1.1 机械的概念

1.1.1 机械的组成

人类在长期的生产实践中，为了减轻劳动强度、改善劳动条件、提高劳动效率，创造并发展了机械，如汽车、机床等。机械的种类繁多，形式各不相同，但却有一些共同的特征，就其组成而言，一部完整的机械主要由以下四个部分组成（图1-1）。

1. 动力部分

动力部分是机械的动力来源，其作用是把其他形式的能量转变为机械能，以驱动机械运动并做功，如电动机、内燃机等。

2. 传动部分

传动部分是将动力部分的运动和动力传递给执行部分的中间环节，它可以改变运动速度，转换运动形式，以满足执行部分的各种要求。如减速器将高速转动变为低速转动，螺旋机构将旋转运动转换成直线运动等。

3. 执行部分

执行部分是直接完成机械预定功能的部分，如机床的主轴和刀架，起重机的吊钩等。

4. 控制部分

控制部分是用来控制机械的部分，它使操作者能随时实现或停止各项功能。如机器的起动、停止，运动速度和方向的改变等。控制部分通常包括机械控制系统和电子控制系统。

机械的组成不是一成不变的，一些简单机械不一定完整具有上述四个部分，有的甚至只有动力部分和执行部分，如水泵、砂轮机等；而一些较复杂的机械，除了具有上述四个部分外，还有润滑装置、照明装置等。

1.1.2 机器和机构

在现代机械中，传动部分有机械的、电力的、液压的和气压的等，其中以机械传动应用最广。从制造和装配方面来分析，任何机械设备都是由许多机械零件、部件组成的。图1-2所示为单缸四冲程内燃机。当燃气推动活塞7做直线往复运动时，经连杆8使曲轴9做连续转动。凸轮3和顶杆是用来开启和关闭进气阀和排气阀的。在曲轴和凸轮轴之间两个齿轮的齿数比为1:2，曲轴转两周时，进、排气阀各启、闭一次。这样就把活塞的直线运动转换为曲轴的转动，将燃气的热能转换为曲轴转动的机械能。这里包含了气缸、活塞、连杆、曲轴组成的曲柄滑块机构，凸轮、顶杆、机架组成的凸轮机构，以及齿轮和机架组成的齿轮机构等。

各种机器虽然有不同的形式、构造和用途，但是都具有下列三个共同特征：①机器是人为的多种实体的组合；②各部分之间具有确定的相对运动；③能完成有效的机械功或变换机械能。

综上所述，机器是由一个或几个机构组成的；机构仅具有机器的前两个特征，它被用来传递运动或变换运动形式。若单纯从结构和运动的观点看，机器和机构并无区别，因此，通常把机器和机构统称为机械。

1.1.3 构件和零件

组成机构的各个相对运动部分称为构件。构件可以是单一的整体（如活塞），也可以是由多个零件组成的刚性结构。例如，曲轴9和齿轮1作为一个整体做转动，它们构成一个构件，但在加工时是两个不同的零件。由此可知，构件是运动的基本单元，而零件是制造的基本单元。