第一章緒論§1－1本課程研究的對象及內容

§1－2本課程的性質和學習目的§1－3本課程的特點和學習方法§1－4機械原理學科發展現狀簡介湖南科大機電院馬克新§1－1本課程研究的對象及內容

1.1.1對象機械原理課程研究的對象：機械；內容：原理。原理－機械的組成原理、工作原理、分析和設計原理（方法）等。

機械機器機器－－根據某種具體使用要求而設計的多件實物的組合體。斜面任何機械都經歷了：簡單→復雜的發展過程。以起重機為例，它經歷了：機械－人造的用來減輕或替代人類勞動的多件實物的組合體。

機構機構－－能夠用來傳遞運動和力或改變運動形式的多件實物的組合體。如：連桿機構、凸輪機構、齒輪機構等。種類有限如縫紉機、洗衣機、各類機床、運輸車輛、農用機器、起重機等。

（包括：龍門吊、鶴式吊、汽車吊、卷揚機、叉車、電梯－電腦控制）。一般而言，機械是機器和機構的總稱→杠桿→起重轱轆→滑輪組→手動(電動)葫蘆→現代起重機湖南科大機電院馬克新典型機器的分析：1.內燃機活塞的往復運動通過連桿變為曲軸的連續轉動，凸輪和頂桿用來啟閉進氣閥和排氣閥；兩個齒輪用來保證進、排氣閥與活塞之間形成協調動作，各部分協調動作的結果，就將燃料中化學能轉化為曲軸旋轉的機械能。該組合體稱為：曲柄滑塊機構稱為：凸輪機構稱為：齒輪機構內燃機機器的種類繁多，結構、性能和用途等各不相同，但具有相同的基本特征。湖南科大機電院馬克新電動機2.工件自動載送裝置含帶傳動機構、蝸桿傳動、凸輪機構、連桿機構等。動爪定爪裝配夾具工件載送器滑桿檔塊凸輪機構蝸桿傳動帶傳動連桿機構工件滑桿左移時，夾持器將工件夾住。滑桿帶著工件右移時，夾持器動爪受擋塊的壓迫將工件松開，工件落入載送器被傳送到下一道工序。強調代替人類完成有用工作機器的共有特征：

①人造的實物組合體；②各部分有確定的相對運動；③代替或減輕人類勞動完成有用功或實現能量的轉換機器的作用湖南科大機電院馬克新機器的分類：原動機－實現能量轉換（如內燃機、蒸汽機、電動機）種類有限工作機－完成有用功（如機床等）

種類繁多工作機的組成：原動部分－是工作機動力的來源，最常見的是電動機和內然機。工作部分－完成預定的動作，位于傳動路線的終點。傳動部分－聯接原動機和工作部分的中間部分。控制部分－保證機器的啟動、停止和正常協調動作。

其關系如下機械機器機構原動機

傳動

工作

控制

原動機工作機湖南科大機電院馬克新皮帶（傳動）電機（原動）定時器（控制）葉輪（工作））試分析洗衣機的各組成部分同理，通過對典型機構進行分析可知：機構的共有特征：

①人造的實物組合體；②各部分有確定的相對運動；③用來傳遞力或實現運動的轉換。機構的分類：通用機構和專用機構。

通用機構---用途廣泛，如齒輪機構、連桿機構等。專用機構---只能用于特定場合，如鐘表的擒縱機構。湖南科大機電院馬克新機器與機構的關系：由兩個實例推廣到一般任意復雜的機器都是由若干組機構按一定規律組合而成的。實際機器的種類有成千上萬種，但機構的種類確有限。它們之間的關系類同－化合物與化學元素

機械機器機構原動機工作機由機器與機構的共有特征可知：機器與機構在結構和運動方面并無區別（僅作用不同），故統稱為機械。通用機構專用機構本課程研究重點：通用機構湖南科大機電院馬克新1.1.2本課程的研究內容1.機構結構分析

基本知識a)研究機構運動的可能性;能否運動b)機構運動的確定性；下一個位置和運動方向是否唯一

d)機構的組成原理和結構分類。2.機構的運動學

a)機構上某些特殊點的位置、速度、加速度的求法和機構的運動規律；不考慮引起機構運動的力的作用，僅從幾何的觀點來研究c)機構運動簡圖的繪制方法；用簡單圖形表示復雜機構

b)設計新機構的方法。按一定幾何條件和運動條件

3.機器動力學

a)分析機構的受力情況及力做功的情況；

b)分析機器在已知外力作用下的運動；

c)機器的調速和平衡方法。湖南科大機電院馬克新按解決問題的性質，本課程研究內容又可分為兩大類：1)機構分析－對已有機構的研究。包括結構、運動和力分析。

2)機構綜合－設計新的機構。包括型綜合、尺度綜合、運動和動力綜合。稱綜合而非設計的理由：在解決機構的設計問題時，僅限于根據運動和動力要求，確定機構各部分與運動相關的尺寸，不涉及各個具體零件的強度計算，具體形狀和結構、材料選擇等因素，得出的結果是機構運動簡圖，而非工程化的結構設計圖。機械設計方案設計結構設計→本課程要解決的問題

