机械基础绪论教案

JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 机械基础绪论教案

学院名称：机械工程学院

专业：机械设计制造及其自动化

班级：09机制3Z

姓名：缪润亭

学号：09321323

关于蒸汽机的故事：1688年，法国物理学家德尼斯·帕潘，曾用一个圆筒和活塞制造出第一台简单的蒸汽机。但是，帕潘的发明没有实际运用到工业生产上。十年后，英国人托易斯·塞维利发明了蒸汽抽水机，主要用于矿井抽水。1705年，纽克曼经过长期研究，综合帕潘和塞维利发明的优点，创造了空气蒸汽机。

教学目的与要求：

1.了解机械的组成及机器、机构、构件和零件；

2.了解机械分析的一般程序和基本方法；

3.了解本课程的性质、任务、内容和学习方法。

教学重点与难点：

重点：1．掌握机械的基本组成；

2．掌握机器、机械、机构、零件等概念。

难点：机器与机构的区别。

教学手段与方式：

课堂讲授

教学内容：

绪论

第一节机械的组成

第二节机械分析的一般程序和基本方法

第三节本课程的性质、任务、内容和学习方法

绪论

第一节机械的组成

本课程研究的对象是机械。它是机器与机构的总称。

一、机器与机构

在现代的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：洗衣机、缝纫机、内燃机、拖拉机、金属切削机床、起重机、包装机、复印机等。

机器——一种人为实物组合的具有确定机械运动的装置，它用来完成一定的工作过程，以代替或减轻人类的劳动。

机构——由两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统。

1．机器的分类( 按工作类型的不同分)

动力机器——实现能量转换；如：内燃机、电动机、蒸汽机、发电机、压气机等。

工作机器——完成有用的机械功或搬运物品；如：机床、织布机、汽车、飞机、起重机、输送机等。

信息机器——完成信息的传递和变换；如：复印机、打印机、绘图机、传真机、照相机等。

机器的种类繁多，它们的构造、用途和功能也各不相同。但具有相同的基本特征。

实例1：单缸四冲程内燃机

实例2：小型压力机

2．机器与机构的共有特征

1）人为的实物（机件）组合体。

2）各个运动实物之间具有确定的相对运动。

3）代替或减轻人类劳动，完成有用功或实现能量的转换。凡具备上述1）、2）两个特征的实物组合体称为机构。

3．机器与机构的区别

机器能实现能量的转换或代替人的劳动去作有用的机械功，而机构则没有这种功能。

仅从结构和运动的观点看，机器与机构并无区别，它们都是构件的组合，各构件之间具有确定的相对运动。因此，通常我们把机器与机构统称为机械。

机器的种类很多，但基本机构的种类不多，最常用的机构有：连杆机构，凸轮机构，齿轮传动机构，间歇运动机构。

二、机器的组成

1．按功能分析机器的组成

就功能来说，一般机器主要由四个基本部分组成：

动力部分传动部分工作部分

控制部分

动力部分——是机器工作动力源。最常见的是电动机和内燃机。

工作部分——是机器特定功能的执行部分。比如：汽车的车轮、起重机的吊钩、机床的刀架、飞机的尾舵和机翼以及轮船的螺旋桨等。

传动部分——联接原动机和工作部分的中间部分。比如：汽车的变速箱、机床的主轴箱、起重机的减速器等。

控制部分——控制机器的启动、停止和正常协调动作。比如：汽车的方向盘和转向系统、排挡杆，刹车及其踏板，离合器踏板及油门等就组成了汽车的控制系统。

实例3：分析自动洗衣机的组成

2．按结构分析机器的组成

静联接动联接协调组合

零件构件机构机器

与动力源

静联接：被联接件的相对位置在工作时不能也不允许发生变化的联接。

动联接：被联接件的相对位置在工作时能够按需要变化的联接。

构件是组成机器的运动单元。

构件可以是单一的零件，也可以是由几个零件装配而成的刚性结构（如内燃机中的曲轴，连杆）。

零件是组成机器的最基本单元（即制造单元）。

通用零件——机器中普遍使用的零件。如：齿轮、螺钉、轴等。

专用零件——只在某些机器中使用的零件。如：内燃机中的活塞、起重机中的吊钩等。

部件——完成共同任务而结合起来的一组零件，它是机器装配的单元。如：联轴器、滚动轴承、减速器等。

实例4：分析带传动机构的组成？答案：带传动由主动轮、从动轮和传动带组成实例5：分析链传动机构的组成？答案：链传动由主动轮、从动轮和传动链组成

按照用途不同，链可分为起重链、牵引链和传动链三大类。

第二节机械分析的一般程序和基本方法

在实际生产中，经常会要面临对现有机械设备和产品进行仿制、革新、使用、维护、维修等，这就需要对其进行种种分析。

本课程将以实物机械为对象，研究常用机构、通用零件与部件以及一般机器分析的基本理论和方法。

一、机械分析的一般程序

1．机械传动系统的运动分析

分析机械传动系统中执行构件的运动形式、原动机的类型、所用机构的类型、功能、性能特点、运动特点、运动参数、几何参数及标准等。

2．机械传动装置结构分析

分析机械传动装置中各基本机构、零部件及其组合的结构及其合理性，包括设计结构、工艺结构、装配结构等。

3．通用零件与部件的工作能力分析

分析通用零件与部件的功能、特点、结构、材料、标准，并作载荷分析、受力分析、失效分析、承载能力核算，了解提高工作能力的措施。

4．机械常用零部件的精度分析

根据整机及其零部件的功能要求，分析其尺寸精度、配合精度、形状位置精度、表面粗糙度。

二、机械分析的基本方法

1．理论和实践的紧密结合：将机械分析的理论与实际机构和机器的具体应用密切联系起来，并运用所学的原理进行观察和分析。

2．抓住分析对象的共性：各种机构和机器具有许多共性的问题，在机械分析过程中，不仅应分析它们的特性，也要抓住它们之间的共性，从而可收到举一反三的效果，并培养创新意识。

3．采用综合分析的方法：工程问题都是涉及多方面因素的综合性问题，故要综合运用所学的基本理论和方法分析和解决有关的工程实际问题，在这一过程中往往需要采用分析、对比、判断等多种方法，以全面分析和解决问题。

第三节本课程的性质、任务和学习方法

一、本课程的性质

本课程是一门介绍机械基本知识、基本理论和基本方法，并培养一定机械分析能力的技术基础课。

二、本课程的任务

1．掌握常用机构和通用零部件有关的基本知识和分析方法。

2．具有运用标准、手册、图册等有关技术资料的能力。

3．培养有关的基本技能和综合分析能力；培养实际解决工程问题的能力。

4．培养创新意识和团队协作精神。

三、本课程的学习方法

1．着重基本概念的理解和基本分析方法的掌握，不强调系统的理论分析；

2．着重理解公式建立的前提、意义和应用，不强调对理论公式的具体推导；

3．注意密切联系生产实际，努力培养解决工程实际问题的能力。

作业布置

绪论