機械工程概論

《機械工程概論》教材：《機械工程概論》主編：宗培言叢東華出版社：機械工業(yè)出版社出版主要內(nèi)容機械與機械工程機械工程的應(yīng)用領(lǐng)域機械工業(yè)與制造業(yè)機械設(shè)計與現(xiàn)代設(shè)計方法工程材料材料成型技術(shù)機械加工技術(shù)先進加工技術(shù)制造業(yè)先進生產(chǎn)方式與管理模式現(xiàn)代機械工程教育第一章機械與機械工程機械的定義“機械”一詞是機構(gòu)（mechanism）和機器（machine）的總稱。兩個共同特征：1）

它們是一種人為的實物構(gòu)件的組合。2）

它們各部分之間具有確定的相對運動。機器具備的第三個特征：能代替人類的勞動以完成有用的機械功或轉(zhuǎn)換機械能。

凡符合下述三項條件的，則定義為機械。①它是物體的組合，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?，或轉(zhuǎn)變?yōu)橛行У臋C械功。日本對機械的定義：（1）中國古代文獻中“機械”一詞的涵義

“機械”一詞由“機”與“械”兩個漢字組成。古代常以“機”指弩上發(fā)箭的裝置，即弩機?！肚f子·齊物論》：“其發(fā)若機括?！薄夺屛摹贩Q：“機，弩牙；括，箭括?！卑创搜詮堝蟀l(fā)箭，以括入機，機動則發(fā)?！靶怠痹诠糯侵钙餍?、器物等實物。《莊子·天地》載“有械于此，一日浸百畦，用力甚寡而見功多?！惫糯鷻C械的概念：機械是能用力甚寡而見功多的器械。（2）西方古今的機械概念美國羅伯特·歐布林（Robert

Obrien）《機器》：

英文的“machine”（機械）一詞來源于希臘文mechine及拉丁文mecina，兩者原意都指的是“巧妙的設(shè)計”。

古羅馬的建筑師維特魯威（Vitruvii）。他在其著作《建筑十書》（約成書于公元前32－33年）給出了這樣的定義：“機械是把木材結(jié)合起來的裝置，主要對于搬運重物發(fā)揮效力?！?/p>

亞歷山大利亞城的希羅（HeroofAlexandria，公元1世紀）最早討論了機械的基本要素，他認為機械的要素有五類：輪與軸，杠桿，滑車，尖劈，螺旋。

1724年，德國萊比錫的機械士廖波爾特（Leopold）給出的定義是：“機械或工具是一種人造的設(shè)備，用它來產(chǎn)生有利的運動；同時在不能用其他方法節(jié)省時間和力量的地方，它能做到節(jié)省?！瘪R克思在《1861—1863年經(jīng)濟學(xué)手稿》討論了機器與工具的區(qū)別，他指出：“以上所述已經(jīng)對機器和工具有什么區(qū)別的問題作出了回答。工具本身一旦由機械來推動，一旦由工人的工具（它的生產(chǎn)率取決于工人的技巧并需要他付出作為勞動過程的媒介的勞動）變成機械的工具，——機器就代替了工具。在這種情況下，機械應(yīng)該達到這樣的發(fā)展程度：它既能從人或牲畜，簡言之，從任意動作的那些原動力獲得動力，也能從機械推動的原動機獲得動力?！?/p>

馬克思在《資本論》中對充分發(fā)展了的機械給出了界定：“一切已經(jīng)發(fā)展的機器，都由三個本質(zhì)上不同的部分——發(fā)動機、傳動機構(gòu)和工具機械工作機構(gòu)成，發(fā)動機是整個機構(gòu)的動力?！?/p>

機械工程是以機構(gòu)和機器為基本對象的科學(xué)，各類和各種不同機械均屬機械工程技術(shù)的范疇。

機械工程就是以有關(guān)的自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)為理論基礎(chǔ)，結(jié)合在生產(chǎn)實踐中積累的技術(shù)經(jīng)驗，研究和解決在開發(fā)設(shè)計、制造、安裝、運用和修理各種機械中的理論和實際問題的一門應(yīng)用學(xué)科。

