机械工程第十章 运载机械与人类文明
工程文化概论机械工程与文化
其他形式的能量
如空气压缩机
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加工机器
尺寸
用来改变被 加工对象的
形状 性质
状态
如: 加工机床 轧钢机 纺织机 包装机等。
运输机器
用来搬运物品和人。 如汽车、飞机、起重机、运输机。
信息机器
其功能是处理信息。 例如复印机、打印机、绘图机等。 信息机器虽然也作机械运动，但其目的是处理信息， 而不是完成有用的机械功，因而其所需的功率甚小。
1、带传动机构
2、齿轮传动机构
咬合方式
3、凸轮机构
4、连杆传动机构
5、链传动机构
按照机械工程学分类
❖ 机械工程 ❖ 机械设计制造及其自动化 ❖ 材料成型及控制工程 ❖ 机械电子工程 ❖ 工业设计 ❖ 过程装备与控制工程 ❖ 车辆工程 ❖ 汽车服务工程
传统机械学科主要包括的内容
❖机械设计 ❖机械制造 ❖机械电子
2. 机械零件制造
机械制造通常是指用机械的方法制造产品或制造机械产品两个 范畴，是指获得产品形状、尺寸、位置的技巧、方法和程序。它通 常包括零件的制造与机器的装配两部分。
零件的制造通常分为冷加工和热加工两大类。
冷加工和热加工的区别在于加工温度。加工时材料的温度在 再结晶温度以上，就是热加工，在再结晶温度以下，就是冷加 工，（比如说钢，再结晶温度为600多度）。
特征：
1、机械结构简单化
2、提高了加工工艺的精度 精度高、误差小，机械磨损及间隙配合等所 引起的动作误差大大减小。
3、工艺过程的柔性化
4、操作自动化 5、调整维修更方便
几种 工业机器人
清洗飞机的机器人
隧道凿岩的机器人
特种机器人：除工业机器人之外的、用于 非制造业并服务于人类的各种机器人总称。承 担着许多由人的直接操作无法完成的工作。
机械工程基本知识概述
《机械工程基本知识概述》一、机械工程的定义与范畴机械工程是一门以有关的自然科学和技术科学为理论基础，结合生产实践中的技术经验，研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。
机械工程的范畴极为广泛，涵盖了机械设计、机械制造、机械自动化、流体传动与控制、机械电子工程、工业设计等多个领域。
从日常生活中使用的小型家电到大型工业生产中的重型机械，从精密的医疗器械到高速运行的交通工具，机械工程的成果无处不在。
二、机械工程的历史发展机械工程的历史可以追溯到古代。
早在新石器时代，人类就开始使用简单的工具，如石斧、石刀等。
随着时间的推移，人类不断发明和改进各种机械装置。
古埃及的金字塔建造中就使用了大量的简单机械，如滑轮、杠杆等。
在古代中国，也有许多杰出的机械发明。
例如，张衡发明的地动仪，是世界上最早的地震仪之一；指南车则展示了古代中国在机械传动方面的高超技艺。
到了近代，随着工业革命的兴起，机械工程得到了飞速发展。
蒸汽机的发明和应用，标志着人类进入了蒸汽时代。
随后，内燃机、电动机等动力装置的出现，进一步推动了机械工程的发展。
各种机床、起重机、输送机等机械装备的不断涌现，使得工业生产的效率大大提高。
现代机械工程则更加注重自动化、智能化和绿色化。
计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）、机器人技术、智能制造等先进技术的应用，使得机械产品的设计和制造更加高效、精确。
同时，随着环保意识的不断增强，机械工程也在积极探索节能减排、可再生能源利用等绿色发展路径。
三、机械设计机械设计是机械工程的核心环节之一。
它是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算，并将其转化为具体的设计图纸和技术文件的过程。
在机械设计过程中，需要考虑多方面的因素。
首先，要满足使用要求，确保机械能够在特定的工作环境下完成预定的任务。
其次，要考虑机械的可靠性和安全性，保证机械在使用过程中不会出现故障或事故。
机械工程导论
CIMS是建立在自动化孤岛基础上旳复杂系 统。CIMS将全部制造过程进行统一规划，将一 种工厂旳设计、生产和经营旳多种分布旳自动 化孤岛，经过要素化和原则化有机地集成起来， 以取得一种高效益和高柔性旳智能化大系统。
