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1、机机 械械 原原 理理Theory of Machines and Mechanisms 1.孙桓孙桓 陈作模主编陈作模主编 机械原理机械原理 高教出版社高教出版社 第第7 7版版 2006年年2.申永胜主编申永胜主编 机械机械原理教程原理教程 清华大学清华大学出版社出版社 2000年年 3.邹惠君等主编邹惠君等主编机械原理机械原理 高教出版社高教出版社 第第1 1版版1999年年4.4.房海蓉主编房海蓉主编机械原理机械原理参考教材：参考教材：本章教学内容本章教学内容本章教学目的本章教学目的 本课程研究的对象及内容本课程研究的对象及内容 使学生了解本课程研究的对象、内容使学生了解本课程研究的对
2、象、内容 了解本课程的地位、作用和任务了解本课程的地位、作用和任务 了解机械原理学科的发展现状了解机械原理学科的发展现状 调动学生学习本课程的兴趣和积极性调动学生学习本课程的兴趣和积极性本章本章重点重点第第1 1章章 绪绪 论论通过机械原理课程通过机械原理课程将要学习什么？将要学习什么？为什么要学为什么要学机械原理？机械原理？学习本课程的目的学习本课程的目的 如何进行本课程的学习如何进行本课程的学习 机械原理学科发展现状简介机械原理学科发展现状简介一、研究对象一、研究对象机械机械什么叫机械什么叫机械？1-1 1-1 本课程研究的对象及内容本课程研究的对象及内容 机械机械(machinery):
3、(machinery):是机器和机构是机器和机构(mechanism)(mechanism)的总称的总称 机器机器(machine)(machine)：切削机床、运输机械、切削机床、运输机械、建筑机械、轻工机械、建筑机械、轻工机械、动力机器、医用机械、动力机器、医用机械、家用机械、机器人等家用机械、机器人等 机器是执行机械运动的装置，或者说是根据某种使用机器是执行机械运动的装置，或者说是根据某种使用要求而设计的机械系统。它可以用来变换或传递能量、物要求而设计的机械系统。它可以用来变换或传递能量、物料与信息。料与信息。机器是由什么组成的？机器是由什么组成的？机器具有那些特征？机器具有那些特征？发
4、电机等是能量变换的装置，即可将某种发电机等是能量变换的装置，即可将某种形式的能量变换成机械能，或者把机械能形式的能量变换成机械能，或者把机械能变换成其他形式的能量。例如：内燃机、变换成其他形式的能量。例如：内燃机、压气机、涡轮机、电动机等。压气机、涡轮机、电动机等。是是完完成成有有用用的的机机械械功功或或者者是是搬搬运运物物品品。例例如如：轧轧钢钢机机、织织布布机机、缝缝纫纫机机、汽汽车、飞机和金属切削加工机床等。车、飞机和金属切削加工机床等。是是用用来来获获得得和和变变换换信信息息的的。例例如如：机机械械式式积积分分仪仪、计计帐帐机机、打打字字机机和和绘绘图图仪。仪。机器与其它装置的主要区别
5、是：机器与其它装置的主要区别是：机器一定要作机械运机器一定要作机械运动，并动，并 通过运动来实现能量物料和信息的变换通过运动来实现能量物料和信息的变换机构机构（mechanism）用来传递运动和力或改变运动形用来传递运动和力或改变运动形式的构件系统式的构件系统机构和机器的区别机构和机器的区别 机构只是一个构件系统，而机器除构件系机构只是一个构件系统，而机器除构件系 统外，还包含电气、液压等其它系统统外，还包含电气、液压等其它系统 机构只用来传递运动和力，而机器除传递机构只用来传递运动和力，而机器除传递运动和力外，还具有变换或传递能量、物料运动和力外，还具有变换或传递能量、物料和信息的功能和信息
6、的功能机器是由机构组成的。机器是由机构组成的。例：例：内燃机内燃机 连杆机构连杆机构 凸轮机构凸轮机构 齿轮机构齿轮机构实例分析：实例分析：内燃机内燃机内燃机动画内燃机动画工件自动装卸装置工件自动装卸装置 机器的主要组成：各种机构。机器的主要组成：各种机构。机器是一种可用来变换或传递能量、物料与信息的机机器是一种可用来变换或传递能量、物料与信息的机构的组合。具有以下三大共同特征：构的组合。具有以下三大共同特征：它们都是由一系列运动单元体所组成；它们都是由一系列运动单元体所组成；组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动；组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动；能够完成有用的机械功或转化机械能。
