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1、机械原理,孙传琼,教学安排 授课 时间：2月22 6月9日 周学时4 讲课57 实验6 共63学时 3. 5 学分 考核方式： 考 试 （平时作业，课内实验、课外实践） 期末考试 70% 平时作业 10% 课内实验 10% 课外实践 10% 课程设计(2周 考查)时间：,教材和作业集： 1 西北工业大学机械原理及机械零件教研室编，孙桓，陈作模主编机械原理第6版北京：高等教育出版社，2001 2 西北工业大学机械原理及机械零件教研室编，葛文杰主编机械原理作业集第2版北京：高等教育出版社，2001 3 李 梅 孙传琼 徐广红 主编机械原理与设计实训哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2003,主要参考教
2、材 1 郑文纬，吴克坚主编机械原理第七版北京：高教出版社，1997 2 王知行，刘廷荣主编机械原理北京：高等教育出版社，2000 (哈工大 ) 3 邹慧君等主编机械原理北京：高等教育出版社，1999 (上海交大) 4 申永胜主编机械原理教程北京：清华大学出版社，1999 5 申永胜主编机械原理辅导与习题北京：清华大学出版社，1999,绪 论,研究对象, 机械,：是机构和机器的总称。,一、机械原理课程研究的对象及内容, 机器和机构理论的简称， 是一门研究机械的组成、分析与设计基本理论的课程。,人造的用来减轻或替代人类劳动的多件实物的组合体。,机械的组成原理、工作原理、分析和设计原理(方法)等。,
3、原理,机械原理,绪 论,一、机械原理课程研究的对象及内容,机构用来传递运动和力或改变运动形式的多件实物(构件)的组合体。 如：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。种类有限,研究对象, 机械,：是机构和机器的总称。,绪 论,由各种机构所组成的能实现预期机械运动，并可完成有用机械功或转换机械能的构件系统。,在日常生活和工程实践中随处都可见到各种各样的机器和机构,一、机械原理课程研究的对象及内容,机器根据某种具体使用要求而设计的多件实物的组 合体。,机构用来传递运动和力或改变运动形式的多件实物(构件)的组合体。 如：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。种类有限,研究对象, 机械,：是机构和机器的总称。,绪
4、论,由各种机构所组成的能实现预期机械运动，并可完成有用机械功或转换机械能的构件系统。,在日常生活和工程实践中随处都可见到各种各样的机器和机构,一、机械原理课程研究的对象及内容,机器根据某种具体使用要求而设计的多件实物的组 合体。,机构用来传递运动和力或改变运动形式的多件实物(构件)的组合体。 如：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。种类有限,研究对象, 机械,：是机构和机器的总称。,绪 论,由各种机构所组成的能实现预期机械运动，并可完成有用机械功或转换机械能的构件系统。,在日常生活和工程实践中随处都可见到各种各样的机器和机构,一、机械原理课程研究的对象及内容,机器根据某种具体使用要求而设计的多件实
5、物的组 合体。,机构用来传递运动和力或改变运动形式的多件实物(构件)的组合体。 如：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。种类有限,研究对象, 机械,：是机构和机器的总称。,如: 缝纫机、洗衣机、各类机床、运输车辆、农用机器、起重机等。,潘存云教授研制,工件自动装卸装置,绪 论,绪 论,六自由度关节式工业机器人（打磨工件毛刺）,绪 论,蜂窝煤机,绪 论,自动机床,绪 论,单缸四冲程内燃机,绪 论,绪 论,拖把挤干器,绪 论,绪 论, 人造的实物组合体, 各部分具有确定的相对运动, 代替或减轻人类劳动完成有用功 或实现能量的转换 机器的作用,机器的种类繁多，结构、性能和用途等虽各不相同，但从它们的组成
6、、运动确定性以及功、能关系来看，都具有三个相同的基本特征:,只具有前2个特征的一般称为机构,一、机械原理课程研究的对象及内容,零件加工制造单元。 构件独立运动单元。 本课程研究的基本单元。 单一零件或多个零件刚性联接 而成的一个独立运动单元,绪 论,一、机械原理课程研究的对象及内容,绪 论,一、机械原理课程研究的对象及内容,机器与机构的关系 机器是由各种机构所组成，它可以完成能量的转换或做有用的机械功 机构则仅仅起着力和运动传递及运动形式转换的作用 机构具有机器的前2个特征，故从结构和运动的观点看，两者之间并无区别。 人们常用机械一词作为它们的总称。,绪 论,一、机械原理课程研究的对象及内容,
