机械工程概论
机械工程概论课件
玻璃纤维增强塑料(glass-fiber reinforced plastics,GFRP)
具有优异的耐蚀性、轻量性、强度特性、瞬时的耐高温性能 被用来制造人造卫星、导弹和火箭的外壳（耐烧蚀层）
玻璃钢不反射无线电波,微波透过性好，是制造雷达罩的理 想材料
碳纤维增强塑料(carbon-fiber reinforced plastics,CFRP)
是最有代表性、性能最优越的塑料(即树脂)基复合材料 优点 碳纤维的强度比钢大四倍,重量只有钢的1／4，比铝还轻。
与玻璃钢相比,强度高0.5～1倍，弹性模量高2～4倍。 ①很高的耐腐蚀性; ②优良的热特性(绝热性,隔热性和尺寸稳定性等)； ③一定的电性能(通电发热，防静电干扰，导电性等)； ④滑动特性(耐磨性，润滑性)； 2⑤021减/2/6振性能(减振防噪等)；⑥放射线特性(X射线透过性)等。21
（2）中温回火:回火温度为350～500℃。中温回火可大大减小 钢的内应力,提高了弹性、韧性，但硬度有所降低，应用于弹簧 和热锻模等。
（3）高温回火:回火温度为500～650℃。高温回火可以消除内 应力,硬度有显著的下降，可获得具有强度、塑性、韧性等综合 机械性能，应用于齿轮、连杆、曲轴等。
钢的硬度随回火温度的变化（flash格式）
特点: ①只需进行表面改性或强化,可以节约材料。 ②可以获得特殊的表面层。 ③表面涂层很薄，涂层用料少。 ④可以用于修复已损坏、失效的零件。
表面技术的分类
①表面覆层 镀层（电镀、化学镀等）、热喷涂、涂料涂装、陶瓷涂敷、
化学转化膜、堆焊、气相沉积、着色染色等。
2021/2/6
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②表面合金化 表面扩渗、喷焊堆焊、激光合金化、离子注入等
2. 正火
机械工程概论题库
机械工程概论题库一、简述答题1.何谓晶体缺陷?在工业金属中有哪些晶体缺陷?答：晶体中原子排列不完整、不规则的微小区域称为晶体缺陷。
工业金属中的晶体缺陷有点缺陷(空位、间隙原子)，线缺陷(位错)，面缺陷(晶界、亚晶界)。
合金2.简要说明金属结晶的必要条件及结晶过程。
答；金属结晶的必要条件是过冷，即实际结晶温度必须低于理论结晶温度。
金属结晶过程是由形核、长大两个基本过程组成的，并且这两个过程是同时并进的。
3.指出在铸造生产中细化金属铸件晶粒的途径。
答：用加大冷却速度，变质处理和振动搅拌等方法，获得细晶小晶粒的铸件。
4.一般情况，铸钢锭中有几个晶区?各晶区中的晶粒有何特征?典型的铸锭组织有表层细晶区、柱状晶区和中心粗晶区三个晶区。
表层细晶区的晶粒呈细小等轴状，柱状晶区的晶粒为平行排列的长条状，中心粗晶区的晶粒呈粗大的等轴状。
5.固态合金中的相有几类?举例说明。
固态合金中的相有固溶体和金属化合物两种，如铁碳合金中的铁素体为固溶体，渗碳体为金属化合物。
6.形成间隙固溶体的组元通常应具有哪些条件?举例说明。
形成间隙固溶体的两组元原子直径差要大，即d质/d剂<0.59，所以间隙固溶体的溶质元素为原子直径小的碳、氮、硼；溶剂元素为过渡族金属元素。
如铁碳两元素可形成间隙固溶体。
7.置换固溶体的溶解度与哪些因素有关?置换固溶体的溶解度与组元的晶体结构、原子直径差和负电性等因素有关。
8.简要说明金属化合物在晶体结构和机械性能方面的特点。
金属化合物的晶体结构是与任一组元的均不相同，其性能特点是硬度高，塑性、勧性差。
9.指出固溶体和金属化合物在晶体结构和机械性能方面的区别。
固溶体仍保持溶剂的晶格类型。
而金属化合物为新的晶格，它与任一组元均不相同。
固溶体一般是塑性、韧性好，强度、硬度低；金属化合物是硬度高，塑性、韧性差。
10.简要说明共晶反应发生的条件。
共晶反应发生的条件是合金液体的化学成分一定，结晶温度一定。
11.比较共晶反应与共析反应的异同点。
机械工程概论复习提纲
第一章绪论（一）. 机械的基本概况1、机构：由两个以上的构件通过活动连接以实现规定运动的组合体，其各组成部分之间具有一定的相对运动用来传递、转换运动和动力，或实现某种特定的运动2、机器：由一个或一个以上的机构组成，具有确定机械运动并完成一定有用工作过程的装置3 、机械：机构和机器的总称4、机构和机器之间的区别与联系5、机构：传递、转换运动与动力实现某种特定的运动6、机器：具有确定机械运动、转换机械能、完成一定有用工作过程7、零件：组成机械不可拆的基本单元；专用零件8、构件：在机构中组成机构彼此间具有一定相对运动关系的基本单元9 、部件：机械的一部分，为可以完成同一功能而在结构上连接在一起、能协同工作的零件的组合体10 、机械、机器、机构、构件、零件之间的关系11 、机械的特征及种类12 、制造业和机械工业. 机械工程的涵义机械工程的工作内容（按工作性质划分）1、建立和发展能直接应用于机械工程的工程理论基础2、研究、设计和发展新的机械产品3、机械产品的生产4、机械制造企业的经营和管理5、机械产品的应用6、环境污染和自然资源过度耗费问题及其处理措施三.机械工程发展1、社会发展与机械工程第一次革命：大约200 万年前，学会了用木棍和石块等天然工具，并锻炼了大脑和手指第二次革命：大约50 万年前，学会了制造和使用简单的木制和石制工具，继而发现了火第三次革命：大约15000 年前，制作和使用简单机械，开始了农耕与畜牧第四次革命：1750 年到1850 年之间，瓦特第一台蒸汽机第五次革命：计算机的发明导致了一场现代工业革命。
