《機(jī)構(gòu)、機(jī)器、機(jī)械的基本概念》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《機(jī)構(gòu)、機(jī)器、機(jī)械的基本概念(27頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、,1.1 本課程研究的對象及內(nèi)容 1.2 學(xué)習(xí)本課程的目的 1.3 如何進(jìn)行本課程的學(xué)習(xí) 1.4 機(jī)械原理學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀簡介,第一章 緒 論,本章重點(diǎn)、難點(diǎn) 本章主要介紹本課程的研究對象和主要內(nèi)容。 重點(diǎn)是熟悉本課程的研究對象以及研究內(nèi)容,對學(xué)科發(fā)展動向有一定了解。 難點(diǎn)是掌握機(jī)構(gòu)、機(jī)器、機(jī)械的基本概念、它們的作用、區(qū)別與聯(lián)系。,1.1 本課程研究的對象及內(nèi)容,機(jī)械原理又稱機(jī)器理論與機(jī)構(gòu)學(xué),是機(jī)械工程各專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程。本課程的理論知識對于機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、維修等方面具有十分重要的作用。,機(jī)械原理的研究對象是機(jī)械,研究內(nèi)容是有關(guān)機(jī)械的基本理論問題。,機(jī)械是機(jī)構(gòu)與
2、機(jī)器的總稱。,機(jī)構(gòu)的定義:用來傳遞與變換運(yùn)動和力的可動的裝置。,常用的機(jī)構(gòu)包括連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、齒輪系、間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、萬向聯(lián)軸器等。,機(jī)器的定義:一種用來變換或傳遞能量、物料與信息的機(jī)構(gòu)的組合。,實(shí)例:縫紉機(jī)、洗衣機(jī)、各類機(jī)床、運(yùn)輸車輛、農(nóng)用機(jī)器、起重機(jī)等。,注意:機(jī)構(gòu)的數(shù)量是有限的。,機(jī)器與機(jī)構(gòu)之間的關(guān)系機(jī)器是由機(jī)構(gòu)組成的。,例如,圖示單缸內(nèi)燃機(jī)中就包含了三種常用機(jī)構(gòu):連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)。,機(jī)構(gòu)的作用:一是用來將一種運(yùn)動形式(如旋轉(zhuǎn))變換成另外一種運(yùn)動形式,二是用來傳遞動力。 機(jī)器的作用:代替或減輕人類勞動,或?qū)⒁环N能量(物料、信息)形式轉(zhuǎn)換成另一種形式。,
3、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器的內(nèi)涵在不斷變化。但是,機(jī)器完成運(yùn)動變換和動力傳遞或轉(zhuǎn)換的本質(zhì)屬性不會改變。現(xiàn)代科技在機(jī)器中的應(yīng)用,只是使機(jī)器具有信息化、智能化和柔性化。,其中實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動的執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)是機(jī)器的核心,機(jī)器中各個(gè)機(jī)構(gòu)通過有序的運(yùn)動和動力傳遞來最終實(shí)現(xiàn)功能變換,完成工作過程。 機(jī)器中的運(yùn)動單元體稱為構(gòu)件。 因此,機(jī)器是把一個(gè)或幾個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動,變換成其他構(gòu)件所需的具有確定運(yùn)動的構(gòu)件系統(tǒng)。,自動洗衣機(jī)的組成:,本課程主要包括以下內(nèi)容: 機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的基本知識。 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析。 機(jī)器動力學(xué)。 常用機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)。 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。,本課程是研究機(jī)構(gòu)和機(jī)械運(yùn)動簡圖設(shè)計(jì)的一門重
