機(jī)械原理第七版課件答案.ppt

2019/10/18,1,機(jī)械原理,機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械設(shè)計研究室,Theory of Machines and Mechanisms,2019/10/18,2,第1章 緒 論,11 本課程研究的對象和內(nèi)容 12 學(xué)習(xí)本課程的目的 13 如何進(jìn)行本課程的學(xué)習(xí) 14 機(jī)械原理學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀簡介,(Introduction),2019/10/18,3,機(jī)械原理：緒 論,1-1 本課程研究的對象和內(nèi)容 本課程的研究對象 機(jī)械（Machinery)：機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱 機(jī)器(Machine)的特征 舉例 人為的實物組合 各運(yùn)動單元間具有確定的相對運(yùn)動 實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換或完成有用的機(jī)械功 國家標(biāo)準(zhǔn)對機(jī)器的定義：機(jī)器是執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動的裝置，用來變換或傳遞能量、物料與信息。,羅馬工程師特魯威：公元前1世紀(jì)“機(jī)器是一種高強(qiáng)度材料做成的聯(lián)接體，是在舉起與搬運(yùn)重物時發(fā)揮極大功效的木質(zhì)器械”,二種定義的區(qū)別與機(jī)器的類型,2019/10/18,4,機(jī)械原理：緒 論,11 本課程研究的對象和內(nèi)容 本課程的研究對象 機(jī)械（Machinery)：機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱 機(jī)構(gòu)(Mechanism) 說明 具有機(jī)器的前二個特征 用來傳遞運(yùn)動和力的、有一個構(gòu)件為機(jī)架的構(gòu)件系統(tǒng) 機(jī)構(gòu)一般被認(rèn)為是由剛性件組成的。而現(xiàn)代機(jī)構(gòu)中除了剛性件以外，還可能有彈性件和電、磁、液、氣、聲、光等元件。這類機(jī)構(gòu)稱為廣義機(jī)構(gòu)。 常用機(jī)構(gòu) (commonly used mechanisms),2019/10/18,5,機(jī)械原理: 緒 論,11 本課程研究的對象和內(nèi)容 本課程研究的對象 本課程研究的內(nèi)容 認(rèn)識機(jī)構(gòu) 設(shè)計機(jī)構(gòu),可概括為：機(jī)構(gòu)的分析（mechanism analysis)與機(jī)構(gòu)的綜合（mechanism synthesis),2019/10/18,6,機(jī)械原理: 緒 論,12 學(xué)習(xí)本課程的目的, 機(jī)械原理是機(jī)械類各專業(yè)的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課程； 機(jī)械工業(yè)是國家綜合國力發(fā)展的基石，機(jī)械原理課程在培養(yǎng)機(jī)械方面的創(chuàng)造型人才中將起到不可或缺的重要作用。,2019/10/18,7,機(jī)械原理: 緒 論,1 如何進(jìn)行本課程的學(xué)習(xí),掌握本課程的特點,注重理論聯(lián)系實際,逐步建立工程觀點,認(rèn)真對待每個教學(xué)環(huán)節(jié),2019/10/18,8,機(jī)器,潘存云教授研制,2019/10/18,9,專業(yè)相關(guān)設(shè)備,數(shù)控三維鉆床,低壓鑄造機(jī),摩擦壓力機(jī),鍛壓機(jī),數(shù)控車床,2019/10/18,10,化工機(jī)械圖,發(fā) 酵 罐,電加熱反應(yīng)鍋,WZI型外加熱式真空蒸發(fā)器,ZJG型內(nèi)加熱攪拌真空干燥機(jī),板框壓濾機(jī),振動篩,2019/10/18,11,內(nèi)燃機(jī),箱體,活塞,連桿,曲軸,齒輪,凸輪,推桿,1.箱體cylinder,2.活塞piston,3.連桿coupler,4.曲軸crank,5、6.齒輪gears,7.凸輪cam,8.