2009版-机械原理-李瑞琴PPT课件
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机械原理的研究对象是机械。 机械是机构与机器的总称。
机械原理的基本概念
机械 机械（Machinery）是机器 (Machines)
与机构( Mechanisms)的总称。
机器的定义 是一种由人为物体组成的具有确定机
械运动的装置，它用来完成一定的工作过 程，以代替人类的劳动。
机器的分类
1.动力机器
学习本课程获得的知识是分析现有的机器和 设计新机器所必须的基本知识。
1.3.1 机械原理课程的学习目的
1. 认识机械、了解机械； 2. 掌握方法、分析机械； 3. 开阔思路、设计和创造新机械。
1.3.2 机械原理课程的学习方法
熟悉和掌握各种典型机构的结构和运动特点，深入理 解满足实际生产需要的机构分析和设计方法。
第一章 绪论
§1.1 机械原理的研究对象和研究内容 §1.2 机械原理课程的地位和作用 §1.3 机械原理课程的学习目的和方法
§1.1 机械原理的研究对象和研究内容
机械原理是研究机构和机器的运动 及动力特性，以及机械运动方案设计的 一门技术基础学科。是机械设计及理论 学科的重要内容之一。
1.1.1 机械原理研究对象
1.1.2 机械原理课程的主要内容
（2）机构设计
机器虽然种类繁多，然而构成各种机器 的机构类型却是有限的，它们是齿轮机构、 凸轮机构、连杆机构、间歇运动机构、其他 用途机构及广义机构等一些常用的机构。
本课程的多数内容是这些常用机构的 分析和综合。
1.1.2 机械原理课程的主要内容
（3）机构系统设计
3. 美国原版教材：机械设计（Design and Machinery）－机器和机构综合分析（An Introduction to the Synthesis and Analysis of Mechanisms and Machines） .（英文版， 原书第二版）（含光盘） ，2002
参考教材：
4. 英国原版教材：R.S.KHURMI, J.K.GUPTA. Theory of Machines. First Multicolor Revised and Updated Edition, published by Eurasia Publishing House Ltd., 2005.
5. 邹慧君等主编. 机械原理学习与考研指导. 北京: 科学出版社, 2004.6.
零件是制造的基本元素。
构件与零件
例如：右图的连 杆构件由连杆体, 大端盖, 螺母, 螺栓等多个零件 组成。
常用机构
常用机构
常用机构
常用机构
1.1.2 机械原理课程的主要内容
（1）机构的组成和类型综合
研究机构组成原理是为了分析机构运动的 可能性及确定性，也为了对组成机构的杆组 进行分类，便于系统地建立机构运动分析和 力分析的方法。通过机构类型综合可以探索 创新机械的某些途径。
熟悉和掌握机械运动简图的画法，要习惯于采用运动 简图来认识机构和机器，想象机构和机器的运动情况。
对于课程中的基本概念要深刻理解．才能更好地掌握 课程内容，起到事半功倍的效果。
深入理解和全面掌握本课程的基本研究方法。这些基 本研究方法有：杆组法、转换机架法、机构演化法、 等效法等。这些方法使我们能容易地对各种机构进行 分析和设计。
机构系统设计是机械运动方案设计的主要 内容，介绍机械运动方案设计步骤、功能分 析、机构创新、执行机构的运动规律和机构 系统运动协调设计等的基本原则和方法。
1.1.2 机械原理课程的主要内容
（4）机构动力学
为了设计出动力性能良好的机械，介绍在已 知力作用下机械的真实运动规律，减少机器 速度波动的调节问题，机械振动和隔振方法， 机械运动过程中惯性力系的平衡问题。
注意在学习中进行前后联系、融会贯通，如利用瞬心 的概念对凸轮机构、齿轮机构等进行分析。
求解习题前应先重点复习有关例题，归纳总结解题思 路，从中得到启示，以达到举一反三的效果。
内燃机
内燃机
工作原理：
