機(jī)械原理課件

本章教學(xué)內(nèi)容本章教學(xué)目的◆本課程研究的對(duì)象及內(nèi)容◆

使學(xué)生了解本課程研究的對(duì)象、內(nèi)容◆了解本課程的地位、作用和任務(wù)◆了解機(jī)械原理學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀◆調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣和積極性本章重點(diǎn)緒論通過機(jī)械原理課程將要學(xué)習(xí)什么？為什么要學(xué)機(jī)械原理？◆

學(xué)習(xí)本課程的目的◆如何進(jìn)行本課程的學(xué)習(xí)機(jī)械發(fā)展的歷史回顧

機(jī)械----是人類用以轉(zhuǎn)換能量和借以減輕體力勞動(dòng)、提高生產(chǎn)率的主要工具。

高度物質(zhì)文明生活水平的改善機(jī)械工業(yè)的發(fā)展機(jī)械工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱工業(yè)之一機(jī)械工業(yè)是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要標(biāo)志當(dāng)今社會(huì)高度的物質(zhì)文明是以近代機(jī)械工業(yè)的飛速發(fā)展為基礎(chǔ)建立起來(lái)的，人類生活的不斷改善也與機(jī)械工業(yè)的發(fā)展緊密相連。杠桿滑輪機(jī)械發(fā)展的歷史回顧現(xiàn)代起重設(shè)備指南車：齒輪傳動(dòng)和離合器計(jì)里鼓車：齒輪及凸輪機(jī)構(gòu)中國(guó)公元前3世紀(jì)，歐洲公元11-12世紀(jì)

連機(jī)碓：中國(guó)公元3世紀(jì)，歐洲公元1600年

中國(guó)古代杰出的發(fā)明創(chuàng)造五千年前已開始使用簡(jiǎn)單的紡織機(jī)械；晉朝時(shí)在連機(jī)椎和水碾中應(yīng)用了凸輪原理；西漢時(shí)應(yīng)用輪系傳動(dòng)原理制成了指南車和記里鼓車；東漢張衡發(fā)明的候風(fēng)地動(dòng)儀是世界上第一臺(tái)地震儀。目前許多機(jī)械中仍在采用的青銅軸瓦和金屬人字圓柱齒輪，在我國(guó)東漢年代的文物中都可以找到它們的原始形態(tài)。

我國(guó)古代在機(jī)械研制方面有許多杰出的發(fā)明創(chuàng)造侯風(fēng)地動(dòng)儀

18世紀(jì)初以蒸汽機(jī)的出現(xiàn)為代表產(chǎn)生了第一次產(chǎn)業(yè)革命，人們開始設(shè)計(jì)制造各種各樣的機(jī)械，例如紡織機(jī)、火車、汽輪船。哈格里沃斯發(fā)明的

“珍妮紡紗機(jī)”法國(guó)陸軍技術(shù)軍官古諾發(fā)明了世界上第一輛蒸汽動(dòng)力車機(jī)械發(fā)展的歷史回顧19世紀(jì)到20世紀(jì)初的第二次產(chǎn)業(yè)革命，隨著內(nèi)燃機(jī)的出現(xiàn)，促進(jìn)了汽車、飛機(jī)等運(yùn)輸工具的出現(xiàn)和發(fā)展。1898年問世的“雷諾”牌汽車“圣路易斯精神”號(hào)飛機(jī)1927年美國(guó)人林德伯格駕駛著它完成了人類首次不著陸飛越大西洋的壯舉。機(jī)械發(fā)展的歷史回顧20世紀(jì)中后期，以機(jī)電一體化技術(shù)為代表，在機(jī)器人，航空航天，海洋艦船等領(lǐng)域開發(fā)出了眾多高新機(jī)械產(chǎn)品，如火箭、衛(wèi)星、宇宙飛船、空間站、航空母艦、深海探測(cè)器等國(guó)際太空站航天飛機(jī)正在利用機(jī)械臂施放哈勃空間望遠(yuǎn)鏡機(jī)械發(fā)展的歷史回顧1961年4月12日蘇聯(lián)宇航員尤里·加加林駕駛“東方”號(hào)飛船從拜科努爾發(fā)射場(chǎng)啟程，實(shí)現(xiàn)了人類的首次太空之旅。展望剛剛到來(lái)的21世紀(jì)，智能機(jī)械、微型機(jī)構(gòu)、仿生機(jī)械的蓬勃發(fā)展，將促進(jìn)材料、信息、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化等領(lǐng)域的交叉與融合，進(jìn)一步豐富和發(fā)展機(jī)械基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí)。用光刻技術(shù)做成的微米尺寸的微機(jī)械蜘蛛形探雷機(jī)器人機(jī)械發(fā)展的歷史回顧促進(jìn)國(guó)防、科技工業(yè)的發(fā)展造福人類有關(guān)機(jī)械的幾個(gè)問題什么是機(jī)械？其含義包括哪些？各行各業(yè)的機(jī)器組成有沒有共同的特點(diǎn)？能否進(jìn)行總結(jié)？其共同特征或者共同之處在何處？能否進(jìn)行專門研究？機(jī)械原理課程授課目的是什么？本課程研究對(duì)象為：機(jī)械斜面任何機(jī)械都經(jīng)歷了：簡(jiǎn)單→復(fù)雜的發(fā)展過程。機(jī)械－人造的用來(lái)減輕或替代人類勞動(dòng)的多件實(shí)物的組合體。

