舂米 古代水碓
自行车
车闸 后轮
车架
飞轮 （内接棘轮）
曲柄
链条
脚踏 轮盘
前叉
前轮
内啮合棘轮机构
洗衣机
电风扇
飞行模拟器
内燃机
汽缸体1、 活塞2、 进气阀3、 排气阀4、
3
4
连杆5、 曲轴6、 凸轮7、 顶杆8、 齿轮9、10
2
8
1
<1> 进气阀开，排气阀闭，活塞下行，混合气体 7
5
进入汽缸；
6
<2> 进气阀闭，排气阀闭，活塞上行，混合气体 被压缩；
<3> 进气阀闭，排气阀闭，点火燃烧，高压燃烧 气体推动活塞下行；
<4> 进气阀闭，排气阀开，活塞上行，废气被排 出汽缸体。
9 10
进气
压缩
做功
排气
其它
机器的共同特性：
（1）组成角度：人为的实物组合 （2）运动角度：各部分之间具有确定的相对运动 （3）功能角度：能够代替人的劳动完成有用功或者实现
原动件：也称为主动件或输入构件，是驱动力或驱动力矩 作用的构件。一个机构可以有一个或多个原动件。
从动件：被原动件驱动的构件。一个机构常有多个从动件。 其中能实现预期运动的构件称为输出构件。
任何机构都可以看成是由机架、原动件和从动件组成的。
2
1 3
4
4—机架
1—原动件
2、3—从动件
§0-2 机械原理课程的内容
1. 机构的结构
▲研究机构运动的可能性 ▲机构运动的确定性 ▲机构运动简图的绘制方法
2. 机构的运动 ▲机构上某些特殊点的位置、速度、加速度的求法 以及机构的运动规律 ▲设计新机构的方法
3. 机器动力学 ▲分析机器在运转过程中各构件的受力情况，以及这些 力的做功情况 ▲分析机器在已知外力作用下的运动 ▲对机器速度波动调节和不平衡惯性力的平衡问题
4. 常用机构的分析与设计 分析研究连杆、凸轮、齿轮等常用机构的运动与工作
特性，以及相应的设计方法。
平面机构：所有构件都在相互平行的平面内运动的机构。
空间机构：不是所有构件都在相互平行的平面内运动的机构。
我们称这些基本组合体为机构。
可见，机构也是人为的实物组合体，各部分 之间具有确定的相对运动。
内燃机
常用机构
间隙步进机构
蜗轮蜗杆
凸轮机构
机构的共同特性： （1）组成角度：人为的实物组合 （2）运动角度：各部分之间具有确定的相对运动
机构：具有确定机械运动的构件系统，用来传递运动和力。
➢ 一部机器可能包含多种类型的机构，也可能只包含一种机构。 ➢ 机器的研究重点是功能问题，与应用有密切的关系。 ➢ 机构的研究重点是在其结构、运动和力作用等基本方面。
机械原理
尤晶晶 二○一四年
尤晶晶 邮箱: youjingjing251010@ 手机: 951884520（短信） 研究方向：并联机器人；
六维加速度传感器
2003-2007 南京林业大学 本科 2007-2010 南京航空航天大学 硕士 2010-2013 南京航空航天大学 博士 2013- 南京林业大学 教学、科研
构件与零件
螺栓
垫圈 螺母
连杆衬套 连杆体
轴瓦
内燃机连杆
连杆盖
➢ 构件是运动的单元 ➢ 零件是制造的单元 ➢ 构件可以是单一的零件，也可以是由几个零件组成 的刚性结构
机构中的三种构件
机架：本身固定不动，或相对地球运动但固结于给定坐 标参考系可被视为固定不动的构件，一个机构有且只有 一个机架；如固定在地基上的机座和车辆的车架等。
能量的转换或者传递信息
机器是一种人为实物组合的具有确定机械运动的装置，它 用来完成有用功、转换能量或处理信息，以代替或减轻人类 的劳动。
2. 机构
机器的特征中，主要是这些人为的实物组 合体能实现预期的动作；然而，机器还不是能 实现预期动作的最基本的组合体。
内燃机中基本组合体的名称及作用：
（1）活塞的往复运动通过连杆转变为曲柄的 连续转动 —— 曲柄滑块机构 （2）凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀 —— 凸轮机构 （3）两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之 间形成协调工作 —— 齿轮机构
§0-1 机械原理的研究对象
机械 (Machinery)
机器 (Machine)
机构 (Mechanism)
➢“机械”是“机器”和“机构”的总称。 ➢“机械原理”指的是机器和机构的原理。 ➢机械原理的研究对象——机器和机构。
机器和机构的概念
1. 机器
人类社会发展至今，已经创造了许多机器 —— 古代：指南车、记里鼓车、地动仪等； 近代：蒸汽机、纺织机等； 现代：潜艇、导弹、自动火炮、宇宙飞船等。 在日常生活中，我们周围有各种各样的机器，而且越来 越离不开它们，例如：汽车、自行车、手表、电风扇、冰 箱、洗衣机、缝纫机、录音机、打印机、扫描仪等。