機械傳動理論精選(九篇)
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第1篇：機械傳動理論范文
高中物理實驗箱集便捷、前瞻、新穎、全面系統、兼容、耐用于一體，彌補了傳統實驗設備的不足，可推動和深化課堂教學改革，提高課堂教學效率，增強教師演示實驗的功效，提高學生分組實驗的實效性。同時，實驗箱實用性研究可推動學校教育裝備現代化建設，促進現代化教學手段與當代課堂教學手段的有機融合。通過初步的使用與研究，我們認為高中物理實驗箱的實用性突出表現在以下幾個方面。
一、內容全面，成本低廉，使用靈活、方便
我們課題研究所使用的高中物理實驗箱一套共13類，內容涉及運動與力、相互作用、曲線運動、靜電場、恒定電流、磁場、電磁感應、電學傳感器、物態與物態變化、光學、氣體與熱力學定律、分子運動理論等，這些實驗不僅基本涵蓋了高中物理的主要內容，同時還涵蓋了諸如機械傳動等課本以外的內容。
實驗箱成本低廉，便于在一般學校推廣。每一類實驗箱自成一體，一拎就走，是隨堂分組實驗和各級各類教學公開課的首選裝備。它不占過多的空間，取用方便，和推廣使用已久的小學、初中相關的實驗箱類似（圖2所示為運動和力實驗箱）。
二、有效提高實驗現象的可觀測性
平常的教學中，更多的實驗是老師在講臺上邊講邊演示，學生離得較遠，許多現象一閃而過，只有老師和前排的同學能看得到。通過實驗箱的運用，可以讓每一個同學都能充分接觸和體驗實驗過程，可多次重復觀察相關實驗現象，從而更加便于老師的分析和講解，更加便于學生的觀察、理解和記憶。
三、有效增加課堂互動，促進學生積極動手、動腦，增強小組協作和師生互動
運用實驗箱教學以前，許多實驗現象學生無法觀察到，特別是坐在后排的學生很容易開小差，跟不上老師的節奏。老師講課時大多是按照事先備好的內容依次進行，一定程度上就是在“瞎講”，很難做到“以學生為中心”。
在運用了實驗箱輔助教學以后，一切現象就在身邊，學生的學習興趣和熱情被大大調動。為了能夠完成相關實驗，觀察到相關的現象，得出相應的結論，學生們緊跟老師的節奏和思維，積極觀察和思考，加強和老師的交流。由于很多的結論和規律是通過學生自己觀察和分析和得出的，學習印象深刻，課堂教學效率得到了極大的提高。
四、增加學生發現問題的機會，促進理論聯系實際，學以致用，促進知識向能力轉化
俗話說“看人挑擔不吃力”。平時很多的現象和結論是在老師的成功演示和引導之下“順利”完成的，所以學生無法感受到實驗的注意點和關鍵之處，很難發現在實驗過程中可能會出現的干擾因素，從而也就無法引導和訓練學生發現問題、排除干擾、建立物理模型的能力。學生所學到的知識，大多也只能是“紙上談兵”，一旦遇到實際問題就會傻眼。
在運用了實驗箱輔助教學以后，所有現象就在眼前，更為關鍵的是，這些現象不再像老師演示實驗時那么理想和明@。怎樣從實驗中歸納、抽象出相關的結論，需要學生積極思考，主動運用已學知識進行自主分析和小組討論。通過提高學生排除干擾、透過現象看本質、建立物理模型、理論聯系實際的能力訓練，促進了學生知識向能力的轉化。
五、促進學生在課余時間積極進行自主探究和小型的課題研究
高中物理實驗箱具有“一拎就走”的高度靈活性和適當的拓展性，大大地方便和滿足學生在課余進行進一步的自主探究和小型課題研究的需求。一般學校的實驗室在課余時間鮮有向學生開放的，導致學生缺乏進行自主實驗探究的意識和條件，更別說能變通相關的實驗原理，充分利用身邊的物品進行簡易的探究實驗。高中物理實驗箱正好可以彌補這一缺陷，相當于是給學生準備了一系列標準工具，能夠保證學生隨時用到標準的實驗器材，使研究結果更具科學性和可信，也為學生的研究提供了一些設計導向。
