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1、 機(jī)機(jī)機(jī)機(jī) 械械械械 原原原原 理理理理機(jī)械原理機(jī)械原理課程是研究課程是研究機(jī)械基礎(chǔ)理論機(jī)械基礎(chǔ)理論的一門科學(xué)。的一門科學(xué)。第第1章章緒緒論論第第1章章 緒緒 論論11 機(jī)械原理課程研究的對(duì)象機(jī)械原理課程研究的對(duì)象13 機(jī)械原理課程的地位及學(xué)習(xí)本機(jī)械原理課程的地位及學(xué)習(xí)本 課程的目的課程的目的14 機(jī)械原理課程的學(xué)習(xí)方法機(jī)械原理課程的學(xué)習(xí)方法12 機(jī)械原理課程研究的內(nèi)容機(jī)械原理課程研究的內(nèi)容15 機(jī)械原理學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀簡介機(jī)械原理學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀簡介 11 機(jī)械原理課程研究的對(duì)象機(jī)械原理課程研究的對(duì)象本課程研究對(duì)象為：本課程研究對(duì)象為：機(jī)械機(jī)械人人類類通通過過長長期期生生產(chǎn)產(chǎn)實(shí)實(shí)踐踐創(chuàng)創(chuàng)造造了了機(jī)機(jī)
2、械械，用用來來減減輕輕或或替替代代人類勞動(dòng)，并使其不斷發(fā)展形成當(dāng)今多種多樣的類型。人類勞動(dòng)，并使其不斷發(fā)展形成當(dāng)今多種多樣的類型。任何機(jī)械都經(jīng)歷了：任何機(jī)械都經(jīng)歷了：簡單簡單復(fù)雜的發(fā)展過程。復(fù)雜的發(fā)展過程。斜面斜面包包括括：龍龍門門吊吊、鶴鶴式式吊吊、汽汽車車吊吊、卷卷揚(yáng)揚(yáng)機(jī)機(jī)、叉叉車車、電電梯等梯等杠桿杠桿 起重轱轆起重轱轆滑輪組滑輪組 現(xiàn)代起重機(jī)現(xiàn)代起重機(jī)起重機(jī)的發(fā)展歷程：起重機(jī)的發(fā)展歷程：機(jī)械機(jī)械機(jī)器機(jī)器機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)典型機(jī)器的分析：典型機(jī)器的分析：1.內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)組成：組成：65438712910汽缸體汽缸體1、活塞活塞2、進(jìn)氣閥進(jìn)氣閥3、排氣閥排氣閥4、連桿連桿5、曲軸曲軸6、
3、凸輪凸輪7、頂桿頂桿8、齒輪齒輪9、10工作原理：工作原理：1.進(jìn)氣閥開啟，活塞下行，混合氣體進(jìn)氣閥開啟，活塞下行，混合氣體 進(jìn)入汽缸；進(jìn)入汽缸；2.進(jìn)進(jìn)氣氣閥閥關(guān)關(guān)閉閉，活活塞塞上上行行，混混合合氣氣體體被被壓壓縮縮，在頂部點(diǎn)火燃燒；在頂部點(diǎn)火燃燒；3.高壓燃燒氣體膨脹推動(dòng)活塞下行，兩氣閥關(guān)閉；高壓燃燒氣體膨脹推動(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?；钊闲校艢忾y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)考慮：機(jī)器是如何組成的？考慮：機(jī)器是如何組成的？它有哪些特征？它有哪些特征？設(shè)計(jì)：潘存云進(jìn)氣進(jìn)氣壓縮壓縮爆炸爆炸排氣排氣內(nèi)燃機(jī)的工作過程
4、：內(nèi)燃機(jī)的工作過程：活活塞塞的的往往復(fù)復(fù)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)通通過過連連桿桿轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變變?yōu)闉榍S的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，該組合體稱為：軸的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，該組合體稱為：內(nèi)燃機(jī)各部分的作用：內(nèi)燃機(jī)各部分的作用：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)凸輪和頂桿用來啟閉進(jìn)氣閥和排氣閥；稱為：凸輪和頂桿用來啟閉進(jìn)氣閥和排氣閥；稱為：凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)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，稱為：，稱為：齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)各部分各部分協(xié)調(diào)動(dòng)作協(xié)調(diào)動(dòng)作的結(jié)果：的結(jié)果：化學(xué)能化學(xué)能 機(jī)械能機(jī)械能2.焊接機(jī)器人焊接機(jī)器人2.工件自動(dòng)裝卸裝置工件自動(dòng)裝卸裝置 3.機(jī)器人去飛邊、毛刺機(jī)器人去飛邊、毛刺由上
