1、機(jī)械原理,主講教師：閻紹澤 機(jī)械工程系,為什么要學(xué)習(xí)機(jī)械原理？,機(jī)器是如何運(yùn)動(dòng)的？ 機(jī)器為什么這樣運(yùn)動(dòng)？ 所期望的運(yùn)動(dòng)怎樣去實(shí)現(xiàn)？如何設(shè)計(jì)機(jī)器？ 機(jī)器的性能如何？ 機(jī)械原理（Theory of machines and mechanisms）: 研究機(jī)械中機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)，以及機(jī)器的結(jié)構(gòu)、受力、質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)的學(xué)科。,緒 論,1.本課程研究的對象 2.本課程的研究內(nèi)容 3.本課程的地位及學(xué)習(xí)課程的目的 4.本課程的學(xué)習(xí)方法,1.研究對象,機(jī)器,(1) 具有確定的運(yùn)動(dòng) (2) 可以實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換, 完成有用機(jī)械功,機(jī)械：機(jī)器與機(jī)構(gòu)的總稱,1.研究對象,機(jī)器的共同特征：,組成： 由一系列人為的機(jī)件組合而

2、成 運(yùn)動(dòng)特性： 組成的各部分之間具有確定的運(yùn)動(dòng) 功、能關(guān)系： 能夠代替人的勞動(dòng)完成有用功或者實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換,機(jī)器組成： 原動(dòng)機(jī)部分 執(zhí)行部分 傳動(dòng)部分 操縱控制部分,皮帶（傳動(dòng)）,電機(jī)（原動(dòng)）,定時(shí)器（控制）,波輪（工作）,機(jī)器的分類： 動(dòng)力機(jī)器：實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與其他能量的轉(zhuǎn)換，如內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)。 加工機(jī)器：改變被加工對象的形狀、尺寸、性質(zhì)或狀態(tài)，如機(jī)床、包裝機(jī)。 運(yùn)輸機(jī)械：搬運(yùn)人或物品，如汽車、飛機(jī)、起重機(jī)。 信息處理機(jī)器：處理各種信息，如打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、繪圖機(jī)。,機(jī)構(gòu),1.研究對象,組成：由一系列人造的機(jī)件組成 運(yùn)動(dòng)特性：組成的各部分之間具有確定的相對運(yùn)動(dòng),具有完全確定的相對運(yùn)動(dòng),連桿機(jī)構(gòu)(L

3、inkages),凸輪機(jī)構(gòu)(Cam Mechanisms),齒輪機(jī)構(gòu)(Gears),輪系(Gear Train ),間歇機(jī)構(gòu)(Intermittent Mechanisms),機(jī)構(gòu)：傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的機(jī)件組合，如傳遞回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、往復(fù)運(yùn) 動(dòng)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡。,機(jī)器一般由有限的幾種常用機(jī)構(gòu)組成，如內(nèi)燃機(jī)和壓力機(jī)等的主體機(jī)構(gòu)都是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。,機(jī)械概念的擴(kuò)展: (1)某些情況下，機(jī)件不再是剛體，加入柔性構(gòu)件； (2) 利用光電、電磁物理效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)能量傳遞或運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換或?qū)崿F(xiàn)動(dòng)作。如， 繼電器機(jī)構(gòu):實(shí)現(xiàn)電路的閉合與斷開； 電話機(jī)采用磁開關(guān)機(jī)構(gòu)，提起受話器時(shí)，接通線路進(jìn)行通話，當(dāng)受話器放到原

4、位時(shí)斷路。 (3) 氣體、液體等也可參與實(shí)現(xiàn)預(yù)期的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。 (4) 機(jī)器內(nèi)部包含了大量的控制系統(tǒng)和信息處理與傳遞系統(tǒng)。,機(jī)械：機(jī)器與機(jī)構(gòu)的總稱,機(jī)械的發(fā)展,21世紀(jì)： 智能機(jī)械、微型機(jī)構(gòu)、仿生機(jī)械 材料、信息、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化等領(lǐng)域的交叉與融合,機(jī)械科學(xué)與技術(shù)發(fā)展或許是我們限定思維所難以展望的，但人們在機(jī)械創(chuàng)新的漫漫征程中所積累的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)為我們提供了認(rèn)識(shí)和改造客觀世界的基礎(chǔ)。,2.研究內(nèi)容,3.本課程的地位及學(xué)習(xí)目的（1）地位：,機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程,3.本課程的地位及學(xué)習(xí)目的（1）地位：,3.本課程的地位及學(xué)習(xí)目的（2）學(xué)習(xí)目的,掌握機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)方法 掌握機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)方法

