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文档简介

1、主讲:机械学院基础部陈艳主讲:机械学院基础部陈艳教材:孙桓教材:孙桓机械原理机械原理 (第七版)(第七版)联系方式:联系方式: Tel:85583117 E-mail: QQ:1030799317公共信箱:公共信箱: key: wdjxyl要求:u1、前五分钟随机点名复述上一节课主要内容(原理、概念、)u2、后五分钟随机点名复述本节课的主要内容(原理、概念)u3、作业u4、实验u5、小设计(课程设计,创新设计,创新大赛、专利)机机 械械 原原 理理 孙桓孙桓西安科技大学西安科技大学2022年年3月月1日星期二日星期二第一章第一章 绪论绪论 基本要求:明确本课程研究的对

2、象和内容,以及在培养高级技术人才全局中的地位、任务和作用,对机械原理学科的发展趋势有所了解。重点:本课程研究的对象和内容。& 1-1 机械原理课程的研究对象与内容机械原理课程的研究对象与内容机械是机器与机构的总称。机械是机器与机构的总称。研究对象:机械研究对象:机械什么是机器呢?什么是机器呢?什么是机构呢?什么是机构呢?内燃机内燃机普通车床普通车床数控车床数控车床数控铣床,数控铣床,这是一种这是一种机器机器,主,主要用来加要用来加工平面和工平面和曲面。曲面。主轴主轴安装安装铣刀铣刀工作台工作台锯床锯床数控压弯机数控压弯机数控剪板机数控剪板机“神舟五号神舟五号”发射时的情景。发射时的情景

3、。发射塔发射塔、运载火箭运载火箭都是庞大的都是庞大的机器机器。什么是机器呢?什么是机器呢? 机器是一种人为实物组合的机器是一种人为实物组合的具有确定机械运动的装置,它用具有确定机械运动的装置,它用来完成有用功、转换能量或处理来完成有用功、转换能量或处理信息,以代替或减轻人类的劳动。信息,以代替或减轻人类的劳动。一部机器可能包含多种类型的机构,也可能只包含一种机构。一部机器可能包含多种类型的机构,也可能只包含一种机构。凸轮机构凸轮机构齿轮机构齿轮机构连杆机构连杆机构什么是机什么是机构呢?构呢?是一个具有确定的机械运动的是一个具有确定的机械运动的构件系统,或称它是用来传递构件系统,或称它是用来传递

4、运动和动力的可动装置。运动和动力的可动装置。机构中形成相对运动的各个运动单元称为机构中形成相对运动的各个运动单元称为构构件件,零件零件是制造单元。构件可以是单一的零是制造单元。构件可以是单一的零件,也可以是有若干个零件组成的运动单元件,也可以是有若干个零件组成的运动单元在机械原理课程中要研究以下内容:在机械原理课程中要研究以下内容:1、机构的分析、机构的分析(1)机构的结构分析)机构的结构分析研究机构的组成及具有确定运动的条件;组成原理及结构研究机构的组成及具有确定运动的条件;组成原理及结构分类;运动简图的绘制。分类;运动简图的绘制。(2)机构的运动分析)机构的运动分析研究在给定原动件运动的条

5、件下,机构各点的轨迹、研究在给定原动件运动的条件下,机构各点的轨迹、位移、速度、加速度等运动特性。位移、速度、加速度等运动特性。“机械原理机械原理”是一门从力学原理的角度研究机械的组成是一门从力学原理的角度研究机械的组成、分析与设计基本理论的课程,是一门(专业)技术基、分析与设计基本理论的课程,是一门(专业)技术基础课。础课。2、常用机构的设计问题、常用机构的设计问题主要研究:连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运主要研究:连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构等的设计理论和设计方法。动机构等的设计理论和设计方法。3、机械系统运动方案设计、机械系统运动方案设计4、机械动力学问题、机械动力学问

6、题主要研究:如何根据机器的功能来确定运动方案。主要研究:如何根据机器的功能来确定运动方案。主要研究:机械系统的真实运动规律、机械的调速和主要研究:机械系统的真实运动规律、机械的调速和机构的平衡。机构的平衡。(3)机构的力分析)机构的力分析研究机构的各构件和运动副中力的计算、摩擦及效率研究机构的各构件和运动副中力的计算、摩擦及效率问题。问题。 一台典型的现代化机器是由四个部分组成的,即一台典型的现代化机器是由四个部分组成的,即原动机、传动机构、执行机构和控制系统原动机、传动机构、执行机构和控制系统。& 1-2 现代化机器的组成现代化机器的组成原动机主要有电动、液动、气动三种形式原动机主要

7、有电动、液动、气动三种形式从运动形式来划分有回转、往复直线和步进等多种运动形式从运动形式来划分有回转、往复直线和步进等多种运动形式原动机用于提供动力原动机用于提供动力电动原动机的形式是:电动机电动原动机的形式是:电动机从运动形式看,电动机有输出转动的回转电从运动形式看,电动机有输出转动的回转电动机和输出往复移动的直线电动机动机和输出往复移动的直线电动机从电源形式看,电动机有使用交流电源的交从电源形式看,电动机有使用交流电源的交流电动机和使用直流电源的直流电动机流电动机和使用直流电源的直流电动机从控制形式看,有输出位移、速度都不可控从控制形式看,有输出位移、速度都不可控制的电动机,有输出位移、速

8、度、力矩可以制的电动机,有输出位移、速度、力矩可以控制的控制电动机。控制的控制电动机。传动机构传动机构将运动和动力传递或变换给执行机构将运动和动力传递或变换给执行机构在传动机构中一般首先与电机联接的是减速机构,在传动机构中一般首先与电机联接的是减速机构,最常用的是各种类型的减速器、变速器等最常用的是各种类型的减速器、变速器等。控制系统控制系统用于实现机器执行机构之间的工作协调,用于实现机器执行机构之间的工作协调,或者各机器之间的工作协调。或者各机器之间的工作协调。执行机构执行机构用于实现机器的功能,如机床的刀架、用于实现机器的功能,如机床的刀架、机器人的手爪等。机器人的手爪等。& 1-

9、3 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革新改造打基础u1-4

10、 如何进行本课程的学习如何进行本课程的学习 掌握基本概念掌握基本概念,基本原理基本原理,机构分析和综合机构分析和综合(设计设计)的基本方法的基本方法.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。(理论力学)理论力学)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。 辅导答疑辅导答疑1-5 机械原理学科发展现状简介机械原理学科发展现状简介 1.1.以机构创新为主要内容的机构学得以机构创新为主

11、要内容的机构学得到了迅速发展。到了迅速发展。 多杆多自由度的平面连杆机构、空间机构、各种组合机构(包括各种含有挠性构件的组合机构)、机、电、液一体化的机构都在研究之中,有些已得到应用。 机器人、机械手等仿生机械得到较快的发展,包括高温、高压、有毒、有放射性等特殊条件下工作的机器人和机械手。例如宇宙飞船上用于收回卫星的机械臂;在核电站安装设备的机器人;在深海海底作业的机器人等。此外,微技术的发展,还创造了一些微型机械。如可在人的腹腔内进行外科手术的手术刀,甚至可在人的血管中爬行的微型机器人等都已经使用。 2.新的理论和方法新的理论和方法 计算机辅助分析计算机辅助分析(adams,ansys等)计算机辅等)计算机辅助设计(助设计(pro/e,solidworks)、优化设计(包括、优化

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