5、述實(shí)例可知，雖然各種機(jī)器的構(gòu)造、用途和性由上述實(shí)例可知，雖然各種機(jī)器的構(gòu)造、用途和性能各不相同，但都具有以下幾個(gè)共同特征：能各不相同，但都具有以下幾個(gè)共同特征：組成：人造的實(shí)物組合體；組成：人造的實(shí)物組合體；運(yùn)動(dòng)確定性：各部分有運(yùn)動(dòng)確定性：各部分有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；功能關(guān)系：代替或減輕人類勞動(dòng)功能關(guān)系：代替或減輕人類勞動(dòng)完成有用功完成有用功或或?qū)崿F(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換 機(jī)器的作用 凡同時(shí)具備上述凡同時(shí)具備上述3個(gè)特征的實(shí)物組合體就稱為個(gè)特征的實(shí)物組合體就稱為機(jī)器。機(jī)器。機(jī)器按其用途可分為兩類：凡將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的機(jī)器稱為原動(dòng)機(jī)；凡利用機(jī)械能來完成有用功的機(jī)器稱為工作
6、機(jī)。在日常生活和工程實(shí)踐中隨處都可見到各種各樣的機(jī)器，例如：在日常生活和工程實(shí)踐中隨處都可見到各種各樣的機(jī)器，例如：汽車汽車飛機(jī)飛機(jī)艦船艦船挖掘機(jī)挖掘機(jī)機(jī)床機(jī)床(牛頭刨床牛頭刨床)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)典型機(jī)構(gòu)的分析：典型機(jī)構(gòu)的分析：下面是一些工程實(shí)例中常用到的機(jī)構(gòu)：下面是一些工程實(shí)例中常用到的機(jī)構(gòu)：機(jī)構(gòu)的共有特征：機(jī)構(gòu)的共有特征：人造的實(shí)物組合體；人造的實(shí)物組合體；各部分有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；各部分有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；用來傳遞力或?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。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：機(jī)構(gòu)的分類：通用機(jī)構(gòu)通用機(jī)構(gòu)和和專用機(jī)構(gòu)專用機(jī)構(gòu)。通用機(jī)構(gòu)通用機(jī)構(gòu)-用途廣泛，用途廣泛，如齒輪機(jī)構(gòu)如齒輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)
7、構(gòu)等。等。專用機(jī)構(gòu)專用機(jī)構(gòu)-只能用于特定場合，如鐘表的只能用于特定場合，如鐘表的擒縱機(jī)構(gòu)擒縱機(jī)構(gòu)。機(jī)器與機(jī)構(gòu)的關(guān)系：機(jī)器與機(jī)構(gòu)的關(guān)系：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。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。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：由機(jī)器與機(jī)構(gòu)的共有特征可知：機(jī)機(jī)器器與與機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)在在結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和和運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)方方面面并并無無區(qū)區(qū)別別（僅僅作作用用不不同同），故統(tǒng)稱為，故統(tǒng)稱為機(jī)械機(jī)械。機(jī)械機(jī)械機(jī)器機(jī)器機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)一般而言，機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱一般而言，機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱機(jī)械的組成：機(jī)械的組
