机械原理课件第一章

1、|内容提要内容提要z基本要求z基本概念z重点与难点|本章教案本章教案z机械原理的研究对象及基本概念z机械设计概述z机械原理课程的地位和作用z机械原理学科的发展动向|例题剖析与习题例题剖析与习题z典型例题剖析z思考题z习题目录z 介绍机械原理的研究对象和内容；z 机构、机器、机械的基本概念z 机械运动方案设计的基本要求基本要求z机械原理z机构连杆机构，凸轮机构，齿轮机构，间歇运动机构 z机器 动力机器，工业机器，工作机器，信息机器z机械基本概念一、重点内容：1机械原理的研究对象:机构、机器2. 机械运动方案机械运动方案设计3机械原理课程的主要内容包括典型机构的分析和设计，机械系统（机械运动方案）

2、设计以及机械动力学。4机械原理学科的发展概况，特别要注意机械原理已由传统的内容向现代的内容发展。二、难点1如何根据机械原理特点和作用，掌握好机械原理课程的学习方法。2对于机构和机器概念的区分，在某些情况下往往会产生混淆。如机构会不会独立于机器而存在。3对于机构运动简图和机械运动简图，有时也会容易混淆。对于机构运动简图只是单独表示这一机构的组成和运动特性。而机械运动简图除表示各个机构的组成和运动特性，还表示各机构运动的相互关联。重点与难点机械原理Machine Theory and Mechanism （机器理论与机构学） 研究机构和机器的运动及动力特性以及机械运动方研究机构和机器的运动及动力特

3、性以及机械运动方案设计的一门基础技术学科案设计的一门基础技术学科机械原理的研究对象z机械机构与机器的总称z机器的定义：是一种由人为物体组成的具有确定机械运动的装置，它用来完成一定的工作过程，以代替人类的劳动。z根据工作类型，机器类别为: 动力机器、工作机器、信息机器机械原理的基本概念z 机构的定义机构的定义：具有确定运动的构件系统具有确定运动的构件系统z 构件：构件：是机器中运动的单元体是机器中运动的单元体z 执行动作执行动作：完成机器工艺动作过程中的某一动作完成机器工艺动作过程中的某一动作z 执行构件执行构件：完成执行动作的构件完成执行动作的构件z 执行机构：执行机构：完成执行动作的机构完成

4、执行动作的机构z 执行机构系统：执行机构系统：是机器的核心是机器的核心机械原理的基本概念z动力机器动力机器：内燃机、压力机、电动机：内燃机、压力机、电动机z工作机器工作机器：金属切削机床、织布机、印刷机、包装机：金属切削机床、织布机、印刷机、包装机z信息机器信息机器：复印机、打字机、绘图机、传真机：复印机、打字机、绘图机、传真机机器的类别动力机器：内燃机| 内燃机工作原理工作机器：起重机工作机器：牛头刨床工作机器：包装机z 机构的定义机构的定义：具有确定运动的构件系统具有确定运动的构件系统z 构件构件：是机器中运动的单元体是机器中运动的单元体z 执行动作执行动作：完成机器工艺动作过程中的某一动

5、作完成机器工艺动作过程中的某一动作z 执行构件执行构件：完成执行动作的构件完成执行动作的构件z 执行机构执行机构：完成执行动作的机构完成执行动作的机构z 执行机构系统执行机构系统：是机器的核心是机器的核心机械原理的基本概念常用机构常用机构常用机构常用机构常用机构常用机构常用机构常用机构常用机构常用机构|机械设计的一般进程机械设计的一般进程|机械运动方案设计的主要内容机械运动方案设计的主要内容|机电一体化技术在机械运动方案设计中的作机电一体化技术在机械运动方案设计中的作用用机械设计概述 机械设计过程并没有一个通用的固定顺序，机械设计过程并没有一个通用的固定顺序，而必须按具体情况确定。机械设计的一

6、般进而必须按具体情况确定。机械设计的一般进程。可分为四个阶段：程。可分为四个阶段：|产品规划阶段产品规划阶段|方案设计阶段方案设计阶段|详细设计阶段详细设计阶段|改进设计阶段改进设计阶段机械设计的一般进程z机械运动简图的型综合若干个执行动作机构型式机构系统z机械运动简图的尺度综合按机构型式运动规律要求、动作配合协调设计 由此看出，机械运动方案设计是机械产品设计中十分重要的内容，是决由此看出，机械运动方案设计是机械产品设计中十分重要的内容，是决定机械产品质量、水平、性能和经济效益的关键性一步。定机械产品质量、水平、性能和经济效益的关键性一步。机械运动方案设计的主要内容机械运动简图机械运动简图型综

