机械工程课件.ppt

1、 机械工程概述 1、概述 2、中外机械发展史简介 3、机械工程基本概念 4、机械的特征和机械的种类 5、机械工程的服务领域与工作内容 6、机械工程与电气工程及其自动化 1 概述1.人类历史的五次大变革2.机械工程与人类社会发展人类历史的五次大变革二百万年前，人类学会使用石斧、石刀之类的天然工具最简单机械,劳动造就了人 一万五千年前，人类发明简单机械，开始了农耕和畜牧业，促进了人类社会的快速发展1。人人类类历历史史的的五五次次大大变变革革五十万年前，人类发现并使用了火，食用熟食使人类更加聪明，而且延长了人类的寿命,加速了人类进化 1750年到1850年之间，蒸汽机的发明导致了一场工业革命 计算机

2、的发明导致了一场现代工业革命 砍砸器砍砸器砍砸器是旧石器时代的一种工具，器身厚重，有钝厚曲折的刃口，可起到砍劈、锤砸和挖掘等多种作用，因而可以用于砍树、做木棒、挖植物块根、砸坚果等工作。石镰石镰新石器时代晚期，距今约7000年收割农具，河南省郏县水泉遗址出土。石镰是收割粟的工具，使用时在镰身后部捆绑竖柄，人们一手把地里的粟秸攥成一束，一手持柄挥镰割断成束的粟秸。砍砍砸砸器、器、石石镰镰 铁耙铁耙两汉时期，西汉农具1980年福建省崇安县汉城遗址出土铁犁铁犁唐朝时期农具河南省三门峡市唐墓出土机械工程与人类社会发展人类使用简单工具，劳动创造了人人类使用简单机械农耕，人类由游牧社会进入农业社会工业革命

3、使机械工业大发展,使人类由农业社会进入工业社会计算机的发明使机械自动化，使人类由工业社会进入现代社会2 2 中外机械发展史简介中外机械发展史简介1.简单机械的发明创造:利用杠杆、滑车、斜面、螺旋等 2.简单机械的发展和提高：利用弹性力、重力、惯性力等 3.能源的利用 ：水力，风能、热力：水力，风能、热力4.机械传动领域的发明创造：绳索传动、链传动、齿轮传动5.中国机械工程的兴衰史（公元1400年前后）（一）中国机械发展史简介（一）中国机械发展史简介提提水水辘辘轳轳弹弹棉棉弓弓图图公元前公元前500年年轧轧棉棉机机图图驴驴转转翻翻车车汲汲水水图图驴驴转转翻翻车车汲汲水水图图水力驱动水力驱动鼓风鼓

4、风图：图：公元公元31年年 水力驱动的连机水力驱动的连机杵臼杵臼水力驱动的水力驱动的水磨水磨 水力驱动的水力驱动的水碾水碾水水力力驱驱动动的的水水磨、磨、水水力力驱驱动动的的水水碾碾 走马灯图：走马灯图：宋代宋代(绳索绳索)火箭火箭：三国三国飞空击贼震天雷炮飞空击贼震天雷炮神火飞鸦神火飞鸦 牛转绳轮凿井图牛转绳轮凿井图 指指南南车车三国马钧三国马钧 记记里里鼓鼓车车晋代晋代车上木人击鼓，行十里路，车上木人击镯车上木人击鼓，行十里路，车上木人击镯1）古埃及和古巴比伦机械发展较早 2)公元前3000年，古埃及出现金属工具3）公元前600年，古希腊出现对简单机械进行理论分析的科学家4）公元1000年

5、，英法等国开始兴办大学，培养专门人才5）公元1600年，西方社会进入文艺复兴时代6）公元17501850年，英国爆发工业革命 （二）世界机械发展史简介二）世界机械发展史简介 3 3 机械工程基本概念1、机械工程名词 2、制造业与机械工业 3、机械工程1。机机械械与与机机器器又定义：机械是机器和机构的统称。又定义：机械是机器和机构的统称。机械是现代社会进行生产和服务的五大要素机械是现代社会进行生产和服务的五大要素(即人、资即人、资金、能量、材料和机械）之一，金、能量、材料和机械）之一，并且材料的能量的生并且材料的能量的生产必须有机械的参与。产必须有机械的参与。1)机械机械1 机械工程名词2)机构

