抗菌肽
（一）背景：抗菌肽具有抗菌谱广、热稳定性强、分子量小及免疫原性小等特点，其杀菌机制独特，病原菌不易产生耐药性，有望开发成新一代肽类抗生素。但部分抗菌肽具有空间结构不稳定、溶血活性等特点，限制了临床应用。
（二）研究目的：设计或改造天然抗菌肽，提高抗菌活性的基础上消除其溶血活性，促进抗菌肽在医药上的应用，有望开发成新型抗菌药物，为解决病原菌对传统抗生素日益增强的耐药性问题提供新的途径。
（三）新产品开发：医疗器械、新型抗菌药物
（四）抗菌肽作用模型：将抗菌肽杀死细菌过程分为以下3个步骤：首先抗菌肽的多聚体与细胞膜相互吸引使其结合到膜上；其次抗菌肽疏水的C末端插入膜中,而形成两亲α-螺旋的N端留在膜界面上；最后两亲性的α-螺旋插入质膜，在质膜上形成较大孔洞，从而使细菌细胞死亡[3]。
（五）抗菌肽结构与功能：目前已经发现的抗菌肽几乎所有都含有大量带正电荷的氨基酸, 在本质上都是阳离子型的; 在抗菌肽高级结构中, 按照肽链结构可分为 4 类: 即A- 螺旋、B- 折叠、环形、伸展性结构[ 2]。无论抗菌肽是以A- 螺旋、B- 折叠还是环形形式出现, 两亲结构(具有两个表面, 一个亲水、一个疏水) 是其共同特征。
1、抗菌肽一级结构：抗菌肽N端富含亲水性氨基酸残基，如赖氨酸、精氨酸；C端富含疏水性氨基酸残基，如丙氨酸、甘氨酸，且通
常酰胺化。这种两亲性是抗菌肽具有抗菌活性的关键原因之一。
2、抗菌肽二级结构：
2.1α-螺旋结构抗菌肽：α- 螺旋抗菌肽分子通过其两性α- 螺旋上的正电荷与细菌细胞质膜磷脂分子上负电荷之间的静电吸引而结合在质膜上, 紧接着抗菌肽分子的疏水段借助于分子中AGP 连接的柔性插入到质膜中, 然后抗菌肽分子两性α- 螺旋也插入到质膜中, 这样就破坏了脂质双分子层原有的有序结构, 由于α- 螺旋的两亲性使抗菌肽分子通过膜内分子间的位移而相互聚集在一起, 从而在膜上形成离子通道, 细菌最终不能保持正常渗透压而致死[5, 6]。α- 螺旋两性抗菌肽的主要特点是抗菌肽分布广, 数量多, 并具有广谱抗性; 且抗菌肽长度短( < 40 个氨基酸残基), 易于化学合成; 同时抗菌肽线性结构简单, 易于通过圆二色谱分析和多维核磁共振进行结构测定，具有很强的抗菌活性，且对哺乳动物细胞无毒副作用。因此, 目前将α- 螺旋两性抗菌肽的肽链结构作为主要的研究对象。
2.2β-折叠和环状结构抗菌肽：具有反平行的B折叠结构, 在分子内含有2- 6个二硫键, 二硫键存在于两个构成B折叠的肽段之间, 起到稳定抗菌肽结构的作用, 也有助于抗菌肽穿过细胞膜, 但对抗菌肽的抗菌活性没有影响。
环状结构的抗菌肽抗菌作用机理同α-螺旋型抗菌肽基本相同, 都是破坏肿瘤细胞或细菌质膜结构, 引起胞内水溶性物质大量渗出, 从而最终导致肿瘤细胞和细菌死亡。不同之处是由于防御素分子太小而不能以单聚体的形式造成膜穿孔, 但其分子结构和电生理研究提示,
防御素分子能以多聚体的形式作用于胞膜。
2.3含伸展片层结构：这类抗菌肽缺少典型的二级结构, 通常呈线型, 富含脯氨酸、甘氨酸, 其抗菌活性结构是通过肽与膜脂间的氢键或范德华力形成的, 不依赖于残基间的氢键。
抗菌肽三、四级结构：抗菌肽的三、四级结构多种多样，且会随着周围环境的变化而有所不同。
（六）影响抗菌肽抑菌活性的主要生化性质包括：螺旋度、疏水性、两亲性、正电荷数。他们之间相互制约，相互影响；研发具有高活性、高结构稳定性和低溶血性的新型抗菌肽。
1、螺旋度：目前仍未有对抗菌肽螺旋度与抗菌活性相关性的定量描述报道。主要原因可能是因为抗菌肽的活性受多种因素决定，氨基酸替换除改变螺旋度外，同时也导致其它结构参数的改变。但是已有一些文献报道[4-5]：螺旋性增加能导致溶血活性极大地升高。用D-型氨基酸替换其同分异构体L-型氨基酸是目前研究抗菌肽螺旋度与抗菌活性和溶血性关系的有效方法之一。因为D-型氨基酸替换不利于肽链螺旋形成，能降低螺旋含量，同时并不改变其净电荷数和疏水性。
2、疏水性：在一定条件下，疏水性越大，抗菌肽的抗菌活力也就越强。然而疏水性比例存在一个最优范围，在此范围内抗菌活性最高，在此之外抗菌活性急剧下降[2]。疏水性对抗菌肽溶血活性的影响比对抗菌活性影响更大。高度的疏水性与抗菌肽对真核细胞的毒性密切相关。因此，可以在保持抗菌肽高抗菌活性的范围内降低其疏水
性以减弱溶血性。
3、两亲性：提高抗菌肽的两亲性，有助于抗菌肽抑菌活性的提高。因为两亲性结构有利于抗菌肽与细胞膜的结合,当其与细胞膜相互作用时，亲水面与磷脂的头部通过静电相互作用结合，同时疏水面与磷脂的尾部通过疏水作用相互结合。
4、正电荷数：阳离子性决定其作用对象的选择性。增加抗菌肽的阳离子性有助于提高抗菌肽的杀菌活性。大多数抗菌肽带正电荷，细菌的外膜带负电荷，抗菌肽通过静电吸引作用结合到细菌表面。所以，阳离子特性是绝大多数抗菌肽具有抗菌活性所必需的，正电荷有助于低浓度抗菌肽在膜表面富集达到有效杀菌浓度，正电荷的多少则直接影响其抗菌活性的强弱。但抗菌肽正电荷数和抗菌活性间也无绝对正相关性。有实验表明[21]，当正电荷增加到一定数目之后，继续增加正电荷数，抗菌活性就不再增加。
昆明理工大学2010年硕士研究生招生入学考试试卷(A卷) 考试科目代码：810 考试科目名称：机械原理 试卷适用招生专业：080201机械制造及其自动化、080202机械电子工程、080203机械设计及理论、080204车辆工程、430102机械工程 考生答题须知 1．所有题目（包括填空、选择、图表等类型题目）答题答案必须做在考点发给的答题纸上，做在本试卷册上无效。 请考生务必在答题纸上写清题号。 2．评卷时不评阅本试卷册，答题如有做在本试卷册上而影响成绩的，后果由考生自己负责。 3．答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答（画图可用铅笔），用其它笔答题不给分。 4．答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。
2、试求机构在图示位置的全部瞬心。（10分） 3、标出图示位置时凸轮机构的压力角，凸轮从图示位置转过90度后推杆的位移。（10分） 四、（15分，所有考生做）计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度和虚约束，请指出。 五、计算题 A B C 2 3 1 4
