图0.2 内燃机的连杆构件
1—连杆体;2—螺栓;3—连杆盖;4—螺母
温馨提示
机构与机器的区别在于:机器的主要功用是利用机械能做功或实现能量转换;机构的主要功用在于传递或转变运动形式。如果不考虑做功或实现能量转换,仅从结构和运动角度看,机器与机构二者之间没有区别,因而将它们总称为机械,即机器与机构统称为机械。
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(3)构件
机器及机构是由多个具有确定相对独立运动的构件组合而成的,因此,构件是机构中能作相对独立运动的单元体,即构件是机器或机构中的运动单元。
一个构件可以是不能拆卸的单一整体,如图0.1所示的曲轴4;也可以是由几个相互之间没有相对运动的物体组合而成的刚性体,如图0.2所示的连杆便是由连杆体、连杆盖、螺栓和螺母等几个可拆卸物体且组装后彼此间无相对运动的刚性体组成。
(4)零件
零件是加工制造单元,机构运动时,同一构件中的零件相互之间没有相对运动。
构件与零件既有联系又有区别,构件可以是单一的零件,如单缸内燃机中的曲轴,既是构件,也是零件;构件也可以是由若干零件联接而成但彼此间没有相对运动的刚性结构,如连杆机构是由连杆体、连杆盖、螺栓及螺母等零件联接而成。
温馨提示
构件与零件的区别在于:构件是运动的单元,零件是加工制造的单元。
(5)本课程的性质、任务、内容和基本要求
1)课程性质
本课程是中职学校机械类及工程技术类相关专业的重要的专业基础课。
2)课程任务
通过本课程的学习实训,可以熟悉和掌握一般机械中常用机构和通用零件的结构性能、标准、工作原理和正确使用调整等基本理论;培养分析和解决问题的能力,懂得分析机械的基本方法和原理,能作简单的有关计算,会查阅有关技术资料和选用标准件;树立良好的职业意识和职业素养,养成严谨、敬业的工作作风,为今后的职业生涯奠定坚实的基础。
3)课程内容
本课程的内容包括绪论(机器、机构、零件及构件)、常用机械传动(带传动、链传动和齿轮传动、蜗杆传动、轮系与减速器)、常用机构(平面四杆机构、凸轮机构、间歇机构)、联接(键联接、销联接、螺纹联接、联轴器及离合器)、轴系零件和液压、气压传动等。
4)学习要求
本课程涉及知识面广,运用性和实践性较强,重点是强调知识的综合运用,以提高学生分析和解决问题的能力;要求学生要联系实际,勤于观察,勤于思考,注重练习和实训环节,增强感性认识。
●任务小结
①机器是人为实体的组合,用来变换和传递能量、物料和信息的装置。它的各部分间具有确定的相对运动,能代替或减轻人类的劳动,完成有用的机械功或实现能量的转换。
②机构是用来转变运动形式和改变运动速度是构件系统,不能代替人类劳动,不能完成有用的机械功和能量转换。
③构件是运动单元,零件是加工制造单元。
●知识拓展
机械的发展史
机械是人类祖先在长期的生产和生活中劳动创造出来的,是人类改造和征服自然的智慧结晶。机械的发展概括起来可分为以下3个阶段。
(1)机械起源和古代机械发展阶段(公元前7000年—17世纪末期)
考古学家发现,约公元前7000年,在巴勒斯坦犹太人建立的杰里科城,最早的机械——车轮此时已经诞生,城市文明此时也出现在地球上。
当人类进入青铜器时代,机械的发展更为迅猛。大约公元前3000年,美索不达米亚人和埃及人开始普及青铜器,如凿刀、铜刀、两轮战车等青铜工具得到广泛应用。
公元前600年,学者希罗著书阐明了关于杠杆、尖劈、滑轮、轮与轴、螺纹5种简单机械的理论。这是最早有关机械科学的理论。
公元前513年,希腊罗马地区对木工工具作了很大改进,除木工常用的成套工具外,还发明了球形钻、羊角锤、双人锯等。此时,长轴车床和脚踏车床已开始广泛使用,为近代车床的发展奠定了基础。
此后,随着人类对不同材料的成功开采和使用,以及阿基米德原理、静止液体压力传递原理等理论的产生和使用,机械开始由简单走向复杂。到1698年,英国的萨弗里制造了第一台用于矿井抽水的蒸汽机——矿工之友,开创了机械原动力创新的先河。
(2)近代机械发展阶段(公元18世纪—20世纪初)
1769年,英国人瓦特完成了蒸汽机的发明,从此,人类进入了“蒸汽时代”,机械开始了飞速发展。
1774年,英国人威尔金森发明了第一台较精密的机床——炮筒镗床,它成功用于加工汽缸体,使瓦特发明的蒸汽机得以快速投入使用。
1799年,法国的蒙日发表枟画法几何枠一书,使画法几何成为机械制图投影的理论基础。
1889年,第一届国际计量大会首次定义“米”为国际标准计量单位:在0℃时,光在真空中1/299792458s经过的距离。从此,机械的发展在世界范畴便有了更加统一的尺寸单位。
(3)现代机械发展阶段(20世纪初至今)
20世纪初,美国人泰勒经过实践研究,发明了高速钢刀具,极大地提高了金属切削速度;随后又发明了计算尺,将人工计算的速度大大提高了。
人们为了满足批量生产,人们开始探索互换性生产模式。随后,随着计算机科学的不断发展,各种新式可满足和保证互换性生产的设备应运而生,如数控机床、柔性制造系统、加工中心、千分尺等机夹量具诞生了。
随着科技进步和工业的迅猛发展,现代机械已远远超过传统机械的概念,正朝着高速度、高效率、高精度、智能化方向发展,更能够代替和减轻人类劳动,更加发挥高效、智能的作用。
●思考与练习
一、填空题
1.机器按用途可分为____________、____________。
2.一台完整的机器通常由____________ 、____________、____________及__________四部分组成。
3.机器和机构总称为____________ 。
4.构件是机构中的____________ 。
5.机器和机构的本质区别是____________ 。
6.构件与零件的区别在于:构件是____________ 单元,零件是____________ 单元。
二、简答题
1.简述机构与机器的区别与联系。
2.机器由哪几个部分组成?请以汽车为例加以说明。
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