例如，機械傳動實驗箱的使用，就可以幫助學生直觀地認識常見的機械傳動結構和原理，豐富了學生對傳動連接體系的感知，學生們在進行機器人等相關研究設計時，就可能設計出更加合理、流暢的運動型機械裝置。
六、有效地啟發教師進行實驗器材的更新和開發
通過對高中物理實驗箱的運用，借助于它的設計思想，可以啟發老師們更快更好地進行實驗器材的更新和開發。例如，在人教版《高中物理教材選修3-2》第28頁有一道習題，如圖3所示，用于演示電磁阻尼現象，實驗時因為小圓柱形磁鐵磁性不強，并且是被遮擋在不透光的管材內部，可見度很差。即使是利用實驗箱中的器材也是如此，因為實驗箱中的器材尺寸太小。但是，實驗箱中是將一個環形磁鐵套在鋁管外面來展示其受阻尼的下落過程的，這就給了我們很大啟示：至少可以將磁鐵套在金屬管外面來增大可見度！結果我們自制成了長度約為1m的演示器材，可見度高，實驗效果好。
當然，任何事物都具有兩面性。通過隨堂使用和研究發現，高中物理實驗箱也存在一些明顯的不足（不實用）之處。
1.尚處于研發階段，制作較為粗糙，不夠美觀和耐用
因為實驗箱系統為初期產品，很多實驗器材制作尚較粗糙，例如，“氣體與熱力學定律”實驗箱中驗證“玻馬定律”的類似于醫用注射器的裝置，由于推桿是用塑料制成，跟外筒間的摩擦就較明顯，對實驗結果影響較大，且不夠結實耐用，如果能改成光滑的金屬管會更美觀、實用些。
2.部分實驗器材尺寸過小，不利于充分展示相關現象
考慮到是分組實驗用，所以實驗器材的尺寸相對都不大，例如前文中提到的電磁阻尼演示裝置，由于演示時間太短，對相關現象的展示就顯得不夠充分。
3.部分實驗器材設計并不科學
由于考慮到方便實驗和整體的美觀性，很多器材都采用了卡通插頭和插座，但跟現實生活中的連接情景就相去較遠，不夠直觀，不夠實際。例如“恒定電流”實驗箱中的電路連接實驗，相關的器件做得過于粗大，插裝好后，重疊過多，明顯缺乏電路的整體感。
第2篇：機械傳動理論范文
關鍵詞：礦物加工機械；三維模型圖；輔助教學
作者簡介：王新文（1961-），男，河北唐山人，中國礦業大學（北京）化學與環境工程學院，副教授；孫海洋（1988-），男，河南禹州人，中國礦業大學（北京）化學與環境工程學院碩士研究生。（北京 100083）
中圖分類號：G642.41 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）02-0139-02
“礦物加工機械”是礦物加工專業的必修課，內容主要是礦物加工過程涉及的機械設備的用途、結構、原理和理論，這些機械設備是礦物加工過程中礦物的載體，對其加工產品的質和量有著非常重要的影響。
近年來，隨著我國國民經濟的飛速發展，作為我國第一大能源，煤炭的消耗量大幅增加，選煤行業也經歷了一個快速發展時期，大型選煤廠不斷出現，國產選煤設備遠不能滿足要求，不得不從國外進口大型、可靠、高性能設備。中國礦業大學（北京）的教材來不及更新和充實，這方面內容相對落后。
再者，隨著我現代化企業的建立，安全生產和環保意識的不斷加強，選煤廠的安全防護和防塵等級不斷提高，有關措施得到有效落實，運動部件都安裝了安全防護罩，物料的轉接點等起塵處都裝有防塵密封或集塵罩，學生參觀實習只是表觀印象，對內部結構認識模糊不清，近些年，學生的現場實習收獲有下降的趨勢。[1，2]
為了確保學生掌握礦物加工機械的專業知識和新設備、新技術，在教學中，采用SolidWorks軟件，將多種設備繪制成三維模型，采用動畫演示和模擬等輔助教學手段，收到了很好的效果。
一、內部結構的多視角展示
