第二章机械工程概论
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机构：具有确定相对运动的各种实物的组合，符合机器的前两个特 征。 机械是机器和机构的总称； 机器主要用来传递和变换能量； 机构主要用来传递和变换运动。
第1节 机械工程及学科总论
什么是机械工程？
运用数学、物理等基础理论和有关机械方面的专门知识，结合生产实际 经验，经济有效地解决在设计、研究、制造和运行各种机械中遇到的实 际问题。 机械根据用途可分为： ① 动力机械：用来实现机械能与其他形式能量的转换。如电动机、内燃机 、发电机、空压机等。 ② 加工机械：用来改变物料的结构形状、性质及状态。如轧钢机、包装机 、纺织机械及各类机床等。 ③ 运输机械：用来改变人或物料的空间位置。如汽车、飞机、轮船、输送 机等。 ④ 信息机械：用来获取或处理各种情息。如复印机、传真机、摄像机等。
航天飞机利用机械臂施放哈勃空间望远镜
第1节 机械工程及学科总论
现代机械工程的发展
18世纪前，机械工程师主要凭借经验和技艺 现代机械工程，引入了计算机信息技术
现代机械工程范围广泛
自动化流水线、数 控机床、机器人、 成组技术、柔性制 造系统
特种加工
高精度加工、 超精密加工
第1节 机械工程及学科总论 现代机械工程的发展
机械工程应用领域
▪ 动力机械（风、水、热、电、化学、原子能等） ▪ 交通运输（汽车、轮船、飞机及相应设施、仓储物流等） ▪ 装备技术（农、林、矿山、冶金、化工、纺织、食品、
印刷等制造设备）
▪ 工作母机、仪表仪器等 ▪ 通风取暖、医疗器械、家用器械、环保设备等民生机械 ▪ 国防武器等
第1节 机械工程及学科总论
汽车生产线
机器人
第1节 机械工程及学科总论 现代机械工程的发展
数控机床
柔性制造系统
第1节 机械工程及学科总论
未来机械工程的发展
展望未来机械工程，智能机械、微型机构、仿生机械的蓬勃发展，将 促进材料、信息、计算机技术、自动化等领域的交叉与融合，进一步丰富 和发展机械基础学科知识。
用光刻技术做成的微米级微机械
第1节 机械工程及学科总论
机械发展的历史回顾----中国古代
机械技术的进步促进了学术研究：
1634～1637年 ，明朝的宋应星编著了《天工开物》，记录了 许多先进的工艺技术和科学创见。它反映出当时的农业和手工业的 生产技术水平。记载了不少有关机械制造和产品性能的情况。涉及 泥型铸釜、失蜡法铸造以及铸钱等铸造技术，还有千钧锚和软硬绣 花针的制造方法、提花机和纺织机械以及车船等交通工具的性能和 规格等。《天工开物》被称为中国17世纪的工艺百科全书。
第1节 机械工程及学科总论
机械发展的历史回顾----国外
18世纪初，蒸汽机的出现产生了第一次产业革命，人们开始 设计制造各种各样的机械，例如纺织机、火车、汽轮船。
与此同时，机械制造设备和技术也在同步发展。
哈格里沃斯发明的“珍妮纺纱机”
法国陆军技术军官古诺发明了世 界上第一辆蒸汽动力车
第1节 机械工程及学科总论
1914年，福特流水生 产线，大量生产汽车。
19世纪末，泰勒 “科 学管理法”的出现
第1节 机械工程及学科总论
现代机械工程的发展
20世纪中后期，以机电一体化技术为代表，在机器人，航空航天， 海洋舰船等领域开发出了众多高新机械产品，如火箭、卫星、宇宙飞船、 空间站、航空母舰、深海探测器等。
国际太空站
机械工程学科简介
机械工程一级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、车辆工程。
ห้องสมุดไป่ตู้第五章 机械工程概论
目录
第1节 机械工程及学科总论 第2节 机械工程中的力学 第3节 机械设计 第4节 先进制造技术 第5节 机电一体化技术
第1节 机械工程及学科总论
机械：是现代社会进行生产和服务的六大要素(人、资金、信息 、 能量、材料和机械)之一，并且还参与能量和材料的生产。
机器：①由许多构件组合而成；②各运动实体之间有确定的相对运 动关系；③能实现能量的转换，代替或减轻人的劳动，完 成有用的机械功。如：内燃机、发电机、电梯、机器人、 机床、交通工具等。
