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机械原理 Theoryofmechanismsandmachines 孙桓陈作模主编机械原理高教出版社第7版2006年5月 教材 参考书 申永胜主编机械原理教程清华大学出版社2000年邹惠君等主编机械原理高教出版社第1版1999年 TheoryofMachines Mechanisms JosophEdward JohnJosephUcker MechanismsandDynamicofMachinenery HamiltonH Mahie FredW Ocvirk 第一章绪论 本章教学内容 本课程研究的对象及内容学习本课程的目的机械原理课程的学习方法机械原理学科发展 1 1本课程研究的对象及内容 一 研究对象 机械 机械 mechanisms 机器和机构的总称 机器 machine 切削机床 运输机械 建筑机械 轻工机械 动力机器 医用机械 家用机械 机器人等 机器是根据某种使用要求而设计的机械系统 可以用来变换或传递能量 物料与信息 机器是由什么组成的 机器具有那些特征 机器实例 机器实例 由此 可以总结出机器所共有的三个基本特征 3 能代替或减轻人类的劳动以来完成有用的机械功或实现能量 信息的变换 2 各个运动实体之间具有确定的相对运动 1 它们是人为的实体的组合 机器的组成部分 机器1 单缸内燃机 机器举例 机器2 缝纫机 机器3 洗衣机 机器4 自行车 现在来看什么是机构 它与机器有何相同和区别 机构实例 机器1 单缸内燃机 活塞 曲柄机构 连杆机构 进气阀启闭机构 凸轮机构 排气阀启闭机构 凸轮机构 齿轮机构 机器与机构 机器2 缝纫机 踏板机构 皮带传动 走布机构 挑线机构 机器3 洗衣机 皮带传动 滚筒 机器4 自行车 链传动 棘轮机构 手闸机构 由此可以看出 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 2 各个运动实体之间具有确定的相对运动 1 它们是人为的实体的组合 常用机构 齿轮机构 凸轮机构 连杆机构 间歇运动机构按照组成机构元素的相互运动平面的平行与否 机构可分为 二 研究内容 机构结构分析的基本知识 对机构的结构进行分析 了解机构的组成及其具有确定运动的条件 了解机构的组成原理和结构分类 机构的运动分析 常用机构的分析与设计 对各种常用机构的类型 运动特点 功能及设计方法进行分析和研究 机器动力学 1 分析机器在运转过程中其各构件的受力情况 以及机械平衡和机械效率问题 2 研究机器在外力下的真实运动规律和速度波动等问题 机构的选型及机械传动系统的设计 1 2学习本课程的目的 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 2 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 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 2 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 1 3机械原理课程的学习方法 学习方法 1 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 3 注意运用理论力学的有关知识 4 理论联系实际 能够做到举一反三 教学环节 理论教学实验教学课程设计 1 4机械原理学科的发展 随着宇航技术 核技术 海洋开发等高新技术的发展和计算机技术的普遍应用 极大的促进了机械行业的迅猛发展 这也带动了机械原理学科的发展 因此 近些年来机械原理学科也创立了不少新的理论和研究方法 开拓了一些新的研究领域 出现了很多新的研究分支 主要表现在 1 在20世纪末发展起来的计算机辅助机构分析与设计将更为完善 将机构学知识结合人工智能理论 构建机构分析与设计的专家系统 将得到进一步发展 基于Web的远程网络机构设计系统已出现 利用世界各地的专家知识和经验 开展多专家协同的异地设计 在本世纪将推动机构学理论的高速发展 2 对机构学的基础理论研究将有新的进展和突破 以智能机械和微机械为代表的新型机械系统 将需要构建新的机构学理论 例如 微型机械并不是将传统机械直接微型化 而是涉及多学科的综合技术的应用 目前已研制出210 m 100 m的滑块 直径为60 m的静电电机 由原子直接排列而成的纳米齿轮 供情报收集的 蚊子机器人 等等 而微型人造卫星 可在人的血管中爬行的机器人以及进行眼科手术的微型机械手等也都已经或即将见诸应用 它们的出现 推动了处于机械原理学科前沿的微型机构学分支的产生 3 机构学研究已渗透到生物学研究领域 仿生机构将得到进一步完善和发展 通过对人的手指 手腕和手臂的研究 已研制出各种多自由度的机械假手 造福人类 另外 通过研制蛇形机构来探测管道故障 研究鱼游机构来解决深水探测问题 研制各种类型的两足 四足 六足步行机 完成各种地形甚至是其他星球表面的探测任务 这些研究有利于创造出新颖的 具有特殊功能的新机构来 以上分析仅是本门学科新近发展的一部分 机械原理研究内容的丰