（包括：龍門吊、鶴式吊、汽車吊、卷?yè)P(yáng)機(jī)、叉車、電梯－電腦控制）。→杠桿→起重轆轤→滑輪組→手動(dòng)(電動(dòng))葫蘆→現(xiàn)代起重機(jī)起重機(jī)的發(fā)展歷程：§0－1本課程研究的對(duì)象研究?jī)?nèi)容：是有關(guān)機(jī)械的基本理論

－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)構(gòu)機(jī)器、機(jī)構(gòu)是由什么組成的？有那些特征？什么叫機(jī)械？?jī)?nèi)燃機(jī)典型機(jī)器的分析：潘存云教授研制1.內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)組成：65438712910汽缸體1、活塞2、進(jìn)氣閥3、排氣閥4、連桿5、曲軸6、凸輪7、頂桿8、齒輪9、10工作原理：1.活塞下行，進(jìn)氣閥開啟，混合氣體進(jìn)入汽缸；2.活塞上行，氣閥關(guān)閉，混合氣體被壓縮，在頂部點(diǎn)火燃燒；3.高壓燃燒氣體推動(dòng)活塞下行，兩氣閥關(guān)閉；4.活塞上行，排氣閥開啟，廢氣體被排出汽缸。循環(huán)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，使曲軸輸出連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)潘存云教授研制設(shè)計(jì)：潘存云進(jìn)氣壓縮爆炸排氣內(nèi)燃機(jī)的工作過程：活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過連桿轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，該組合體稱為：內(nèi)燃機(jī)各部分的作用：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)凸輪和頂桿用來(lái)啟閉進(jìn)氣閥和排氣閥；稱為：凸輪機(jī)構(gòu)兩個(gè)齒輪用來(lái)保證進(jìn)、排氣閥與活塞之間形成協(xié)調(diào)動(dòng)作，稱為：齒輪機(jī)構(gòu)各部分協(xié)調(diào)動(dòng)作的結(jié)果：化學(xué)能機(jī)械能潘存云教授研制電動(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指執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置，它用來(lái)變換(transmit)和傳遞(transform)能量(energy)、物料(materials)與信息(information)。機(jī)器：王樹才Thesingle-cylinderfour-strokeinternalcombustionengine傳遞物料變換物料傳遞信息變換能量傳遞能量機(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。機(jī)構(gòu)－能夠用來(lái)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。

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。機(jī)器的三大特征：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

動(dòng)力機(jī)器工作機(jī)器信息機(jī)器機(jī)器是能量變換的裝置，即可將某種形式的能量變換成機(jī)械能，或者把機(jī)械能變換成其他形式的能量（如內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、電動(dòng)機(jī)）

。是完成有用的機(jī)械功或者是搬運(yùn)物品（如機(jī)床等）

。是用來(lái)獲得和變換信息。機(jī)器一定要作機(jī)械運(yùn)動(dòng)，并通過運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)能量、物料和信息的變換和傳遞。機(jī)器與其它裝置的主要區(qū)別是：工作機(jī)組的組成：原動(dòng)部分－是工作機(jī)動(dòng)力的來(lái)源，最常見的是電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(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。

