第1章 绪论
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第一章 绪论
1.1.2 人工智能的起源与发展
孕 育 期 （ 1956年前） 形 成 期 （ 1956－1970年） 暗 淡 期 （ 1966－1974年） 知识应用期 （ 1970－1988年） 集成发展期 （ 1986年至今）
1.1.2 人工智能的起源与发展
孕 育 期 （ 1956年前）
亚里斯多德（公元前384—322）：古希腊伟大的哲学家和思 想家，创立了演绎法。他提出的三段论至今仍然是演绎推理的 最基本出发点。
AI的严格定义依赖于对智能的定义，即要定义人工智能，首先应该定义智能；但 智能本身也还无严格定义。
一般解释：人工智能就是用人工的方法在机器（计算机）上实现的智能，或称机 器智能、计算机智能。
1.1.1 人工智能的定义
知识与智能 知识 人们通过体验、学习或联想而知晓的对客观世界规律性的认识，包括事实、
能理论框架，使人工智能进入一个新的发展时期 。
1.1.2 人工智能的起源与发展
中国的AI研究
1981年中国人工智能学会在长沙艰难成立，其后长期得不到国内科技界的认同，只能 挂靠中国社会科学院哲学研究所，直到2004年，才得以“返祖归宗”，挂靠到中国科 学技术协会。
1985年前，人工智能在西方国家得到重视和发展，而在苏联却受到批判；我国人工智 能也与“特异功能”一起受到质疑，人工智能学科群专著不能公开出版。
（表处理语言）。 1961年，明斯基发表了“走向人工智能的步骤”的论文，推动了人工智能的发展。 1965年，鲁宾逊提出了归结（消解）原理。费根鲍姆开发第一个专家系统DENDRAL，
用于质谱仪分析有机化合物的分子结构
1.1.2 人工智能的起源与发展
暗 淡 期 （ 1966－1974年）
由于一些人工智能研究者被“胜利冲昏了头脑”，盲目乐观，对人工智能的未来发展 和成果做出了过高的预言，而这些语言的失败，给人工智能的声誉造成重大伤害。 当时的人工智能主要存在下列三个局限性：
第一章绪论
2、农业的根本特性
（1）农业的本质特征——自然再生产与经济再生产相交织
农业具有生产对象具有其固有的生长、发育、繁殖的规律；土地是必不可少的、重要的生产资料农业生产与外界自然环境关系密切；农业内部各生产门类之间相互依存；农业生产时间与劳动时间不一致；农产品具有消费资料与生产资料的双重属性；农产品具有鲜活易腐烂且体积大等一般特征。
由于农业是人类直接利用生物、太阳能、土壤、气候等自然力的生产活动，农业生产一方面是人类劳动产品、劳动力和生产关系等经济现象的再生产过程，同时又是生物的生长和繁衍及其与自然界进行物质和能量相互转换的自然现象的再生产过程。因此，经济再生产与自然再生产相交织是农业的根本特性。
自然再生产---指生物依靠自然环境和自身的生活机能而进行的自然生长发育过程（生物的自然生长发育过程），即生物有机体同自然环境之间不断进行物质、能量交换和转化的过程。自然再生产过程是生物通过自身的代谢活动而实现的，它是农业再生产的自然基础。亦可理解为：作为农业生产对象的动、植物（和微生物）通过自身的生长、发育、繁殖而自行增殖的过程。
社会功能包括为农民提供谋生手段和就业机会、提供生活和社交场所；有助于形成和维持农村生活模式及社区活动；减少农村人口盲目向城市流动，保持社会稳定，形成社会资本；在发展中国家，农业还可以消除贫困，替代社会福利保障。
粮食安全功能指所有人在人任何时候都在经济上有能力并且可以获得足够数量卫生安全和营养的食物。其构成要素为充足的供给、供给的稳定性、粮食的可获得性、食物的卫生安全、质量和偏好等。其实现途径为依靠自己生产（自给自足）、依靠进口及二者结合。开放贸易有助于稳定世界农产品市场，反之又有利于稳定粮食进口国的价格和保障其国家粮食安全。
农业除了确保粮食和其它农产品的供给之外，还要发挥防止洪涝灾害、涵养水源、防止土壤侵蚀和水土流失、处理有机废弃物、净化空气、提供绿色景观和自然景观，以及传统文化的继承等多方面的作用。目前，欧盟、日本和韩国等国，已经将农业的多功能性作为保护其国内农业和农产品市场，维持其高度农业保护政策的口实。
（1）农业的本质特征——自然再生产与经济再生产相交织
农业具有生产对象具有其固有的生长、发育、繁殖的规律；土地是必不可少的、重要的生产资料农业生产与外界自然环境关系密切；农业内部各生产门类之间相互依存；农业生产时间与劳动时间不一致；农产品具有消费资料与生产资料的双重属性；农产品具有鲜活易腐烂且体积大等一般特征。
由于农业是人类直接利用生物、太阳能、土壤、气候等自然力的生产活动，农业生产一方面是人类劳动产品、劳动力和生产关系等经济现象的再生产过程，同时又是生物的生长和繁衍及其与自然界进行物质和能量相互转换的自然现象的再生产过程。因此，经济再生产与自然再生产相交织是农业的根本特性。
自然再生产---指生物依靠自然环境和自身的生活机能而进行的自然生长发育过程（生物的自然生长发育过程），即生物有机体同自然环境之间不断进行物质、能量交换和转化的过程。自然再生产过程是生物通过自身的代谢活动而实现的，它是农业再生产的自然基础。亦可理解为：作为农业生产对象的动、植物（和微生物）通过自身的生长、发育、繁殖而自行增殖的过程。
社会功能包括为农民提供谋生手段和就业机会、提供生活和社交场所；有助于形成和维持农村生活模式及社区活动；减少农村人口盲目向城市流动，保持社会稳定，形成社会资本；在发展中国家，农业还可以消除贫困，替代社会福利保障。
粮食安全功能指所有人在人任何时候都在经济上有能力并且可以获得足够数量卫生安全和营养的食物。其构成要素为充足的供给、供给的稳定性、粮食的可获得性、食物的卫生安全、质量和偏好等。其实现途径为依靠自己生产（自给自足）、依靠进口及二者结合。开放贸易有助于稳定世界农产品市场，反之又有利于稳定粮食进口国的价格和保障其国家粮食安全。
农业除了确保粮食和其它农产品的供给之外，还要发挥防止洪涝灾害、涵养水源、防止土壤侵蚀和水土流失、处理有机废弃物、净化空气、提供绿色景观和自然景观，以及传统文化的继承等多方面的作用。目前，欧盟、日本和韩国等国，已经将农业的多功能性作为保护其国内农业和农产品市场，维持其高度农业保护政策的口实。
第一章 绪论
第一章 绪 论一、学习导引1、 流体的压缩性和热胀性流体具有质量，单位体积里的质量称为密度，记作ρ，其单位是3/m kg 。
流体的密度与压强p 和温度T 有关，即),(T p ρρ=,以上称为流体的状态方程。
气体的状态方程为RT p ρ= （1-1）式中，p 是压强，单位是2/m N 或Pa;T 是绝对温度,单位是K （开）；R 是气体常数，对于空气，)/(287K kg m N R ⋅⋅=。
密度的倒数称为比容，记作ρ/1=v ，单位是kg m /3，它表示单位质量流体所占据的体积。
温度和压强的变化都会引起密度的变化，根据全微分的概念，密度的变化率为dT dp dT Tdp p d T ακρρρρρρ-=∂∂+∂∂=11 （1-2） 式中，Tvv T T ∂∂=∂∂-=11ρρα，称为热膨胀系数，单位是1/K 。
它表示增加单位温度时，体积的变化率。
pvv p ∂∂-=∂∂=11ρρκ （1-3） 称为体积压缩稀疏，它表示在温度不变时，增加单位压强所引起的体积压缩率。
κ的倒数记作E ，称为体积弹性系数，即vpvp E ∂∂-=∂∂=ρρ（1-4） 单位是Pa ，它表示体积压缩率为1时所需的压强增量。
由RT p ρ=知气体的体积弹性系数ρ1=E (1-5)液体在20℃时的体积弹性系数)(0B p pnp E += (1-6) 2、流体的粘性粘性是流体抵抗变形运动的能力。
粘性产生的原因是流体的分子之间存在内聚力以及流体内部存在剧烈的动量交换。
粘性切应力是粘性的具体表现。
粘性切应力τ与流体微团的角变形速率有关。
对于一元流动，dyduμτ= （1-7）式中，μ称为流体的动力粘性稀疏，单位是2/m s N ⋅。
流体的运动粘性系数记作υ，其定义是ρμν= 单位是s m /2。
3、表面张力液体的表面有张力。
液体自由面上单位长度的流体线所受到的拉力称为表面张力稀疏，记作σ，单位是m N /。
液体与固体壁面接触时，在液体壁面与固壁面的交界处作液体表面的切面，此切面与固壁面在液体内部所夹的角度θ称作接触角。
第1章机械原理-绪论
的组合体。
2.零件 －独立的制造单元(制造的单元体) 零件 构件 －独立的运动单元(运动的单元体) 内燃机 曲柄滑块机构