智能机械开始应用，计算机正在改变人类的传统生活方式和工作方式2、机械工程发展史a. 古代机械史(ancient history of machinery ，〜1750年)机械始于工具b. 近代机械工程史(modern history of mechanical engineering)用生产能力大和产品质量高的大机器取代手工工具和简陋机械。
大一机械工程概论知识点
大一机械工程概论知识点机械工程概论是大一机械工程专业的一门基础课程，主要介绍了机械工程的基本概念、原理以及相关知识点。
在本文中，将全面概述大一机械工程概论的核心知识点，帮助学习者对这门课程有更深入的理解。
一、机械工程概论的概述机械工程概论是机械工程专业的入门课程，旨在帮助学习者系统地掌握机械工程学科的基础理论和基本知识。
它是机械工程专业其他课程的基础，对于学生打下坚实的学科基础具有重要意义。
二、机械工程的定义和发展历程机械工程是工程科学的一个重要分支，它关注与设计、制造、控制和维修各种机械设备的方法和过程。
机械工程的发展经历了漫长的历史，从机械的简单运动到现代复杂的机器系统，在农业、工业和现代社会的发展中起到了重要的推动作用。
三、机械工程学科的基本原理机械工程学科的基本原理包括静力学、动力学、材料力学等。
静力学研究物体在静止或平衡状态下的力学性质，动力学研究物体在运动状态下的力学性质，材料力学研究材料的性能和力学行为。
四、机械零件的设计与构造机械零件的设计与构造是机械工程中的重要内容。
它包括零件的功能要求、设计原则、设计步骤以及相关的设计工具和软件。
合理的零件设计和构造对机械设备的性能和可靠性有着重要的影响。
五、机械传动与控制机械传动与控制是机械工程中的核心内容之一。
它包括了各种传动方式，如齿轮传动、皮带传动和链传动等。
机械传动与控制的目的是实现机械设备的运动和力的传递，提高机械设备的效率和性能。
六、机械制造工艺及其设备机械制造工艺是机械工程的基础环节，它包括了各种加工工艺和制造方法，如切削、焊接、锻造和压铸等。
机械制造工艺的选择和掌握对于实现正确的制造流程和提高产品质量具有重要意义。
七、机械设备的维护与管理机械设备的维护与管理是机械工程中的重要环节。
它包括设备的维修与保养、故障诊断和设备管理等内容。
合理的维护与管理可以延长设备的使用寿命，降低故障率，提高设备的可靠性。
八、机械工程的应用领域机械工程广泛应用于各个领域，如制造业、交通运输、能源等。
机械工程概论
1.1 机械的基本概况
机械是由零件、构件和部件组成的。 1)零件。零件分为两类:一类是组成机械的不可拆的基
本单元,也是机械制造过程中的单个制件,如齿轮、轴等; 另一类则是专用零件,它仅适用于一定类型的机械中,并能 表示此种机械的特点.
2)构件。构件是在机构中组成机构彼此间具有一定相 对运动关系的基本单元。
1.1 机械的基本概况
1.1.3 制造业与机械工业 1.制造与制造业
所谓制造,即为人类按照市场需求,运用主观掌握的知 识和技能,借助于手工或可以利用的客观物质工具,采用有 效的工艺方法和必要的能源,将原材料转化为最终物质产 品并投放市场的全过程。
制造业是指将制造资源,包括物料、设备、工具、资 金、技术、信息和人力等,通过制造过程转化为可供人们 使用和消费的产品的行业。
1.3 机械工程发展
第四次发生在1750年到1850年之间。1760年,瓦 特经过十余年的努力和不断改进,在爱丁堡制造出第一台 有实用价值的蒸汽机。1804年,英国人特莱维茨克发明 并制造出第一台蒸汽机车。1830年,在法国修筑了从圣 亚田到里昂的铁路。蒸汽机车与铁路的普及,促进了西方 工业生产的发展,促进了西方的机械文明,奠定了现代工 业的基础。
图1-1 内燃机机构 a)模型 b)简图 1—气缸 2—活塞 3—连杆 4—曲轴 5、6—齿轮 7—凸轮轴 8—顶杆
1.1 机械的基本概况
3.机械 机械是机构和机器的总称。 设计机械的目的是完成预定的机械运动及特定的动作。
一般来说,每一种复杂机械都由三大部分组成:一是原动部 分,它是机械动力的来源;二是工作部分,它处于传动路线 的终点,完成机械的预定动作;三是传动部分,它是把原动 机件的运动和功率传递给工作部分的中间环节。现代机械 中又增加了第四个部分,即自动控制部分。
机械工程概论复习提纲
机械⼯程概论复习提纲第⼀章绪论（⼀）⼀.机械的基本概况1、机构：由两个以上的构件通过活动连接以实现规定运动的组合体，其各组成部分之间具有⼀定的相对运动⽤来传递、转换运动和动⼒，或实现某种特定的运动2、机器：由⼀个或⼀个以上的机构组成，具有确定机械运动并完成⼀定有⽤⼯作过程的装置3、机械：机构和机器的总称4、机构和机器之间的区别与联系5、机构：传递、转换运动与动⼒实现某种特定的运动6、机器：具有确定机械运动、转换机械能、完成⼀定有⽤⼯作过程7、零件：组成机械不可拆的基本单元；专⽤零件8、构件：在机构中组成机构彼此间具有⼀定相对运动关系的基本单元9、部件：机械的⼀部分，为可以完成同⼀功能⽽在结构上连接在⼀起、能协同⼯作的零件的组合体10、机械、机器、机构、构件、零件之间的关系11、机械的特征及种类12、制造业和机械⼯业⼆.机械⼯程的涵义机械⼯程的⼯作内容（按⼯作性质划分）1、建⽴和发展能直接应⽤于机械⼯程的⼯程理论基础2、研究、设计和发展新的机械产品3、机械产品的⽣产4、机械制造企业的经营和管理5、机械产品的应⽤6、环境污染和⾃然资源过度耗费问题及其处理措施三.机械⼯程发展1、社会发展与机械⼯程第⼀次⾰命：⼤约200万年前，学会了⽤⽊棍和⽯块等天然⼯具，并锻炼了⼤脑和⼿指第⼆次⾰命：⼤约50万年前，学会了制造和使⽤简单的⽊制和⽯制⼯具，继⽽发现了⽕第三次⾰命：⼤约15000年前，制作和使⽤简单机械，开始了农耕与畜牧第四次⾰命： 1750年到1850年之间，⽡特第⼀台蒸汽机第五次⾰命：计算机的发明导致了⼀场现代⼯业⾰命。