控制部分－保證機(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)潘存云教授研制控制器(控制)電動(dòng)機(jī)(原動(dòng))帶(傳動(dòng))減速器(傳動(dòng))波輪(工作)分析自動(dòng)洗衣機(jī)的組成：潘存云教授研制同理，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(lái)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(chǎng)合，如鐘表的擒縱機(jī)構(gòu)。本課程研究重點(diǎn)：通用機(jī)構(gòu)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(wàn)種，但機(jī)構(gòu)的種類確有限。類似關(guān)系：化合物與化學(xué)元素由機(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(wú)區(qū)別（僅作用不同），故統(tǒng)稱為機(jī)械。人造的組合體、有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)§0－2本課程的研究?jī)?nèi)容1.機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析基本知識(shí)▲研究機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的可能性;▲機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的確定性；▲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)▲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；▲機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制方法；▲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)▲分析機(jī)構(gòu)的受力情況及力做功的情況；▲分析機(jī)器在已知外力作用下的運(yùn)動(dòng)；▲機(jī)器的調(diào)速和平衡方法。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(lái)研究按解決問題的性質(zhì)，研究?jī)?nèi)容又可分為兩大類：▲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。▲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：▲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；

本課程要解決的問題

屬于機(jī)械設(shè)計(jì)課程的范疇機(jī)械設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在解決機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)問題時(shí)，▲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；▲設(shè)計(jì)結(jié)果是機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，而非工程化的設(shè)計(jì)圖。4.機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

1）設(shè)計(jì)內(nèi)容2）設(shè)計(jì)方法3）設(shè)計(jì)思想4）設(shè)計(jì)過程創(chuàng)新的主要階段可行方案最優(yōu)？最合理方案課程性質(zhì)：技術(shù)基礎(chǔ)課作用：承前啟后先修課程：高等數(shù)學(xué)、普通物理、工程制圖、理論力學(xué)同時(shí)，通過本課程的學(xué)習(xí)，可為今后學(xué)習(xí)諸如機(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)，作為一名工程技術(shù)人員，同學(xué)們?cè)诮窈蟮墓ぷ鲘徫簧蠈?huì)接觸各種各樣的通用或?qū)Ｓ脵C(jī)械，因此必須掌握機(jī)械方面的基礎(chǔ)知識(shí)?！?－3課程的性質(zhì)和學(xué)習(xí)方法課程的特點(diǎn)：1）實(shí)踐性強(qiáng)2）綜合性強(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(jiǎn)圖測(cè)繪、齒輪參數(shù)測(cè)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。3）獨(dú)立性強(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(shuō)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)號(hào)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。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。4)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。如何學(xué)習(xí)本課程？▲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。▲注意把一般原理和方法與具體運(yùn)用密切聯(lián)系起來(lái)。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。本課程研究機(jī)械的途徑：▲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)?！芯扛鞣N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?！⒁馀囵B(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。▲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)。▲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武器裝備打交道，稍有不慎，即可能造成損失。0.4機(jī)械原理課程的地位及學(xué)習(xí)課程的目的機(jī)械工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)和更新直接影響機(jī)械產(chǎn)品或設(shè)備設(shè)計(jì)的成敗、優(yōu)劣以及生產(chǎn)效率的提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中最關(guān)鍵、最難的便是功能原理創(chuàng)新基礎(chǔ)課程技術(shù)基礎(chǔ)課程專業(yè)課程機(jī)械原理更接近工程實(shí)際知識(shí)面更寬、適應(yīng)性更廣機(jī)械原理教學(xué)的總目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生在信息技術(shù)時(shí)代條件下的綜合設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和工程實(shí)踐能力。強(qiáng)調(diào)工程教育的科學(xué)化，著眼于培養(yǎng)站得高、看得遠(yuǎn)，能進(jìn)行總體策劃和系統(tǒng)設(shè)計(jì)、主持產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工程大師。機(jī)械圖是基礎(chǔ)

EngineeringGraphicsRepresentation機(jī)械原理（機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)）

MechanicalSystemConceptualDesign機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

EngineeringDesignofMechanicalSystem為學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械類有關(guān)專業(yè)課以及掌握新的科學(xué)技術(shù)打好工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)為機(jī)械的合理使用和革新改造打好良好基礎(chǔ)為產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)學(xué)習(xí)目的：9、春去春又回，新桃換舊符。在那桃花盛開的地方，在這醉人芬芳的季節(jié)，愿你生活像春天一樣陽(yáng)光，心情像桃花一樣美麗，日子像桃子一樣甜蜜。2月-252月-25Thursday,February13,202510、人的志向通常和他們的能力成正比例。14:30:1114:30:1114:302/13/20252:30:11PM11、夫?qū)W須志也，才須學(xué)也，非學(xué)無(wú)以廣才，非志無(wú)以成學(xué)。2月-2514:30:1114:30Feb-2513-Feb-2512、越是無(wú)能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。14:30:1114:30:1114:3