一个构件是由一个零件如内燃机中活塞 或多个零件刚性组成。彼此之间无相对运动。 如内燃机中连杆
湘潭大学
套筒
螺栓
垫圈 螺母
连杆体 轴瓦
作为一名工程技术人员，同学们在今后的工 作岗位上将会接触各种各样的通用或专用机 械，因此必须掌握机械方面的基础知识。
设计出满足功能与制造要求的机构和机械零件 任务 研究的内容：
（1）机械设计基础知识
（2）常用机构及传动设计 （3）通用零件设计 （4）有关机械总体设计中的一些问题 （5）机械现代设计方法与手段的概念和特点
内燃机
2.工件自动载送装置 含带传动、蜗杆传动、 凸轮机构、连杆机构等。
滑杆左移时，夹持器将 工件夹住。
滑杆带着工件右移时，夹 持器动爪受挡块的压迫将 工件松开，工件落入载送 器被传送到下一道工序。
动画
强调代替人类完成有用工作
机器的共有特征：
①人造的实物组合体；
工件 定爪 动爪 装配夹具 工件载送器
天然工具 ——→简单机器 ——→工业革命 ——→现代机器
人类在征服自然中
改革开放后：我国机械工业得到了长足发展。
任何机械都经历了：简单→复杂的发展过程。 以起重机为例，它经历了： 斜面 →杠杆 →起重轱辘 →滑轮组→手动(电动)葫芦 →现代起重机 （包括：龙门吊、鹤式吊、汽车吊、卷扬机、叉车、电梯－电脑控制）。
典型机器的分析： 1.内燃机 活塞的往复运动通过连杆变位曲轴的连续 转动，该组合体称为：曲柄滑块机构 凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀； 称为：凸轮机构 两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之 间形成协调动作， 称为：齿轮机构 各部分协调动作的结果，就将燃料中化 学能转化为曲轴旋转的机械能。
2.零件 －独立的制造单元(制造的单元体) 零件 构件 －独立的运动单元(运动的单元体) 内燃机 曲柄滑块机构
一个构件是由一个零件如内燃机中活塞 或多个零件刚性组成。彼此之间无相对运动。 如内燃机中连杆
湘潭大学
套筒
螺栓
垫圈 螺母
连杆体 轴瓦
作为一名工程技术人员，同学们在今后的工 作岗位上将会接触各种各样的通用或专用机 械，因此必须掌握机械方面的基础知识。
设计出满足功能与制造要求的机构和机械零件 任务 研究的内容：
（1）机械设计基础知识
（2）常用机构及传动设计 （3）通用零件设计 （4）有关机械总体设计中的一些问题 （5）机械现代设计方法与手段的概念和特点
内燃机
2.工件自动载送装置 含带传动、蜗杆传动、 凸轮机构、连杆机构等。
滑杆左移时，夹持器将 工件夹住。
滑杆带着工件右移时，夹 持器动爪受挡块的压迫将 工件松开，工件落入载送 器被传送到下一道工序。
动画
强调代替人类完成有用工作
机器的共有特征：
①人造的实物组合体；
工件 定爪 动爪 装配夹具 工件载送器
天然工具 ——→简单机器 ——→工业革命 ——→现代机器
人类在征服自然中
改革开放后：我国机械工业得到了长足发展。
任何机械都经历了：简单→复杂的发展过程。 以起重机为例，它经历了： 斜面 →杠杆 →起重轱辘 →滑轮组→手动(电动)葫芦 →现代起重机 （包括：龙门吊、鹤式吊、汽车吊、卷扬机、叉车、电梯－电脑控制）。
典型机器的分析： 1.内燃机 活塞的往复运动通过连杆变位曲轴的连续 转动，该组合体称为：曲柄滑块机构 凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀； 称为：凸轮机构 两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之 间形成协调动作， 称为：齿轮机构 各部分协调动作的结果，就将燃料中化 学能转化为曲轴旋转的机械能。
第1章绪论
机器人焊接
机器人去毛刺
工业机器人的定义： 其操作机是自动控制的，可重复编程、多用途，并可对三个和三个以上的轴 进行编程。它可以是固定式或移动式。在工业自动化中使用。 工业机器人包括操作机和控制系统（硬件和软件）。 所谓操作机是一种机器，其机构通常是由一系列相互铰接或相对滑动的构件 所组成。它通常有几个自由度，用以抓去或移动物体。
数控加工中的工业机器人
工业机器人的组成
示教板
用于输入控制命令 或控制程序
控制系统
用于控制操作机各关节 内伺服电机的运动
操作机
在控制系统的控制下，实现 各种复杂运动。每个关节内 有电动机和减速器
电机底座 轴壳
减速器
滚子轴承
基座
本课程的几个特点
涉及面广 关系多─因与诸多先修课关系密切。 要求多─强度、刚度、寿命、工艺、重量、安全、经济性。 门类多─各类零件，各有特点，设计方法各异。 公式多─计算多，有解析、半解析式、经验、半经验的及定义式。 图表多─结构图、分析图、原理图、示意图、曲线图、标准、经 验数表。
模块化——标准化的高级形式.，也是工业化时代的产物，大约是在20世纪 中期发展起来的一种标准化形式。它产生的背景同产品和工程的复杂程度增高 有极密切的关系。高度现代化的舰船武器系统、大型装备、航天器和电子设备 等高度复杂的产品的快速设计和快速生产向传统的设计方式和生产模式提出了 挑战。一些工业发达国家研制的舰船武器系统、指挥系统和火控系统，早在20 世纪70年代就已经采用了模块化的设计方法，而英国从60年代后期就应用模块 化概念开发武器系统。由于集成电路的发展。美国首先出现了标准电子模块， 美国海军从70年代开始大力推广这一技术。
重任。
大量地设计制造和广泛采用各种先进的机器，可大大加强促进国
1 绪论
1.3.2 生物分子
生物分子是生物体和生命现象的结构基础和 功能基础，是生物化学研究的基本对象。 生物分子的主要类型包括： 糖、脂、核酸和蛋白质等生物大分子 维生素、辅酶、激素、核苷酸和氨基酸等。
生物大分子基本特征
生物分子中最重要的是糖、脂、核酸和蛋白 质四类物质，分子量一般都很大，所以又称 为生物大分子。 生物大分子具有如下特征：
静态生物化学
动态生物化学
1.2 生物化学与其它学科 的关系
生理学
化学
生 物 化 学
生 物 学
栽培、育种
遗传学
生态
近代生物化学的发展
植物生化 农业生化 无机生化 动物生化 微生物生化 病理生化 食品生化
生物化学分支 有机生化
生理生化 临床生化
生物工程 基因工程 发酵工程 蛋白质工程 酶工程
1.3 生物体的化学组成
3.性犯罪引起的死亡：鉴定时可在受害者 身体及其衣服等犯罪现场中找到精子，或是污 渍中有酸性磷酸酯酶活力，即使进行绝育手术 的罪犯也能发现这种酶活力。
个人识别和亲子鉴定
1. 免疫法和多态蛋白鉴定法 2. DNA“指纹图谱”用于个人识别和亲子鉴定 3. 从个体的特征上来进行个人识别
刑事侦察中的生化
课程结构及课时安排
第一章 第三章 第四章 第五章 第二章 第六章 第七章 绪论 蛋白质 酶化学 核酸 生物膜的结构与功能 生物氧化和生物能 代谢 2 6 6 6 2 3 7
生 命 大 分 子
生物代谢能 量的产生和储 藏及大分子前 体的生物合成
参考书目
李惟《生物化学》(上、下) 化学工业出版社，2004
自然界所有的 生命物体都由 三类物质组成： 水、无机离子 和生物分子
第1章 绪论
《森林防火条例 》
1988年1月16日国务院公布，自1988年3月15日起施行 目 录 第一章 总则
第二章
第三章 第四章 第五章 第六章
森林防火组织
森林火灾的预防 森林火灾的扑救 森林火灾的调查和统计 奖励与处罚
第七章
附则
火 火 火！
什么是火？
火是一种自然现象，它是可燃物与氧等 助燃物质发生剧烈氧化反应，并伴有放 热发光的燃烧现象。
我国森林火灾的特点
损失严重
1987年 中国大兴安岭 133万公顷
大面积森林火灾多发生在偏远山区和林区 森林火灾波动性大 目前森林火灾大幅下降
我国林火管理目标
从生态观点出发，根据森林的实际情况和现代技 术的理论水平，进行综合森林防火规划，采用人 为和天然的多种防火措施，有效地控制森林火灾， 使森林火灾的发生控制在允许范围之内，并将森 林火灾的损失限制在一定经济水平，充分发挥火 的有益生态效益，以维护生态平衡，繁荣林区经 济。
——最大限度地控制森林火灾的发生与发展，充分 发挥林火的生态效益。
四、我国森林火灾划分标准
分类
五、我国森林防火管理法律 制度及依据
中国华人民共和国森林法 森林防火条例
中华人民共和国森林法实施条例
六、森林防火主要内容
