机械原理 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。

第一章绪论基本概念1.机械：机器和机构的总称。

2.机构：用来传递与变化运动和力的可动装置。

3.机器：根据某种使用要求设计的执行机械运动的装置，可用来变换或传递能量、物料和信息。

第二章机构的结构分析1.何谓构件?构件与零件有何区别?试举例说明其区别。

构件是由一个或多个小零件刚性联接的独立运动单元体，它是机构组成的基本要素；而零件则是独立的制造单元，所有机器均由零件构成。

2.何谓运动副和运动副元素?运动副是如何进行分类的?由直接接触形成的可动联接为运动副；其接触表面称作运动副元素；运动副根据接触特性分为高副与低副；按照相对运动形式，可分为移动副、转动副、齿轮副、凸轮副和螺旋副；此外，依据引入的约束数目对它们进行分类。

I级副-V级副3.何谓高副?何谓低副?在平面机构中高副和低副一般各带入几个约束?齿轮副的约束数目应如何确定?点线接触为高副，面面接触为低副；各带入1个和2个约束；若两齿轮（条）固定则引入一个约束，不固定引入2个约束。

4.何谓运动链?运动链与机构有何联系和区别?通过运动副的联接而构成的可相对运动的系统；机构是具有固定构件的运动链。

5.何谓机构的自由度?在计算平面机构的自由度时，应注意哪些问题?机构具有确定运动是所必须给定的独立运动参数的数目，亦及必须给定的独立的广义坐标的数目，称为机构的自由度。

注意复合铰链（包含机架），去除局部自由度（某些构件产生的局部运动并不影响其他构件的运动），去除虚约束（在机构中，有些运动副带入的约束对机构的运动只起重复约束作用）。

6.既然虚约束对于机构的运动实际上不起约束作用，那么在实际机构中为什么又常常存在虚约束？虚约束是指对机构运动起不到实际约束作用的约束。

虚约束可以改善构件的受力情况，提高机构的刚度和强度，有于保证机械顺利通过某些特殊位置。

（尽量减少虚约束）7.机构具有确定运动的条件是什么？机构具有确定运动的条件是其原动件数目等于机构自由度的数目。

当不满足此条件时，若原动件少于自由度，机构运动将不确定；反之，若原动件多于自由度，则可能导致机构最薄弱环节的破坏。

机械原理西工大第八版第1章绪论绪论是一本书或论文的开篇部分，用于引出研究主题的背景和意义。

《机械原理》是一本介绍机械原理和应用的教材，西工大第八版第一章的绪论部分主要介绍了机械原理的概念、研究内容和意义。

绪论的主要内容包括以下几个方面。

第一部分，引入机械原理的概念和背景。

绪论部分首先介绍了机械原理的概念，即通过研究物体运动和相互作用的规律来揭示事物运动过程中所涉及的基本力学原理。

并通过引用机械原理在工程实践上的广泛应用，如机械设计、工程力学和动力学等领域，来证明机械原理的重要性和必要性。

第二部分，介绍机械原理的研究内容和方法。

绪论部分介绍了机械原理研究的主要内容，包括力的基本概念和性质、力的合成与分解、力的传递与转换、运动学和动力学等。

同时，介绍了机械原理研究的方法，包括推导、分析、实验和计算等。

通过这些方法，可以研究物体的运动规律和相互作用，从而揭示事物运动的基本规律。

第三部分，阐述机械原理在工程实践中的应用。

绪论部分介绍了机械原理在工程实践中的广泛应用，包括机械设计、工程力学、航天航空、交通运输和自动化控制等领域。

通过运用机械原理，可以优化设计和提高工程系统的性能，从而满足人们对各种产品和系统的需求。

第四部分，总结机械原理研究的意义和挑战。

绪论部分总结了机械原理研究的意义，即帮助人们理解物体的运动规律和相互作用，从而推动科学和技术的发展。

同时，也提出了机械原理研究面临的挑战，如复杂系统的分析和设计、多学科的交叉和融合等。

这些挑战需要人们不断深入研究机械原理，提出新的理论和方法，以应对现代工程实践的需求。

总的来说，绪论部分是《机械原理》这本教材的开篇部分，通过介绍机械原理的概念、研究内容和方法，以及在工程实践中的广泛应用，引出了研究机械原理的背景和意义。

通过深入研究机械原理，人们可以解决复杂的工程问题，提高产品和系统的性能，推动科学和技术的发展。

同时，机械原理的研究也面临着挑战，需要人们不断深入研究，提出新的理论和方法，以应对工程实践的需求。