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第一章机构.机器.机械的基本概念

1.1 本课程研究的对象及内容 1.2 学习本课程的目的 1.3 如何进行本课程的学习 1.4 机械原理学科发展现状简介;本章重点、难点 本章主要介绍本课程的研究对象和主要内容。 重点是熟悉本课程的研究对象以及研究内容,对学科发展动向有一定了解。 难点是掌握机构、机器、机械的基本概念、它们的作用、区别与联系。;1.1 本课程研究的对象及内容; 机器的定义:一种用来变换或传递能量、物料与信息的机构的组合。;连杆机构 齿轮机构 凸轮机构;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.; 机构的作用:一是用来将一种运动形式(如旋转)变换成另外一种运动形式,二是用来传递动力。 机器的作用:代替或减轻人类劳动,或将一种能量(物料、信息)形式转换成另一种形式。; 其中实现机械运动的执行机构系统是机器的核心,机器中各个机构通过有序的运动和动力传递来最终实现功能变换,完成工作过程。 机器中的运动单元体称为构件。 因此,机器是把一个或几个构件的运动,变换成其他构件所需的具有确定运动的构件系统。;自动洗衣机的组成:;本课程主要包括以下内容: ① 机构结构分析的基本知识。 ② 机构的运动分析。 ③ 机器动力学。 ④ 常用机构的分析与设计。 ⑤ 机械系统的方案设计。; 机械原理所学的内容是有关机械的基础知识,是机械类各专业必修的一门重要的技术基础课程。;1.3 如何进行本课程的学习; ① 深刻理解课程中的基本概念。 ② 掌握机械运动简图的画法,并习惯用简图来认识机构和机器。 ③ 掌握本课程的基本研究方法,如速度瞬心法、矢量方程图解法等。 ④ 掌握各种典型机构的结构、分析和设计方法。 ⑤ 善于将前后内容联系,融会贯通。 ⑥ 善于理论联系实际,多看多想。 ⑦ 复习有关例题、习题,归纳总结解题思路。;应用领域扩大——上天(太空探险)、入地(水平钻探)、下海(深海勘探、打捞作业)、甚至钻入人体内(血管清理)。 与其他学科的交叉渗透作用增强——与电子工程、计算机科学、控制工程、材料科学、生物医学等相互渗透,诞生了若干新学科。如机械电子学、仿生机械学、机器人机械学、机械CAD等。 新机构不断涌现——如自控机构、机器人机构、仿生机构、柔性及弹性机构、机电气液综合机构等。 注重机械的动力性能——在机械分析与综合时,由只考虑运动性能过渡到同时考虑其动力性能。;多种星际探测器;和平号空间站; 空中客车A380的最大载客量为840人,最大航程16,000 km,是目前全球载客量最大的飞机。;深井钻探设备;海洋石油钻探平台;形形色色的水下机器人;人体器官内的微型机器人; 磁悬浮列车的动力学特性是悬浮控制与走行控制的关键因素; 仿生机构学的研究一直受到很大重视。不少国家积极开展对人的手指、手腕和手臂的结构、动作原理和运动范围的分析研究,已研制出各种多自由度的生物电控或声控的机械假手,造福于人类。同时,各种仿生步行机构也不断被研究出来。;中国首台拟人形机器人;各式各样的仿生机械; 随着现代科学技术的发展,20世纪80年代中后期兴起了对微型机械(或称为微型机电系统)的研制,以适应生物、环境控制、医学、航空航天、数字通信、传感技术、灵巧武器等领域在微小型化方面提出的日益增长的要求。 微型机械在尺度、构造、材料、制造方法和工作原理等方面都与传统机械截然不同。微型机械具有体积小、重量轻、能耗低、集成度高和智能化高等特点,它与多门学科紧密结合。 微型机械的出现还推动了处于机械原理学科前沿的微型光-机-电学分支的产生,开始了对微型机构的尺寸效应、精确度、运动变换和动力传递以及运动过程中动态特性等的研究。

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