1、在图示的车床变速箱中，移动三联齿轮a 使齿轮3’和4’啮合。又移动双联齿轮b 使齿轮5’和6’啮合。已知各轮的齿数为48',50',42',38',58,42654321======z z z z z z ，电动机的转速 m in /14451r n =，求带轮转速的大小和方向。 (10分，所有考生做) 2、已知一渐开线规范外啮合圆柱齿轮机构，其模数mm m 10=，中心距mm a 350=，传动比 5/912=i ，试计算该齿轮机构的几何尺寸（各轮的齿数、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、 齿厚）。（16分，所有考生做） 3、在图示的轮系中，已知各轮的齿数20,50,40,60,2536421======z z z z z z （右旋） ，且各轮均为正确安装的规范齿轮，各齿轮的模数相同。当轮1以900r/min 按图示方向转动时，求轮6转速的大小和方向。 （全日制学术型，15分）
机械原理与人体平衡知识分析 -----------------------作者：-----------------------日期：
三：综合训练 一：填空题： 1、一长直扁担长1.5m，前端挂200N的货，后端挂300N的货，则肩膀应该位于离扁担前端________m处，才能使扁担平衡，平衡后肩受到的压力为________N．（不计扁担的重力） 2、如图所示，用滑轮组匀速提升物体A时，测力计的示数为 N，如果不计滑轮重 和摩擦，物体A的重力为 N。 3．在图1所示的两种常用工具中，属于省力杠杆的是 (选填“甲”或“乙”)．使用这两种工具都省功(选填“能”或“不能”)． 4、如图所示，杠杆AC（刻度均匀，不计杠杆重）可绕支点O自由转动，在B点挂一重为G 的物体。为使杠杆平衡，应在杠杆上的_________点施加一个作用力，才能使作用力最小，该最小作用力与物重G的比值是___________。 5、如图2所示，物体 A 和 B 的质量相等（滑轮重力不计），当分别用力匀速提升物体A和B时，F A︰F B= 。 图1
6、钓鱼时，钓鱼竿可看成一根杠杆，如图3，它是一个________杠杆，其支点位于图中的________点．要使钓起鱼时省力一些，则钓鱼者两只手之间的距离应________一些（填增大或减小）． 7、如图4，利用定滑轮匀速提升重物G ，需要拉力F 或'F ，F 和'F 大小的关系是F 'F 。（填大于、小于、等于） 8、 一辆汽车不小心陷入了泥潭中，司机按图5所示的甲乙两种方式可将汽车从泥潭中拉出，其中省力的是 图。 9、如图6所示，动滑轮重为50N ，绳重和摩擦不计，人对绳子的拉力是 260N ，则物体的重是 N ；若重物上升的高度是0.2m ，则绳子自由端 下降 m 。 10．如图7，每个钩码重0.49Ｎ，杠杆上每格长度相等，现用一弹簧测力计要求钩在支点右侧，使它的示数为0.98Ｎ，且杠杆在水平位置保持平衡，则弹簧测力计应钩在 点 图3 图4 图6
哈工大（威海）《机械原理》知识点整理 整理人：131310405郭勇辰 第一章 1.机械是机器与机构的总称。 2.机器是一种人为实物组合的具有确定机械运动的装置，用来完成有用功、转 换能量或处理信息，以代替或减轻人类的劳动。 3.现代化机器具有四个组成部分：原动机、传动机、执行机构和控制系统。 4.一部机器通常包含一个或若干个机构。机构是一个具有相对机械运动的构件 系统，或称它是用来传递与变换运动和动力的可动装置。 第二章 1.构件与零件的区别在于：构件是运动的单元，而零件是制造的单元。一个构 件既可以是一个零件，也可以是由若干零件装配而成的刚性体。 2.运动副：两构件间的直接接触又能产生一定相对运动的活动连接成为运动副。 3.一个运动副引入的约束数目最多只能是5个，最少是1个。 4.运动链：若干构件通过运动副连接而成的构件系统称为运动链。运动链中各 构件首位封闭，则称为闭式链，否则为开式链。 5.机构：如果将运动链中的一个构件固定作为参考坐标系，则这种运动链称为 机构。 6.运动副的分类：把引入1个约束的运动副称为Ⅰ级副，以此类推；以面接触 的运动副称为低副，以点或线接触的运动副称为高副；如果两运动副元素间只能相互做平面平行运动，则称之为平面运动副，否则为空间运动副； 7.不按比例绘制的运动简图成为机构示意图。 8.机构运动简图的单位为m/mm（图纸上1mm所代表的真实长度）。 9.自由度：确定一个构件或机构的运动（或位置）所需的独立参数的数目。 10.机构具有确定运动的条件是：机构的自由度大于零，且机构的原动件数目等 于机构的自由度数。 11.计算自由度时注意三种情况：复合铰链、局部自由度、虚约束。 12.复合铰链：由两个以上构件在同一处构成的重合转动副。 13.局部自由度：不影响整个机构运动的自由度。
第一章绪论 基本概念：机器、机构、机械、零件、构件、机架、原动件和从动件。 第二章平面机构的结构分析 机构运动简图的绘制、运动链成为机构的条件和机构的组成原理是本章学习的重点。 1. 机构运动简图的绘制 机构运动简图的绘制是本章的重点，也是一个难点。 为保证机构运动简图与实际机械有完全相同的结构和运动特性，对绘制好的简图需进一步检查与核对（运动副的性质和数目来检查）。 2. 运动链成为机构的条件 判断所设计的运动链能否成为机构，是本章的重点。 运动链成为机构的条件是：原动件数目等于运动链的自由度数目。 机构自由度的计算错误会导致对机构运动的可能性和确定性的错误判断，从而影响机械设计工作的正常进行。 机构自由度计算是本章学习的重点。 准确识别复合铰链、局部自由度和虚约束，并做出正确处理。 (1) 复合铰链 复合铰链是指两个以上的构件在同一处以转动副相联接时组成的运动副。 正确处理方法：k个在同一处形成复合铰链的构件，其转动副的数目应为(k-1)个。 (2) 局部自由度 局部自由度是机构中某些构件所具有的并不影响其他构件的运动的自由度。局部自由度常发生在为减小高副磨损而增加的滚子处。 