南宫28❖ 精密机械与仪器是测控技术与仪器 专业的专业基础课，属范围选修课。本 课程通过理论教学使学生掌握关于精密 机械与仪器仪表中常用机构和零件、部 件的工作原理、适用范围、结构、设计 计算方法，以及工程材料、零件几何精 度的基础知识南宫28官方网站，并具有初步的分析和设 计能力。

　　❖ 对先开课程要求 学习本课程，要求学生具有高等数学、机械制图、 理论力学、材料力学、传感器技术、自动检测技术 等方面的基础知识。

　　适应性设计即保留原有产品的原 理及方案不变，为适应市场需要， 只对个别零件或部件进行重新设 计。（直钳口-可转钳口）

　　变参数设计即保留原有产品的功 能、原理方案和结构，仅改变零 部件的尺寸或结构布局，形成系 列产品。（G4025-G4040）

　　❖ 机械：机器和机构的总称。 ❖ 机器：能够实现能量转换、运动或动力传递或者信息处理

　　的人为的实物组合体。 ❖ 机构：能实现预期的机械运动的各构件（包括机架）的基

　　本组合体称为机构。 ❖ 构件：运动单元体 ❖ 零件：制造单元体 ❖ 构件可由一个或几个零件组成。 ❖ 机架：机构中相对不动的构件

　　机械是人类用以转换能量和借以减轻体力 劳动、提高生产率的主要工具。 机械工业是国民经济的支柱工业之一。 机械工业是社会生产力发展水平的重要标志。

　　当今社会高度的物质文明是以近代机械工业 的飞速发展为基础建立起来的，人类生活的不断 改善也与机械工业的发展紧密相连。

　　五千年前已开始使用简单的纺织机械；晋朝时在连 机椎和水碾中应用了凸轮原理；西汉时应用轮系传动原 理制成了指南车和记里鼓车；东汉张衡发明的候风地动 仪是世界上第一台地震仪。目前许多机械中仍在采用的 青铜轴瓦和金属人字圆柱齿轮，在我国东汉年代的文物 中都可以找到它们的原始形态。

　　机械科学与技术发展或许是我们限定思维所难以展 望的，但人们在机械创新的漫漫征程中所积累的机械设 计基础知识为我们提供了认识和改造客观世界的基础。

　　➢什么是机械？其含义包括哪些？ ➢各行各业的机器组成有没有共同的特点？ ➢其共同特征或者共同之处在何处？

　　• 利用光电、电磁物理效应，实现能量传递或运动转换或实现动作 的一类机构，应用也十分广泛。例如，采用继电器机构实现电路 的闭合与断开；电话机采用磁开关机构，提起受话器时，接通线 路进行通话，当受话器放到原位时断路。

　　• 机器内部包含了大量的控制系统和信息处理、传递系统。 • 机器不仅能代替人的体力劳动，还可代替人的脑力劳动。除了工

　　应力可分为静应力和变应力， 变应力又分为：非对称循环变应力、对称循环变应力和脉动

　　§0－1 本课程的研究对象 §0－2 本课程的研究内容 §0－3 本课程的主要任务 §0－4 本课程学习方法 §0－5 本课程教学环节和学习资源

　　1. 课堂讲授 2. 一般作业 3. 基本实验 4. 综合训练环节 5. 交流与答疑

　　《机械原理教程 》申永胜主编 清华大学出版社 北京 1999 ; 《机械设计》 董刚 李建功等主编 机械工业出版社 1999年5月第3版 ； 《工程材料》 朱张校主编 清华大学出版社 2001年1月第3版； 《互换性与测量技术基础》 景旭文主编 中国标准出版社 2002年12月； 《现代仪器仪表技术与设计》 王大珩主编 科学出版社 2002年10月第1版

　　第九章 螺旋传动 第十章 轴、联轴器、离合器 第十一章 支承 第十二章 直线导轨机构 第十三章 弹性元件 第十四章 联接 第十五章 仪器常用装置 第十六章 机械的计算机辅助设计