林火基础理论 林火与环境 林火与生态系统 森林火灾预防 林火扑救 火的应用 林火评价
而美国、加拿大、澳大利亚、俄罗斯等国，虽然防火灭 火手段先进，但由于地广林多，加之受气侯的影响，森 林火灾仍然很严重。
中国森林防火吉祥物“威威” 中国森林防火吉祥物诞生于2007年4月4日，名字叫“威 威”，其名字与保卫的“卫”字谐音。 防火虎“威威”身穿森林消防制服，背负风力灭火机，帽徽 为中国森林防火徽标，胸前的“CFFM”是“CHINA FOREST FIRE MANAGEMENT”（中国森林防火）的英文 缩写。
第一章 绪论
实 地 地 形 图
测绘 测设
5
1.2 地球形状和大小
一、地球的自然形体 不规则的曲面。 不规则的曲面。 最高点： 8844.43米 最高点：珠峰 8844.43米， 最低点： 11022米 最低点：马氏海沟 -11022米。 相差约20km 20km。 相差约20km。 在不规则的曲面上无法进行 计算和绘图。 计算和绘图。 人们找寻一个理想几何体 来代表地球形状和大小， 来代表地球形状和大小， 需满足二个条件： 需满足二个条件： 1、与地球自然形体十分接近 2、可以用数学公式来表达
6 0
24
°
°
°
6、高斯平面坐标系的建立 中央子午线的投影为X 中央子午线的投影为X‘轴，赤道投影为Y’轴， 赤道投影为Y 原点为O 原点为O‘轴，X’，Y‘称为坐标自然值。 称为坐标自然值。
25
为了使横坐标不出现负值， 西移500千米， 500千米 为了使横坐标不出现负值，将X‘西移500千米， 并且在横坐标前冠以带号形成高斯通用坐标系。 并且在横坐标前冠以带号形成高斯通用坐标系。 X，Y称为坐标通用值。 称为坐标通用值。 X=X‘ X=X‘ 带号N 500000米 带号N Y＇+500000米 Y=
18
2、高斯投影的原理
高斯投影采用分带投影。 高斯投影采用分带投影。将椭球面按 采用分带投影 高斯投影平面 一定经差分带，分别进行投影。 一定经差分带，分别进行投影。
N 中 央 子 午 线
c
赤道
S
பைடு நூலகம்
19
3、高斯投影特点 投影后角度保持不变 中央子午线长度不变 经线和纬线长度有所变形
中 央 子 午 线
问题的提出： 问题的提出： 为什么在小范围内可以用 水平面来代替水准面进行计算。 水平面来代替水准面进行计算。 一、地球曲率对水平距的影响 地面上AB两点 地面上AB两点 AB 投影在水平面上的长度为D 投影在水平面上的长度为D， 投影在水准面上的弧长为S 投影在水准面上的弧长为S，
测绘 测设
5
1.2 地球形状和大小
一、地球的自然形体 不规则的曲面。 不规则的曲面。 最高点： 8844.43米 最高点：珠峰 8844.43米， 最低点： 11022米 最低点：马氏海沟 -11022米。 相差约20km 20km。 相差约20km。 在不规则的曲面上无法进行 计算和绘图。 计算和绘图。 人们找寻一个理想几何体 来代表地球形状和大小， 来代表地球形状和大小， 需满足二个条件： 需满足二个条件： 1、与地球自然形体十分接近 2、可以用数学公式来表达
6 0
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°
°
°
6、高斯平面坐标系的建立 中央子午线的投影为X 中央子午线的投影为X‘轴，赤道投影为Y’轴， 赤道投影为Y 原点为O 原点为O‘轴，X’，Y‘称为坐标自然值。 称为坐标自然值。
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为了使横坐标不出现负值， 西移500千米， 500千米 为了使横坐标不出现负值，将X‘西移500千米， 并且在横坐标前冠以带号形成高斯通用坐标系。 并且在横坐标前冠以带号形成高斯通用坐标系。 X，Y称为坐标通用值。 称为坐标通用值。 X=X‘ X=X‘ 带号N 500000米 带号N Y＇+500000米 Y=
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2、高斯投影的原理
高斯投影采用分带投影。 高斯投影采用分带投影。将椭球面按 采用分带投影 高斯投影平面 一定经差分带，分别进行投影。 一定经差分带，分别进行投影。
N 中 央 子 午 线
c
赤道
S
பைடு நூலகம்
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3、高斯投影特点 投影后角度保持不变 中央子午线长度不变 经线和纬线长度有所变形
中 央 子 午 线
问题的提出： 问题的提出： 为什么在小范围内可以用 水平面来代替水准面进行计算。 水平面来代替水准面进行计算。 一、地球曲率对水平距的影响 地面上AB两点 地面上AB两点 AB 投影在水平面上的长度为D 投影在水平面上的长度为D， 投影在水准面上的弧长为S 投影在水准面上的弧长为S，
第1章 绪 论
CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CHCH3
• 为表示分子的立体形象可用立体 结构式：
H C H H H
科学的步伐是不会被“鸿沟” 阻止的。1824年，德国化学家维 勒(1800—1882)首次从无机物人工 合成了有机化合物——尿素．给 “生命力论一次巨大冲击。 维勒起初是想用氰作用于氨水 以制取氰酸铵(NH4CN0)、然而却 意外地得到一种白色晶状物质， 经分折这是一种与动物机体内的 代谢产物尿素相同的物质。这一 实验结果震动了整个化学界。
B
+
H
+
• 酸与碱的关系：
• 酸放出质子后产生的酸根即为该酸的 共轭碱。 • 碱与质子结合后形成的质子化合物即 为该碱的共轭酸。 • 酸越强，它的共轭碱越弱 • 碱越强，它的共轭酸越弱。
• 酸
CH3COOH H2SO4
碱
H2O CH3OH
碱的共轭酸 酸的共轭碱
H3O+ CH3O+H2 CH3COOHSO4-
4、共价键的极性和极化之间区别
• 键的极性是由成键原子的电负性不同而产 生的，其大小取决于成键原子的电负性之 差。键的极性是键的内在性质，是永恒的 现象。而键的极化则是在外界电场作用下 产生的，是一种暂时现象，当外界电场除 去后即可以恢复原来的状态。
三、有机化合物的官能团和分类
• 官能团(functional group)：有机化合物分子 结构中能反映出化学性质的原子或原子团， 有时又叫功能基，功能团。 • 有机化合物一般有两种分类方法：一种按 照骨架分类，另一种按照化学性质分类。
• 异裂(heterlysis)： 另一种断裂方式是成键的一对电子保留 在一个原子或原子团上，由此而产生 正负离子。按异裂而产生正负离子的 反应称为离子型反应。
• 为表示分子的立体形象可用立体 结构式：
H C H H H
科学的步伐是不会被“鸿沟” 阻止的。1824年，德国化学家维 勒(1800—1882)首次从无机物人工 合成了有机化合物——尿素．给 “生命力论一次巨大冲击。 维勒起初是想用氰作用于氨水 以制取氰酸铵(NH4CN0)、然而却 意外地得到一种白色晶状物质， 经分折这是一种与动物机体内的 代谢产物尿素相同的物质。这一 实验结果震动了整个化学界。
B
+
H
+
• 酸与碱的关系：
• 酸放出质子后产生的酸根即为该酸的 共轭碱。 • 碱与质子结合后形成的质子化合物即 为该碱的共轭酸。 • 酸越强，它的共轭碱越弱 • 碱越强，它的共轭酸越弱。
• 酸
CH3COOH H2SO4
碱
H2O CH3OH
碱的共轭酸 酸的共轭碱
H3O+ CH3O+H2 CH3COOHSO4-
4、共价键的极性和极化之间区别
• 键的极性是由成键原子的电负性不同而产 生的，其大小取决于成键原子的电负性之 差。键的极性是键的内在性质，是永恒的 现象。而键的极化则是在外界电场作用下 产生的，是一种暂时现象，当外界电场除 去后即可以恢复原来的状态。
三、有机化合物的官能团和分类
• 官能团(functional group)：有机化合物分子 结构中能反映出化学性质的原子或原子团， 有时又叫功能基，功能团。 • 有机化合物一般有两种分类方法：一种按 照骨架分类，另一种按照化学性质分类。
• 异裂(heterlysis)： 另一种断裂方式是成键的一对电子保留 在一个原子或原子团上，由此而产生 正负离子。按异裂而产生正负离子的 反应称为离子型反应。
第一章 绪论
