機(jī)械原理研究的對(duì)象與內(nèi)容

0.1.1機(jī)械原理的研究對(duì)象

機(jī)械原理又稱為機(jī)器理論與機(jī)構(gòu)學(xué)。機(jī)械原理是研究機(jī)構(gòu)和機(jī)器的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力特性，以及機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的一門基礎(chǔ)技術(shù)學(xué)科。機(jī)械原理的研究對(duì)象是機(jī)械，機(jī)械是機(jī)構(gòu)與機(jī)器的總稱。

機(jī)器的種類繁多，其共同特征：

1）它們都是由各種材料做成的制造單元（通常稱為零件）經(jīng)裝配而成的各個(gè)運(yùn)動(dòng)單元（通常稱為構(gòu)件）的組合體；

2）各個(gè)運(yùn)動(dòng)單元之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)在預(yù)定的力約束條件下，其中一個(gè)或一個(gè)以上單元的運(yùn)動(dòng)一定時(shí)，該組合體就能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的機(jī)械運(yùn)動(dòng)；

3）在生產(chǎn)過程中，它們能代替或減輕人的勞動(dòng)，完成有用的機(jī)械功（如機(jī)器人仿人工作）或轉(zhuǎn)換機(jī)械能（如內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)分別將熱能和電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能）。機(jī)器是執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置，用來完成有用的機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能。將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，或者將機(jī)械能變換成其他形式的能量的機(jī)器稱為動(dòng)力機(jī)器或原動(dòng)機(jī)。內(nèi)燃機(jī)、壓氣機(jī)、渦輪機(jī)、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等。

用來完成有用功的機(jī)器稱為工作機(jī)器。金屬切削機(jī)床、軋鋼機(jī)、織布機(jī)、包裝機(jī)、汽車、機(jī)車、飛機(jī)、起重機(jī)、輸送機(jī)等。0.1.2機(jī)械原理課程的內(nèi)容（1）機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)學(xué)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是為了研究機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的可能性和確定性，并進(jìn)一步討論機(jī)構(gòu)的組成原理；機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)不考慮引起機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的力的作用，而從幾何的觀點(diǎn)來研究機(jī)構(gòu)各點(diǎn)的軌跡、位移、速度和加速度的求法，以及按已知條件來設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)的方法。（2）機(jī)構(gòu)和機(jī)器的動(dòng)力學(xué)研究在機(jī)械運(yùn)動(dòng)過程中作用在機(jī)構(gòu)各構(gòu)件上的力分析和慣性力的平衡問題；并研究確定機(jī)械效率的方法和已知力作用下機(jī)械的真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，以及作用力、運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的質(zhì)量和這些構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系，即機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)和調(diào)速問題。就內(nèi)容的性質(zhì)而論，機(jī)械原理所研究的問題又可歸納為兩類：第一類：根據(jù)已有機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)來分析該機(jī)構(gòu)或所組成機(jī)器的各種特性（結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)），即機(jī)構(gòu)和機(jī)器的分析問題，如機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)分析、力分析和在已知力作用下機(jī)器的真實(shí)運(yùn)動(dòng)等；第二類：問題是根據(jù)預(yù)期的各種特性來確定新的機(jī)構(gòu)和機(jī)器的型式、結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)，即機(jī)構(gòu)和機(jī)器的設(shè)計(jì)問題，如各種主要機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)的平衡和機(jī)器速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)等。

這里研究的問題只限于就與機(jī)構(gòu)和機(jī)器的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性有關(guān)的機(jī)構(gòu)型式、結(jié)構(gòu)和各部主要參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行綜合，而不研究與機(jī)械零件有關(guān)的問題，如零件的形狀、構(gòu)造、強(qiáng)度、材料和工藝等。