第1节 机械工程及学科总论
机械发展的历史回顾----中国古代
秦始皇陵铜车马代表了当时铸造技术、金属加 工和组装工艺的水平。
东汉以后出现的记里鼓车，有一套减速齿轮系 ，通过鼓镯的音响分段报知里程。
三国马钧所造的指南车除用齿轮传动外，还有 自动离合装置。
明初，郑和下西洋的船队是当时世界上最大的 船队。郑和所乘宝船长约137米，张12帆，舵杆 长11米多，是古代最大的远洋船舶。
现 研究开发新的机械产品满足人们当前和将来的需要
代
机 机械产品的正规生产，包括设计、生产准备、加工、计 械 划调度、装配调试、包装运输及质量控制等
工
程
各类机械系统的运行，包括设备的选购、验收、安装、 调试、操作、监控、诊断、维修以至整个企业的经营管理
机械对自然环境的污染、自然资源的过度消耗、社会安 全等问题的预防和处理
第1节 机械工程及学科总论
机械工业是国民经济的支柱工业之一。 机械工业是社会生产力发展水平的重要标志。
第1节 机械工程及学科总论
机械发展的历史回顾----中国古代
五千年前已开始使用简单的纺织机械； 晋朝时在连机椎和水碾中应用了凸轮原理； 西汉时应用轮系传动原理制成了指南车和记里鼓车； 东汉张衡发明的候风地动仪是世界上第一台地震仪。 目前许多机械中仍在采用的青铜轴瓦和金属人字圆柱齿轮，在我国东 汉年代的文物中都可以找到它们的原始形态。
军事、航空航天的应用
现代机械工程
机械原理 电工电子原理 传感测试原理
微机原理 控制原理
现代先进技术 现代机械工程
机械科学与技术发展或许是我们限定思维所难以展望的，但 人们在机械创新的漫漫征程中所积累的机械设计基础知识为我 们提供了认识和改造客观世界的基础。
现代机械工程的内容和重要任务
建立和发展应用了机械工程的基础理论及利用新技术改 造传统技术
机械发展的历史回顾----国外
19世纪到20世纪初的第二次产业革命，内燃机的出现促进了 汽车、飞机等运输工具的出现和发展。
1898年问世的“雷诺”牌汽车
1927年美国人林德伯格驾驶“圣路 易斯精神”号飞机首次飞越大西洋
第1节 机械工程及学科总论
机械发展的历史回顾
1797年，莫兹利首创 螺纹车床。
第1节 机械工程及学科总论
什么是机械工程？
运用数学、物理等基础理论和有关机械方面的专门知识，结合生产实际 经验，经济有效地解决在设计、研究、制造和运行各种机械中遇到的实 际问题。 机械根据用途可分为： ① 动力机械：用来实现机械能与其他形式能量的转换。如电动机、内燃机 、发电机、空压机等。 ② 加工机械：用来改变物料的结构形状、性质及状态。如轧钢机、包装机 、纺织机械及各类机床等。 ③ 运输机械：用来改变人或物料的空间位置。如汽车、飞机、轮船、输送 机等。 ④ 信息机械：用来获取或处理各种情息。如复印机、传真机、摄像机等。
航天飞机利用机械臂施放哈勃空间望远镜
第1节 机械工程及学科总论
现代机械工程的发展
18世纪前，机械工程师主要凭借经验和技艺 现代机械工程，引入了计算机信息技术
现代机械工程范围广泛
自动化流水线、数 控机床、机器人、 成组技术、柔性制 造系统
特种加工
高精度加工、 超精密加工
第1节 机械工程及学科总论 现代机械工程的发展
机械工程应用领域
▪ 动力机械（风、水、热、电、化学、原子能等） ▪ 交通运输（汽车、轮船、飞机及相应设施、仓储物流等） ▪ 装备技术（农、林、矿山、冶金、化工、纺织、食品、
印刷等制造设备）
▪ 工作母机、仪表仪器等 ▪ 通风取暖、医疗器械、家用器械、环保设备等民生机械 ▪ 国防武器等
第1节 机械工程及学科总论
汽车生产线
机器人
第1节 机械工程及学科总论 现代机械工程的发展
数控机床
柔性制造系统
第1节 机械工程及学科总论
未来机械工程的发展
展望未来机械工程，智能机械、微型机构、仿生机械的蓬勃发展，将 促进材料、信息、计算机技术、自动化等领域的交叉与融合，进一步丰富 和发展机械基础学科知识。
用光刻技术做成的微米级微机械
第1节 机械工程及学科总论
机械发展的历史回顾----中国古代
机械技术的进步促进了学术研究：