8、成：原動(dòng)部分原動(dòng)部分是工作機(jī)動(dòng)力的來源，最常見的是電動(dòng)機(jī)是工作機(jī)動(dòng)力的來源，最常見的是電動(dòng)機(jī) 和內(nèi)燃機(jī)。和內(nèi)燃機(jī)。工作部分工作部分完成預(yù)定的動(dòng)作，位于傳動(dòng)路線的終點(diǎn)。完成預(yù)定的動(dòng)作，位于傳動(dòng)路線的終點(diǎn)。傳動(dòng)部分傳動(dòng)部分聯(lián)接原動(dòng)機(jī)和工作部分的中間部分。聯(lián)接原動(dòng)機(jī)和工作部分的中間部分。控制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。保證機(jī)器的啟動(dòng)、停止和正常協(xié)調(diào)動(dòng)作。原動(dòng)機(jī)原動(dòng)機(jī) 傳動(dòng)傳動(dòng) 工作機(jī)工作機(jī)控制控制 控制器控制器(控制控制)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)(原動(dòng)原動(dòng))帶帶(傳動(dòng)傳動(dòng))減速器減速器(傳動(dòng)傳動(dòng))波輪波輪(工作工作)分析自動(dòng)洗衣機(jī)的組成：分析自動(dòng)洗衣機(jī)的組成：（1）機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 1）研究機(jī)
9、構(gòu)是怎樣組成的，其組成對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響，以及機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件。2）研究機(jī)構(gòu)的組成原理及機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類。3）如何繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的問題。（2）機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 介紹對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析（包含位移、速度及加速度分析）的基本原理及方法。（3）機(jī)器動(dòng)力學(xué) 分析機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中其各構(gòu)件的受力情況，以及這些力的作功情況；研究機(jī)器在外力作用下的運(yùn)動(dòng)。12 機(jī)械原理課程研究的內(nèi)容機(jī)械原理課程研究的內(nèi)容（5）機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 研究在進(jìn)行具體機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)機(jī)構(gòu)的選型、組合、變異及機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)等問題。（4）常用機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì) 研究常用機(jī)構(gòu)（如連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)等）的類型、工作原理及運(yùn)動(dòng)
10、特性分析和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理及方法。機(jī)械原理課程研究的內(nèi)容機(jī)械原理課程研究的內(nèi)容第一章 緒論第二章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第三章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析第四章 平面機(jī)構(gòu)的力分析第五章 機(jī)械的效率和自鎖第六章 機(jī)械的平衡第七章 機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)第八章 平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)第九章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)第十一章 齒輪系及其設(shè)計(jì)第十二章 其他常用機(jī)構(gòu)第十三章 工業(yè)機(jī)器人機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)目錄第十四章 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì) 機(jī)械原理機(jī)械原理基礎(chǔ)課基礎(chǔ)課技術(shù)基礎(chǔ)課技術(shù)基礎(chǔ)課專業(yè)課專業(yè)課機(jī)械原理課程的地位：機(jī)械原理課程的地位：13 機(jī)械原理課程的地位及學(xué)習(xí)本課程的目的機(jī)械原理課程的地位及學(xué)習(xí)本
