一、机器的种类
机器的种类繁多，各类机器的功能不同，但是各类机器都具有以下共同的特征：
①都是人为实物合成，由多个构件组成。
②各构件间有确定的相对运动。
③能做功或进行能量转换，减轻人的劳动强度。
以上特征也是机器的必备条件。机器是由多个机构组成的。一般情况下，机器包括动力源（原动机）、传动机构、工作机构和控制机构四大部分。
二、机构
机构是由构件组合而成的，各构件之间具有确定的相对运动，如图1．4所示为自行车的结构。
机构的特征如下：
①都是人为实物合成，由多个构件组成。
②各构件间有确定的相对运动。
机器是由机构组成的，通常的机器包含一个或一个以上的机构。如果不考虑做功或实现能量转换，机器与机构二者之间没有区别，因此可将它们总称为机械。
【想一想】
列举一下自行车上的机构。
三、构件和零件
构件是机械的运动单元，构件可以是一个零件，也可以是多个零件的刚性组合。例如，发动机连杆和汽车轮胎等。
图1．4 自行车的结构
零件是机械制造的单元，也是机械组成的最小单元，例如，螺钉、铆钉和螺母等。它具有不可拆分性。
机器是由机构组成的；机构是由构件组成的；构件是由零件组成的。机械基础就是学习常见传动机构、运动副、构件、零件的组成、性能、特性与应用的基础学科。
四、运动副
所谓运动副，是指两构件直接接触并产生一定的相对运动的联接。
根据运动副中两构件的接触形式不同，运动副又分为高副和低副。
低副是指两构件之间作面接触的运动副。按两构件的相对运动情况，可分为转动副（见图1．5）、移动副（见图1．6）和螺旋副（见图1．7）3类。
图1．5 转动副
图1．6 移动副
低副的接触表面一般是平面或圆柱面，比较容易制造和维修，承受能力较大，使用时间长，传动性能好。但低副是滑动摩擦，摩擦大而效率低。
高副是指两构件之间作点或线接触的运动副，如图1．8所示。
图1．7 螺旋副
图1．8 高副（凸轮传动）
高副由于是点或线接触，单位面积压力较大，构件接触处易磨损，制造和维修困难，但高副能传递较复杂的运动，比较灵活，易于实现预定的运动规律。
任务小结
1．机器：机构硳构件硳零件。
2．机器与机构的区别：
机器：人为实物合成；能实现能量转换。
机构：人为实物合成。
思考题
在日常生活中，你还知道哪些机器？
如图1．9所示的机器你认识多少？
（a）
（b）
图1．9 机器
任务二 了解机器零件的材料和性能
知识要点：
1．了解金属材料的特性。
2．了解常用机械零件的使用性能及要求。
机器是由各种零件构成的系统。因此，零件的材料将影响着机器的性能。
一、金属材料
金属具有良好的导电性和导热性，有一定强度和塑性并具有光泽的物质，如钢、铁、铝、铜等。
金属材料是指同金属元素或以金属元素为主要组成的并具有金属特性的工程材料，包括纯金属和合金。由于纯金属强度、硬度都较低，因此，工业生产中应用最广泛的是合金。
金属材料可分两大类：黑色金属和有色金属。黑色金属是指钢铁材料；有色金属是指钢铁材料以外的所有金属材料，如铝、铜等。
二、常见金属机械零件的材料及属性
如图1．10—图1．14所示为常见金属机械零件的材料及属性，其材料与属性见表1．2—表1．6。
图1．10 曲轴
表1．2 曲轴的材料与属性
图1．11 飞轮
表1．3 飞轮的材料与属性
图1．12 活塞
表1．4 活塞的材料与属性
图1．13 连杆机构
表1．5 连杆机构的材料与属性
图1．14 气门的基本组成
表1．6 气门的材料与属性
三、常用的非金属材料
机器上常用的非金属材料有4类，即橡胶、工程塑料、工程陶瓷及润滑材料。如图1．15所示为陶瓷刀片。
图1．15 陶瓷刀片
任务小结
1．金属：具有良好的导电性和导热性，有一定强度和塑性并具有光泽的物质。
2．金属材料可分为两大类：黑色金属和有色金属。
思考题
列举常见的金属材料。
任务三 了解摩擦、磨损和润滑
知识要点：
1．了解摩擦类型。
2．了解磨损类型。
3．了解润滑的种类。
一、摩擦
摩擦是指具有相对运动的两个物体之间，在接触面上所产生的阻碍相对运动的现象。
相互摩擦的两物体构成一个摩擦副。根据摩擦副的运动形式，可分为滑动摩擦和滚动摩擦；根据摩擦副的摩擦状态，可分为干摩擦、边界摩擦、流体摩擦及混合摩擦。
二、磨损
摩擦将导致机件表面材料的逐渐丧失或转移，形成磨损。磨损会降低机器工作可靠性，影响机器的精度，最终导致机器报废。
磨损主要分为黏着磨损、磨料磨损、疲劳磨损及腐蚀磨损等类型。
三、润滑
润滑材料被添加到相对运动机件的摩擦面上，使其脱离直接接触，达到降低摩擦和减少磨损的目的，如图1．16—图1．18所示。
图1．16 润滑脂
图1．17 润滑油
图1．18 喷雾油
此外，润滑还具有冷却、洗涤和防腐蚀作用。
任务小结
1．润滑的作用：冷却、洗涤、防腐蚀及降低摩擦。
2．摩擦是指相对运动的两个物体在接触面上的阻碍相对运动的现象。
思考题
在机器中的各个机构的润滑是否一样？
自我检测
一、填空题
1．机构与机器的共同特征为：
（1）它们都是若干人为实体的____________。
（2）各实体之间具有____________。
而机器还具有：
（3）能代替人类完成____________的特征。
2．构件和零件的不同为：
（1）零件是组成机械的____________单元。
（2）构件是组成机械的____________单元，构件可以是一个零件，也可以是多个零件的刚性组合。
3．通常用______作为机构和机器的总称。
4．机器一般由______、______、______及______组成。
二、选择题
1．下列装置中，不属于机器的有（ ）。
A．内燃机 B．台虎钳 C．自行车
2．自行车的执行部分在（ ）。
A．曲柄 B．车把 C．轮胎
3．金属材料抵抗变形或断裂的能力称为（ ）。
A．塑性 B．硬度 C．强度
4．用作建筑、桥梁等金属构件应选用（ ）。
A．45钢 B．T10钢 C．Q235
三、问答题
简述你所知道或了解的任意一机器的结构组成。
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