智能机械开始应⽤，计算机正在改变⼈类的传统⽣活⽅式和⼯作⽅式2、机械⼯程发展史a.古代机械史(ancient history of machinery，～1750年) 机械始于⼯具b.近代机械⼯程史(modern history of mechanical engineering)⽤⽣产能⼒⼤和产品质量⾼的⼤机器取代⼿⼯⼯具和简陋机械。
郭绍义 机械工程概论 第一章 机械工程概述
1781年瓦特又创造出提供回转力的蒸汽机，扩大了蒸汽机的应用范 围。蒸汽机的发明和发展，使矿业的工业生产、铁路和航运都得以机械 动力化。
蒸汽机几乎是19世纪惟一的动力源。
19世纪未，电力供应系统和电动机已在工业生产中取代了蒸汽机， 成为驱动各种工作机械的基本动力。
19 世纪后期发明的内燃机经过逐年改进，成为轻而小、效率高、易 于操纵、并可随时启动的原动机。内燃机和以后发明的燃气轮机、喷气 发动机的发展，还是飞机、航天器等成功发展的基础技术因素之一。
第一章 机械工程概述
第一章 机械工程概述
1.1 科学和工程
1.1.1 科学的基本概念 科学在不同时期、不同场合有不同意义，科学本身在发展，人们对 它的认识也在不断深化。 一、 科学是对客观事物发展规律的正确认识和总结 二、科学是关于自然、社会和思维的知识体系
三、科学是征服自然、改造社会的武器
第一章 机械工程概述
第一章 机械工程概述
1.3 机械工程学科简介
机械工程学科下设四个二级学科：机械设计及理论、机械制造及其自动 化、机械电子工程和车辆工程。 机械类专业在1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》中有机械设 计制造及其自动化、材料成型及控制工程、工业设计、过程装备与控制工程 四个专业。 由于部分高校有自主设置专业的权利，所以在有些高校招生目录上依然 可以看到诸如车辆工程、机械电子工程、机械工程及自动化等专业。
第一章 机械工程概述
1.2 机械与机械工程
1.2.4机械工程的展望 一、机械工程与人类的生存环境 工程技术的发展在提高人类的物 质文明和生活水平的同时，也对自然 环境起了破坏作用。20世纪中期以来 暴露出来的严重问题有两个方面：资 源 (其中最严重的是能源 )的大量消耗 和环境的严重污染。 机械工程一向以增加生产、提高 劳动生产率、提高生产的经济性，即 以提高人类的近期利益为目标来研究 和发展新的机械产品。新产品的研制 将以降低资源消耗，发展洁净的再生 能源，治理、减轻以至消除环境污染 作为超经济的目标任务。
机械工程概论
整机可用性 元件和整机故障多属随即性
元件故障基本独立无关 使用环境一般良好，有密闭和 保护，应力因素可预测
维9修．方式系统可一般靠以性预分防性析维和修预为主计
预防性维修意义不大
可1靠0性．预维计 修困性难设计
可能
数1据1准．备可靠公性用试数据验收集不易，积累尚未正规化
数据已广泛发布，已形成数据
积累制度
第四章 机械设计及现代设计方法
设计：人们根据预定目标来生产满足要求的信息的一种活动。
通过图形、文字、数据、符号表达出来。
§4-1 机械设计基本方法
明朝，设计制造同一人 基本结构的组合装置
直觉设计（远古~1500年） 经验设计（1501~1849年）
专门进行另部件研 究实验，有标准
设计发展阶段 半经验设计（1850~1949年）
早期二维机械CAD 仅仅是计算机辅助绘图 （Computer Aided Drafting）
三维CAD技术才是真正意义上的计算机辅助设计技术 （Computer Aided Design）。
三维CAD的四次技术革命
第一次：由线框造型设计/加工发展到曲（表）面造型设计
第二次：由曲（表）面造型设计发展到实体造型设计
采用最优化设计方法。
优化设计工作包含三个内容:
–建立优化数学模型；
–选取优化方法；
–用计算机进行求解。
（2）优化方法 其基本思想是搜索、迭代和逼近。即求解时，从某一初
始点出发，利用函数在某一局部区域的性质和信息，确定每 一迭代步骤的搜索方向和步长，去寻找新的迭代点，这样一 步一步地重复数值计算，用改进后的新设计点替代老设计点， 逐步改进目标函数，并最终逼近极值点。
现代设计研究设计的一般进程，包括一般设计战略和用于 设计各个具体部分的战术方法。要求设计者从产品规划、方案 设计、技术设计、施工设计到实验、试制，按步骤有计划地进 行设计。
机械工程概论西南交通大学PPT课件
从外界吸入空气作为工质，以空气中所含的氧作为氧化剂的喷 气发动机称为空气喷气发动机。
燃料和氧化剂都由发动机或飞行器本身携带的喷气发动机，称 为火箭喷气发动机，或简称火箭发动机。
蒸气机
汽车动力的演变
汽车发动机构造
桦式犁、圆盘犁、凿式犁和旋耕机等；表土
耕作机械包括圆盘耙、钉齿耙镇压器和中耕
机等；联合耕作机械能一次完成土壤的基本
耕作和表土耕作——耕地和耙地 ，其形式可
以是两台不同机具的组合，如铧式犁—钉齿
耙、铧式犁—旋耕机等，也可以是两种不同
工作部件的组合，由铧式犁犁体与立轴式旋
耕部件组成的耕耙犁等。
耕作机械
第二章 机械工程的应用领域
第一节 农业机械