11、課程的目的 機(jī)械原理課程是研究機(jī)械基礎(chǔ)理論的一門科學(xué)，是機(jī)械類各專業(yè)的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課程，在創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)械所需的知識(shí)結(jié)構(gòu)中也占有核心地位。本課程的任務(wù)是使學(xué)生掌握機(jī)構(gòu)學(xué)和機(jī)器動(dòng)力學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，學(xué)會(huì)各種常用基本機(jī)構(gòu)的分析和綜合方法，并具有按照機(jī)械的使用要求進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的初步能力。在培養(yǎng)高級(jí)機(jī)械工程技術(shù)人才的全局中，本課程不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)課程起到承前起后的作用，而且為今后從事機(jī)械設(shè)計(jì)和研究工作起到增強(qiáng)適應(yīng)能力和開發(fā)創(chuàng)新能力的作用。本課程要用到物理、數(shù)學(xué)、力學(xué)、機(jī)械制圖和工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)等先修課程的知識(shí)，尤其是理論力學(xué)的知識(shí)。所以本課程的學(xué)習(xí)不同
12、于理論課程的學(xué)習(xí)，也不同于專業(yè)課，而具有一定的理論系統(tǒng)性及邏輯性和較強(qiáng)的工程實(shí)踐性的特點(diǎn)。因此，在學(xué)習(xí)本課程時(shí)應(yīng)注意掌握基本的概念、原理及機(jī)構(gòu)的分析與綜合的方法。學(xué)習(xí)機(jī)械原理課程的主要目的：學(xué)習(xí)機(jī)械原理課程的主要目的：一、認(rèn)識(shí)機(jī)械一、認(rèn)識(shí)機(jī)械,了解機(jī)械了解機(jī)械 本課程對(duì)機(jī)械的組成原理、工作原理、運(yùn)動(dòng)分析以及設(shè)計(jì)本課程對(duì)機(jī)械的組成原理、工作原理、運(yùn)動(dòng)分析以及設(shè)計(jì)理論與方法都作了基本介紹，這對(duì)于在以后實(shí)習(xí)、專業(yè)課學(xué)理論與方法都作了基本介紹，這對(duì)于在以后實(shí)習(xí)、專業(yè)課學(xué)習(xí)以及工作中認(rèn)識(shí)機(jī)械、了解機(jī)械和進(jìn)一步學(xué)習(xí)與掌握機(jī)械習(xí)以及工作中認(rèn)識(shí)機(jī)械、了解機(jī)械和進(jìn)一步學(xué)習(xí)與掌握機(jī)械都大有好處。例如：蒸汽機(jī)車的驅(qū)
13、動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)質(zhì)上就是平行曲都大有好處。例如：蒸汽機(jī)車的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)質(zhì)上就是平行曲柄機(jī)構(gòu)與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用。柄機(jī)構(gòu)與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用。學(xué)習(xí)機(jī)械原理課程的主要目的：學(xué)習(xí)機(jī)械原理課程的主要目的：一、認(rèn)識(shí)機(jī)械一、認(rèn)識(shí)機(jī)械,了解機(jī)械了解機(jī)械二、掌握方法二、掌握方法,分析機(jī)構(gòu)分析機(jī)構(gòu) 各種機(jī)械的形態(tài)和用途各不相同，但它們都有一個(gè)共同各種機(jī)械的形態(tài)和用途各不相同，但它們都有一個(gè)共同的特點(diǎn)：作機(jī)械運(yùn)動(dòng)。因而，運(yùn)動(dòng)幾何學(xué)中的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、相的特點(diǎn)：作機(jī)械運(yùn)動(dòng)。因而，運(yùn)動(dòng)幾何學(xué)中的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、相互包絡(luò)等基本概念和方法，在各種機(jī)構(gòu)的分析和設(shè)計(jì)中都得互包絡(luò)等基本概念和方法，在各種機(jī)構(gòu)的分析和設(shè)計(jì)中都得到廣泛應(yīng)用。例如，用齒條
