机械原理课程绪论

§1-1 研究对象及内容1.研究对象：本课程研究的对象是机械。

所谓机械就是机构与机器的总称。

2.机构：用来传递与变换运动和力的可动装置。

它可以变换和传递机器之间的运动形式（比如往复移动变为转动）及速度（比如高速变低速）。

比如自行车要通过链条传动把脚踏的旋转运动变为后轮的旋转运动，链条就是一种机构；指针手表通过齿轮保持时、分、秒针之间的比例关系，齿轮也是一种机构；还有折叠式家具及门铰链大多采用的是连杆机构；还有一定功率下电机的输出力矩很小，不能直接使用，也是采用齿轮机构来获得所需的力矩。

常见的机构有带传动机构、链传动机构、齿轮机构、凸轮机构、连杆机构、曲柄滑块机构、蜗轮蜗杆传动机构、螺旋机构。

3.机器：由原动部分、传动部分（机构）、执行部分和控制部分组成的、执行机械运动的装置，它可以转换和传递能量、物料和信息。

比如缝纫机可以缝合衣服，它是机器；汽车可以运送物料，它也是机器；打印机可以把电子信息变为纸上可见的信息，它还是机器；这些机器的共同点就是它们都是由多个机构组成的，且都是通过做有用功来完成机械运动的。

4.机器的分类：机器按其用途可分为两类：①原动机凡将其他形式的能量转换为机械能的机器称为原动机；②工作机凡利用机械能来完成有用功的机器称为工作机。

5.机器的结构：①传统的机器由如下三个部分组成：②现代的机器由如下四个部分组成：③现代先进的机器由如下五个部分组成：6.实例：①内燃机内燃机就是把燃油的热能（化学能）转换为机械能的机器。

它由活塞、连杆、曲轴组成的连杆机构进行动力驱动，并由一对大小齿轮机构、凸轮机构组成配气系统。

其原理如下：当气缸内的气体受热膨胀后，气体产生的压力会使活塞作上下往复运动，连杆把活塞的往复运动变为连续旋转的运动并传递给曲轴，使其对外输出动力，同时装在曲轴上的小齿轮又将曲轴的旋转传递给相邻的大齿轮，带动大齿轮轴上的凸轮按另一种速度旋转，进一步推动配气系统的阀杆上下往复运动，使阀门按一定的时间要求启闭实现配气，从而让活塞能周而复始地进行往复运动，机器能连续地实现能量的转换。

机械原理武汉理工大学第一章绪论§1-1本课程研究的对象及内容“机械原理”(Mechanical Principle)研究的对象是机械，研究的内容是有关机械(mechanism)的基本理论问题。

机械——是机器(machine)和机构(mechanism)的总称。

右图所示为一内燃机示意图，主要由以下机构组成：活塞(piston)、连杆(connecting rod)、曲轴和机架(frame)组成连杆机构；大齿轮(gear)、小齿轮和机架组成齿轮机构；凸轮(cam)、推杆和机架组成凸轮机构。

除了机器外，实际中存在如图1-2所示的开窗机构和如图1-3所示的千斤顶，它们借助于人力驱动实现所需的运动或传递力。

这些装置我们称之为机构。

图1-2 开窗机构图1-3 千斤顶机器的特征：1. 它们是由零件人为装配组合而成的实物体；2. 各实物体之间具有确定的相对运动；3. 能完成有用的机械功或转化机械能。

机构的特征：机构具有机器特征中的前两个特征。

机器与机械的共有特征决定了机器与机构可以统称为机械。

本课程研究的内容：1. 机构结构分析的基本知识2. 机构的运动分析3. 机器动力学4. 常用机构的分析与设计5. 机构的选型及机械传动系统的设计本课程研究的内容可以概括为两个方面，第一是介绍对已有机械进行结构、运动和动力分析的方法，第二是探索根据运动和动力性能方面的要求设计新机械的途径。