农业机械是在作物种植业和畜牧业生产 过程中，以及农、畜产品初加工和处理过程 中所使用的各种机械。
农业机械包括农用动力机械、农田建设 机械、土壤耕作机械、种植和施肥机械、植 物保护机械、农田排灌机械、作物收获机械、 农产品加工机械、畜牧业机械和农业运输机 械等。广义的农业机械还包括 林业机械、 渔业机械和蚕桑、养蜂、食用菌类培植等农 村副业机械。
• 另一部分农业机械则与其他行业通用，可以 根据农业的特点和需要直接选用，如农用动力机 械、农田 排灌机械中的水泵等；或者根据农业的 特点和需要，把这些机械设计成农用变型，如农 业运输机械中的农用汽车、挂车和农田建设机械 中的土、石方机械等。
耕作机械
•
土壤基本耕作机械是用以对土壤进行翻
耕、松碎或深松、碎土 等所用的机械，包括
锤式破碎机
对辊破碎机
颚式破碎机
球磨机
机械工程概论
总结第一章(1) 机械是机器和机构的总称。
机器是人为的实体组合，它的各个部分之间有确定的相对运动，能代替和减轻人类的劳动，完成有用的机械功或实现能量的转换。
机构是具有确定相对运动的各种实物的组合。
(2) 零件是组成机器的基本要素，即机器的最小制造单元。
各种机器中经常用到的零件称为通用零件。
在特定的机器中用到的零件称为专用零件。
(3) 一部完整的机器基本由原动机、工作机和传动装置三部分组成，较复杂的机器还包括控制部分。
(4)根据用途不同，机械可分为动力机械、加工机械、运输机械、信息机械。
动力机械主要用来实现机械能与其他形式能量间的转换；加工机械主要用来改变物料的结构形状、性质及状态；运输机械主要用来改变人或物料的空间位置；信息机械主要用来获取或处理各种信息。
(5)加工机械包括各类加工机床、农业机械、林业机械、矿山机械、冶金机械、化工机械、工程机械、纺织机械、印刷机械、包装机械、食品机械、钻探开采机械等。
(6)动力机械经历了从蒸汽机、电力供应系统和电动机、内燃机到燃气轮机、喷气发动机的发展历程。
(7)机械加工包括铸造、锻压、钣金、焊接、热处理等技术及其装备，以及切削加工技术和机床、刀具、量具等。
(8)从18世纪起，机械设计计算从材料强度方面和机械结构的力学分析方面提高了精确度。
第二章理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。
物体在空间的位置随时间的改变，称为机械运动。
机械运动是物质运动最普遍和最基本的形式。
平衡是机械运动的特殊情况。
理论力学包括三个部分：静力学——主要研究物体在力系作用下的平衡条件。
运动学——研究物体运动的几何性质(轨迹、速度、加速度)。
动力学——研究受力物体的运动与作用力之间的关系。
2.1.1 静力学(1) 基本概念1) 刚体是指物体在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变。
刚体是理想化的力学模型。
图片 2-6 刚体2) 力是物体间相互的机械作用。
力的三要素：力的大小、方向和作用点图片 2-7 力的三要素按作用方式，力分为集中力和分布力。
机械工程概论第2章机械工程基础课件
传统的控制系统通常由接触器、继电器、按钮开关、行程开关、电磁铁等电器组成。而随着计算机技术、微电子技术的发展,现代机械正朝着自动化、精密化、智能化的方向发展,计算机控制的机电产品从生产机械(如数控机床)到家用电器越来越普遍。因此控制系统在整台机器设备中的作用显得日益重要,在整机成本中的份额也越来越大。例如,图2-3所示为全自动洗衣机中的程序控制器,早期的方案多用“机械定时器”作为该控制器的基本结构,而现在的洗衣机更多采用计算机(微处理器)作为控制的核心。另外,一些机器还具有其他一些系统,如支承系统,润滑、冷却与密封系统等。
2.1 机械系统及其功能与组成
二次动力机是把二次能源(电能)或由电能产生的液压能、气压能转变为机械能的机械,如电动机、液压马达、气动马达等。它们在各类机械中都有广泛应用,其中尤以电动机应用更为普遍。比如,各种类型的机床、洗衣机、电风扇、水泵、油泵等,都是以二次动力机作为机器的动力源的。由于经济上的原因,动力机输出的运动通常为转动,而且转速较高。 选择动力机时,应全面考虑现场的能源条件,按照执行机构的动作要求、工作载荷等实际情况,来选择动力机的类型和型号。
3.功能执行系统 功能执行系统由执行构件和与其相连的执行机构组成,是直接完成机器本身所具有功能的部分,常出现在机械系统的末端,直接与作业对象接触,如搅拌机的叶轮、洗衣机的波轮、割草机夹固刀片的夹持器、车床的刀架等。通过它们完成机器预定的功能,因此是直接影响机器工作质量的重要部分。例如,为了提高洗衣机洗净衣服的效果,对作为执行构件的波轮,不同的厂家开发了“棒式波轮”“碟形波轮”“凸形波轮”“偏心波轮”等多种形式。机器人的执行机构是抓取机构,为了能可靠抓起不同形状的物体,抓取机构有各种结构形式。
2.1.2 机器的功能与性能
学习机械工程概论对大学学习机械工程专业之意义
学习机械工程概论对大学学习机械工程专业之意义前言：风风雨雨三十年，机械行业在2022这个节点似乎迎来了它的春天，三十年一次工科崛起，而机械专业又是春风化雨的好田地，机械工程概论囊括了很多领域，它看起来像一门独立而出的专业课，但是又没有专业课那些实打实的知识，因此工程概论而在我看来，机械工程概论一课便是将机械行业的运行内容以课题呈现在大学课堂。
希望每一位机械学子都能在工程概论课中找到自己感兴趣，想发展的课题。
一、我的认识所以早就听过这个专业;但并不明白这个专业到底是学什么的;学了之后又能干什么。