14、刀具加工齒輪時(shí)，齒輪的齒形就到廣泛應(yīng)用。例如，用齒條刀具加工齒輪時(shí)，齒輪的齒形就是由刀具與輪坯間相互包絡(luò)形成的。是由刀具與輪坯間相互包絡(luò)形成的。齒齒輪輪范范成成法法加加工工原原理理學(xué)習(xí)機(jī)械原理課程的主要目的：學(xué)習(xí)機(jī)械原理課程的主要目的：一、認(rèn)識(shí)機(jī)械一、認(rèn)識(shí)機(jī)械,了解機(jī)械了解機(jī)械二、掌握方法二、掌握方法,分析機(jī)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)三、開闊思路三、開闊思路,設(shè)計(jì)與創(chuàng)新機(jī)械設(shè)計(jì)與創(chuàng)新機(jī)械本課程講授的機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)的基本理論與方法，不僅用于本課程講授的機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)的基本理論與方法，不僅用于課程所學(xué)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，還為以后的機(jī)械設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。課程的課程所學(xué)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，還為以后的機(jī)械設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。課程的目的是提供基本
15、方法，開闊思路，便于學(xué)習(xí)者運(yùn)用它。根據(jù)實(shí)目的是提供基本方法，開闊思路，便于學(xué)習(xí)者運(yùn)用它。根據(jù)實(shí)際要求分析比較各種機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，合理地選擇機(jī)構(gòu)，構(gòu)思并際要求分析比較各種機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，合理地選擇機(jī)構(gòu)，構(gòu)思并設(shè)計(jì)基本機(jī)構(gòu)和機(jī)械系統(tǒng)。例如，以下幾種機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)直線設(shè)計(jì)基本機(jī)構(gòu)和機(jī)械系統(tǒng)。例如，以下幾種機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)，什么情況下用哪種機(jī)構(gòu)更好些，這要由設(shè)計(jì)者進(jìn)行創(chuàng)造運(yùn)動(dòng)，什么情況下用哪種機(jī)構(gòu)更好些，這要由設(shè)計(jì)者進(jìn)行創(chuàng)造性運(yùn)用。性運(yùn)用。學(xué)習(xí)機(jī)械原理課程的主要目的：學(xué)習(xí)機(jī)械原理課程的主要目的：一、認(rèn)識(shí)機(jī)械一、認(rèn)識(shí)機(jī)械,了解機(jī)械了解機(jī)械二、掌握方法二、掌握方法,分析機(jī)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)三、開闊思路三、開闊思路,
16、設(shè)計(jì)與創(chuàng)新機(jī)械設(shè)計(jì)與創(chuàng)新機(jī)械四、更新觀念四、更新觀念,發(fā)展機(jī)械學(xué)發(fā)展機(jī)械學(xué) 當(dāng)今機(jī)械學(xué)學(xué)科的發(fā)展已離不開計(jì)算機(jī)的計(jì)算技術(shù)，在學(xué)當(dāng)今機(jī)械學(xué)學(xué)科的發(fā)展已離不開計(jì)算機(jī)的計(jì)算技術(shù)，在學(xué)習(xí)過程中，要充分利用計(jì)算機(jī)快速計(jì)算、存貯和比較的功能去習(xí)過程中，要充分利用計(jì)算機(jī)快速計(jì)算、存貯和比較的功能去解決較為復(fù)雜的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)問題，要把對(duì)機(jī)械的研究與其他學(xué)科解決較為復(fù)雜的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)問題，要把對(duì)機(jī)械的研究與其他學(xué)科的技術(shù)（電、液、氣、計(jì)算機(jī)、控制等）充分地結(jié)合起來，去的技術(shù)（電、液、氣、計(jì)算機(jī)、控制等）充分地結(jié)合起來，去推動(dòng)機(jī)械學(xué)科的發(fā)展。例如利用六自由度空間平臺(tái)機(jī)構(gòu)可以實(shí)推動(dòng)機(jī)械學(xué)科的發(fā)展。例如利用六自由度空間平臺(tái)機(jī)