礦物加工機械的學習，主要是三個方面的內容：一是設備的用途，二是設備的結構，三是設備的工作原理和相關理論。以前的教學主要以口述、文字、平面視圖和視頻資料等方式來授課，要搞清楚設備的內部結構和配合關系，只能靠復雜的平面視圖反復研究。在有限的課時內教師很難講明白，學生也很難聽明白，這一點師生們都深有體會。
由于立體模型圖具有的直觀實體特性，適合于不同層次的人群之間相互交流，所以，越來越多地受到人們的關注。[3]對于機械設備的結構授課來說，教師演示學生觀看，幾乎不要求學生機械（工程）平面制圖的視圖功底，人人都能看懂。利用3600旋轉模型圖，比在車間內用吊車翻轉觀看還隨意、快速，彌補了學生在選煤廠只能看到設備的上部外觀，不能看到設備底面的不足；無論在選煤廠還是設備制造廠，設備是不可能切開觀看的，利用三維模型教學，可以任意處剖分視圖，顯示設備內部結構，零部件之間的配合關系一目了然；學生自己動手“拆裝設備”，在選煤廠，設備是不會讓學生拆裝的，即使在制造廠的裝配車間，設備的裝配是既費時又費力的過程，不可能裝完拆，拆完再裝。利用三維模型圖，可以反復進行零部件的拆裝和配合演示，具有省時省力、多視角和重復性觀看等優點，能夠加深學生對設備結構的印象，給學生認識設備的原理和理論打下堅實的結構基礎。
二、機械傳動的模塊動畫演示
礦物加工機械中，有些設備的部件傳動原理比較復雜，教師不易講清楚，學生也難以理解。例如，煤泥脫水設備的刮刀離心機，其關鍵傳動部件是擺線差速器，利用該差速器分別帶動篩籃和螺旋刮刀，把篩籃中的已脫水的煤炭輸送出來。但是，學生的基礎課中沒有接觸過差速器的概念，傳統的教學方式是利用周轉輪系講解差速器。周轉輪系是機械原理中比較復雜的部分，礦物加工專業的學生一般不講。所以，學生中能夠聽懂的寥寥無幾，大部分學生反應似懂非懂，理解起來非常抽象，完全理解差速器的計算公式更無從談起。多年來，一直在尋找一種讓學生容易理解的教學方法。
將擺線差速器繪制成三維實體模塊圖，剖分其內部結構，利用軟件功能將針齒與擺線配合，給輸入軸和殼體施加不同轉速，學生不僅能夠觀察到針齒和擺線的嚙合運動，還能觀察到殼體、輸入軸和輸出軸之間的轉動關系，并與針齒齒數聯系起來，很容易理解差速比的計算公式。利用差速器傳動模塊的演示，使抽象公式變成了具體的運動，不僅幫助學生理解差速原理及公式，而且對加強知識的記憶有很強的感官刺激。
三、力學模型的振動模擬
振動機械在礦物加工機械中舉足輕重，有很多作業是在振動床面上完成的。人們普遍認為，振動設備無論是設計、制造和振動理論都比較復雜，學生應該掌握以下幾個方面的重要知識點：
第一，振動利用與隔離振動的矛盾統一。在工程實際中，一方面要利用振動來完成某種作業，另一方面振動對基礎和附近人們生活會帶來不利，應使振動對外傳遞盡量小，必須采取隔離的方式。在實際工作中，振動與隔振是對立統一、相互并存的一對矛盾，振動機械的利用就是要解決這一矛盾。
第二，搞清內部結構聯系，找出彈性元件和質量歸屬范圍，建立正確的力學模型。振動設備的一個重要知識點是力學模型的建立，而力學模型的建立必須搞清設備的內部結構，理順各個零部件之間的關系，找出彈性元件并以此劃分質量歸屬范圍，確定振動系統的質體數量。
第三，模擬設備振動的幅度，為實際工程作業服務。振動幅度的大小是振動設備最重要的指標之一，直接影響振動床上物料的運動，進而決定產品的質和量，是學生學習的重點。例如，工程中廣泛應用的振動篩，振幅太小物料活躍程度不夠，就不能完成好篩分作業，振幅太大物料跳躍過高過遠，也會使篩分質量惡化，過大的振幅有時會使振動篩造成嚴重破壞，致使篩分作業不能進行。所以，合理利用振動篩的振幅，使其既能滿足作業要求，又能可靠地運行是非常必要的。