正确处理方法：从机构自由度计算公式中将局部自由度减去，也可以将滚子及与滚子相连的构件固结为一体，预先将滚子除去不计，然后再利用公式计算自由度。 (3) 虚约束 虚约束是机构中所存在的不产生实际约束效果的重复约束。 正确处理方法：计算自由度时，首先将引入虚约束的构件及其运动副除去不计，然后用自由度公式进行计算。 虚约束都是在一定的几何条件下出现的，这些几何条件有些是暗含的，有些则是明确给定的。对于暗含的几何条件，需通过直观判断来识别虚约束；对于明确给定的几何条件，则需通过严格的几何证明才能识别。 3. 机构的组成原理与结构分析 机构的组成过程和机构的结构分析过程正好相反，前者是研究如何将若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上，以组成新的机构，它为设计者进行机构创新设计提供了一条途径；后者是研究如何将现有机构依次拆成基本杆组、原动件及机架，以便对机构进行结构分类。 第三章平面机构的运动分析 1．基本概念：速度瞬心、绝对速度瞬心和相对速度瞬心（数目、位置的确定），以及“三心定理”。 2．瞬心法在简单机构运动分析上的应用。 3．同一构件上两点的速度之间及加速度之间矢量方程式、组成移动副两平面运动构件在瞬时重合点上速度之间和加速度的矢量方程式，在什么条件下，可用相对运动图解法求解？ 4．“速度影像”和“加速度影像”的应用条件。 5．构件的角速度和角加速度的大小和方向的确定以及构件上某点法向加速度的大小和方向的确定。 6．哥氏加速度出现的条件、大小的计算和方向的确定。 第四章平面机构的力分析 1．基本概念：“静力分析”、“动力分析”及“动态静力分析” 、“平衡力”或“平衡力矩”、“摩擦角”、“摩擦锥”、“当量摩擦系数”和“当量摩擦角”（引入的意义）、“摩擦圆”。 2．各种构件的惯性力的确定： ①作平面移动的构件； ②绕通过质心轴转动的构件；
图灵测试介绍图灵机的工作原理详解 图灵测试简介图灵测试（TheTuringtest）由艾伦麦席森图灵发明，指测试者与被测试者（一个人和一台机器）隔开的情况下，通过一些装置（如键盘）向被测试者随意提问。 进行多次测试后，如果有超过30%的测试者不能确定出被测试者是人还是机器，那么这台机器就通过了测试，并被认为具有人类智能。图灵测试一词来源于计算机科学和密码学的先驱阿兰麦席森图灵写于1950年的一篇论文《计算机器与智能》，其中30%是图灵对2000年时的机器思考能力的一个预测，目前我们已远远落后于这个预测。 图灵测试测试内容图灵提出了一种测试机器是不是具备人类智能的方法。即假设有一台电脑，其运算速度非常快、记忆容量和逻辑单元的数目也超过了人脑，而且还为这台电脑编写了许多智能化的程序，并提供了合适种类的大量数据，那么，是否就能说这台机器具有思维能力？ 图灵肯定机器可以思维的，图灵测试他还对智能问题从行为主义的角度给出了定义，由此提出一假想：即一个人在不接触对方的情况下，通过一种特殊的方式，和对方进行一系列的问答，如果在相当长时间内，他无法根据这些问题判断对方是人还是计算机，那么，就可以认为这个计算机具有同人相当的智力，即这台计算机是能思维的。这就是著名的图灵测试（TuringTesTIng）。当时全世界只有几台电脑，其他几乎所有计算机根本无法通过这一测试。 要分辨一个想法是自创的思想还是精心设计的模仿是非常难的，任何自创思想的证据都可以被否决。图灵试图解决长久以来关于如何定义思考的哲学争论，他提出一个虽然主观但可操作的标准：如果一台电脑表现（act）、反应（react）和互相作用（interact）都和有意识的个体一样，那么它就应该被认为是有意识的。 为消除人类心中的偏见，图灵设计了一种模仿游戏即图灵测试：远处的人类测试者在一段规定的时间内，根据两个实体对他提出的各种问题的反应来判断是人类还是电脑。通过一
机械原理知识点总结 第一章平面机构的结构分析 (3) 一. 基本概念 (3) 1. 机械: 机器与机构的总称。 (3) 2. 构件与零件 (3) 3. 运动副 (3) 4. 运动副的分类 (3) 5. 运动链 (3) 6. 机构 (3) 二. 基本知识和技能 (3) 1. 机构运动简图的绘制与识别图 (3) 2.平面机构的自由度的计算及机构运动确定性的判别 (3) 3. 机构的结构分析 (4) 第二章平面机构的运动分析 (6) 一. 基本概念: (6) 二. 基本知识和基本技能 (6) 第三章平面连杆机构 (7) 一. 基本概念 (7) （一）平面四杆机构类型与演化 (7) 二）平面四杆机构的性质 (7) 二. 基本知识和基本技能 (8) 第四章凸轮机构 (8) 一.基本知识 (8) （一）名词术语 (8) （二）从动件常用运动规律的特性及选用原则 (8) 三）凸轮机构基本尺寸的确定 (8) 二. 基本技能 (9) （一）根据反转原理作凸轮廓线的图解设计 (9) （二）根据反转原理作凸轮廓线的解析设计 (10) （三）其他 (10) 第五章齿轮机构 (10) 一. 基本知识 (10) （一）啮合原理 (10) （二）渐开线齿轮——直齿圆柱齿轮 (11) （三）其它齿轮机构，应知道： (12) 第六章轮系 (14) 一. 定轴轮系的传动比 (14) 二.基本周转（差动）轮系的传动比 (14)
三.复合轮系的传动比 (15) 第七章其它机构 (15) 1.万向联轴节： (15) 2.螺旋机构 (16) 3.棘轮机构 (16) 4. 槽轮机构 (16) 6. 不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构 (17) 7. 组合机构 (17) 第九章平面机构的力分析 (17) 一. 基本概念 (17) （一）作用在机械上的力 (17) （二）构件的惯性力 (17) （三）运动副中的摩擦力（摩擦力矩）与总反力的作用线 (17) 二. 基本技能 (18) 第十章平面机构的平衡 (18) 一、基本概念 (18) （一）刚性转子的静平衡条件 (18) （二）刚性转子的动平衡条件 (18) （三）许用不平衡量及平衡精度 (18) （四）机构的平衡（机架上的平衡） (18) 二. 基本技能 (18) （一）刚性转子的静平衡计算 (18) （二）刚性转子的动平衡计算 (18) 第十一章机器的机械效率 (18) 一、基本知识 (19) （一）机械的效率 (19) （二）机械的自锁 (19) 二. 基本技能 (20) 第十二章机械的运转及调速 (20) 一. 基本知识 (20) （一）机器的等效动力学模型 (20) （二）机器周期性速度波动的调节 (20) （三）机器非周期性速度波动的调节 (20) 二. 基本技能 (20) （一）等效量的计算 (20) （二）飞轮转动惯量的计算 (20)
