1、.,機械發(fā)展對人類社會進步的作用,小組長：馬海兵 小組成員：馬全亮、卜晨微、汪博濤,.,研究課題的原因,機械工業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ),是我國經(jīng)濟增長的主要牽引力。機械制造工業(yè)對人類社會經(jīng)濟的發(fā)展有著重要的作用。它是國民經(jīng)濟的裝備部門,是促進科學技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。振興機械制造業(yè)是我國走向經(jīng)濟強國的根本措施,唯此才能掌握我國經(jīng)濟發(fā)展的主動權(quán),才能確保國家的經(jīng)濟安全。機械工業(yè)是為國民經(jīng)濟、國家安全提供裝備,為人民物質(zhì)文化生活提供豐富產(chǎn)品的制造業(yè)。機械工業(yè)是國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ),是工業(yè)化、現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)動機和動力源。機械工業(yè)加工水平是一國經(jīng)濟發(fā)展水平的標志。機械工業(yè)為國民經(jīng)濟各部門提供裝

2、備,它的發(fā)展水平直接影響到國民的物質(zhì)生活水平，與我們的生活息息相關(guān)。,.,研究課題的方法,通過圖書館借閱書籍。 上網(wǎng)查閱關(guān)資料。 認真思考問題。 總結(jié)生活所得。 總結(jié)我們對學科認識。,.,機械介紹及其發(fā)展史,機械介紹。 發(fā)展史。 機械工程基礎(chǔ)理論的發(fā)展。,.,機械的概念及應用,機械的概念。 機械的特征。 機械的基本定義。 重要解釋。,.,概念,機械jxi 1 Machine;Machinery利用力學原理構(gòu)成的機構(gòu) 機械 2 Mechanical;Rigidly;Inflexibly比喻拘泥于成規(guī)，刻板而不知變通 機械（Machine），源自于希臘語之Mechine及拉丁文Mecina，原指“

3、巧妙的設(shè)計”，作為一般性的機械概念，可以追溯到古羅馬時期，主要是為了區(qū)別與手工工具。現(xiàn)代中文之“機械”一詞為機構(gòu)為英語之（Mechanism）和機器（Machine）的總稱。機械的特征有：機械是一種人為的實物構(gòu)件的組合。機械各部分之間具有確定的相對運動。機器具備機構(gòu)的特征外，還必須具備第三個特征即能代替人類的勞動以完成有用的機械功或轉(zhuǎn)換機械能，故機器能轉(zhuǎn)換機械能或完成有用代機械原理中的最基本的概念，中文機械的現(xiàn)代概念多源自日語之“機械”一詞，日本的機械飲用品對機械概念做如下定義（即符合下面三個特征稱為機械Machine）： 1機械是物體的組合，假定力加到其各個部分也難以變形。 2這些物體必須實

4、現(xiàn)相互的、單一的、規(guī)定的運動。 3把施加的能量轉(zhuǎn)變?yōu)樽钣杏玫男问剑蜣D(zhuǎn)變?yōu)橛行У臋C械功。,.,特征,機械是一種人為的實物構(gòu)件的組合 機械 機械各部分之間具有確定的相對運動。 機器具備機構(gòu)的特征外，還必須具備第三個特征即能代替人類的勞動以完成有用的機械功或轉(zhuǎn)換機械能，故機器能轉(zhuǎn)換機械能或完成有用的機械功的機構(gòu)。從結(jié)構(gòu)和運動的觀點來看，機構(gòu)和機器并無區(qū)別泛稱為機械。,.,基本定義,機構(gòu)和機器的定義來源于機械工程學，屬于現(xiàn)代機械原理中的最基本的概念，中文機械的現(xiàn)代概念多源自日語之“機械”一詞，日本的機械工程學對機械概念做如下定義（即符合下面三個特征稱為機械machine）： 機械是物體的組合，假定力

