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1机械基础授课——高杰2•机械制造行业是国民经济的支柱产业；•凡是生产、制造企业都要涉及到机械。经济竞争归根结底是设计和制造能力竞争开发设计制造市场销售3全书主要内容：•工程力学（绪论、静力学基础、材料力学基础）•材料学（机械工程材料基础）•互换性与技术测量（公差与配合）•机械原理（常用机构基础、轮系）•机械零件（机械传动、联接、机械部件、密封及润滑）机械传动：圆柱（及其他）齿轮传动、带传动、链传动；机械部件：轴系零部件（轴、轴承）、减速器4绪论51、课程的性质及重要性•工程机械类专业一门重要的必修专业基础课；•理论性和实践性都很强的机械类专业的主要课程之一，在课程中具有承上启下的作用；•旨在培养学生具有一般简单机械的设计、维护能力，运用机械零部件标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力以及使用和维护一般机械设备的能力。6•机械类专业的综合基础课；•综合运用高等数学、工程制图、工程力学、机械制造基础、公差及技术测量等课程的基本理论知识，解决常用机构和通用零部件的设计、维修等问题，同时也为后续课程打下必要的基础；•本课程共安排80课时，其中讲授68课时，实践12课时。72、学习方法和要求•老师重点讲解与学生自学相结合；•理论和实践相结合；•预习和复习相结合。三遍书：预习（查资料）+复习+总结；三认真：听课+作业+实验；一联系：理论与实践相联系（实验）。8课堂要求:•上课不准讲话、接电话、自由进出等；•每节课老师都会认真打考勤；•对教学有意见或疑问，课间和老师交流；课后直接找我或由班长（学习委员）直接集中和老师反应，再进行集中讲解。•《机械基础》是一门实践性较强的课程，学习中应注意加强实践环节；•通过拆装有关机器的实践，观察和了解机器的构造、工作原理、主要要部件的结构及功用；•以真正达到扩大知识面、提高专业素质和能力。93、学习达到的目的•了解和掌握工程力学、机械工程材料学、机械零件（减速箱、轴、轴承、密封等）、机械传动等方面的基础知识；•能看懂机械原理图和结构图；•能正确解释图样上标注公差与配合，能合理选用公差与配合；•初步具有使用、维护一般机械的能力；•初步具备简单机械设计、分析能力。10•掌握物体受力的分析方法，学会计算物体的受力；•掌握常用工程材料（金属、非金属）的牌号、性能及应用范围；了解材料的热处理方法；•掌握公差标准的基本内容和主要规定，能正确理解图样上的公差配合；•掌握常用机械零件的结构、性能及国家标准；•掌握常用机构的结构持点、工作原理、应用场合。本课程的具体任务11•对于机械，可能同学都有一些简单的了解，因为它时时刻刻包围办你的身边。正因为如此，它经常被我们不经意间忽略掉。•清早醒来，打开窗户。你已经无意中起动了连杆机构；•抬起手腕看看时间，你也许不会意识到其中的齿轮传动；•跨上爱车，匆匆赶路．你又能否想起链传动和摩擦力的作用呢?•实际上．在我们的生活和工作中，机械无处不在。穿衣离不厂纺织机械；吃饭离不了食品机械；住房离不了工程机械；出行离不了交通机械；上天入地样样离不了机械。•正是1840年英国工业革命开辟了机械时代。才使我们的世界有了飞速的发展。12任务一：名词基本概念【任务导航】•看到身边名目繁多的机器，你知道它们有什么共同之处？•你了解机器、机构、机械有什么不同吗?13（一）、机器•机器的种类很多，如挖掘机、摊铺机、机器人、汽车等。其结构形式和用途虽然各不相同，但从其组成、运动方式和功能角度看，却具有下列共问特征：•机器是人为的物体组合；•各部分(物体)之间具有确定的相对运动；•代替或减轻人类的劳动，能够转换或传递能量。同时具有上述3个特征的机械称为机器。14（二）、机构•机构是人工物体组合，各部分之间具有一定的相对运动（具有机器的前二个特征）；•机器与机构的区别主要是：机器能完成有用的机械功或转换机械能；而机构只是完成传递运动、力或改变运动形式的实体的组合；•机器包含着机构，机构是机器的主要组成部分；•一部机器可以只含有一个机构或多个机构。