1构件：具有确定运动的单元体组成的，这些运动单元体称为构件 零件：组成构件的制造单元体 运动副：两构件直接接触的可动联接 构件的自由度：构件的独立运动数目 运动链：若干个构件通过运动副所构成的系统 机架：固定的构件 原动件：机构中做独立运动的构件 从动件：机构中除原动件外其余的活动构件 运动链→机构：将运动链中的一个构件固定，并且它的一个或几个构件作给定的独立运动时，其余构件便随之作确定的运动，这样运动链就成了机构 2机构运动简图：表示机构中各构件间相对运动关系的简单图形。机构运动简图必须与原机械具有完全相同的运动特性。 示意图：只为了表明机械的结构，不按比例来绘制简图 3约束和自由度的关系：增加一个约束，构件就失去一个自由度 4机构具有确定运动的条件：机构自由度等于机构的原动件数 5瞬心：在任一瞬间，两构件的运动都可以看作是绕某一重合点的相对转动，该重合点称为他们的瞬心速度中心 绝对瞬心：运动构件上瞬时绝对速度为零的点 相对瞬心：两运动构件上瞬时绝对速度相等的重合点 6摩擦力增大并不是运动副元素材料间摩擦因数发生了变化，而是运动副元素的几何结构形状发生变化所致。 7摩擦圆：对于一具体的轴颈，r和fv为定值，因此ρ为定值，以轴心O 为圆心，ρ为半径做一圆，该圆成为摩擦圆。 8机械自锁：由于摩擦的存在，会出现无论施加多大的驱动力，都不能使机械沿驱动方向产生运动的现象。自锁条件：η≤0 机械发生自锁 9连杆机构（低副机构）：若干个构件通过低副联接所组成的机构 10平面四杆机构基本形式：铰链四杆机构 11曲柄：在两连杆中能做整周回转机构 摇杆：只能在一定角度范围内摆动的构件 周转副：将两构件能做360°相对转动的转动副 摆动副：不能将两构件能做360°相对转动的转动副 12铰链四杆机构的曲柄存在条件：1最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和 2连架杆和机架中有一杆是最短杆 13最短杆为连杆时，该机构为双摇杆机构；最短杆为连架杆时，该机构为曲柄摇杆机构；最短杆为机架时，该机构为双曲柄机构； 14有急回运动：θ≠0时，偏置曲柄滑块机构和导杆机构 无急回运动：对心曲柄滑块机构和双摇杆机构
机械原理知识点归纳总结 第一章绪论 基本概念：机器、机构、机械、零件、构件、机架、原动件和从动件。 第二章平面机构的结构分析 机构运动简图的绘制、运动链成为机构的条件和机构的组成原理是本章学习的重点。 1. 机构运动简图的绘制 机构运动简图的绘制是本章的重点，也是一个难点。 为保证机构运动简图与实际机械有完全相同的结构和运动特性，对绘制好的简图需进一步检查与核对（运动副的性质和数目来检查）。 2. 运动链成为机构的条件 判断所设计的运动链能否成为机构，是本章的重点。 运动链成为机构的条件是：原动件数目等于运动链的自由度数目。 机构自由度的计算错误会导致对机构运动的可能性和确定性的错误判断，从而影响机械设计工作的正常进行。 机构自由度计算是本章学习的重点。 准确识别复合铰链、局部自由度和虚约束，并做出正确处理。 (1) 复合铰链 复合铰链是指两个以上的构件在同一处以转动副相联接时组成的运动副。 正确处理方法： k个在同一处形成复合铰链的构件，其转动副的数目应为(k-1)个。 (2) 局部自由度 局部自由度是机构中某些构件所具有的并不影响其他构件的运动的自由度。局部自由度常发生在为减小高副磨损而增加的滚子处。 正确处理方法：从机构自由度计算公式中将局部自由度减去，也可以将滚子及与滚子相连的构件固结为一体，预先将滚子除去不计，然后再利用公式计算自由度。
(3) 虚约束 虚约束是机构中所存在的不产生实际约束效果的重复约束。 正确处理方法：计算自由度时，首先将引入虚约束的构件及其运动副除去不计，然后用自由度公式进行计算。 虚约束都是在一定的几何条件下出现的，这些几何条件有些是暗含的，有些则是明确给定的。对于暗含的几何条件，需通过直观判断来识别虚约束；对于明确给定的几何条件，则需通过严格的几何证明才能识别。 3. 机构的组成原理与结构分析 机构的组成过程和机构的结构分析过程正好相反，前者是研究如何将若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上，以组成新的机构，它为设计者进行机构创新设计提供了一条途径；后者是研究如何将现有机构依次拆成基本杆组、原动件及机架，以便对机构进行结构分类。 第三章平面机构的运动分析 1．基本概念：速度瞬心、绝对速度瞬心和相对速度瞬心（数目、位置的确定），以及“三心定理”。 2．瞬心法在简单机构运动分析上的应用。 3．同一构件上两点的速度之间及加速度之间矢量方程式、组成移动副两平面运动构件在 瞬时重合点上速度之间和加速度的矢量方程式，在什么条件下，可用相对运动图解法求解？ 4．“速度影像”和“加速度影像”的应用条件。 5．构件的角速度和角加速度的大小和方向的确定以及构件上某点法向加速度的大小和方 向的确定。 6．哥氏加速度出现的条件、大小的计算和方向的确定。 第四章平面机构的力分析 1．基本概念：“静力分析”、“动力分析”及“动态静力分析” 、“平衡力”或“平衡力矩”、“摩 擦角”、“摩擦锥”、“当量摩擦系数”和“当量摩擦角”（引入的意义）、“摩擦圆”。 2．各种构件的惯性力的确定： ①作平面移动的构件；