5、加到其各個部分也難以變形。 這些物體必須實現(xiàn)相互的、單一的、規(guī)定的運動。把施加的能量轉(zhuǎn)變?yōu)樽钣杏玫男问?，或轉(zhuǎn)變?yōu)橛行У臋C械功。 一切具有確定的運動系統(tǒng)的機器和機構(gòu)的總稱。如機床拖拉機等；呆板；不靈活。 機械工程就是以有關(guān)的自然科學和技術(shù)。,.,重要性解釋,從機械專業(yè)的角度來說：機械具有相當重要的基礎(chǔ)地位。 機械是現(xiàn)代社會進行生產(chǎn)和服務的五大要素(即人、資金、能量、材料和機械)之一。 在馬克思說到工業(yè)社會時候，說工業(yè)社會，尤其是大工業(yè)社會，即用機器生產(chǎn)機器的時代。 無論從生活中接觸的各種物理的裝置，如電燈電話電視機冰箱電梯等等都包含有機器的成分，或者包含在廣義的機械之中，而從生產(chǎn)中來看，各種機床

6、，自動化裝備，飛機，輪船，神五，神六等等，都缺不了機械。 更不用說化工廠，電廠等。 所以，毫不夸張地說，機械是現(xiàn)代社會的一個基礎(chǔ)。如果有人要說農(nóng)業(yè)也是基礎(chǔ)的話，也無可厚非，但是在現(xiàn)代的社會來說，機械作為整個工業(yè)和工程的基礎(chǔ)，可以毫不夸張地認為也是社會一根大柱子。 任何現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)和工程領(lǐng)域都需要應用機械，就是人們的日常生活，也越來越多地應用各種機械了，如汽車、自行車、鐘表、照相機、洗衣機、冰箱、空調(diào)機、吸塵器，等等。,.,機械及人類文明發(fā)展史,發(fā)展簡史。 服務領(lǐng)域。 機械工程。 發(fā)展展望。 重大發(fā)展史。 發(fā)展時期。,.,發(fā)展簡史,遠古：石器時代人類制造和使用的各種石斧、石錘和木質(zhì)、皮質(zhì)的簡單工具是

7、后來出現(xiàn)的機械的先驅(qū)。幾千年前，人類已創(chuàng)制了用于谷物脫殼和粉碎的臼和磨，用于提水的桔槔和轆轤，裝有輪子的車，航行于江河的船及槳、櫓、舵等。所用的動力由人力發(fā)展到畜力、風力和水力。所用材料由天然的石、木、土、皮革等發(fā)展到人造材料。最早的人造材料是陶瓷。制造陶瓷器皿的陶車，已是具有動力、傳動和工作3個部分的完整機械。鼓風器對人類社會發(fā)展起了重要作用。強大的鼓風器使冶金爐獲得足夠高的爐溫，得從礦石中煉取金屬。西周時期，中國就已有了冶鑄用的鼓風器,.,中世紀發(fā)展史,1516世紀以前，機械工程發(fā)展緩慢。17世紀以后，資本主義商品經(jīng)濟在英、法等國迅速發(fā)展，許多人致力于改進各產(chǎn)業(yè)所需要的工作機械和研制新的動

8、力機械蒸汽機。18世紀后期，蒸汽機的應用從采礦業(yè)推廣到紡織、面粉和冶金等行業(yè)。制作機械的主要材料逐漸從木材改為金屬。機械制造工業(yè)開始形成，并逐漸成為重要產(chǎn)業(yè)。機械工程從分散性的、主要依賴匠師個人才智和手藝的技藝發(fā)展成為有理論指導的、系統(tǒng)的和獨立的工程技術(shù)。機械工程是促成1819世紀的工業(yè)革命和資本主義機械大生產(chǎn)的主要技術(shù)因素。,.,動力機械的發(fā)展 17世紀后期，隨著機械的改進，煤和金屬礦石需求量的增加，只依靠人力和畜力已不能適應生產(chǎn)提高的要求，于是在18世紀初出現(xiàn)了T.紐科門的大氣式蒸汽機，用以驅(qū)動礦井排水泵。1765年，J.瓦特發(fā)明了有分開凝汽器的蒸汽機，降低了燃料消耗率。1781年，瓦特又

