河科大机械原理教案第1章 绪论

本次课题（或教材章节题目）：《机械原理》绪论教学要求：使学生了解本课程的研究对象、内容以及其在培养高级机械技术人才全局中的地位、作用和任务，从而明确学习本课程的目的。2）使学生对机械原理学科的现状和新发展有所了解，明确本学科的发展方向。重点：本章讲授的重点是“本科程研究的对象和内容”。难点：1）本课程在教学计划中的地位、作用和机械原理学科发展的现状和方向。2）本课程的性质和特点及其如何学好本课程。3）调动学生学习本课程的积极性。教学手段及教具：在讲授本课程研究的对象和内容时，可利用多媒体课件中的一些实际机械录像片和图片，使学生进一步了解本课程研究的对象及内容，并调动他们学习本课程的积极性。指导学生课后参观一些常见的机械和机构，到实验室参观活动模型或观看有关的电教片等。讲授内容及时间分配：本章计划讲授1学时；包括以下内容：本课程研究的对象和内容；学习本课程的目的；如何进行本课程的学习、学习完本课程应达到的基本目标；4）机械原理课程的发展现状简介。课后作业到实验室参观、与教师交流观看多媒体展示、到图书馆借阅参考书等阅读指南以下推荐的是机械原理（机构学）方面国内比较有特点的教材和专著，编者和编著所在的高校集中了大量在机构学方面的著名学者和专家。同学们平时可以予以关注。1）《机械原理》（第六版）孙桓、陈作模主编，北京：高等教育出版社20012）《机械原理》（第七版）郑文纬、吴克坚主编，北京：高等教育出版社19973）《高等机械原理》楼鸿棣、邹慧君主编，北京：高等教育出版社4）《机械原理》（第二版）傅祥志主编，武汉：华中科技大学出版社20025）《机械原理》（第六版）黄锡凯、郑文纬主编，北京：高等教育出版社19926）机械原理》申永胜主编，北京：清华大学出版社19997）《机械原理》曹龙华主编，北京：高等教育出版社19868）《机械原理教程》邹慧君主编主编，北京：机械工业出版社20019）《机械原理》朱友民、江裕金主编，重庆：重庆大学出版社198610）《机械原理》张世民主编，北京：中央广播电视大学出版社198311）《常见机构的原理与应用》北京：机械工业出版社197812）《平面连杆机构的计算设计》粱崇高著，北京：高等教育出版社199313）《机械动力学》唐锡宽、金德文主编，北京：高等教育出版社1983绪论§1-1本课程研究的对象和内容机械原理研究的对象机械原理又被成为机器与机构学理论（TheoryofMachinesandMechanisms）机器：执行机械运动的装置，用来传递与转换能量、物料和信息。（如：动力机器：电动机、内燃机、蜗轮机。工作机器：汽车、起重机、机床。信息机器：打字机、绘图仪。）注意：有别于设备。机械机构：用来传递与变换运动和力的可动装置，是机器的主要组成部分（是机械原理主要的研究对象）。如：连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、螺旋机构、间歇运动机构等。机械原理是研究常用机构的组成原理、性能分析、机构及其机构系统设计的基本理论和方法的技术基础课。一般机械系统的组成(结合牛头刨床或其它实例说明)：原动机：给机械系统提供动力，实现能量转换的部分一次能源动力机：水轮机、气轮机、内燃机等。二次能源动力机：电动机、液压马达、气动马达等。原动机的输出运动以转动和直线（油缸、气缸）为主。传动装置：连接原动机与工作执行机构的中间体主要功能：增速或减速②变速：将多种速度提供给工作机（有级或无级变速）③传递动力④改变运动的规律：将匀速转动转换为按某种规律变化的旋转、非旋转的其它运动⑤实现对多个机构的分路驱动。工作装置：处于机械系统的末段，直接面对作业的对象，利用机械能来改变对象的形状、位置、状态及其它性质或对对象进行检测、度量等，实现预期的要求。操纵控制系统：使机械系统各部分协调动作。如：各类伺服机构、自动控制系统、计算机数字控制系统等。机械系统设计的主要过程：产品的规划产品开发的必要性，市场需求的预测；有关产品现阶段国内外的发展水平和发展趋势；产品预期达到的最低和最高目标，包括设计水平、技术、经济、社会效益；设计和工艺方面解决的关键问题；现阶段的准备情况和开发成功的可能性；费用预算及项目的进度、期限。方案设计产品实现的功能取决于设计，两者是因果关系，但不一定一一对应。体现同一功能可以有多种多样的工作原理。因此，应多方面搜索探求、优化筛选和创新以取得最理想的工作原理方案。总体设计与结构设计将机构的运动方案简图具体的转化为机器及其零部件的实际结构的过程。要进行运动分析和设计、动力分析与设计、还要解决强度、刚度、振动稳定性等问题。最终完成零件图、装配图、编制设计计算说明书、标准件和外购件明细表、专用工具及必要的加工工艺等技术文件。样机试制、试验、分析及改进以上过程相互联系、相互依赖，有时还要相互交叉、反复进行，不断地修改完善。机械原理课程的主要内容机构的组成原理与结构分析：如何绘制机构运动简图、讨论机构运动的可能性和确定性问题、提出机构组成必须遵循的原则。它是进行机构分析和创新设计的理论基础。机构的运动分析机器动力学：力及其作功情况分析、研究机器在已知外力作用下的运动规律、机器速度的波动及其调节和不平衡惯性力的平衡问题等。常用机构的分析与运动设计（综合synthesis）机械传动系统运动方案的设计§1-2学习本课程的目的培养学生掌握机构设计与分析的基本理论、基本知识和基本技能，具有初步拟定机构及其系统运动方案的分析设计的能力，并增强从事机械技术工作的适应性和拥有一定的开发创新能力。§1-2如何进行本课程的学习注意对先修课程的掌握；尤其是理论力学课程。了解技术基础课与理论基础课及专业课的差别。把握课程研究问题的特点，注重理论与实际的结合。做好预习、笔记、作业、小结及课程设计。选择一到二本参考书。（认真阅读，寻找其中的不严密或不妥之处）对考研的同学还须看更多的参考书并做更多的习题。§1-3机械原理学科的发展现状简介现代机械的发展方向：高速、重载、高精度、高效率、超微型化、超大型化、专用化、柔性化、集成化、模块化、自动化、智能化、数字化、网络化及更加环保绿色化等。机械原理的研究领域扩展到：航空航天、深海作业、微电子机械系统、仿生机构及机器人等。机械原理学科面对对象提出的要求日益复杂和苛刻，多学科之间的相互渗透和结合与日俱增。相关学科的新理论、新方法、新概念、新工艺、新技术不断出现，为机械原理提供了层出不穷的研究课题和研究手段。提出了很多新的