【正文】 第 1章 緒 論 □ 機械的基本概況 □ 機械工程的涵義 □ 機械工程發(fā)展 第 1章 緒 論 □ 機械工業(yè)的地位 □ 我國機械制造業(yè)現(xiàn)狀 □ 21世紀的機械工程 機械的基本概況 機構是由兩個以上的構件通過活動連接以實現(xiàn)規(guī)定運動的組合體 ,其各組成部分之間具有一定的相對運動用來傳遞 、 轉換運動與動力 ,或實現(xiàn)某種特定的運動 。 機器是由一個或一個以上的機構組成 ,具有確定機械運動并完成一定有用工作過程的裝置 。 機械的基本名詞 機械的基本概況 圖 11所示為內燃機機構 ,活塞 2在氣缸 1內做直線往復運動 ,通過連桿 3帶動曲軸 4做回轉運動 ,輸出動力 ,同時通過齒輪 6帶動凸輪軸 7旋轉 ,由凸輪軸 7推動頂桿 8做上下運動 ,開啟或關閉進、排氣門。 圖 11 內燃機機構 a)模型 b)簡圖 1— 氣缸 2— 活塞 3— 連桿 4— 曲軸 6— 齒輪 7— 凸輪軸 8— 頂桿 機械的基本概況 機械是機構和機器的總稱 。 設計機械的目的是完成預定的機械運動及特定的動作 。一般來說 ,每一種復雜機械都由三大部分組成 :一是 原動部分 ,它是機械動力的來源 。二是 工作部分 ,它處于傳動路線的終點 ,完成機械的預定動作 。三是 傳動部分 ,它是把原動機件的運動和功率傳遞給工作部分的中間環(huán)節(jié) 。 現(xiàn)代機械中又增加了第四個部分 ,即 自動控制部分 。 機械的基本概況 機械是由零件、構件和部件組成的。 1)零件 。 零件分為兩類 :一類是組成機械的不可拆的基本單元 ,也是機械制造過程中的單個制件 ,如齒輪 、 軸等 。另一類則是專用零件 ,它僅適用于一定類型的機械中 ,并能表示此種機械的特點 . 2)構件 。 構件是在機構中組成機構彼此間具有一定相對運動關系的基本單元 。 3)部件 。 部件是機械的一部分 ,為可以完成同一功能而在結構上連接在一起 、 能協(xié)同工作的零件的組合體 。 機械的基本概況 如圖 12所示 ,活塞連桿部件由 17種零件組成 ,它的功能就是把活塞的往復運動通過連桿轉換為曲軸的旋轉運動。 圖 12 活塞與連桿結構 1— 頂部 2— 環(huán)槽部 3—裙部 4— 環(huán)岸 5— 環(huán)槽 6— 銷座 7— 加強筋 8—卡環(huán)槽 9— 泄油孔與泄油槽 10— 活塞銷套 11—連桿小頭 12— 連桿身 13— 連桿大頭 14— 連桿軸承 15— 連桿螺母 16— 連桿軸承蓋 17— 連桿螺栓 機械的基本概況 兩個共同特征 : 1)它們是一種人為的實物構件的組合。 2)它們各部分之間具有確定的相對運動。 機器除了具備上述兩個特征外 ,還必須具備第三個特征 :能代替人類完成有用的機械功或轉換機械能 。所以 ,機器是能轉換機械能或完成有用機械功的機構。 機械的特征及種類 機械的基本概況 機械的種類繁多 ,機械制造產品遍及人們的生活、生產、社會活動的方方面面。當今 ,機械幾乎已進入到人類活動的一切領域 ,從簡單小巧的剃須刀到復雜龐大的航天飛機 ,門類繁多、結構不同、用途各異。機械按功能 ,可分為動力機械、油料搬運機械、粉碎機械等 。按服務的產業(yè) ,可分為農業(yè)機械、礦山機械、紡織機械等 。按工作原理 ,可分為熱力機械、流體機械、仿生機械等。 機械的基本概況 考慮到分類的科學性和普適性 ,以及科學原理應用于多個行業(yè)的共性 ,這里以“大工程”為背景 ,參照 《 中國大百科全書 機械工程卷 》 ,采用混合分類法將機械進行分類。