我对这个专业最初的认识就是与制图有关;因为我们学的第-个专业课就是机械制图;我以为就是根据需要画出图纸这么简单;但随着专业科目的增多;还有专业可老师的介绍知道;这个专业不是这么简单的就是制图就完了.我学机械制图也是很机械的学;所谓制图其实是依葫芦画瓢;图纸上是什么样我们就怎么画;就连一些标注也不知道是什么意思;反正就是照着画就行了.认识到一些机械零件工作的理论基础..我才略微感觉到我们这个专业和设计有关;而且相当有关;这才是最重要的;现在想想其实也是;如果我们这个专业仅仅是照着图纸画图的话;那也太简单了吧;机械设计过后还有一个非常重要的就是互换性与测量技术;这是一门连接设计和制造的一门课程;让我认识到在设计过程中就应该考虑到的制造中存在的问题..当然;我们也许会学工程材料;材料成型以及单片机和编程方面的相关课程;通过学习这些课程将让我们对机械有越来越深的认识。
而想当初，我不过是认为机械就是每日与齿轮等物打交道。
就像探索一个未知的世界那样，机械行业的世界里工程图，材料，能源。
也许其他专业也会揽括很多课题，但在机械类这个大专业里，工程概论一课无疑是帮助了我们了解机械类专业的大概。
机械工程导论，这不得不说是一门十分有趣的课程。
相较于之前对于这门课程先入为主的观念-枯燥的概念性与专业性一而言，这门课更多的是带有着科普性质的机械工程导论，它以多个课时将机械专业划分为设计、制造、自动化三个类别，深入浅出的描绘了专业选择的不同方向及走向，它通过解读历史使我们了解了行业的前世今生，并立足于当下，向我们勾勒出未来前景。
机械工程概论精选全文
可编辑修改精选全文完整版机械工程概论班级：XX—X 姓名：XXX 学号:XX机械工程概论课是一门专题介绍机械工程学科领域科学、技术、工程等问题的科目，旨在展示机械工程学科所涵盖的主要内容及其对人类社会发展与进步所起的重要推动作用，并介绍了机械工程的最新发展，让我们了解到机械工程科技人员所需的专业知识和技能及其择业范围。
机械工程的发展是从人类制造工具开始，从制造简单工具演进到制造由多个零件、部件组成的现代机械，经历了漫长的过程。
人类从石器时代进入青铜时代，再进而到铁器时代，用以吹旺炉火的鼓风器的发展起了重要作用。
18世纪后期，蒸汽机的应用推广使得机械发展又更进一步。
同时，制作机械的主要材料逐渐从木材改用更为坚韧，但难以用手工加工的金属。
机械制造工业开始形成，并在几十年中成为一个重要产业。
机械工程通过不断扩大的实践，从分散性的、主要依赖个人才智和手艺的一种技艺，逐渐发展成为一门有理论指导的、系统的和独立的工程技术。
机械工程是促成18～19世纪的工业革命，以及资本主义机械大生产的主要技术因素。
动力是发展机械生产的重要因素。
17世纪后期，随着各种现实的需求，各种应用机械得以改进和发展。
之后，18世纪初出现了纽可门的大气式蒸汽机，用以驱动矿井排水泵。
但是这种蒸汽机的燃料消耗率很高，基本上只应用于煤矿。
但随着瓦特发明了有分开的冷凝器的蒸汽机和提供回转动力的蒸汽机，降低了燃料消耗率，扩大了蒸汽机的应用范围。
蒸汽机的发明和发展，使矿业和工业生产、铁路和航运都得以机械动力化。
蒸汽机几乎是19世纪唯一的动力源，但蒸汽机及其锅炉、凝汽器、冷却水系统等体积庞大、笨重，应用很不方便。
19世纪末，电力供应系统和电动机开始发展和推广。
19世纪后期发明的内燃机经过逐年改进，成为轻而小、效率高、易于操纵、并可随时启动的原动机。
它先被用以驱动没有电力供应的陆上工作机械，以后又用于汽车、移动机械和轮船。
20世纪初，电动机已在工业生产中取代了蒸汽机，成为驱动各种工作机械的基本动力。
机械工程概论
机械电子工程专业培养目标：适应社会主义现代化建设需要，德、智、体、美全面发展，理工结合、基础扎实、素质全面、实践能力和创造能力强的研究发展型人才。
在机械电子技术领域中从事理论研究、试验和工程设计与开发等工作。
专业内容：本专业以力学、机械工程、电子科学与技术、控制科学与工程为主干学科。
学习机电系统设计、控制系统设计等学科方向所需要的基础知识和专业知识，以及计算机应用等现代科技和设计手段；强调坚实的理论基础、创新的思维方法、熟练的计算机应用技能。
主要课程（群）：工程力学、机械设计基础、自动控制原理、信号与系统、数字信号处理、传感与测试技术、智能控制与模式识别、自动化装置、机电系统设计、系统仿真等。
该专业毕业生适应的工作领域：面向国家建设多方面领域，主要从事机电系统设计、控制系统设计等方向的理论研究、试验测试、产品开发、技术管理等工作。
机械设计与制造1.业务培养目标业务培养目标：本专业培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。
业务培养要求：本专业学生主要学习机械设计与制造的基础理论，学习微电子技术、计算机技术和信息处理技术的基本知识，受到现代机械工程师的基本训练，具有进行机械产品设计、制造及设备控制、生产组织管理的基本能力。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力：1．具有较扎实的自然科学基础、较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力；2．较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括力学、机械学、电工与电子技术、机械工程材料、机械设计工程学、机械制造基础、自动化基础、市场经济及企业管理等基础知识；3．具有本专业必需的制图、计算、实验、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能；4．具有本专业领域内某个专业方向所必要的专业知识，了解其科学前沿及发展趋势；5．具有初步的科学研究、科技开发及组织管理能力；6．具有较强的自学能力和创新意识。
