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机械齿轮(图1)
到古罗马时期,主要是为了区别与手工工具。现代中文之“机械”一词为机构为英语之(Mechanism)和机器(Machine)的总称。机械的特征有:机械是一种人为的实物构件的组合。机械各部分之间具有确定的相对运动。故机器能转换机械能或完成有用的机械功,是现代机械原理中的最基本的概念,中文机械的现代概念多源自日语之“机械”一词,日本的机械应用品对机械概念做如下定义(即符合下面三个特征称为机械Machine)。
2概念来源机械这个词源自于希腊语之Mechine及拉丁文Machina,最早的“机械”定义为古罗马建筑师维特鲁威(Vitruvii)在其著作《建筑十书》,主要对于搬运重物发挥效力的机械和工具作了区别:“机械(machane)和工具(organon)之间似乎有着以下的区别。即机械是以多数人工和很大的力量而发生效果的,如重弩炮和葡萄压榨机。而工具则是一名操纵人员慎重地处理来达到目的的,如蝎形轻弩炮或不等圆的螺旋装置。因此工具和机械都是利用上不可缺少的东西。古希腊时期已有圆柱齿轮。亚历山大利亚·希罗(Heron of Alexandria)在1世纪最早讨论了机械的基本要素,他认为机械的要素有五类:轮与轴,杠杆,滑车,尖劈,螺旋。希罗的论述反映了古典机械的特征。中国古代在香炉中应用了能永保水平位置的十字转架等机件。
英国机械学家威利斯(R.Willis)在其《机构学原理》(The Principle of Mechanism,1841年)所给的定义
机械齿轮(图3)
是:“任何机械(machine)都是由用各种不同方式连接起来的一组构件组成,使其一个构件运动,其余构件将发生一定的运动,这些构件与最初运动之构件的相对运动关系取决于它们之间连接的性质。”德国机械学家勒洛(F.Reuleaux )在其《理论运动学》(Theoretische Kinematik ,Grundzüge einer Theorie des Maschienenwesens,1875年)中的定义为“机械是多个具有抵抗力之物体的组合体,其配置方式使得能够借助它们强迫自然界的机械力做功,同时伴随着一定的确定运动。”
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