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1、0.1 研究对象及内容0.2学习本课程的目的0.3本课程学习方法0.4机械原理课程发展现状研究对象及内容1.研究对象 “机械原理”是“机构和机器原理”的总称，顾名思义，它是 一门研究机构和机器的学科。 所谓机器，是根据使用要求而设计的一种机械运动装置， 可用来变换或传递能量、物料和信息。机器一般可分为动力机器、工作机器和信息机器三类。 动力机器：内燃机、电动机、发电机等； 工作机器：机床、织布机、包装机、汽车、起重机等； 信息机器：复印机、打印机、传真机、照相机等； 机构：用以实现某种确定运动的构件组合体。如：连杆机构连杆机构、凸轮机构凸轮机构、 齿轮机构齿轮机构等。种类有限机械机构 机器例例
2、 工件自动装卸机工业机器人典型机器的分析：研究对象及内容内燃机 组成：汽缸体1、活塞2、进气阀3、 排气阀4、连杆5、 曲轴6、 凸轮7、 顶杆8、 齿轮9、10 工作原理：活塞下行，进气阀开启，混合气体进入 汽缸； 活塞上行，气阀关闭，混合气体被压缩， 在顶部点 火燃烧；高压燃烧气体推动活塞下行，两气阀关闭；活塞上行，排气阀开启，废气体被排出汽缸。循环运动的结果，使曲轴输出连续的旋转运动内燃机内燃机12345678910研究对象及内容内燃机的工作过程：进气压缩爆炸排气内燃机各部分的作用：活塞的往复运动通过连杆转变为曲轴的 连续转动，该组合体称为：凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气 阀，称为：凸轮
3、机构凸轮机构两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之 间形成协调动作，称为：齿轮机构齿轮机构 各部分协调动作协调动作的结果：化学能机械能化学能机械能曲柄滑块机构曲柄滑块机构研究对象及内容 机器的共有特征：机器的共有特征： 人造的实物组合体； 各部分有确定的相对运动； 代替或减轻人类劳动完成有用功完成有用功或实现能量的转换实现能量的转换机器的作用 机构的共有特征：机构的共有特征： 人造的实物组合体； 各部分有确定的相对运动； 用来传递力或实现运动的转换。 由由机器机器与与机构机构的共有特征可知：的共有特征可知： 任意复杂的机器都是由若干组机构按一定规律组合而成的。实际机器的种类有成千上万种，但机构的种
4、类确有限。类似关系：化合物与化学元素 机器与机构在结构和运动方面并无区别（仅作用不同），故 统称为机械。人造的组合体、有确定的相对运动研究对象及内容本课程研究的内容主要包括以下几个方面： 1. 机构的结构分析1. 机构的结构分析 判断机构能否实现预定的运动。同时，便于进行机构的运 动分析和力分析。 2. 机构的运动分析2. 机构的运动分析 在已知某些构件运动规律的条件下，确定其他构件的运 动规律及构件上各点的运动规律。3. 机构的动力学3. 机构的动力学 机械在运转过程中构件上的受力情况以及机械效率。机 械的平衡，调速等问题。4. 常用机构的分析与综合4. 常用机构的分析与综合常用机构的运动及
5、工作特性的分析。所谓综合：是根据结 构、运动学和动力学分析，进行机构的设计。学习本课程的目的1. 课程性质、任务及作用?性质：机械原理课程是研究机械基础理论的一门科学，是机械类各专业的一门主干技术基础课程，在创新设计机械所需的知识结构中也占有核心地位。 ?任务：本课程的任务是使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知 识和基本技能，学会各种常用基本机构的分析方法和综合方法，并具有按照 机械的使用要求进行机械传动系统方案设计的初步能力。?作用：在培养高级机械工程技术人才的全局中，本课程不仅为学生学习相关 技术基础和专业课程起到承前启后的作用，而且为今后从事机械设计和研究 工作到增强适应能力和
6、开发创新能力的作用。2. 学习目的? 引入门、打基础、拓宽知识本课程对机械的组成原理、工作原理、运动分析以及设计理论与方法都作 了基本介绍，打下认识机械、了解机械和进一步学习与掌握机械的基础。? 打好分析、使用、改造机械的基础各种机械的形态和用途各不相同，但它们都有一个共同的特 点：作机械运动。本课程介绍的基本概念和方法，在各种机 械的分析和设计中都得到广泛应用。? 建立创新设计的基础当今机械学学科迅速发展，但机械的创新设计是在对机械的研究的基础上，将 其与其他学科的先进技术(电气、计算机、控制等)充分结合，从而不断设计出各 种新型机器。本课程的学习方法机械原理课程是一门技术基础课程。它比基础
7、课更加结合工程实际；而与专 业课比，它只对各种机械的一些共性问题和机器中常用的一些机构进行讨论。学习中应注意以下要点：学习中应注意以下要点：1. 熟悉和掌握各种典型机构的结构和运动特点，深入理解满足实际生产需要的 机构分析和设计方法。2. 熟悉和掌握机械运动简图的画法，要习惯于采用运动简图来认识机构和机 器，想象机构和机器的运动情况。3. 对于课程中的基本概念要深刻理解，才能更好地掌握课程内容，起到事半功 倍的效果。4. 解决工程实际问题，往往可以采用多种方法，所得结果一般也不是唯一的， 所以学习中要培养分析、对比、判断和决策的能力。5. 求解习题前应先重点复习有关例题，归纳总结解题思路，从中
8、得到启示，以 达到举一反三的效果。6. 做好各个学习环节：听课、自学、复习、答疑、习题课、实验课、课外作业、 课程设计等。尤其是要独立完成作业，尽可能地当天作业当天完成，养成有 问题及时答疑的习惯。成绩评定：平时学习 10%（出勤、作业等）实验成绩 10%期中测验 10%期末考试 70% 本课程的学习方法机械原理学科发展现状机械原理学科作为机械学学科的重要组成部分，是机械工业和现代 科学技术发展的重要基础。? 机械学科与电磁学、光学、计算机科学、信息学、生物学、管理科学等学科领域相互渗透，相互结合，已经形成为多门崭新的学科。? 研究领域向自动、智能化、微型精巧化方向发展，已扩展到航空航天、深海
9、作业，生物工程、微观世界、机械电子等等。? 研究对象向空间机构、开链机构、多自由度机构发展。? 机构的工作介质向多种工作介质(包括弹性构件，柔性构件，气、液介质，电、磁场、光、量子场等)方向发展。? 分析与设计方法向动力分析、动态设计方向发展。? 研究方向朝系统动力学、弹性动力学、分析动力学、多体动力学等方面发展,振动、冲击噪声的分析、设计与控制等成为机械动力学的新的研究热点。? 现代解析法、数值计算方法以及各种最优化方法得到十分广泛的应用 。机械原理学科发展现状仿生机构学仿生机构学微型机械微型机械仿生步行机，有两足、四足、六足及仿骆驼足底构造的步行机。蛇行机构探测煤气管道的故障；鱼游机构解决深水中的探测问题。微型机械在尺度、构造、材料、制造方法和工作原理等方面都 与传统机械截然不同。它与微电子学、现代光学、气动力学、液体力学、热力学、声 学、磁学、自动控制、仿生学、材料科学以及表面物理与化学等领 域紧密结合。高灵敏狗鼻子。凸轮机构凸轮机构电子凸轮系统是数字化的，并结合了微处理器。伺服运动是由 伺服马达来完成的，因此一句话概括起来：电子凸轮即伺服马达。
