图解机器的奥秘——机器是怎样工作的？

1.本书是一本特色鲜明的机械科学知识普及读物，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，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日常生活中的常见机器之中，让青少年轻松学习机械的基本工作原理和基本组成、应用等科普知识。

 

本书是一本特色鲜明的机械科学知识普及读物，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，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日常生活中的常见机器之中，让青少年轻松学习机械的基本工作原理和基本组成、应用等科普知识。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、代步自行车、电风扇、压面机、榨汁机、食品搅拌机、缝纫机以及古代机器）、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，把复杂的机械制造知识用简明、通俗的语言加以描述或说明，深入浅出，配有大量的图片和一些卡通图，让版面更活泼、阅读更有趣、学习更轻松，以此激发广大青少年和机械发明爱好者对机械制造知识的学习兴趣和探索精神。

第1章了解机器

1.1　人类为什么创造机器      
2

1.2　认识机器    3

1.3　机器的分类    5

在机器中了解机构   5

1.4　机器的组成    10

1.5　机器的发展历程    11

第2章认识机器中的零部件

2.1　机器的基本组成要素    
20

2.1.1　认识机器中的部件   
20

2.1.2　认识部件中的零件   
20

2.2　认识轴——支承回转零件  
21

2.3　认识轴承    25

2.4　认识联轴器——将两轴直接连接起来传递运动和动力    29

2.5　认识——离合器将两轴接合或分离的可动连接装置    32

第3章动力机器

3.1　从蒸汽机说起   40

3.1.1　蒸汽机是如何工作的？   
40

3.1.2　向蒸汽机供应高压蒸汽的锅炉    
41

3.1.3　蒸汽机车    42

3.2　广泛使用的内燃机    
44

3.2.1　什么是内燃机？   
44

3.2.2　内燃机是谁发明的？    
45

3.2.3　内燃机是怎么工作的？   
45

3.2.4　汽油机和柴油机有哪些区别？    
47

3.2.5　内燃机的用途   
48

3.3　输送气体的机器——压缩机    
51

3.3.1　什么是压缩机？  
51

3.3.2　压缩机的发展历程   
51

3.3.3　冰箱压缩机    
55

电冰箱制冷系统     56

3.3.4　空调压缩机    
56

3.3.5　螺杆压缩机    60

3.4　应用普遍的动力源——电动机   
64

3.4.1　什么是电动机？     
64

3.4.2　直流电动机    
64

永磁无刷直流电动机     69

3.4.3　交流电动机    
70

3.4.4　三相异步电动机   
72

3.4.5　单相异步电动机   
73

3.4.6　同步电动机   74

永磁同步电动机在轨道交通中的应用   
77

3.4.7　步进电动机    78

3.4.8　伺服电动机   79

第4章加工机器

4.1　加工机床     82

4.1.1　车床     83

4.1.2　铣床     84

4.1.3　数控机床     86

4.1.4　机床上常用的传动副及其传动关系  
96

4.2　轧钢机器    101

4.2.1　什么是轧钢?   
102

4.2.2　什么是轧钢机？    
104

4.3　纺织机器     107

4.3.1　古老的纺机设备    
108

4.3.2　织布机    109

4.4　包装机器     116

4.4.1　供送装置    117

4.4.2　充填机    120

4.4.3　灌装机     121

4.4.4　封口机    125

4.4.5　裹包机    129

4.4.6　多功能包装机   
132

4.4.7　贴标机    133

啤酒流水线   135

第5章运输机器

5.1　汽车    144

5.1.1　汽车的组成   144

5.1.2　汽车动力是怎样传递的？   
144

5.1.3　汽车发动机   
147

5.1.4　离合器     150

5.1.5　变速器    151

5.1.6　传动轴与万向节  
153

5.1.7　差速器    155

5.1.8　半轴    156

汽车为什么会跑起来？    157

了解汽车发动机     158

5.2　飞机          161

5.2.1　了解飞机的构造     
161

5.2.2　飞机的分类      
161

5.2.3　飞机的动力   
163

5.2.4　飞机的起降过程   
169

飞机为什么能飞上天？   169

飞机的机翼    171

5.3　起重机    171

5.3.1　塔式起重机   
172

5.3.2　鹤式起重机   
174

5.3.3　汽车起重机    
175

5.4　工程车    178

5.4.1　挖掘机     179

5.4.2　混凝土搅拌输送车  
180

5.4.3　自卸车   182

5.4.4　压路机    184

5.4.5　装载车    186

5.5　输送机     187

5.5.1　带式输送机   187

5.5.2　链式输送机   189

5.5.3　板式输送机   
190

5.5.4　刮板式输送机   
190

5.5.5　螺旋式输送机   
191

5.5.6　管状带式输送机  
192

输送机的传动装置   194

5.6　电梯     195

5.6.1　垂直升降电梯   
196

5.6.2　自动扶梯   198

5.6.3　自动人行道   
200

奇妙的拱形电梯    202

第6章信息机器

6.1　现代办公的好帮手——复印机  
204

数码复印机工作原理要点   205

6.2　打印机    205

6.2.1　激光打印机   
205

彩色激光打印机成像技术的演变过程     
209

6.2.2　喷墨打印机   
210

喷墨打印机打印技术    211

6.2.3　3D打印机   212

6.3　计算机控制的绘图仪 
214

喷墨绘图仪   215

6.4　扫描仪   216

6.4.1　扫描仪的组织结构  
216

6.4.2　扫描仪的工作过程  
217

