机械原理课件

机械原理,江家伍2005.2,6:02AM,2,基本要求:1明确机械原理课程的研究对象和内容，以及学习本课程的目的。2了解机械原理在培养机械类高级工程技术人才全局中的地位、任务和作用。3了解机械原理学科的发展趋势。,绪论,6:02AM,3,0.1机械原理课程的研究对象,机械原理（TheoryofMachinesandMechanisms）是机器和机构理论的简称。它以机器和机构为研究对象，是一门研究机构和机器的运动设计和动力设计，以及机械运动方案设计的技术基础课。一.机器机器的种类繁多，如内燃机、汽车、机床、缝纫机、机器人、包装机等，它们的组成、功用、性能和运动特点各不相同。机械原理是研究机器的共性理论，必须对机器进行概括和抽象。,6:02AM,4,内燃机内燃机是将燃气燃烧时的热能转化为机械能的机器，其工作过程如下：,各部分名称,6:02AM,5,活塞下行，进气阀打开，燃气被吸入气缸,活塞上行，进气阀关闭，压缩燃气,点火后燃气燃烧膨胀，推动活塞下行，经连杆带动曲轴输出转动,通过各部分的协同配合动作，内燃机便能把燃气燃烧时的热能转化为曲柄转动的机械能。,6:02AM,6,绪论,内燃机与其它机器的构造、用途和性能虽不相同，但是从它们的组成、运动确定性及功能关系看，都具有一些共同特征：（1）人为的实物（机件）的组合体。（2）组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动。（3）能完成有用机械功或转换机械能。凡同时具备上述3个特征的实物组合体就称为机器,6:02AM,7,绪论,二、机构下面以内燃机为例进行说明。,内燃机看似复杂，其实也是由几种基本机构组成的,内燃机的输出运动由活塞、连杆和曲轴等完成,6:02AM,8,进气阀和排气阀的开启和关闭由凸轮和顶杆实现,内燃机的进气阀、排气阀和活塞之间一定规律的动作由一组齿轮来实现,6:02AM,9,绪论,定义：机构是传递运动和动力的实物组合体。特征是：（1）人为的实物（机件）的组合体。（2）组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动。最常见的机构有：,连杆机构,凸轮机构,齿轮机构,间歇运动机构,螺旋机构,开式链机构,6:02AM,10,绪论,三、机械定义：机器和机构统称为机械。现代机械系统一般由四部分组成：（1）原动部分机械动力的来（2）执行部分处于整个传动路线的终端，完成机械预期的动作。（3）传动部分介于原动机和执行部分之间，把原动机的运动和动力传递给执行部分。（4）控制部分控制机械的其它基本部分，使操作者能随时实现或终止各种预定的功能。,6:02AM,11,绪论,随着科学技术的发展，机械概念得到了进一步的扩展：1、将利用液、气、声、光、电、磁等工作原理的机构统称为广义机构。,液压工作台送进机构,气动增力机构,6:02AM,12,绪论,2机器内部包含了大量的控制系统和信息处理、传递系统。,数控冲床利用计算机进行信息处理和控制,高级CNC控制器，用以控制冲床各部分的运动,3、机器人,Sony公司新近推出的SDR-3X娱乐机器人。每分钟可以步行15米，可按照音乐的节拍翩翩起舞,6:02AM,13,总结：机器：是利用能量或进行能力转换的人为组合体。零件：是制造机器的最基本的单元。构件：是组成机构的最基本的单元。机构：是改变运动形式或传递运动的人为组合体。机械：是机器和机构的总称。零件构件机构机器,6:02AM,14,02本课程研究内容,（1）机构的运动设计主要研究机构的组成原理以及各种机构的类型、特点、功用和运动设计方法。（2）机械的动力设计主要介绍机械运转过程中所出现的若干动力学问题，以及如何通过合理设计和实验改善机械动力性能的途径。（3）机械系统方案设计主要介绍机械系统方案设计的设计内容、设计过程、设计思路和设计方法。通过对机械原理课程的学习，应掌握对已有的机械进行结构、运动和动力分析的方法，以及根据运动和动力性能方面的设计要求设计新机械的途径和方法。,6:02AM,15,03发展趋势,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。2.对机构学的基础理论研究将有新的进展和突破。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。机械原理研究内容的丰富和发展将对机械工程领域的高新技术发展，起着决定性的作用。,6:02AM,16,04机械原理课程的地位,机械原理是以高等数学、物理学及理论力学等基础课程为基础的，研究各种机械所具有的共性问题；它又为以后学习机械设计和有关机械工程专业课程以及掌握新的科学技术成就打好工程技术的理论基础。因此，机械原理是机械类各专业的一门非常重要的技术基础课，它是从基础理论课到专业课之间的桥梁，是机械类专业学生能力培养和素质教育的最基本的课程。在教学中起着承上启下的作用，占有非常重要的地位。如图所示,6:02AM,17,05学习机械原理的目的,1.掌握机构运动学和机械动力学的基本理论和基本技能，为学习机械设计和机械类有关专业课及掌握新的科学技术打好工程技术的理论基础。2.掌握机构和机器的设计方法和分析方法，为现有机械的合理使用和革新改造打基础。3.掌握创新设计方法，培养创造性思维和技术创新能力，针对原理方案设计阶段，为机械产品的创新设计打下良好的基础。,6:02AM,18,0.6机械原理课程的学习方法,1.学习机械原理知识的同时,注重素质和能力的培养。2重视逻辑思维的同时,加强形象思维能力的培养。3注意把理论力学的有关知识运用于本课程的学习中。4注意将所学知识用于实际,做到举一反三。5.注重课堂听讲，课后复习巩固，独立完成作业。,6:02AM,19,07课时安排,一、课时：理论教学：3.5学分，其中讲课60学时，实验4学时。实践教学：1学分课程设计，理论