首第一章绪论§1-1 机械与机械工程§1-2 机械工程概论的基本内容§1-3 机械工程与国民经济§1-4 机械工程概论课程的学习目的与方法首§1-1 机械与机械工程1. 机械与机器2. 机械分类3. 机械产品的基本要求4. 机械工程返章首１．机械与机器从广义角度讲，凡是能完成一定机械运动的装置都是机械。
工程中，常把每一个具体的机械称为机器。
机器的真正含义是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量物料与信息与机器人们常把最为简单的、没有动力源机械称为工具或器械。
1) 机械2) 工具3) 机器返章首具返章首器返章首２．机械分类动力机械交通运输机械作业机械机器人兵器民用生活机械信息机械械分类返章首械图把其它形式的能量转换为机械能输出的机械，统称动力机械1）电动机2）内燃机3）风力机返章首具有较大活动范围、以搬为主要目的的机械，统称为交通运输机械1）汽车2）飞机3）轮船机械图返章首分类1）各类加工机床2）农业机械3）林业机械4）矿山机械6）化工机械7）工程机械8）纺织机械9）印刷机械10）包装机械11）食品机械12）钻探开采机械13）医疗机械14）办公机械5）冶金机械作业机械能进行材料加工或处理、管理产品的机械，常按作业性质进行分类返章1）各类加工机床图首CJL06系列仪表车床电火花数控线切割机床首2）农业机械图首3）林业机械图MQ-G1300C 贴面机定向结构板生产线成套设备(部分)返章首4）矿山机械图粉碎机雷蒙磨双转子反击式破碎机：双转子反击破碎机返章5）冶金机械图首步进式高速冷床冷轧机组及酸洗、卷取、分条机组设备返章6）化工机械图首发酵罐板框压滤机振动筛返章首7）工程机械图首8）纺织机械图纺织机纺织机箭杆织机首9）印刷机械图罗兰百花(PAPV A)对开机海德堡（M-OFFSET ）四开机首10）包装机械图TM1400型半自动贴面机返章首GR-300型家禽骨肉分离机11）食品机械图Unp-803电动刨冰机易拉罐封装口生产线返12）钻探开采机械图章首ZQ80y型钻杆钳950-H旋转器抽油机返章13）医疗机械图首NJP900型全自动硬胶囊填充机ACM803呼吸机ACM603麻醉机返章首公机图14）办公机械图返章首机器人是一种新兴的自动化程度很高的机电一体化相结合的智能系统。
第一章绪论
前起落架 锁连杆安 装螺栓 (销子)意 外断裂。
高速公路直道与弯道的连接
路面的剪切破坏
2. 工程构件的刚度问题
Space Shuttle Discovery
3. 工程构件的稳定问题
3.本课程的任务
构件的强度、刚度和稳定性与构件的材料、 截面形状与尺寸、成本有关。 材料力学就是通过对构件承载能力的研究，找到构 件的截面尺寸、截面形状及所用材料的力学性质与所受 载荷之间的内在关系，从而在既安全可靠又经济节省的 前提下，为构件选择适当的材料和合理的截面尺寸、截 面形状。
2、均匀性假设： 认为变形固体整个体积内各点处的 力学性质相同。
3、各向同性假设： 认为变形固体沿各个方向的力学性 质相同（不适合所有的材料）。
4. 小变形假设： 指构件在外力作用下发生的变形量远 小于构件的尺寸。
材料力学研究的变形通常局限于小变形范围——小变形前提
小变形前提条件的作用：
1）小变形前提保证构件处于纯弹性变形范围
内力：外力作用引起构件内部附加的相互作用力。 内力的特点：
①连续分布于截面上各处； ②随外力的变化而变化。
求内力的方法 — — 截面法：用以显示和求解内力的方法，其步骤为：
F5 F1
F2
F4 F3
①截开：在待求内力的截面处假想地将构件截分为两部分， 取其中一部分为研究对象——分离体；
②代替： 用内力代替弃去部分对分离体的作用； —— 通常为分布内力系
a
n
y
L c
nb
mm
P
mOm Mm Nm
P
x
解：1、沿m-m截面截开，取上半部分：
Y 0
Nm - P = 0 ∴ Nm = P
MO ( F ) 0 Pa Mm 0， Mm Pa
高速公路直道与弯道的连接
路面的剪切破坏
2. 工程构件的刚度问题
Space Shuttle Discovery
3. 工程构件的稳定问题
3.本课程的任务
构件的强度、刚度和稳定性与构件的材料、 截面形状与尺寸、成本有关。 材料力学就是通过对构件承载能力的研究，找到构 件的截面尺寸、截面形状及所用材料的力学性质与所受 载荷之间的内在关系，从而在既安全可靠又经济节省的 前提下，为构件选择适当的材料和合理的截面尺寸、截 面形状。
2、均匀性假设： 认为变形固体整个体积内各点处的 力学性质相同。
3、各向同性假设： 认为变形固体沿各个方向的力学性 质相同（不适合所有的材料）。
4. 小变形假设： 指构件在外力作用下发生的变形量远 小于构件的尺寸。
材料力学研究的变形通常局限于小变形范围——小变形前提
小变形前提条件的作用：
1）小变形前提保证构件处于纯弹性变形范围
内力：外力作用引起构件内部附加的相互作用力。 内力的特点：
①连续分布于截面上各处； ②随外力的变化而变化。
求内力的方法 — — 截面法：用以显示和求解内力的方法，其步骤为：
F5 F1
F2
F4 F3
①截开：在待求内力的截面处假想地将构件截分为两部分， 取其中一部分为研究对象——分离体；
②代替： 用内力代替弃去部分对分离体的作用； —— 通常为分布内力系
a
n
y
L c
nb
mm
P
mOm Mm Nm
P
x
解：1、沿m-m截面截开，取上半部分：
Y 0
Nm - P = 0 ∴ Nm = P
MO ( F ) 0 Pa Mm 0， Mm Pa
第1章绪论
1.新药
新药 是指未曾在中国境内上市销售的 已上市药品改变剂型、 药品 。已上市药品改变剂型、改变给 药途径的，按照新药管理。 药途径的，按照新药管理。
返回
2.化学药品注册分类
1、未在国内外上市销售的药品： 未在国内外上市销售的药品： 2、改变给药途径且尚未在国内外上市销售的制剂。 改变给药途径且尚未在国内外上市销售的制剂。 3、已在国外上市销售但尚未在国内上市销售的药品： 已在国外上市销售但尚未在国内上市销售的药品： 4、改变已上市销售盐类药物的酸根、碱基（或者金 改变已上市销售盐类药物的酸根、碱基（ 属元素），但不改变其药理作用的原料药及其制剂 属元素），但不改变其药理作用的原料药及其制剂 。 ）， 5、改变国内已上市销售药品的剂型，但不改变给药 改变国内已上市销售药品的剂型， 途径的制剂。 途径的制剂。 6、已有国家药品标准的原料药或者制剂
2.药物的质量要求 药物的质量要求
requirement of drugs 从化合物→药 从化合物→药 药理、 有效性 药理、药效试验 安全性 急性毒性试验 老鼠 长期毒性试验 狗
LD50
3.中华人民共和国药品管理法 中华人民共和国药品管理法
（１９８４年９月２０日第六届全国人民 １９８４年 ２０日第六届全国人民 代表大会常务委员会第七次会议通过 ２００１年 ２８日第九届全国人民代 ２００１年２月２８日第九届全国人民代 表大会常务委员会第二十次会议修订） 表大会常务委员会第二十次会议修订）
思考题
查咖啡因、头孢唑啉钠、维生素 的质量标准 查咖啡因、头孢唑啉钠、维生素C的质量标准 比较四个主要项目的方法 比较上述药物2000年版与 年版与2005年版质量标准 比较上述药物 年版与 年版质量标准 有何不同
3.附录 附录
绪论1
分析题
1. 在图中线路AB上装有电流保护1，试指出它作为主保护和后 备保护的保护范围。
2. 在图（a）、（b）、（c）中，各断路器处均装有继电保护装置， 当K点发生故障时，保护动作使哪些断路器跳闸才称有选择性动作？
3. 在图中，K1点短路时，线路保护3动作跳开断路器3，是 否可称有选择性动作？它又如何起到远后备作用？
五、几个容易被忽略的问题
• 继电保护与防止故障：继电保护并不能防止故障的发生， 继电保护的功能，只有在电力系统发生事故时才能表现出 来，它并不能预测与防止事故。 • 继电保护与继电保护装置：继电保护并不单指继电保护装 置，任何情况下，都不能脱离一次系统的需求，脱离继电 保护的电流、电压输入量，脱离继电保护对断路器的控制 以及断路器本身的动作行为（如动作速度）来讨论继电保 护的动作行为。 • 保护的用法: 继电保护装置本身不能直接用于高电压及大 电流设备上。 • 自动装置：继电保护装置属于自动动作的装置，属于自动 控制设备的一类。
2. 反应两端电气量的保护
A
E1
B
I f ( A B )
4 3 (a)正常运行情况
.