9、創(chuàng)制出提供回轉(zhuǎn)動力的蒸汽機，擴大了蒸汽機的應用范圍。蒸汽機的發(fā)明和發(fā)展，促進礦業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)、鐵路和搬運機械動力化。幾乎成為19世紀唯一的動力源。但蒸汽機及其鍋爐、凝汽器和冷卻水系統(tǒng)等體積龐大、笨重，應用不便。19世紀末，電力供應系統(tǒng)和電動機開始發(fā)展和推廣。20世紀初，電動機已在工業(yè)生產(chǎn)中取代了蒸汽機，成為驅(qū)動各種工作機械的基本動力。發(fā)電站初期應用蒸汽機為原動機；20世紀初，出現(xiàn)了高效率、高轉(zhuǎn)速、大功率的汽輪機，也出現(xiàn)了適應各種水力資源的大、小功率的水輪機。19世紀后期發(fā)明的內(nèi)燃機經(jīng)過逐年改進，成為輕而小、效率高、易于操縱并可隨時啟動的原動機。內(nèi)燃機最初用于驅(qū)動沒有電力供應的陸上工作機械，以后又

10、用于汽車、移動機械（如拖拉機、挖掘機械等）和輪船，20世紀中期開始用于鐵路機車。內(nèi)燃機和以后發(fā)明的燃氣輪機和噴氣發(fā)動機，還是飛機、航天器等成功發(fā)展的基礎(chǔ)技術(shù)因素之一。,.,機械工程基礎(chǔ)理論的發(fā)展,18世紀以前，機械匠師全憑個人經(jīng)驗、直覺和手藝進行機械制作，與科學幾乎無關(guān)。直到1819世紀才逐漸形成圍繞機械工程的基礎(chǔ)理論。動力機械最先與科學相結(jié)合，如蒸汽機的發(fā)明人T.薩弗里和瓦特應用物理學家D.帕潘和J.布萊克的理論，物理學家S.卡諾、W.J.M.蘭金和開爾文在蒸汽機實踐的基礎(chǔ)上建立起一門新的學科熱力學等。19世紀初，研究機械中機構(gòu)結(jié)構(gòu)和運動等的機構(gòu)學第一次列為高等工程學院（巴黎的工藝學院）的課

11、程。從19世紀后半期起已開始設(shè)計計算考慮材料的疲勞。隨后斷裂力學、實驗應力分析、有限元法、數(shù)理統(tǒng)計、電子計算機等相繼被用在設(shè)計計算中。,.,機械工程的服務領(lǐng)域,機械工程的服務領(lǐng)域很廣，凡使用機械、工具，以至能源和材料生產(chǎn)的部門，無不需要機械工程的服務?，F(xiàn)代機械工程有5大服務領(lǐng)域 ： 研制和提供能量轉(zhuǎn)換機械，包括將熱能、化學能、原子能、電能、流體壓力能和天然機械能轉(zhuǎn)換為適合于應用的機械能的各種動力機械，以及將機械能轉(zhuǎn)換為所需要的其他能量的能量變換機械。 研制和提供用以生產(chǎn)各種產(chǎn)品的機械，包括農(nóng)、林、牧、漁業(yè)機械和礦山機械以及各種重工業(yè)機械和輕工業(yè)機械等。 研制和提供從事各種服務的機械，如物料搬運

12、機械，交通運輸機械，醫(yī)療機械，辦公機械，通風、采暖和空調(diào)設(shè)備以及除塵、凈化、消聲等環(huán)境保護設(shè)備等。 研制和提供家庭和個人生活用的機械，如洗衣機、電冰箱、鐘表、照相機、運動器械和娛樂器械等。 研制和提供各種機械武器。 機械工業(yè)是為國民經(jīng)濟提供裝備的基礎(chǔ)工業(yè)，將隨著科學技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生變化。,.,機械工程,(1)構(gòu)件多功能設(shè)計 (2)運動交換機構(gòu)簡單可靠,.,機械對人類發(fā)展史作用,人類成為“現(xiàn)代人”的標志就是制造工具。石器時代的各種石斧、石錘和木質(zhì)、皮質(zhì)的簡單粗糙的工具是后來出現(xiàn)的機械的先驅(qū)。從制造簡單工具演進到制造由多個零件、部件組成的現(xiàn)代機械，經(jīng)歷了漫長的過程。,.,時期分類,石器時代。 青銅