§l-2 学习本课程的目的本课程所学的内容乃是研究现有机械的运动及工作性能和设计新机械的知识基础。

所以它成为机械类各专业必修的一门重要的技术基础课程，并为专业课程打下基础。

§l-3 如何进行本课程的学习在学习本课程的过程中，要着重注意搞清楚基本概念，理解基本原理，掌握机构分析和综合的基本方法。

在本课程的学习过程中，要注意培养自己运用所学的基本理论和方法去分析和解决工程实际问题的能力。

为此要十分注意各种理论和方法的适用范围和条件，以求能逐步作到正确而灵活的应用。

机械原理绪论
机械原理的概念
机械原理是机械工程中的基础部分，是指研究机械运动、力学和能量转化等基本规律的科学理论和方法。

它涉及到力学、动力学、静力学、运动学等多个学科领域，是机械工程师必须掌握的重要基础知识。

机械原理的研究对象是机械系统。

机械系统可以是任何由零部件、构件、机构组成的具有一定功能的装置或设备，例如汽车、机床、起重机等。

通过对机械系统的分析和研究，可以揭示其中的运动规律、受力情况以及能量转化过程，从而为机械设计和优化提供理论依据。

机械原理的核心是力学原理。

力学原理是描述物体运动和受力的基本规律，分为静力学、动力学和运动学。

在机械原理中，静力学主要研究物体静止时的受力平衡和力的分析；动力学研究物体运动时受到的力和加速度之间的关系；运动学则研究物体的运动规律和路径。

除了力学原理，机械原理还涉及到材料力学、机械振动、流体力学等方面的知识。

因此，机械工程师在应用机械原理时需要掌握这些相关的知识，以便更好地理解和解决实际工程问题。

综上所述，机械原理是机械工程中的重要理论基础，它的研究对象是机械系统，核心是力学原理。

通过对机械原理的学习和
应用，可以为机械设计和优化提供理论支持，实现机械系统的高效运行和性能提升。

机械原理第一讲绪论一、学什么？——本课程的研究对象及内容二、为何学？——学习本课程的目的三、如何学？——学习本课程的方法1．研究对象机械 机构 机器 实例 单缸内燃机工件自动装卸装置—— 机器和机构的总称—— 一种用来传递与变换运动和力的可动装置—— 一种用来变换或传递能量、物料与信息的机构的组合2．研究内容●机构结构分析的基本知识●机构的运动分析●机器动力学●常用机构的分析与设计●机械系统的方案设计 研究有关机械的基本理论问题：各种机构和机器所具有的一般共性问题 各种机器中常用机构的性能及其设计方法问题 机械系统的方案及创新设计问题1．本课程的性质及任务任务： 性质： 机械类各专业的一门主干技术基础课程。

研究机械基础理论的一门科学；掌握机构学和机器动力学的基本的理论、知识和技能学会各种常用基本机构的分析和综合方法培养机械传动系统方案设计的初步能力2．学习本课程的目的学习相关技术基础和专业课程的基础增强今后从事机械设计和研究工作的适应能力和开发创新能力有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）1．掌握本课程的特点2．注重理论联系实际3．逐步建立工程观念具有一定的理论系统性及逻辑性和较强的工程实践性理解需有一定的实际感性知识，注意理论如何在工程实际中的应用与工程有关的术语、公式及标准和简化方法多，问题解法多及多解性要有分析、判断、决策的能力和综合分析、全面考虑问题的习惯还要有科学严谨和一丝不苟的工作作风4.认真对待各教学环节自学、听课、作业、讨论、答疑和考试，以及实验课和课程设计本课程的理论教学 : 讲授48学时有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）。

机械原理绪论课程设计一、课程目标知识目标：1. 了解机械原理的基本概念、研究对象和内容，掌握机械系统的基本组成部分；2. 掌握机械运动的基本形式，理解运动副、传动机构等基本机械元件的工作原理；3. 掌握力学基础知识，如力、力矩、牛顿运动定律等，并能应用于分析简单机械系统。