CIMS是根据系统工程旳观点，将整个车间 或工厂作为一种闭环系统，整个系统完全由计 算机进行管理。该系统输入旳是产品需求旳有 关信请联系改正。
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1) 中央管理与控制计算机 功能：★接受工厂主计算机旳指令
★对整个FMS实施监控 ★对数控机床或制造单元旳加工数据实施控制 ★对夹具、工具实现集中管理和控制 ★协调各控制装置之间旳动作 2) 制造单元――是FMS旳基础构成部分，由CNC机床和工 业机器人构成。
机电一体化技术
微电子技术（半 导体、IC、LSI）
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1.1 机电一体化旳定义
一、 机电一体化旳定义 定义：机电一体化技术是从系统工程观点出
发，应用机械、电子、信息等有关技术，对它们 进行有机旳组织和综合，实现了整体旳最佳化。
它不是机械与电子旳简朴旳叠加，而是在信 息论（利用传感技术）、控制论（利用控制理论） 和系统论（“系统”整体筹划，机械和电子分别 只是“环节”）旳基础上建立起来旳应用技术
机电一体化系统是一种技术综合体，它利 用系统总体技术将各有关技术协调配合、综合 利用而到达整体系统旳最佳化。
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1.4 机电一体化（制造）系统
一、数控机床
数控技术（numerical control，NC） ――以数字化旳信息实现对设备进行控 制旳技术。
数控技术旳经典应用 数控机床: 数控金属切削加工机床
机械工程对人类文明进步的影响
机械工程对人类文明进步的影响机械工程对人类文明进步的影响是深远的。
以下是一些主要的影响：
1.生产力的提高：机械工程的发展使得人类能够制造出各种复杂的机器和设备，这些机器和设备可以替代人类完成大量的工作，从而提高了生产效率。
这使得人类能够更快地生产出更多的产品，满足了人们日益增长的需求。
2.生活方式的改变：机械工程的发展改变了人们的生活方式。
例如，汽车的发明使得人们能够更加便捷地出行，而电视、电脑等电子设备的出现则丰富了人们的精神生活。
此外，机械工程的发展也推动了医疗、教育、农业等各个领域的发展，提高了人们的生活质量。
3.科学技术的进步：机械工程的发展推动了科学技术的进步。
机械工程涉及到大量的物理学、化学、数学等学科的知识，而这些学科的知识在机械工程中的应用也促进了这些学科的发展。
同时，机械工程的发展也推动了其他领域的技术进步，如电子技术、信息技术等。
4.经济的增长：机械工程的发展对经济增长的贡献是巨大的。
机械工程的发展推动了工业化的进程，而工业化则促进了经济的增长。
此外，机械工程的发展也推动了国际贸易的发展，使得各国之间的经济联系更加紧密。
5.社会变革：机械工程的发展也导致了社会变革。
例如，工业革命导致了社会结构的改变，使得工人阶级和资产阶级的对立加剧。
同
时，机械工程的发展也推动了城市化进程，使得人们从农村迁移到城市。
总之，机械工程对人类文明进步的影响是深远的，它不仅提高了生产效率和生活质量，还推动了科学技术的进步和经济的增长，同时也导致了社会变革。
机械工程导论发言稿范文
大家好！今天，我非常荣幸能在这里与大家共同探讨机械工程导论的相关内容。
机械工程作为一门古老的学科，历经几千年的发展，已经成为了当今世界科技发展的基石。
在这里，我将从以下几个方面对机械工程导论进行简要的阐述。
一、机械工程的发展历程机械工程起源于古代，最早可追溯到我国春秋战国时期的指南车。
随后，随着人类社会的进步，机械工程逐渐发展壮大。
从古希腊的阿基米德、罗马的维特鲁威，到我国古代的赵州桥、都江堰，再到现代的工业革命，机械工程为人类文明的进步做出了巨大贡献。
二、机械工程的基本概念机械工程是一门研究机械及其运动规律、设计、制造、应用和管理的学科。
它涉及力学、热力学、材料科学、电子技术、计算机科学等多个领域。
机械工程的目标是利用机械系统提高生产效率、改善人类生活质量、推动社会进步。
