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第一章绪论

介绍机械、机器、机构的基本概念，说明机械原理课程的研究对象、研究内容以及

本课程在人才培养中的地位，建立机械原理课程是高等工科学校机械类专业中的重要技术基

础课的概念。

第一节机械原理的研究对象

一、机械的概念

机械是伴随人类社会的不断进步逐渐发展与完善的。从原始社会早期人类使用的诸如石

斧、石刀等最简单的石制工具，到杠杆、辘轳、人力脚踏水车、兽力汲水车等简单木制工具，

发展到较复杂的水力驱动和风力驱动的水碾和风车等都是机械。18世纪英国的工业革命以

后，蒸汽机、内燃机、电动机的问世，促进了机械制造业、交通运输业的快速发展，人类开

始进入机械文明社会。20世纪电子计算机的发明、自动控制技术、信息技术、传感技术的

有机结合，使机械进入完全现代化阶段。机器人、数控机床、高速运载工具，重型机械、微

型机械等大量先进机械设备加速了人类社会的繁荣和进步，人类可以遨游太空、登陆月球，

可以探索辽阔的大海深处，可以在地面以下居住和通行，所有这一切都离不开机械，机械的

发展已进入智能化阶段。机械已经成为现代社会生产和服务的五大要素（人、资金、能量、

材料、机械）之一。中国正在成为全世界的最大机械制造中心。

不同的历史时期，人们对机械的定义也有所不同。从广义角度讲，凡是能完成一定机械

运动的装置都是机械。如螺丝刀、锤子、钳子、剪子等简单工具是机械，汽车、坦克、飞机、

舰船、各类加工机床、机械手、机器人、复印机、打印机等高级复杂装备也是机械。无论其

结构和材料如何，只要是能实现一定的机械运动的装置，就称之为机械。但是，在现代社会

中，人们常把最为简单的、没有动力源的机械称为工具或器械。如杠杆、钳子、剪子、手推

车等最简单的机械常称为工具。工具是最简单的机械。本书所讨论的是至少要含有一个以上

动力源的复杂机械。

工程中，常把每一个具体的机械称为机器。就象日常生活中的“桌子”，是一个集合名

词，是各种各样具体的桌子的统称。办公桌、饭桌、课桌、写字台、计算机桌等各种各样的

桌子才是具体的桌子。也就是说，谈到具体的机械时，常使用机器这个名词，泛指时则用机

械来统称。

现代机器的真正含义是：机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料与

信息。机器的重要特征是执行机械运动，同时完成能量的转换、物料或信息的传递。坦克、

导弹、汽车、飞机、轮船、车床、起重机、织布机、印刷机、包装机等大量具有不同外形，

具有不同性能和用途的设备都是具体的机器。电视机不是机器。因其不是靠机械运动工作的。

录像机是机器，其录放像的功能是通过机械装置的运动和信息（视频新号与音频信号）的传

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递的来实现的。

由于机器的重要特征是执行机械运动，工程中把机器中执行机械运动的装置称作机构。

为研究方便，常用简单的符号和线条表示机构的组成情况和运动情况，并称之为机构简图。

如图1-1a所示为一四冲程的内燃机，是一个把热能转换为机械能的具体的机器。

a

)内燃机

b)内燃机

机构简图

图1-1内燃机及其简图

在内燃机中，活塞2的往复移动通过连杆3推动曲轴