0.2 機械設(shè)計研究的對象

如圖0-3所示的單缸四沖程內(nèi)燃機，由氣缸體1、活塞2、進(jìn)氣閥3、排氣閥4、連桿5、曲軸6、凸輪7、頂桿8、齒輪9和齒輪10等組成。燃?xì)馔苿踊钊鶑?fù)運動，經(jīng)連桿轉(zhuǎn)變?yōu)榍S連續(xù)的轉(zhuǎn)動，通過齒輪間的嚙合，將曲軸的運動傳給凸輪軸，凸輪和頂桿用來啟閉進(jìn)氣閥和排氣閥，分別控制進(jìn)氣和排氣，將燃?xì)獾臒崮苻D(zhuǎn)換成曲軸轉(zhuǎn)動的機械能。

又如，全自動洗衣機主要由機體、電動機、葉輪和控制電路組成。當(dāng)接通電源后，操作控制按鈕，驅(qū)動電動機經(jīng)帶傳動使葉輪回轉(zhuǎn)，攪動洗滌液實現(xiàn)洗滌。一旦設(shè)置好程序，全自動洗衣機就會自動完成洗滌、清洗、甩干等洗衣的全過程。

內(nèi)燃機和洗衣機都叫機器，機器的種類多種多樣，它們的結(jié)構(gòu)、用途各不相同，但它們都是由各種機構(gòu)組合而成的。

機構(gòu)是指能實現(xiàn)運動的傳遞或變換的系統(tǒng)，如內(nèi)燃機中的活塞、連桿、曲軸和氣缸體組成的連桿機構(gòu)將活塞的移動轉(zhuǎn)換成曲軸的轉(zhuǎn)動；由凸輪、頂桿和氣缸體組成的凸輪機構(gòu)將凸輪的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成頂桿的移動；由一對齒輪和氣缸體組成的齒輪機構(gòu)將曲軸的轉(zhuǎn)動傳給凸輪軸并可改變轉(zhuǎn)速的大小和方向。而由一個或多個機構(gòu)組成的機器不僅能變換運動，還能變換機械能或完成有用的功。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機械的含義已突破了傳統(tǒng)的概念，它不僅能傳遞運動和動力，而且能傳遞信息；不僅能代替人的體力勞動，還能代替人的腦力勞動，如智能機器人、電子計算機等。機構(gòu)也不僅僅由剛體組成，氣體或液體也可參與運動的傳遞或變化。

機械中不可拆卸的基本單元稱為零件，如齒輪、軸、凸輪等，它是制造的單元體。機械中的運動單元稱為構(gòu)件，它可以是一個零件，也可以由幾個無相對運動的零件組成，如連桿由連桿頭、連桿體、螺栓和螺母等組成，如圖0-4所示。機械中由若干個零件裝配而成，能完成特定任務(wù)的一個獨立組成部分叫部件，它可以是一個構(gòu)件（如連桿），也可以由多個構(gòu)件組成（如軸承、聯(lián)軸器等）。若干個部件根據(jù)功能不同又可組成機器的原動部分、傳動部分、執(zhí)行部分及控制部分，從而組成一臺完整的機器。

圖0-3 單缸四沖程內(nèi)燃機

圖0-4 連桿

1—連桿體 2—螺栓 3—螺母 4—連桿頭

機器的種類繁多，但組成機器的機構(gòu)種類卻是有限的，因此，以各種機械中的常用機構(gòu)（如連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)等）以及通用零部件（如螺釘、齒輪、帶、軸承等）作為研究對象建立分析及設(shè)計的一般方法，可為各類具體機器的研究打下基礎(chǔ)。