三、机械工程的研究内容1. 机械设计：研究机械系统的结构、性能、可靠性、经济性等方面的设计方法。
2. 机械制造：研究机械零件和机械产品的加工、装配、检测等技术。
3. 机械测试：研究机械系统在各种工况下的性能、可靠性、寿命等方面的测试方法。
4. 机械动力学：研究机械系统的运动规律、受力分析和动态性能。
5. 机械控制：研究机械系统的控制理论、控制方法和控制装置。
四、机械工程的应用领域机械工程广泛应用于工业、农业、国防、交通运输、航空航天、能源、环保、医疗等领域。
随着科技的不断发展，机械工程的应用领域还将不断拓展。
五、机械工程的发展趋势1. 绿色制造：在保证产品质量和性能的前提下，减少资源消耗和环境污染。
2. 智能制造：利用人工智能、大数据、云计算等技术，实现机械系统的智能化设计和制造。
3. 网络化：将机械系统与互联网相结合，实现远程监控、诊断和维护。
4. 跨学科：与其他学科交叉融合，推动机械工程的创新发展。
最后，我想说，机械工程是一门充满挑战和机遇的学科。
作为新时代的机械工程学子，我们要紧跟时代步伐，努力学习专业知识，勇于创新，为我国机械工程事业的发展贡献自己的力量。
机械工程学科概论
机械工程学科概论引言机械工程是一门涉及设计、制造和使用机械设备的学科。
它是工程学的一个分支，涵盖了广泛的领域，包括力学、热力学、材料科学、机械设计、自动化控制等。
机械工程的研究和应用早在人类发展初期就出现了，而随着科学技术的进步，机械工程的发展也变得日趋重要和复杂。
本文将介绍机械工程学科的基本概念、历史发展、主要研究领域和未来发展方向。
一、机械工程的基本概念机械工程是一门工程学科，研究的是机械系统的设计、制造和运行原理。
它将工程科学原理和实践技术结合起来，为解决各种机械问题提供理论和方法。
机械工程的核心概念包括以下几个方面：1.机械系统：机械系统是由各种机械零部件组成的，能够实现特定功能的整体。
它包括传动装置、执行机构、控制系统等。
2.机械设计：机械设计是指根据特定的功能需求和性能要求，设计出满足要求的机械系统和零部件的过程。
它需要考虑材料选择、结构设计、运动学和动力学分析等因素。
3.机械制造：机械制造是将机械设计转化为实际产品的过程。
它包括材料加工、零部件制造、装配等工艺步骤。
4.机械运行原理：机械运行原理是研究机械系统内部运动、力学和热力学特性的基础。
它涉及能量转换、动力传递、运动控制等方面的知识。
5.自动化控制：自动化控制是机械工程中重要的一个领域，它研究如何利用电子、信息和计算机技术，实现机械系统的自动化运行和控制。
二、机械工程的历史发展机械工程的历史可以追溯到古代的文明时期。
人类开始利用简单的机械装置来帮助他们完成劳动任务，例如磨坊、水车等。
随着工业革命的到来，机械工程得到了迅猛的发展。
19世纪末20世纪初，工程力学、热力学和材料科学的理论基础逐渐建立起来，机械工程学科也形成了初步的体系。
20世纪以后，随着科学技术的进步，机械工程得到了更为广泛的应用。
航空航天、汽车工业、能源和环境技术等领域对机械工程的需求不断增加，机械工程的研究范围也不断拓展。
如今，机械工程已经成为一个非常重要和多样化的学科，与各个领域密切相关。
机械工程的发展历程
机械工程的发展历程
机械工程的发展历程可以追溯到古代，从简单的工具、机械到复杂的机械装置，一直演变到现代机械工程的各个领域。
1. 古代机械：人类早期的机械工程可以追溯到公元前2000年前后的古埃及和古希腊时期。
这
些古代文明开发了一些简单的机械装置，如水力罗盘、拉开式门、简易斜面等。
2. 工业革命前期：17世纪到18世纪是机械工程的重要发展阶段。
在这个时期，大量的机械装
置被发明和应用于农业和工业生产。
著名的发明包括汤姆逊螺杆、瓦特蒸汽机和磨床等。
3. 工业革命时期：19世纪是机械工程迅猛发展的时期。
蒸汽机被广泛应用于工厂和交通运输，铁路、轮船等交通工具大规模出现。
同时，机械制造业也得到了快速发展，设立了新的工厂和生产线。
4. 现代机械工程：20世纪以来，机械工程进一步发展和创新。
机械制造技术的提高、计算机
技术的应用和自动化技术的发展，推动了机械工程的快速发展。
现代机械工程包括各个领域，如航空航天工程、汽车工程、能源工程、机器人技术等。