燃气由进气管通过进气 阀3被下行的活塞2吸入气缸， 然后3关闭，2上行压缩燃气， 点火使燃气在气缸中燃烧， 膨胀产生压力，推动2下行， 通过连杆5带动曲柄6转动向 外输出机械能。当2再次上 行时，排气阀4打开，废气 由排气管排出。图中，凸轮 7和顶杆8是用来启、闭进气 阀Baidu Nhomakorabea；齿轮9，9’，10是用 来保证进气阀、排气阀和活 塞之间形成一定规律的运动。 以上各部分的协同配合动作， 便能把燃气燃烧时的热能变 为曲轴转动时的机械能。
起重机
牛头刨床
包装机
机构
机构的定义 机构具有确定运动的构件系统，能按
预定的方式转换和传递力和运动。
构件(Links)和零件(Machine Elements) 在机器的运动学分析中, 我们关心的是
构件的运动而不是零件的运动。
构件与零件
构件是运动分析的基本单元。 构件可以是单一的零件，也可 以是由几个零件组成的刚性结 构。
将任何一种能量变换成机械能，或将机械能 变换成其他形式的能量。
例如：内燃机、压气机、涡轮机、电动机、发电机等。
2.工作机器
完成有用的机械功或搬运物品。
例如：金属切削机床、织布机、印刷机、包装机、缝纫 设备、汽车、飞机、起重机、输送机等。
3.信息机器
完成信息的传递和变换。
例如：复印机、打印机、绘图机、传真机、照相机等。
机械原理
(机构与机器理论) Mechanisms and Machine
Theory
机械原理课程组 中北大学
1
参考教材：
1. 中文教材：机械原理 李瑞琴主编，国防 工业出版社，2008
2. 英文教材：Mechanisms and Machine Theory（机械原理）. Ye Zhonghe, Lan Zhaohui, M.R.Smith, 2001, Higher Education Press
§1.2 机械原理课程的地位和作用 1.2.1 机械原理课程的地位
机械原理是研究机构及 机械运动简图设计的一门重 要技术基础课。
1.2.2 机械原理课程的作用
本课程的任务主要是使学生掌握机构学和机 械动力学的基本理论、基本知识和基本技能，培 养学生初步拟定机械运动方案、分析和设计基本 机构的能力。
机械原理的基本概念
机械 机械（Machinery）是机器 (Machines)
与机构( Mechanisms)的总称。
机器的定义 是一种由人为物体组成的具有确定机
械运动的装置，它用来完成一定的工作过 程，以代替人类的劳动。
机器的分类
1.动力机器
学习本课程获得的知识是分析现有的机器和 设计新机器所必须的基本知识。
1.3.1 机械原理课程的学习目的
1. 认识机械、了解机械； 2. 掌握方法、分析机械； 3. 开阔思路、设计和创造新机械。
1.3.2 机械原理课程的学习方法
熟悉和掌握各种典型机构的结构和运动特点，深入理 解满足实际生产需要的机构分析和设计方法。
第一章 绪论
§1.1 机械原理的研究对象和研究内容 §1.2 机械原理课程的地位和作用 §1.3 机械原理课程的学习目的和方法
§1.1 机械原理的研究对象和研究内容
机械原理是研究机构和机器的运动 及动力特性，以及机械运动方案设计的 一门技术基础学科。是机械设计及理论 学科的重要内容之一。
1.1.1 机械原理研究对象
1.1.2 机械原理课程的主要内容
（2）机构设计
机器虽然种类繁多，然而构成各种机器 的机构类型却是有限的，它们是齿轮机构、 凸轮机构、连杆机构、间歇运动机构、其他 用途机构及广义机构等一些常用的机构。
本课程的多数内容是这些常用机构的 分析和综合。
1.1.2 机械原理课程的主要内容
（3）机构系统设计
3. 美国原版教材：机械设计（Design and Machinery）－机器和机构综合分析（An Introduction to the Synthesis and Analysis of Mechanisms and Machines） .（英文版， 原书第二版）（含光盘） ，2002
参考教材：
4. 英国原版教材：R.S.KHURMI, J.K.GUPTA. Theory of Machines. First Multicolor Revised and Updated Edition, published by Eurasia Publishing House Ltd., 2005.