推桿follower,2019/10/18,12,內(nèi)燃機(jī)combustion engine,箱體+,活塞、連桿、曲軸,齒輪,凸輪、推桿,曲柄滑塊機(jī)構(gòu),齒輪機(jī)構(gòu),凸輪機(jī)構(gòu),內(nèi)燃機(jī),箱體,活塞,連桿,曲軸,齒輪,凸輪,推桿,2019/10/18,13,常用機(jī)構(gòu),2019/10/18,14,2019/10/18,15,認(rèn)識機(jī)構(gòu),對已有的各種類型的機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析（analysis),包括認(rèn)識其結(jié)構(gòu)、運(yùn)動、靜力和動力性能等。,結(jié)構(gòu)分析,機(jī)構(gòu)運(yùn)動的可能性、確定性,機(jī)構(gòu)的組成原理,動力學(xué)分析,機(jī)構(gòu)中力和質(zhì)量與運(yùn)動的關(guān)系,速度波動的調(diào)節(jié),運(yùn)動學(xué)分析,位置、位移、速度、加速度分析,靜力學(xué)分析,機(jī)構(gòu)的自鎖性、力的傳遞關(guān)系,機(jī)構(gòu)的慣性力平衡,2019/10/18,16,設(shè)計機(jī)構(gòu),根據(jù)給出的運(yùn)動和動力要求，設(shè)計出機(jī)構(gòu)或機(jī)構(gòu)的組合系統(tǒng)來滿足這一運(yùn)動和動力要求。,僅限于根據(jù)運(yùn)動和動力要求，確定機(jī)構(gòu)各部分與運(yùn)動相關(guān)的尺寸；,本課程要解決的問題,屬于機(jī)械設(shè)計課程的范疇,不涉及各個具體零件的強(qiáng)度計算，具體形狀和結(jié)構(gòu)、 材料選擇等因素；,設(shè)計結(jié)果是機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，而非工程化的設(shè)計圖。,因此常用“綜合”（synthesis)二字來代替“設(shè)計”,2019/10/18,17,掌握本課程的特點,本課程要用到物理、數(shù)學(xué)、力學(xué)、機(jī)械制圖和工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)等先修課程的知識，尤其是理論力學(xué)的知識。,所以本課程的學(xué)習(xí)不同于理論課程的學(xué)習(xí)，也不同于專業(yè)課，而具有一定的理論系統(tǒng)性及邏輯性和較強(qiáng)的工程實踐性的特點。,因此，在學(xué)習(xí)本課程時應(yīng)注意掌握基本的概念、原理及機(jī)構(gòu)的分析與綜合的方法。,但并不是這些課程的簡單重復(fù)和堆砌，而是要學(xué)習(xí)如何應(yīng)用所學(xué)的知識解決工程實際中所遇到的問題。,2019/10/18,18,注重理論聯(lián)系實際,本課程并不是研究某種具體的機(jī)械，而是著重研究一般機(jī)械 的共性問題，即機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析和綜合的基本理論和基本的方法。,這些基本理論和方法是緊密為工程服務(wù)的。,因此，在本課程的學(xué)習(xí)過程中，一方面要注意這些理論和方 法在理論上建立和推演的嚴(yán)密性和邏輯性，另一方面更要注意這 些理論和方法如何在工程實際中的應(yīng)用。,此外還應(yīng)隨時留意日常 生活和生產(chǎn)中遇到的各種機(jī)械，以豐富自己的感性認(rèn)識；并用所 學(xué)到的理論和方法認(rèn)識分析這些機(jī)械，以加深理解，使理論和實 踐相互促進(jìn)。,2019/10/18,19,初步建立工程觀點,本課程要用到很多與工程有關(guān)的名詞、符號、公式、標(biāo)準(zhǔn)及 參數(shù)和對機(jī)械研究的一些常用的簡化方法，如倒置、反轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)化、 當(dāng)量、等效、代換等等。,在機(jī)構(gòu)分析與綜合中，除解析法外還介 紹圖解法、實驗法以及試湊等一些工程中實用的方法。,因此在學(xué)習(xí)時，對名詞應(yīng)正確理解其含義，對公式應(yīng)著重于 應(yīng)用，而對方法則著重掌握其基本原理和作法。,另外，實際工程問題都是涉及多方面的因素的問題，其求解 可采用多種方法，其解一般也不是唯一的。這就要求設(shè)計者具有 分析、判斷、決策的能力，要養(yǎng)成綜合分析、全面考慮問題的習(xí) 慣和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、一絲不茍的工作作風(fēng)。