1、機械原理第一章第一章 緒緒 論論1-1 本課程研究的對象及內容本課程研究的對象及內容1-2 學習本課程的目的學習本課程的目的1-3 如何進行本課程的學習如何進行本課程的學習1-1 1-1 本課程研究的對象及內容本課程研究的對象及內容1研究對象機械實例：工件自動裝卸裝置六自由度工業機器人2研究內容 機構是指一種用來傳遞與變換運動和力的可動裝置。 機器是指一種執行機械運動裝置，可用來變換和傳遞能量、物料和信息。有關機械的基本理論內燃機控制系統控制系統示示教教板板操操作作機機是機構和機器的總稱。一部機器可能包含多種類型的機構，也可能只包含一種機構。一部機器可能包含多種類型的機構，也可能只包含一種機構

2、。什么是機構呢？什么是機構呢？機構可以定義為：機構可以定義為：是指一種用來傳遞與變換運動和力的可動裝置。如常見的機構有帶傳動機構、鏈傳動機構、齒輪機構、凸輪機構、螺旋機構等等。連桿機構連桿機構凸輪機構凸輪機構齒輪機構齒輪機構（1）機構機器和機構的概念機器和機構的概念（2）機器 是指一種執行機械運動裝置，可用來變換和傳遞能量、物料和信息。機器例如：電動機、內燃機用來變換能量； 根據機器工作類型的不同，機器一般可以分為根據機器工作類型的不同，機器一般可以分為動力機器動力機器、工作機器工作機器和和信息機器信息機器三類。三類。 動力機器動力機器的功用是將任何一種能量變換成機械能，或者將機械能變的功用是

3、將任何一種能量變換成機械能，或者將機械能變換成其他形式的能量。例如，內燃機、渦輪機、電動機、發電機等。換成其他形式的能量。例如，內燃機、渦輪機、電動機、發電機等。 工作機器工作機器的功用是完成有用的機械功或搬運物品。例如，金屬切削的功用是完成有用的機械功或搬運物品。例如，金屬切削機床、軋鋼機、織布機、包裝機、汽車機車、飛機、起重機輸送機等。機床、軋鋼機、織布機、包裝機、汽車機車、飛機、起重機輸送機等。 信息機器信息機器的功用是完成信息的傳遞和變換，例如，復印機、打印機的功用是完成信息的傳遞和變換，例如，復印機、打印機、繪圖機、傳真機、照相機等。、繪圖機、傳真機、照相機等。汽車、起重機用來傳遞物

4、料；計算機用來變換信息。 由于各種機器的主要組成部分都是各種機構。所以可以說，機器乃是一種可用來變換或傳遞能量、物料與信息的機構組合。 機器按其用途可分為兩類：凡將其他形式的能量轉換為機械能的機器稱為原動機；凡利用機械能來完成有用功的機器稱為工作機。（3）機器的結構 傳統的機器由如下三個部分組成：原動部分傳動部分執行部分機床用來變換物料的狀態；現代機器一般由如下四個部分組成：機器和機構的概念機器和機構的概念(2/3)控制部分原動部分傳動部分執行部分 而現代先進的機器則由以下五個部分組成：位形檢測控制系統驅動-傳動機構執行機構智能系統工作系統鉗物機構鉗物機構(avi)鉗物機構鉗物機構(avi)結

5、論：結論：機械是機器與機構的總稱機械是機器與機構的總稱機械機械機器機器機構機構 特點：特點： 人為人為實物實物的組合體；的組合體； 各各實物實物間具有確定的相對運動間具有確定的相對運動(不會亂動不會亂動)； (機器機器)能轉換能量形式或代替人作有益的機械功。能轉換能量形式或代替人作有益的機械功。 修改為：修改為： 由若干構件組成；由若干構件組成； 各構件間具有確定的相對運動；各構件間具有確定的相對運動； 能做有益功或轉換機械能。能做有益功或轉換機械能。 機構機構和機器機器的區別只是一個只是一個系統系統，而除構件系統外，還包含電氣、液壓等其它系統只用來傳遞運動和力只用來傳遞運動和力，而除傳遞運動

6、和力外，還具有變換或傳遞能量、物料和信息的功能1-2 1-2 學習本課程的目的學習本課程的目的1-3 1-3 如何進行本課程的學習如何進行本課程的學習 課程性質、任務及作用 機械未來發展 掌握本課程的特點 注重理論聯系實際 逐步建立工程觀點 認真對待每個教學環節有關機械的基本理論有關機械的基本理論（1）機構的結構分析 1）研究機構是怎樣組成的，其組成對運動的影響，以及機構具有確定運動的條件。2）研究機構的組成原理及機構的結構分類。3）如何繪制機構運動簡圖的問題。（2）機構的運動分析 介紹對機構進行運動分析（包含位移、速度及加速度分析）的基本原理及方法。（3）機器動力學 1）分析機器在運轉過程中

