郭绍义 机械工程概论 第一章 机械工程概述
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《机械工程基本知识概述》一、机械工程的定义与范畴机械工程是一门以有关的自然科学和技术科学为理论基础,结合生产实践中的技术经验,研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。
机械工程的范畴极为广泛,涵盖了机械设计、机械制造、机械自动化、流体传动与控制、机械电子工程、工业设计等多个领域。
从日常生活中使用的小型家电到大型工业生产中的重型机械,从精密的医疗器械到高速运行的交通工具,机械工程的成果无处不在。
二、机械工程的历史发展机械工程的历史可以追溯到古代。
早在新石器时代,人类就开始使用简单的工具,如石斧、石刀等。
随着时间的推移,人类不断发明和改进各种机械装置。
古埃及的金字塔建造中就使用了大量的简单机械,如滑轮、杠杆等。
在古代中国,也有许多杰出的机械发明。
例如,张衡发明的地动仪,是世界上最早的地震仪之一;指南车则展示了古代中国在机械传动方面的高超技艺。
到了近代,随着工业革命的兴起,机械工程得到了飞速发展。
蒸汽机的发明和应用,标志着人类进入了蒸汽时代。
随后,内燃机、电动机等动力装置的出现,进一步推动了机械工程的发展。
各种机床、起重机、输送机等机械装备的不断涌现,使得工业生产的效率大大提高。
现代机械工程则更加注重自动化、智能化和绿色化。
计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)、机器人技术、智能制造等先进技术的应用,使得机械产品的设计和制造更加高效、精确。
同时,随着环保意识的不断增强,机械工程也在积极探索节能减排、可再生能源利用等绿色发展路径。
三、机械设计机械设计是机械工程的核心环节之一。
它是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算,并将其转化为具体的设计图纸和技术文件的过程。
在机械设计过程中,需要考虑多方面的因素。
首先,要满足使用要求,确保机械能够在特定的工作环境下完成预定的任务。
其次,要考虑机械的可靠性和安全性,保证机械在使用过程中不会出现故障或事故。
第一章绪论(一). 机械的基本概况1、机构:由两个以上的构件通过活动连接以实现规定运动的组合体,其各组成部分之间具有一定的相对运动用来传递、转换运动和动力,或实现某种特定的运动2、机器:由一个或一个以上的机构组成,具有确定机械运动并完成一定有用工作过程的装置3 、机械:机构和机器的总称4、机构和机器之间的区别与联系5、机构:传递、转换运动与动力实现某种特定的运动6、机器:具有确定机械运动、转换机械能、完成一定有用工作过程7、零件:组成机械不可拆的基本单元;专用零件8、构件:在机构中组成机构彼此间具有一定相对运动关系的基本单元9 、部件:机械的一部分,为可以完成同一功能而在结构上连接在一起、能协同工作的零件的组合体10 、机械、机器、机构、构件、零件之间的关系11 、机械的特征及种类12 、制造业和机械工业. 机械工程的涵义机械工程的工作内容(按工作性质划分)1、建立和发展能直接应用于机械工程的工程理论基础2、研究、设计和发展新的机械产品3、机械产品的生产4、机械制造企业的经营和管理5、机械产品的应用6、环境污染和自然资源过度耗费问题及其处理措施三.机械工程发展1、社会发展与机械工程第一次革命:大约200 万年前,学会了用木棍和石块等天然工具,并锻炼了大脑和手指第二次革命:大约50 万年前,学会了制造和使用简单的木制和石制工具,继而发现了火第三次革命:大约15000 年前,制作和使用简单机械,开始了农耕与畜牧第四次革命:1750 年到1850 年之间,瓦特第一台蒸汽机第五次革命:计算机的发明导致了一场现代工业革命。