17、構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)任意位置和姿態(tài)的特點(diǎn)，把它開發(fā)成一種新型的數(shù)控機(jī)床現(xiàn)任意位置和姿態(tài)的特點(diǎn)，把它開發(fā)成一種新型的數(shù)控機(jī)床-并聯(lián)機(jī)床，用以加工空間復(fù)雜曲面，推動(dòng)了機(jī)械學(xué)學(xué)科和工業(yè)并聯(lián)機(jī)床，用以加工空間復(fù)雜曲面，推動(dòng)了機(jī)械學(xué)學(xué)科和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。生產(chǎn)的發(fā)展。本課程的目的和任務(wù)是使學(xué)生通過本課程本課程的目的和任務(wù)是使學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握機(jī)構(gòu)學(xué)和機(jī)器動(dòng)力學(xué)的基本的學(xué)習(xí)，掌握機(jī)構(gòu)學(xué)和機(jī)器動(dòng)力學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，并初步具有理論、基本知識(shí)和基本技能，并初步具有擬定機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案、分析和設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的能擬定機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案、分析和設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的能力。力。學(xué)習(xí)方法：學(xué)習(xí)方法：1.1.學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)，注重能力的培養(yǎng)
18、；學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)，注重能力的培養(yǎng)；2.重視邏輯思維的同時(shí)，加強(qiáng)形象思維能力的培養(yǎng)；重視邏輯思維的同時(shí)，加強(qiáng)形象思維能力的培養(yǎng)；14 機(jī)械原理課程的學(xué)習(xí)方法機(jī)械原理課程的學(xué)習(xí)方法 實(shí)際工程問題都是涉及多方面的因素的問題，其求解可采用多種方法，其解一般也不是唯一的。這就要求設(shè)計(jì)者具有分析、判斷、決策的能力，要養(yǎng)成綜合分析、全面考慮問題的習(xí)慣和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、一絲不茍的工作作風(fēng)。14 機(jī)械原理課程的學(xué)習(xí)方法機(jī)械原理課程的學(xué)習(xí)方法3.注意將所學(xué)知識(shí)用于實(shí)際，做到舉一反三。注意將所學(xué)知識(shí)用于實(shí)際，做到舉一反三。本課程并不是研究某種具體的機(jī)械，而是著重研究一般機(jī)械的共性問題，即機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析和綜合的基本理論和基
19、本的方法。這些基本理論和方法是緊密為工程服務(wù)的。因此，在本課程的學(xué)習(xí)過程中，一方面要注意這些理論和方法在理論上建立和推演的嚴(yán)密性和邏輯性，另一方面更要注意這些理論和方法如何在工程實(shí)際中的應(yīng)用。此外還應(yīng)隨時(shí)留意日常生活和生產(chǎn)中遇到的各種機(jī)械，以豐富自己的感性認(rèn)識(shí)；并用所學(xué)到的理論和方法認(rèn)識(shí)分析這些機(jī)械，以加深理解，使理論和實(shí)踐相互促進(jìn)。認(rèn)真對(duì)待教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)認(rèn)真對(duì)待教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié) 本課程全部教學(xué)工作的完成，需要自學(xué)、聽課、習(xí)題課、實(shí)驗(yàn)課、課后作業(yè)、答疑和考試，以及課程設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)。要學(xué)好這門課，必須對(duì)每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)予以充分重視?，F(xiàn)代機(jī)械發(fā)展的方向及要求現(xiàn)代機(jī)械發(fā)展的方向及要求現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)日益