7、合型综合运动总功能运动总功能尺度综合尺度综合机械运动示意图机械运动示意图机械运动方案设计机械运动方案设计根据产品功能要求、工作性质和工作过程等基本要求进行新机械的方案设计，在方案设计阶段应该完成机械运动简图的设计。所谓机械运动简图设计，就是按机械的工作过程和动作要求设计出由若干机构组成的机构系统运动简图。一般情况下，它往往是机械最核心的部分。机械运动方案设计的主要内容z机电一体化Mechatronicsz机电一体化产品本质上仍然是机械产品z机电一体化产品的核心是广义执行机构z机电一体化产品 与纯机械产品的比较 在确定机械工作原理、工艺路线方案时，选择传动、控制和执行机构、在确定机械工作原理、工

8、艺路线方案时，选择传动、控制和执行机构、进行机械运动简图设计时，均应考虑电子技术与机械技术的结合，使进行机械运动简图设计时，均应考虑电子技术与机械技术的结合，使新设计的机器达到性能优良、适应性强、操作控制方便、结新设计的机器达到性能优良、适应性强、操作控制方便、结 构简单紧凑生产效率高、自动化程度高的先进水平。构简单紧凑生产效率高、自动化程度高的先进水平。机电一体化技术在机械运动方案设计中的作用机械原理课程的地位和作用z机械原理课程的地位和作用z机械原理课程的主要内容z机械原理课程的学习方法机械原理课程的地位和作用z机械原理是研究机构及机械运动简图设计的一门重要技术基础课。z它的任务主要是使学

9、生算握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生初步拟定机械运动方案、分析和设计基本机构的能力。机械原理课程的主要内容z机构的组成和类型综合 研究机构组成原理是为了分析机构运动的可能性及确定性，也为了对组成机构的杆组进行分类，便于系统地建立机构运动分析和力分析的方法。通过机构类型综合可以探索创新机械的某些途径。z 机构设计 机器虽然种类繁多然而构成各种机器的机构类型却是有限的，它们是齿轮机构、凸轮机构、连杆机构、间歇运动机构、其他用途机构及广义机构等一些常用的机构。z 机构系统设计 机构系统设计是机械方案设计的主要内容，在本课程中介绍机械运动方案设计步骤、功能分析、机构创新、执

10、行机构的运动规律和机构系统运动协调设计等的基本原则和方法。z 机构动力学 为了设计出动力性能良好的机械，在本课程中介绍了在已知力作用下机械的其实运动规律，减少机器速度波动的调节问题，机械振动和隔振方法，机械运动过程中惯性力系的平衡问题。机械原理课程学习方法z熟悉和掌握各种熟悉和掌握各种典型机构典型机构的结构和运动特点，深入理解的结构和运动特点，深入理解满足实际生产需要的机构分析和设计方法满足实际生产需要的机构分析和设计方法。z熟悉和掌握熟悉和掌握机械运动简图机械运动简图的画法，要习惯于采用运动简的画法，要习惯于采用运动简图来认识机构相机器，想象机构和机器的运动情况。图来认识机构相机器，想象机构

11、和机器的运动情况。z对于课程中的对于课程中的基本概念基本概念要深刻理解才能更好地掌握课要深刻理解才能更好地掌握课程内容，起到事半功倍朗效果。程内容，起到事半功倍朗效果。z深入理解和全面掌握本课程的深入理解和全面掌握本课程的基本研究方法基本研究方法。这些基本。这些基本研究方法有：杆组法、转换机架法、机构演化法、等效研究方法有：杆组法、转换机架法、机构演化法、等效法等。这些方法使我们能容易地对各种机构进行分析和法等。这些方法使我们能容易地对各种机构进行分析和设计。设计。z注意在学习中进行注意在学习中进行前后联系、融会贯通前后联系、融会贯通，如利用瞬心的，如利用瞬心的概念对凸轮机构、齿轮机构等进行分

12、析等。概念对凸轮机构、齿轮机构等进行分析等。z求解习题前应先重点复习有关例题，归纳总结求解习题前应先重点复习有关例题，归纳总结解题思路解题思路，从中得到启示，以达到举一反三的效果从中得到启示，以达到举一反三的效果。机械原理学科的发展方向z机构的结构理论z平面与空间连杆机构z凸轮机构z间歇运动机构z组合机构z机械动力学z机构的最优化设计z仿生机构学z微型机械z机构系统设计典型例题z1什么是执行动作和执行构件？z2试列举3个机构实例，并说明其功用、结构。z3试列举3个机器实例， 说明其组成、功用。z4机械运动方案设计的主要内容应包括哪些？z5学习机械原理课程时应注意掌握哪些方法？z6试从日常生活中接触到的两种机构功能，构思它们的新机构类型。 |1说明机构与机器的异同。说明机构与机器的异同。|2何谓机构？现代机构与传统机构有什么区别。何谓机构？现代机构与传统机构有什么区别。|3所谓机器？机器按什么特征可以分成三种类型。所谓机器？