→屬于機械設計課程的范疇

湖南科大機電院馬克新課程性質－－機類專業主干課程，必修的重要技術基礎課程

作用－承前啟后先修課程包括：高等數學、普通物理、工程制圖、理論力學、金工基礎

學習目的：通過本課程的學習，可為今后學習機械設計、機床夾具設計、機床、機械制造工藝學等專業課程打下基礎。

§1－2課程的性質和學習目的湖南科大機電院馬克新4)本課程有四多：內容多、概念多、符號多、公式多。

不要求死記硬背，關鍵在于理解，重點在于應用。會用自然能記住。本課程研究機械的途徑：

1)

研究機械所具有的一般共性問題。如機構的組成原理、機構運動學、機器動力學。

2)研究各種常用機構的運動和動力性能，以及它們的設計方法。3）獨立性強。各章內容彼此獨立，前后聯系不甚密切。因此，要經常復習前面已學過的內容，以免出現猴子扮苞米的現象。2）綜合性強。本課程學習要綜合運用已學過的知識，約有1/3的內容與理論力學有關。有些內容可以說是理論力學的延續與擴展（用理論力學的原理分析具體的機械）。因此，一定要復習好理論力學中的有關內容，如運動學、摩擦學等。1）實踐性強。本課程是一門技術基礎課，其研究對象是在生產實際中廣泛應用的機械，所要解決的問題大多數是工程中的實際問題（與理論力學的不同點），因此要求學生加強基本技能的訓練，如簡圖測繪、齒輪參數測量等。要培養工程素養，作圖應嚴格按要求進行。要重視實驗課。1.3.1課程特點：§1－3本課程的特點和學習方法湖南科大機電院馬克新4)

注意培養綜合分析、全面考慮問題的能力。解決同一實際問題，往往有多種方法和結果，要通過分析、對比、判斷和決策，做到優中選優。5)

注意培養科學嚴謹、一絲不茍的工作作風。在今后的工作中要與各種機械裝備打交道，稍有不慎，即可能造成損失。3）注意培養運用所學基本理論與方法去分析和解決工程實際問題的能力。2）注意把一般原理和方法與具體運用密切聯系起來。并用所學知識觀察日常生活與生產遇到的各種機械。1）著重搞清楚基本概念，理解基本原理，掌握機構分析與綜合的基本方法。1.3.2如何學習本課程？湖南科大機電院馬克新當今世界正經歷著一場新的技術革命。新概念、新理論、新方法、新工藝不斷涌現。同樣，機械學科也發展迅猛，發展方向：高速、重載、高精度、高效率、低噪聲

5倍音速的飛機、幾十萬噸的輪船、米級打擊精度、細胞克隆操作、磁懸浮列車、低噪聲潛艇§1－4機械原理學科發展現狀簡介應用領域不斷擴大：上天、入地、下海、甚至鉆入人體內。

太空探險、水平鉆探、深海采礦、打撈作業、血管清理本學科的研究課題與日俱增機械學科與其他學科的交叉滲透作用增強：與電子工程、計算機科學、控制工程、材料科學、生物醫學相互滲透，誕生了若干新學科。如機械電子學、仿生機械學、機器人機械學、機械CAD。新機構不斷涌現-----如自控機構、機器人機構、仿生機構、柔性及彈性機構、機電氣液綜合機構等。注重機械的動力性能------在機械分析與綜合時，由只考慮運動性能過渡到同時考慮其動力性能。湖南科大機電院馬克新考慮到機械的動態特性------機械在運動過程中，構件的振動和彈性變形、運動副的間隙和構件尺度誤差，對運動及動力性能的影響。連桿機構------重視了空間連桿機構、多桿多自由度機構、連桿機構彈性動力學和動力平衡研究。齒輪機構------發展了齒輪嚙合原理、提出了許多性能優異的新型齒廓曲線和新型傳動、加速了對高速齒輪、精密齒輪、微型齒輪的研究。凸輪機構------十分重視對高速凸輪機構的研究。另外，為了適應現代機械高速度、高節拍、高性能的需要，研制了高速高定位精度的分度機構、具有優良性能的組合機構，以及各種機構的變異與組合等。在對機械的分析與綜合中，計算機的作用日益重要，發展并推廣了計算機輔助設計(CAD)、優化設計、考慮誤差的概率設計。新的設計手段日新月異湖南科大機電院馬克新在機械原理的各個領域，每年都有大量內容新穎的文獻資料出現。作為技術基礎課程，只介紹一些最基本的原理和方法。

3）歡迎到實驗室參觀，仔細觀察實物和模型，并動手組裝各種機構。利于原理知識的掌握與運用！課程安排：共56學時，其中講授50