图解机械原理与构造：机器是怎样工作的？

◆本书是一本机械（机器）基本构造与原理的基础性普及读物，将机械常识性的内容融入我们常见机器之中，让读者轻松了解和掌握各种机械（机器）的工作原理和基本构造等通用基础知识。

◆全书涵盖了百余种行业机器：动力机器（蒸汽机、内燃机、压缩机、电动机等）、加工机器（机床、轧钢机器、纺织机器、包装机器等）、运输机器（汽车、飞机、起重机、工程车、输送机、电梯等）、信息机器（复印机、打印机、绘图机、扫描仪等）、生活中常见小机器（千斤顶、自行车、电风扇、和面机、打蛋机、压面条机、榨汁机、食品搅拌机、脚踏缝纫机以及指南车、记里鼓车、机械钟表等古代机器）、机器人（工业机器人和特种机器人）等多个行业的机器。

◆本书融技术性、知识性和趣味性于一体，把复杂的机械基本知识用简明、通俗的语言加以描述或说明，深入浅出，配有大量的立体模型图和卡通图，让版面更活泼、阅读更有趣、学习更轻松，以此激发广大读者对机械的兴趣和探索创新精神。

 

 

本书是一本机械（机器）基本构造与原理的基础性普及读物，将机械原理、机械传动、机械零部件等机械常识性的内容融入我们常见的机器之中，让读者轻松了解和掌握各种机械（机器）的工作原理和基本构造等通用基础知识。全书涵盖了动力机器（蒸汽机、内燃机、压缩机、电动机等）、加工机器（机床、轧钢机器、纺织机器、包装机器等）、运输机器（汽车、飞机、起重机、工程车、输送机、电梯等）、信息机器（复印机、打印机、绘图仪、扫描仪等）、生活中常见的小机器（千斤顶、自行车、电风扇、和面机、打蛋机、面条机、榨汁机、食品搅拌机、脚踏缝纫机以及指南车、记里鼓车等古代机器）、机器人（工业机器人和特种机器人）等多个行业的机器。

本书融技术性、知识性和趣味性于一体，把复杂的机械基本知识用简明、通俗的语言加以描述或说明，深入浅出，配有大量的立体模型图和卡通图，让版面更活泼，阅读更有趣，学习更轻松，以此激发广大读者对机械的兴趣和探索创新精神。

 

