第一章 機器的組成與制造

　　知識點一、按照功能分析機器的組成

　　各種機器的構造不同，工作對象也不同。

　　【結論】從功能角度分析，大部分機器都包含有外界輸入能量的動力部分、履行機器功能的執行部分（即工作部分）、介于動力部分和工作部分之間的傳動部分及控制部分。

　　（一）動力部分：原動機及其相應的配套裝置。它的作用是將其它形式的能量轉變為機械能。

　　一次動力機：將一次能源直接轉化為機械能，例如水輪機、內燃機等。

　　二次動力機：將二次能源如電能、液壓能等轉化為機械能，如電動機等。

　　常用的動力機有電動機、內燃機等。

　　（二）傳動部分：在動力部分和執行部分之間的中間裝置，任務是將動力部分提供的機械能以動力和運動的形式，傳遞給工作部分。

　　1.傳動分為機械傳動、流體傳動、電力傳動和磁力傳動。

　　【拓展】液壓傳動主要是利用液體壓力能來傳遞能量；而液力傳動主要是利用液體的動能來傳遞能量。

　　2.按照傳動比變化的情況分為定傳動比傳動和變傳動比傳動。

　　表1-1 按傳動比變化情況分類

　　（三）工作部分（執行部分）：直接完成機器的預定功能的部分，如車床的刀架；車輛的車廂；飛機的客、貨艙等。

　　工作部分是機器設備區分和分類的依據；不同機器，其原動部分和傳動部分可能相同，而工作部分不同。因此，動力部分、傳動部分和控制部分都應該根據工作部分的功能要求和動力參數的合理范圍進行設計和選擇。

　　（四）控制部分

　　控制系統由控制器和被控對象組成。

　　控制器要完成被控參數的調節，應有四個基本部件：給定值發生器、比較器、驅動和執行機構、檢測變換元件。

　　1.模擬控制與數字控制

　　模擬量，即時間上和數值上都連續變化的物理量，例如溫度、壓力、流量、電壓、電流等；

　　數字量，即在時間上或數值上不連續變化的物理量，例如數字邏輯電路中的開關信號和計算機中的數。

　　在一個系統中，如果各環節間所有的信號都是模擬量，這個系統就稱為模擬控制系統或模擬控制器；如果各環節間有一個或多個信號為數字信號，則該系統稱為數字控制系統或數字控制器。

　　所有的計算機控制系統都是數字控制系統。

　　2.閉環控制系統和開環控制系統

　　閉環控制系統：在這種控制系統中，系統通過測量元件對被控對象的被控參數（如溫度、壓力、流量、轉速、位移等）進行測量，再將其反饋到輸入端，與輸入的給定值進行比較，然后形成誤差信號。

　　反饋就是將輸出量返回饋送，并與輸入量進行比較的過程。比較的結果成為偏差。自動控制過程就是測偏和糾偏的過程。這一原理稱為反饋控制原理。

　　在閉環控制系統中，操縱變量作用于被控對象的被控變量；而被控變量的變化又通過自動控制去影響操縱變量。從信息的傳遞關系來看，構成了一個閉合回路，所以，稱之為閉環控制系統。由于被控變量的信息要送回到自動控制裝置，所以也稱之為反饋控制系統。（空調）

　　開環控制系統：在這種控制系統中，輸出量不影響系統的控制作用，即系統的輸出端與輸入端之間，沒有反饋通道。與閉環控制系統不同，它不需要被控對象的反饋信號，控制器直接根據給定值控制被控對象工作。

　　開環控制系統不能自動消除被控參數與給定值之間的誤差。其控制功能顯然要比閉環控制系統差。（暖氣）

　　3.計算機控制系統

　　控制器是控制系統的關鍵，它決定了控制系統的控制性能和應用范圍。如果控制系統中的控制器功能由計算機來實現，就構成了計算機控制系統。

　　在一般的模擬控制系統中，控制規律是由硬件產生的，要改變規律就要改變硬件電路。而在計算機控制系統中，控制規律由軟件實現，要改變控制規律只要修改程序就可以了。