智能机械开始应用,计算机正在改变人类的传统生活方式和工作方式2、机械工程发展史a. 古代机械史(ancient history of machinery ,〜1750年)机械始于工具b. 近代机械工程史(modern history of mechanical engineering)用生产能力大和产品质量高的大机器取代手工工具和简陋机械。
机械工程概论机械专业是以有关的自然科学和技术科学为理论基础,结合生产实践中的技术经验,研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。
从分类来看,传统机械有三类:一个是以人力和畜力为主要动力的简单工具;石器时代人类制造和使用的各种石斧、石锤和木质、皮质的简单工具。
几千年前,人类已创制了用于谷物脱壳和粉碎的臼和磨,用于提水的桔槔和辘轳,装有轮子的车,航行于江河的船及桨、橹、舵等。
所用的动力由人力发展到畜力、风力和水力。
二是以蒸汽机为动力的蒸汽机械;7世纪以后,资本主义商品经济在英、法等国迅速发展,许多人致力于改进各产业所需要的工作机械和研制新的动力机械——蒸汽机。
1765年,J.瓦特发明了有分开凝汽器的蒸汽机,降低了燃料消耗率。
1781年,瓦特又创制出提供回转动力的蒸汽机,扩大了蒸汽机的应用范围。
18世纪后期,蒸汽机的应用从采矿业推广到纺织、面粉和冶金等行业。
制作机械的主要材料逐渐从木材改为金属。
机械制造工业开始形成,并逐渐成为重要产业。
蒸汽机的发明和发展,促进矿业和工业生产、铁路和搬运机械动力化。
几乎成为19世纪唯一的动力源。
三是以一般电动机为主要动力来源的电子机械;20世纪初,出现了高效率、高转速、大功率的汽轮机,也出现了适应各种水力资源的大、小功率的水轮机。
19世纪后期发明的内燃机经过逐年改进,成为轻而小、效率高、易于操纵并可随时启动的原动机。
蒸汽机及其锅炉、凝汽器和冷却水系统等体积庞大、笨重,应用不便,慢慢被内燃机所淘汰。
19世纪末,电力供应系统和电动机开始发展和推广。
20世纪初,电动机已在工业生产中取代了蒸汽机,成为驱动各种工作机械的基本动力。
发电站初期应用蒸汽机为原动机;内燃机最初用于驱动没有电力供应的陆上工作机械,以后又用于汽车、移动机械(如拖拉机、挖掘机械等)和轮船,20世纪中期开始用于铁路机车。
内燃机和以后发明的燃气轮机和喷气发动机,还是飞机、航天器等成功发展的基础技术因素之一。
机电技术应用专业机械基础课程第一章机械概述教案第一篇:机电技术应用专业机械基础课程第一章机械概述教案机械基础教案第1章机械概述[课程名称] 金属材料的性能,机械零件的强度[教材版本] 李世维主编。
中等职业教育国家规划教材——机械基础(机械类)。
第2版。
北京:高等教育出版社。
[教学目标与要求]一、知识目标1、2、3、了解金属材料的物理性能、化学性能、力学性能和工艺性能所包括的内容。
了解机械零件失效和强度的内涵,内力和应力的定义。
掌握应力的常用单位τb=380MPa的换算方法。
二、能力目标1、2、掌握力学性能对金属材料所起的作用和工艺性能对加工的影响。
掌握应力对材料的强度的关系。
三、素质目标1、2、了解金属材料的物理、化学、力学和工艺性能对零件使用的影响。
了解失效、应力与零件强度的关系。
四、教学要求1、2、[教学重点]1、金属材料的力学性能和应力与强度的关系。
2、了解失效的含义。
掌握强度的各种表示方法及应力的常用单位。
[难点分析] 强度的分类和应力的分类[教学方法] 讲练法、演示法、归纳法 [学生分析]1、金属材料的物理、化学性能对学生来说比较熟悉,初中已多少学过,而力学性能、-1报废等实例说明疲劳对零件寿命的关系。
工艺性能以举例说明更能帮助学生理解。
如铸造性好的金属其流动性好,可以铸造薄而大的表面,否则易出现填不平;塑性好的低碳钢容易锻造成型,而含炭量高的金属不易锻造,高速钢更难锻压;焊接性好的材料如普通碳素钢,而铜次之,铝更难。