5、 為機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ),4. 本課程的學(xué)習(xí)方法,注重能力培養(yǎng)，特別是機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)能力、形象思維能力的培養(yǎng) 注重實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)動(dòng)手能力 理論聯(lián)系實(shí)際, 做到舉一反三,思考題： 機(jī)器有哪些共同特征？機(jī)構(gòu)的共同特征是什么？簡述二者之間的關(guān)系。 機(jī)械有那幾部分組成？各部分的功能是怎樣的？ 簡述機(jī)械原理課程的研究內(nèi)容。,一、教材及參考資料 二、主要教學(xué)環(huán)節(jié) 三、課程考核方式,課程信息：,一、教材及參考書,1. 教材 申永勝 機(jī)械原理 清華大學(xué)出版社 2005 申永勝 機(jī)械原理輔導(dǎo)與習(xí)題 清華大學(xué)出版社 2006,2. 參考書 Norton, Robert L. Design of Machin

6、ery : An Introduction to the Synthesis and Analysis of Mechanisms and Machines. Boston: McGraw-Hill Higher Education, 2004. Joseph Edward Shigley and John Joseph Uicker. Theory of Machines and Mechanisms, 1980 Hamilton H.Mahie and Fred W.Ocvirk. Mechanisms and Dynamics of Machinenery, 1987,3. 網(wǎng)上資源 清

7、華大學(xué)網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂 包括課程公告、教學(xué)課件、實(shí)驗(yàn)資料、習(xí)題作業(yè)、答疑等。 清華大學(xué)機(jī)械原理網(wǎng)站（愛課程網(wǎng)） 需要個(gè)人注冊登錄。 包括教學(xué)電子教案、課程簡介、教學(xué)大綱、基本要求、教學(xué)日歷、考核方式、重點(diǎn)難點(diǎn)指導(dǎo)、備考指南、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、習(xí)題作業(yè)、網(wǎng)絡(luò)課程、知識(shí)點(diǎn)解釋、考試試卷及標(biāo)準(zhǔn)答案等。,二、教學(xué)環(huán)節(jié),5. 課外科技活動(dòng)：如撰寫科技小論文、參與科學(xué)研究,1. 課堂講授,3.實(shí)驗(yàn),2. 討論課,4.作業(yè)與答疑,必修實(shí)驗(yàn)安排,實(shí)驗(yàn)課二級(jí)選課：2014年9月24日13:00 10月7日16:00,認(rèn)識(shí)型實(shí)踐：典型機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與應(yīng)用實(shí)例展示 時(shí)間：第3周 地點(diǎn)：精儀系館3308 通過參觀機(jī)械原理陳列模型，動(dòng)手操作機(jī)構(gòu)和機(jī)器模型，以增加對典型機(jī)構(gòu)的感性認(rèn)識(shí)，明確學(xué)習(xí)任務(wù)，增強(qiáng)對機(jī)械原理課程的學(xué)習(xí)興趣 結(jié)合模擬實(shí)物模型進(jìn)行講解，增加感性認(rèn)識(shí)和理性認(rèn)識(shí)。,小論文題目： 機(jī)械發(fā)展史 機(jī)器人發(fā)展史,課外作業(yè)：科技小論文,注意事項(xiàng)： 本次訓(xùn)練是對文獻(xiàn)的調(diào)研和總結(jié)，引用處要標(biāo)注參考文獻(xiàn)，應(yīng)查閱大量文章和資料，不允許只拷貝1、2篇文獻(xiàn)。 要達(dá)到對機(jī)械學(xué)科發(fā)展整個(gè)概況的了解；另一方面，鍛煉調(diào)研和總結(jié)說明的能力。 學(xué)生作品： 王偉方,