C
I f ( B C )
2 1 E2
.
A
I
E1 4
B
. ' d1
' Id 1
.
d1
'' Id 2
.
3
2
1
E2
(b) d1点短路时的9; d2
d2
'' Id 2
.
B
'' Id 2 .
4
3
2
1
E2
问答题：何谓主保护和后备保护？什么叫近后备和远后备、 有何区别？什么情况下采用断路器失灵保护？ • 主保护是反应被保护元件自身的故障并以尽可能短（符合 要求）的时限切除故障的保护。 • 后备保护是指由于某种原因使故障元件保护装置或断路器 拒绝动作时，由相邻元件的保护或故障元件的另一套保护 动作。 • 近后备是指某一元件同时装设两套保护，当该元件故障时， 一套保护万一不动作，则另一套保护动作于跳闸。 • 远后备是指故障元件保护或断路器拒动时，由相邻的上一 级元件的保护动作于跳闸来实现后备作用。与之不同的近 后备是同属一地的故障元件的另一套保护来动作，此时要 求断路器不能拒动。 • 当采用近后备时，若断路器拒动，则必须通过装设在断路 器上的失灵保护，切除该线路连接母线上的所有电源线路。
第一章 绪论
19
1.2.2状态与状态函数 状态性质的分类： 几何性质：体积、面积 力学性质：压力、表面张力、密度 电磁性质：电流、磁场强度 化学性质：摩尔数、摩尔分数
热力学性质：温度、熵、内能、焓、亥姆霍兹自由 能、吉布斯自由能
对于组成不变的均相封闭系统（简单可压缩系） 来说，两个独立的变量就可以确定系统的状态。
3
1.1.2热力学的发展史
1.1.2 热力学的发展史
科学予以知识，而历史予以智慧！一门科学的历史，
是那门科学中最宝贵的部分。
热力学发展史，约可分成四个阶段：
第一个阶段： 17世纪末到19世纪中叶
此时期累积了大量的实验与观察的结果，并制造出 蒸气机，对于“热”的本质展开研究与争论。在19世纪 前半叶，首先出现了卡诺理论，热机理论（第二定律的 前身）和功热互换的原理（第一定律的基础）。
概括出的热力学第一、第二定律为基础，引出热力学能、
焓、熵、亥姆赫兹函数、吉布斯函数，加上P、V、T等可
直接测定的宏观量作为系统的宏观性质，经过归纳与演绎 推理，得到一系列热力学公式、结论，用来解决物质变化 过程的能量平衡、相平衡和反应平衡等问题。
8
1.1.3热力学的研究方法
宏观热力学的特点：不涉及物质内部粒子的微观结 构，只涉及物质系统前后状态的宏观性质。
33
1.2.4过程与途径 非静态过程不能用状态图上的一条实曲线来表示，为了
研究的方便，我们可以用一条虚线来表示它，但是该曲线没
有其他的任何意义。
P
A
非静态过程
B
o
V
准静态过程是一种理想的极限，但作为热力学的基础，我 们要着重研究它。
34
1.2.4过程与途径
典型的几种过程：
第一章 绪论
第一章第一部分学习指导生理学、机体、机体功能的概念；人体生理学研究的内容；学习生理学的目的。
生理学的发展简史。
生理学的研究方法及研究的三个水平。
第一节兴奋性兴奋性：机体感受刺激繁盛反应的能（特征）。
一、刺激与反应刺激：引起机体发生反应的环境变化，是引起反应的条件。
按刺激性质分为：物理刺激、化学刺激、生物刺激、社会心理性刺激(生理学多用电刺激)。
刺激具备的条件：强度、时间、强度-时间变化率。
反应：刺激引起的机体功能活动的改变，是刺激引起的结果。
反应的形式：兴奋：机体受刺激后，由相对静止变为活动，或者活动由弱变强。
抑制：机体受刺激后，由活动变为相对静止，或者活动由强变弱。
二、衡量兴奋性的指标——阈值阈刺激刚能引起组织发生反应的刺激刺（激强度等于阈值）。
阈值：刚能引起组织发生反应的最小刺激强度。
阈下刺激：小于阈值的刺激。
兴奋性与阈值的关系：兴奋性∝1/阈值。
可兴奋组织：神经、肌肉、腺体（兴奋性搞、反应迅速明显、能产生动作电位）。
三、组织兴奋时兴奋性的变化呈规律性变化（表1-1）表1-1 组织兴奋时兴奋性的变化分期对刺激的反应兴奋性绝对不应期对任何强大的刺激不起反应基本消失相对不应期对阈上刺激其反应降低超常期对阈下刺激其反应稍微增高低常期对阈上刺激其反应稍微降低绝对不应期的意义：决定组织单位时间内反应的最多次数。
第二节人体与环境一、人体与外环境外环境：人体生活的自然界，人体与外环境相互影响。
二、内环境与稳态内环境：人体细胞直接生活的环境（细胞外液）稳态：内环境理化因素保持相对稳定的状态。
稳态的意义：人体生命活动正常进行的必要条件。
第二节人体功能的调节一、人体功能的调节方式神经调节：通过神经系统的活动对人体功能进行的调节，基本方式是反射。
反射：在中枢神经系统参与下，人体对刺激产生的规律性反应。
反射的结构基础：反射弧。
反射弧组成：感受器、传入神经、反射中枢、传出神经、效应器反射的分类：非条件反射：先天遗传的反射。
第一章 绪论
2、特征： 、特征： （ 1）目标（组织是围绕目标运行的系 ）目标（ 统）； （2）资源（物质资料、精神资源、象 ）资源（物质资料、精神资源、 征性资源）； 征性资源）； （ 3）结构（指分立的群体、部门、团 ）结构（指分立的群体、部门、 队、小组等围绕一定的目标构成的体 系）； （4）互动（指在组织里面的个体之间、 ）互动（指在组织里面的个体之间、 群体之间、 群体之间、个体与群体之间的相互作 用）。
4、“社会人”假设及其应用 社会人” 的主要缺陷 这种理论及其应用的出发点 还是为了追求利润最大化， 还是为了追求利润最大化， 没有把人的发展作为“本 没有把人的发展作为“ 位”。
三、“成就人”假设 成就人” 1、提出的背景 社会人” “社会人”假设虽然更加重视人及其社 会性需要， 会性需要，但仍旧把人作为发展的中心 来对待， 来对待，因而在西方人权理念深入人心 的背景下， 的背景下，已经不能完全适应社会发展 的需要。 的需要。
2、“经济人”的内涵 经济人” “经济人”理论假设人的行为 经济人” 动机就是为了满足自己的利 尤其是经济利益， 益，尤其是经济利益，工作 是为了得到经济报酬。 是为了得到经济报酬。
3、“经济人”假设对应的管理 经济人” 模式 经济人” “经济人”假设对应的管理模式 任务管理模式” 是“任务管理模式”，其特点是 管理者以经济利益为主要管理手 段，以完成任务提高生产率为出 发点和归宿点来从事管理工作。 发点和归宿点来从事管理工作。
4、“成就人”的缺陷 成就人” 成就人” “成就人”理论的缺陷在于把人和组织抽象化 了。基于个人成长的文化背景、经历、学养等 基于个人成长的文化背景、经历、 因素的不同，每个人都是独特的； 因素的不同，每个人都是独特的；而基于人的 独特性，每个组织也是独特的， 独特性，每个组织也是独特的，因而管理者创 造条件和环境实现人和组织目标的时候不能采 取固定的管理模式与管理方法。 取固定的管理模式与管理方法。
第一章 绪论
第一章绪论1.简述园林的概念及其内涵。
园林的概念有广义和狭义之分：从古典园林的狭义角度看，园林是指在一定的地段范围内，利用、改造天然山水地貌或人工开辟山水地貌，遵循艺术规律，运用造园要素，从而构成一个文化美学意味浓、视觉景观美、物质功能全的游憩和居住环境。
从现代园林发展角度看，广义上的园林早已发展成为概念更为宽泛且深远的现代景观、环境设计，不仅包括各类公园、城镇绿地系统、自然保护区等，还包括人类有形环境和无形环境的活动，集自然生态、风景与人文历史、科技艺术于一体，为人类社会提供自然生态的、文明的生存环境。
2.试述园林产生的背景及其性质功能。
（1）背景：园林的形成离不开大自然的造化、社会历史的发展和人们的精神需要等三大背景。