1.3 机械零件的强度重点讲清几个概念:1、失效2、载荷3、应力及常用单位4、强度5、主要失效形式—各种应力状态下的不同形式。
讲课时,多举一些学生能理解的实例,以帮助学生理解。
使学生感到所讲内容贴近生活,贴近实际,以利于激发学生的学习兴趣,有利于调动学习的积极性。
三、小结(10分钟)1、金属材料的性能包括使用性能和工艺性能,而使用性能中的力学性能与零件关系最大。
2、强度是金属材料在静载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。
可编辑修改精选全文完整版机械工程概论班级:XX—X 姓名:XXX 学号:XX机械工程概论课是一门专题介绍机械工程学科领域科学、技术、工程等问题的科目,旨在展示机械工程学科所涵盖的主要内容及其对人类社会发展与进步所起的重要推动作用,并介绍了机械工程的最新发展,让我们了解到机械工程科技人员所需的专业知识和技能及其择业范围。
机械工程的发展是从人类制造工具开始,从制造简单工具演进到制造由多个零件、部件组成的现代机械,经历了漫长的过程。
人类从石器时代进入青铜时代,再进而到铁器时代,用以吹旺炉火的鼓风器的发展起了重要作用。
18世纪后期,蒸汽机的应用推广使得机械发展又更进一步。
同时,制作机械的主要材料逐渐从木材改用更为坚韧,但难以用手工加工的金属。
机械制造工业开始形成,并在几十年中成为一个重要产业。
机械工程通过不断扩大的实践,从分散性的、主要依赖个人才智和手艺的一种技艺,逐渐发展成为一门有理论指导的、系统的和独立的工程技术。
机械工程是促成18~19世纪的工业革命,以及资本主义机械大生产的主要技术因素。
动力是发展机械生产的重要因素。
17世纪后期,随着各种现实的需求,各种应用机械得以改进和发展。
之后,18世纪初出现了纽可门的大气式蒸汽机,用以驱动矿井排水泵。
但是这种蒸汽机的燃料消耗率很高,基本上只应用于煤矿。
但随着瓦特发明了有分开的冷凝器的蒸汽机和提供回转动力的蒸汽机,降低了燃料消耗率,扩大了蒸汽机的应用范围。
蒸汽机的发明和发展,使矿业和工业生产、铁路和航运都得以机械动力化。
蒸汽机几乎是19世纪唯一的动力源,但蒸汽机及其锅炉、凝汽器、冷却水系统等体积庞大、笨重,应用很不方便。
19世纪末,电力供应系统和电动机开始发展和推广。
19世纪后期发明的内燃机经过逐年改进,成为轻而小、效率高、易于操纵、并可随时启动的原动机。
它先被用以驱动没有电力供应的陆上工作机械,以后又用于汽车、移动机械和轮船。
20世纪初,电动机已在工业生产中取代了蒸汽机,成为驱动各种工作机械的基本动力。
《机械工程概论》课程教学大纲
一、课程名称
《机械工程概论》
二、课程目的和任务
本课程旨在介绍机械工程的基本概念、发展历程、主要领域和相关技术,培养学生对机械工程的认识和理解,为学生今后深入研究和研究机械工程奠定基础。
三、课程内容
1. 机械工程的定义与发展历程
2. 机械工程的主要领域与应用
3. 机械结构与运动原理
4. 机械设计基础
5. 机械制造工艺与技术
6. 机械工程材料与热处理
7. 机械工程中的电气控制技术
8. 机械工程中的自动化技术
四、教学方法和手段
1. 讲授:通过教师讲解,介绍机械工程的基本理论和相关知识。
2. 实例分析:通过实际案例的讲解,加深学生对机械工程概念
和应用的理解。
3. 实践操作:设置实验、实等实践环节,提供机械工程相关技
能的培训和实践机会。
4. 群体讨论:鼓励学生参与课堂讨论,提高问题解决能力和思
维能力。
五、教材和参考书目
- 教材:《机械工程概论教程》(主编:XXX)
- 参考书目:
- 《机械工程概论导论》(作者:XXX)
- 《机械工程与自动化控制理论》(作者:XXX)
- 《机械制图与CAD技术基础》(作者:XXX)
六、考核方式与标准
1. 日常作业:占总成绩的10%。