机械原理》考试知识点 第一篇基本机构及常用机构的运动学设计 第一章绪论 1．了解机械原理的研究对象及主要内容； 2．了解机械原理的地位和作用；3．了解机械原理的学习目的和方法。 第二章机构的结构分析与综合 1．掌握有关机构的概念，如构件、运动副、运动链、杆组等；2．掌握平面机构运动简图的绘制方法和步骤，能根据实际机械正确绘制机构运 动简图； 3．掌握机构具有确定运动的条件及平面机构自由度的计算，并注意复合铰 链、局部自由度和虚约束等情况； 4．掌握平面机构中高副低代的方法，要求代替前后，机构的自由度和机构的瞬 时运动不变； 5．掌握平面低副机构的结构分析和组成原理，能根据给定的机构运动简图进行 拆杆组，进行机构的结构分析，并确定机构的级别。 第三章平面连杆机构及其设计 1．了解平面连杆机构的类型、应用及其主要特点； 2．掌握平面连杆机构特别是它的基本形式——平面铰链四杆机构的一些基本概 念和基本知识及其演化方法和应用； 3．掌握平面连杆机构的运动特性和传力特性：如有曲柄的条件、急回特性和行 程速度变化系数、压力角与传动角、死点位置、运动连续性等； 4．掌握等视角定理及几何法刚体导引机构的设计；5．掌握机构的刚化反转法及几何法函数生成机构的设计；6．掌握急回机构的设计；
7．掌握用速度瞬心法作平面机构的速度分析方法； 8．掌握用相对运动图解法进行机构的运动分析方法； 9．掌握用复数矢量法进行机构的运动分析的方法。 第四章 凸轮机构及其设计 1．掌握凸轮机构的基本概念、凸轮机构的分类及应用； 2．掌握从动件常用的运动规律及从动件运动规律的设计原则； 3．掌握凸轮机构的反转法原理； 4．掌握图解法设计平面凸轮轮廓曲线的设计方法； 5．掌握解析法设计平面凸轮轮廓曲线的设计方法； 6．掌握凸轮机构的压力角及基本尺寸的设计。 第五章 齿轮机构及其设计 10． 掌握标准直齿圆锥齿轮的传动特点及其基本尺寸的计算。 第六章 轮系及其设计 1．掌握轮系的类型及功用； 1． 了解齿轮机构的类型和应用； 2． 3． 掌握齿廓啮合基本定律； 掌握渐开线的形成及其性4． 5． 掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算； 掌握渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动特点，包括： 1）定传动比； 2）啮合线 与啮合角； 3）中心距的可分性； 3）正确啮合条件； 4）连续传动条件； 标准中心距和安装中心距； 6）无侧隙啮合条件等。 6． 掌握渐开线齿轮的范成法切齿原理、根切现象及最少齿数； 7． 8． 掌握渐开线齿轮的变位和变位齿轮的几何尺寸计算； 掌握平行轴斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成、啮合、传动特点及标准几何尺寸计算； 9． 掌握蜗杆蜗轮传动的特点及其基本尺寸的计算；
选择 1.具有确定运动的差动轮系中，其原动件书目至少2个。 2.如果作用在轴颈上的外力增大，那么轴颈的摩擦圆不变。 3.机械出现自锁是由于机械效率小于零。 4.下列铰链四杆机构中，能实现急回运动的是曲柄摇杆机构。 5.正弦加速度运动既无柔性冲击，也无刚性冲击。 6.蜗杆传动的正确啮合条件:模数、压力角和螺旋方向均相同。 7.圆锥齿轮当量齿数：Zv=z/cosa。 ` 8.齿轮经过变为修正后，其分度圆同未修正时相比，分度圆不变。 9.渐开线齿轮中心距稍有改变，其角速度比扔保持原值不变的 原因是基圆不变。 10.刚性转子的动平衡是使惯性合力为0，惯性力合力偶矩也为0. 11.基本杆组是自由度等于0的运动链。 12.曲柄摇杆机构处于死点位置时，传动角等于零。 13.外槽轮：0.5-1/z；内槽轮：0.5+1/z。 ! 14.减小凸轮基圆半径，则压力角增大。 15.回转件的平衡问题，主要是讨论机构的惯性力和惯性矩对 从动件的平衡。 16.渐开线标准直齿轮不发生根切的最小齿数为Zmin=2ha/sina^2. 17.渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时，其啮合角恒等于齿轮 分度圆压力角。 18.飞轮安装在高速轴上可以减轻重量。 《 19.阿基米德圆柱蜗杆与涡轮传动的中间平面模数，应符合标准值。 20.标准压力角和标准模数均在分度圆上。21.滚子半径应小于理论轮廓线的最小曲率半径。 22.曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来。 23.棘轮机构的主动件是棘爪。 24.渐开线直齿圆柱齿轮传动中，中心距不影响传动比。 填空 》 1.机械是机构和机器的总称。 机器是一种用来变换和传递能量、物料与信息的机构的组合。 10.什么叫构件？机械中独立运动的单元体 2.平面四杆机构有6个速度瞬心，其中3个是绝对瞬心。 3.渐开线斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是模数、压力角和螺旋角 分别相等。 4.根切现象：用范成法切制齿轮时，有时刀具会过多的切入齿轮的底部，因而将齿轮的渐开线 ！ 切除一部分的现象。 5.一对渐开线齿轮正确啮合的条件： 直齿轮：两齿轮的模数和压力角应分别相等，m1=m2=m ,d1=d2=d 斜齿轮：两齿轮的模数和压力角应分别相等，还有他们的螺旋角必须满足：外啮合B1=-B2, 内 啮合B1=B2. 锥齿轮：当量齿轮的模数和压力角与锥齿轮断面的模数和压力角相等。 蜗轮蜗杆：Mx1=Mt2=M Dx1=Dt2=D : 当蜗杆和涡轮的轴线交错角为90°时，还需保证蜗杆的导程角等于涡轮的螺旋角，即使y1=B2, 并且螺旋线的方向相等。 6.齿廓啮合基本定律：相互啮合传动的一对