机械工程概论(ppt 85页)
6.2 制造业生产模式的演变
产的序幕,其基本特征为: 1)手工操作通用机床,按用户要求进行单件生产,生产
的产品的可靠性和零件的互换性差,可靠性和一致性不能 得到保证。
2)劳动生产率低,生产成本高。 3)生产者是整台机器的作坊业主。 4)工厂组织结构松散,管理层次简单。 2.大批量生产阶段 从19世纪中叶到20世纪中叶,在E.Whitney提出的 “互换性”和“大批大量生产”,Oliver Evons将传送带 引入生产系统和F.Taylor倡导的“科学管理”的基础 上,Henry Ford开创了汽车装配自动流水生产线,从而导 致了一种新的生产模式即大量生产方式(Mass
1)市场需求波动,消费者行为更加具有选择性,产品需 求朝多样化发展。开放—自由表达—多样化潮流的发展, 是消费者价值观念结构性变化的必然结果,消费者不仅要 求产品体现个性,且其需求的变化十分迅速。
2)市场对产品性能、质量要求更高,产品寿命缩短。
6.2 制造业生产模式的演变
3)国际合作成为科学发展的强大势头。科学技术、经 济、生产及市场的全球化、一体化、社会化已成为必然趋 势,国家间的市场界线即将消失,企业经营处于全球化竞争 环境之中,科技的发展对经济和社会的影响将空前广泛,愈 加深刻。
6.2 制造业生产模式的演变
别是计算机技术、信息技术的发展,引起人类生产力的飞 跃和社会生产方式的巨变,成为推动企业全面变革的主导 力量。先进制造生产模式主要有:以空间换取时间、多专 业、多人员协同一致工作的并行工程(CE,Concurrent Engineering);集单件生产与批量生产优点于一体的精益 生产(Lean Production),和以灵活应变为目标,基于柔性 技术、知识化熟练工人及创新管理机制的敏捷技术与企业 (Agile Technology & Enterprise);从仿生学角度提出 了仿生制造;从分形理论(Fractal Theory)提出了分形公 司;为了保护环境又提出绿色制造等管理模式。
机械工程概论
测量方法 直接测量 间接测量 绝对测量 相对测量 接触测量
非接触测量
描述 直接获得被测量的量值 测得与被测量有一定函数关系的量，然后运用函数求得被测量 在计量器具上可以表示出被测量的全值 被测量与同类标准量进行比较，测出两个量值之差的测量法 计量器具的测量部位与被测表面直接接触 计量器具的测量部位与被测表面不直接接触
➢ 测量方法
❖机械测量技术
➢ 测量方法
❖机械测量技术
➢ 测量方法
❖机械测量技术
➢ 三坐标测量技术
随着以数控技术为代表的先进加工制造技术的产生和发展， 机械零件可以达到的加工精度越来越高，常规量具已经远远不 能满足机械零件对高精度的要求。也可以说，精密测量技术是 现代机械工业发展的基础和先决条件。目前国际上机床的加工 水平已能稳定地达到1μm的精度，正在向着稳定精度为纳米级 的加工水平发展。因此，精密测量与控制是适应精密加工技术 而发展起来的先进测量技术，它与精密加工相结合，形成了现 代制造技术的完整体系。三坐标测量技术是广泛应用于高精度 复杂机械零件的精密测量与控制技术的典型代表。
❖零件成形技术
➢机械பைடு நூலகம்件的分类
在机械零件的制造中，经常遇到的典型零 件有轴类零件、盘套类零件、箱体类零件等。
轴类零件
❖零件成形技术
❖零件成形技术
盘 套 类 零 件
❖零件成形技术
箱 体 类 零 件
❖零件成形技术
➢ 零件成形方法
机械零件种类繁多，但其形状都是由一些基本表面组合 而成。零件的最终成形，实际上是由一种表面形式向另一种 表面形式的转化，包括不同表面的转化以及不同尺寸精度的 转化。转化过程的实现，主要依靠切削运动。不同切削运动 （主运动和进给运动）的组合便形成了不同的切削加工方法。 常用的机械切削加工方法有车削、钻削、镗削、刨削、铣削、 磨削等。对某一表面的加工可采用多种方法，只有了解了各 种加工方法的特点和应用范围，才能合理选择加工方法，进 而确定最佳加工方案。
工程机械概论
1、各种工程机械的分类：起重机械、运输机械、土方机械、桩工机械、石料开采加工机械、钢筋混凝土机械和设备、装修机械、路面机械、线路机械、隧道施工机械、桥梁施工机械等。
2、工程机械常用的动力装置分类：是驱动各类工程机械行驶和工作的动力源，根据能力转换形式不同，动力装置可分为热力的、电力的、水力的和风力的等。
3、涉及内燃机工作原理介绍：上止点：活塞顶在气缸中离曲轴中心距离最远的位置，称为上止点。
下止点：活塞顶在气缸中离曲轴中心距离最近的位置，称为下止点。
活塞冲程：活塞从上止点到下止点所移动的距离，称为活塞冲程，如果符号””表示曲轴的回转半径，则活塞冲程等于曲轴回转半径R的两倍，即S=2R。
气缸工作容积：活塞在气缸中从上止点移到下止点所包容的容积，称为气缸的工作容积。
燃烧室容积：活塞在上止点时，活塞顶上部的气缸容积，称为燃烧室容积。
气缸总容积：活塞在下止点时，活塞顶上部的气缸容积称为气缸总容积。
气缸总容积为燃烧室容积与气缸工作容积之和。
压缩比：气缸总容积与燃烧室容积之比。