在課堂上，利用已建立的力學模型——彈簧質量系統，在質量塊上施加正弦激振力，該質量塊就會振動起來，并可觀測到振動幅度的大小；激振力大小不變，改變激勵頻率時，振幅會隨之而變化，使同學們清楚地看到近共振、共振和遠共振的振動情形。這樣再講解振動的幅頻特性曲線，學生就能夠深刻領會其物理含義。
四、課堂上模擬拉力試驗機
有些機械設備常常要進行薄弱環節的強度校核，以確定設備運行是否安全可靠。例如，刮板輸送機是用于煤炭的運輸設備，其薄弱環節是圓環鏈，為了防止斷鏈造成事故，必須對刮板鏈的強度進行演算，常規的校核方法是：計算鏈條的運行阻力，確定最大張力點，計算圓環鏈的破斷力是最大張力的多少倍——安全系數。當安全系數大于3時，即為可靠。學生對鏈輪輪齒和圓環鏈哪個相對更薄弱？為什么不驗算鏈輪的輪齒的強度？安全系數大于3時，鏈條的安全程度又如何？學生理解起來感覺是表面，沒有從根本上理解。
建立了刮板輸送機的三維立體模型后，將鏈條和鏈輪配合，尾輪約束固定，頭輪由小到大施加扭矩，可以看出，鏈條的應力比鏈輪輪齒的應力大的多，進一步增加扭矩，會發現鏈條首先達到強度極限。因此，學生清楚地看到鏈條是該運輸系統的薄弱環節，這就是只校核鏈條強度的理由。
另一方面，將鏈條的一端固定，在另一端由小到大施加拉力，當鏈條應力達到強度極限時，該拉力即為鏈條的破斷拉力，這樣學生們在課堂上就進行了在拉力試驗機上的實驗，對圓環鏈的破斷力以及圓環的那個部位應力最大有了具體認識和深刻印象。
將鏈條的實際拉力降低到破斷力的1/3以下，同學們看到了實際鏈條應力的大小變化，使學生對安全系數的理解，經過了從抽象到具體、從感性到理性的認識過程。
五、激發學生學習熱情，在學習中提高建模和運算能力
現代大學生愿意和容易接受新事物，尤其是計算機方面的新知識，具有強烈的渴望和求知欲，并有著獨特的敏感和接納意識。課堂上以三維立體模型教學，形式生動新穎，增強學生對本專業學習興趣。同時，組織學生利用課余時間，學習、交流和提高三維建模及利用開發的能力，培養學生現代化計算機繪圖的時代意識，為以后實際工作打下一定的新時代技術基礎。
第一，根據學生的愛好，聯系礦物加工實際，組織建模比賽，激發學生的學習興趣。利用SolidWorks、UG等三維制圖軟件，制作專項設計模型，在比賽中，交流學習心得體會，互幫互學，學生們在完成設計目標的同時，又鍛煉了自己的制圖技能。
第二，利用軟件模擬功能，培養學生模擬創新意識。現代大學生，思維活躍、敏捷、寬闊，有很強烈的創新意識，利用三維制圖技術，建立創新性模型，可進行反復修改優化和運動模擬，學生們的創新意識得以實現，不僅省時省力，還節省創新成本。
第三，以模型作為媒介，促進機械設計相互交流。礦物加工專業的學生，比起機械類學科的學生，平面制圖和視圖基礎較差，與工廠技術人員用平面視圖的交流，有時會出現工程語言偏差，導致制造出的產品與本人設計思想不一致的情況。現在，學生首先用三維模型進行交流，再由立體圖轉化為平面圖，就避免了工程語言的交流錯誤，準確表達設計者的意圖。
六、總結
隨著社會科學技術的進步，尤其是計算機繪圖的普及和發展，課堂教學手段和方式也要與時俱進。作為教學手段的補充，“礦物加工機械”采用了三維模型及動畫模擬輔助教學，使學生能夠多視角觀看設備內部結構和配合關系、動態認識設備的運動規律和實時模擬零部件的力學特性，對學生學習本課程有關設備的用途、結構、原理和理論均有很大幫助，深受廣大師生的歡迎。
參考文獻：
[1]鄒光華，張鳳巖，劉開南.影響高校畢業實習質量的問題分析及相應對策探討[J].煤炭高等教育，2009，（4）.
