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“机械”词语由“机”与“械”两个汉字组成。“机”——原指局部的关键机件;“械”——在中国古代原指某一整体器械或器具。这两字连在一起,组成“机械”一词,便构成一般性的机械概念。未来的工业发展还是很可观的,毕竟社会需要发展,就不可以缺少机械.“机” 在古汉语中原指某种、某类特定的装置,后来又泛指一般的机械。《尚书·太甲》有“若虞机张,往省括于度,则释”。《庄子·齐物论》:“其发若机括。”《释文》称:“机,弩牙;括,箭括。”《说文解字》对“机”的解释是“15160087068机,主发者也”,指弩机。《庄子·山林》道:“丰狐,文豹……不免于网罗机辟之患”即指夹子一类的装置。古代之“机抒”指织布机。《淮南子·泛论》载“伯余之初作衣也,……手经指挂,其成犹网罗。后世为之机抒胜复以便其用。”《史记·郦生传》有“农夫释耒,二女下机”。由此可知,“机”之本义指机械装置中构成转动副的转动构件。
“械”在古代中国指器械、器物等实物。《庄子·天地》载“有械于此,一日浸百畦,用力甚寡而见功多”,其“械”在此为一般器械或器具;《墨子·公输》:“公输般为楚造云梯之械”在此指兵器;《汉书·司马迁传》载:“淮阴(韩信),王也,受械于陈”,在此“械”指刑具。
《庄子·外篇·天地X十二》载“。.....子贡曰:‘有械于此,一日浸百畦,用力甚寡而见功多,夫子不欲乎?’为圃者仰而视之曰:‘奈何?’曰:‘凿木为机,后重前轻,挈水若抽,数如汤,其名曰槔。’为圃者忿然作色而笑曰:‘吾闻之吾师,有机械者必有机事,有机事者必有机心。机心存于胸中,则纯白不备。纯白不备,则神生不定。神生不定者,道之所不载也。吾非不知,羞而不为也。’子贡瞒然,俯而不对。”这段对话为子贡与老人的对话给出了机械的概念界定即“机械是能用力甚寡而见功多的器械”。《韩非子》卷十五《难》二中有类似的论述:“审于地形、舟车、机械之利,用力少,致功大,则入多。”故此中国X迟在战国时期已形成了与现代机械工程学之“机械”涵义较相近的概念。
西方X早的“机械”定义为古罗马建筑师维特鲁威(Vitruvii)在其着作《建筑十书》给定为“机械是把木材结合起来的装置,主要对于搬运重物发挥效力”,机械和工具作了区别:“机械(machane)和工具(organon)之间似乎有着以下的区别。即机械是以多数人工和很大的力量而发生效果的,如重弩炮和葡萄压榨机。而工具则是一名操纵人员慎重地处理来达到目的的,如蝎形轻弩炮或不等圆的螺旋装置。因此工具和机械都是利用上不可缺少的东西。”亚历山大利亚·希罗(Heron of Alexandria)在1世纪X早讨论了机械的基本要素,他认为机械的要素有五类:轮与轴,杠杆,滑车,尖劈,螺旋。希罗的论述反映了古典机械的特征。
1724年德国莱比锡机械士廖波尔特(Leopold)给出的定义为“机械或工具是一种人造的设备,用它来产生有利的运动;同时在不能用其他方法节省时间和力量的地方,它能做到节省”。英国机械学家威利斯(R.Willis)在其《机构学原理》(The Principle of Mechanism,1841年)所给的定义是:“任何机械(machine)都是由用各种不同方式连接起来的一组构件组成,使其一个构件运动,其余构件将发生一定的运动,这些构件与X初运动之构件的相对运动关系取决于它们之间连接的性质。”德国机械学家勒洛(F.Reuleaux )在其《理论运动学》(Theoretische Kinematik ,Grundzüge einer Theorie des Maschienenwesens ,1875年)中的定义为“机械是多个具有抵抗力之物体的组合体,其配置方式使得能够借助它们强迫自然界的机械力做功,同时伴随着一定的确定运动。”
总体来讲,机械就是能帮人们降低工作难度或省力的工具装置,像筷子、扫帚以及镊子一类的物品都可以被称为机械,他们是简单机械。而复杂机械就是由两种或两种以上的简单机械构成。我们通常把这些比较复杂的机械叫做机器(小学五年X下册科学教科书)。
机械是一种人为的实物构件的组合。
机械各部分之间具有确定的相对运动。
机器具备机构的特征外,还必须具备X三个特征即能代替人类的劳动以完成有用的机械功或转换机械能,故机器能转换机械能或完成有用的机械功的机构。从结构和运动的观点来看,机构和机器并无区别泛称为机械。
机构和机器的定义来源于机械工程学,属于现代机械原理中的X基本的概念,中文机械的现代概念多源自日语之“机械”一词,日本的机械工程学对机械概念做如下定义(即符合下面三个特征称为机械machine):
机械是物体的组合,假定力加到其各个部分也难以变形。