7、其各構件的受力情況，以及這些力的作功情況。（5）機械傳動系統運動方案的設計 研究在進行具體機械設計時機構的選型、組合、變異及機械傳動系統運動方案的設計等問題。（4）常用機構的分析與設計 研究常用機構（如連桿機構、凸輪機構、齒輪機構等）的類型、工作原理及運動特性分析和機構設計的基本原理及方法。有關機械的基本理論有關機械的基本理論(2/2)機械設計的一般過程：機械設計的一般過程：需求需求分析分析機械方案機械方案設設 計計機械方案機械方案運動分析運動分析機械方案機械方案動力分析動力分析機機 械械造型設計造型設計機械工作機械工作能力設計能力設計確確 定定工藝方案工藝方案確確 定定工藝參數工藝參數機械結

8、構機械結構設設 計計機械產品設計的三種類型機械產品設計的三種類型 1.開發性設計 沒有參照的產品設計，僅僅是根據抽象的設計原理和要求，設計出在質量和性能方面滿足目的要求的產品或系統。產品的工作原理，主體結構，所實現的功能，這三者中至少有一項是首創的才可以認定為開發性設計。開發性設計的過程最復雜，創新性強。比如最初的錄像機、攝像機、電視機的設計就是屬于開發性設計。 2.適應性設計 工作原理、功能結構基本保持不變，對現有產品進行局部更改，或用微電子技術代替原有的機械結構或為了進行微電子控制對機械結構進行局部適應性設計，以使產品的性能和質量增加某些附加值。 3.變型設計 工作原理、功能結構基本保持不

9、變，對現有產品尺寸大小或布置方式的改變，以適應量的變化要求。不但功能原理不變，而且不會出現材料、工藝、應力等方面的新問題。 機械產品設計的原則機械產品設計的原則 1.創新原則 2.實用原則 3.經濟原則 4.美觀原則 5.道德原則 6.技術規范原則 7.可持續發展原則 本課程的地位、任務及作用本課程的地位、任務及作用 機械原理課程是研究機械基礎理論的一門科學，是機械類各專業的一門主干技術基礎課程，在創新設計機械所需的知識結構中也占有核心地位。（1）地位（2）任務 本課程的任務是使學生掌握機構學和機器動力學的基本理論、基本知識和基本技能，學會各種常用基本機構的分析和綜合方法，并具有按照機械的使用

10、要求進行機械傳動系統方案設計的初步能力。（3）作用 在培養高級機械工程技術人才的全局中，本課程不僅為學生學習相關技術基礎和專業課程起到承前起后的作用，而且為今后從事機械設計和研究工作起到增強適應能力和開發創新能力的作用。一、認識機械，了解機械一、認識機械，了解機械二、掌握方法，分析機械二、掌握方法，分析機械三、開闊思路，設計和創新機械三、開闊思路，設計和創新機械四、更新觀念，發展機械學科四、更新觀念，發展機械學科本課程的學習目的和作用本課程的學習目的和作用實例： 微小機器人內窺鏡系統智能機器人機械未來發展的兩個方向： （1）微機械（2）智能機械掌握本課程的特點掌握本課程的特點 本課程要用到理論

11、力學等先修課程的知識。 但并不是這些課程的簡單重復和堆砌，而是要學生運用所學的知識解決工程實際中所遇到的問題。 所以本課程的學習不同于理論課程的學習，也不同于專業課，而具有一定的理論系統性及邏輯性和較強的工程實踐性的特點。 在學習本課程時應注意: 掌握基本的概念、原理及機構的分析與綜合的方法。掌握基本的概念、原理及機構的分析與綜合的方法。注重理論聯系實際注重理論聯系實際 本課程是著重研究一般機械的共性問題，即機構的結構分析和綜合的基本理論及方法。這些理論和方法是緊密為工程服務的。 在學習過程中要注意這些理論和方法： 1 1）在理論上建立和推演的嚴密性和邏輯性；）在理論上建立和推演的嚴密性和邏輯

12、性； 2 2）如何在工程實際中的應用；）如何在工程實際中的應用； 3 3）隨時留意日常生活和生產中遇到的各種機械，以豐富自）隨時留意日常生活和生產中遇到的各種機械，以豐富自己的感性認識，并用它們認識分析這些機械，以加深理解。己的感性認識，并用它們認識分析這些機械，以加深理解。初步建立工程觀點初步建立工程觀點 本課程要用到很多與工程有關的名詞、符合、公式、標準及參數和一些簡化方法，如倒置、反轉、轉化、當量、等效、代換等等。 在機構分析與綜合中，除解析法外還介紹圖解法、實驗法以及試湊法等一些工程中實用的方法。 在學習時應注意： 對名詞應正確理解其含義，對公式應著重于應用，而對方對名詞應正確理解其含義，對公式應著重于應用，而對方法則著重掌握其基本原理和作法。法則著重掌握其基本原理和作法。 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。這就要求設計者具有分析、多種方法，其解一般也不是唯一的。這就要求設計者具有分析、判斷、決策的能力，要養成綜合分析、全面考慮問題的習慣和科判斷、決策的能力，要養成綜合分析、全面考慮問題的習慣和科學嚴謹、一絲不茍的工作作風。學嚴謹、一絲不茍的工作作風。認真對待教學的每一個環節認真對待教學的每一個環節 本課程全部教學工作