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機(jī)械齒輪原指“巧妙的設(shè)計(jì)”,作為一般性的機(jī)械概念,可以追溯到古羅馬時(shí)期,主要是為了區(qū)別與手工工具?,F(xiàn)代中文之“機(jī)械”一詞為機(jī)構(gòu)為英語(yǔ)之(Mechanism)和機(jī)器(Machine)的總稱。
機(jī)械的特征有:機(jī)械是一種人為的實(shí)物構(gòu)件的組合。機(jī)械各部分之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。故機(jī)器能轉(zhuǎn)換機(jī)械能或完成有用的機(jī)械功,是現(xiàn)代機(jī)械原理中的最基本的概念,中文機(jī)械的現(xiàn)代概念多源自日語(yǔ)之“機(jī)械”一詞,日本的機(jī)械應(yīng)用品對(duì)機(jī)械概念做如下定義(即符合下面三個(gè)特征稱為機(jī)械Machine):
機(jī)械工程就是在各方面不斷提高的需求的壓力下獲得發(fā)展動(dòng)力,同時(shí)又從各個(gè)學(xué)科和技術(shù)的進(jìn)步中得到改進(jìn)和創(chuàng)新的能力。
機(jī)械是簡(jiǎn)單的裝置,它能夠?qū)⒛芰?、力從一個(gè)地方傳遞到另一個(gè)地方。
機(jī)械是物體的組合,假定力加到其各個(gè)部分也難以變形。
這些物體必須實(shí)現(xiàn)相互的、單一的、規(guī)定的運(yùn)動(dòng)。
從機(jī)械專業(yè)的角度來(lái)說(shuō):機(jī)械具有相當(dāng)重要的基礎(chǔ)地位。
機(jī)械是現(xiàn)代社會(huì)進(jìn)行生產(chǎn)和服務(wù)的五大要素(即人、資金、能量、材料和機(jī)械)之一。
在馬克思說(shuō)到工業(yè)社會(huì)時(shí)候,說(shuō)工業(yè)社會(huì),尤其是大工業(yè)社會(huì),即用機(jī)器生產(chǎn)機(jī)器的時(shí)代。
無(wú)論從生活中接觸的各種物理的裝置,如電燈、電話、電視機(jī)、冰箱、電梯等等都包含有機(jī)器的成分,或者包含在廣義的機(jī)械之中,而從生產(chǎn)中來(lái)看,各種機(jī)床、自動(dòng)化裝備、飛機(jī)、輪船、神五、神六等等,都缺不了機(jī)械。
所以,機(jī)械是現(xiàn)代社會(huì)的一個(gè)基礎(chǔ)。如果有人要說(shuō)農(nóng)業(yè)也是基礎(chǔ)的話,也無(wú)可厚非,但是在現(xiàn)代的社會(huì)來(lái)說(shuō),機(jī)械作為整個(gè)工業(yè)和工程的基礎(chǔ),可以毫不夸張地認(rèn)為也是社會(huì)一根大柱子。
任何現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)和工程領(lǐng)域都需要應(yīng)用機(jī)械,就是人們的日常生活,也越來(lái)越多地應(yīng)用各種機(jī)械了,如汽車、自行車、鐘表、照相機(jī)、洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)機(jī)、吸塵器等等。
最早的“機(jī)械”定義為古羅馬建筑師維特魯威(Vitruvii)在其著。
機(jī)械,源自于希臘語(yǔ)之Mechine及拉丁文Machina。
把施加的能量轉(zhuǎn)變?yōu)樽钣杏玫男问?,或轉(zhuǎn)變?yōu)橛行У臋C(jī)械,它能改變物體的形狀結(jié)構(gòu)創(chuàng)造出新的物件。在生活中,我們周圍有數(shù)不清的不同種類的機(jī)械在為我們工作。
機(jī)械的日常的理解是機(jī)械裝置,也就是各種機(jī)器與器械。
機(jī)構(gòu)和機(jī)器的定義來(lái)源于機(jī)械工程學(xué),屬于現(xiàn)代機(jī)械原理中的最基本的概念,中文機(jī)械的現(xiàn)代概念多源自日語(yǔ)之“機(jī)械”一詞。一切具有確定的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。如:機(jī)床、拖拉機(jī)等。
機(jī)械工程就是以有關(guān)的自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)為理論基礎(chǔ),機(jī)械齒輪作《建筑十書》主要對(duì)于搬運(yùn)重物發(fā)揮效力的機(jī)械和工具作了區(qū)別:“機(jī)械(machane)和工具(organon)之間似乎有著以下的區(qū)別。