总结起来，机械工程的发展历程可以概括为从古代简单机械到现代复杂机械的演变过程。
随着科学技术的不断进步和创新，机械工程将在未来继续发展，为人类创造更多的便利和发展机会。
“机械工程”简介、含义、起源、历史及发展
机械工程机械是现代社会进行生产和服务的五大要素（即人、资金、能量、材料和机械)之一，并且能量和材料的生产还必须有机械的参与。
任何现代产业和工程领域都需要应用机械，例如农业、林业、矿山等需要农业机械、林业机械、矿山机械；冶金和化学工业需要冶金机械、化工机械；纺织和食品加工工业需要纺织机械、食品加工机械；房屋建筑和道路、桥梁、水利等工程需要工程机械；电力工业需要动力机械；交通运输业需要各种车辆、船舶、飞机等；各种商品的计量、包装、储存、装卸需要各种相应的工作机械。
就是人们的日常生活，也越来越多地应用各种机械了，如汽车、自行车、缝纫机、钟表、照相机、洗衣机、冰箱、空调机、吸尘器，等等。
机械工程是以有关的自然科学和技术科学为理论基础，结合在生产实践中积累的技术经验，研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题的一门应用学科。
各个工程领域的发展都要求机械工程有与之相适应的发展，都需要机械工程提供所必需的机械。
某些机械的发明和完善，又导致新的工程技术和新的产业的出现和发展，例如大型动力机械的制造成功，促成了电力系统的建立；机车的发明导致了铁路工程和铁路事业的兴起；内燃机、燃气轮机、火箭发动机等的发明和进步以及飞机和航天器的研制成功导致了航空、航天工程和航空、航天事业的兴起；高压设备（包括压缩机、反应器、密封技术等）的发展导致了许多新型合成化学工程的成功。
机械工程就是在各方面不断提高的需求的压力下获得发展动力，同时又从各个学科和技术的进步中得到改进和创新的能力。
机械工程的服务领域和工作内容服务领域机械工程的服务领域广阔而多面，凡是使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，无不需要机械工程的服务。
概括说来，现代机械工程有五大服务领域。
①研制和提供能量转换机械，包括将热能、化学能、原子能、电能、流体压力能和天然机械能转换为适合于应用的机械能的各种动力机械，以及将机械能转换为所需要的其他能量（电能、热能、流体压力能、势能等）的能量变换机械。
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描述：“毛泽东号”蒸汽机车 这是一台具有重大纪念意义的革命文物机车。全长23.75米，构造速度每小时80公里， 1941年由日本制造。1946年8月，为支援解放战争，哈尔滨机务段的职工将这台失修、停 用多年的机车修复。10月30日，正式命名该车为“毛泽东号”机车。在新中国建设的光 辉历程中，“毛泽东号”机车组屡建功勋，成为中国铁路的一面鲜艳旗帜。1977年1月27 日运行30多年的JF304号机车光荣退役。
特斯拉（Tesla）汽车公司是世界上第一个采用锂离子电池的电动车公司。其推出的 首部电动车为Roadster。Model P85D的百公里加速只需只有两个实体按键，分别是“双闪警示灯”和“手 套箱”开关，其他所有操作都在17英寸的彩色触摸屏上完成。
第二节 高铁的前世与今生
第十章 运载机械与人类文明
第一节 汽车的身世 第二节 高铁的前世与今生 第三节 万户梦想 第四节 轮船的家族
一、 汽车的发明
汽车自上个世纪末诞生以来，已经经历了 一百多年。从卡尔.本茨造出的第一辆三轮 汽车以每小时18公里的速度，跑到现在， 诞生了从速度为零到加速到100公里/小时只 需要三秒钟多一点的超级跑车。
按用途一般分类可分为六类。 轿车：又称小客车，座位一般不超过9个。 客车：座位为9个以上包括城市公共汽车、公路客运汽 车、旅游客车等。 载货汽车：俗称卡车，主要用于运输货物。 牵引车：专 门用于牵引挂车或半挂车。 专用运输车：按运输货物的特殊要求设计，有专用车 厢并装有相应附属设备的运输车，如自卸汽车、液 罐汽车、冷藏汽车、集装箱汽车等。 特种车：主要用于完成其他任务的汽车，如救护车、 消防车、垃圾车、洒水车以及各种工程车等。
