機(jī)械原理（第3版） 課件緒論

緒論第一節(jié)機(jī)器的功能結(jié)構(gòu)及機(jī)構(gòu)第二節(jié)機(jī)械總體方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容及機(jī)械原理

第三節(jié)機(jī)械原理課程的主要內(nèi)容、基本要求

是指一種執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置，可用來(lái)變換和傳遞能量、物料和信息。如常見(jiàn)的機(jī)構(gòu)有帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)等等。（1）機(jī)構(gòu)是指一種用來(lái)傳遞與變換運(yùn)動(dòng)和力的可動(dòng)裝置。這些機(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。故這類機(jī)構(gòu)稱為廣義機(jī)構(gòu)；而由剛性件組成的機(jī)構(gòu)就稱為狹義機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)（2）機(jī)器機(jī)器例如：電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)用來(lái)變換能量；第一節(jié)機(jī)器的功能結(jié)構(gòu)及機(jī)構(gòu)汽車、起重機(jī)用來(lái)傳遞物料；計(jì)算機(jī)用來(lái)變換信息。由于各種機(jī)器的主要組成部分都是各種機(jī)構(gòu)。所以可以說(shuō)，機(jī)器乃是一種可用來(lái)變換或傳遞能量、物料與信息的機(jī)構(gòu)組合。機(jī)器按其用途可分為兩類：凡將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的機(jī)器稱為原動(dòng)機(jī)；凡利用機(jī)械能來(lái)完成有用功的機(jī)器稱為工作機(jī)。（3）機(jī)器的結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)的機(jī)器由如下三個(gè)部分組成：機(jī)床用來(lái)變換物料的狀態(tài)；現(xiàn)代機(jī)器一般由如下四個(gè)部分組成：而現(xiàn)代先進(jìn)的機(jī)器則由以下五個(gè)部分組成：有關(guān)機(jī)械的基本理論（1）機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析

1）研究機(jī)構(gòu)是怎樣組成的，其組成對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響，以及機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件。2）研究機(jī)構(gòu)的組成原理及機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類。3）如何繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的問(wèn)題。（2）機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析介紹對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析（包含位移、速度及加速度分析）的基本原理及方法。（3）機(jī)器動(dòng)力學(xué)

1）分析機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中其各構(gòu)件的受力情況，以及這些力的作功情況。（5）機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)研究在進(jìn)行具體機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)機(jī)構(gòu)的選型、組合、變異及機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)等問(wèn)題。（4）常用機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)研究常用機(jī)構(gòu)（如連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)等）的類型、工作原理及運(yùn)動(dòng)特性分析和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理及方法。一、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析與設(shè)計(jì)研究機(jī)構(gòu)的組成原理，即機(jī)構(gòu)組成的一般規(guī)律。研究機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的可能性與確定性的條件。第二節(jié)機(jī)械總體方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容及機(jī)械原理課程的定位與任務(wù)

機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)可以分為二種．—種是機(jī)構(gòu)的輸入和輸出運(yùn)動(dòng)保持一定的函數(shù)關(guān)系，稱之為傳動(dòng)；另—種是機(jī)構(gòu)中的某一構(gòu)件或構(gòu)件上某一點(diǎn)相對(duì)機(jī)架實(shí)現(xiàn)某種運(yùn)動(dòng)軌跡，稱之為引導(dǎo)。機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析也包含這些內(nèi)容。二、機(jī)械動(dòng)力學(xué)分析和設(shè)計(jì)研究在給定原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的條件下，機(jī)構(gòu)各點(diǎn)的軌跡、位移、速度、加速度和躍度等運(yùn)動(dòng)特性。需求分析確定工藝方案確定工藝參數(shù)機(jī)械方案設(shè)計(jì)機(jī)械方案運(yùn)動(dòng)分析機(jī)械方案動(dòng)力分析機(jī)械工作能力設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械造型設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過(guò)程：三、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)首先，簡(jiǎn)要介紹設(shè)計(jì)的一般時(shí)序過(guò)程和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)有的邏輯思維方法。其次，介紹把對(duì)機(jī)器運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力方面的要求分解為若干子項(xiàng)。對(duì)每個(gè)子項(xiàng)選擇若干可行的方案。再合理組合為幾個(gè)原理方案。由于有效方案不止—個(gè)。還要研究方案評(píng)價(jià)和決策的辦法，從中選出最優(yōu)的原理方案。機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的組成典型機(jī)構(gòu)的類型、特點(diǎn)、功能及運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)方法機(jī)構(gòu)相同機(jī)器不同第三節(jié)機(jī)械原理課程的主要內(nèi)容、基本要求與學(xué)習(xí)方法機(jī)械的動(dòng)力設(shè)計(jì)機(jī)械的平衡機(jī)械速度波動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力分析A）機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中若干動(dòng)力學(xué)問(wèn)題B）改善機(jī)械動(dòng)力性能的設(shè)計(jì)方法3.機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