第3篇：機械傳動理論范文
一、 背景：當下能源形勢
1、汽車舊能源導致的問題
舊能源以煤炭、石油為主，汽車上使用的是汽油或柴油，舊能源結構造成了全球性的環境問題：酸雨，臭氧層破壞，溫室氣體的大量排放等等。
城市大氣污染已日趨嚴重，不僅發展中國家，在歐洲和北美也出現了超越國界的大氣污染。
就我國而言，地大物博，人口眾多，汽車占有量居世界前列，二氧化硫和二氧化碳的排放量首屈一指，而我國又正處于工業化進程中，社會經濟發展對能源的依賴要比其他國家大得多，巨大的能源消耗無疑對我國環境造成了巨大的威脅。因此，一種新型無污染的新能源汽車成為迫切需要。
2、危機：汽車舊能源供應日趨不足
舊能源不僅污染嚴重，而且“瀕臨滅絕”。眾所周知，石油經過開采和提煉才得到汽車用的汽油和柴油。石油是1000萬至6億年前的有機物變來的。然而，石油的儲量畢竟有限，開采技術也有待提高，但人們對于它的需求卻日益增長，因此石油資源越來越少，這也是近年來油價上漲的一個重要原因。
此外，由于人類無計劃、不合理的大規模開采，資源和能源短缺問題已經在世界大多數國家甚至全球范圍內出現。半個世紀以來，全球消耗量大增，2004年消耗量為146.10噸標準煤。據美國能源信息暑的國際能源展望，世界能源市場消耗量在2005到2030年間預計增加50.7%，世界能源供應日趨緊張。石油是目前汽車的主要能源，而汽車工業作為各國的支柱產業被大力發展，顯然汽車工業的發展將進一步加劇能源短缺問題的嚴重性。
二、新方向：新能源汽車的無限潛力
1、什么是新能源汽車
新能源汽車是指除汽油、柴油發動機之外所有其它能源汽車。包括燃料電池汽車、混合動力汽車、氫能源動力汽車和太陽能汽車等。其廢氣排放量比較低。據不完全統計，全世界現有超過400萬輛液化石油氣汽車，100多萬輛天然氣汽車。
具體來說，新能源汽車是指采用非常規的車用燃料作為動力來源（或使用常規的車用燃料但采用新型車載動力裝置），綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術，形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。新能源汽車包括五大類型：混合動力電動汽車（HEV）、純電動汽車（BEV，包括太陽能汽車）、燃料電池電動汽車（FCEV）、其他新能源（如超級電容器、飛輪等高效儲能器）汽車等。
2、預計未來發展方向
毫無疑問，純電動車是未來汽車技術發展終極趨勢，但是目前來看，短期投資回報不明顯，面對能源和環保壓力，很多國家都把發展節能與新能源汽車提升至國家戰略高度。以豐田、本田、通用為代表的多種混合動力汽車的成功量產，標志著新興汽車產業已經初步形成以混合動力汽車為主導的格局。可以預見，隨著油耗標準越來越嚴，油價越來越高，今后的大多數車型都將走上混合動力這條路，這是傳統汽車發展的自然選擇。
三、新能源汽車優勢及技術
1、 電動汽車的優勢
