汽车机械基础：平面四杆机构与机器组成

我们通常所说的机械，是人类在生产中用以减轻或代替体力（或脑力）劳动和提高生产率的主要工具。随着科学技术的发展，使用机械进行生产的水平已经成为衡量一个国家技术水平和现代化程度的重要标志之一。

在机械系统中，凡是将其他形式的能量转换为机械能的机器称为原动机，如内燃机、电动机、液压马达等；凡是利用机械能做有用功的机器称为工作机，如金属切削机床、起重机、织布机等；而凡是将机械能转换为其他形式能量的机器称为转换机，如发电机等。机器的种类繁多，形式多样。但从其组成来看，一部完整的机器主要有以下四大部分。

（1）原动机部分 是机械的动力来源，如汽车发动机、电动机等。原动机的作用就是把其他形式的能量转换为机械能以驱动机械的运动。

（2）执行部分 或称工作部分，是直接完成机器预定功能的部分，如汽车的驱动轮、车床的刀架等。

（3）传动部分 它是将原动机的运动和动力传递给工作部分的中间环节，它可以改变运动的速度、转换运动的形式等，从而满足执行部分的各种要求。如汽车上的传动系统就是将发动机的高转速变为驱动轮的低转速，发动机的小转矩变为驱动轮的大转矩，或将回转运动变为直线运动等。

图7-1 单缸内燃机

1—活塞 2—连杆 3—曲柄轴 4—气缸体 5—凸轮 6—顶杆 7—进气杆 8、9—齿轮(www.xing528.com)

（4）控制部分 或称操纵部分，它是用来控制机器的其他部分，使操作者能随时实现或终止各自预定的功能，如汽车上的转向系统、制动系统等。控制部分包括机械机构控制，光、电器装置控制，计算机和液压、气压控制等。

图7-1所示为单缸内燃机。图中活塞1、连杆2、曲柄轴3和气缸体4组成曲柄滑块机构，将活塞的直线运动变为曲轴的连续转动；凸轮5、顶杆6和气缸体4组成凸轮机构，将凸轮轴的连续转动变为顶杆有规律的直线移动；曲柄轴3和凸轮轴上的齿轮8与气缸体4组成齿轮机构。所以，单缸内燃机的主体部分是由曲柄滑块机构、凸轮机构、齿轮机构等若干个机构组成的。

图7-2所示的工业机器人主要由工件1、机械手2、机械臂3、气动装置4、气电装置5、计算机控制系统6组成。在这部机器中，机械手和机械臂是传递运动和执行任务的装置，是机器的主体部分，气动装置和电力装置提供动力，计算机实施控制。

从上述例子可以看出，虽然机器的构造、用途和性能有所不同，但都具有以下几个共同的特征：

1）机器是人为的多个实体的组合。

2）各实体之间具有确定的相对运动。

3）能够变换或传递能量、物料和信息。