河北工业大学机械原理绪论1

本课程研究对象为：机械 人类通过长期生产实践创造了机械，用来减轻或替代 人类劳动，并使其不断发展形成当今多种多样的类型。
任何机械都经历了：简单→复杂的发展过程。 起重机的发展历程：
斜面 →杠杆 →起重轱辘 →滑轮组 →现代起重机 包括：龙门吊、鹤式吊、汽车吊、卷扬机、叉车、 电梯等
机械 机器 机构
典型机器的分析： 考虑：机器是如何组成的？
各部分协调动作的结果： 化学能
机械能
2.焊接机器人
2.工件自动装卸装置
3.机器人去飞边、毛刺
由上述实例可知，虽然各种机器的构造、用途和性 能各不相同，但都具有以下几个共同特征：
①组成：人造的实物组合体； ②运动确定性：各部分有确定的相对运动；
③功能关系：代替或减轻人类劳动完成有用功或 实现能量的转换 机器的作用
在培养高级机械工程技术人才的全局中，本课程不仅为学生 学习相关技术基础和专业课程起到承前起后的作用，而且为今后 从事机械设计和研究工作起到增强适应能力和开发创新能力的作 用。
本课程要用到物理、数学、力学、机械制图和工程材料及机械 制造基础等先修课程的知识，尤其是理论力学的知识。所以本课程 的学习不同于理论课程的学习，也不同于专业课，而具有一定的理 论系统性及逻辑性和较强的工程实践性的特点。
波轮(工作) 电动机(原动)
带(传动)
减速器(传动)
§1－2 机械原理课程研究的内容
（1）机构的结构分析 1）研究机构是怎样组成的，其组成对运动的影响，以及机 构具有确定运动的条件。 2）研究机构的组成原理及机构的结构分类。 3）如何绘制机构运动简图的问题。
（2）机构的运动分析 介绍对机构进行运动分析（包含位移、速度及加速度分析） 的基本原理及方法。
4.活塞上行，排气阀开启，废气体被排出汽缸。
循环运动的结果， 使曲轴输出连续 的旋转运动
内燃机的工作过程：
进气 压缩 爆炸 排气
设计：潘存云
内燃机各部分的作用：
活塞的往复运动通过连杆转变为曲 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
（3）机器动力学 分析机器在运转过程中其各构件的受力情况，以及这些力 的作功情况；研究机器在外力作用下的运动。
机械原理课程研究的内容
（4）常用机构的分析与设计 研究常用机构（如连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等）的类
型、工作原理及运动特性分析和机构设计的基本原理及方法。
（5）机械传动系统运动方案的设计 研究在进行具体机械设计时机构的选型、组合、变异及机械
第十四章 机械系统运动方案设计
§1－3 机械原理课程的地位及学习本课程的目的
机械原理课程的地位：
基础课
技术基础课
专业课
机械原理
机械原理课程是研究机械基础理论的一门科学，是机械类各 专业的一门主干技术基础课程，在创新设计机械所需的知识结构 中也占有核心地位。
本课程的任务是使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、 基本知识和基本技能，学会各种常用基本机构的分析和综合方法， 并具有按照机械的使用要求进行机械传动系统方案设计的初步能力。
因此，在学习本课程时应注意掌握基本的概念、原理及机构 的分析与综合的方法。
学习机械原理课程的主要目的：
一、认识机械,了解机械 本课程对机械的组成原理、工作原理、运动分析以及设计
理论与方法都作了基本介绍，这对于在以后实习、专业课学 习以及工作中认识机械、了解机械和进一步学习与掌握机械 都大有好处。例如：蒸汽机车的驱动机构实质上就是平行曲 柄机构与曲柄滑块机构的应用。
凡同时具备上述3个特征的实物组合体就称为机器。
机器按其用途可分为两类：凡将其他形式的能量转换 为机械能的机器称为原动机；凡利用机械能来完成有 用功的机器称为工作机。
在日常生活和工程实践中随处都可见到各种各样的机器，例如：
汽车
飞机
舰船
挖掘机
机床(牛头刨床)
计算机
典型机构的分析：
下面是一些工程实例中常用到的机构：
机械原理
主讲：
机械原理课程是研究机械基础理论的一门科学。
第1章 绪 论
第1章 绪 论
§1－1 机械原理课程研究的对象 §1－2 机械原理课程研究的内容 §1－3 机械原理课程的地位及学习本
课程的目的 §1－4 机械原理课程的学习方法 §1－5 机械原理学科发展现状简介
§1－1 机械原理课程研究的对象
3
4
1.内燃机
它有哪些特征？
2
组成：
8
1
7
5
汽缸体1、 活塞2、 进气阀3、
6
排气阀4、 连杆5、 曲轴6、
凸轮7、 顶杆8、 齿轮9、10 工作原理：
9 10
1.进气阀开启，活塞下行，混合气体 进入汽缸；
内燃机
2.进气阀关闭，活塞上行，混合气体被压缩，
在顶部点火燃烧；
3.高压燃烧气体膨胀推动活塞下行，两气阀关闭；
传动系统运动方案的设计等问题。
目 录
第一章 绪论 第二章 机构的结构分析 第三章 平面机构的运动分析 第四章 平面机构的力分析 第五章 机械的效率和自锁 第六章 机械的平衡 第七章 机械的运转及其速度波动的调节 第八章 平面连杆机构及其设计 第九章 凸轮机构及其设计 第十章 齿轮机构及其设计 第十一章 齿轮系及其设计 第十二章 其他常用机构 第十三章 工业机器人机构及其设计
一般而言，机械是机器和机构的总称
机械的组成：
机构 机械
机器
原动部分－是工作机动力的来源，最常见的是电动机 和内燃机。
工作部分－完成预定的动作，位于传动路线的终点。
保证机器的启动、停止和正常协调动作。
原动机
传动
工作机
控制
分析自动洗衣机的组成：
控制器(控制)
机构的共有特征： ①人造的实物组合体；
②各部分有确定的相对运动；
③用来传递力或实现运动的转换。
机构的分类：通用机构和专用机构。
通用机构---用途广泛，如齿轮机构、连杆机构等。 专用机构---只能用于特定场合，如钟表的擒纵机构。 机器与机构的关系：
任意复杂的机器都是由若干组机构按一定规律组 合而成的。实际机器的种类有成千上万种，但机构的种类确有限。类似关系：化合物与化学元素 由机器与机构的共有特征可知： 机器与机构在结构和运动方面并无区别（仅作用不 同） ，故统称为机械。