（1）電動汽車可以部分或者全部地利用電能。電能除了可以通過火力發電、核能發電之外，還可以通過其他形式的轉換獲得，如水能（水力發電）、風能（風力發電）、化學能（電池）及光能（光電池及太陽電池等）等，可以減少石油資源的使用量。
（2）電動汽車的有害排放物很少甚至可以實現零排放，大大減小對環境的污染。在全球范圍內，由電動汽車產生的有害排放物比燃油車的少得多。另外，為了減少全球污染物的排放，電動汽車的使用為通過集中處理進一步減少空氣污染物的排放提供了一種可能。即在發電過程中會產生相應的排放物，通過集中處理的方法，這些污染物很容易被收集起來，但這種集中處理的方法不適用于燃油車。
（3）此外，電動汽車還有一個明顯的優勢，就是基本不會產生噪聲污染。燃油車的發動機和復雜的機械傳動裝置會對環境產生嚴重的噪聲污染，而電動汽車用電機驅動，電機工作時噪聲很小，通過有效的控制手段，甚至可以使電動汽車運行時“無聲無息”，從而大大改善對環境的噪聲污染。
2、 電動汽車的技術
電動汽車技術包括較廣，主要有車身設計技術、電機驅動技術、能源系統及能源管理技術、系統優化技術，其中最重要的就是能源系統，簡而言之就是動力電池，下面就此進行說明。
長期以來，電池的壽命和成本問題一直是制約電動汽車發展的技術瓶頸。通過不斷的技術創新與技術改進，電池技術得到了飛速的發展。動力電池已經從傳統的鉛酸電池發展到鎳氫動力電池、鈷酸鋰、聚合物、三原材料、磷酸鐵鋰等先進的綠色動力電池，動力電池在比能量、比功率、安全性、可靠性、循環壽命、成本等方面，都取得很大的進步。
3、 混合動力汽車
（一）混合動力汽車是指由兩種或者兩種以上不同類型的動力源（其中至少有一種能提供電能）聯合驅動的車輛，車輛的行駛動力依據車輛行駛狀態由單個動力源或多個動力源共同提供。混合動力汽車提高燃油經濟性和降低排放的原因：
（1）混合動力汽車只需采用能夠滿足汽車巡航需要的較小發動機，由電能提供汽車加速、爬坡時所需的附加動力，因此提高了發動機的負荷率。
（2）可以控制發動機在高效率、低污染的區域內運行，發動機的功率不能滿足車輛驅動需求時，由電池來補充；發動機的功率過剩時，剩余功率給電池充電。
（3）因為有了電機、電源系統，可以方便的回收汽車制動、下坡時的能量。
（4）在車輛頻繁起停的繁華市區，可以關閉發動機，由電池單獨驅動，從而消除發動機的怠速能耗，并實現零排放。
四、總結
本文主要分析了新舊能源優劣與走向以及新能源汽車技術的發展狀況。當然，去舊革新是歷史的必然，隨著新能源汽車技術的日漸成熟與完善，新能源汽車無疑將登上歷史的舞臺，煥發迷人的魅力，集環保、節能、高效于一體，成為未來的“陸上之舟”。本文只是提供了一個思考方向，希望能引起志同道合的朋友的共鳴，集思廣益，讓新能源汽車能更好地發展，引起人們更多的關注。
參考文獻
[1]石川憲二（日），康龍云，余開江. 新能源汽車技術及未來 北京 科學出版社 2012.5.
[2]王志福，張承寧. 電動汽車電驅動理論與設計 北京 機械工業出版社2012.7.