6、机构各组成部分间具有一定的相对运动的装置，能传递、各组成部分间具有一定的相对运动的装置，能传递、转换运动与动力，转换运动与动力，或实现某种特定的运动。或实现某种特定的运动。从广义角度讲，凡是能完成一定机械运动从广义角度讲，凡是能完成一定机械运动的装置都是机械。的装置都是机械。工程中，常把每一个具体的机械称为工程中，常把每一个具体的机械称为 机器。机机器。机器的真正含义是执行机械运动的装置，用来变器的真正含义是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量物料与信息。换或传递能量物料与信息。4)机器机器3)构件构件在机构中，在机构中，组成机构彼此间具有一定的相对组成机构彼此间具有一定的相对运动关系的基本

7、单元。运动关系的基本单元。组成机械的不可拆的基本单元，组成机械的不可拆的基本单元，也是制造过也是制造过程中的单个制件。程中的单个制件。通用件通用件专用零件专用零件5)零件零件机械的一部分，机械的一部分，为若干可以完成同一功能，为若干可以完成同一功能，而在结构上连接在一起、能协同工作的零件而在结构上连接在一起、能协同工作的零件的组合体。的组合体。6)部件部件机械加工中的加工对象。机械加工中的加工对象。7)工件工件按机械设计时的要求，按机械设计时的要求，将零件和部件连接成将零件和部件连接成机械产品的过程。机械产品的过程。8)装配装配9)其它概念其它概念设备设备装备装备生产或生活中所需要的各种器械产

8、品。生产或生活中所需要的各种器械产品。为生产、军事、生活等配备的设备、装置、为生产、军事、生活等配备的设备、装置、器材乃至技术力量等。器材乃至技术力量等。2 制造业与机械工业 1）制造、制造业及制造系统制造、制造业及制造系统2）机械工业）机械工业 认识世界，基本方法是“分析”，基本形式为“发现、揭示”。改造世界，基本方法是“综合”，基本形式为“发明、创造、改进”。软件硬件图1-3 制造系统结构特性 制造系统可视为若干硬件的集合体。为使硬件充分发挥效能，必须有软件支持。主要从技术角度出发，如何使转变过程更有效进行。获取阶段转变阶段分配阶段图1-4 制造系统的物质流原材料供应者原材料库存零件加工零

9、件库存装配成品库存最终用户需求订货信息生产计划信息进度计划信息作业计划信息生产结果数据生产控制信息生产技术信息产品设计信息综合生产计划生产进度计划作业计划生产实施生产控制产品设计工艺过程计划工艺过程信息计划阶段实施阶段控制阶段图1-6 制造系统的程序特性程序 一系列按时间和逻辑安排的步骤制造系统可视为生产离散型产品的工作程序 研究制造系统程序特性，主要从管理角度出发如何使生产活动达到最佳化。2.机械工业机械工业 机械工业是指制造业中从事机械设备或机械装置的行业.它包括各种机械、机床、工具、仪器、仪表等行业，目的为国民经济、国防建设以及科学技术的进步和发展提供先进的手段和装备。机械工业本身就是机

10、械制造业，它是制造业的基础！国民经济的装备部门！2 机械工程机械工程机械工程 就是研究、制造、使用、管理各类机器和各类机械设备与装置的 工程科学。机械工程 就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理论和实际问题的一门应用学科。（1）机械工程的主要内容1）建立和发展机械工程设计的新理论和新方法 2）研究、设计新产品3）研究新材料 4）研究机械产品的制造过程，提高制造精度、提高生产率5）加强机械产品的使用、维护与管理6）研究机械产品的人机工程学7）研究机械产品与能源及环境保护的关系（2）机械工程的学科分类机械

11、设计制造及其自动化专业 材料成型及控制工程专业 工业设计专业 过程装备与控制工程专业 工业工程专业 机械制造及其自动化 机械电子工程 机械设计及理论 材料成型及控制工程 机械类本科专业有：1机械的分类动力机械动力机械 交通运输机械交通运输机械 作业机械作业机械 机器人机器人 兵器兵器 民用生活机械民用生活机械信息机械信息机械2。机械分类4 机械的特征和机械的种类动力机械图把其它形式的能量转换为机械能输出的机械，统称动力机械把其它形式的能量转换为机械能输出的机械，统称动力机械1）电动机）电动机2）水轮机）水轮机3）风力机）风力机具有较大活动范围、以搬运为主要目的的机械，统称为交通运输机械具有较大

12、活动范围、以搬运为主要目的的机械，统称为交通运输机械1）汽车）汽车2）飞机）飞机3）船）船交通运输机械图作业机械分类1）各类加工机床各类加工机床2）农业机械农业机械3）林业机械林业机械4）矿山机械矿山机械6）化工机械化工机械7）工程机械工程机械8）纺织机械纺织机械9）印刷机械印刷机械10）包装机械包装机械11）食品机械食品机械12）钻探开采机械钻探开采机械13）医疗机械医疗机械14）办公机械办公机械5）冶金机械冶金机械作业机械能进行材料加工或处理、管理产品的机械，常按作业性质进行分类1）各类加工机床图）各类加工机床图电火花数控线切割机床电火花数控线切割机床 CJL06系列仪表车床系列仪表车床

