②比喻方式拘泥死板没有变化;辩证:工作方法太~
机械(machine)源自于希腊语之mechine及拉丁文mecina原指巧妙设计作般性机械概念追溯古罗马时期主要了区别与手工工具现代文之机械词机构英语之(mechanism)和机器(machine)总称
机构特征有:
机械种人实物构件组合
机械各部分之间具有确定相对运动
机器具备机构特征外还必须具备第三特征即能代替人类劳动完成有用机械功或转换机械能故机器能转换机械能或完成有用机械功机构从结构和运动观点来看机构和机器并无区别泛称机械
机构和机器定义来源于机械工程学属于现代机械原理基本概念文机械现代概念多源自日语之机械词日本机械工程学对机械概念做下定义(即符合下面三特征称机械machine):
机械物体组合假定力加其各部分也难变形
些物体必须实现相互、单、规定运动
把施加能量转变有用形式或转变有效机械功
(<<新华词典>>解释):切具有确定运动系统机器和机构总称机床·拖拉机等;呆板;灵活
1通常解释:
机械简单装置能够能量、力从地方传递另地方能改变物体形状结构创造出新物件.生活我们周围有数清同种类机械我们工作
机械日常理解机械装置也各种机器与器械
2重要性解释:
从机械专业角度来说:机械具有相当重要基础地位
机械现代社会进行生产和服务五大要素(即人、资金、能量、材料和机械)之
马克思说工业社会时候说工业社会尤其大工业社会即用机器生产机器时代
无论从生活接触各种物理装置电灯 电 电视机 冰箱 电梯等等都包含有机器成分或者包含广义机械之而从生产来看各种机床自动化装备飞机轮船神五神六等等都缺了机械
更用说化工厂电厂等
所毫夸张说机械现代社会基础有人要说农业也基础也无厚非现代社会来说机械做整工业和工程基础毫夸张认也社会根大柱子
任何现代产业和工程领域都需要应用机械人们日常生活也越来越多地应用各种机械了汽车、自行车、钟表、照相机、洗衣机、冰箱、空调机、吸尘器等等
3英语解释:machine machine tool mechanical cad/cam/cae/capp/cims
4.相关词汇:
机械工业 机器 机构 机械制造及其自动化 工作母机 优化设计 现代机械设计方法
机械设计 机构设计 有限元分析 反求工程
5机械设计手册 国机械设计大典 国机械工程师学会 机械工程学报 华科技大学
机械现代社会进行生产和服务五大要素(即人、资金、能量、材料和机械)之任何现代产业和工程领域都需要应用机械人们日常生活也越来越多地应用各种机械了汽车、自行车、钟表、照相机、洗衣机、冰箱、空调机、吸尘器等等
机械工程有关自科学和技术科学理论基础结合生产实践积累技术经验研究和解决开发设计、制造、安装、运用和修理各种机械理论和实际问题门应用学科
各工程领域发展都要求机械工程有与之相适应发展都需要机械工程提供所必需机械某些机械发明和完善又会导致新工程技术和新产业出现和发展例大型动力机械制造成功促成了电力系统建立;机车发明导致了铁路工程和铁路事业兴起;内燃机、燃气轮机、火箭发动机等发明和进步及飞机和航天器研制成功导致了航空、航天事业兴起;高压设备发展导致了许多新型合成化学工程成功等等
机械工程各方面断提高需求压力下获得发展动力同时又从各学科和技术进步得改进和创新能力
机械工程内容
机械工程服务领域广阔而多面凡使用机械、工具至能源和材料生产部门都需要机械工程服务概括说来现代机械工程有五大服务领域:研制和提供能量转换机械、研制和提供用生产各种产品机械、研制和提供从事各种服务机械、研制和提供家庭和人生活应用机械、研制和提供各种机械武器
论服务于哪领域机械工程工作内容基本相同主要有:
建立和发展机械工程工程理论基础例研究力和运动工程力学和流体力学;研究金属和非金属材料性能及其应用工程材料学;研究热能产生、传导和转换热力学;研究各类有独立功能机械元件工作原理、结构、设计和计算机械原理和机械零件学;研究金属和非金属成形和切削加工金属工艺学和非金属工艺学等等
研究、设计和发展新机械产品断改进现有机械产品和生产新代机械产品适应当前和来需要
机械产品生产包括:生产设施规划和实现;生产计划制订和生产调度;编制和贯彻制造工艺;设计和制造工具、模具;确定劳动定额和材料定额;组织加工、装配、试车和包装发运;对产品质量进行有效控制
机械制造企业经营和管理机械般由许多各有独特成形、加工过程精密零件组装而成复杂制品生产批量有单件和小批也有批、大批直至大量生产销售对象遍及全部产业和人、家庭而且销售量社会经济状况影响下能出现大波动因此机械制造企业管理和经营特别复杂企业生产管理、规划和经营等研究也多肇始于机械工业
机械产品应用方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用机械和成套机械装备保证机械产品长期使用靠性和经济性
研究机械产品制造过程尤其使用所产生环境污染和自资源过度耗费方面问题及其处理措施现代机械工程项特别重要任务而且其重要性与日俱增
机械工程分类
机械种类繁多按几同方面分各种类别:按功能分动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等;按服务产业分农业机械、矿山机械、纺织机械等;按工作原理分热力机械、流体机械、仿生机械等
另外机械其研究、开发、设计、制造、运用等过程都要经过几工作性质同阶段按些同阶段机械工程又划分互相衔接、互相配合几分支系统机械科研、机械设计、机械制造、机械运用和维修等
些按同方面分成多种分支学科系统互相交叉互相重叠从而使机械工程能分化成上百分支学科例按功能分动力机械与按工作原理分热力机械、流体机械、透平机械、往复机械、蒸汽动力机械、核动力装置、内燃机、燃气轮机及与按行业分心电站设备、工业动力装置、铁路机车、船舶轮机工程、汽车工程等都有复杂交叉和重叠关系船用汽轮机动力机械也热力机械、流体机械和透平机械属于船舶动力装置、蒸汽动力装置能也属于核动力装置等等
分析种复杂关系研究机械工程合理分支系统有定知识意义没有太大实用价值
机械工程发展历程
人类成现代人标志制造工具石器时代各种石斧、石锤和木质、皮质简单粗糙工具来出现机械先驱从制造简单工具演进制造由多零件、部件组成现代机械经历了漫长过程
几千年前人类已创制了用于谷物脱壳和粉碎臼和磨用来提水桔槔和辘轳装有轮子车航行于江河船及桨、橹、舵等所用动力从人自身体力发展利用畜力、水力和风力所用材料从天石、木、土、皮革发展人造材料早人造材料陶瓷制造陶瓷器皿陶车已具有动力、传动和工作三部分完整机械
人类从石器时代进入青铜时代再进而铁器时代用吹旺炉火鼓风器发展起了重要作用有足够强大鼓风器才能使冶金炉获得足够高炉温才能从矿石炼得金属国公元前1000~前900年已有了冶铸用鼓风器并逐渐从人力鼓风发展畜力和水力鼓风
15~16世纪前机械工程发展缓慢千年计实践机械发展方面还积累了相当多经验和技术知识成来机械工程发展重要潜力17世纪资本主义英、法和西欧诸国出现商品生产开始成社会心问题
18世纪期蒸汽机应用从采矿业推广纺织、面粉、冶金等行业制作机械主要材料逐渐从木材改用更坚韧难用手工加工金属机械制造工业开始形成并几十年成重要产业
机械工程通过断扩大实践从分散性、主要依赖匠师们人才智和手艺种技艺逐渐发展成门有理论指导、系统和独立工程技术机械工程促成18~19世纪工业革命及资本主义机械大生产主要技术因素