技能目标：1. 能够运用图示法、计算法等方法分析简单机械系统，解决实际问题；2. 能够运用所学知识，对机械系统进行简单的优化设计，提高效率；3. 能够通过小组合作，进行机械原理相关实验，提高动手操作能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械原理学科的兴趣，激发学习热情，形成积极探究的学习态度；2. 培养学生的创新意识，鼓励他们勇于提出新观点，锻炼解决问题的能力；3. 培养学生的团队合作精神，提高沟通协作能力，培养集体荣誉感；4. 增强学生的环保意识，使他们在设计和制造过程中关注资源利用和环境保护。

课程性质：本课程为机械原理的绪论课程，旨在为学生奠定扎实的理论基础，培养他们运用所学知识解决实际问题的能力。

学生特点：学生为初中生，具有一定的物理基础，但对机械原理的了解较少，需要通过具体实例和实践活动来激发兴趣。

教学要求：注重理论与实践相结合，以实例讲解、实验操作等形式，使学生能够将所学知识内化为自己的认知结构，并在实际中运用。

同时，注重培养学生的创新能力和团队合作精神，提高他们的综合素质。

通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 教材章节：机械原理绪论- 机械原理基本概念、研究对象和内容- 机械系统的基本组成部分及其功能- 机械运动的基本形式及运动副、传动机构原理2. 教学大纲：- 第一周：机械原理概述，介绍基本概念、研究对象和内容，分析机械系统的基本组成部分；- 第二周：机械运动基本形式，学习运动副、传动机构等基本机械元件的工作原理；- 第三周：力学基础知识，复习牛顿运动定律等力学概念，并应用于分析简单机械系统；- 第四周：实例分析，通过具体案例，运用图示法、计算法等方法分析简单机械系统；- 第五周：实验操作，分组进行机械原理相关实验，巩固所学知识；- 第六周：课程总结与拓展，对所学内容进行总结，并进行相关拓展，激发学生创新意识。

机械原理课程教案—绪论一、教学目标及基本要求1.认识和了解机器及其基本功能结构—机构；了解机构的基本功能和结构特征；对机构、可动联接、构件、零件等有明确的概念和具体的认识。

2.了解本课程的研究对象、主要内容以及在机械设计和人才培养中的地位和作用；了解学习本课程的要求和方法通过“绪论”的学习，使学生能为后继内容的学习打下一定的感性认识和理性认识基础；明确本课程的内容与作用，激发学生学习的兴趣和积极性。

二、教学内容及学时分配第一节机器的功能结构及机构（0.5学时）第二节机械原理课程的定位与任务第三节机械原理课程的主要内容、基本要求与学习方法（第二、三节共0.5学时）三、教学内容的重点和难点1.从机器及机械系统的总体去认识机构。

2.机构的基本功能特征—传递与变换运动；机构的基本功能结构—构件及可动联接。

3.本课程的学习内容与要求，注意突出其系统综合性和创新性。

四、教学内容的深化与拓宽介绍本学科领域的现状及发展前沿。

五、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题充分利用多媒体教学手段，通过典型机器案例的功能分析、结构分析及工作过程（特别是其运动传递、变换与做功的过程）分析，具体、形象、生动地认识了解机构及其结构与运动学特征，认识典型常用机构。

应强调学习知识和培养培养能力是相辅相成的，但后者比前者更重要。

本课程的教学内容较多而教学时数相对较少，因此在讲授本课程时，着重讲重点、讲难点、讲思路、讲方法。

学生在学习本课程时，应把重点放在掌握研究问题的基本思路和方法上，着重于能力的培养。

这样，就可以利用自己的能力去获取新的知识。

六、主要参考书目1黄茂林，秦伟主编．机械原理．北京：机械工业出版社，20102申永胜主编．机械原理教程（第2版）．北京：清华大学出版社，20053王知行，刘廷荣主编．机械原理．北京：高等教育出版社，2000七、相关的实践性环节参观机械创新设计实验室，认识及了解典型机器和机构。

八、课外学习要求学生通过自学了解本学科（机械学、机构学）领域的现状及发展方向、机械工程在国民经济中的地位和作用。