機械原理教學(xué)課件
機械原理（theory of machines and mechanisms）研究機構(gòu)和機器的學(xué)科，其主要組成部分為機構(gòu)學(xué)與機械動力學(xué)。下面是小編整理的機械原理教學(xué)課件，歡迎閱讀！
機械原理教學(xué)課件：
機械原理教案
第一章 緒論
基本要求:
1.明確機械原理課程的研究對象和內(nèi)容，以及學(xué)習(xí)本課程的目的。
2.了解機械原理在培養(yǎng)機械類高級工程技術(shù)人才全局中的地位、任務(wù)和作用。
3.了解機械原理學(xué)科的發(fā)展趨勢。
教學(xué)內(nèi)容:
1.機械原理課程的研究對象
2.機械原理課程的研究內(nèi)容
3.機械原理課程的地位及學(xué)習(xí)本課程的目的
4.機械原理課程的學(xué)習(xí)方法
重點難點:
本章的學(xué)習(xí)重點是機械原理課程的研究對象和內(nèi)容，機器、機構(gòu)和機械的概念，機器和機構(gòu)的用途以及區(qū)別；了解機械原理課程的性質(zhì)和特點。
1.1機械原理課程的研究對象
機械是人類用以轉(zhuǎn)換能量和借以減輕人類勞動、提高生產(chǎn)率的主要工具，也是社會生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要標(biāo)志。機械工業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱工業(yè)之一。當(dāng)今社會高度的物質(zhì)文明是以近代機械工業(yè)的飛速發(fā)展為基礎(chǔ)建立起來的，人類生活的不斷改善也與機械工業(yè)的發(fā)展緊密相連。機械原理（Theory of Machines and Mechanisms）是機器和機構(gòu)理論的簡稱。它以機器和機構(gòu)為研究對象，是一門研究機構(gòu)和機器的運動設(shè)計和動力設(shè)計，以及機械運動方案設(shè)計的技術(shù)基礎(chǔ)課。 機器的種類繁多，如內(nèi)燃機、汽車、機床、縫紉機、機器人、包裝機等，它們的組成、功用、性能和運動特點各不相同。機械原理是研究機器的共性理論，必須對機器進行概括和抽象 內(nèi)燃機與機械手的構(gòu)造、用途和性能雖不相同，但是從它們的組成、運動確定性及功能關(guān)系看，都具有一些共同特征：
（1）人為的實物（機件）的組合體。
（2）組成它們的各部分之間都具有確定的相對運動。
（3）能完成有用機械功或轉(zhuǎn)換機械能。
凡同時具備上述3個特征的實物組合體就稱為機器
內(nèi)燃機和送料機械手等機器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，如何分析和設(shè)計這類復(fù)雜的機器呢？我們可以采取“化整為零”的.思想，即首先將機器分成幾個部分，對其局部進行分析。機構(gòu)是傳遞運動和動力的實物組合體。最常見的機構(gòu)有連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、間歇運動機構(gòu)、螺旋機構(gòu)、開式鏈機構(gòu)等。它們的共同特征是：
（1）人為的實物（機件）的組合體。
（2）組成它們的各部分之間都具有確定的相對運動。
可以看出，機構(gòu)具有機器的前兩個特征。機器是由各種機構(gòu)組成的，它可以完成能量的轉(zhuǎn)換或做有用的機械功；而機構(gòu)則僅僅起著運動傳遞和運動形式轉(zhuǎn)換的作用。在開發(fā)設(shè)計新型機器時，我們采用“積零為整”的設(shè)計思想，根據(jù)機器要完成的工藝動作和工作性能，選擇已有機構(gòu)或創(chuàng)新設(shè)計新機構(gòu)，構(gòu)造新型機器。內(nèi)燃機就是由曲柄滑塊機構(gòu)(由活塞、連桿、曲軸和機架組成)、凸輪機構(gòu)(由凸輪、頂桿和機架組成)和齒輪機構(gòu)等組成。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機械概念得到了進一步的擴展：
1．某些情況下，機件不再是剛體，氣體、液體等也可參與實現(xiàn)預(yù)期的機械運動。我們將利用液、氣、聲、光、電、磁等工作原理的機構(gòu)統(tǒng)稱為廣義機構(gòu)。由于利用了一些新的工作介質(zhì)和工作原理，較傳統(tǒng)機構(gòu)更能方便地實現(xiàn)運動和動力的轉(zhuǎn)換，并能實現(xiàn)某些傳統(tǒng)機構(gòu)難以完成的復(fù)雜運動。
利用液體、氣體作為工作介質(zhì)，實現(xiàn)能量傳遞和運動轉(zhuǎn)換的機構(gòu)，分別稱為液壓機構(gòu)和氣動機構(gòu)，它們廣泛應(yīng)用于礦山、冶金、建筑、交通運輸和輕工等行業(yè)。利用光電、電磁物理效應(yīng)，實現(xiàn)能量傳遞或運動轉(zhuǎn)換或?qū)崿F(xiàn)動作的一類機構(gòu)，應(yīng)用也十分廣泛。例如，采用繼電器機構(gòu)實現(xiàn)電路的閉合與斷開；電話機采用磁開關(guān)機構(gòu)，提起受話器時，接通線路進行通話，當(dāng)受話器放到原位時斷路。
2．機器內(nèi)部包含了大量的控制系統(tǒng)和信息處理、傳遞系統(tǒng)。
3．機器不僅能代替人的體力勞動，還可代替人的腦力勞動。除了工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的工業(yè)機器人，還有應(yīng)用在航空航天、水下作業(yè)、清潔、醫(yī)療以及家庭服務(wù)等領(lǐng)域的 "服務(wù)型"機器人。例如Sony公司新近推出的SDR-3X娛樂機器人。