动力发展生产重要因素17世纪期随着各种机械改进和发展随着煤和金属矿石需要量逐年增加人们感依靠人力和畜力能生产提高新阶段
英国纺织、磨粉等产业越来越多地工场设河边利用水轮来驱动工作机械当时煤矿、锡矿、铜矿等矿井地下水仍只能用大量畜力来提升和排除样生产需要下18世纪初出现了纽科门大气式蒸汽机用驱动矿井排水泵种蒸汽机燃料消耗率高基本上只应用于煤矿
1765年瓦特发明了有分开冷凝器蒸汽机降低了燃料消耗率1781年瓦特又创制出提供回转动力蒸汽机扩大了蒸汽机应用范围蒸汽机发明和发展使矿业和工业生产、铁路和航运都得机械动力化蒸汽机几乎19世纪唯动力源蒸汽机及其锅炉、凝汽器、冷却水系统等体积庞大、笨重应用方便
19世纪末电力供应系统和电动机开始发展和推广20世纪初电动机已工业生产取代了蒸汽机成驱动各种工作机械基本动力生产机械化已离开电气化而电气化则通过机械化才对生产发挥作用
发电站初期应用蒸汽机原动力20世纪初期出现了高效率、高转速、大功率汽轮机也出现了适应各种水利资源水轮机促进了电力供应系统蓬勃发展
19世纪期发明内燃机经过逐年改进成轻而小、效率高、易于操纵、并随时启动原动机先被用驱动没有电力供应陆上工作机械又用于汽车、移动机械和轮船20世纪期开始用于铁路机车蒸汽机汽轮机和内燃机排挤下已再重要动力机械内燃机和发明燃气轮机、喷气发动机发展飞机、航天器等成功发展基础技术因素之
工业革命前机械大都木结构由木工用手工制成金属(主要铜、铁)仅用制造仪器、锁、钟表、泵和木结构机械上小型零件金属加工主要靠机匠精工细作达需要精度蒸汽机动力装置推广及随之出现矿山、冶金、轮船、机车等大型机械发展需要成形加工和切削加工金属零件越来越多越来越大要求精度也越来越高应用金属材料从铜、铁发展钢主
机械加工包括锻造、锻压、钣金工、焊接、热处理等技术及其装备及切削加工技术和机床、刀具、量具等得迅速发展保证了各产业发展生产所需机械装备供应
社会经济发展对机械产品需求猛增生产批量增大和精密加工技术进展促进了大量生产方法形成零件互换性生产、专业分工和协作、流水加工线和流水装配线等
简单互换性零件和专业分工协作生产古代已出现机械工程互换性早体现莫茨利于1797年利用其创制螺纹车床所生产螺栓和螺帽同时期美国工程师惠特尼用互换性生产方法生产火枪显示了互换性行性和优越性种生产方法美国逐渐推广形成了所谓美国生产方法
20世纪初期福特汽车制造上又创造了流水装配线大量生产技术加上泰勒19世纪末创立科学管理方法使汽车和其大批量生产机械产品生产效率快达了过去无法想象高度
20世纪、期机械加工主要特点:断提高机床加工速度和精度减少对手工技艺依赖;提高成形加工、切削加工和装配机械化和自动化程度;利用数控机床、加工心、成组技术等发展柔性加工系统使小批量、多品种生产生产效率提高近于大量生产水平;研究和改进难加工新型金属和非金属材料成形和切削加工技术
18世纪前机械匠师全凭经验、直觉和手艺进行机械制作与科学几乎发生联系18~19世纪新兴资本主义经济促进下掌握科学知识人士开始注意生产而直接进行生产匠师则开始学习科学文化知识们之间交流和互相启发取得大成过程逐渐形成整套围绕机械工程基础理论
动力机械先与当时先进科学相结合蒸汽机发明人萨弗里、瓦特应用了物理学家帕潘和布莱克理论;蒸汽机实践基础上物理学家卡诺、兰金和开尔文建立起门新科学--热力学内燃机理论基础法国罗沙1862年创立;1876年奥托应用罗沙理论彻底改进了原来创造粗陋笨重、噪声大、热效率低内燃机而奠定了内燃机地位其汽轮机、燃气轮机、水轮机等都理论指导下得发展而理论也实践得改进和提高
