机械原理第一章

一、机械原理的研究对象 二、机械原理课程的主要内容
§1.1 机械原理的研究对象和研究内容
一、机械原理的研究对象
机械原理的研究对象是机械。
机械（Machinery ）：是机构( Mechanisms) 与机
器 (Machines)的总称。 机器：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。
力分析的方法。通过机构类型综合可以探索
创新机械的某些设计方法。
§1.1 机械原理的研究对象和研究内容
（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介绍这些常用机构
的设计理论和设计方法。
§1.1 机械原理的研究对象和研究内容
（3）机构系统设计
机构系统设计是机械运动方案设计的主要 内容，本课程将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。
起重机
牛头刨床
包装机
构件与零件
构件(Links)是指机器中具有独 立运动的单元体。 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。 零件是制造的单元。
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。
§1.1 机械原理的研究对象和研究内容
机构 是指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。
机构中的构件可分为三大类：举例说明如内燃机。 固定构件（机架）：指机构中的固定构件，它是用来支承 活动构件（运动构件）的。 原动件（主动件）： 指机构中运动规律已知的活动构件 （或者说机构中按给定的已知运动规律独立运动的构件）。 它的运动通常是由外界输入的，故又称为输入构件。 从动件：指机构中随着原动件的运动而运动的其余活动构 件（或者说机构中除原动件、机架以外的其余活动构件）。 其中输出预期运动的从动件称为输出构件(执行构件)，其余从 动件则起传递运动的作用。从动件的运动规律取决于原动件 的运动规律和机构的结构。
常用机构
连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构、螺旋机构等
常用机构Baidu Nhomakorabea
常用机构
常用机构
机构只是一个构件系统，而机器除构 件系统外还有电气、液压等其他装置；
机构只用于传递运动和力，机器除传 递运动和力之外，还应当具有变换或传 递能量、物料、信息的功能。
“机构”和“机器”的区 别
但是，就构件的运动和力的研究来 说，机器和机构并无区别。
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.
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
3. 美国原版教材：机械设计（Design of 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
§1.1 机械原理的研究对象和研究内容
机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料、信息。 如汽车、机床、起重机、内燃机、电话机和计算机等。 机器的组成大致包括：
润滑、显示、照明等辅助系统 原动机部分
传感器
传动部分
传感器
执行部分
传感器
机器的基本 组成部分
控 制 系
统
原动机部分：驱动整部机器以完成预定功能的动力源。 传动部分：解决运动形式、运动及动力参数的转变。 执行部分：用来完成机器预定功能的组成部分。 传动部分和执行部分是机器的主体部分，是由许多运动构件组成的。 机器根据其工作类型的不同，分为三类。
§1.1 机械原理的研究对象和研究内容
二、机械原理课程的主要内容 （1）机构的组成和类型综合 （2）机构设计
（3）机构系统设计
（4）机构动力学
§1.1 机械原理的研究对象和研究内容
（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
第一章 绪论
§1.1 机械原理的研究对象和研究内容
§1.2
§1.3 §1.4 §1.5
机械原理课程的地位和作用
机械原理课程的学习目的和方法 机械设计概述 机械原理学科的发展动向
§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。
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 阀的；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。
机器的分类 1.动力机器
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
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。
完成有用的机械功或搬运物品。
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。