1.2 研究內(nèi)容
機械原理課程的研究內(nèi)容分為以下三部分：
（1）機構(gòu)的運動設(shè)計
主要研究機構(gòu)的組成原理以及各種機構(gòu)的類型、特點、功用和運動設(shè)計方法。通過機構(gòu)類型綜合，探索創(chuàng)新設(shè)計機構(gòu)的途徑。主要內(nèi)容包括機構(gòu)的組成和機構(gòu)
分析、連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)和間歇運動機構(gòu)等一些常用的機構(gòu)及組合方式，闡述滿足預(yù)期運動和工作要求的各種機構(gòu)的設(shè)計理論和方法。
（2）機械的動力設(shè)計
主要介紹機械運轉(zhuǎn)過程中所出現(xiàn)的若干動力學(xué)問題，以及如何通過合理設(shè)計和實驗改善機械動力性能的途徑。主要包括求解在已知力作用下機械的真實運動規(guī)律的方法、減少機械速度波動的調(diào)節(jié)問題、機械運動過程中的平衡問題、以及機械效率和摩擦問題。
（3）機械系統(tǒng)方案設(shè)計
主要介紹機械系統(tǒng)方案設(shè)計的設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計過程、設(shè)計思路和設(shè)計方法。主要內(nèi)容包括機械總體方案的設(shè)計和機械執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計等內(nèi)容。
通過對機械原理課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握對已有的機械進行結(jié)構(gòu)、運動和動力分析的方法，以及根據(jù)運動和動力性能方面的設(shè)計要求設(shè)計新機械的途徑和方法。
1.3 機械原理課程的地位和作用
機械原理是以高等數(shù)學(xué)、物理學(xué)及理論力學(xué)等基礎(chǔ)課程為基礎(chǔ)的，研究各種機械所具有的共性問題；它又為以后學(xué)習(xí)機械設(shè)計和有關(guān)機械工程專業(yè)課程以及掌握新的科學(xué)技術(shù)成就打好工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)。因此，機械原理是機械類各專業(yè)的一門非常重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，它是從基礎(chǔ)理論課到專業(yè)課之間的橋梁，是機械類專業(yè)學(xué)生能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育的最基本的課程。在教學(xué)中起著承上啟下的作用，占有非常重要的地位。
其目的在于培養(yǎng)學(xué)生以下幾點：
1.掌握機構(gòu)運動學(xué)和機械動力學(xué)的基本理論和基本技能，并具有擬定機械運動方案、分析和設(shè)計機構(gòu)的能力，為學(xué)習(xí)機械設(shè)計和機械類有關(guān)專業(yè)課及掌握新的科學(xué)技術(shù)打好工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)。
2.掌握機構(gòu)和機器的設(shè)計方法和分析方法，為現(xiàn)有機械的合理使用和革新改造打基礎(chǔ)。
3.掌握創(chuàng)新設(shè)計方法，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維和技術(shù)創(chuàng)新能力，針對原理方案設(shè)計階段，為機械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。
1.4 機械原理課程的學(xué)習(xí)方法
1. 學(xué)習(xí)機械原理知識的同時,注重素質(zhì)和能力的培養(yǎng)。
在學(xué)習(xí)本課程時，應(yīng)把重點放在掌握研究問題的基本思路和方法上，著重于創(chuàng)新性思維的能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。
2．重視邏輯思維的同時,加強形象思維能力的培養(yǎng)。
從基礎(chǔ)課到技術(shù)基礎(chǔ)課，學(xué)習(xí)的內(nèi)容變化了，學(xué)習(xí)的方法也應(yīng)有所轉(zhuǎn)變；要理解和掌握本課程的一些內(nèi)容，要解決工程實際問題，要進行創(chuàng)造性設(shè)計，單靠邏輯思維是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須發(fā)展形象思維能力。
3．注意把理論力學(xué)的有關(guān)知識運用于本課程的學(xué)習(xí)中。
在學(xué)習(xí)本課程的過程中，要注意把高等數(shù)學(xué)、物理、理論力學(xué)和工程制圖中的有關(guān)知識運用到本課程的學(xué)習(xí)當(dāng)中。
4．注意將所學(xué)知識用于實際,做到舉一反三。
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