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项目一 　 机 械 概 述 §1 - 1 　 机器的组成 机器是现代社会生产劳动的主要工具之—，是社会生产力发展水平的重要标志。 一、机器和机构 1． 机器 机器的种类繁多，如电动机、机床、机器人、汽车等。它们的结构形式和用途虽各不相同 ， 但从其组成、运动和功能角度看，却具有下列共同特征： (1) 机器是人工的物体组合； (2) 各部分 ( 实体 ) 之间具有确定的相对运动； (3) 能够转换或传递能量、物料和信，代替或减轻人类的劳动。 同时具有上述三个特征的机械称为机器。 2． 机构 机构是人工的物体组合，各部分之间具有一定的相对运动。 机器与机构的区别主要是：机器能完成有用的机械功或转换机械能，而机构只是完成传递运动、力或改变运动形式的实体组合。机器包含着机构，机构是机器的主要组成部分。一部机器可以只含有一个机构或多个机构。 3． 机械 机器和机构的总称。 4． 构件、零件 构件是指相互之间能作相对运动的机件 ( 如 实体 ) 。例如 ， 带传动机构中 ( 图 1 - 1 ) ， 小 带 轮通 过 V 带带 动 大 带轮 ， 大、小 带轮与 V 带之间都有相对运动 ， 均是构件 ； 而每个带轮与其轴 ， 以及联 系带 轮与轴 的键 ， 相 互之 间没有 相对 运动 ， 所以 不能 看 成是构件。带轮、 键分别作为带轮构件系 统的制造 单元 ， 叫轴、 做零件。零件制成 之后 组合 成构 件。构 件可 以 由一 个零 件 组 成 ， 也可以由一组零件组成。 实体。机构是机器的重要组成部分。机器和机构统称为机械。 二、机器组成的四部分 机器的功能需要多种机构配合才能完成。按照各部分实体的不同功能 ， 一台完整的机器 ， 通 ?2? 图 1 - 1 　 带传动机构 构件是运动的单元 ， 零件是制造的单元 ， 零件组成构件。构件是组成机构的各个相对运动的 常由以下四个部分组成。 1． 原动机部分 原动机部分也称动力装置 ， 其作用是把其他形式的能量转变成机械能 ， 以驱动机器各部分运 动、工作。它是机器完成预定功能的动力源 ， 常用的有电动机和内燃机等。 2． 执行部分 执行部分也称工作部分 ( 装置 ) 。它是机器中直接 完成具 体工 作任务 的部 分 ， 例如汽 车的 车 轮、缝纫机的机头等。 3． 传动部分 ( 装置 ) 这部分是原动机到工作机构之间的联系机构 ， 用以 完成运 动和 动力 的传递 和转 换。利用 它 可以减速、增速、调速 ， 改变转矩以及运动形式等 ， 从而满足工作机构的各种要求。传动机构在各 种机器中占有重要地位 ， 对机器的结构和外形都有重大影响。 4． 操纵或控制部分 这部分的作用是显示和反映机器的运行位置和 状态 ， 控制 机器 正常 运行和 工作。控 制装 置 可采用机械、电子、电气、光波等。 简单的机器一般由上述的前三部分组成 ， 有的 甚至只 有原 动机 和执行 部分 ， 如 水泵、排风 扇 等。而现代新型的自动化机器 ， 如数控机床、加工中心 等 ， 控 制部 分 ( 包括 检测 ) 的 地位愈 来愈 重 要。 §1 - 2 　 金属材料的性能 材料是机器的物质基础。金属材料的性能是选择材料的主要依据。金属材料的性能一般分 为工艺性能和使用性能。工艺性能是指金属材料从冶 炼到成 品的 生产过 程中 ， 在 各种加 工条 件 下表现出来的性能 ； 使用性能是指金属零件在使 用条件 下金属 材料 表现 出来的 性能。金 属材 料 的使用性能决定了它的使用范围。使用性能包括物理性能、化学性能和力学性能。 一、金属材料的物理性能 金属的物理性能是金属所固有的属性 ， 它包括密度、熔点、导热性、热膨胀性和磁性等。 1． 密度 金属的密度即是单位体积金属的质量 ， 其单位为 kg/ m 。 根据密 度的大 小 ， 金属 材料 可分为 轻金 属和重 金属。 密度小 于 4．5 g cm 的 金属叫 做轻 金/ 属。 密度是金属材料的一个重要物理性能 ， 与材料的使用和检测等都有关系。例如 ， 在航空工业 和汽车工业中 ， 为了增加有效载重量 ， 密度是需要考虑的重要因素。 2． 熔点 金属从固体状态向液体状态转变时的温度称为熔点。熔点一般用摄氏温度 ( ℃ ) 表示。各种 金属都有其固定熔点。 熔点对于冶炼、铸造、焊接和配制合金等都很重要。易熔金属及合金可用来制造熔断器和防 火安全阀等零件 ； 难熔金属及合金则用来制造要求耐高温的零件 ， 广泛用于火箭、导弹、燃气轮机 ?3? 3 3 和喷气飞机等。 熔点低于 1 000 ℃的金属称为低熔点金属 ， 熔点在 1 000 ℃～2 000 ℃的 金属 称为中 熔点 金 属 ， 熔点高于 2 000 ℃的金属称为高熔点金属。 3． 导热性 金属材料传