机械原理课件
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侯风地动仪
中国公元前3世纪，欧洲 公元11-12世纪
连机碓：中国公元3世 纪，欧洲公元1600年 指南车：齿轮传动
和离合器
计里鼓车：齿 轮及凸轮机构
机械发展的历史回顾
18世纪初以蒸汽机的出现为代表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。
哈格里沃斯发明的 “珍妮纺纱机”
➢ 杠杆
机械发展的历史回顾
➢ 滑轮 ➢ 现代起重设备
我国古代在机械研制方面有许多杰出的发明创造
中国古代杰出的发明创造
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。
带传动 凸轮机构 电动机
机器：
指执行机械运动的装置，它用来变换(transmit)和传递 (transform)能量(energy)、物料(materials)与信息(information) 。
王树才 The single-cylinder four-stroke internal combustion engine
能否进行总结？ ➢其共同特征或者共同之处在何处？
能否进行专门研究？
机械原理课程授课目的是什么？
§0－1 本课程研究的对象
本课程研究对象为：机械
什么叫机械？
机械－人造的用来减轻或替代人类劳动的多件实物的
组合体。
机械=机器+机构
机器、机构是由什么组成的？有那些特征？
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 →起重辘轳 →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）。 研究内容：是有关机械的基本理论
－机械的组成原理、工作原理、分析和设计原理(方法)等。
典型机器的分析：
内燃机
1.内燃机
3
4
2
组成：
8 7
汽缸体1、 活塞2、 进气阀3、
传递物料
变换物料
传递信息
传递能量
变换能量
机构－能够用来传递运动和力或改变运动形式的多件 实物的组合体。如：连杆机构、凸轮机构、 齿轮机构等。种类有限
机器－根据某种具体使用要求而设计的多件实物的组 合体。 如: 缝纫机、洗衣机、各类机床、运输车辆、农用 机器、起重机等。
机器的种类繁多，结构、性能和用途等各不相同，但 具有相同的基本特征。机器的三大特征： ①人造的实物组合体；
现ຫໍສະໝຸດ Baidu量、物料和信息的变换和传递。
机构
机械
原动机
机器 工作机
1
潘存云教授研制
5
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.活塞下行，进气阀开启，混合气体 进入汽缸；
2.活塞上行，气阀关闭，混合气体被压缩， 在顶部点 火燃烧；
内燃机
3.高压燃烧气体推动活塞下行，两气阀关闭；循输环出运连动续的的结旋果转，运使动曲轴 4.活塞上行，排气阀开启，废气体被排出汽缸。
机械发展的历史回顾
机械----是人类用以转换能量和借以减轻体力劳动、提 高生产率的主要工具。
高度物质文明
生活水平的改善
机械工业的发展
当今社会高度的物质文明是以近代机械工业的飞速发 展为基础建立起来的，人类生活的不断改善也与机械工 业的发展紧密相连。
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
机械发展的历史回顾
展望刚刚到来的21世纪，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尺寸的微机械
蜘蛛形探雷机器人
促进国防、科技工业的发展
造福人类
有关机械的几个问题
➢什么是机械？其含义包括哪些？ ➢各行各业的机器组成有没有共同的特点？
法国陆军技术军官古诺发明了世 界上第一辆蒸汽动力车
机械发展的历史回顾
19世纪到20世纪初的第二次产业革命，随着内燃机 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
“圣路易斯精神”号飞机 1927年美国人林德伯格驾驶着它完成了人 类首次不着陆飞越大西洋的壮举。
机械发展的历史回顾
绪论
本章教学内容
◆ 本课程研究的对象及内容 ◆ 学习本课程的目的 ◆ 如何进行本课程的学习
通过机械原理课程 将要学习什么？
本章重点
为什么要学 机械原理？
本章教学目的
◆ 使学生了解本课程研究的对象、内容 ◆ 了解本课程的地位、作用和任务 ◆ 了解机械原理学科的发展现状 ◆ 调动学生学习本课程的兴趣和积极性
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
1961年4月12日苏联宇航员尤里·加加林驾 驶“东方”号飞船从拜科努尔发射场启程， 实现了人类的首次太空之旅。
航天飞机正在利用机械臂施放哈勃 空间望远镜
内燃机的工作过程：
进气 压缩 爆炸 排气
潘存云教授研制
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
各部分协调动作的结果： 化学能
机械能
2.工件自动载送装置
含带传动机构、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。
强调代替人类完成有用工作
工件 定爪 动爪
档块
滑杆
装配夹具
潘存云教授研制
工件载送器
蜗杆传动
连杆机构
②各部分有确定的相对运动；
③代替或减轻人类劳动完成有用功或实现能量
的转换 机器的作用
是能量变换的装置，即可将某种形 式的能量变换成机械能，或者把机
械能变换成其他形式的能量（如内 燃机、蒸汽机、电动机） 。
是完成有用的机械功或者是搬运
物品（如机床等） 。
是用来获得和变换信息。
