根据机械的功用不同，可以将它们分为作能量变换的动力机械(如内燃机、电动机、发电机、压气机和涡轮机等)、完成机械功的工作机械(如金属切削机床、飞机、汽车、包装机、起重机、运输机和机械手等)、作信息传递和变换的信息机械(如打印机、绘图机、复印机、照相机和放映机等)等三类。从机械系统的整体来看，根据产业技术的不同，形成了不同的产业机械设计分支学科，如汽车设计、飞机设计、船舶设计、机车设计、内燃机设计、农业机械设计、纺织机械设计和信息机械设计等。但是，这些专业机械设计中有许多是共性技术，如机械整体方案的拟定，机构的运动分析和综合，零部件的动力性能和承载能力计算，以及它们的材料、结构、润滑、密封、工艺性和标准化的确定等，都是机械设计的基础内容。 机械(machinery)是机器(machine)与机构(mechanism)的总称。 概念：机器、机构和零件 机器：具有下列特征：(1)它们是人为的实物组合；(2)是执行机械运动的装置；(3)它们能代替或减轻人的劳动，以完成有效的机械功(如机床、起重机、洗衣机等)，传递能量、物料与信息，或者作能量的变换(如内燃机、发电机等)。 机器的组成：一台发展完善的现代化机器可由四部分组成：原动机、传动机构、执行机构和控制系统。 1)原动机：为机器运转提供动力，常用的原动机有电动机、内燃发动机、液压机、气动机等。电动机可以把电能转化成机械能；内燃机可把燃料燃烧的化学能转换成机械能。 2)传动机构：按执行机构作业的特定要求，把原动机的运动和动力传递给执行机构。如：常用的各种减速和变速装置均可作为传动机构。 3)执行机构：它是一部机器中最接近作业工作端的机构，它通过执行构件与被作业件相接触，以完成作业任务。如：起重机和挖掘机中的起重吊运和挖掘机构。 4)控制系统：用来处理机器各组成部分之间，以及与外部其它机器之间的工作协调关系，它通常由各种计算机和控制器组成。 机构：它是一个具有确定机械运动的构件系统，用来传递运动和动力的可动装置。它是机器的重要组成部分。如图1所示。 图1 机构示意图 从结构和运动的观点来看，机器与机构之间并无区别。因此，习惯上用机械作为机构与机器的总称。 常用的机构有：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构、带传动机构、链传动机构、螺旋传动机构等。 研究机构结构的目的 1. 研究组成机构的要素及机构具有确定运动的条件,然后判断机构能否运动。 2. 研究机构的组成原理，根据结构特点对机构进行分类，以便于对其进行运动分析和力分析。 3. 研究机构简图的绘制。即研究如何用简单的图形表示机构的结构和运动状态。 4. 研究机构结构综合方法，即研究在满足预期运动及工作条件下，如何综合出机构可能的结构型式。 一、机构的组成要素： 机构是具有确定相对运动的构件组合体，是由构件和运动副两个要素组成的。 1. 构件 所谓构件是指作为一个整体参与机构运动的刚性单元。构件是运动的单元，零件是加工制造的单元。下图所示齿轮轴构件是由齿轮、轴、键三个零件组成的。 如图2所示。 图2 构件的组成 下图3为内燃机机构，内燃机中的曲柄滑块机构和连杆 图3 (a)曲柄滑块机构 图3 (b)连杆的组成 曲柄；2-连杆；3-滑块；4-机架；5-连杆体；6-螺栓；7-连杆盖；8-螺母 机械中的零件分为两类：一类称为通用零件，它是在各类机械中经常可以遇到、具有同一功用及性能的零件，如螺纹联接件、键、带、齿轮、蜗杆、蜗轮、链、轴、轴承、联抽器、弹簧等；另一类为专用零件，它只在特定型式机械上出现，如内燃机的活塞，汽轮机的叶片，农业机械中的犁铧等。 工程设计总图：直属零件、标准件（或外购件）、直属部件。 图4 内燃机 图 5 牛头刨床 图4所示的单缸内燃机是由气缸体1、活塞2、连杆3、曲轴4、齿轮5和6、凸轮7、顶杆8等组成。 图5所示的牛头刨床是由曲柄5(和大齿轮固定在一起)、滑块2和6、导杆7、刨头8、床身1、小齿轮4、电动机3以及其他一些辅助部分(因中未画出)所组成。 本课程将分别研究几种常用的机构(平面连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、间歇运动机构)的组成形式和运动特性、选用原则，以及机器动力学的基本知识；同时研究各通用机械零件的特点、结构及工作原理、选用原则、使用及维护、设计和计算方法，以及介绍有关的国家标准和规范。