《机械原理》课程教学大纲 课程名称：机械原理课程代码：MEAU3005 英文名称：Theory of Machines and Mechanisms 课程性质：大类基础课程学分/学时：3学分/54学时 开课学期：第4学期 适用专业：机械工程、机械电子工程、材料成型及控制工程 先修课程：高等数学、工程图学、理论力学、C语言程序设计等 后续课程：无 开课单位：机电工程学院课程负责人：司广琚 大纲执笔人：司广琚大纲审核人：倪俊芳 一、课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明学生需掌握知识与能力及其应达到的水平） 课程性质：机械原理课程是机械类各专业中研究机械共性问题的一门主干技术基础课。它的任务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，并初步具有拟定机械运动方案、分析和设计机构的能力。它在培养高级工程技术人才的全局中，具有增强学生对机械技术工作的适应能力和开发创造能力的作用。 教学目标：本课程以《理论力学》知识作为理论基础，将所学《理论力学》知识应用到机器和机构分析设计中，但因为机器和机构的复杂和多样性，因而它不是理论力学知识简单重复和堆砌，具有很强的工程实践性。基于此本课程在理论上具有基本概念多、逻辑性强、内容分散等特点，实践上又具有工程中解决问题方法的灵活和巧妙、设计的多方案性、求解问题方法的多样性等特点，是一门理论性和实践性均较强的课程。目标是使学生掌握机构学和机器动力学基本理论、基本知识和基本技能，学会各种常用基本机构分析和综合方法，并具有按照机械使用要求进行机械传动系统方案设计的初步能力和机械创新设计的素质。 本课程的具体教学目标如下： 1.掌握机械、机器、机构、构件、零件等基本概念； 2.掌握平面机构的表示方法和机构运动的基本条件； 3.掌握平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、螺旋机构等机械中常用机构的组成、工作原理、工作特性、应用特点等基本知识。； 4.掌握齿轮系的类型、功用和传动比的计算方法。掌握圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动和蜗杆传动的知识； 5.了解间歇运动机构的类型、基本特性和应用特点； 6.了解机械动力学的基本理论。
1.在曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件，且曲 柄与连杆两次共线时，则机构出现死点位置。2.当四杆机构的压力角α=90°时，传动角等于0°，该 机构处于死点位置。 3.铰链四杆机构ABCD中，已知：l AB=60mm，l BC=140mm， l CD=120mm，l AD=100mm。若以AB杆为机架得双曲柄机构；若以CD杆为机架得双摇杆机构；若以AD杆为机架得曲柄摇杆机构。 4.铰链四杆机构的基本形式有曲柄摇杆机构、双曲柄 机构和双摇杆机构。 5.曲柄摇杆机构 B 存在急回特性。 6. A . 一定 B. 不一定 C. 一定不一对渐开线直齿圆柱齿轮刚好连续传 动的重合度等于1。(√) 7.负变位直齿圆柱齿轮与标准直齿轮相比，其齿厚将会 减小。 8.重合度大于1是齿轮的连续传动条件。 9.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是两 齿轮的模数和压力角分别相等。 10.用范成法加工齿轮，当刀具齿顶线超过啮合极限点时， 将会发生根切现象。 11.渐开线直齿圆柱外齿轮齿廓上各点的压力角是不同的，
它在 基圆 圆上的压力角为零，在 分度 圆上的压力角 则取为标准值。 12. 直齿圆柱齿轮机构的重合度愈大，表明同时参与啮合的 轮齿对数愈 多 ，传动愈 平稳 。 13. 正变位直齿圆柱齿轮与标准直齿圆柱齿轮相比，两者在 分度圆上的压力角α大小_相_等、模数m 大小_ 相__等、 分度圆大小 不 变。 14. 负变位齿轮分度圆上的齿距应是（ C ）πm 。 15. A ．大于 B ．小于 C ．等于渐开线齿轮的齿廓离基圆越远，渐开线压力角 就( A )。 16. A 越大 B 越小 C 趋 近 于当一对渐开线齿轮切制成后，即使两轮的中心 距稍有变化，其角速度比仍保持不变，原因是( B )。 A 节圆半径不变 B 基圆半径不变 C 啮合角不 1. 渐开线标准直齿圆柱外齿轮的齿数增加，齿顶圆压力角将( C )。 A 不变 B 增大 C 减小 2. 标准蜗杆传动的中心距a 为( B )。 A 2) (21z z m + B 2)(2z q m + C 22 1a a d d + 3. 斜齿轮传动比直齿轮传动平稳，是因为( B )。
第二讲平面机构的运动分析 一用速度瞬心法作机构的速度分析 1 速度瞬心的定义：作平面相对运动两构件上任一瞬时其速度相等的点，称为这个瞬时的速度中心。分类： 相对瞬心－重合点绝对速度不为零绝对瞬心－重合点绝对速度为零 2 瞬心数目 K＝N(N-1)/2 3 机构瞬心位置的确定 直接观察法：适用于求通过运动副直接相联的两构件瞬心位置。 １）两构件组成转动副时，转动副中心即是它们的瞬心。 ２）若两构件组成移动副时，其瞬心位于移动方向的垂直无穷远处。 ３）若两构件形成纯滚动的高副时，其高副接触点就是它们的瞬心。 ４）若两构件组成滚动兼滑动的高副时，其瞬心应位于过接触点的公法线上。 不直接形成运动副的两构件利用三心定理来确定其具体位置。 三心定理：三个彼此作平面平行运动的构件共有三个瞬心，且它们位于同一条直线上。此法特别适用于两构件不直接相联的场合。 4传动比的计算 ωi /ωj＝P1j P ij / P1i P ij 两构件的角速度之比等于绝对瞬心至相对瞬心的距离之反比 5.角速度方向的确定 相对瞬心位于两绝对瞬心的同一侧，两构件转向相同 相对瞬心位于两绝对瞬心之间，两构件转向相反。 常见题型： 1.速度瞬心的求解、 2利用速度瞬心求解速度。
二、用矢量方程图解法作机构的速度和加速度分析 1．同一构件上两点之间速度，加速度的关系。 ①由各速度矢量构成的图形称为速度多边形（或速度图）；由各加速度矢量构成的图形称为加速度多边形（或加速度图）。p ，' p 称为极点。 ②在速度多边形中，由极点p 向外放射的矢量，代表构件上相应点的绝对速度。而连接两绝对速度矢端的矢量，则代表构件上相应两点间的相对速度，方向与角标相反，如代表CB v （C 点相对B 点的速度）。 ③在加速度多边形中，由极点' p 向外放射的矢量代表构件上相应点的绝对加速度。而连接两绝对加速度矢量端的矢量代表构件上相应两点间的相对加速度，方向与角标相反。相对加速度可用其法向加速度和切向加速度来表示。 ④极点p 代表机构图上的绝对瞬心。 ⑤构件的速度影像：利用速度影像，若已知构件上两点的速度，可求第三点速度。 ⑥同理' ' 'd c b 称为加速度影像。 ⑦速度影像及加速度影像的相似原理只能应用与同一构件上的各点，而不能应用于机构的不同构件上的各点（例如：不能把图上E 点用影像法求出）。 2．两构件重合点间的速度，加速度的关系 正确判断科氏加速度的存在及其方向：
