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機(jī)械齒輪原指“巧妙的設(shè)計”,作為一般性的機(jī)械概念,可以追溯到古羅馬時期,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)械是一種人為的實物構(gòu)件的組合。機(jī)械各部分之間具有確定的相對運動。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)代概念多源自日語之“機(jī)械”一詞,日本的機(jī)械應(yīng)用品對機(jī)械概念做如下定義(即符合下面三個特征稱為機(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)展動力,同時又從各個學(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)械是簡單的裝置,它能夠?qū)⒛芰俊⒘囊粋€地方傳遞到另一個地方。
機(jī)械是物體的組合,假定力加到其各個部分也難以變形。
這些物體必須實現(xiàn)相互的、單一的、規(guī)定的運動。
從機(jī)械專業(yè)的角度來說: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。
在馬克思說到工業(yè)社會時候,說工業(yè)社會,尤其是大工業(yè)社會,即用機(jī)器生產(chǎn)機(jī)器的時代。
無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)中來看,各種機(jī)床、自動化裝備、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)代社會的一個基礎(chǔ)。如果有人要說農(nóng)業(yè)也是基礎(chǔ)的話,也無可厚非,但是在現(xiàn)代的社會來說,機(jī)械作為整個工業(yè)和工程的基礎(chǔ),可以毫不夸張地認(rèn)為也是社會一根大柱子。
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,源自于希臘語之Mechine及拉丁文Machina。
把施加的能量轉(zhuǎn)變?yōu)樽钣杏玫男问剑蜣D(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)代概念多源自日語之“機(jī)械”一詞。一切具有確定的運動系統(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》主要對于搬運重物發(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。”古希臘已有圓柱齒輪。
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。”《說文解字》對“機(jī)”的解釋是“機(jī),主發(fā)者也”,指弩機(jī)。
1724年德國萊比錫機(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,用它來產(chǎn)生有利的運動;同時在不能用其他方法節(jié)省時間和力量的地方,它能做到節(jié)省”。
英國機(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的一組構(gòu)件組成,使其一個構(gòu)件運動,其余構(gòu)件將發(fā)生一定的運動,這些構(gòu)件與最初運動之構(gòu)件的相對運動關(guān)系取決于它們之間連接的性質(zhì)?!钡聡鴻C(jī)械學(xué)家勒洛(F.Reuleaux )在其《理論運動學(xué)》(Theoretische Kinematik ,Grundzüge einer Theorie des Maschienenwesens,1875年)中的定義為“機(jī)械是多個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,同時伴隨著一定的確定運動?!?/p>
總體來講,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,他們是簡單機(jī)械。而復(fù)雜機(jī)械就是由兩種或兩種以上的簡單機(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)實踐中積累的技術(shù)經(jīng)驗,研究和解決在開發(fā)設(shè)計、制造、安裝、運用和修理各種機(jī)械中的理論和實際問題的一門應(yīng)用學(xué)科。
各個工程領(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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