4、要技術(shù)基礎(chǔ)課程。,機(jī)械原理所學(xué)的內(nèi)容是有關(guān)機(jī)械的基礎(chǔ)知識,是機(jī)械類各專業(yè)必修的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程。,1.2 學(xué)習(xí)本課程的目的,(1)為學(xué)習(xí)好機(jī)械類有關(guān)專業(yè)課打好理論基礎(chǔ)。 (2)為機(jī)械新產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)。 (3)為現(xiàn)有機(jī)械的合理使用和改進(jìn)打好基礎(chǔ)。 (4)現(xiàn)代世界各國間的競爭主要表現(xiàn)為綜合國力的競爭。,1.3 如何進(jìn)行本課程的學(xué)習(xí),搞清基本概念,理解基本原理,掌握機(jī)構(gòu)分析和綜合的基本方法。,著重研究以下兩大部分內(nèi)容: 1、研究各種機(jī)構(gòu)和機(jī)器所具有的一般共性問題。 2、研究各種機(jī)器中常用的一些機(jī)構(gòu)的性能及其設(shè)計(jì)方法,以及機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的問題。,注意培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)基本理論和方法去
5、發(fā)現(xiàn)、分析和解決工程實(shí)際問題的能力。,養(yǎng)成綜合分析、全面考慮問題的習(xí)慣。堅(jiān)持科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、一絲不茍的工作作風(fēng),講求實(shí)效的工程觀點(diǎn)。, 深刻理解課程中的基本概念。 掌握機(jī)械運(yùn)動簡圖的畫法,并習(xí)慣用簡圖來認(rèn)識機(jī)構(gòu)和機(jī)器。 掌握本課程的基本研究方法,如速度瞬心法、矢量方程圖解法等。 掌握各種典型機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、分析和設(shè)計(jì)方法。 善于將前后內(nèi)容聯(lián)系,融會貫通。 善于理論聯(lián)系實(shí)際,多看多想。 復(fù)習(xí)有關(guān)例題、習(xí)題,歸納總結(jié)解題思路。,具體要求:,1.4 機(jī)械原理學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀簡介,多種星際探測器,和平號空間站,國際空間站,空中客車A380的最大載客量為840人,最大航程16,000 km,是目前全球載
6、客量最大的飛機(jī)。,波音777-200LR客機(jī)的載客量為301人,最大飛行距離為17,500 km,是目前世界上航程最遠(yuǎn)的客機(jī)。,深井鉆探設(shè)備,沙漠石油鉆探作業(yè),定向鉆井是一種新技術(shù),可不用移動井架就能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離水平鉆探。,海洋石油鉆探平臺,海底探索,救助打撈,形形色色的水下機(jī)器人,6000米水下機(jī)器人,醫(yī)療機(jī)器人正輔助心臟病手術(shù),磁懸浮列車的動力學(xué)特性是懸浮控制與走行控制的關(guān)鍵因素,磁懸浮列車的運(yùn)行速度高達(dá)550 km/h,仿生機(jī)構(gòu)學(xué)的研究一直受到很大重視。不少國家積極開展對人的手指、手腕和手臂的結(jié)構(gòu)、動作原理和運(yùn)動范圍的分析研究,已研制出各種多自由度的生物電控或聲控的機(jī)械假手,造福于人類。同
7、時(shí),各種仿生步行機(jī)構(gòu)也不斷被研究出來。,另外,通過研制蛇形機(jī)構(gòu)來探測管道故障;通過魚游機(jī)構(gòu)研制來解決深水探測問題。 隨著人們對各種仿生機(jī)構(gòu)的深入研究,將會有利于創(chuàng)造出各種新穎的、具有特殊功能的新機(jī)構(gòu)來。,中國首臺擬人形機(jī)器人,翩翩起舞的機(jī)器人,仿真美女機(jī)器人,各式各樣的仿生機(jī)械,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,20世紀(jì)80年代中后期興起了對微型機(jī)械(或稱為微型機(jī)電系統(tǒng))的研制,以適應(yīng)生物、環(huán)境控制、醫(yī)學(xué)、航空航天、數(shù)字通信、傳感技術(shù)、靈巧武器等領(lǐng)域在微小型化方面提出的日益增長的要求。 微型機(jī)械在尺度、構(gòu)造、材料、制造方法和工作原理等方面都與傳統(tǒng)機(jī)械截然不同。微型機(jī)械具有體積小、重量輕、能耗低、集成度高和智能化高等特點(diǎn),它與多門學(xué)科緊密結(jié)合。 微型機(jī)械的出現(xiàn)還推動了處于機(jī)械原理學(xué)科前沿的微型光-機(jī)-電學(xué)分支的產(chǎn)生,開始了對微型機(jī)構(gòu)的尺寸效應(yīng)、精確度、運(yùn)動變換和動力傳遞以及運(yùn)動過程中動態(tài)特性等的研究。,