目录机械工人识图入门 前言 正投影基础 长对正,高平齐,宽相等 观察三视图中的各个相关特征基本体形态分析 锥（台）体三视图的识读 旋转体三视图识读 组合体组合处的注意点 读组合体视图 线面分析法 识读组合体的尺寸 剖视图 剖切面及其剖切方法 剖面符号 半剖视图局部剖视图 断面图 零件图的尺寸标注 合理标注尺寸的原则 零件图中的技术要求 表面粗糙度的代号 形位公差 用形位公差符号标注的图例标题栏 图线 装配图的识读 分析尺寸 公差与配合 滚动轴承的公差与配合
这是机械专业的一门专业基础课，对于产品设计、模具设计、ＣＮＣ数控编程(Computer numerical control的简称) 和加工的技术人员来说，它很重要。不懂得看图，这些工作都没有办法胜任．所以，我们的这门课程，主要教会大家如何去看懂图纸． ●它主要教的内容有： ?识图的基础知识； ?常见形体的三视图介绍； ?形体基本视图／辅助视图的讲解； ?零件图／装配图的构成、作用及分析； ?常用零件的标准画法； ●学好《机械识图》的方法：认真听课－多思考多分析－多做习题。 ●学员必须着重掌握的内容：在模具行业当中的图纸，一般都是运用投影方法正投影法当中的“第一角法”，所以，如何学会运用“第一角法”去读图这特别重要，每位学员必须掌握。
如何区别第三角和第一角画法一、采用第一角画法时，从投 影方向看去分别是：人→物→ 图。将物体置于第一分角内， 并使其处于观察者与投影面之 间（也就是从A处投影）而得 到的多面正投影，称为第一角 画法。 二、采用第三角画法 时，从投影方向看去分别 是：人→图（投影）→物， 将物体置于第三分角内并 使投影面处于观察者与机 件之间（即从B处投影）而得到的多面正投影，则称为第三角画法。第三角画法 第一角画法
湖南工业大学 课程设计 资料袋 学院（系、部）20 ~ 20 学年第学期 课程名称指导教师职称 学生姓名专业班级学号 题目 成绩起止日期年月日～年月日 目录清单
6 机械原理 设计说明书 15吨压片机的加压机构设计 起止日期：2009 年6 月28 日至2009 年7 月2 日学生姓名 班级 学号 成绩 指导教师(签字) 机械工程学院（部） 2009年5 月29 日
目录（黑体，三号，居中） 0.设计任务书（黑体，三号） (2) 1.工作原理和工艺动作分解 (3) 2.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (3) 3.执行机构选型…………………………………………… 4.机械运动方案的选择和评定…………………………… 5.机械传动系统的速比和变速机构……………………… 6.机构运动简图…………………………………………… 7. 主加压机构的尺度设计………………………………… 8主加压机构三维建模………………………………… 9,主加压机构速度与加速度分析（分析一个位置）…….. 10.参考资料…………………………………………………. 11.设计总结…………………………………………………
湖南工业大学 课程设计任务书 2010 —2011 学年第2 学期 机械工程学院（系、部）材料成型专业材1 班级 课程名称：机械原理课程设计 设计题目：15吨压片机的加压机构设计 完成期限：自2010 年7 月 5 日至2010 年7 月9 日共 1 周 内容及任务一、设计的任务与主要技术参数 压片机是将陶瓷干粉料压制成直径为34mm、厚度为5mm的圆形片坯。其工艺过程是： (1) 干粉料均匀筛入团筒形型腔(图a)； (2) 下冲头下沉3mm，预防上冲头进入型腔时将粉料扑出(图b)； (3) 上、下冲头同时加压(图c)，并保压一段时间； (4) 上冲头退出，下冲头随后顶出压好的片坯(图d)； (5) 料筛推出片坯(图e) 其余设计参数是：冲头压力 15 吨(150000N)； 生产率每分钟25片； 机器运转不均匀系数 10%； 驱动电机 2．8kw，1410r／min 二、设计工作量 要求：对设计任务课题进行工作原理和工艺动作分解，根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图，进行执行机构选型，构思该机械运动方案，并进行的选择和评定，确定机械运动的总体方案，根据任务书中的技术参数，确定该机械传动系统的速比和变速机构，作出机构运动简图，对相关执行机构的具体尺度进行分析与设计。 要求有设计说明书一份，相关图纸一至两张。（有条件的要求用三维动画表述）。 进度安排 起止日期工作内容 7.5-7.7 构思该机械运动方案 7.7-7.8 运动分析及作图 7.9 整理说明书与答辩 主要参考资料［1］朱理．机械原理［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2008：15-200 ［2］邹慧君．机械原理课程设计［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2009：15-250 指导教师：邹培海2010 年6 月1 日
机械原理基本知识点 2机器里每一个独立的运动单元体称为一个构件。 两个构件直接接触而构成的可动的连接称为运动副。 自由度：机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目。 高副：点线接触，2自由度。低副：面接触，1自由度。 机械运动简图和机构示意图。 机构自由度：F=3n-(2Pl+Ph-p撇)-F撇 （虚约束：重复约束） （局部自由度：产生局部运动而不影响其他构件的运动） 复合铰链有n-1个转动副。 低副：移动副，转动副.自由度为1 机构具有确定运动条件：原动件数等于其所具有的自由度。 基本杆组：最后不能再拆的最简单的自由度为零的构件组（2构三低，四狗六地） 速度瞬心：互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点，即为两构件的速度瞬心。（Pij） 三心定理：三个作彼此平面平行运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上。 