1-機(jī)械發(fā)展史.ppt

1、機(jī)械發(fā)展史 14汽修班、14機(jī)電一體化,機(jī)械的發(fā)展歷程,機(jī)械設(shè)計(jì)及理論的發(fā)展歷程,古 代 近 代 現(xiàn) 代,機(jī)械的發(fā)展歷程概述,阿基米德用螺旋將水提升至高處，那就是今天的螺旋式輸送機(jī)的始祖。,遠(yuǎn)古時(shí)代,簡(jiǎn)單機(jī)械：杠桿、車輪、滑輪、斜面、螺旋等。,公元前3000年，在修建金字塔的過程中，就使用了滾木來搬運(yùn)巨石。,在埃及首都開羅郊外的吉薩，有一座舉世聞名的胡夫金字塔。作為人造建筑的世界奇跡，胡夫金字塔首先是世界上最大的金字塔，是第四王朝第二個(gè)國王胡夫的陵墓，建于公元前2690年左右。在1888年巴黎建筑起埃菲爾鐵塔以前，它一直是世界上最高的建筑物。原高146.5米，因年久風(fēng)化，頂端剝落10米，現(xiàn)高1

2、36.5米；底座每邊長230多米，現(xiàn)長220米，三角面斜度52度，塔底面積52 900平方米；塔身由230萬塊石頭砌成，每塊石頭平均重2.5噸，有的重達(dá)幾十噸；有學(xué)者估計(jì)，如果用火車裝運(yùn)金字塔的石料，大約要用60萬節(jié)車皮；如果把這些石頭鑿碎，鋪成一條一尺寬的道路，大約可以繞地球一周。據(jù)說，10萬人用了30年的時(shí)間才得以建成。該金字塔內(nèi)部的通道對(duì)外開放，該通道設(shè)計(jì)精巧，計(jì)算精密，令世人贊嘆。,用水力鼓風(fēng)煉鐵，其中應(yīng)用了齒輪和連桿機(jī)構(gòu),古代中國,水排東漢,用一頭牛驅(qū)動(dòng)八臺(tái)磨盤，其中應(yīng)用了齒輪系。,連 磨晉 代,用腳踏板驅(qū)動(dòng)的 加工木棒的車床,中世紀(jì) 歐洲,利用曲軸的研磨機(jī),中世紀(jì) 歐洲,13世紀(jì)以

3、后，機(jī)械鐘表在歐洲發(fā)展起來。,連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)等在古代機(jī)械中即已經(jīng)有所應(yīng)用。在達(dá)芬奇時(shí)代，現(xiàn)在最常用的一些機(jī)構(gòu)型式即已基本知曉。,近 代： 18世紀(jì)中葉 20世紀(jì)中葉,動(dòng)力的變革 材料的變革 加工手段的變革 生產(chǎn)模式的變革 機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)的變革 機(jī)械理論和設(shè)計(jì)方法的建立,近代 動(dòng)力的變革,蒸汽機(jī)給人類帶來了強(qiáng)大的動(dòng)力，各種由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)業(yè)機(jī)械 紡織機(jī)、車床等，如雨后春筍般出現(xiàn)。,首先是動(dòng)力的變革推動(dòng)了機(jī)械的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。,1765年，瓦特（Watt）改良了蒸汽機(jī)。揭開了第一次工業(yè)革命的序幕。,古代機(jī)械的動(dòng)力：人力、畜力和水力。,動(dòng)力制約了機(jī)械的發(fā)展。,蒸汽機(jī)無法實(shí)現(xiàn)小型化，所以在

4、當(dāng)時(shí)的工廠里采用集中驅(qū)動(dòng)的方式。,蒸汽機(jī)時(shí)代的紡織工廠,19世紀(jì)，第二次工業(yè)革命 電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)發(fā)明,與此同時(shí)，戴姆勒也發(fā)明出了他的第一輛四輪汽車。,1886年，本茨發(fā)明的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的三輪車被授予專利。,萊特兄弟,1903,19世紀(jì)中葉，發(fā)明了煉鋼法，從那時(shí)一直到現(xiàn)在，鋼鐵始終是制造機(jī)械最主要的材料。,18世紀(jì)末，現(xiàn)代車床的雛形在英國問世; 19世紀(jì)中葉, 通用機(jī)床的各種類型已大體齊備； 19世紀(jì)末，自動(dòng)機(jī)床、大型機(jī)床出現(xiàn)。,近代 材料的變革,近代 加工手段的變革,近代 生產(chǎn)模式的變化,社會(huì)需求日益增長。 20世紀(jì)初葉，機(jī)械制造進(jìn)入了大批量生產(chǎn)模式的時(shí)代。,進(jìn)行大批量生產(chǎn)的要求。,近代

5、機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)的變革,提高生產(chǎn)率的需要。 基于動(dòng)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(shì)。,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),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(dòng)成為可能。,20世紀(jì) 各種大傳動(dòng)比、結(jié)構(gòu)緊湊的新型傳動(dòng)， 高速的步進(jìn)機(jī)構(gòu)， 精密的滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)， 機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新一直到今天也沒有停止。,機(jī)器的發(fā)展，呼喚著機(jī)械的理論和設(shè)計(jì)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)。,近代 機(jī)械理論和設(shè)

6、計(jì)方法的建立,材料學(xué),機(jī)器要運(yùn)動(dòng)、要傳遞力，因此，最先發(fā)展起來的是：,材料學(xué),隨著機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度的不斷提高，機(jī)器的振動(dòng)、速度波動(dòng)等問題引起了人們的重視，機(jī)械動(dòng)力學(xué)發(fā)展起來。,材料學(xué),工程圖學(xué),但是，這些方法都基于圖解和手工計(jì)算。,現(xiàn) 代： 20世紀(jì)中葉 ,計(jì)算機(jī)的發(fā)明 科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上劃時(shí)代的大事。,現(xiàn)代機(jī)器的出現(xiàn) 計(jì)算機(jī)使機(jī)械設(shè)計(jì)方法面目一新,現(xiàn) 代： 機(jī)器人的出現(xiàn),隨著計(jì)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(tái)。 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。,清洗飛機(jī)的機(jī)器人,隧道鑿巖的機(jī)器人,第一汽車制造廠的

7、汽車裝配生產(chǎn)線,幾 種 工業(yè)機(jī)器人,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。,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,數(shù)控車床,數(shù)控加工中心,計(jì)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。,現(xiàn)代機(jī)器向主動(dòng)控制、信息化和智能化方向發(fā)展， 從這個(gè)意義上講，正如有的學(xué)者所說：,“今后的機(jī)器都將是機(jī)器人”。,現(xiàn) 代：機(jī)械理論和設(shè)計(jì)方法面目一新,20世紀(jì)最后30年，計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及極大地推動(dòng)了機(jī)械分析與設(shè)計(jì)方法的革新。 計(jì)算機(jī)計(jì)算代替了手工計(jì)算法和圖解方法。 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、有限元法、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)等現(xiàn)代