2. 期中考试:占总成绩的30%。
3. 实验与实成绩:占总成绩的20%。
4. 期末考试:占总成绩的40%。
七、其他事项
- 请学生按时上课,积极参与课堂活动。
- 如有疑问,请及时向任课教师咨询。
以上就是《机械工程概论》课程教学大纲的主要内容,祝您顺利教学!。
机械工程概论机械工程是一门涵盖机械设计、制造、控制等多个方面的工程学科。
它以满足人类对各种机械设备的需求为目标,通过研究、设计、制造和维护各种机械装置来提高工作效率、节约能源和改善生活质量。
本文将从机械工程的定义、发展历程、应用领域以及未来发展趋势等方面来介绍机械工程的概论。
一、机械工程的定义机械工程是一门工程科学,它涉及到机械原理、力学、材料科学、流体力学、热学等多个学科知识的综合应用。
它的主要任务是研究、设计、制造和运行各种机械设备,包括但不限于机械结构、机械传动、机械控制、机械制造等方面的内容。
二、机械工程的发展历程机械工程作为一门学科的发展可以追溯到人类文明的起源。
最早的机械装置如杠杆、滑轮等简单机械结构的使用可以追溯到古代文明时期。
而现代机械工程的形成则可以追溯到大规模工业化生产的开始。
工业革命为机械工程的发展提供了条件,蒸汽机、汽车、火车等机械设备的发明和应用推动了机械工程的进一步发展。
随着科学技术的进步,机械工程越来越多地应用于各个领域,并且不断创新和发展。
三、机械工程的应用领域机械工程的应用领域非常广泛,几乎涵盖了人类生活的各个方面。
在工业领域,机械工程被广泛应用于制造业、能源行业、交通运输等领域。
机械工程应用于制造业,可以提高生产效率,降低生产成本;在能源行业,机械工程用于研究和开发更高效、更环保的能源设备;在交通运输领域,机械工程用于设计和制造各种交通工具,如汽车、飞机、船舶等。
此外,机械工程还应用于医疗卫生、农业、建筑等领域。
在医疗卫生方面,机械工程被应用于医疗设备的设计与制造,如MRI扫描仪、心脏起搏器等。
在农业方面,机械工程被应用于农业机械的设计和制造,提高农业生产效率和农产品质量。
在建筑领域,机械工程则用于设计和制造建筑设备,如起重机、混凝土搅拌机等。
四、机械工程的未来发展趋势随着科学技术的不断进步和社会的需求不断增加,机械工程在未来将会迎来更加广阔的发展前景。
在工业领域,随着工业自动化程度的不断提高,机械工程将更加注重智能化与自动化技术的研究和应用。
机械工程概论
机械工程是一门致力于研究设计、制造、运行和维护机械设备的工程技术学科。
它涉及材料学、力学、热学、机械制图、模制、数控加工、机械电一体化、集成制造等,是工程技术学科中的一门综合性的技术学科。
机械工程不仅发挥着设计、制造机械设备的重要作用,还可解决社会生产和生活中复杂的凝聚力学、流体动力学、热能系统、振动动力学、自动控制等领域的问题,对国民经济的发展具有重要的战略意义。
按照机械工程有关研究内容的不同,可将它分为以下四大类:
.1)机械振动与噪声学:研究机械系统中的振动与噪声,探讨其工作原理及防治技术,以及有关的计算机技术。
2)机械及汽车工程:研究机械设备的构造、发展与改进,以及发动机、车辆及其控制系统和零部件的开发、制造、调试和运行。
3)机械热能工程:研究热物理、物理流体动力学、能量传递和传
热分析、内燃机和冷凝器的理论及其应用等。
4)机械控制工程:研究涉及机械工程中的各种检测、控制、规划、模式识别、信息处理及集成的技术,以及用计算机模拟的技术。
机械工程的发展正在推动国家经济的发展,并发挥着巨大的影响力。
它具有重要的战略意义,不仅能为新产品的设计和制造、汽车和
航空航天等现代工业工程提供理论和技术支持,还可解决复杂的力学
和热能系统中的凝聚力学、流体动力学、热能系统、振动动力学和自
动控制等问题,为国民经济发展做出重要贡献。
未来,机械工程将继
续深耕产业技术及人力投资研究,把新技术和新产品快速转化成工业
化生产,为创新驱动的经济发展作出更大的贡献。