1.1.4 机器的相关概念

1.机器、机构和机械

机构是具有确定相对运动的各实物的组合体。机构和机器的根本区别在于:机构的功能只是用于传递运动和力,而机器的功能除传递运动和力外,还能实现能量、物料和信息的转换与传递,如机床、内燃机等都是机器,而仪表、机床中的分度装置或变速装置等都是机构。

机构是组成机器的主要要素,通常机器可包含一个或多个机构。如图1-3所示的内燃机是由活塞连杆机构、凸轮机构和齿轮机构等组成的,图1-4所示的颚式破碎机由曲柄摇杆机构等组成。常用机构有平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构和齿轮机构等。

如果不考虑做功或实现能量转换,只从结构和运动的观点来看,机器和机构并无区别。因此,工程上习惯将机器与机构统称为机械。

2.构件、零件和部件

(1)构件 组成机构的、相互间进行确定相对运动的各个实物称为构件。机构由构件组成,一个机构中可包含若干个构件。

从运动的角度来分析,可以把机器看成是由若干个构件组成的,构件是机器的运动单元,每个构件都具有独立的运动特性,如图1-3所示单缸内燃机中的齿轮9和齿轮10。

构件可以是不能拆开的单一整体,如图1-3所示的整体式曲轴2;也可以是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1-7所示的内燃机连杆,它是由连杆盖、连杆体以及连接连杆体和连杆盖的螺钉组成的构件。内燃机工作时,连杆作为一个整体参加运动,所以是一个构件。

图1-7 内燃机连杆

a)连杆 b)连杆盖 c)连杆体 d)螺钉

(2)零件 组成机器的不可拆的基本单元称为机械零件(简称零件)。

从制造的角度来分析,可以把机器看成是由若干个零件组成的,零件是机器的制造单元。如图1-7中的连杆盖、连杆体和螺钉都是零件,零件是不可拆的制造单元体。

机械中的零件按功能和结构特点又可分为通用零件和专用零件两大类。通用零件是指各种机器上经常用到的零件,如螺栓、螺母、轴和齿轮等;专用零件是指只在某种机器上使用的零件,如内燃机曲轴、起重机吊钩、汽轮机叶片等。

(3)部件 为协同完成某一功能而装配在一起的若干个零件的装配体称为部件。

从装配的角度来分析,可以认为比较复杂的机器都是由若干部件组成的。部件是机器的装配单元。部件有大有小,大的如汽车的变速箱、底盘,小的如滚动轴承、离合器、自行车前轮等。把机器划分为若干部件,对设计、制造、运输、安装及维修都会带来许多方便。

内燃机中的曲轴,从制造的角度分析,称其为零件;从运动的角度分析,称其为构件。自行车的前轮,从运动的角度分析,称其为构件;从装配的角度分析,称其为部件。所以,零件与构件、构件与部件,对其的称谓不在于物体本身的大小及其中包含零件的多少,而在于考虑问题的出发点。

任务实施

任务实施过程见表1-1。

表1-1 认识机器任务实施过程