15（三）机械•一台单一的机器可以称作机械；一套复杂的成套设备也可以称作机械；一个机件可以是机械。多个构件组成的实现各种运动形式的机构也是机械。•简单地说，机械就是实现某些工作任务的装备或器具，也是机器和机构的总称。16（四）构件、零件•构件是机器的运动单元，一般由若干个零件刚性联接而成，也可以是单一零件；•如图：带传动机构中小带轮通过V带带动大带轮，大、小带轮之间都有相对运动，均是构件；•而每个带轮与其轴以及联系带轮与轴的键，相互之间没有相对运动，所以不能其成是构件。•带轮、轴、键分别作为带轮构件系统的制造单元叫做零件。•零件是组成机器的基本要素，是机器的最小制造单元，零件制成之后组合成构件。17综上：•构件是运动的单元；零件是制造的单元；•零件组成构件；构件是组成机构的各个相对运动的实体；•机构是机器的重要组成部分；•机器和机构统称为机械。18任务二：机器的组成【任务导航】•你知道机器主要由哪几部分组成？•它们分别完成什么任务吗？19按照各部分的不同功能，一台完整的机器，通常有以下4个部分组成（以上述全液压振动压路机）：（1）原动机部分•原动机部分也称作动力装置（柴油机）；•其作用是把其他形式的能量转变成机械能，以驱动机器各部分的运动、工作；•它是机器完成预定功能（振动、行走、转向等）的动力源，常用的有电动机和内燃机等。202、执行部分（装置）•执行部分也称作工作部分（振动轮）。•它是机器中直接完成具体工作任务的部分，这些都是机器运动的动力源，例如汽车的车轮、挖掘机的工作装置（挖斗）、推土机的工作装置（推土铲）等；•这些都是代替人们工作的手臂，没有它机器就不能工作。•由于人们要求机械所完成的工艺动作是很多的，因此它的形式与运动规律也是多种多样的，它完全取决于机械的用途。21（3）传动部分（装置）•是原动机到工作机构之间的联系机构（液压传动）；•用以完成运动和动力的传递和转换；•利用它可以减速、调速、改变转矩以及运动形式等，从而满足工作机构的各种需求。•传动机构和部件很多，例如胶带、链条、齿轮、连杆等等。22（4）操纵或控制部分•作用是实现和反映机器的运动位置与状态；控制机器正常运行和工作。•控制装置采用机械、电子、电光、电气、光波等。简单的机械一般由上述前3部分组成，有的机械甚至只有原动机和执行部分，如水泵、排风扇等。而现代新型的自动化机器，如数控机床、液压挖掘机、液压摊铺机、汽车等等，控制部分（包括检测）的地位越来越重要了。23任务三：机械的分类【任务导航】•现代机械涵盖的范围越来越广，你知道一般是如何分类的吗？24•我国古代有许多机械发明，为社会的发展进步做出了卓越的贡献，有些机械甚至至今还在发挥着作用；•如辘轳、翻车等提水机械；水转连磨、水转大纺车等水力机械；各类车船交通机械；地动仪、铜壶滴漏等天文、观测和计时机械；耕、犁、耧车、扇车等农业机械；纺车、织机等纺织机械；弓、弩、发石机等军事机械；•铸造、锻造、表面处理、切削加工等各种加工技术和加工机械等。•现代机械涵盖的范围延加广泛。252627（1）现代机械分类，按照能量转换划分：•动力机械：它把各种能能源换为便于利用的机械能，如风力机、汽轮机、内燃机、汽油机、电动机、液压马达、气动马达等；•能量变换机械：它把机械能转换为其他能源形式．如发电机、热泵、液压泵、压缩机等；•工作机械：它利用人力、畜力和动力机械提供的机械能来改变工作对象状态和位置。如造纸机械、粉碎机械、物料搬运机械等。28•塑料机械•橡胶机械•造纸机械•印刷机械•仪器仪表•工作母机(各类机床)等。（2）按照产业领域划分：•农业机械•林业机械•矿山机械•冶金机械•交通运输机械•建筑机械•纺织机械29（3）“简单机械”•现代机械拥有一个非常庞大的家族，内容广泛，种类繁多。•但古代希腊学者希罗关于五种简单机械：杠杆、斜面（尖劈)、滑轮、轮与轴、螺旋的理论，至今仍有意义。