这些物体必须实现相互的、单一的、规定的运动。把施加的能量转变为X有用的形式,或转变为X的机械功。
一切具有确定的运动系统的机器和机构的总称。如机床·拖拉机等;呆板;不灵活。
机械工程就是以有关的自然科学和技
机械
术科学为理论基础,结合在生产实践中积累的技术经验,研究和解决在开发设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的理论和实际问题的一门应用学科。
各个工程X域的发展都要求机械工程有与之相适应的发展,都需要机械工程提供所必需的机械。某些机械的发明和完善,又会导致新的工程技术和新的产业的出现和发展。例如大型动力机械的制造成功,促成了电力系统的建立;机车的发明导致了铁路工程和铁路事业的兴起;内燃机、燃气轮机、火箭发动机等的发明和进步,以及飞机和航天器的研制成功导致了航空、航天事业的兴起;高压设备的发展导致了许多新型合成化学工程的成功等等。
机械工程就是在各方面不断提高的需求的压力下获得发展动力,同时又从各个学科和技术的进步中得到改进和创新的能力。
机械是简单的装置,它能够将能量、力从一个地方传递到另一个地方。它能改变物体的形状结构创造出新的物件。在生活中,我们周围有数不清的不同种类的机械在为我们工作。
机械的日常的理解是机械装置,也就是各种机器与器械。
从机械X的角度来说:机械具有相当重要的基础地位。
机械是现代社会进行生产和服务的五大要素(即人、资金、能量、材料和机械)之一。
在马克思说到工业社会时候,说工业社会,尤其是大工业社会,即用机器生产机器的时代。
无论从生活中接触的各种物理的装置,如电灯 电话 电视机 冰箱 电梯等等都包含有机器的成分,或者包含在广义的机械之中,而从生产中来看,各种机床,自动化装备,飞机,轮船,神五,神六等等,都缺不了机械。
更不用说化工厂,电厂等。
所以,毫不夸张的说,机械是现代社会的一个基础。如果有人要说农业也是基础的话,也无可厚非,但是在现代的社会来说,机械做为整个工业和工程的基础,可以毫不夸张的认为也是社会一根大柱子。
任何现代产业和工程X域都需要应用机械,就是人们的日常生活,也越来越多地应用各种机械了,如汽车、自行车、钟表、照相机、洗衣机、冰箱、空调机、吸尘器,等等。
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所谓构件多功能就是一个构件具有多个作用功能.在机构运作过程中能产生多个有用的动作。例如:在进料机构中推料构件既有推料到位的作用又有定位夹紧的功能在夹紧机构中,压紧构件既起压紧作用又有定位的功能;在作往复运动的机构中,对行程开关触动构件。既起触发机构作反向运动的作用,又有推动计数器作记录的功能。
采用构件多功能的设计,可使结构简单、紧凑和灵巧,可使机构运行稳定可靠。
运动变换机构的设计,要根据使用的功能要求和技术条件,选择合理的机构,力求机构能简单可靠地实现运动形式和运动方向的变换能方便地进行作用力和工作位里的调节。机构类型的选择,要考虑其固有的特性,例如:减速机构必有省力和运行较平稳的功能。反之,增速机构不省力也不大平稳但有增大行程(或增大转角)和延时的作用。
机械工程的服务X域广阔而多面,凡是使用机械、工具,以至能源和材料生产的部门,都需要机械工程的服务。概括说来,现代机械工程有五大服务X域:研制和提供能量转换机械、研制和提供用以生产各种产品的机械、研制和提供从事各种服务的机械、研制和提供家庭和个人生活中应用的机械、研制和提供各种机械武器。
不论服务于哪一X域,机械工程的工作内容基本相同,主要有:
建立和发展机械工程的工程理论基础。例如,研究力和运动的工程力学和流体力学;研究金属和非金属材料的性能,及其应用的工程材料学;研究热能的产生、传导和转换的热力学;研究各类有X立功能的机械元件的工作原理、结构、设计和计算的机械原理和机械零件学;研究金属和非金属的成形和切削加工的金属工艺学和非金属工艺学等等。
研究、设计和发展新的机械产品,不断改进现有机械产品和生产新一代机械产品,以适应当前和将来的需要。
机械产品的生产,包括:生产设施的规划和实现;生产计划的制订和生产调度;编制和贯彻制造工艺;设计和制造工具、模具;确定劳动定额和材料定额;组织加工、装配、试车和包装发运;对产品质量进行X的控制。
机械制造企业的经营和管理。机械一般是由许多各有X特的成形、加工过程的精密零件组装而成的复杂的制品。生产批量有单件和小批,也有中批、大批,直至大量生产。销售对象遍及全部产业和个人、家庭。而且销售量在社会经济状况的影响下,可能出现很大的波动。因此,机械制造企业的管理和经营特别复杂,企业的生产管理、规划和经营等的研究也多是肇始于机械工业。