20、向高速、重載、高精度、高現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)日益向高速、重載、高精度、高效率、低噪聲等方向發(fā)展。對(duì)機(jī)械提出的要求效率、低噪聲等方向發(fā)展。對(duì)機(jī)械提出的要求也越來越苛刻。如有的需用于也越來越苛刻。如有的需用于宇宙探測宇宙探測,有的要有的要在在深海作業(yè)深海作業(yè)；有的小到能；有的小到能沿人體血管爬行沿人體血管爬行,有的有的又是又是龐然大物龐然大物；有的；有的速度數(shù)倍于聲速速度數(shù)倍于聲速,有的又要有的又要作作亞微米級(jí)甚至納米級(jí)的微位移亞微米級(jí)甚至納米級(jí)的微位移,如此等等。如此等等。15 機(jī)械原理學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀簡介機(jī)械原理學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀簡介 宇宙探測太空機(jī)器人太空機(jī)器人:在人在人類類建造大型的宇建造大型的宇宙空宙空間
21、間站的工作中站的工作中,機(jī)器人是不可缺機(jī)器人是不可缺少的。它少的。它們們由航天由航天飛飛機(jī)送往與太空機(jī)送往與太空站相同的站相同的軌軌道上，宇航道上，宇航員員可以在太可以在太空站工作臺(tái)上操空站工作臺(tái)上操縱這縱這些太空機(jī)器人。些太空機(jī)器人?？茖W(xué)家把機(jī)器人送往太空科學(xué)家把機(jī)器人送往太空,讓讓它它們們清清掃掃太空垃圾太空垃圾,建造太空站以及修理人建造太空站以及修理人造造衛(wèi)衛(wèi)星。星。日本研制的修理人造日本研制的修理人造衛(wèi)衛(wèi)星星的高性能太空機(jī)器人，它適于在失的高性能太空機(jī)器人，它適于在失重的條件下工作。重的條件下工作。星球探索機(jī)器人星球探索機(jī)器人:美國研制的新型美國研制的新型星球探索機(jī)器人星球探索機(jī)器人“
22、亥伯亥伯龍龍”號(hào)，號(hào)，這這種種機(jī)器人最特機(jī)器人最特別別的功能，就是可以在的功能，就是可以在發(fā)發(fā)生故障和陷入困境的生故障和陷入困境的時(shí)時(shí)候，智能候，智能化地自化地自動(dòng)動(dòng)追蹤太陽從而追蹤太陽從而繼續(xù)獲繼續(xù)獲得能得能量。量。深海作業(yè)同太空探索同太空探索類類似，神秘的海底世界一直是人似，神秘的海底世界一直是人類類探索的目探索的目標(biāo)標(biāo)。海洋探索要求。海洋探索要求在在6000米以下的大洋底部作米以下的大洋底部作業(yè)業(yè)，但面，但面臨臨著巨大的困著巨大的困難難：每下潛：每下潛100米就增加米就增加10個(gè)大氣個(gè)大氣壓壓，且海底能，且海底能見見度極低，度極低，環(huán)環(huán)境非常境非常惡惡劣，人體和普通劣，人體和普通設(shè)備設(shè)備
23、都很都很難難在在這這種條件下完成沉船打種條件下完成沉船打撈撈、光、光纜鋪設(shè)纜鋪設(shè)、資資源勘探等工作。于是，科學(xué)家把海源勘探等工作。于是，科學(xué)家把海洋探索的重任托付在水下機(jī)器人身上。洋探索的重任托付在水下機(jī)器人身上。如如圖圖所示所示為為美國研制的水下機(jī)美國研制的水下機(jī)器人器人自自動(dòng)動(dòng)深海潛水器。它能深海潛水器。它能在在6000米水下潛出、潛入并自行米水下潛出、潛入并自行決定目的地與決定目的地與測測量量時(shí)間時(shí)間和收集數(shù)和收集數(shù)據(jù)、據(jù)、樣樣本并本并進(jìn)進(jìn)行拍照。行拍照。沿人體血管爬行的機(jī)器人礦山機(jī)械磁懸浮列車亞微米級(jí)甚至納米級(jí)的微位移電機(jī)機(jī)械原理學(xué)科的發(fā)展的現(xiàn)狀機(jī)械原理學(xué)科的發(fā)展的現(xiàn)狀在新機(jī)構(gòu)研發(fā)方面
24、：在新機(jī)構(gòu)研發(fā)方面：為適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要為適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要,當(dāng)前當(dāng)前在在自控機(jī)構(gòu)自控機(jī)構(gòu)、機(jī)器人機(jī)構(gòu)、機(jī)器人機(jī)構(gòu)、仿生機(jī)構(gòu)仿生機(jī)構(gòu)、柔性機(jī)構(gòu)柔性機(jī)構(gòu)和和機(jī)、電、光、聲、液、氣、熱的綜合機(jī)構(gòu)等的研制機(jī)、電、光、聲、液、氣、熱的綜合機(jī)構(gòu)等的研制上有很大進(jìn)展。上有很大進(jìn)展。在連桿機(jī)構(gòu)方面：在連桿機(jī)構(gòu)方面：重視了對(duì)空間連桿機(jī)構(gòu)、多桿多重視了對(duì)空間連桿機(jī)構(gòu)、多桿多自由度空間機(jī)構(gòu)、特殊串聯(lián)及多環(huán)并聯(lián)機(jī)構(gòu)、連桿自由度空間機(jī)構(gòu)、特殊串聯(lián)及多環(huán)并聯(lián)機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)的彈性動(dòng)力學(xué)和連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)力平衡的研究。機(jī)構(gòu)的彈性動(dòng)力學(xué)和連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)力平衡的研究。在齒輪機(jī)構(gòu)方面：在齒輪機(jī)構(gòu)方面：發(fā)展了齒輪嚙合原理發(fā)展了齒輪嚙合原