•这里所说的“简单机械”巳经成为一个概念，而不能仅从字面理解为“简单的机械”，当你听到或看到“简单机械”时，一般指的就是指这5种，不要认为它们多么难以理解；•童年时的你可能就常以它们为伴，“跷跷板”、“滑梯”以及各类玩具中都有“简单机械”的影子。30①、杠杆•杠杆是最基本的简单机械；•杠杆原理是力学与机械的基础，力的平衡与力矩的平衡是诸多科学研究和工程技术分析中广泛应用的基本手段之一。•在各种机械装置中都能找到杠杆的影子。•以最简单的单支点撬杠为例，支点离重物越近、主动力臂相对越长，你就能用更小的力移动重物。31②、滑轮•滑轮巧妙地运用了杠杆原理，把杠杆演化为可以连续转动的轮子；•通过柔软的绳子将一套动滑轮(轴可以移动)和一台静滑轮(轴固定)组合成滑轮组，多圈绕合的绳子共向承担吊物的重量，拉动一根绳子就可以节省数倍的力量，使起重、运输等工作更加轻松。•典型的例子是古代的滑车和现代的吊车。32③、轮与轴•摩擦力肯定给古人的运输工作造成了非常大的麻烦，当某天有一个人在运输的重物下装上了可以转动的轮子，他肯定受到同伴们的热烈欢呼，其实他并没有原识到他已经巧妙地利用了摩擦力。•轮与轴这种简单机械可能最早的应用就是车辆，现在轮与轴的使用随处可见；•车轮、方向盘、机器的旋钮以及操作手轮等发挥着重要的作用；•各种式样的轮(齿轮、链轮、蜗轮、凸轮、皮带轮等)与轴更加丰富了机械传动的内容。33④、螺旋（尖劈）•斜面是实现物体靠自身重力自动移动的好方法，也是将重物运到高处的有效办法。当直接把重物提到高处时，用斜面容易的多，因只需克服重物在斜面方向的分力和摩擦力；•两个斜面所组成的形状叫做尖劈，它提供了分割物体的基本工具，如刀、斧等。•它的作用原理就是力的平行四边形法则，刀口切入的力分解为垂直两个斜面的非常大的分割力，把物体分开了。尖劈也可以用于紧固。比如木器的楔子。•螺旋就是卷成圆柱状的斜面，是大幅度节约了占地空间的斜面，它广泛地应用于机械紧固与传动中，如螺钉、螺母、丝杆等。所以，我们不要机械地理解“机械”，“机械”并不机械．“简单机械”也不简单。34•也许有人会说，我们已进入了信息时代，机械时代的辉煌已经过去，机械过时了。•这里请同学们记住，机械是永远的基础，任何高新技术离不开机械的依托，更何况机械本身的高新技术；•诸如计算机辅助技术（CAD/CAPP/CAM)、集成制造技术(CIMS)、微机械、仿生机械以及机器人技术等正在日新月异地发展，更适用的、更精密的、更高效的各类机械不断地被开发出来。•所以，同学们在学习各方面知识的同时，千万不要忽略机械知识的积累，否则当你为实现某种设想而苦于机械知识的贫乏时，就会后悔平日粗心了。35工程机械•人类采用起重工具代替体力劳动已有悠久历史。史载公元前1600年左右，中国已使用桔槔和辘轳。前者为一起重杠杆，后者是手摇绞车的雏形。古代埃及和罗马，起重工具也有较多应用。•近代工程机械的发展，始于蒸汽机发明之后，19世纪初，欧洲出现了蒸汽机驱动的挖掘机、压路机、起重机等。此后由于内燃机和电机的发明，工程机械得到较快的发展。•第二次世界大战后发展更为迅速。其品种、数量和质量直接影响一个国家生产建设的发展，故各国都给予很大重视。36•工程机械是我国装备工业的重要组成部分。•概括地说，凡土石方施工工程、路面建设与养护、流动式起重装卸作业和各种建筑工程所需的综合性机械化施工工程所必需的机械装备，称为工程机械。•它主要用于国防建设工程、交通运输建设，能源工业建设和生产、矿山等原材料工业建设和生产、农林水利建设、工业与民用建筑、城市建设、环境保护等领域。37目前，我国工程机械分为以下14种类型：•挖掘机械：包括单斗挖掘机、多半挖掘机、挖掘装载机、隧道掘进机等。•起重机械：包括塔式、汽车、轮胎、履带、桅杆、缆索、抓斗、管道起重机，卷扬机和施工升降机。•铲土运输机械：包括推土机、铲运机、装载机、平地机、运输车、平板车和翻斗车。•压实机械：包括静碾压路机、振动压路机、轮胎式压路机和夯实机。38•桩工机械：包括柴油打桩锤、柴油打桩架、振动打拔桩锤、振动打拔桩架、压桩机和