蒸汽機車是利用蒸汽機，把燃料（一般用煤）的化學能變成熱能，再變成機械能，而使機車運行的一種火車機車。蒸汽機車由鍋爐、汽機、車架和走行部以及煤水車等組成。蒸汽機車是蒸汽機在交通工具上運用的最好范例。蒸汽機是靠蒸汽的膨脹作用來作功的，蒸汽機車的工作原理也不例外。當司爐把煤填入爐膛時，煤在燃燒過程中，它蘊藏的化學能就轉換成熱能，把機車鍋 爐中的水加熱、汽化，形成400℃以上的過熱蒸汽，再進入蒸汽機膨脹作功，推動汽機活塞往復運動，活塞通過連桿、搖桿，將往復直線運動變?yōu)檩嗈D圓周運動，帶動機車動輪旋轉，從而牽引列車前進。因此蒸汽機車必須具備鍋爐、汽機和走行三個基本部分。

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