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第一章 绪 论 §1-1 本课程研究的对象及内容 机械原理又称为机器理论与机构学。 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基础技术学科。它是机械设计理论和方法中的重要分支。 机械原理的研究对象是机械。 第一章 绪 论 一、机器的组成 定义：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。 根据工作类型不同，机器一般可以分为： 动力机器的功用是将任何一种能量变换成机械能，或者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、发电机等都属于动力机器。 工作机器的功用是完成有用的机械功或搬运物品。例如，金属切削机床、轧钢机、织布机、包装机、汽车、机车、飞机、起重机、输送机等都属于工作机器。 信息机器的功用是完成信息的传递和变换。例如，复印机、打印机、绘图机、传真机、照相机等都属于信息机器。 第一章 绪 论 现代机器通常由控制系统、信息测量和处理系统、动力部分、传动部分及执行机构系统等组成。 三个共同特点： 1、都是人为的实物组合； 2、各部分之间具有确定的相对运动； 3、用来变换或传递能量、物料和信息。 第一章 绪 论 活塞、连杆、曲轴和气缸体 ——曲柄连杆机构； 凸轮、阀杆和气缸体 ——凸轮机构 曲轴、凸轮轴上的齿轮和气缸体 ——齿轮机构 第一章 绪 论 机械是机构与机器的总称。 第一章 绪 论 二、机械原理课程的主要内容 1、各种机构共同的基本问题； 2、分别讨论几种主要机构所特有的问题； 3、机器运转的平稳性问题。 第一章 绪 论 应达到的基本要求 1)对一般由平面机构和简单空间机构(包括蜗轮蜗杆机构、 圆锥齿轮机构等)所组成的机械系统能绘出其机构运动简图， 计算其自由度，并判定其具有确定运动的条件。并对平面机 构组成的基本原理有所了解。 2)具有用瞬心法对高、低副机构进行速度分析，和用图解 法或解析法对Ⅱ级机构进行运动分析的基本技能。 3)掌握运动副中摩擦力的计算，以及确定机械效率和机械 自锁条件的方法，并能用图解法或解析法对Ⅱ级机构进行力 分析。 第一章 绪 论 4)具有按已知的几何条件和运动条件对几种主要的平面机构进行运动设计的某些基本知识和能力。 5)初步具有确定简单机械运动方案的能力。 6)具有按已知动力学条件分析和设计机械的某些基本知 识。 7)具有与本课程有关的解题、运算、制图和使用技术资 料等方面的基本技能。 8)了解一些与本课程有关的最基本的机械实验方法和运 用实验方法研究机械的技术。 9)了解各种常用机构的性能、特点及适用场合。 10)对有关机械原理学科方面的工程常识、重要新技术成 就及学科的新的发展趋向有所了解。 第二章 平面机构的结构分析 §2-1 机构结构分析的内容及目的 1、探讨机构组成的基本原理； 2、为机构的运动分析和力分析指明途径； §2-2 机构的组成 1、构件 零件：加工制造的单元； 构件：运动的单元。 2、运动副 运动副：每两个构件直接接触而形成的可动联接。 运动副元素：两构件上能够参加接触而构成运动副的表面。 第二章 平面机构的结构分析 第二章 平面机构的结构分析 平面运动副：平面机构所采用的运动副。 第二章 平面机构的结构分析 运动副的分类 1、根据引入约束的数目分为：Ⅰ级副、Ⅱ级副，……n级副。 2、按两构件的接触特性分类：低副（转动副和移动副）、高副。 第二章 平面机构的结构分析 低副具有的特点： 1、引入两个约束，相对自由度为1； 2、运动副元素都是面； 3、耐磨损。 第二章 平面机构的结构分析 高副的特点： 1、引入一个约束，相对自由度为2； 2、运动副元素是线或点； 3、不耐磨。 第二章 平面机构的结构分析 约束一个相对转动而保留两个独立相对移动的运动副存在吗？ 第二章 平面机构的结构分析 第二章 平面机构的结构分析 （1）转动副的表示方法 第二章 平面机构的结构分析 (2)移动副的表示方式 第二章 平面机构的结构分析 （3）高副的表示方法 第二章 平面机构的结构分析 3、运动链 若干构件借助于运动副联接而组成的系统。 第二章 平面机构的结构分析 第二章 平面机构的结构分析 第二章 平面机构的结构分析 4、机构 （1）固定