是内燃机的一个重要技术指标，一般汽油机的压缩比约为6~10，柴油机的压缩比为16~21。
4、四冲程内燃机的基本工作原理：①进气冲程，当曲轴移动，活塞由上止点向下止点移动，由于气缸容积逐渐增大，新鲜空气在气缸内外压力差的作用下被吸入气缸内，当活塞移动到下止点，进气门关闭，进气冲程结束；②压缩冲程，曲轴继续转动，活塞便由下止点向上止点移动。
这时由于进、排气门关闭，气缸容积不断缩小，受压缩气体的温度和压力不断升高，为喷入柴油自行着火燃烧创造良好的条件。
当活塞移动到上止点时，压缩冲程便结束。
③做功冲程，当压缩冲程接近结束时，由喷油器向燃烧室喷入一定数量的高压雾化柴油，雾化柴油遇到高温、高压的空气后，边混合边蒸发，迅速形成可燃混合气并自行着火燃烧，接着受热气体膨胀推动活塞由上止点迅速向下止点移动，并通过连杆迫使曲轴旋转而产生动力。
④排气冲程，当做功冲程结束时，气缸内充满废弃，由于飞轮的惯性作用使曲轴继续旋转推动活塞又从下止点向上止点移动，排气门打开进气门关闭，废气经排气门迅速排除气缸外。
机械工程概论
机械工程概论机械工程是一门涵盖机械设计、制造、控制等多个方面的工程学科。
它以满足人类对各种机械设备的需求为目标，通过研究、设计、制造和维护各种机械装置来提高工作效率、节约能源和改善生活质量。
本文将从机械工程的定义、发展历程、应用领域以及未来发展趋势等方面来介绍机械工程的概论。
一、机械工程的定义机械工程是一门工程科学，它涉及到机械原理、力学、材料科学、流体力学、热学等多个学科知识的综合应用。
它的主要任务是研究、设计、制造和运行各种机械设备，包括但不限于机械结构、机械传动、机械控制、机械制造等方面的内容。
二、机械工程的发展历程机械工程作为一门学科的发展可以追溯到人类文明的起源。
最早的机械装置如杠杆、滑轮等简单机械结构的使用可以追溯到古代文明时期。
而现代机械工程的形成则可以追溯到大规模工业化生产的开始。
工业革命为机械工程的发展提供了条件，蒸汽机、汽车、火车等机械设备的发明和应用推动了机械工程的进一步发展。
随着科学技术的进步，机械工程越来越多地应用于各个领域，并且不断创新和发展。
三、机械工程的应用领域机械工程的应用领域非常广泛，几乎涵盖了人类生活的各个方面。
在工业领域，机械工程被广泛应用于制造业、能源行业、交通运输等领域。
机械工程应用于制造业，可以提高生产效率，降低生产成本；在能源行业，机械工程用于研究和开发更高效、更环保的能源设备；在交通运输领域，机械工程用于设计和制造各种交通工具，如汽车、飞机、船舶等。
此外，机械工程还应用于医疗卫生、农业、建筑等领域。
在医疗卫生方面，机械工程被应用于医疗设备的设计与制造，如MRI扫描仪、心脏起搏器等。
在农业方面，机械工程被应用于农业机械的设计和制造，提高农业生产效率和农产品质量。
在建筑领域，机械工程则用于设计和制造建筑设备，如起重机、混凝土搅拌机等。
四、机械工程的未来发展趋势随着科学技术的不断进步和社会的需求不断增加，机械工程在未来将会迎来更加广阔的发展前景。
在工业领域，随着工业自动化程度的不断提高，机械工程将更加注重智能化与自动化技术的研究和应用。
对机械工程概论的认识和总结
对机械工程概论的认识和总结机械工程概论是机械工程专业的一门基础课程，它介绍了机械工程的基本概念、原理和应用领域等内容。
对于机械工程专业的学生来说，学好这门课程对于他们的学习和今后的工作都具有重要的意义。
首先，机械工程概论使学生对机械工程的范畴有了基本的了解。
机械工程是一门应用学科，它研究的是机械的设计、制造和运行等方面的问题。
在机械工程概论中，学生将会学到机械工程的定义、特点和发展历史等内容，这有助于学生形成对机械工程领域的整体认识。
其次，机械工程概论介绍了机械工程学科的基本原理和方法。
机械工程是建立在物理学、数学和工程学等基础学科之上的，学习这门课程可以帮助学生掌握机械工程的基本原理和方法。
例如，学生将会学到力学、热力学、流体力学等基础知识，这些知识是机械工程设计和分析的基础。
此外，机械工程概论还介绍了机械工程的应用领域和行业发展情况。
机械工程是一个广泛的学科，它在工业、航空航天、交通运输等领域都有广泛的应用。
在机械工程概论中，学生将会了解到机械工程在各个领域中的具体应用和发展趋势，这有助于学生对机械工程专业的就业方向和发展前景有更加清晰的认识。
另外，机械工程概论还涉及了机械工程的设计和制造等方面的内容。
机械工程的设计和制造是该学科的核心内容，学生通过学习机械工程概论可以初步了解到机械产品从概念设计到成品制造的整个过程，并了解到在设计和制造中需要考虑的各种因素，如功能性、可靠性、经济性等。
综上所述，机械工程概论是机械工程专业的一门基础课程，学好这门课程对于机械工程专业的学生来说非常重要。
通过学习这门课程，学生可以对机械工程的基本概念、原理和应用领域有了初步的认识，为深入学习与研究机械工程奠定了基础。
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环境。陶瓷材料塑性变形能力差，其机械性质大多质硬耐压，但十 分脆，因此大大限制其工业上的应用范围。
非金 属材 料的 产品
三、材料科学与机械工程
材料应用 对既有材料加以扩展应用层面，配合机械、化工、电机 等需求，针对新的应用，设计、制造新材料。
金属材料(Metal)
常见的金属有铁、铜、锌、铅、铝、锡、镁、铬、钴、镍、 钼、钛、钨、金、银等。
合金常指两种以上的金属或金属与非金属结合而成且具有金 属特性之材料。
特性：
(1)固体状态下具结晶结构
