【正文】 第 1章 緒 論 □ 機(jī)械的基本概況 □ 機(jī)械工程的涵義 □ 機(jī)械工程發(fā)展 第 1章 緒 論 □ 機(jī)械工業(yè)的地位 □ 我國(guó)機(jī)械制造業(yè)現(xiàn)狀 □ 21世紀(jì)的機(jī)械工程 機(jī)械的基本概況 機(jī)構(gòu)是由兩個(gè)以上的構(gòu)件通過(guò)活動(dòng)連接以實(shí)現(xiàn)規(guī)定運(yùn)動(dòng)的組合體 ,其各組成部分之間具有一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)用來(lái)傳遞 、 轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力 ,或?qū)崿F(xiàn)某種特定的運(yùn)動(dòng) 。 機(jī)器是由一個(gè)或一個(gè)以上的機(jī)構(gòu)組成 ,具有確定機(jī)械運(yùn)動(dòng)并完成一定有用工作過(guò)程的裝置 。 機(jī)械的基本名詞 機(jī)械的基本概況 圖 11所示為內(nèi)燃機(jī)機(jī)構(gòu) ,活塞 2在氣缸 1內(nèi)做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng) ,通過(guò)連桿 3帶動(dòng)曲軸 4做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) ,輸出動(dòng)力 ,同時(shí)通過(guò)齒輪 6帶動(dòng)凸輪軸 7旋轉(zhuǎn) ,由凸輪軸 7推動(dòng)頂桿 8做上下運(yùn)動(dòng) ,開(kāi)啟或關(guān)閉進(jìn)、排氣門(mén)。 圖 11 內(nèi)燃機(jī)機(jī)構(gòu) a)模型 b)簡(jiǎn)圖 1— 氣缸 2— 活塞 3— 連桿 4— 曲軸 6— 齒輪 7— 凸輪軸 8— 頂桿 機(jī)械的基本概況 機(jī)械是機(jī)構(gòu)和機(jī)器的總稱 。 設(shè)計(jì)機(jī)械的目的是完成預(yù)定的機(jī)械運(yùn)動(dòng)及特定的動(dòng)作 。一般來(lái)說(shuō) ,每一種復(fù)雜機(jī)械都由三大部分組成 :一是 原動(dòng)部分 ,它是機(jī)械動(dòng)力的來(lái)源 。二是 工作部分 ,它處于傳動(dòng)路線的終點(diǎn) ,完成機(jī)械的預(yù)定動(dòng)作 。三是 傳動(dòng)部分 ,它是把原動(dòng)機(jī)件的運(yùn)動(dòng)和功率傳遞給工作部分的中間環(huán)節(jié) 。 現(xiàn)代機(jī)械中又增加了第四個(gè)部分 ,即 自動(dòng)控制部分 。 機(jī)械的基本概況 機(jī)械是由零件、構(gòu)件和部件組成的。 1)零件 。 零件分為兩類 :一類是組成機(jī)械的不可拆的基本單元 ,也是機(jī)械制造過(guò)程中的單個(gè)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(jī)械中 ,并能表示此種機(jī)械的特點(diǎn) . 2)構(gòu)件 。 構(gòu)件是在機(jī)構(gòu)中組成機(jī)構(gòu)彼此間具有一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的基本單元 。 3)部件 。 部件是機(jī)械的一部分 ,為可以完成同一功能而在結(jié)構(gòu)上連接在一起 、 能協(xié)同工作的零件的組合體 。 機(jī)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(fù)運(yùn)動(dòng)通過(guò)連桿轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 圖 12 活塞與連桿結(jié)構(gòu) 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(qiáng)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(jī)械的基本概況 兩個(gè)共同特征 : 1)它們是一種人為的實(shí)物構(gòu)件的組合。 2)它們各部分之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 機(jī)器除了具備上述兩個(gè)特征外 ,還必須具備第三個(gè)特征 :能代替人類完成有用的機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能 。所以 ,機(jī)器是能轉(zhuǎn)換機(jī)械能或完成有用機(jī)械功的機(jī)構(gòu)。 機(jī)械的特征及種類 機(jī)械的基本概況 機(jī)械的種類繁多 ,機(jī)械制造產(chǎn)品遍及人們的生活、生產(chǎn)、社會(huì)活動(dòng)的方方面面。當(dāng)今 ,機(jī)械幾乎已進(jìn)入到人類活動(dòng)的一切領(lǐng)域 ,從簡(jiǎn)單小巧的剃須刀到復(fù)雜龐大的航天飛機(jī) ,門(mén)類繁多、結(jié)構(gòu)不同、用途各異。機(jī)械按功能 ,可分為動(dòng)力機(jī)械、油料搬運(yùn)機(jī)械、粉碎機(jī)械等 。按服務(wù)的產(chǎn)業(yè) ,可分為農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山機(jī)械、紡織機(jī)械等 。