梅赛德斯-奔驰建立
卡尔· 弗里特立奇· 本茨Carl Friedrich Benz(1844-1929)，德 国著名的戴姆勒－奔驰汽车公 司的创始人之一，现代汽车工 业的先驱者之一，人称“汽车 之父”。
梅赛德斯-奔驰建立
戈特利布· 戴姆勒Gottlieb Daimler(1834-1900)，德国工程师 和发明家,现代汽车工业的先驱者 之一。1872年，戴姆勒设计出四冲 程发动机。1883年，他与好友－著 名的发明家威尔赫姆· 迈巴赫 （Wilhelm Maybach）合作，成功 研制出使用汽油的发动机
描述：前进（QJ)型0001号蒸汽机车 大连机车车辆厂于1956年设计制造的中国自行开发的第一台大功率干线货运机车， 全长26.1米，设计速度每小时80公里，轴式排列为1-5-1。在设计过程中突破了重重难关， 建立了一整套严密的设计程序和规章制度，培养出了我国第一批机车设计人才，并且中 国铁道确立了正确的设计思想。它开创了中国自行设计制造机车的新纪元。
第二节 高铁的前世与今生
1874年英国Rorndom 工厂制造，总重1320 公斤，轨距762毫米， 时速24至32公里。吴 淞铁路铺设期间，先 导号就被用来运输施 工材料，1876年7月 该路正式运营后，先 导号是主要的牵引动 力。
第二节 高铁的前世与今生
第二节 高铁的前世与今生
1881年11月8日，建成了中国 第一条自办铁路——“唐胥铁路” （唐山至胥各庄）。在“唐胥 铁路”修筑路基的同时，中国 工人凭时任总工程师的英国人 金达的几份图纸，利用矿场起 重机锅炉和竖井架的槽铁等旧 材料，试制成功了一台 蒸汽机 车。被金达、薄内等英国专家 命名为“中国火箭号”和“龙 号”，为我国自制的第一台蒸 汽机车（曾存于北京府右街交 通陈列馆内，并可生火行驶， 以供众览，“七七事变”后失 踪，至今查无下落）。
三、 汽车的总体构造
1．动力装置 2．车身 3．底盘 4．电气设备
第一节 汽车的身世
四、轿车的结构特点
图9－2 小型轿车的结构
第一节 汽车的身世
五、汽车的发展趋势
智能化、个性化、大型化和小型化、专用化 方向发展的趋势，即根据汽车的不同用途和使用 条件，设计制造各种专用汽车，以获得最佳使用 效能和提高对具体使用条件的适应性。
福特汽车的崛起
丰田生产模式
二、 汽车的类型
按总体结构分类可分为单车和列车，单车是基本 形式，常用4×2、6×4、4×4、6×6等符号表示 驱动特点，前一个数字代表车轮总数，后一数字 表示驱动轮数。列车是由牵引车或单车拖带挂车 或半挂车组成。 按行驶道路条件分类可分为公路用汽车和非公路 用汽车，前者是根据公路和城市道路的要求设计 的；后者是为矿区、土路等专用道路或无道路地 区设计的。 按所用动力装置分类主要分为汽油机汽车、柴油 机汽车，还有电动汽车、太阳能汽车等。
部和煤水车几部分组成，其他还有车钩缓冲装置、 制动装置、控制和监测装置、司机室、辅助装置 等部分。
1881年，英国制造的四轮鞍形水柜式机车，全长4.75米，设计 速度20公里/小时。 1882年从英国苏格兰机车厂购入，购价约24800大洋，曾在中 国自建的第一条铁路唐胥铁路上行驶，是目前中国保存的最古 老的机车。 1982~1983年，“0号”机车曾在日本展出。
第二节 高铁的前世与今生 按动力装置，机车可分为热力机车和电力机车两大类；
按用途，机车可分为客运机车、货运机车、客货通用 机车、调车机车和工矿机车五类； 按走行部形式，机车可分为车架式机车和转向架式机 车两类 。
第二节 高铁的前世与今生
二、机车的结构与工作原理 1．蒸汽机车的构造和功用
蒸汽机车是利用蒸汽机，把燃料的化学能变 成热能，再变成机械能，而使机车运行的一种火 车机车。 蒸汽机车主要由锅炉、蒸汽机、车架、走行
一、机车的发明与发展
机车是牵引或推送铁路车辆运行，而本身不 装载营业载荷的自推进车辆，俗称火车头。按运 送每吨公里消耗燃料量计算，机车是耗能最少的 陆地运输工具。
第二节 高铁的前世与今生
1804年英国人特里维西克创造出第一台蒸 汽机车。 1829年斯蒂芬森制造的“火箭”号机车奠 定了现代蒸汽机车的基本形式，后来在构 造和效率方面作了不断改进。