• 非晶体的原子是无规则杂乱地堆积的，如松 香、玻璃、沥青等，没有固定的熔点，各向同性。
晶体
非晶体
晶 体 和 非 晶 体 的 比 较
钢具有强度高，塑性好，具有良好的韧性；工艺性能良好， 易于加工；但是，钢材易锈蚀。
1、钢的冶炼方法
白口铁 熔融 液态生铁
吹入空气或氧气
脱氧 2. 钢的分类
按冶炼方法 钢
轴瓦、轴套 耐磨性中上等零 件 电线、导电螺钉 等
说明 “H”---黄铜；、62---质量分数 60.5~63.5%
Z----铸；L---铝；102---顺序 号 T`1---四种纯铜中的第一种 ； 99.50%
名称
牌号
应用举例
说明
灰铸铁
HT150 HT200
“HT”---灰铸铁 150----最低抗拉强度
强度较高、塑性良好、具有焊接 性和耐蚀性
桥梁、车辆、船舶等
碳素结构钢牌号及用途 渗合碳钢金钢的牌22号00CM、rnM2nT性TiiB能、、20用Mn途2V
心部的强度高、用于制造重要的 或承受重载荷的大型渗碳零件
铸铁的牌号、应用及说明
调质钢
40Cr、40Mn2、30CrMo
有色金属极其合金的牌号、应用
按脱氧程度
钢
浇注成钢锭
平炉钢 转炉钢 电炉钢
按炉衬 材料分
沸腾钢 镇静钢
半镇静钢
特殊镇静钢
酸性钢 碱性钢
非合金钢
低碳钢 C＜0.25％ 中碳钢 C=0.25%～0.60％
钢
高碳钢 C＞0.25％
低合金钢 ＜5%
合金钢
中合金钢 5%～10%
高合金钢
＞10%
普通质量钢
钢 优质钢 特殊质量钢
S ——使钢在高温下呈脆性， 称为热脆性；
材料与产品质量 ：是产品质量的重要保证 材料与机械设计：正确选择材料及其加工工艺
材料与机械制造：“改形”和“改性”工艺 材料科技的四大方向 材料制造 运用熔炼，铸造、锻造，热处理，粉末冶金等方法把材
料制成可用的状态。
材料鉴定 鉴定材料的性质及其显微镜组织，以确保材料的品质。
基本研究 研究从原子排列到整块材料的各种相关现象，以明了 影响材料性质的根本原因。
灰铸铁 (HT300)
铸铁
球墨铸铁(QT500-5)
…低碳钢 (08F)
中碳钢 (45)
钢
高碳钢 (60) 合金钢 (1Cr18）
…
铝合金 (LY12) 铜合金 (ZCuSn10P1)
非金属材料
高分子材料 --- 塑料、橡胶、合成纤维。 陶瓷 ---强如钢、轻如铝、硬如金刚石。 复合材料 --强度高、弹性模量大、质量轻。
复合材料(composite material) 定义 由两种或两种以上的不同材料组合而成的工程材料。 区别：各种组成材料在性能上能互相取长补短，产生协同效应。
复合材料的综合性能优于原组成材料，能满足各种不同的要求
基 基本组成
非金属 合成树脂、碳、石墨、陶瓷 体 金属 铝、镁、铜和它们的合金
增强材料 玻璃、碳、合成纤维，金属丝，硬质细粒
弹簧钢
65Mn、60Si2Mn、60Si2CrVA
滚动轴承钢 GCr9，GCr15SiMn，GCrMnMoV
具有良好的综合力学性能，复杂 的重要零件 淬透性好，热处理后组织可以得 到强化
用于制造滚动轴承的滚珠、套圈
名称
牌号
普通黄铜 H62
铸锰黄铜 ZCuZnPb2 铸铝合金 ZL102
纯铜
T1
应用举例 散热器、垫圈等
P ——使钢在常温和低温下呈 脆性，称为冷脆性。
建筑钢
碳素结构钢
不锈钢
钢
结构钢 工具钢
合金结构钢 碳素工具钢 合金工具钢 高速工具钢
特殊性能钢
耐酸钢
耐热钢 磁钢
亚共析钢
共析钢
（3）力学性能
种类 拉伸性能牌号冲击韧性 硬度 疲劳性能强及度选用范围
普（通4低）合工金艺性能 结构钢钢冷弯性9M能n2、10M可nS焊iC性u、16Mn切削性
橡胶--橡胶富于弹性，能吸收较多的冲击能量。常用作联轴器 或减震器的弹性元件、带传动的胶带等。硬橡胶可用于制造用 水润滑的轴承衬。
塑料--塑料的比重小，易于制成形状复杂的零件，而且各种不 同塑料具有不同的特点，如耐蚀性、绝热性、绝缘性、减摩性、 摩擦系数大等，所以近年来在机械制造中其应用日益广泛。
第五章 工程材料
第一节 工程材料分类及应用 一、材料与材料科学
历史学家把人类社会的发展按其使用的材料类型划分为石器时 代、青铜时代、铁器时代，而今正处于人工合成材料的新时代。
二、材料的分类 金属材料 用量最大、用途最广 品种很多 高分子材料 塑料、橡胶、粘结剂 陶瓷材料
复合材料
黑色金属
金属材料
有色金属
(2)具有独特的金属光泽且不透明 (3)电与热之良导体 (4)塑性加工变形能力佳，富延性及展性
钢及其特性 理论上，凡是把含碳量小于2%，含杂质比较少的铁碳合金称
为钢。 含碳量超过2%，称为生铁；含碳量小于0.08%，称为工业
纯铁。
晶体和非晶体
• 晶体的原子是按一定的几何形状作有规律的 排列，如金刚石、金属与合金、石墨等，有固定 的熔点，各向异性。
组成 分类
结构
金属与金属
金属与非金属
非金属与非金属复合材料
纤维复合材料 层叠复合材料 细粒复合材料 骨架复合材料
玻璃纤维增强塑料(glass-fiber reinforced plastics，GFRP)
具有较高的强度和
球墨铸铁 QT400-18 QT450-10
塑性。
“QT”-Leabharlann --球墨铸铁；400---最低用于受磨损和受冲 抗拉强度；18----最低伸长率
击的零件
可锻铸铁
KTH300-06 KTH330-08
用于受冲击、振动 的零件
“KTH”、“KTZ”----黑心、白心 可锻铸铁；300---最低抗拉强度； 06---最低伸长率