機械工程概論

機械工程概論

機械專業(yè)是以有關(guān)的自然科學和技術(shù)科學為理論基礎(chǔ)，結(jié)合生產(chǎn)實踐中的技術(shù)經(jīng)驗，研究和解決在開發(fā)、設(shè)計、制造、安裝、運用和修理各種機械中的全部理論和實際問題的應(yīng)用學科。從分類來看，傳統(tǒng)機械有三類：一個是以人力和畜力為主要動力的簡單工具；石器時代人類制造和使用的各種石斧、石錘和木質(zhì)、皮質(zhì)的簡單工具。

幾千年前，人類已創(chuàng)制了用于谷物脫殼和粉碎的臼和磨，用于提水的桔槔和轆轤，裝有輪子的車，航行于江河的船及槳、櫓、舵等。所用的動力由人力發(fā)展到畜力、風力和水力。二是以蒸汽機為動力的蒸汽機械；7世紀以后，資本主義商品經(jīng)濟在英、法等國迅速發(fā)展，許多人致力于改進各產(chǎn)業(yè)所需要的工作機械和研制新的動力機械——蒸汽機。1765年，J.瓦特發(fā)明了有分開凝汽器的蒸汽機，降低了燃料消耗率。1781年，瓦特又創(chuàng)制出提供回轉(zhuǎn)動力的蒸汽機，擴大了蒸汽機的應(yīng)用范圍。18世紀后期，蒸汽機的應(yīng)用從采礦業(yè)推廣到紡織、面粉和冶金等行業(yè)。制作機械的主要材料逐漸從木材改為金屬。機械制造工業(yè)開始形成，并逐漸成為重要產(chǎn)業(yè)。蒸汽機的發(fā)明和發(fā)展，促進礦業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)、鐵路和搬運機械動力化。幾乎成為19世紀唯一的動力源。三是以一般電動機為主要動力來源的電子機械；20世紀初，出現(xiàn)了高效率、高轉(zhuǎn)速、大功率的汽輪機，也出現(xiàn)了適應(yīng)各種水力資源的大、小功率的水輪機。19世紀后期發(fā)明的內(nèi)燃機經(jīng)過逐年改進，成為輕而小、效率高、易于操縱并可隨時啟動的原動機。蒸汽機及其鍋爐、凝汽器和冷卻水系統(tǒng)等體積龐大、笨重，應(yīng)用不便，慢慢被內(nèi)燃機所淘汰。19世紀末，電力供應(yīng)系統(tǒng)和電動機開始發(fā)展和推廣。

20世紀初，電動機已在工業(yè)生產(chǎn)中取代了蒸汽機，成為驅(qū)動各種工作機械的基本動力。發(fā)電站初期應(yīng)用蒸汽機為原動機；內(nèi)燃機最初用于驅(qū)動沒有電力供應(yīng)的陸上工作機械，以后又用于汽車、移動機械（如拖拉機、挖掘機械等）和輪船，20世紀中期開始用于鐵路機車。內(nèi)燃機和以后發(fā)明的燃氣輪機和噴氣發(fā)動機，還是飛機、航天器等成功發(fā)展的基礎(chǔ)技術(shù)因素之一。然后進入20世紀末機電一體化，控制電動機的出現(xiàn)使現(xiàn)代機械快速發(fā)展；微電子裝置、傳感器和執(zhí)行機構(gòu)與機械本體裝置的結(jié)合，使的自動生產(chǎn)線成為可能，同時機械加工（包括鑄造、鍛壓、焊接、熱處理等技術(shù)及其設(shè)備以及切削加工技術(shù)和機床、刀具、量具等）迅速發(fā)展，從而保證了發(fā)展生產(chǎn)所需要的各種機械裝備供應(yīng)。與此同時機械精密加工技術(shù)也得到了快速的發(fā)展。

現(xiàn)代運輸與通訊的高度發(fā)展，使得生產(chǎn)資料及產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)的流通流動更為快速，因此制造業(yè)得到了空前的發(fā)展，而制造業(yè)所需的制造技術(shù)和裝備是人類生產(chǎn)活動最基本的生產(chǎn)資料。制造業(yè)所需要的技術(shù)與信息技術(shù)，特別是與計算機的緊密結(jié)合，使得機械的要求更為復雜而先進。隨著信息技術(shù)、高新技術(shù)的迅猛發(fā)展和資本的國際化，世界已進入了全球化經(jīng)濟時代。機械設(shè)計的技術(shù)較以往更遠，更高，更新，更廣，同時因為知識在經(jīng)濟發(fā)展中的作用越來越大。市場要靠更新和更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品去占領(lǐng)，所以根據(jù)不斷變化的市場增強產(chǎn)品的科技含量，開發(fā)新產(chǎn)品快速響應(yīng)市場的需求。這樣生產(chǎn)所需的機械也需要不斷地的提高，用現(xiàn)代化得設(shè)計理論與方法去設(shè)計機械，優(yōu)化機械系統(tǒng)的總體性能，并達到以下目標：1、功效實用性2、系統(tǒng)可靠性3、運行穩(wěn)定性4，人機安全性5、環(huán)境無害性6、易操作性7、結(jié)構(gòu)工藝性8、技術(shù)經(jīng)濟型9、造型藝術(shù)性10、設(shè)計規(guī)范性。

在學習機械類專業(yè)時，我們應(yīng)該對一些基本的制造工藝和制造技術(shù)進行學習，如鑄造、塑性成形、焊接、切屑加工表面加工等，它們的工藝參數(shù)、工藝特點、能達到的精度。通過對這些不同加工方法的學習，學會加工不同部件用不同的加工方法，便于以后在自己設(shè)計機械的時候，選擇適當?shù)募庸し椒ǎ瑥亩�使制造出來的機械滿足需要。機械工程從古代工匠的摸索實踐發(fā)展到今天的科學理論，從自動化生產(chǎn)機器到包括電子流體，從生物工程機械以及環(huán)境

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