1）設(shè)計(jì)內(nèi)容2）設(shè)計(jì)方法3）設(shè)計(jì)思想4）設(shè)計(jì)過(guò)程創(chuàng)新的主要階段可行方案最優(yōu)方案機(jī)械動(dòng)力學(xué)機(jī)構(gòu)學(xué)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析與綜合機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析與綜合幾種常見(jiàn)的機(jī)構(gòu)機(jī)械的平衡機(jī)械速度波動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力分析機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)4.常用機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)(1)平面連桿機(jī)構(gòu)及設(shè)計(jì)研究平面連桿機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)、種類與應(yīng)用；平面連桿機(jī)構(gòu)的基本工作特性與運(yùn)動(dòng)分析；平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)尺度綜合。

(2)凸輪機(jī)構(gòu)及設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型與應(yīng)用；凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)參數(shù)及其確定的原則；凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)桿的常用規(guī)律與選擇；凸輪的輪廓曲線及凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的設(shè)計(jì)。

(3)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒廓嚙合基本定律及齒廓曲線；漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪及其嚙合傳動(dòng)的基本參數(shù)、幾何尺寸計(jì)算及嚙合傳動(dòng)特征分析；漸開(kāi)線齒輪加工及變位齒輪傳動(dòng)；斜齒圓柱齒輪及直齒錐齒輪機(jī)構(gòu)的基本參數(shù)與幾何尺寸計(jì)算。

(4)輪系及其設(shè)計(jì)輪系的結(jié)構(gòu)、分類與應(yīng)用；輪系的傳動(dòng)比計(jì)算；行星輪系設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的基本問(wèn)題(包括類型的選擇、傳動(dòng)效率與齒數(shù)的確定)。

(5)其他常用機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)等其他常用機(jī)構(gòu)的主要類型與應(yīng)用舉例；機(jī)器人機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類及運(yùn)動(dòng)學(xué)簡(jiǎn)介。5.機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)(1)要有系統(tǒng)和全局的觀點(diǎn)要從機(jī)器和機(jī)械系統(tǒng)的總體功能去認(rèn)識(shí)與了解各種典型機(jī)構(gòu)的應(yīng)用特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)要求。

(2)注意掌握建立機(jī)構(gòu)及機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)模型的思路與方法學(xué)習(xí)如何應(yīng)用數(shù)學(xué)、力學(xué)、物理學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的理論與方法，針對(duì)機(jī)構(gòu)這一工程對(duì)象進(jìn)行合理的抽象、簡(jiǎn)化及等效等，以期達(dá)到更有效、更精確地進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。

(3)注意聯(lián)系工程實(shí)際和結(jié)合機(jī)械的實(shí)際結(jié)構(gòu)去認(rèn)識(shí)與掌握機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖與運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖要注意應(yīng)用前期課程的知識(shí)，特別是有關(guān)機(jī)械結(jié)構(gòu)、精度與誤差、制造工藝、材料性能等方面的理論知識(shí)和工程知識(shí)