早公元前国已指南车上应用复杂齿轮系统被香炉应用了能永保水平位置十字转架等机件古希腊已有圆柱齿轮、圆锥齿轮和蜗杆传动记载关于齿轮传动瞬时速比与齿形关系和齿形曲线选择直17世纪之方有理论阐述
手摇把和踏板机构曲柄连杆机构先驱各文明古国都有悠久历史曲柄连杆机构形式、运动和动力确切分析和综合则近代机构学成机构学作专门学科迟至19世纪初才首次列入高等工程学院(巴黎工艺学院)课程通过理论研究人们方能精确地分析各种机构包括复杂空间连杆机构运动并进而能按需要综合出新机构
机械工程工作对象动态机械工作情况会发生大变化种变化有时随机而预见;实际应用材料也完全均匀能存有各种缺陷;加工精度有定偏差等等
与静态结构工作对象土木工程相比机械工程各种问题更难用理论精确解决因此早期机械工程只运用简单理论概念结合实践经验进行工作设计计算多依靠经验公式;保证安全都偏于保守结制成机械笨重而庞大成本高生产率低能量消耗大
从18世纪起新理论断诞生及数学方法发展使设计计算精确度断提高进入20世纪出现各种实验应力分析方法人们已能用实验方法测出模型和实物上各部位应力
20世纪半叶有限元法和电子计算机广泛应用使得对复杂机械及其零件、构件进行力、力矩、应力等分析和计算成能对于掌握有充分实践或实验资料机械或其元件已经运用统计技术按照要求靠度科学地进行机械设计
机械工程发展展望
机械工程增加生产、提高劳动生产率、提高生产经济性目标来研制和发展新机械产品未来时代新产品研制降低资源消耗发展洁净再生能源治理、减轻至消除环境污染作超经济目标任务
机械完成人用双手和双目及双足、双耳直接完成和能直接完成工作而且完成得更快、更好现代机械工程创造出越来越精巧和越来越复杂机械和机械装置使过去许多幻想成现实
人类现已能上游天空和宇宙下潜大洋深层远窥百亿光年近察细胞和分子新兴电子计算机硬、软件科学使人类开始有了加强并部分代替人脑科技手段人工智能新发展已经显示出巨大影响而未来年代还断地创造出人们无法想象奇迹
人类智慧增长并减少双手作用相反地却要求手作更多、更精巧、更复杂工作从而更促进手功能手实践反过来又促进人脑智慧人类整进化过程及每人成长过程脑与手互相促进和平行进化
人工智能与机械工程之间关系近似于脑与手之间关系其区别仅于人工智能硬件还需要利用机械制造出来过去各种机械离开人操作和控制其反应速度和操作精度受进化慢人脑和神经系统限制人工智能会消除了限制计算机科学与机械工程之间互相促进平行前进使机械工程更高层次上开始新轮大发展
19世纪时机械工程知识总量还有限欧洲大学院校般还与土木工程综合学科被称民用工程19世纪下半叶才逐渐成独立学科进入20世纪随着机械工程技术发展和知识总量增长机械工程开始分解陆续出现了专业化分支学科种分解趋势20世纪期即第二次世界大战结束前期间达了高峰
由于机械工程知识总量已扩大远非人所能全部掌握定专业化必少过度专业化造成知识过分分割视野狭窄能统观和统筹稍大规模工程全貌和全局并且缩小技术交流范围阻碍新技术出现和技术整体进步对外界条件变化适应能力差封闭性专业专家们掌握知识过狭考虑问题过专协同工作时配合协调困难也利于继续自学提高因此自20世纪、期开始又出现了综合趋势人们更多地注意了基础理论拓宽专业领域合并分化过细专业
综合-专业分化-再综合反复循环知识发展合理和必经过程同专业专家们各具有精湛专业知识又具有足够综合知识来认识、理解其学科问题和工程整体面貌才能形成互相协同工作有力集体
综合与专业多层次机械工程内部有综合与专业矛盾;全面工程技术也同样有综合和专业问题人类全部知识包括社会科学、自科学和工程技术也有处于更高层、更宏观综合与专业问题
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