13、時代。（圖片） 1516世紀以前 。（圖片） 18世紀后期 。（圖片） 19世紀末 。（圖片） 工業(yè)革命以前 。（圖片） 20世紀初期 。 20世紀中、后期。（圖片）,.,石器時代,幾千年前，人類已創(chuàng)制了用于谷物脫殼和粉碎的臼和磨，用來提水的桔槔和轆轤，裝有輪子的車，航行于江河的船及槳、櫓、舵等。所用的動力，從人自身的體力，發(fā)展到利用畜力、水力和風力。所用材料從天然的石、木、土、皮革，發(fā)展到人造材料。最早的人造材料是陶瓷，制造陶瓷器皿的陶車，已是具有動力、傳動和工作三個部分的完整機械。,.,青銅時代,人類從石器時代進入青銅時代，再進而到鐵器時代，用以吹旺爐火的鼓風器的發(fā)展起了重要作用。有足夠強

14、大的鼓風器，才能使冶金爐獲得足夠高的爐溫，才能從礦石中煉得金屬。在中國，公元前1000前900年就已有了冶鑄用的鼓風器，并逐漸從人力鼓風發(fā)展到畜力和水力鼓風,.,青銅時代機械,.,1516世紀以前,1516世紀以前，機械工程發(fā)展緩慢。但在以千年計的實踐中，在機械發(fā)展方面還是積累了相當多的經(jīng)驗和技術(shù)知識，成為后來機械工程發(fā)展的重要潛力。17世紀以后，資本主義在英、法和西歐諸國出現(xiàn)，商品生產(chǎn)開始成為社會的中心問題。,.,15-16世紀機械,.,18世紀后期,蒸汽機的應用從采礦業(yè)推廣到紡織、面粉、冶金等行業(yè)。制作機械的主要材料逐漸從木材改用更為堅韌，但難以用手工加工的金屬。機械制造工業(yè)開始形成，并在

15、幾十年中成為一個重要產(chǎn)業(yè)。 機械工程通過不斷擴大的實踐，從分散性的、主要依賴匠師們個人才智和手藝的一種技藝，逐漸發(fā)展成為一門有理論指導的、系統(tǒng)的和獨立的工程技術(shù)。機械工程是促成1819世紀的工業(yè)革命，以及資本主義機械大生產(chǎn)的主要技術(shù)因素。,.,18世紀機械,.,19世紀末,19世紀末，電力供應系統(tǒng)和電動機開始發(fā)展和推廣。20世紀初，電動機已在工業(yè)生產(chǎn)中取代了蒸汽機，成為驅(qū)動各種工作機械的基本動力。生產(chǎn)的機械化已離不開電氣化，而電氣化則通過機械化才對生產(chǎn)發(fā)揮作用。 發(fā)電站初期應用蒸汽機為原動力。20世紀初期，出現(xiàn)了高效率、高轉(zhuǎn)速、大功率的汽輪機，也出現(xiàn)了適應各種水利資源的水輪機，促進了電力供應系

16、統(tǒng)的蓬勃發(fā)展。 19世紀后期發(fā)明的內(nèi)燃機經(jīng)過逐年改進，成為輕而小、效率高、易于操縱、并可隨時啟動的原動機。它先被用以驅(qū)動沒有電力供應的陸上工作機械，以后又用于汽車、移動機械和輪船，到20世紀中期開始用于鐵路機車。蒸汽機在汽輪機和內(nèi)燃機的排擠下，已不再是重要的動力機械。內(nèi)燃機和以后發(fā)明的燃氣輪機、噴氣發(fā)動機的發(fā)展，是飛機、航天器等成功發(fā)展的基礎(chǔ)技術(shù)因素之一。,.,19世紀末機械,.,工業(yè)革命以前,工業(yè)革命以前，機械大都是木結(jié)構(gòu)的，由木工用手工制成。金屬(主要是銅、鐵)僅用以制造儀器、鎖、鐘表、泵和木結(jié)構(gòu)機械上的小型零件。金屬加工主要靠機匠的精工細作，以達到需要的精度。蒸汽機動力裝置的推廣，以及隨