1634～1637年 ，明朝的宋应星编著了《天工开物》，记录了 许多先进的工艺技术和科学创见。它反映出当时的农业和手工业的 生产技术水平。记载了不少有关机械制造和产品性能的情况。涉及 泥型铸釜、失蜡法铸造以及铸钱等铸造技术，还有千钧锚和软硬绣 花针的制造方法、提花机和纺织机械以及车船等交通工具的性能和 规格等。《天工开物》被称为中国17世纪的工艺百科全书。
第1节 机械工程及学科总论
机械发展的历史回顾----国外
18世纪初，蒸汽机的出现产生了第一次产业革命，人们开始 设计制造各种各样的机械，例如纺织机、火车、汽轮船。
与此同时，机械制造设备和技术也在同步发展。
哈格里沃斯发明的“珍妮纺纱机”
法国陆军技术军官古诺发明了世 界上第一辆蒸汽动力车
第1节 机械工程及学科总论
1914年，福特流水生 产线，大量生产汽车。
19世纪末，泰勒 “科 学管理法”的出现
第1节 机械工程及学科总论
现代机械工程的发展
20世纪中后期，以机电一体化技术为代表，在机器人，航空航天， 海洋舰船等领域开发出了众多高新机械产品，如火箭、卫星、宇宙飞船、 空间站、航空母舰、深海探测器等。
国际太空站
机械工程学科简介
机械工程一级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、车辆工程。
ห้องสมุดไป่ตู้第五章 机械工程概论
目录
第1节 机械工程及学科总论 第2节 机械工程中的力学 第3节 机械设计 第4节 先进制造技术 第5节 机电一体化技术
第1节 机械工程及学科总论
机械：是现代社会进行生产和服务的六大要素(人、资金、信息 、 能量、材料和机械)之一，并且还参与能量和材料的生产。
机器：①由许多构件组合而成；②各运动实体之间有确定的相对运 动关系；③能实现能量的转换，代替或减轻人的劳动，完 成有用的机械功。如：内燃机、发电机、电梯、机器人、 机床、交通工具等。
第1节 机械工程及学科总论
机械发展的历史回顾----中国古代
秦始皇陵铜车马代表了当时铸造技术、金属加 工和组装工艺的水平。
东汉以后出现的记里鼓车，有一套减速齿轮系 ，通过鼓镯的音响分段报知里程。
三国马钧所造的指南车除用齿轮传动外，还有 自动离合装置。
明初，郑和下西洋的船队是当时世界上最大的 船队。郑和所乘宝船长约137米，张12帆，舵杆 长11米多，是古代最大的远洋船舶。
现 研究开发新的机械产品满足人们当前和将来的需要
代
机 机械产品的正规生产，包括设计、生产准备、加工、计 械 划调度、装配调试、包装运输及质量控制等
工
程
各类机械系统的运行，包括设备的选购、验收、安装、 调试、操作、监控、诊断、维修以至整个企业的经营管理
机械对自然环境的污染、自然资源的过度消耗、社会安 全等问题的预防和处理
第1节 机械工程及学科总论
机械工业是国民经济的支柱工业之一。 机械工业是社会生产力发展水平的重要标志。
第1节 机械工程及学科总论
机械发展的历史回顾----中国古代
五千年前已开始使用简单的纺织机械； 晋朝时在连机椎和水碾中应用了凸轮原理； 西汉时应用轮系传动原理制成了指南车和记里鼓车； 东汉张衡发明的候风地动仪是世界上第一台地震仪。 目前许多机械中仍在采用的青铜轴瓦和金属人字圆柱齿轮，在我国东 汉年代的文物中都可以找到它们的原始形态。
军事、航空航天的应用
现代机械工程
机械原理 电工电子原理 传感测试原理
微机原理 控制原理
现代先进技术 现代机械工程
机械科学与技术发展或许是我们限定思维所难以展望的，但 人们在机械创新的漫漫征程中所积累的机械设计基础知识为我 们提供了认识和改造客观世界的基础。
现代机械工程的内容和重要任务
建立和发展应用了机械工程的基础理论及利用新技术改 造传统技术
机械发展的历史回顾----国外
19世纪到20世纪初的第二次产业革命，内燃机的出现促进了 汽车、飞机等运输工具的出现和发展。
1898年问世的“雷诺”牌汽车
1927年美国人林德伯格驾驶“圣路 易斯精神”号飞机首次飞越大西洋
第1节 机械工程及学科总论
机械发展的历史回顾
1797年，莫兹利首创 螺纹车床。