机械产品的应用这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备,以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。
研究机械产品在制造过程中,尤其是在使用中所产生的环境污染,和自然资源过度耗费方面的问题,及其处理措施。这是现代机械工程的一项特别重要的任务,而且其重要性与日俱增。
机械种类繁多,可以按几个不同方面分为各种类别,如:按功能可分为动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等;按服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械等;按工作原理可分为热力机械、流体机械、仿生机械等,目前液压英才网上面很多机械类的液压工程师都挺不错的。
另外,机械在其研究、开发、设计、制造、运用等过程中都要经过几个工作性质不同的阶段。按这些不同阶段,机械工程又可划分为互相衔接、互相配合的几个分支系统,如机械科研、机械设计、机械制造、机械运用和维修等。
这些按不同方面分成的多种分支学科系统互相交叉,互相重叠,从而使机械工程可能分化成上百个分支学科。例如,按功能分的动力机械,它与按工作原理分的热力机械、流体机械、透平机械、往复机械、蒸汽动力机械、核动力装置、内燃机、燃气轮机,以及与按行业分的中心电站设备、工业动力装置、铁路机车、船舶轮机工程、汽车工程等都有复杂的交叉和重叠关系。船用汽轮机是动力机械,也是热力机械、流体机械和透平机械,它属于船舶动力装置、蒸汽动力装置,可能也属于核动力装置等等。
分析这种复杂关系,研究机械工程X合理的分支系统,有一定的知识意义,但没有太大的实用价值。
人类成为“现代人”的标志就是制造工具。石器时代的各种石斧、石锤和木质、皮质的简单粗糙的工具是后来出现的机械的先驱。从制造简单工具演进到制造由多个零件、部件组成的现代机械,经历了漫长的过程。
几千年前,人类已创制了用于谷物脱壳和粉碎的臼和磨,用来提水的桔槔和辘轳,装有轮子的车,航行于江河的船及桨、橹、舵等。所用的动力,从人自身的体力,发展到利用畜力、水力和风力。所用材料从天然的石、木、土、皮革,发展到人造材料。X早的人造材料是陶瓷,制造陶瓷器皿的陶车,已是具有动力、传动和工作三个部分的完整机械。
人类从石器时代进入青铜时代,再进而到铁器时代,用以吹旺炉火的鼓风器的发展起了重要作用。有足够强大的鼓风器,才能使冶金炉获得足够高的炉温,才能从矿石中炼得金属。在中国,公元前1000~前900年就已有了冶铸用的鼓风器,并逐渐从人力鼓风发展到畜力和水力鼓风。
15~16世纪以前,机械工程发展缓慢。但在以千年计的实践中,在机械发展方面还是积累了相当多的经验和技术知识,成为后来机械工程发展的重要潜力。17世纪以后,资本主义在英、法和西欧诸国出现,商品生产开始成为社会的中心问题。
18世纪后期,蒸汽机的应用从采矿业推广到纺织15160087068、面粉、冶金等行业。制作机械的主要材料逐渐从木材改用更为坚韧,但难以用手工加工的金属。机械制造工业开始形成,并在几十年中成为一个重要产业。
机械工程通过不断扩大的实践,从分散性的、主要依赖匠师们个人才智和手艺的一种技艺,逐渐发展成为一门有理论指导的、系统的和X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。
动力是发展生产的重要因素。17世纪后期,随着各种机械的改进和发展,随着煤和金属矿石的需要量的逐年增加,人们感到依靠人力和畜力不能将生产提高到一个新的阶段。
在英国,纺织、磨粉等产业越来越多地将工场设在河边,利用水轮来驱动工作机械。但当时的煤矿、锡矿、铜矿等矿井中的地下水,仍只能用大量畜力来提升和排除。在这样的生产需要下,18世纪初出现了纽科门的大气式蒸汽机,用以驱动矿井排水泵。但是这种蒸汽机的燃料消耗率很高,基本上只应用于煤矿。
1765年,瓦特发明了有分开的冷凝器的蒸汽机,降低了燃料消耗率。1781年瓦特又创制出提供回转动力的蒸汽机,扩大了蒸汽机的应用范围。蒸汽机的发明和发展,使矿业和工业生产、铁路和航运都得以机械动力化。蒸汽机几乎是19世纪唯一的动力源,但蒸汽机及其锅炉、凝汽器、冷却水系统等体积庞大、笨重,应用很不方便。
19世纪末,电力供应系统和电动机开始发展和推广。20世纪初,电动机已在工业生产中取代了蒸汽机,成为驱动各种工作机械的基本动力。生产的机械化已离不开电气化,而电气化则通过机械化才对生产发挥作用。
发电站初期应用蒸汽机为原动力。20世纪初期,出现了高效率、高转速、大功率的汽轮机,也出现了适应各种水利资源的水轮机,15160087068促进了电力供应系统的蓬勃发展。