13、2）农业机械图）农业机械图3）林业机械图）林业机械图MQ-G1300C贴面机贴面机 定向结构板生产线成套设备定向结构板生产线成套设备(部分部分)4）矿山机械图）矿山机械图轮式装载机轮式装载机 粉碎机粉碎机 双双转转子子反反击击式式破破碎碎机：机：双转子反击破碎机双转子反击破碎机5）冶金机械图）冶金机械图步进式高速冷床步进式高速冷床 冷轧机组及酸洗、冷轧机组及酸洗、卷取、分条机组设备卷取、分条机组设备 6）化工机械图）化工机械图发发 酵酵 罐罐 电加热反应锅电加热反应锅 WZI型外加热式真空蒸发器型外加热式真空蒸发器 ZJG型内加热搅拌真空干燥机型内加热搅拌真空干燥机板框压滤机板框压滤机振动筛振

14、动筛7）工程机械图）工程机械图8）纺织机械图）纺织机械图纺织机纺织机纺织机纺织机箭杆织机箭杆织机9）印刷机械图）印刷机械图罗兰百花罗兰百花(PAPVA)对开机对开机 海德堡（海德堡（M-OFFSET）四开机）四开机 10）包装机械图）包装机械图TM1400型半自动贴面机型半自动贴面机GR-300型家禽骨肉分离机型家禽骨肉分离机 11）食品机械图）食品机械图Unp-803 电动刨冰机电动刨冰机易拉罐封装口生产线易拉罐封装口生产线12）钻探开采机械图）钻探开采机械图ZQ80y型钻杆钳型钻杆钳 950-H旋转器旋转器 抽油机抽油机13）医疗机械图）医疗机械图NJP900型全自动硬胶囊填充机型全自动硬

15、胶囊填充机 ACM803呼吸机呼吸机ACM603麻醉机麻醉机14）办公机图14）办公机械图）办公机械图 机器人是一种新兴的自动化程度很高的机电一体化相结机器人是一种新兴的自动化程度很高的机电一体化相结合的智能系统。合的智能系统。兵器图 M3冲锋枪冲锋枪 兵器图兵器图民用生活机械图民用生活机械图民用生活机械图信息机械图信息机械图信息机械图2.机械的特征都是多个实体装配在一起的组合.各实体间具有确定的相对运动和力的传递.能进行能量转换,或完成有效机械功.还有些装置或器械,其组成件之间没有相对运动,也没有机械能的转换和利用,如凝汽器、换热器、反应塔、压力容器等，但由于它们是通过机械加工而制成的产品，

16、也属于机械范畴。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。研制和提供用以生产各种产品的机械，包括应用于第一产业的农、林、牧、渔业机械和矿山机械，以及应用于第二产业的各种重工业机械和轻工业机械。研制和提供从事各种服务的机械，包括交通运输机械、物料搬运机械、办公机械、医疗器械、通风、采暖和空调设备、除尘、净化、消声等环境保护设备等。研制和提供家庭和个人生活中应用的机械，如洗衣机、冰箱、钟表、照相机、运动器械等。研制和提供各种机械武器5 机

17、械工程的服务领域与工作内容1.机械工程的服务领域建立和发展可以实际地和直接地应用于机械工程的工程理论基础。研究、设计和发展新的机械产品，不断改进现有机械产品和生产新一代机械产品，以适应当前和将来的需要。机械产品的生产。机械制造企业的经营和管理。机械产品的应用。研究机械产品在制造过程中，尤其是在使用中所产生的环境污染和自然资源过度耗费方面的问题及其处理措施。2.工作内容机械工程的工程理论基础 例如例如:研究力和运动的工程力学和流体力学；研究力和运动的工程力学和流体力学；研究金属和非金属材料的性能，及其应用的工程材料研究金属和非金属材料的性能，及其应用的工程材料学；学；研究热能的产生、传导和转换的

18、热力学；研究热能的产生、传导和转换的热力学；研究各类有独立功能的机械元件的工作原理、结构、研究各类有独立功能的机械元件的工作原理、结构、设计和计算的机械原理和机械零件学；设计和计算的机械原理和机械零件学；研究金属和非金属的成形和切削加工的金属工艺学和研究金属和非金属的成形和切削加工的金属工艺学和非金属工艺学等等。非金属工艺学等等。研究工程分析方法理论、方法研究工程分析方法理论、方法 研究产品设计理论、方法研究产品设计理论、方法机械产品的生产包括：生产设施的规划和实现；生产计划的制订和生产调度；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