科氏加速度----是动点的转动与动点相对运动相互耦合引起的加速度。科氏加速度的方向垂直于角速度矢量和相对速度矢量。 4运动副中摩擦力的确定：ψ=arctanf.摩擦圆半径ρ=fv·r. 运动副中法向反力和摩擦力的合力称为运动副中的总反力。 总反力方向：1总反力与法向反力偏斜一摩擦角ψ。2总反力Fr21与法向反力偏斜的方向与构件1相对于构件2的相对速度V12的方向相反。 构件组的静定条件：3n=2Pl+Ph 总反力方位的确定：1不计摩擦时确定总反力的方向2计摩擦力时总反力与摩擦圆相切3轴承2对轴颈1的总反力对轴颈中心之距离的方向必与轴颈1相对于轴承2的相对较速度w12的方向相反。（可根据铰接处两者转向判断，摩擦力与之相反，或总反力看作推力，推动摩擦圆与铰接处转向相反。） 5效率=理想比实际。串联等于相乘，并联分别计算功率，理论功率比实际功率。 运动副自锁条件：作用在轴颈上的驱动力为单力F,且作用于摩擦圆之内，即a<ρ.(力矩小于最大摩擦力矩) 移动副自锁条件：作用于滑块的驱动力作用在其摩擦角之内。 6动平衡:惯性力与惯性力矩平衡。（必为静） 静平衡：惯性力平衡。 质径积mr. J=mr平方，E=jw平方/2 7各种原动机的作用力与其运动参数之间的关系称为原动机的机械特性。 等效转动惯量；Je=∑【Mi(Vsi/w)平方+Jsi(wi/w)平方】
机械原理基础知识考试题(doc 7页)
昆明理工大学2010年硕士研究生招生入学考试试题(A卷) 考试科目代码：810 考试科目名称：机械原理 试题适用招生专业：080201机械制造及其自动化、080202机械电子工程、080203机械设计及理论、080204车辆工程、430102机械工程 考生答题须知 1．所有题目（包括填空、选择、图表等类型题目）答题答案必须做在考点发给的答题纸上，做在本试题册上无效。 请考生务必在答题纸上写清题号。 2．评卷时不评阅本试题册，答题如有做在本试题册上而影响成绩的，后果由考生自己负责。 3．答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答（画图可用铅笔），用其它笔答题不给分。 4．答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。
相邻杆 C. 最短杆的相对杆 D. 任何一 杆 6.当凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从 动件的运动将产生[ ] A ．将产生刚性冲击 B. 将产生柔 性冲击 C. 没有冲击 D. 既有刚 性冲击又有柔性冲击 7. 普通圆柱蜗杆传动的正确啮合条件是[ ] A ．2t1m a m =，21a t αα=，βγ= B. 2a1m t m =，21t a αα=，βγ= C. 2t1m a m =，21a t αα=，βγ-= D. 2a1m t m =，21t a αα=，βγ-= (备注：下标t 表示端面，a 表示轴向，1表示蜗 杆，2表示蜗轮。） 8. 平面低副引入约束个为[ ] A ．0 B ．1 C ．2 D ．3 9. 齿数和压力角相同的齿轮，模数越小，渐开线 的齿廓越[ ] A ．弯曲 B ．平缓 C ．不一定 10. 两圆柱齿轮啮合构成的运动副是[ ]
量子计算机工作原理 当今的计算机厂商提供的强大计算处理能力仍不能满足Array我们对运算速度和运算能力的渴求。1947 年，美国计算 机工程师霍华德·艾肯 (Howard Aiken) 曾说，只要六台 电子数字计算机就可以满足全美国的计算需要。其他人也 做过类似的错误估计，说什么仅需多少计算能力就能满足 我们不断增长的技术需求。当然，艾肯没有算上日后科学 研究产生的大量数据，以及个人计算机的普及，还有互联 网的崛起：所有这些都使我们对计算能力的需求与日俱 增。 我们是否终有一天能够拥有需要的或是希望的计算能力呢？如果像摩尔定律指出的那样， 微处理器上的晶体管数目保持每18个月翻一番，那么到2020或2030年微处理器上的线路 就会到达原子水平了。顺理成章的下一步将是建造量子计算机，充分驾驭原子和分子的能力，将其用于存储和计算工作。量子计算机在进行某些计算的时候可以比任何硅基计算机 快出很多。 科学家已经建造起一些能够完成某种运算的简单量子计算机，但要制造实用的量子计算机 还要等上很多年。在本文中，您将了解到什么是量子计算机，以及它在未来计算时代所发 挥的作用。 量子计算的起源距离现在并不很远。尽管计算机早在上世纪四十年代就已出现，但量子计算的理论在20年前才由美国阿贡国家实验室的一位物理学家首次提出。世人公认保罗·贝尼奥夫 (Paul Benioff) 在1981年第一次将量子理论用于计算机，提出了制造量子图灵机的理论。大部分数字计算机，比如您正用来阅读文章的这台，都是基于图灵理论的。 阿兰?图灵 (Alan Turing) 于19世纪30年代提出的图灵机包含一条无限长的、被分成无数小格的带子。每个格子要么保存一个符号（1或0）要么是空白。一个读写装置可以读取这些符号和空白，它们构成了图灵机的程序指令。听起来是否有些耳熟呢？那么对于量子图灵机，区别在于带子和读写头都以量子态存在的。这意味着带子上的符号除了可以是0或1，还可以是0和1的叠加。常规的图灵机每次只能完成一个计算，而量子图灵机可以同时进行多个计算。 今天我们使用的计算机像图灵机一样，通过操作具有两种状态的位元（0或1）进行工作。量子计算机不只依靠两种状态。它们将信息编码为量子比特，或称昆比特（qubit）。量子比特可以是1或0，也可以是某种叠加态：即同时是1、0或二者之间的某个值。量子比特 由一组原子实现，它们协同工作起到计算机内存和处理器的作用。因为量子计算机可以同时包含这几种状态，所以它可能比当今功能最强大的超级计算机还要强大数百万倍的计算机。这种量子比特的叠加使量子计算机具有内在并行性。物理学家戴维·多伊奇 (David Deutsch) 指出，这种并行性使量子计算机能够同时进行一百万条计算，而台式PC只能进行一条计算。一台30个量子比特的量子计算机的计算能力和一台每秒十万亿次浮点运算 (teraflops)