17、之出現(xiàn)的礦山、冶金、輪船、機車等大型機械的發(fā)展，需要成形加工和切削加工的金屬零件越來越多，越來越大，要求的精度也越來越高。應用的金屬材料從銅、鐵發(fā)展到以鋼為主。 機械加工包括鍛造、鍛壓、鈑金工、焊接、熱處理等技術(shù)及其裝備，以及切削加工技術(shù)和機床、刀具、量具等，得到迅速發(fā)展，保證了各產(chǎn)業(yè)發(fā)展生產(chǎn)所需的機械裝備的供應。 社會經(jīng)濟的發(fā)展，對機械產(chǎn)品的需求猛增。生產(chǎn)批量的增大和精密加工技術(shù)的進展，促進了大量生產(chǎn)方法的形成，如零件互換性生產(chǎn)、專業(yè)分工和協(xié)作、流水加工線和流水裝配線等。 簡單的互換性零件和專業(yè)分工協(xié)作生產(chǎn)，在古代就已出現(xiàn)。在機械工程中，互換性最早體現(xiàn)在莫茨利于1797年利用其創(chuàng)制的螺紋車床

18、所生產(chǎn)的螺栓和螺帽。同時期，美國工程師惠特尼用互換性生產(chǎn)方法生產(chǎn)火槍，顯示了互換性的可行性和優(yōu)越性。這種生產(chǎn)方法在美國逐漸推廣，形成了所謂“美國生產(chǎn)方法”。,.,工業(yè)革命以前的機械,.,20世紀初期,福特在汽車制造上又創(chuàng)造了流水裝配線。大量生產(chǎn)技術(shù)加上泰勒在19世紀末創(chuàng)立的科學管理方法，使汽車和其他大批量生產(chǎn)的機械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率很快達到了過去無法想象的高度。,.,20世紀中、后期,世紀中、后期，機械加工的主要特點是：不斷提高機床的加工速度和精度，減少對手工技藝的依賴；提高成形加工、切削加工和裝配的機械化和自動化程度；利用數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)等，發(fā)展柔性加工系統(tǒng)，使中小批量、多品種生產(chǎn)的

19、生產(chǎn)效率提高到近于大量生產(chǎn)的水平；研究和改進難加工的新型金屬和非金屬材料的成形和切削加工技術(shù)。,.,20世紀機械,.,機械工程的發(fā)展展望,機械工程以增加生產(chǎn)、提高勞動生產(chǎn)率、提高生產(chǎn)的經(jīng)濟性為目標來研制和發(fā)展新的機械產(chǎn)品。在未來的時代，新產(chǎn)品的研制將以降低資源消耗，發(fā)展?jié)崈舻脑偕茉矗卫?、減輕以至消除環(huán)境污染作為超經(jīng)濟的目標任務。1 機械可以完成人用雙手和雙目，以及雙足、雙耳直接完成和不能直接完成的工作，而且完成得更快、更好。現(xiàn)代機械工程創(chuàng)造出越來越精巧和越來越復雜的機械和機械裝置，使過去的許多幻想成為現(xiàn)實。 人類現(xiàn)在已能上游天空和宇宙，下潛大洋深層，遠窺百億光年，近察細胞和分子。新興的電子計算機硬、軟件科學使人類開始有了加強 機械 ，并部分代替人腦的科技手段，這就是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的影響，而在未來年代它還將不斷地創(chuàng)造出人們無法想象的奇跡。 人類智慧的增長并不減少雙手的作用，相反地卻要求手作更多、更精巧、更復雜的工作，從而更促進手的功能。手的實踐反過來又促進人腦的智慧。在人類的整個進化過程中，以及在每個人的成長過程中，腦與手是互相促進和平行進化的。 人工智能與機械