即機(jī)械是以多數(shù)人工和很大的力量而發(fā)生效果的,如重弩炮和葡萄壓榨機(jī)。而工具則是一名操縱人員慎重地處理來(lái)達(dá)到目的的,如蝎形輕弩炮或不等圓的螺旋裝置。因此工具和機(jī)械都是利用上不可缺少的東西?!惫畔ED已有圓柱齒輪。
亞歷山大利亞·希羅(Heron of Alexandria)在1世紀(jì)最早討論了機(jī)械的基本要素,他認(rèn)為機(jī)械的要素有五類:輪與軸,杠桿,滑車,尖劈,螺旋。希羅的論述反映了古典機(jī)械的特征。
公元前中國(guó)已在指南車上應(yīng)用復(fù)雜的齒輪系統(tǒng),在被中香爐中應(yīng)用了能永保水平位置的十字轉(zhuǎn)架等機(jī)件?!夺屛摹贩Q:“機(jī),弩牙;括,箭括?!薄墩f(shuō)文解字》對(duì)“機(jī)”的解釋是“機(jī),主發(fā)者也”,指弩機(jī)。
1724年德國(guó)萊比錫機(jī)械士廖波爾特(Leopold)給出的定義為“機(jī)械或工具是一種人造的設(shè)備,用它來(lái)產(chǎn)生有利的運(yùn)動(dòng);同時(shí)在不能用其他方法節(jié)省時(shí)間和力量的地方,它能做到節(jié)省”。
英國(guó)機(jī)械學(xué)家威利斯(R.Willis)在其《機(jī)構(gòu)學(xué)原理》(The Principle of Mechanism,1841年)所給的定義是:機(jī)械齒輪減速機(jī)“任何機(jī)械(machine)都是由用各種不同方式連接起來(lái)的一組構(gòu)件組成,使其一個(gè)構(gòu)件運(yùn)動(dòng),其余構(gòu)件將發(fā)生一定的運(yùn)動(dòng),這些構(gòu)件與最初運(yùn)動(dòng)之構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系取決于它們之間連接的性質(zhì)。”德國(guó)機(jī)械學(xué)家勒洛(F.Reuleaux )在其《理論運(yùn)動(dòng)學(xué)》(Theoretische Kinematik ,Grundzüge einer Theorie des Maschienenwesens,1875年)中的定義為“機(jī)械是多個(gè)具有抵抗力之物體的組合體,其配置方式使得能夠借助它們強(qiáng)迫自然界的機(jī)械力做功,同時(shí)伴隨著一定的確定運(yùn)動(dòng)?!?/p>
總體來(lái)講,機(jī)械就是能幫人們降低工作難度或省力的工具裝置,像筷子、掃帚以及鑷子一類的物品都可以被稱為機(jī)械,他們是簡(jiǎn)單機(jī)械。而復(fù)雜機(jī)械就是由兩種或兩種以上的簡(jiǎn)單機(jī)械構(gòu)成。通常把這些比較復(fù)雜的機(jī)械叫做機(jī)器。
結(jié)合在生產(chǎn)實(shí)踐中積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn),研究和解決在開發(fā)設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)用和修理各種機(jī)械中的理論和實(shí)際問(wèn)題的一門應(yīng)用學(xué)科。
各個(gè)工程領(lǐng)域的發(fā)展都要求機(jī)械工程有與之相適應(yīng)的發(fā)展,都需要機(jī)械工程提供所必需的機(jī)械。某些機(jī)械的發(fā)明和完善,又會(huì)導(dǎo)致新的工程技術(shù)和新的產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)和發(fā)展。例如大型動(dòng)力機(jī)械的制造成功,促成了電力系統(tǒng)的建立;機(jī)車的發(fā)明導(dǎo)致了鐵路工程和鐵路事業(yè)的興起;內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等的發(fā)明和進(jìn)步,以及飛機(jī)和航天器的研制成功導(dǎo)致了航空、航天事業(yè)的興起;高壓設(shè)備的發(fā)展導(dǎo)致了許多新型合成化學(xué)工程的成功等等。
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