具體分類見表 11。 表 11 機械的種類 動力機械 原動機 熱力發(fā)動機 (柴油機、汽油機、煤氣機 )、燃汽輪機、風力機、水力機等 二次動力機 電動機、電動液壓機等 工藝類 機械 機床 車床、銑床、刨床、磨床、鉆床、鏜銑床、拉床、鋸床 ,以及特種加工機床 :電火花、超聲波、激光束、離子束、電子束、爆炸成形、化學加工 (光刻、照相制版 )、擠壓成形等 壓力加工機械 鍛錘、壓力機、沖壓設備、軋機等 鑄造焊接機械 造型機、焊接機、切割機 熱處理設備 各種熱處理裝置及熱處理成套設備 起重機械 起重機、吊車等 交通運輸機械 汽車、無軌電車、摩托車、自行車、機車、船舶、輸送機、倉儲設備、裝卸機等 化工機械 化工反應設備 (壓力容器等 )、物料輸送設備(泵、壓縮機、通風機、鼓風機 )、分離設備 (各種塔設備 )等 機械的基本概況 產業(yè)機械 農業(yè)機械 耕作機械、水井鉆機、種植機械、收獲機械、植保機械、施肥機械、農田排灌機械、飼料加工機械、農產品加工機械等 林業(yè)機械 營林機械 (挖坑機、作床機、插條機、越苗機、植樹機 )、伐區(qū)作業(yè)聯(lián)合機、林業(yè)起重輸送機械等 礦山機械 采掘機械 (采掘機械、掘進機械 )、采煤機械、石油鉆采機械、選礦機械 (破碎機械、粉磨機械、篩分機械、分選機械、脫水機械等 ) 冶金機械 煉鐵機械、煉鋼機械、軋鋼機械 紡織機械 紡織機械、織選機械、印染機械等 工程機械 推土機、挖土機等 建筑機械 混凝土機等 食品機械 糧食機械、調味品加工機械、蛋品加工機械、果蔬加工及保鮮機械、制糖機械、制鹽機械、罐頭機械、釀酒機械、飲料機械、乳制品加工機械、食品和冷凍食品加工機械、包裝機械、肉類加工機械等 輕工機械 煙草機械、印刷機械、飲食炊事機械、制革機械、文體用品機械、橡膠機械、塑料機械等 其他機械 信息機械 (計算機、打印機、復印機、傳真機、繪圖機 )、仿生機械、機器人等 機械的基本概況 所謂 制造 ,即為人類按照市場需求 ,運用主觀掌握的知識和技能 ,借助于手工或可以利用的客觀物質工具 ,采用有效的工藝方法和必要的能源 ,將原材料轉化為最終物質產品并投放市場的全過程。 制造業(yè)是指將制造資源 ,包括物料、設備、工具、資金、技術、信息和人力等 ,通過制造過程轉化為可供人們使用和消費的產品的行業(yè) 。 制造業(yè)與機械工業(yè) 機械的基本概況 根據(jù) 《 國民經(jīng)濟行業(yè)分類 》 (GB/T 4754— 2023)的規(guī)定 ,我國制造業(yè)分為農副食品加工業(yè)、食品制造業(yè)、飲料制造業(yè)等 30個種類 ,見表 12。 代碼 類別名稱 代碼 類別名稱 13 農副食品加工業(yè) 18 紡織服裝、鞋、帽制造業(yè) 14 食品制造業(yè) 19 皮革毛皮羽毛 (絨 )及其制品業(yè) 15 飲料制造業(yè) 20 木材加工及木竹藤棕草制品業(yè) 16 煙草制品業(yè) 21 家具制造業(yè) 17 紡織業(yè) 22 造紙及紙制品業(yè) 表 12 我國制造業(yè)分類 代碼 類別名稱 代碼 類別名稱 23 印刷業(yè)和記錄媒介的復制 33 有色金屬冶煉及壓延加工業(yè) 24 文教體育用品制造業(yè) 34 金屬制品業(yè) 25 石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè) 35 通用設備制造業(yè) 26 化學原料及化學