7、随着近代科学技术的发展，机器和机构 的概念也有了相应的扩展。例如，在某些情 况下，组成机构的机件（构件）已不能再简 单地视为刚体，有些时候，气体和液体也参 与了实现预期的机械运动；有些机器，还包 含了使其内部各机构正常动作的控制系统和 信息处理与传递系统等；在某些方面，机器 不仅可以代替人的体力劳动，而且还可以代 替人的脑力劳动(如智能机器人)。,绪 论,一、机械原理课程研究的对象及内容,课程研究内容,绪 论,本课程对于机械的研究，主要有以下两大内容： 研究各种机械所具有的一般共性问题,一、机械原理课程研究的对象及内容,研究各种机器中常用的一些机构的运动和动 力性能，以及它们的设计方法, 本课
8、程要解决的问题, 由机械设计等后续课程解决,机械产品设计,方案设计,结构设计,达到初步具有机械传动系统运动方案设计的能力,设计一种间歇输送工件的传送机械，其设计参数和技术要求如下： 工件每次的移动距离H=1 m ，平均移动速度Vm= 0.2 m/s ，行程速比系数K=1.5；工件长l=450 mm ，工件总质量m工1200 kg ， 工件相对于导路的当量摩擦系数f工0.1 ； 实现工件步进传送的总体运动方案设计。,例 工件步进输送机运动方案设计与分析,绪 论,绪 论,绪 论,工件自动装卸装置,工件自动装卸装置,绪 论,二、学习本课程的目的和学习方法,绪 论,课程性质 技术基础课,作用 承前启后
9、,作为一名工程技术人员，同学们在今后的工作岗位上将会接触各种各样的通用或专用机械，因此必须掌握机械方面的基础知识。,课程的特点：,1）实践性强,2）综合性强,本课程是一门技术基础课，其研究对象是在生产实际中广泛应用的机械，所要解决的问题大多数是工程中的实际问题（与理论力学的不同点），因此要求学生加强基本技能的训练，如简图测绘、齿轮参数测量等。要培养工程素养，作图应严格按要求进行。要重视实验课。,3）独立性强,本课程学习要综合运用已学过的知识，约有1/3的内容与理论力学有关。有些内容可以说是理论力学的延续与扩展（用理论力学的原理分析具体的机械）。因此，一定要复习号理论力学中的有关内容，如运动学、
10、摩擦学等。,各章内容彼此独立，前后联系不甚密切。因此，要经常复习前面已学过的内容，以免出现猴子扮苞米的现象。,4) 四多：内容多、概念多、符号多、公式多。 不要求死记硬背，关键在于理解，重点在于应用。会用自然能记住。,目的常用机构的分析与设计方法和初步具备机械传动系统运动方案设计的能力,如何学习本课程？, 着重搞清楚基本概念，理解基本原理，掌握机构 分析与综合的基本方法。, 注意把一般原理和方法与具体运用密切联系起来， 并用所学知识观察日常生活与生产遇到的各种机械。, 注意培养运用所学基本理论与方法去分析和解决工 程实际问题的能力。, 注意培养综合分析、全面考虑问题的能力。解决同 一实际问题，
11、往往有多种方法和结果，要通过分析、 对比、判断和决策，做到优中选优。, 注意培养科学严谨、一丝不苟的工作作风。,绪 论,二、学习本课程的目的和学习方法,绪 论,要求： 1）作业必须按时完成，绘图准确，字迹工整，作业 量未达到规定者不能参加考试。,2）仔细观察实物和模型，欢迎到实验室参观，并动手 组装各种机构。,二、学习本课程的目的和学习方法,绪 论,三、机械原理学科发展现状简介,当今世界正经历着一场新的技术革命。新概念、新理论、新方法、新工艺不断涌现。同样，机械学科也发展迅猛，,发展方向：高速、重载、高精度、高效率、低噪声 5倍音速的飞机、几十万吨的轮船、米级打击精度、细胞克隆操作、磁悬浮列车
12、、低噪声潜艇,应用领域扩大：上天、入地、下海、甚至钻入人体内。 太空探险、水平钻探、深海采矿、打捞作业、血管清理,本学科的研究课题与日俱增:,与其它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。,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。,绪 论,考虑到机械的动态特性: 机械在运动过程中，构件的振动和弹性变形、运动副的间隙和构件尺度误差，对运动及动力性能的影响。,连杆机构: 重视了空间连杆机构、多杆多自由度机构、连杆机构弹性动力学和动力平衡研究。,齿轮机构: 发展了齿轮啮合原理、提出了许多性能优异的新型齿廓曲线和新型传动、加速了对高速齿轮、精密齿轮、微型齿轮的研究。,凸轮机构: 十分重视对高速凸轮机构的研究。,三、机械原理学科发展现状简介,