（2）性质：①社会属性。
社会属性又分为私有属性和公有属性。
古代园林大多是供少数富裕阶层游憩、享乐的花园或别墅庭园，普通民众可享用的公共园林很少，因而具有私有性。
而近现代园林是为满足社会全体居民游憩娱乐需要而建设的公共场所，从而具有公有性。
②自然属性。
园林中浓郁的林冠、新鲜的花朵、明媚的水体、动人的鸣禽、俊秀的山石、优美的建筑及栩栩如生的雕像艺术等都是令人赏心悦目、流连忘返的艺术景观。
虽然各园的景观千差万别，但是都改变不了美的本质。
（3）功能：①狩猎②游玩③观赏④休憩⑤祭祀⑥集会、演说⑦文体娱乐⑧饮食3.简述园林的类型划分与构成要素。
（一）类型划分（1）按园林构园方式区分①规则式园林②自然式园林③混合式园林（2）按园林的从属关系区分①皇家园林②寺观园林③私家（贵族）园林④陵寝（寝庙）园林⑤公共园林（3）按园林功能用途区分①综合性园林②专门性园林③专题园林④纪念性园林⑤自然保护区园林此外，园林类型还可以按国别划分，如中国园林、英国园林、法国园林、日本园林、印度园林等不胜枚举。
（二）园林的基本要素：（1）建筑（2）山石（3）水体（4）植物（5）动物4.世界园林发展有哪几个阶段，各阶段的特点是什么？世界园林经历了原始文明、农业文明、工业文明和信息文明四大文明阶段。
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涉及面广
关系多─因与诸多先修课关系密切。 关系多─因与诸多先修课关系密切。 要求多─强度、刚度、寿命、工艺、重量、安全、经济性。 要求多─强度、刚度、寿命、工艺、重量、安全、经济性。 门类多─各类零件，各有特点，设计方法各异。 门类多─各类零件，各有特点，设计方法各异。 公式多─计算多，有解析式、半解析式、经验的、半经验的及定义式。 公式多─计算多，有解析式、半解析式、经验的、半经验的及定义式。 图表多─结构图、分析图、原理图、示意图、曲线图、标准、经验数表。 图表多─结构图、分析图、原理图、示意图、曲线图、标准、经验数表。
机械零件失效的实例： 机械零件失效的实例：
齿轮轮齿折断
轴承内圈破裂
轮齿塑性变形
轴承外圈塑性变形
轴瓦磨损
齿面接触疲劳
失效原因: 强度、刚度、耐磨性、振动稳定性、 失效原因 强度、刚度、耐磨性、振动稳定性、温度等 统计结果显示： 统计结果显示： 断裂仅占4.79%; 断裂仅占 ----主要失效原因 腐蚀、磨损、疲劳破坏占73.88%。 主要失效原因。 腐蚀、磨损、疲劳破坏占 。 主要失效原因。
二、设计准则
设计零件时，首先应根据零件的失效形式确定其设计准则 设计零件时，首先应根据零件的失效形式确定其设计准则 失效形式确定其 以及相应的设计计算方法 一般有以下几种准则： 设计计算方法。 以及相应的设计计算方法。一般有以下几种准则： 确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形， 确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形 强度准则 ---确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形， 是最基本的设计准则。 是最基本的设计准则。
实践性强
不仅读懂书就行，要多联系实际，要注重实践性环节。 不仅读懂书就行，要多联系实际，要注重实践性环节。
重点
又都是重点，设计工作必须详尽，细小的疏忽也会导致严重事故。 又都是重点，设计工作必须详尽，细小的疏忽也会导致严重事故。
设计问题无统一答案
更多地谈论谁设计得更好，要注意发展求异思维。 更多地谈论谁设计得更好，要注意发展求异思维。
本课程有什么重要性
课程安排： 课程安排： 学时， 学时， 学时。 共54学时，其中讲授 学时，实验 学时。 学时 其中讲授50学时 实验4学时 要求： 要求： 1）作业必须按时完成，绘图准确，字迹工整，作业 ）作业必须按时完成，绘图准确，字迹工整， 量未达到规定者不能参加考试。 量未达到规定者不能参加考试。 2）上课认真听讲，及时消化，课后及时复习。 ）上课认真听讲，及时消化，课后及时复习。 3）多动手，最少需学好一门三维设计软件。 ）多动手，最少需学好一门三维设计软件。
典型零件： 典型零件：
几个典型部件： 几个典型部件：
减速器 滚动轴承 普通凸缘联轴器 普通凸缘联轴器
单个链节呢？ 自行车链条是零件还是部件？
自行车链条是部件， 自行车链条是部件，因为它 包括几个零件（链板、销轴等） 包括几个零件（链板、销轴等）。
本课程的内容、 §1-2 本课程的内容、性质与特点 本课程的内容： 本课程的内容：
二、设计方法
常规设计方法
(传统设计方法) 传统设计方法)
材力公式） 理论设计（材力公式） （类比方法） 经验设计 类比的方法）
机械零件的 设计方法 现代设计方法
模型实验设计
（飞机风洞试验）
优化设计 可靠性设计 计算机辅助设计
§1-6 机械设计发展趋势
1、基础理论：深化、扩展——学科交叉与整合 、基础理论：深化、扩展 学科交叉与整合 （动力学、摩擦学、流体力学、断裂力学） 动力学、摩擦学、流体力学、断裂力学） 机械系统“ 2、静态设计 机械系统“动态设计” 、静态设计→机械系统 动态设计” 3、新设计方法：优化设计 、新设计方法： 可靠性设计 逆向设计 虚拟设计等。 虚拟设计等。 4、设计技术发展：人工 计算机辅助设计（CAD） 、设计技术发展：人工→计算机辅助设计 计算机辅助设计（ ） AutoCAD、UG、SolidWorks、Pro/E等。 、 、 、 等 机电一体化、 5、机械产品本身的转折：传统机械→机电一体化、智能化。 、机械产品本身的转折：传统机械 机电一体化 智能化。
§1-3 设计机器的基本要求与一般程序
一、设计机器应满足的基本要求
1、使用功能要求 、 2、经济性要求 、
实现预定功能，工作可靠。 实现预定功能，工作可靠。
三方面：生产成本低、耗能小、维护费用低。 三方面：生产成本低、耗能小、维护费用低。
3、外观造型要求 、
颜色、 颜色、造型
4、环保要求 、
噪音、废气、废液。 汽车。 噪音、废气、废液。如：CNG汽车。 汽车
刚度准则 ---确保零件不发生过大的弹性变形。 确保零件不发生过大的弹性变形 确保零件不发生过大的弹性变形。 寿命准则 ---通常与零件的疲劳、磨损、腐蚀相关。 通常与零件的疲劳 相关。 通常与零件的疲劳、磨损、腐蚀相关
---高速运转机械的设计应注重此项准则。 高速运转机械的设计应注重此项准则 振动稳定性准则 ---高速运转机械的设计应注重此项准则。 ---当考虑随机因素影响时 可靠性准则 ---当考虑随机因素影响时，确保零件具有所要 求的可靠度。 求的可靠度。
二、设计机器的一般程序
1、传统的物理样机设计流程 、
2、虚拟样机技术设计流程 、
用户需求和市场分析 方案设计
CAD/CAM/CAE模型
批量生产
详细设计 N Y 运行试验
虚拟样机 N 仿真测试 技术设计 Y 优化设计 物理样机
§1-4 机械零件的主要失效形式及设计准则 一、主要失效形式
机 械 零 件 的 1.整体断裂：拉，压，弯，扭 整体断裂： 整体断裂 2.过大的残余变形 过大的残余变形 3.零件表面的破坏：接触疲劳、磨损、胶合、 零件表面的破坏：接触疲劳、磨损、胶合、 零件表面的破坏 压溃、 压溃、腐蚀 4.破坏正常的工作条件： 破坏正常的工作条件： 破坏正常的工作条件 打滑，共振， 打滑，共振，胶合
一台完整机器的组成如下： 一台完整机器的组成如下： 完整机器的组成如下