,2019/10/18,20,認(rèn)真對待教學(xué)的每一個環(huán)節(jié),本課程全部教學(xué)工作的完成，需要自學(xué)、聽課、習(xí)題課、實驗課、課后作業(yè)、答疑和考試，以及課程設(shè)計等教學(xué)環(huán)節(jié)。要學(xué)好這門課，必須對每個教學(xué)環(huán)節(jié)予以充分重視。,2019/10/18,21,機(jī)械原理：緒論,本課程的教學(xué)環(huán)節(jié) 必修 考試 3.0學(xué)分 理論學(xué)時：42 實驗學(xué)時：6 期未成績：平時與期未考查兼顧（平時占30%，期未占70%）,2019/10/18,22,公元一世紀(jì) 東漢 “水排” 用水力鼓風(fēng)煉鐵，其中應(yīng)用 了齒輪和連桿機(jī)構(gòu),2019/10/18,23,晉 代 “連 磨” 用一頭牛驅(qū)動八臺磨盤， 其中應(yīng)用了齒輪系。,2019/10/18,24,蒸汽機(jī)無法實現(xiàn)小型化，所以在當(dāng)時的工廠里采用集中驅(qū)動的方式。,蒸汽機(jī)時代的紡織工廠,2019/10/18,25,進(jìn)行大批量生產(chǎn)的要求。,提高生產(chǎn)率的需要。 基于動力的變革，大幅度提高機(jī)器的速度成為可能。 機(jī)器速度的提高是幾百年來未曾停遏的發(fā)展趨勢。,提高產(chǎn)品質(zhì)量的需要。 基于加工水平的提高，提高機(jī)器的精度成為可能。,近代機(jī)械的發(fā)展趨向,要求不斷完善已有的機(jī)構(gòu)， 并發(fā)明出新的機(jī)構(gòu),2019/10/18,26,例如： 18世紀(jì)，歐拉（Euler） 首次提出采用漸開線作為齒輪的齒廓， 從而使高速、大功率的機(jī)械傳動成為可能。,20世紀(jì) 各種大傳動比、結(jié)構(gòu)緊湊的新型傳動， 高速的步進(jìn)機(jī)構(gòu)， 精密的滾動螺旋傳動， 機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新一直到今天也沒有停止。,2019/10/18,27,機(jī)器的發(fā)展，呼喚著機(jī)械的理論和設(shè)計方法。 牛頓經(jīng)典力學(xué)的建立則為此準(zhǔn)備了理論基礎(chǔ)。,2019/10/18,28,機(jī)器要運(yùn)動、要傳遞力，因此，最先發(fā)展起來的是：,2019/10/18,29,隨著機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度的不斷提高，機(jī)器的振動、速度波動等問題引起了人們的重視，機(jī)械動力學(xué)發(fā)展起來。,2019/10/18,30,但是，這些方法都基于圖解和手工計算。,2019/10/18,31,計算機(jī)的發(fā)明 科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上劃時代的大事。,現(xiàn)代機(jī)器的出現(xiàn) 計算機(jī)使機(jī)械設(shè)計方法面目一新,2019/10/18,32,隨著計算機(jī)和伺服電機(jī)的出現(xiàn)，機(jī)器人作為現(xiàn)代機(jī)器的代表走上了歷史舞臺。 工業(yè)機(jī)器人 特種機(jī)器人,工業(yè)機(jī)器人：在工業(yè)生產(chǎn)中越來越廣泛地應(yīng)用。用于搬運(yùn)、裝配、焊接、噴漆、鑿巖等工作。,2019/10/18,33,清洗飛機(jī)的機(jī)器人,第一汽車制造廠的汽車裝配生產(chǎn)線,幾 種 工業(yè)機(jī)器人,2019/10/18,34,特種機(jī)器人：在潛水、管道修理、外科手術(shù)、生物工程、軍事、星際探索等領(lǐng)域應(yīng)用，承擔(dān)著許多由人的直接操作無法完成的工作。,2019/10/18,35,水下掃雷機(jī)器人,爬壁機(jī)器人,幾種 特種機(jī)器人,軍用昆蟲機(jī)器人,爬纜索機(jī)器人,2019/10/18,36,數(shù)控車床,數(shù)控加工中心,計算機(jī)控制系統(tǒng)和伺服電機(jī)被引入到傳統(tǒng)機(jī)器中來，使其組成、面貌和功能發(fā)生了革命性的變化。,2019/10/18,37,現(xiàn)代機(jī)器向主動控制、信息化和智能化方向發(fā)展， 從這個意義上講，正如有的學(xué)者所說：,“今后的機(jī)器都將是