第1章　了解机器　 001

1.1　人类为什么创造机器　 001

1.2　认识机器　 003

1.3　机器的分类　 005

1.4　机器的组成　 009

1.5　机器的发展历程　 010

第2章　机器中的通用零部件　 021

2.1　机器的基本组成要素　 021

2.1.1　机器中的部件　 021

2.1.2　机器部件中的零件　 022

2.2　支承回转零件——轴 　 023

2.3　支承轴旋转的部件——轴承　 027

2.4　 连接两轴传递运动和动力的装置——联轴器　 031

2.5　 接合或分离两轴的可动连接装置——离合器　 034

2.5.1　离合器的分类　 034

2.5.2　 离合器的应用　 036

第3章　动力机器原理与构造　 039

3.1　从蒸汽机说起　 039

3.1.1　蒸汽机如何工作　 039

3.1.2　 向蒸汽机供应高压蒸汽的锅炉　 040

3.1.3　蒸汽机车　 041

3.2　内燃机　 043

3.2.1　内燃机构造原理　 043

3.2.2　汽油机和柴油机的区别　 046

3.2.3　内燃机的用途　 046

3.3　压缩机　 049

3.3.1　压缩机的发展历程　 049

3.3.2　冰箱压缩机　 053

3.3.3　空调压缩机　 054

3.3.4　螺杆压缩机　 058

3.4　电动机　 061

3.4.1　直流电动机　 061

3.4.2　交流电动机　 066

3.4.3　三相异步电动机　 067

3.4.4　单相异步电动机　 069

3.4.5　同步电动机　 069

3.4.6　步进电动机　 071

3.4.7　伺服电动机　 072

第4章　加工机器原理与构造　 077

4.1　加工机床　 077

4.1.1　车床　 078

4.1.2　铣床　 079

4.1.3　其他金属切削机床　 081

4.1.4　数控机床　 082

4.1.5　机床传动原理　 091

4.2　轧钢机器　 096

4.2.1　轧钢　 097

4.2.2　轧钢机　 099

4.3　纺织机器　 101

4.3.1　古老的纺机设备　 102

4.3.2　现代的织布机　 104

4.4　包装机器　 109

4.4.1　供送装置　 110

4.4.2　充填机　 113

4.4.3　灌装机　 115

4.4.4　封口机　 118

4.4.5　包装机　 122

4.4.6　多功能包装机　 124

4.4.7　贴标机　 126

4.4.8　啤酒流水线　 127

第5章　运输机器原理与构造　 134

5.1　汽车　 134

5.1.1　汽车的组成　 134

5.1.2　汽车的动力传递过程　 135

5.1.3　汽车发动机　 137

5.1.4　离合器　 140

5.1.5　变速器　 141

5.1.6　传动轴与万向节　 142

5.1.7　差速器　 144

5.1.8　半轴　 145

5.2　飞机　 150

5.2.1　飞机的构造　 150

5.2.2　飞机的分类　 151

5.2.3　飞机的动力　 153

5.2.4　飞机的起飞原理　 160

5.3　起重机　 163

5.3.1　塔式起重机　 164

5.3.2　鹤式起重机　 166

5.3.3　汽车起重机　 168

5.4　工程车　 170

5.4.1　挖掘机　 171

5.4.2　混凝土搅拌输送车　 172

5.4.3　自卸车　 174

5.4.4　压路机　 175

5.4.5　装载机　 178

5.5　输送机　 179

5.5.1　带式输送机　 179

5.5.2　链式输送机　 180

5.5.3　辊子输送机　 181

5.5.4　板式输送机　 182

5.5.5　刮板输送机　 182

5.5.6　螺旋输送机　 183

5.5.7　管状带式输送机　 184

5.6　电梯　 187

5.6.1　垂直升降电梯　 187

5.6.2　自动扶梯　 190

5.6.3　自动人行道　 192

第6章　信息机器原理与构造　 196

6.1　复印机　 196

6.2　打印机　 198

6.2.1　激光打印机　 198

6.2.2　喷墨打印机　 202

6.2.3　3D打印机　 204

6.3　计算机控制的绘图仪　 206

6.4　扫描仪　 208

6.4.1　扫描仪的结构　 208

6.4.2　扫描仪的工作过程　 209

第7章　常用小机器原理与构造　 211

7.1　千斤顶　 211

7.1.1　千斤顶的类型　 212

7.1.2　齿条千斤顶　 213

7.1.3　螺旋千斤顶　 215

7.2　自行车　 217

7.2.1　早的自行车　 217