润滑、显示、 润滑、显示、照明等辅助系统 原动机部分 传动部分 执行部分
控 制 系 统
一台机器的机械系统总是由一些机构组成的， 一台机器的机械系统总是由一些机构组成的，每个 机械系统总是由一些机构组成的 若干零件组成的 机构又是由若干零件组成的。 机构又是由若干零件组成的。 机器的基本组成要素－－机械零件 机器的基本组成要素－－机械零件 －－
一般尺寸和常用工作参数下的通用零件的设计 一般尺寸和常用工作参数下的通用零件的设计 基本设计理论和方法 技术资料、标准的应用 技术资料、
本课程的性质： 本课程的性质：
一般通用零件的设计为核心的设计性质的 的设计性质的技术 以一般通用零件的设计为核心的设计性质的技术 基础课。 基础课。
本课程的特点： 本课程的特点：
第一章 机械设计概论
§1-1 机器的基本组成要素 本课程的内容、 §1-2 本课程的内容、性质与特点 §1-3 §1-4 §1-5 §1-6 设计机器的基本要求与一般程序 设计机械零件的基本要求及设计方法 机械零件的主要失效形式及设计准则 机械设计发展趋势
什么是机械
机器是由什么组成的
§1-1 机器的基本组成要素
§1-5 设计机械零件的基本要求及设计方法 一、设计机械零件时应满足的基本要求
1、避免在预期寿命内失效的要求（强度、刚度、寿命）； 、避免在预期寿命内失效的要求（强度、刚度、寿命）； 失效的要求 2、结构工艺性要求（便于加工、装配）； 、结构工艺性要求（便于加工、装配）； 要求 3、经济性要求（材料、加工方法、精度等级）； 、经济性要求（材料、加工方法、精度等级）； 要求 4、质量小的要求（节约材料、↓惯性力）； 、质量小的要求（节约材料、 惯性力 惯性力）； 的要求 5、可靠性要求。 、可靠性要求 要求。
机械电子教研室 授课教师： 授课教师：易勇
主讲章节
机械设计概论 螺纹联接 键、销 带传动 链传动 齿轮传动 蜗杆传动 滑动轴承（选上） 滑动轴承（选上） 滚动轴承 轴 联轴器和离合器
如何学习机械设计课
学习机械设计，是机械类各专业的学生今后从事各项技术工作的重要基础。 学习机械设计，是机械类各专业的学生今后从事各项技术工作的重要基础。 通过本课程的学习，学生应该具备运用本课程的基本理论与基本设计方法， 通过本课程的学习，学生应该具备运用本课程的基本理论与基本设计方法， 独立完成简单传动装置和简单机械的设计能力。 独立完成简单传动装置和简单机械的设计能力。 机械设计课程主要研究通用机械零部件的设计。这些零部件都是独立的， 机械设计课程主要研究通用机械零部件的设计。这些零部件都是独立的， 通用机械零部件的设计 学生开始学习此课时会感到零碎而难以入门。 学生开始学习此课时会感到零碎而难以入门。 学好这门课要贯串：失效形式 设计准则 受力分析 强度计算(←参数 受力分析→强度计算 学好这门课要贯串：失效形式→设计准则 →受力分析 强度计算 参数 选择)→结构设计 必要校核这一主线 无论学习哪种零部件的设计， 结构设计→ 这一主线。 选择 结构设计 必要校核这一主线。无论学习哪种零部件的设计，若以此 主线为纲，就便于入门、便于掌握。 主线为纲，就便于入门、便于掌握。 零件的失效形式是零件设计的根据，零件的受力分析是零件设计的基础， 零件的失效形式是零件设计的根据，零件的受力分析是零件设计的基础， 是零件设计的根据 是零件设计的基础 强度计算是零件的设计方法 结构设计是零件设计的结果 是零件的设计方法， 是零件设计的结果。 强度计算是零件的设计方法，结构设计是零件设计的结果。用这样的总体思 想去学习机械设计，是学好、掌握、运用机械设计的最佳指导思想。 想去学习机械设计，是学好、掌握、运用机械设计的最佳指导思想。 机械设计是实践性很强的课程，所以要求学生在学习时勤于实践。 机械设计是实践性很强的课程，所以要求学生在学习时勤于实践。对初学 者而言，首先要认真完成习题与设计作业。在此基础上， 者而言，首先要认真完成习题与设计作业。在此基础上，在机械设计的课程 设计中最后要综合完成一个简单的机械设计。 设计中最后要综合完成一个简单的机械设计。 学生通过机械设计课的学习，要不断进行设计思维能力的锻炼， 学生通过机械设计课的学习，要不断进行设计思维能力的锻炼，要逐步培 养自己观察、发现、提出、捕捉新问题和新动向的能力， 养自己观察、发现、提出、捕捉新问题和新动向的能力，为使自己早日成为 一个优秀的设计人材而努力。 一个优秀的设计人材而努力。
关系多─因与诸多先修课关系密切。 关系多─因与诸多先修课关系密切。 要求多─强度、刚度、寿命、工艺、重量、安全、经济性。 要求多─强度、刚度、寿命、工艺、重量、安全、经济性。 门类多─各类零件，各有特点，设计方法各异。 门类多─各类零件，各有特点，设计方法各异。 公式多─计算多，有解析式、半解析式、经验的、半经验的及定义式。 公式多─计算多，有解析式、半解析式、经验的、半经验的及定义式。 图表多─结构图、分析图、原理图、示意图、曲线图、标准、经验数表。 图表多─结构图、分析图、原理图、示意图、曲线图、标准、经验数表。
机械零件失效的实例： 机械零件失效的实例：
齿轮轮齿折断
轴承内圈破裂
轮齿塑性变形
轴承外圈塑性变形
轴瓦磨损
齿面接触疲劳
失效原因: 强度、刚度、耐磨性、振动稳定性、 失效原因 强度、刚度、耐磨性、振动稳定性、温度等 统计结果显示： 统计结果显示： 断裂仅占4.79%; 断裂仅占 ----主要失效原因 腐蚀、磨损、疲劳破坏占73.88%。 主要失效原因。 腐蚀、磨损、疲劳破坏占 。 主要失效原因。
二、设计准则
设计零件时，首先应根据零件的失效形式确定其设计准则 设计零件时，首先应根据零件的失效形式确定其设计准则 失效形式确定其 以及相应的设计计算方法 一般有以下几种准则： 设计计算方法。 以及相应的设计计算方法。一般有以下几种准则： 确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形， 确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形 强度准则 ---确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形， 是最基本的设计准则。 是最基本的设计准则。
实践性强
不仅读懂书就行，要多联系实际，要注重实践性环节。 不仅读懂书就行，要多联系实际，要注重实践性环节。
重点
又都是重点，设计工作必须详尽，细小的疏忽也会导致严重事故。 又都是重点，设计工作必须详尽，细小的疏忽也会导致严重事故。
设计问题无统一答案
更多地谈论谁设计得更好，要注意发展求异思维。 更多地谈论谁设计得更好，要注意发展求异思维。
本课程有什么重要性
课程安排： 课程安排： 学时， 学时， 学时。 共54学时，其中讲授 学时，实验 学时。 学时 其中讲授50学时 实验4学时 要求： 要求： 1）作业必须按时完成，绘图准确，字迹工整，作业 ）作业必须按时完成，绘图准确，字迹工整， 量未达到规定者不能参加考试。 量未达到规定者不能参加考试。 2）上课认真听讲，及时消化，课后及时复习。 ）上课认真听讲，及时消化，课后及时复习。 3）多动手，最少需学好一门三维设计软件。 ）多动手，最少需学好一门三维设计软件。
典型零件： 典型零件：
几个典型部件： 几个典型部件：
减速器 滚动轴承 普通凸缘联轴器 普通凸缘联轴器
单个链节呢？ 自行车链条是零件还是部件？