机器与其它装置的主要区别是： 机器一定要作机械运动，并通过运动来实
中国公元前3世纪，欧洲 公元11-12世纪
连机碓：中国公元3世 纪，欧洲公元1600年 指南车：齿轮传动
和离合器
计里鼓车：齿 轮及凸轮机构
机械发展的历史回顾
18世纪初以蒸汽机的出现为代表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。
哈格里沃斯发明的 “珍妮纺纱机”
➢ 杠杆
机械发展的历史回顾
➢ 滑轮 ➢ 现代起重设备
我国古代在机械研制方面有许多杰出的发明创造
中国古代杰出的发明创造
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。
带传动 凸轮机构 电动机
机器：
指执行机械运动的装置，它用来变换(transmit)和传递 (transform)能量(energy)、物料(materials)与信息(information) 。
王树才 The single-cylinder four-stroke internal combustion engine
能否进行总结？ ➢其共同特征或者共同之处在何处？
能否进行专门研究？
机械原理课程授课目的是什么？
§0－1 本课程研究的对象
本课程研究对象为：机械
什么叫机械？
机械－人造的用来减轻或替代人类劳动的多件实物的
组合体。
机械=机器+机构
机器、机构是由什么组成的？有那些特征？
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 →起重辘轳 →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）。 研究内容：是有关机械的基本理论
－机械的组成原理、工作原理、分析和设计原理(方法)等。
典型机器的分析：
内燃机
1.内燃机
3
4
2
组成：
8 7
汽缸体1、 活塞2、 进气阀3、
传递物料
变换物料
传递信息
传递能量
变换能量
机构－能够用来传递运动和力或改变运动形式的多件 实物的组合体。如：连杆机构、凸轮机构、 齿轮机构等。种类有限
机器－根据某种具体使用要求而设计的多件实物的组 合体。 如: 缝纫机、洗衣机、各类机床、运输车辆、农用 机器、起重机等。
机器的种类繁多，结构、性能和用途等各不相同，但 具有相同的基本特征。机器的三大特征： ①人造的实物组合体；
现ຫໍສະໝຸດ Baidu量、物料和信息的变换和传递。
机构
机械
原动机
机器 工作机
1
潘存云教授研制
5
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.活塞下行，进气阀开启，混合气体 进入汽缸；
2.活塞上行，气阀关闭，混合气体被压缩， 在顶部点 火燃烧；
内燃机
3.高压燃烧气体推动活塞下行，两气阀关闭；循输环出运连动续的的结旋果转，运使动曲轴 4.活塞上行，排气阀开启，废气体被排出汽缸。
机械发展的历史回顾
机械----是人类用以转换能量和借以减轻体力劳动、提 高生产率的主要工具。
高度物质文明
生活水平的改善
机械工业的发展
当今社会高度的物质文明是以近代机械工业的飞速发 展为基础建立起来的，人类生活的不断改善也与机械工 业的发展紧密相连。
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
机械发展的历史回顾
展望刚刚到来的21世纪，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尺寸的微机械
蜘蛛形探雷机器人
促进国防、科技工业的发展
造福人类
有关机械的几个问题
➢什么是机械？其含义包括哪些？ ➢各行各业的机器组成有没有共同的特点？
法国陆军技术军官古诺发明了世 界上第一辆蒸汽动力车
机械发展的历史回顾
19世纪到20世纪初的第二次产业革命，随着内燃机 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
“圣路易斯精神”号飞机 1927年美国人林德伯格驾驶着它完成了人 类首次不着陆飞越大西洋的壮举。
机械发展的历史回顾
绪论
本章教学内容
◆ 本课程研究的对象及内容 ◆ 学习本课程的目的 ◆ 如何进行本课程的学习
通过机械原理课程 将要学习什么？
本章重点
为什么要学 机械原理？
本章教学目的
◆ 使学生了解本课程研究的对象、内容 ◆ 了解本课程的地位、作用和任务 ◆ 了解机械原理学科的发展现状 ◆ 调动学生学习本课程的兴趣和积极性
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
1961年4月12日苏联宇航员尤里·加加林驾 驶“东方”号飞船从拜科努尔发射场启程， 实现了人类的首次太空之旅。
航天飞机正在利用机械臂施放哈勃 空间望远镜
内燃机的工作过程：
进气 压缩 爆炸 排气
潘存云教授研制
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
各部分协调动作的结果： 化学能
机械能
2.工件自动载送装置
含带传动机构、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。
强调代替人类完成有用工作
工件 定爪 动爪
档块
滑杆
装配夹具
潘存云教授研制
工件载送器
蜗杆传动
连杆机构
②各部分有确定的相对运动；
③代替或减轻人类劳动完成有用功或实现能量
的转换 机器的作用
是能量变换的装置，即可将某种形 式的能量变换成机械能，或者把机
械能变换成其他形式的能量（如内 燃机、蒸汽机、电动机） 。
是完成有用的机械功或者是搬运
物品（如机床等） 。
是用来获得和变换信息。
机器与其它装置的主要区别是： 机器一定要作机械运动，并通过运动来实