机械原理01绪论

1、 谢泗淮主编谢泗淮主编 中国铁道出版社中国铁道出版社 2001年年 教材：教材：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；了解本课程的地使学生了解本课程研究的对象、内容；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；调动位、作用和任务；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学生学习本课程的兴趣和积极性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采用什么方采用什么方法法如

2、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：1.1. 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。2.2. 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。3.3. 注意先修课程的应用。注意先修课程的应用。4.4. 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 实验教学实验教学 课程设计课程设计机机 械械运动变换运动变换能量能量E物料物料M信息信息S能量能量E 物料物料M 信息信息S 相相 关关 系系 统统通过运动，使材料转移，获得零件。通过运动，使材料转

3、移，获得零件。举例：举例：汽汽 车车通过运动将人或物从乙地送至甲地。通过运动将人或物从乙地送至甲地。挖掘机挖掘机通过抓斗使土方进行转移。通过抓斗使土方进行转移。机机 床床 机器机器现代机械：现代机械： 机构：具有确定相对运动的构件组合体。1) 人为的实体组合；人为的实体组合；2）各部分形成的运动单元间具有确定的相对运动；）各部分形成的运动单元间具有确定的相对运动；3）能够作机械功或转换机械能。）能够作机械功或转换机械能。具备前两项特点即是机构具备前两项特点即是机构机械的组成：机械的组成：动力系统动力系统传动系统传动系统执行系统执行系统控制系统控制系统（刀架、铲斗、汽车走行部等）（刀架、铲斗、汽

4、车走行部等）（电机、内燃机、水轮机或人力等）（电机、内燃机、水轮机或人力等）（齿轮系统、杆件系统、凸轮系统、螺旋系统等）（齿轮系统、杆件系统、凸轮系统、螺旋系统等）（计算机、传感器、单片机、（计算机、传感器、单片机、PLC等）等）机械系统（动力系统机械系统（动力系统+传动系统传动系统+执行系统）执行系统）控制系统（计算机控制系统（计算机+传感器传感器+电子电器）电子电器）实例分析：实例分析： 单缸内燃机单缸内燃机 气化燃料在燃烧室11内燃烧膨胀推动活塞使曲柄轴转动输出机械能。装在曲柄轴4与凸轮轴7间的齿轮机构作定比传动，使凸轮机构的凸轮推动推杆17和8作开启和关闭进气和排气阀门的运动。发动机工

5、作动画执行系统：执行系统：曲柄滑块机构配气机构配气机构：凸轮机构控制机构控制机构：齿轮机构、凸轮机构工作过程：工作过程：1.2 1.2 机械科学与机械原理机械科学与机械原理 机械科学是研究机械产品的性能、设计、制造的基础理机械科学是研究机械产品的性能、设计、制造的基础理论课和技术基础的科学。论课和技术基础的科学。机械机械 技术方案设计：根据机械产品的功能要求拟定可行技术方案设计：根据机械产品的功能要求拟定可行产品产品 的原理解和运动方案与控制方案设计的原理解和运动方案与控制方案设计设计设计 结构与工艺设计：机械强度、刚度和可靠性、润滑系结构与工艺设计：机械强度、刚度和可靠性、润滑系 统、造型设

6、计和人机工效学设计，出图。统、造型设计和人机工效学设计，出图。1.根据功能原理拟定原动机和机构系统的方案2.对非劣的机构系统方案进行运动设计3.对机械系统进行动力学设计4.对综合出来的机构系统进行运动性能与动力性能分析5.根据功能要求与约束条件对分析的结构进行优选，最后决策出最佳的功能原理解及其机械系统。6.画出机械系统的运动简图。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、物料与信息的机构的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。具有以下共同特征：组合。具有以下共同特征： 它们都是一种人为的实物组合体；它们都是一种人为的实物组合体；组成

7、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。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机械装机构是机器中用来传递运动和力或改变运动形式的机械装置。具有机器的前两个特征。即置。具有机器的前两个特征。即它们都是一种人为的实物组合体；它们都是一种人为的实物组合体；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、间歇运动机构插秧机举例逻辑思维非逻辑思维

8、剪刀设计方案剪刀设计方案方案方案1 1方案方案2 2方案方案3 3方案方案4 4方案方案5 5方案方案6 6方案方案7 7木板分离方案木板分离方案离心力离心力作用作用毛刷毛刷作用作用气吹气吹作用作用气吸气吸作用作用斜面斜面作用作用吸力吸力作用作用六个方案六个方案 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。具有以下共同特征：构的组合。具有以下共同特征： 它们都是一种人为的实物组合体；它们都是一种人为的实物组合体； 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

9、定的相对运动； 能够完成有用的机械功或转化机械能。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机械装机构是机器中用来传递运动和力或改变运动形式的机械装置。具有机器的前两个特征。即置。具有机器的前两个特征。即 它们都是一种人为的实物组合体；它们都是一种人为的实物组合体； 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、间歇运动机构一、现代设计的概念一、现代设计的概念 设计：将客观需求转化为满足该需求的技术系统的活

10、动。设计：将客观需求转化为满足该需求的技术系统的活动。现代设计：利用现代设计：利用2020世纪中叶产生的新兴理论和方法进行设计。世纪中叶产生的新兴理论和方法进行设计。二、现代设计的目标和特点二、现代设计的目标和特点1.1.目标目标 工效实用性、系统可靠性、运行稳定性、人机安全性、操作工效实用性、系统可靠性、运行稳定性、人机安全性、操作宜人性、结构工艺性、技术经纪性、造型艺术性、设计规范性。宜人性、结构工艺性、技术经纪性、造型艺术性、设计规范性。1.5 现代设计方法概述现代设计方法概述由计算机信息网络协调与控制的、用于完成包括机械力、运动和能由计算机信息网络协调与控制的、用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学人物的机械和（或）机电部件相互联系的系统。量流等动力学人物的机械和（或）机电部件相互联系的系统。世界各国对机械发展的新阶段看法：世界各国对机械发展的新阶段看法：1.日本日本 ： Mechatronics（Mechanics+Electronics）机械电子工程学）机械电子工程学-机电机电一体化在机械的主功能、动力功能、信息与控制功能上引进电子技术，并将一体化在机械的主功能、动力功能、信息与控制功能上引进电子技术，并将机械装置与电子设备以及软件等有机结合而成系统。机械装置与电子设备以及软件等有机结合而成系统。2.