7、能够完成有用的机械功或转化机械能。小结小结:机构机构 机构是机器中用来传递运动和力或改变运动形式的可动机构是机器中用来传递运动和力或改变运动形式的可动机械装置。具有机器的前两个特征。机械装置。具有机器的前两个特征。它们都是由一系列运动单元体所组成；它们都是由一系列运动单元体所组成；组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动；组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动；常用机构：齿轮机构、凸轮机构、连杆机构、间歇运动机构常用机构：齿轮机构、凸轮机构、连杆机构、间歇运动机构二、研究内容二、研究内容 机构结构分析的基本知识：对机构的结构进行分析机构结构分析的基本知识：对机构的结构进行分析,了解机构的组成
8、及其具有确定运动的条件了解机构的组成及其具有确定运动的条件;了解机构的了解机构的组成原理和结构分类。组成原理和结构分类。机构的运动分析。机构的运动分析。常用机构的分析与设计：对各种常用机构的类型、运常用机构的分析与设计：对各种常用机构的类型、运动特点、功能及设计方法进行分析和研究。动特点、功能及设计方法进行分析和研究。机器动力学：机器动力学：(1)分析机器在运转过程中其各构件的分析机器在运转过程中其各构件的受力情况受力情况,以及机械平衡和机械效率问题以及机械平衡和机械效率问题;(2)研究机器研究机器在外力下的真实运动规律和速度波动等问题。在外力下的真实运动规律和速度波动等问题。机械系统的方案设
9、计机械系统的方案设计1-2 1-2 学习本课程的目的学习本课程的目的机械原理课程的地位机械原理课程的地位1.机械原理是机械类各专业的一门主干技术基础课程。机械原理是机械类各专业的一门主干技术基础课程。2.与一般的基础课比更接近工程实际。与一般的基础课比更接近工程实际。3.与专业课比具有更宽的研究面和更广的适应性。与专业课比具有更宽的研究面和更广的适应性。学习本课程的目的学习本课程的目的1.为学习机械类有关专业课打好理论基础。为学习机械类有关专业课打好理论基础。2.为机械产品的创新设计打下良好的基础为机械产品的创新设计打下良好的基础3.为现有机械的合理使用和革新改造打基础。为现有机械的合理使用和
10、革新改造打基础。1-3 1-3 如何进行本课程的学习如何进行本课程的学习学习方法：学习方法：1.在学习知识的同时，注重能力的培养。在学习知识的同时，注重能力的培养。2.在重视逻辑思维的同时，加强形象思维能力的培养。在重视逻辑思维的同时，加强形象思维能力的培养。3.注意先修课程的应用。注意先修课程的应用。4.理论联系实际，能够做到举一反三。理论联系实际，能够做到举一反三。教学环节：教学环节：理论教学理论教学 课程设计课程设计1-4 1-4 机械原理学科的发展现状及趋势机械原理学科的发展现状及趋势机械工业发展方向：机械工业发展方向：高速、高精度、重载、高效率、低噪声高速、高精度、重载、高效率、低噪
11、声 先进制造技术的应用、激光制造先进制造技术的应用、激光制造 自动生产线自动生产线机构分析与综合机构分析与综合 常用机构的研究常用机构的研究 已经非常深入已经非常深入 自动控制机构、机器人机构、仿生机构、机电光液自动控制机构、机器人机构、仿生机构、机电光液综合机构等进展也非常大综合机构等进展也非常大 计算机的应用：计算机辅助设计、优化设计、大计算机的应用：计算机辅助设计、优化设计、大型通用或专用的软件等型通用或专用的软件等机械原理课程的性质与任务机械原理课程的性质与任务是是研研究究机机械械性性能能分分析析与与设设计计的的基基本本理理论论与与方法的专业基础课程之一。方法的专业基础课程之一。机械原
12、理的教学内容（归纳起来三大点）机械原理的教学内容（归纳起来三大点）1 1、研究机构的组成及具有确定运动的条件。、研究机构的组成及具有确定运动的条件。2 2、研究四种基本机构的特性和设计方法：、研究四种基本机构的特性和设计方法：连杆机构，凸轮机构，齿轮机构，间歇运动机构连杆机构，凸轮机构，齿轮机构，间歇运动机构.3 3、机构系统运动方案设计。、机构系统运动方案设计。返回返回1 着重基本概念的理解和基本设计方法的掌握，不强着重基本概念的理解和基本设计方法的掌握，不强调系统的理论分析；调系统的理论分析；2 着重理解公式建立的前提、意义和应用着重理解公式建立的前提、意义和应用,不不强调对强调对理论公式
13、的具体推导；理论公式的具体推导；3 注意密切联系生产实际，努力培养解决工程注意密切联系生产实际，努力培养解决工程 实际问实际问题的能力。题的能力。本课程的基本学习方法本课程的基本学习方法 机械系统组成 动动力力系系统统 传传动动系系统统 执执行行系系统统内燃机内燃机蒸汽机蒸汽机机械系统机械系统水轮机水轮机燃气机燃气机电动机电动机液动机液动机气动机气动机液体动力传递液体动力传递机械传递机械传递电力或磁力传递电力或磁力传递摩擦传动摩擦传动啮合传动啮合传动推动传动推动传动液压传动液压传动液力传动液力传动气动传动气动传动电力拖动电力拖动电磁离合或制动传动电磁离合或制动传动按预定运动轨迹运动的机构按预定运动轨迹运动的机构往复运动机构往复运动机构回转运动机构回转运动机构间歇运动机构间歇运动机构冷冷 却却润润 滑滑计计 数数照照 明明等等 装装置置操操纵纵控控制制装装置置内燃机运动简图内燃机运动简图