机构机器机械的基本概念课件

1.1本课程研究的对象及内容1.2学习本课程的目的1.3如何进行本课程的学习1.4机械原理学科发展现状简介第一章绪论1.1本课程研究的对象及内容第一章绪论1本章重点、难点

本章主要介绍本课程的研究对象和主要内容。重点是熟悉本课程的研究对象以及研究内容，对学科发展动向有一定了解。难点是掌握机构、机器、机械的基本概念、它们的作用、区别与联系。本章重点、难点21.1本课程研究的对象及内容

机械原理又称机器理论与机构学，是机械工程各专业的一门重要的技术基础课程。本课程的理论知识对于机械的设计、制造、运行、维修等方面具有十分重要的作用。

机械原理的研究对象是机械，研究内容是有关机械的基本理论问题。

机械是机构与机器的总称。

机构的定义:用来传递与变换运动和力的可动的装置。

常用的机构包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系、间歇运动机构、螺旋机构、万向联轴器等。1.1本课程研究的对象及内容机械原理3

机器的定义：一种用来变换或传递能量、物料与信息的机构的组合。

实例：缝纫机、洗衣机、各类机床、运输车辆、农用机器、起重机等。

注意：机构的数量是有限的。

机器与机构之间的关系——机器是由机构组成的。机器的定义：一种用来变换或传递能量、物料与信息的4连杆机构齿轮机构凸轮机构

例如，图示单缸内燃机中就包含了三种常用机构：连杆机构、齿轮机构、凸轮机构。连杆机构齿轮机构5机构机器机械的基本概念课件6机构机器机械的基本概念课件7

机构的作用：一是用来将一种运动形式（如旋转）变换成另外一种运动形式，二是用来传递动力。

机器的作用：代替或减轻人类劳动，或将一种能量（物料、信息）形式转换成另一种形式。动力机器——完成能量的转换。工作机器——完成有用的机械功或搬运物品。信息机器——完成信息的传递和变换。机器的类别

随着科学技术的发展，机器的内涵在不断变化。但是，机器完成运动变换和动力传递或转换的本质属性不会改变。现代科技在机器中的应用，只是使机器具有信息化、智能化和柔性化。机构的作用：一是用来将一种运动形式（如旋转）变换8

其中实现机械运动的执行机构系统是机器的核心，机器中各个机构通过有序的运动和动力传递来最终实现功能变换，完成工作过程。机器中的运动单元体称为构件。因此，机器是把一个或几个构件的运动，变换成其他构件所需的具有确定运动的构件系统。控制系统。信息测量和处理系统——由计算机来完成的部分。传动部分及执行机构系统——完成工作过程。机器的组成其中实现机械运动的执行机构系统是机器的核心，机器9自动洗衣机的组成：控制器(控制部分)电动机(原动部分)减速器(传动部分)波轮(工作部分)带(传动部分)自动洗衣机的组成：控制器(控制部分)电动机(原动部分)减速器10本课程主要包括以下内容：①机构结构分析的基本知识。②机构的运动分析。③机器动力学。④常用机构的分析与设计。⑤机械系统的方案设计。

本课程是研究机构和机械运动简图设计的一门重要技术基础课程。本课程主要包括以下内容：本课程是研究机构和机械运11

机械原理所学的内容是有关机械的基础知识，是机械类各专业必修的一门重要的技术基础课程。1.2学习本课程的目的（1）为学习好机械类有关专业课打好理论基础。（2）为机械新产品的创新设计打下良好基础。（3）为现有机械的合理使用和改进打好基础。（4）现代世界各国间的竞争主要表现为综合国力的竞争。机械原理所学的内容是有关机械的基础知识，是机械类121.3如何进行本课程的学习

搞清基本概念，理解基本原理，掌握机构分析和综合的基本方法。

着重研究以下两大部分内容：

1、研究各种机构和机器所具有的一般共性问题。

2、研究各种机器中常用的一些机构的性能及其设计方法，以及机械系统方案设计的问题。

注意培养运用所学基本理论和方法去发现、分析和解决工程实际问题的能力。

养成综合分析、全面考虑问题的习惯。坚持科学严谨、一丝不苟的工作作风，讲求实效的工程观点。1.3如何进行本课程的学习搞清基本概念，理13

①深刻理解课程中的基本概念。②掌握机械运动简图的画法，并习惯用简图来认识机构和机器。③掌握本课程的基本研究方法，如速度瞬心法、矢量方程图解法等。④掌握各种典型机构的结构、分析和设计方法。⑤善于将前后内容联系，融会贯通。⑥善于理论联系实际，多看多想。⑦复习有关例题、习题，归纳总结解题思路。具体要求：①深刻理解课程中的基本概念。具体要求：14应用领域扩大——上天(太空探险)、入地(水平钻探)、下海(深海勘探、打捞作业)、甚至钻入人体内(血管清理)。与其他学科的交叉渗透作用增强——与电子工程、计算机科学、控制工程、材料科学、生物医学等相互渗透，诞生了若干新学科。如机械电子学、仿生机械学、机器人机械学、机械CAD等。新机构不断涌现——如自控机构、机器人机构、仿生机构、柔性及弹性机构、机电气液综合机构等。注重机械的动力性能——在机械分析与综合时，由只考虑运动性能过渡到同时考虑其动力性能。机械原理学科的发展1.4机械原理学科发展现状简介应用领域扩大——上天(太空探险)、入地(水平钻探)、下海(深15多种星际探测器多种星际探测器16和平号空间站国际空间站和平号空间站国际空间站17

空中客车A380的最大载客量为840人，最大航程16,000km，是目前全球载客量最大的飞机。

波音777-200LR客机的载客量为301人，最大飞行距离为17,500km，是目前世界上航程最远的客机。空中客车A380的最大载客量为840人，最大航程18深井钻探设备沙漠石油钻探作业定向钻井是一种新技术，可不用移动井架就能实现远距离水平钻探。深井钻探设备沙漠石油钻探作业定向钻井是一种新技术，可不用移动19海洋石油钻探平台海底探索救助打捞海洋石油钻探平台海底探索救助打捞20形形色色的水下机器人6000米水下机器人形形色色的水下机器人6000米水下机器人21人体器官内的微型机器人医疗机器人正辅助心脏病手术人体器官内的微型机器人医疗机器人正辅助心脏病手术22

磁悬浮列车的动力学特性是悬浮控制与走行控制的关键因素

磁悬浮列车的运行速度高达550km/h磁悬浮列车的动力学特性是悬浮控制与走行控制的关键23

仿生机构学的研究一直受到很大重视。不少国家积极开展对人的手指、手腕和手臂的结构、动作原理和运动范围的分析研究，已研制出各种多自由度的生物电控或声控的机械假手，造福于人类。同时，各种仿生步行机构也不断被研究出来。

另外，通过研制蛇形机构来探测管道故障；通过鱼游机构研制来解决深水探测问题。随着人们对各种仿生机构的深入研究，将会有利于创造出各种新颖的、具有特殊功能的新机构来。仿生机构学的研究一直受到很大重视。不少国家积极开24中国首台拟人形机器人翩翩起舞的机器人仿真美女机器人中国首台拟人形机器人翩翩起舞的机器人仿真美女机器人25各式各样的仿生机械各式各样的仿生机械26

随着现代科学技术的发展，20世纪80年代中后期兴起了对微型机械（或称为微型机电系统）的研制，以适应生物、环境控制、医学、航空航天、数字通信、传感技术、灵巧武器等领域在微小型化方面提出的日益增长的要求。微型机械在尺度、构