7.2.2　形式各异的自行车　 218

7.2.3　自行车的结构　 221

7.2.4　自行车的变速系统　 225

7.3　电风扇　 230

7.3.1　台式电风扇的结构　 231

7.3.2　电风扇为什么会“摇头”　 231

7.4　家用和面机　 234

7.4.1　立式和面机　 235

7.4.2　卧式和面机　 236

7.4.3　和面机传动原理　 237

7.5　打蛋机　 239

7.5.1　手动打蛋器　 239

7.5.2　立式打蛋机　 240

7.6　面条机　 245

7.6.1　手动面条机　 245

7.6.2　电动面条机　 246

7.6.3　全自动家用面条机　 248

7.7　家用榨汁机　 248

7.7.1　榨汁机构造原理　 249

7.7.2　高速离心榨汁机　 249

7.7.3　低速挤压式榨汁机　 251

7.8　家用食品搅拌机　 253

7.8.1　家用食品搅拌机工作原理　 253

7.8.2　多功能食品搅拌机　 253

7.9　家用脚踏缝纫机　 255

7.9.1　缝纫机工作原理　 258

7.9.2　缝纫机中的各种工作机构　 260

7.10　揭秘古代指南车　 266

7.10.1　指南车齿轮传动系统　 267

7.10.2　指南车离合装置　 268

7.10.3　指南车差动齿轮装置　 268

7.11　揭秘古代记里鼓车　 269

7.11.1　记里鼓车的结构　 270

7.11.2　记里鼓车工作原理　 271

7.12　机械手表　 273

7.12.1　机械手表的组成　 274

7.12.2　机械手表的工作原理　 275

第8章　 自动化机器（机器人）原理与构造　 280

8.1　机器人构造原理　 280

8.2　工业机器人　 282

8.2.1　焊接机器人　 284

8.2.2　喷漆机器人　 285

8.2.3　码垛机器人　 286

8.2.4　搬运机器人　 288

8.3　特种机器人　 289

8.3.1　水下机器人　 289

8.3.2　管道机器人　 292

8.3.3　外科手术机器人　 294

8.3.4　农业机器人　 298

8.3.5　军用机器人　 300

8.3.6　服务机器人　 304

8.3.7　娱乐机器人　 307

8.4　智能机器人　 308

参考文献　 314

 

科学的世界五彩缤纷，绚丽多彩，在人们的头脑中编制出谜一样的光环。当代科学技术的迅猛发展，给人类创造了一个神奇的世界，人们对机器充满了幻想。机器可以完成人用双手、双目、双足以及双耳直接完成和不能直接完成的工作，而且完成得更快、更好。现代机械工程创造出越来越精巧的机器，使过去人们的许多幻想成为现实。机器的发展对人类的生活、生产起到了不可替代的作用，人类社会随着机器的发展更加繁荣昌盛，我们的生活已经离不开机器了。

机械化是社会生产力发展水平的重要标志。为了让机械从业人员、热爱机械制造业并热爱科学技术的广大读者了解机器，了解机械原理，了解机械制造技术，本书用通俗的语言和科学的概念讲述科学技术的道理，它向读者传达一种精神，一种思考的方法，能带给读者一种独特的视角，一种探究科学的勇气，也使读者充分认识到世界需要科学，科学也需要世界。其目的并不意味着让每个人都去攀登科学的高峰，但至少要让更多的人认识科学技术，勇于探索和创新，使读者在愉快的阅读中增长知识。

《图解机械原理与构造　机器是怎样工作的？》一书特色鲜明，属于科学技术教育普及读物，内容主要涉及机械原理及常用机器的工作原理等方面的内容。本书尝试着把机械原理、机械传动、机器的零部件这些内容融合到动力机器、加工机器、运输机器中去描述，把多方面的知识点有机地融合在一起。

本书通过“机器是怎样工作的”来描述机械传动原理，不只局限于做定性的概念描述，而是将机械原理贯穿全书，通过书中一些基本概念来了解机器、了解机构、了解零部件、了解机械传动等，然后以一些常见的机器为例子，描述了机器的结构、工作原理，让读者认识到什么是机器，即机器是由各种金属和非金属部件组成的装置，它消耗能源，可以运转、做功，它用来代替人的劳动，进行能量变换、信息处理以及产生有用功；使读者也认识到，按照用途不同可以把机器分为动力机器、加工机器、运输机器、信息机器，机器是由原动力、传动部分、控制部分、执行部分组成的。本书把机械基础知识和机械传动原理穿插到每一个例子中讲解，让读者很容易理解其工作原理。后以“今后机器都将是机器人”结尾，描述了机器人的基本机械结构和用途。此书很容易读懂，读者能从书中体会到一种新的观念，获得对科学技术及机器的一种全新的理解。全书图文并茂，深入浅出，适合机械从业人员、初入机械制造行业的人员以及对机械制造业感兴趣的广大读者阅读。

因笔者水平所限，书中不妥之处在所难免，恳请读者予以批评指正。

编著者