25、理,提出了許提出了許多性能優(yōu)異的新型齒廓曲線和新型傳動(dòng)多性能優(yōu)異的新型齒廓曲線和新型傳動(dòng),加速了對(duì)加速了對(duì)高速齒輪、精密齒輪、微形齒輪的研制。高速齒輪、精密齒輪、微形齒輪的研制。機(jī)械原理學(xué)科的發(fā)展的現(xiàn)狀機(jī)械原理學(xué)科的發(fā)展的現(xiàn)狀在新機(jī)構(gòu)研發(fā)方面：在新機(jī)構(gòu)研發(fā)方面：為適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要為適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要,當(dāng)前在當(dāng)前在自自控機(jī)構(gòu)控機(jī)構(gòu)、機(jī)器人機(jī)構(gòu)、機(jī)器人機(jī)構(gòu)、仿生機(jī)構(gòu)仿生機(jī)構(gòu)、柔性機(jī)構(gòu)柔性機(jī)構(gòu)和機(jī)、電、和機(jī)、電、光、聲、液、氣、熱的綜合機(jī)構(gòu)等的研制上有很大進(jìn)光、聲、液、氣、熱的綜合機(jī)構(gòu)等的研制上有很大進(jìn)展。展。在凸輪機(jī)構(gòu)方面：在凸輪機(jī)構(gòu)方面：十分重視對(duì)高速凸輪機(jī)構(gòu)的研究。十分重視對(duì)高速凸輪機(jī)構(gòu)的研
26、究。為了獲得動(dòng)力性能好的凸輪機(jī)構(gòu)為了獲得動(dòng)力性能好的凸輪機(jī)構(gòu),在凸輪機(jī)構(gòu)推桿運(yùn)動(dòng)在凸輪機(jī)構(gòu)推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律的開發(fā)、選擇和組合上作了很多工作。規(guī)律的開發(fā)、選擇和組合上作了很多工作。在組合機(jī)構(gòu)方面：在組合機(jī)構(gòu)方面：為了適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械高速度、快節(jié)拍、為了適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械高速度、快節(jié)拍、優(yōu)性能的需要優(yōu)性能的需要,還發(fā)展了高速高定位精度的分度機(jī)構(gòu)還發(fā)展了高速高定位精度的分度機(jī)構(gòu),具有優(yōu)良綜合性能的組合機(jī)構(gòu)具有優(yōu)良綜合性能的組合機(jī)構(gòu),以及各種機(jī)構(gòu)的變異和以及各種機(jī)構(gòu)的變異和組合等等。組合等等。在機(jī)械的分析與綜合方面：在機(jī)械的分析與綜合方面：廣泛地應(yīng)用了計(jì)算機(jī)廣泛地應(yīng)用了計(jì)算機(jī),發(fā)展發(fā)展并推廣了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)
27、計(jì)、考慮誤差的概并推廣了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、考慮誤差的概率設(shè)計(jì)。率設(shè)計(jì)。總總之之,作作為為機(jī)機(jī)械械原原理理學(xué)學(xué)科科,其其研研究究領(lǐng)領(lǐng)域域十十分分廣廣闊闊,內(nèi)內(nèi)涵涵非非常常豐豐富富。在在機(jī)機(jī)械械原原理理的的各各個(gè)個(gè)領(lǐng)領(lǐng)域域,每每年年都都有有大大量量的的內(nèi)內(nèi)容容新新穎穎的的文文獻(xiàn)獻(xiàn)資資料料涌涌現(xiàn)現(xiàn)。但但是是,作作為為一一門門技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ)課課程程,根根據(jù)據(jù)教教學(xué)學(xué)要要求求,我我們們將將只只研研究究有有關(guān)關(guān)機(jī)機(jī)械械的的一一些些最最基基本本的的原原理理及及最最常常用用的的機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)分分析析和和綜綜合合的的方方法法。這這些些內(nèi)內(nèi)容容也也都都是是進(jìn)進(jìn)一一步步研研究究機(jī)機(jī)械械原原理理課題所必須的知識(shí)基礎(chǔ)。課題所必須的知識(shí)基礎(chǔ)。
機(jī)械原理1緒論工程課件
