù)22

磁懸浮列車的動力學(xué)特性是懸浮控制與走行控制的關(guān)鍵因素

磁懸浮列車的運(yùn)行速度高達(dá)550km/h磁懸浮列車的動力學(xué)特性是懸浮控制與走行控制的關(guān)鍵23

仿生機(jī)構(gòu)學(xué)的研究一直受到很大重視。不少國家積極開展對人的手指、手腕和手臂的結(jié)構(gòu)、動作原理和運(yùn)動范圍的分析研究，已研制出各種多自由度的生物電控或聲控的機(jī)械假手，造福于人類。同時，各種仿生步行機(jī)構(gòu)也不斷被研究出來。

另外，通過研制蛇形機(jī)構(gòu)來探測管道故障；通過魚游機(jī)構(gòu)研制來解決深水探測問題。隨著人們對各種仿生機(jī)構(gòu)的深入研究，將會有利于創(chuàng)造出各種新穎的、具有特殊功能的新機(jī)構(gòu)來。仿生機(jī)構(gòu)學(xué)的研究一直受到很大重視。不少國家積極開24中國首臺擬人形機(jī)器人翩翩起舞的機(jī)器人仿真美女機(jī)器人中國首臺擬人形機(jī)器人翩翩起舞的機(jī)器人仿真美女機(jī)器人25各式各樣的仿生機(jī)械各式各樣的仿生機(jī)械26

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)80年代中后期興起了對微型機(jī)械（或稱為微型機(jī)電系統(tǒng)）的研制，以適應(yīng)生物、環(huán)境控制、醫(yī)學(xué)、航空航天、數(shù)字通信、傳感技術(shù)、靈巧武器等領(lǐng)域在微小型化方面提出的日益增長的要求。微型機(jī)械在尺度、構(gòu)