自行车链条是部件， 自行车链条是部件，因为它 包括几个零件（链板、销轴等） 包括几个零件（链板、销轴等）。
本课程的内容、 §1-2 本课程的内容、性质与特点 本课程的内容： 本课程的内容：
二、设计方法
常规设计方法
(传统设计方法) 传统设计方法)
材力公式） 理论设计（材力公式） （类比方法） 经验设计 类比的方法）
机械零件的 设计方法 现代设计方法
模型实验设计
（飞机风洞试验）
优化设计 可靠性设计 计算机辅助设计
§1-6 机械设计发展趋势
1、基础理论：深化、扩展——学科交叉与整合 、基础理论：深化、扩展 学科交叉与整合 （动力学、摩擦学、流体力学、断裂力学） 动力学、摩擦学、流体力学、断裂力学） 机械系统“ 2、静态设计 机械系统“动态设计” 、静态设计→机械系统 动态设计” 3、新设计方法：优化设计 、新设计方法： 可靠性设计 逆向设计 虚拟设计等。 虚拟设计等。 4、设计技术发展：人工 计算机辅助设计（CAD） 、设计技术发展：人工→计算机辅助设计 计算机辅助设计（ ） AutoCAD、UG、SolidWorks、Pro/E等。 、 、 、 等 机电一体化、 5、机械产品本身的转折：传统机械→机电一体化、智能化。 、机械产品本身的转折：传统机械 机电一体化 智能化。
§1-3 设计机器的基本要求与一般程序
一、设计机器应满足的基本要求
1、使用功能要求 、 2、经济性要求 、
实现预定功能，工作可靠。 实现预定功能，工作可靠。
三方面：生产成本低、耗能小、维护费用低。 三方面：生产成本低、耗能小、维护费用低。
3、外观造型要求 、
颜色、 颜色、造型
4、环保要求 、
噪音、废气、废液。 汽车。 噪音、废气、废液。如：CNG汽车。 汽车
刚度准则 ---确保零件不发生过大的弹性变形。 确保零件不发生过大的弹性变形 确保零件不发生过大的弹性变形。 寿命准则 ---通常与零件的疲劳、磨损、腐蚀相关。 通常与零件的疲劳 相关。 通常与零件的疲劳、磨损、腐蚀相关
---高速运转机械的设计应注重此项准则。 高速运转机械的设计应注重此项准则 振动稳定性准则 ---高速运转机械的设计应注重此项准则。 ---当考虑随机因素影响时 可靠性准则 ---当考虑随机因素影响时，确保零件具有所要 求的可靠度。 求的可靠度。
二、设计机器的一般程序
1、传统的物理样机设计流程 、
2、虚拟样机技术设计流程 、
用户需求和市场分析 方案设计
CAD/CAM/CAE模型
批量生产
详细设计 N Y 运行试验
虚拟样机 N 仿真测试 技术设计 Y 优化设计 物理样机
§1-4 机械零件的主要失效形式及设计准则 一、主要失效形式
机 械 零 件 的 1.整体断裂：拉，压，弯，扭 整体断裂： 整体断裂 2.过大的残余变形 过大的残余变形 3.零件表面的破坏：接触疲劳、磨损、胶合、 零件表面的破坏：接触疲劳、磨损、胶合、 零件表面的破坏 压溃、 压溃、腐蚀 4.破坏正常的工作条件： 破坏正常的工作条件： 破坏正常的工作条件 打滑，共振， 打滑，共振，胶合
一台完整机器的组成如下： 一台完整机器的组成如下： 完整机器的组成如下
润滑、显示、 润滑、显示、照明等辅助系统 原动机部分 传动部分 执行部分
控 制 系 统
一台机器的机械系统总是由一些机构组成的， 一台机器的机械系统总是由一些机构组成的，每个 机械系统总是由一些机构组成的 若干零件组成的 机构又是由若干零件组成的。 机构又是由若干零件组成的。 机器的基本组成要素－－机械零件 机器的基本组成要素－－机械零件 －－
一般尺寸和常用工作参数下的通用零件的设计 一般尺寸和常用工作参数下的通用零件的设计 基本设计理论和方法 技术资料、标准的应用 技术资料、
本课程的性质： 本课程的性质：
一般通用零件的设计为核心的设计性质的 的设计性质的技术 以一般通用零件的设计为核心的设计性质的技术 基础课。 基础课。
本课程的特点： 本课程的特点：
第一章 机械设计概论
§1-1 机器的基本组成要素 本课程的内容、 §1-2 本课程的内容、性质与特点 §1-3 §1-4 §1-5 §1-6 设计机器的基本要求与一般程序 设计机械零件的基本要求及设计方法 机械零件的主要失效形式及设计准则 机械设计发展趋势
什么是机械
机器是由什么组成的
§1-1 机器的基本组成要素
§1-5 设计机械零件的基本要求及设计方法 一、设计机械零件时应满足的基本要求
1、避免在预期寿命内失效的要求（强度、刚度、寿命）； 、避免在预期寿命内失效的要求（强度、刚度、寿命）； 失效的要求 2、结构工艺性要求（便于加工、装配）； 、结构工艺性要求（便于加工、装配）； 要求 3、经济性要求（材料、加工方法、精度等级）； 、经济性要求（材料、加工方法、精度等级）； 要求 4、质量小的要求（节约材料、↓惯性力）； 、质量小的要求（节约材料、 惯性力 惯性力）； 的要求 5、可靠性要求。 、可靠性要求 要求。
机械电子教研室 授课教师： 授课教师：易勇
主讲章节
机械设计概论 螺纹联接 键、销 带传动 链传动 齿轮传动 蜗杆传动 滑动轴承（选上） 滑动轴承（选上） 滚动轴承 轴 联轴器和离合器
如何学习机械设计课
学习机械设计，是机械类各专业的学生今后从事各项技术工作的重要基础。 学习机械设计，是机械类各专业的学生今后从事各项技术工作的重要基础。 通过本课程的学习，学生应该具备运用本课程的基本理论与基本设计方法， 通过本课程的学习，学生应该具备运用本课程的基本理论与基本设计方法， 独立完成简单传动装置和简单机械的设计能力。 独立完成简单传动装置和简单机械的设计能力。 机械设计课程主要研究通用机械零部件的设计。这些零部件都是独立的， 机械设计课程主要研究通用机械零部件的设计。这些零部件都是独立的， 通用机械零部件的设计 学生开始学习此课时会感到零碎而难以入门。 学生开始学习此课时会感到零碎而难以入门。 学好这门课要贯串：失效形式 设计准则 受力分析 强度计算(←参数 受力分析→强度计算 学好这门课要贯串：失效形式→设计准则 →受力分析 强度计算 参数 选择)→结构设计 必要校核这一主线 无论学习哪种零部件的设计， 结构设计→ 这一主线。 选择 结构设计 必要校核这一主线。无论学习哪种零部件的设计，若以此 主线为纲，就便于入门、便于掌握。 主线为纲，就便于入门、便于掌握。 零件的失效形式是零件设计的根据，零件的受力分析是零件设计的基础， 零件的失效形式是零件设计的根据，零件的受力分析是零件设计的基础， 是零件设计的根据 是零件设计的基础 强度计算是零件的设计方法 结构设计是零件设计的结果 是零件的设计方法， 是零件设计的结果。 强度计算是零件的设计方法，结构设计是零件设计的结果。用这样的总体思 想去学习机械设计，是学好、掌握、运用机械设计的最佳指导思想。 想去学习机械设计，是学好、掌握、运用机械设计的最佳指导思想。 机械设计是实践性很强的课程，所以要求学生在学习时勤于实践。 机械设计是实践性很强的课程，所以要求学生在学习时勤于实践。对初学 者而言，首先要认真完成习题与设计作业。在此基础上， 者而言，首先要认真完成习题与设计作业。在此基础上，在机械设计的课程 设计中最后要综合完成一个简单的机械设计。 设计中最后要综合完成一个简单的机械设计。 学生通过机械设计课的学习，要不断进行设计思维能力的锻炼， 学生通过机械设计课的学习，要不断进行设计思维能力的锻炼，要逐步培 养自己观察、发现、提出、捕捉新问题和新动向的能力， 养自己观察、发现、提出、捕捉新问题和新动向的能力，为使自己早日成为 一个优秀的设计人材而努力。 一个优秀的设计人材而努力。