第7章生活中的小机器

7.1　能把汽车顶起来的千斤顶   
220

7.1.1　什么是千斤顶  
220

7.1.2　齿条千斤顶   
222

7.1.3　螺旋千斤顶    
223

传力螺旋     224

螺母和螺杆相对运动方式   225

7.2　可代步的自行车   
226

7.2.1　早的自行车   
226

7.2.2　形式各异的自行车  
227

7.2.3　自行车的结构  
231

传递运动和动力的——链传动  
232

自行车后轮轴设计了棘轮机构  
234

自行车中哪些机构运用了杠杆原理？  
235

7.2.4　自行车的变速系统   
235

丰富多彩的自行车运动    
237

科学家提出的“自行车等待解决的问题”  
238

7.3　会“摇头”的电风扇   
239

7.3.1　台式电风扇的结构  
240

7.3.2　电风扇为什么会“摇头”  
240

了解牙嵌式离合器    242

认识蜗轮蜗杆传动    243

7.4　家用立式和面机    
243

7.4.1　和面机结构和工作原理   
244

7.4.2　和面机的机械传动    
245

7.5　形成特殊运动轨迹的打蛋机    
247

7.5.1　手动打蛋器      
247

7.5.2　电动打蛋机      
248

齿轮传动原理    250

7.6　压面条机——现代家庭的好帮手    
252

7.6.1　手动压面条机   
252

什么是角度变位齿轮正传动？   
254

7.6.2　电动压面条机     
254

7.6.3　全自动家用压面条机   
255

7.7　家用榨汁机——榨出新鲜果蔬汁的机器      256

7.7.1　榨汁机结构和工作原理   
256

7.7.2　高速离心榨汁机  
257

7.7.3　低速挤压式榨汁机   
258

想一想：两种榨汁机各用到了什么原理？ 
260

7.8　家用食品搅拌机   260

7.8.1　家用食品搅拌机是怎么工作的？  
260

7.8.2　多功能食品搅拌机  
261

榨汁机和搅拌机有什么区别？   
262

7.9　家用脚踏缝纫机     263

7.9.1　缝纫机是怎么工作的?      
265

7.9.2　缝纫机中的各种机构  
267

什么是曲柄摇杆机构？    268

什么是凸轮机构？     269

什么是导杆机构？    272

7.10　揭示古代指南车的奥秘  
273

7.10.1　古代指南车采用了齿轮传动系统   
274

7.10.2　古代指南车采用了离合装置   
275

7.10.3　古代指南车采用了差动齿轮装置  
276

汽车差速器的组成及工作原理  
276

7.11　记里鼓车——里程表的先驱    
277

7.11.1　记里鼓车的结构  
277

7.11.2　记里鼓车的工作原理    
278

机械式车速里程表    278

7.12　机械钟表——精密的齿轮传动机构      280

7.12.1　机械手表的组成   
281

7.12.2　机械手表的工作原理    
282

看一看，想一想，算一算   283

认识轮系      284

第8章今后的机器都将是机器人

8.1　什么是机器人？    
289

8.2　工业机器人     
291

8.2.1　焊接机器人    
293

8.2.2　喷漆机器人   
295

8.2.3　码垛机器人   
296

8.2.4　搬运机器人    
298

8.3　特种机器人     299

8.3.1　水下机器人    
299

“蛟龙号”载人潜水器    301

8.3.2　管道机器人   
303

8.3.3　外科手术机器人  
305

神奇的“达芬奇”外科手术机器人       
307

8.3.4　农业机器人     
310

8.3.5　军用机器人    
312

猎豹机器人的灵感来源    
315

8.3.6　服务机器人    
317

8.3.7　娱乐机器人    
320

8.4　机器人的机械运动基本原理   
320

空间连杆机构   323

参考文献      326

 

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和双目以及双足、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、生产和工作起到了不可替代的作用，人类社会随着机器的发展而更加繁荣昌盛。我们的生活已经离不开机器了。为了适应新时期青少年渴求科学技术知识的愿望，探索科学技术领域的奥秘，科普读物《图解机器的奥秘——机器是怎样工作的》一书终于问世了。其实，国内每年都有大量科普读物出版，但是关于机械方面的科普读物很少，机器的发明创造、发展和使用有着悠久的历史，机械化是社会生产率发展水平的重要标志。让热爱科学技术的读者们了解机器，了解机械原理，了解科学技术，用通俗的语言和科学的概念讲述科学技术的道理，它能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，以及一种尝试科学的品味。也是使读者认识世界需要科学，科学也需要世界。其目的并不意味每个人都去攀登科学的高峰，但至少要有更多的人学会认识科学技术，用于探索和创新，使读者在愉快的阅读中增长知识，是我们编写此书的初衷。《图解机器的奥秘——机器是怎样工作的？》一书特色鲜明，属于“科学技术教育”的普及读物，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。我们尝试着把机械原理、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、信息机器中去描述，把机械原理的知识点有机地融合在一起。以往在写到机械原理这类的内容，总感到太“枯燥”和“专业”性太强，影响读者的阅读兴趣而不敢使用它，但这本书通过“机器是怎样工作的”来描述机械传动的原理，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：机器是由各种金属和非金属部件组装成的装置，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；机器贯穿在人类历史的全过程中。认识了按照用途的不同，可以把机器分为动力机器、工作机器、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原理。后作者以“今后的机器都将是机器人”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，适合中等以上文化水平的广大读者阅读。因编著者水平所限，书中不妥之处在所难免，请读者予以批评指正。编著者