5. 邹慧君等主编. 机械原理学习与考研指导. 北京: 科学出版社, 2004.6.
零件是制造的基本元素。
构件与零件
例如：右图的连 杆构件由连杆体, 大端盖, 螺母, 螺栓等多个零件 组成。
常用机构
常用机构
常用机构
常用机构
1.1.2 机械原理课程的主要内容
（1）机构的组成和类型综合
研究机构组成原理是为了分析机构运动的 可能性及确定性，也为了对组成机构的杆组 进行分类，便于系统地建立机构运动分析和 力分析的方法。通过机构类型综合可以探索 创新机械的某些途径。
熟悉和掌握机械运动简图的画法，要习惯于采用运动 简图来认识机构和机器，想象机构和机器的运动情况。
对于课程中的基本概念要深刻理解．才能更好地掌握 课程内容，起到事半功倍的效果。
深入理解和全面掌握本课程的基本研究方法。这些基 本研究方法有：杆组法、转换机架法、机构演化法、 等效法等。这些方法使我们能容易地对各种机构进行 分析和设计。
机构系统设计是机械运动方案设计的主要 内容，介绍机械运动方案设计步骤、功能分 析、机构创新、执行机构的运动规律和机构 系统运动协调设计等的基本原则和方法。
1.1.2 机械原理课程的主要内容
（4）机构动力学
为了设计出动力性能良好的机械，介绍在已 知力作用下机械的真实运动规律，减少机器 速度波动的调节问题，机械振动和隔振方法， 机械运动过程中惯性力系的平衡问题。
注意在学习中进行前后联系、融会贯通，如利用瞬心 的概念对凸轮机构、齿轮机构等进行分析。
求解习题前应先重点复习有关例题，归纳总结解题思 路，从中得到启示，以达到举一反三的效果。
内燃机
内燃机
工作原理：
燃气由进气管通过进气 阀3被下行的活塞2吸入气缸， 然后3关闭，2上行压缩燃气， 点火使燃气在气缸中燃烧， 膨胀产生压力，推动2下行， 通过连杆5带动曲柄6转动向 外输出机械能。当2再次上 行时，排气阀4打开，废气 由排气管排出。图中，凸轮 7和顶杆8是用来启、闭进气 阀Baidu Nhomakorabea；齿轮9，9’，10是用 来保证进气阀、排气阀和活 塞之间形成一定规律的运动。 以上各部分的协同配合动作， 便能把燃气燃烧时的热能变 为曲轴转动时的机械能。
起重机
牛头刨床
包装机
机构
机构的定义 机构具有确定运动的构件系统，能按
预定的方式转换和传递力和运动。
构件(Links)和零件(Machine Elements) 在机器的运动学分析中, 我们关心的是
构件的运动而不是零件的运动。
构件与零件
构件是运动分析的基本单元。 构件可以是单一的零件，也可 以是由几个零件组成的刚性结 构。
将任何一种能量变换成机械能，或将机械能 变换成其他形式的能量。
例如：内燃机、压气机、涡轮机、电动机、发电机等。
2.工作机器
完成有用的机械功或搬运物品。
例如：金属切削机床、织布机、印刷机、包装机、缝纫 设备、汽车、飞机、起重机、输送机等。
3.信息机器
完成信息的传递和变换。
例如：复印机、打印机、绘图机、传真机、照相机等。
机械原理
(机构与机器理论) Mechanisms and Machine
Theory
机械原理课程组 中北大学
1
参考教材：
1. 中文教材：机械原理 李瑞琴主编，国防 工业出版社，2008
2. 英文教材：Mechanisms and Machine Theory（机械原理）. Ye Zhonghe, Lan Zhaohui, M.R.Smith, 2001, Higher Education Press
§1.2 机械原理课程的地位和作用 1.2.1 机械原理课程的地位
机械原理是研究机构及 机械运动简图设计的一门重 要技术基础课。
1.2.2 机械原理课程的作用
本课程的任务主要是使学生掌握机构学和机 械动力学的基本理论、基本知识和基本技能，培 养学生初步拟定机械运动方案、分析和设计基本 机构的能力。