机器与机构的功能及组成特点

1. 机器

机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料和信息。机器的种类很多，构造、用途和功能也各不相同，但它们都有一些共同的特征：

特征一 任何机器都是人为实物的组合体。如图0-1-1所示的单缸发动机，它由曲轴、连杆、活塞、气缸、机体等许多的实物组成。

特征二 组成机器的各部分之间具有确定的相对运动。如图0-1-1所示，活塞在气缸中的往复运动，可变为曲轴相对于两端轴承的连续转动。

特征三 所有机器都能做有效的机械功或可进行能量转换，代替或减轻人类的劳动。例如，汽车发动机把燃烧燃料产生的热能转换成机械能，通过传动系将动力传给汽车车轮，最终驱动汽车行驶。

2. 机构

机构是用来传递运动和动力的构件系统，如图0-1-2所示。机构具有机器的前两大特征，但没有第三个特征，即不能单独做机械功和实现能量转换。

机器由机构组成，机器的主要功用是利用机械能做功或实现能量转换；机构的主要功用是传递或转变运动的形式。

图0-1-1　单缸发动机

图0-1-2　发动机主要机构的组成

3. 构件与零件

构件是机构中的运动单元，是相互间能做相对运动的物体。如图0-1-3所示的连杆这一构件，是由连杆体、连杆盖、螺栓和螺母装配成的一个整体。连杆体、连杆盖、螺栓、螺母等称为机械零件，简称为零件。

零件是构件的组成部分，是机械中制造的单元，如图0-1-4所示的曲轴。

图0-1-3　连杆

图0-1-4　曲轴

由于机械功用和类型的日益增多，作为组成机械最基本单元的零件更是多种多样，通常把机械零件分为通用机械零件和专用机械零件两大类。

（1）通用机械零件

指在各类机械中具有同一功用和性能、并经常使用的零件。按照用途可分为以下几种：

① 联接零件：铆钉（如图0-1-5所示）、螺栓（如图0-1-6所示）、键、螺钉等。

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图0-1-5　铆钉

图0-1-6　螺栓

② 传动零件：如带（如图0-1-7所示）、链（如图0-1-8所示）、齿轮等。

图0-1-7　带传动

图0-1-8　链传动

③ 转动零件：如轴（如图0-1-9所示）、轴承（如图0-1-10所示）等。

图0-1-9　轴

图0-1-10　轴承

（2）专用零件

指只适用于一定类型或者特殊机械的零件，具有专门的功用及性能。如发动机活塞（如图0-1-11所示）、风扇的叶片（如图0-1-12所示）、起重机的吊钩、卷筒、轧钢机的轧辊等。

图0-1-11　活塞

图0-1-12　风扇叶片

综上所述，机器是由机构组成的，而机构却不能像机器一样实现能量转换。若仅从结构和运动的观点来看，机器与机构之间并无区别，所以机器和机构统称为机械。而机构中又包含若干构件，构件又可以由一个或多个零件组合而成。

概括对机器、机构、构件、零件的分析，它们之间的关系如图0-1-13所示。

图0-1-13　机器、机构、构件、零件之间的关系