　　2）掌握通用机械零部件的设计原理、方法和一般规律。 3）掌握一定的设计技能（查阅资料，运用标准、规范），

　　❖ 与其他课程的关系 为《智能仪器设计基础》等后继专业课程学习和今 后从事仪器仪表设计工作打下坚实的基础。

　　21世纪，机械学科在迅猛发展, 新概念、新理论、新 方法、新工艺不断涌现。智能机械、微型机构、仿生 机械的蓬勃发展，将促进材料、信息、计算机技术、 自动化等领域的交叉与融合，进一步丰富和发展机械 基础学科知识。

　　零件失效的原因有多种形式，但最主要的是由于强度、刚度及振 动稳定性对零件的工作能力产生影响而造成失效，为了避免机械 零件失效，应使零件具有足够的工作能力。所以，强度、刚度及 振动稳定性与零件的工作能力密切相关，也是我们今后设计零件 时要进行计算与校核的主要参数。

　　❖ 课程名称：精密机械与仪器 ❖ 课程类型：范围选修 ❖ 适用对象：测控技术与仪器专业 ❖ 学时分配：讲授56实验8=64学时

　　即机械零件在一定的条件下 抵抗失效的能力(或零件不发 生失效时的安全工作限度)。

　　不随时间变化的或变化很小的载荷称为静载荷， 在静载荷作用下产生的不随时间变化或变化很小的应力称为静应力。

　　大小和方向随时间而变化的载荷称为变载荷。 在变载荷作用下产生的随时间变化的应力称为变应力。

　　典型机器的分析： 1.内燃机 活塞的往复运动通过连杆变为曲轴的连续 转动，该组合体称为：曲柄滑块机构 凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀； 称为：凸轮机构

　　以及典型零、部件的精度分析。 4）了解典型机械零件的实验方法。 5）初步掌握材料与热处理、公差与配合方面的基本知识。 6）了解机械设计的最新动态（计算机辅助设计、优化设计

　　合的基本方法。培养解决实际问题的能力； 2）要有工程的观点，培养分析对比判断和决策的能力； 3）创造性思维活动的培养；

　　18世纪初以蒸汽机的出现为代表产生了第一次产业革 命，人们开始设计制造各种各样的机械，例如纺织机、 火车、汽轮船。

　　19世纪到20世纪初的第二次产业革命，随着内燃机的 出现，促进了汽车、飞机等运输工具的出现和发展。

　　定义：零件抵抗外载荷作用的能力。 强度不足时，零件将发生断裂或产生塑性变形而使零 件丧失工作能力而失效。

　　塑性：在应力超过一定限度的条件下，材料或物体不断裂而 继续变形的性质。在外力去掉后还能保持一部分残余变形。

　　既然零件强度是通过载荷作用表现出来的，那么反映零 件强度的基本参数就是载荷及应力。

　　滑杆带着工件右移时，夹 持器动爪受挡块的压迫将 工件松开，工件落入载送 器被传送到下一道工序。

　　“圣路易斯精神”号飞机 1927年美国人林德伯格驾驶着它完 成了人类首次不着陆飞越大西洋的 壮举。

　　20世纪中后期，以机电一体化技术为代表，在机器人， 航空航天，海洋舰船等领域开发出了众多高新机械产品， 如火箭南宫28官方网站、卫星南宫28官方网站、宇宙飞船、空间站、航空母舰、深海探 测器等

　　原动部分－是工作机动力的来源，最常见的是电动机和内然机。 工作部分－完成预定的动作，位于传动路线的终点。 传动部分－联接原动机和工作部分的中间部分。 控制部分－保证机器的启动、停止和正常协调动作。

　　• 某些情况下，机件不再是刚体，加入柔性构件，气体、液体等也 可参与实现预期的机械运动。

　　业生产中广泛使用的工业机器人，还有应用在航空航天、水下作 业、清洁、医疗以及家庭服务等领域的 服务型机器人。

　　第一章 精密机械设计的基础知识 第二章 工程材料和热处理 第三章 零件的几何精度 第四章 平面机构的结构分析 第五章 平面连杆机构 第六章 凸轮机构 第七章 摩擦轮传动和带传动 第八章 齿轮传动

　　❖基本要求：了解精密机械设计的基础知识 ❖重点：零件的工作能力及其计算、零件与机构的

　　一、设计精密机械时应满足的基本要求 ❖ 1、功能要求 ❖ 2、可靠性要求 ❖ 3、精度要求 ❖ 4、经济性要求 ❖ 5、外观要求