機械原理教學課件

機械原理（theory of machines and mechanisms）研究機構和機器的學科，其主要組成部分為機構學與機械動力學。下面是小編整理的機械原理教學課件，歡迎閲讀！

機械原理教學課件：

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容，以及學習本課程的目的。

2.瞭解機械原理在培養機械類高級工程技術人才全局中的地位、任務和作用。

3.瞭解機械原理學科的發展趨勢。

教學內容:

1.機械原理課程的研究對象

2.機械原理課程的研究內容

3.機械原理課程的地位及學習本課程的目的

4.機械原理課程的學習方法

重點難點:

本章的學習重點是機械原理課程的研究對象和內容，機器、機構和機械的概念，機器和機構的用途以及區別；瞭解機械原理課程的性質和特點。

1.1機械原理課程的研究對象

機械是人類用以轉換能量和藉以減輕人類勞動、提高生產率的主要工具，也是社會生產力發展水平的重要標誌。機械工業是國民經濟的支柱工業之一。當今社會高度的物質文明是以近代機械工業的飛速發展為基礎建立起來的，人類生活的不斷改善也與機械工業的發展緊密相連。機械原理（Theory of Machines and Mechanisms）是機器和機構理論的簡稱。它以機器和機構為研究對象，是一門研究機構和機器的運動設計和動力設計，以及機械運動方案設計的技術基礎課。 機器的種類繁多，如內燃機、汽車、機牀、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 內燃機與機械手的構造、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係看，都具有一些共同特徵：

（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換機械能。

凡同時具備上述3個特徵的實物組合體就稱為機器

內燃機和送料機械手等機器結構較複雜，如何分析和設計這類複雜的機器呢？我們可以採取“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。機構是傳遞運動和動力的實物組合體。最常見的機構有連桿機構、凸輪機構、齒輪機構、間歇運動機構、螺旋機構、開式鏈機構等。它們的共同特徵是：

（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，機構具有機器的前兩個特徵。機器是由各種機構組成的，它可以完成能量的轉換或做有用的機械功；而機構則僅僅起着運動傳遞和運動形式轉換的作用。在開發設計新型機器時，我們採用“積零為整”的設計思想，根據機器要完成的工藝動作和工作性能，選擇已有機構或創新設計新機構，構造新型機器。內燃機就是由曲柄滑塊機構(由活塞、連桿、曲軸和機架組成)、凸輪機構(由凸輪、頂杆和機架組成)和齒輪機構等組成。

隨着科學技術的發展，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預期的機械運動。我們將利用液、氣、聲、光、電、磁等工作原理的機構統稱為廣義機構。由於利用了一些新的工作介質和工作原理，較傳統機構更能方便地實現運動和動力的轉換，並能實現某些傳統機構難以完成的複雜運動。

利用液體、氣體作為工作介質，實現能量傳遞和運動轉換的機構，分別稱為液壓機構和氣動機構，它們廣泛應用於礦山、冶金、建築、交通運輸和輕工等行業。利用光電、電磁物理效應，實現能量傳遞或運動轉換或實現動作的一類機構，應用也十分廣泛。例如，採用繼電器機構實現電路的閉合與斷開；電話機採用磁開關機構，提起受話器時，接通線路進行通話，當受話器放到原位時斷路。

2．機器內部包含了大量的控制系統和信息處理、傳遞系統。

3．機器不僅能代替人的體力勞動，還可代替人的腦力勞動。除了工業生產中廣泛使用的工業機器人，還有應用在航空航天、水下作業、清潔、醫療以及家庭服務等領域的 "服務型"機器人。例如Sony公司新近推出的SDR-3X娛樂機器人。

1.2 研究內容

機械原理課程的研究內容分為以下三部分：

（1）機構的運動設計

主要研究機構的組成原理以及各種機構的`類型、特點、功用和運動設計方法。通過機構類型綜合，探索創新設計機構的途徑。主要內容包括機構的組成和機構

分析、連桿機構、凸輪機構、齒輪機構和間歇運動機構等一些常用的機構及組合方式，闡述滿足預期運動和工作要求的各種機構的設計理論和方法。

（2）機械的動力設計

主要介紹機械運轉過程中所出現的若干動力學問題，以及如何通過合理設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律的方法、減少機械速度波動的調節問題、機械運動過程中的平衡問題、以及機械效率和摩擦問題。

（3）機械系統方案設計

主要介紹機械系統方案設計的設計內容、設計過程、設計思路和設計方法。主要內容包括機械總體方案的設計和機械執行系統的方案設計等內容。

通過對機械原理課程的學習，應掌握對已有的機械進行結構、運動和動力分析的方法，以及根據運動和動力性能方面的設計要求設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學、物理學及理論力學等基礎課程為基礎的，研究各種機械所具有的共性問題；它又為以後學習機械設計和有關機械工程專業課程以及掌握新的科學技術成就打好工程技術的理論基礎。因此，機械原理是機械類各專業的一門非常重要的技術基礎課，它是從基礎理論課到專業課之間的橋樑，是機械類專業學生能力培養和素質教育的最基本的課程。在教學中起着承上啟下的作用，佔有非常重要的地位。

其目的在於培養學生以下幾點：

1.掌握機構運動學和機械動力學的基本理論和基本技能，並具有擬定機械運動方案、分析和設計機構的能力，為學習機械設計和機械類有關專業課及掌握新的科學技術打好工程技術的理論基礎。

2.掌握機構和機器的設計方法和分析方法，為現有機械的合理使用和革新改造打基礎。

3.掌握創新設計方法，培養創造性思維和技術創新能力，針對原理方案設計階段，為機械產品的創新設計打下良好的基礎。

1.4 機械原理課程的學習方法

1. 學習機械原理知識的同時,注重素質和能力的培養。

在學習本課程時，應把重點放在掌握研究問題的基本思路和方法上，着重於創新性思維的能力和創新意識的培養。

2．重視邏輯思維的同時,加強形象思維能力的培養。

從基礎課到技術基礎課，學習的內容變化了，學習的方法也應有所轉變；要理解和掌握本課程的一些內容，要解決工程實際問題，要進行創造性設計，單靠邏輯思維是遠遠不夠的，必須發展形象思維能力。

3．注意把理論力學的有關知識運用於本課程的學習中。

在學習本課程的過程中，要注意把高等數學、物理、理論力學和工程製圖中的有關知識運用到本課程的學習當中。

4．注意將所學知識用於實際,做到舉一反三。