5、研制和提供各種機械武器?，F(xiàn)代機械工程有五大服務(wù)領(lǐng)域：1、研制和提供能量轉(zhuǎn)換機械2、研制和提供用以生產(chǎn)各種產(chǎn)品的機械3、研制和提供從事各種服務(wù)的機械4、研制和提供家庭和個人生活中應(yīng)用的機械機械：工業(yè)之母紡織工業(yè)鞋業(yè)制造衣:成衣工業(yè)食:食品工業(yè)包裝工業(yè)住:施工機械搬運機械飛機輪船汽車火車自行車信息:電腦,光電設(shè)備休閑:運動器材模擬器醫(yī)療生物晶片生活輔助設(shè)備醫(yī)療手術(shù)設(shè)備行:機械工程的技術(shù)：機構(gòu)設(shè)計控制技術(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計熱流技術(shù)振噪技術(shù)切削技術(shù)熱處理技術(shù)制造技術(shù)測量技術(shù)動力技術(shù)焊接技術(shù)鑄造技術(shù)模具技術(shù)CAD/CAM/CAE工廠管理/品質(zhì)工程電子/電機技術(shù)光學(xué)/電磁技術(shù)化學(xué)/化工技術(shù)生醫(yī)技術(shù)信息科技材料技術(shù)機械工程的工作內(nèi)容建立和發(fā)展機械工程的工程理論基礎(chǔ)

研究、設(shè)計和生產(chǎn)新的機械產(chǎn)品以及改進現(xiàn)有機械產(chǎn)品和新一代機械產(chǎn)品。機械產(chǎn)品的生產(chǎn)：生產(chǎn)設(shè)施；生產(chǎn)計劃；制造工藝；工模具；勞動定額和材料定額；組織加工、裝配、試車和包裝發(fā)運；對產(chǎn)品質(zhì)量進行有效的控制。企業(yè)的經(jīng)營和管理:

研究產(chǎn)生的環(huán)境污染和自然資源過度耗費方面的問題，及其處理措施。機械工程分類按工作原理：可分為熱力機械、流體機械、往復(fù)機械、仿生機械等。按功能：可分為動力機械、物料搬運機械、粉碎機械等；按服務(wù)的產(chǎn)業(yè)：可分為農(nóng)業(yè)機械、礦山機械、紡織機械、運輸機械和化工機械等；它包含了人類的主要技術(shù)活動：（1）發(fā)明與革新；（2）設(shè)計與測試；（3）制造（加工與制作）（4）使用與維修。

各種機械的發(fā)明、設(shè)計、加工與制造以及使用與維修均屬機械工程技術(shù)的范疇。

三、機械工程的發(fā)展1、動力技術(shù)的發(fā)展2、機械加工技術(shù)的發(fā)展公元1—18世紀，用水力、風(fēng)力和熱空氣推動機械。18世紀末蒸汽機問世19世紀末發(fā)明內(nèi)燃機及電動機19世紀末至20世紀初，汽輪機、燃氣輪機、噴氣式發(fā)動機、火箭發(fā)動機的發(fā)明18世紀車床由木結(jié)構(gòu)改為金屬結(jié)構(gòu)19世紀發(fā)展了零件的互換性19世紀下半葉，新的工具材料和新的動力來源裝備機床。進入20世紀后，汽車和飛機工業(yè)，促進了機械制造技術(shù)向高精度、大型化、專用化和自動化的方向繼續(xù)發(fā)展。3、機械工程基礎(chǔ)理論的發(fā)展

任何機械的誕生及發(fā)明都是以一定的自然科學(xué)為基礎(chǔ),物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)即使機械工程的理論基礎(chǔ)。蒸汽機法國人羅沙提出四沖程循環(huán)的基本原理內(nèi)燃機英國人J.布萊克比熱容和潛熱理論齒輪1733年法國數(shù)學(xué)家卡米的齒廓嚙合基本定律設(shè)計計算精度材料強