按工作原理 ,可分為熱力機(jī)械、流體機(jī)械、仿生機(jī)械等。 機(jī)械的基本概況 考慮到分類的科學(xué)性和普適性 ,以及科學(xué)原理應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)的共性 ,這里以“大工程”為背景 ,參照 《 中國(guó)大百科全書(shū) 機(jī)械工程卷 》 ,采用混合分類法將機(jī)械進(jìn)行分類。具體分類見(jiàn)表 11。 表 11 機(jī)械的種類 動(dòng)力機(jī)械 原動(dòng)機(jī) 熱力發(fā)動(dòng)機(jī) (柴油機(jī)、汽油機(jī)、煤氣機(jī) )、燃汽輪機(jī)、風(fēng)力機(jī)、水力機(jī)等 二次動(dòng)力機(jī) 電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)液壓機(jī)等 工藝類 機(jī)械 機(jī)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(jī)床 :電火花、超聲波、激光束、離子束、電子束、爆炸成形、化學(xué)加工 (光刻、照相制版 )、擠壓成形等 壓力加工機(jī)械 鍛錘、壓力機(jī)、沖壓設(shè)備、軋機(jī)等 鑄造焊接機(jī)械 造型機(jī)、焊接機(jī)、切割機(jī) 熱處理設(shè)備 各種熱處理裝置及熱處理成套設(shè)備 起重機(jī)械 起重機(jī)、吊車等 交通運(yùn)輸機(jī)械 汽車、無(wú)軌電車、摩托車、自行車、機(jī)車、船舶、輸送機(jī)、倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備、裝卸機(jī)等 化工機(jī)械 化工反應(yīng)設(shè)備 (壓力容器等 )、物料輸送設(shè)備(泵、壓縮機(jī)、通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī) )、分離設(shè)備 (各種塔設(shè)備 )等 機(jī)械的基本概況 產(chǎn)業(yè)機(jī)械 農(nóng)業(yè)機(jī)械 耕作機(jī)械、水井鉆機(jī)、種植機(jī)械、收獲機(jī)械、植保機(jī)械、施肥機(jī)械、農(nóng)田排灌機(jī)械、飼料加工機(jī)械、農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械等 林業(yè)機(jī)械 營(yíng)林機(jī)械 (挖坑機(jī)、作床機(jī)、插條機(jī)、越苗機(jī)、植樹(shù)機(jī) )、伐區(qū)作業(yè)聯(lián)合機(jī)、林業(yè)起重輸送機(jī)械等 礦山機(jī)械 采掘機(jī)械 (采掘機(jī)械、掘進(jìn)機(jī)械 )、采煤機(jī)械、石油鉆采機(jī)械、選礦機(jī)械 (破碎機(jī)械、粉磨機(jī)械、篩分機(jī)械、分選機(jī)械、脫水機(jī)械等 ) 冶金機(jī)械 煉鐵機(jī)械、煉鋼機(jī)械、軋鋼機(jī)械 紡織機(jī)械 紡織機(jī)械、織選機(jī)械、印染機(jī)械等 工程機(jī)械 推土機(jī)、挖土機(jī)等 建筑機(jī)械 混凝土機(jī)等 食品機(jī)械 糧食機(jī)械、調(diào)味品加工機(jī)械、蛋品加工機(jī)械、果蔬加工及保鮮機(jī)械、制糖機(jī)械、制鹽機(jī)械、罐頭機(jī)械、釀酒機(jī)械、飲料機(jī)械、乳制品加工機(jī)械、食品和冷凍食品加工機(jī)械、包裝機(jī)械、肉類加工機(jī)械等 輕工機(jī)械 煙草機(jī)械、印刷機(jī)械、飲食炊事機(jī)械、制革機(jī)械、文體用品機(jī)械、橡膠機(jī)械、塑料機(jī)械等 其他機(jī)械 信息機(jī)械 (計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、繪圖機(jī) )、仿生機(jī)械、機(jī)器人等 機(jī)械的基本概況 所謂 制造 ,即為人類按照市場(chǎng)需求 ,運(yùn)用主觀掌握的知識(shí)和技能 ,借助于手工或可以利用的客觀物質(zhì)工具 ,采用有效的工藝方法和必要的能源 ,將原材料轉(zhuǎn)化為最終物質(zhì)產(chǎn)品并投放市場(chǎng)的全過(guò)程。 制造業(yè)是指將制造資源 ,包括物料、設(shè)備、工具、資金、技術(shù)、信息和人力等 ,通過(guò)制造過(guò)程轉(zhuǎn)化為可供人們使用和消費(fèi)的產(chǎn)品的行業(yè) 。 制造業(yè)與機(jī)械工業(yè) 機(jī)械的基本概況 根據(jù) 《 國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類 》 (GB/T 4754— 2023)的規(guī)定 ,我國(guó)制造業(yè)分為農(nóng)副食品加工業(yè)、食品制造業(yè)、飲料制造業(yè)等 30個(gè)種類 ,見(jiàn)表 12。 代碼 類別名稱 代碼 類別名稱 13 農(nóng)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(guó)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(fù)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(shè)備制造業(yè) 26 化學(xué)原料及化學(xué)