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第一章 机械工程概述 第一章 机械工程概述 1.1 科学和工程 第一章 机械工程概述 第一章 机械工程概述 第一章 机械工程概述 1.2 机械与机械工程 第一章 机械工程概述 1.2 机械与机械工程 第一章 机械工程概述 1.2 机械与机械工程 第一章 机械工程概述 1.2 机械与机械工程 第一章 机械工程概述 1.2 机械与机械工程 热机 热机是利用燃料燃烧时产生的能量对外做功的机器。是依靠由某些热力学过程组成的特定热力学循环进行工作的。 内燃机 内燃机是热机的一种，能将燃料的化学能转化机械能。 一般的实现方式为，燃料与空气混合燃烧，产生热能，气体受热膨胀，通过机械装置转化为机械能对外做功。 内燃机有非常广泛的应用，汽车、船舶、飞机、火箭等的发动机基本都是内燃机，其最常见的例子即为车用汽油机与柴油机。 内燃机的燃烧气体同时也是工作介质，比如汽油机中，汽油燃烧后的气体直接推动活塞做功。 与此相对，燃料不作为工作介质的热机则称为外燃机，比如蒸汽机的工作介质（蒸气）并不是燃料。 蒸汽机 蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命。直到20世纪初，它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。[1] 汽轮机 汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。又称蒸汽透平。主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要 。 发电机 发电机，1831年9月23日由法拉第发明，是将机械能转变成电能的电机。通常由汽轮机、水轮机或内燃机驱动。电能是现代社会最主要的能源之一。 电动机 电动机（Motors）是把电能转换成机械能的设备，它是利用通电线圈在磁场中受力转动的现象制成，分布于各个用户处，电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机，电力系统中的电动机大部分是交流电机，可以是同步电机或者是异步电机（电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速）。电动机主要由定子与转子组成。通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线（磁场方向）方向有关。 液压机 液压机是一种以液体为工作介质，根据帕斯卡原理制成的用于传递能量以实现各种工艺的机器。 液压机一般由本机（主机）、动力系统及液压控制系统三部分组成。 液压机分类有阀门液压机，液体液压机，工程液压机。 第一章 机械工程概述 1.2 机械与机械工程 15-16世纪以前，机械工程的发展非常缓慢。 18世纪后期，蒸汽机的应用从采矿业推广到纺织、食品、冶金等行业，促进了机械工程的大发展，并逐渐发展成为一门有理论指导的、系统的较独立的工程技术。 机械工程是促成18—19世纪的工业革命以及资本主义机械大生产的主要技术因素。 第一章 机械工程概述 第一章 机械工程概述 1.2 机械与机械工程 燃气轮机 燃气涡轮发动机（Gas turbine engine或Combustion turbine engine）或称燃气轮机，是属于热机的一种发动机。 燃气轮机可以是一个广泛的称呼，基本原理大同小异，包括涡轮喷射引擎等等都包含在内。而一般所指的燃气涡轮引擎，通常是指用于船舶（以军用作战舰艇为主）、车辆（通常是体积庞大可以容纳得下燃气涡轮机的车种，例如坦克、工程车辆等）、发电机组等的。 与推进用的涡轮发动机不同之处，在于其涡轮机除了要带动压缩机外，还会另外带动传动轴，传动轴再连上车辆的传动系统、船舶的螺旋桨或发电机等。 热机 热机是利用燃料燃烧时产生的能量对外做功的机器。是依靠由某些热力学过程组成的特定热力学循环进行工作的。 喷气发动机 喷气发动机（Jet engine）是一种通过加速和排出的高速流体做功的热机或电机，使燃料燃烧时产生的气体高速喷射而产生动力。 大部分喷气发动机都是依靠牛顿第三定律工作的内燃机。 第一章 机械工程概述 第一章 机械工程概述 1.2 机械与机械工程 第一章 机械工程概述 1.2 机械与机械工程 第一章 机械工程概述 第一章 机械工程概述 1.2 机械与机械工程 第一章 机械工程概述 1.2 机械与机械工程 第一章 机械工程概述 1.2 机械与机械工程 第一章 机械工程概述 1.2 机械与机械工程 第一章 机械工程概述 1.2 机械与机械工程 第一章 机械工程概述 1.3 机械工程学科简介 第一章 机械工程概述 1.3 机械工程学科简介 图1-3 瓦特旋转式蒸汽机 图1-4 空气喷气发动机和火箭 1.2.3 机械工程的发展过程 二、机械加工技术的发展 1、加工对象 工业革命以前，机械大都是木结构的，由木工手工制成。金属(主要是钢、铁)仅是木结构机械上的