19、品质量进行有效的控制。回首页回首页退出退出回首页回首页退出退出596、机械工程与电气工程及其自动化 发电、变电、输电部分的机械与电气部分 微机、单片机、PLC中的电气控制回首页回首页退出退出回首页回首页退出退出60 电气设备 作用：启停机组、调整负荷、切换设备和线路、监视主要设备的运行状态、发生异常故障时及时处理等。目的：满足电力生产和保证电力系统运行的安全稳定性和经济性。回首页回首页退出退出回首页回首页退出退出61分类 一次设备：对电能进行生产、变换、输送、分配和使用的设备，包括如下设备：生产和转换电能的设备；接通或断开电路的开关电器；限制故障电流和防御过电压的保护电器；载流导体 互感器 无

20、功补偿设备 接地装置回首页回首页退出退出回首页回首页退出退出62生产和转换电能的设备发电机变压器电动机一次设备回首页回首页退出退出回首页回首页退出退出63开关电器断路器隔离开关熔断器回首页回首页退出退出回首页回首页退出退出64限流电器普通电抗器分裂电抗器回首页回首页退出退出回首页回首页退出退出65载流导体母 线架空线电缆线回首页回首页退出退出回首页回首页退出退出66补偿设备调相机电容器静止补偿器消弧线圈并联电抗器回首页回首页退出退出回首页回首页退出退出67互感器电流互感器电压互感器电子式电容式电磁式回首页回首页退出退出回首页回首页退出退出68防御过电压设备避雷线避雷器避雷针回首页回首页退出退出

21、回首页回首页退出退出69分类二次设备：对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备，主要包括如下设备:测量表计继电保护及自动装置直流电源设备操作电器、信号设备及控制电缆回首页回首页退出退出回首页回首页退出退出70测量表计绝缘监察装置控制和信号装置继电保护和自动装置直流电源设备电力载波通信设备手动自动控制信号反映设备事故或异常状态继电保护自动装置切除故障元件自动调节蓄电池硅整流事故照明开关电器的操作保护和自动装置直流电机二次设备回首页回首页退出退出回首页回首页退出退出71电气接线和装置 1.电气接线 在发电厂和变电站中，根据各种电气设备的作用及要求，按一定的方式用导体连接成一个整体

22、，构成通路，实现发供电，称为电气接线。一次电路（电气主接线）：由一次设备，如发电机、变压器、断路器等，按预期的生产流程所连成的电路。二次电路（二次接线）：由二次设备所连成的电路。u电气主接线：表明电能汇集和分配的关系以及各种 运行方式。回首页回首页退出退出回首页回首页退出退出72回首页回首页退出退出回首页回首页退出退出73在发电机出口侧，通过高压熔断器接有三组电压互感器和一组避雷器；在发电机出口侧和中性点侧，每相装有CT4只；发电机中性点接有中性点接地变压器；高压厂用变压器高压侧，每相装有CT4只。电气主接线的特点回首页回首页退出退出回首页回首页退出退出74微机 通过微机实现继电保护其中微机保

23、护的硬件（机械部分）包括：1、数据采集系统 电压形成电路、采样保持电路、模拟低通滤波器等。2、微型主系统3、开关量的输入/输出系统回首页回首页退出退出回首页回首页退出退出75 通过将微型机、控制器等器件作为核心部分构成的继电保护。以微型机为载体，用相应的软件编程使微型机具有某种特定的功能实现继电保护准确动作。例如：实现距离保护、过流保护、自动重合闸等。回首页回首页退出退出回首页回首页退出退出76单片机 通过单片机实现对各种控制要求 其中单片机包括：运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成。通过对单片机为载体，根据控制要求对相应软件对其编程并烧录至单片机，使单片机具有某种特定的功能。例如：交通灯

24、、小车控制、流水灯。回首页回首页退出退出回首页回首页退出退出77PLC PLC=Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分。回首页回首页退出退出回首页回首页退出退出78 PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。PLC已经广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，它具有高可靠性、抗干扰能力强、功能强大、灵活，易学易用、体积小，重量轻，价格便宜的特点。回首页回首页退出退出回首页回首页退出退出79总结机械是电气的载体，电气是机械的灵魂。80写在最后写在最后成功的基础在于好的学习习惯成功的基础在于好的学习习惯The foundation of success lies in good habits谢谢大家荣幸这一路，与你同行ItS An Honor To Walk With You All The Way讲师：XXXXXX XX年XX月XX日