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机械的或被动的物理环境

发布时间:2022-11-09 点击:84次

机械运动的定义

机械运动定义:

在物理学中,把一个物体相对于另一个物体位置的变化称作为机械运动,简称运动。机械运动是开云体育官网登陆指一个物体相对于其他物体的位置发生改变,是自然界中最简单,最基本的运动形态.

形式:

机械运动的形式有多种多样,有沿直线运动的,有沿曲线运动的;有在同一平面上运动的,也有不在同一平面上运动的;有运动得快的,有运动得慢的······在各种不同形式的运动中,匀速直线运动是最简单的机械运动。

扩展资料:

直线运动和曲线运动:

按照轨迹来划分,质点运动的轨迹是直线的运动叫做直线运动,是曲线的运动叫做曲线运动。

一个物体能否被简化为质点,并不是看物体的大小。很小的物体有时候反而是不能当作质点的,如自身旋转着的小球在研究其自转情况时,小球就不能认为是质点。很大的物体有时候可以简化为质点,如绕太阳公转着的地球。

同一物体有时可以看作质点,有时又不能看作质点。只有当物体的形状和大小在所研究的问题中处于次要地位时,才可以把物体看作质点。如在研究地球的公转规律时就可以把地球看作是质点,但研究地球的自转规律时则不能把地球看作是质点。

在以上说法基础上还应该加上一条,当物体的一部分相对于另一部分的位置之发生改变的过程也叫做机械运动。如一辆车在公路上行驶,它相对于地面上固定的物体发生了位置的改变,可以说车发生了机械运动。当一个轮子绕着固定轴转动时,轮上的各部分相对于轴在做机械运动。

事故直接原因中机械,物质或环境的不安全状态包括哪些内容

安全生产事故直接经济损失主要包括人和物两个方面:

1、人的方面:人身伤亡的抢救费用、医疗费用、善后处理费用。包括医疗费、交通费、误工费、伙食费、住宿费、经济补偿费、后事处理费、其他费用等等;

2、固定资产损失费用:报废的固定资产按照净值-残值计算,报废后能修复的固定资产,按实际损坏修复费用计算。包括机器设备、房产等;

3、流动资产损失费用:原料、燃料、辅助材料按照账面值-残值计算;成品、半成品、在制品等按企业实际成本-残值计算。

其实反过来说,除了间接损失之外的都是直接损失更容易理解,间接损失主要是指因停产或减产造成的经济损失,也包括因经济合同纠纷和企业名誉受损带来的损失。除此之外全部都是直接经济损失。 因为包括现场清理,临时雇工等都应算作直接损失。

扩展资料:

事故是一种动态事件,它开始于危险的激化,并以一系列原因事件按一定的逻辑顺序流经系统而造成的损失,即事故是指造成人员伤害、死亡、职业病或设备设施等财产损失和其他损失的意外事件。事故有生产事故和企业职工伤亡事故之分。

生产事故是指生产经营活动(包括与生产经营有关的活动)过程中,突然发生的伤害人身安全和健康或者损坏设备、设施或者造成经济损失,导致原活动暂时中止或永远终止的意外事件。

伤害程度分类

根据企业职工事故伤亡事故分类标准(GB 6441-86)规定,按伤害程度分类为:

(一)轻伤:指损失1个工作日至105个工作日以下的失能伤害;

(二)重伤:指损失工作日等于和超过105个工作日的失能伤害,重伤损失工作日最多不超过6000工作日;

(三)死亡:指损失工作日超过6000工作日,这是根据我国职工的平均退休年龄和平均寿命计算出来的。

受伤性质分类

受伤性质是指人体受伤的类型,实质上从医学角度给予创伤的具体名称,常见的有:电伤,挫伤,割伤,擦伤,刺伤,撕脱伤、扭伤、倒塌压埋伤、冲击伤等。

事故损失分类

事故一般分为以下等级:

(一)特别重大事故,是指造成30人以上死亡,或者100人以上重伤(包括急性工业中毒,下同),或者1亿元以上直接经济损失的事故;

(二)重大事故,是指造成10人以上30人以下死亡,或者50人以上100人以下重伤,或者5000万元以上1亿元以下直接经济损失的事故;

(三)较大事故,是指造成3人以上10人以下死亡,或者10人以上50人以下重伤,或者1000万元以上5000万元以下直接经济损失的事故;

(四)一般事故,是指造成3人以下死亡,或者10人以下重伤,或者1000万元以下直接经济损失的事故。

本等级划分所称的“以上”包括本数,所称的“以下”不包括本数。 

参考资料:百度百科-事故

机械传动的物理运动

机械传动

mechanical drive有多种形式,主要可分为两类:①靠机件间的摩擦力传递动力和运动的摩擦传动,包括带传动、绳传动和摩擦轮传动等。摩擦传动容易实现无级变速,大都能适应轴间距较大的传动场合,过载打滑还能起到缓冲和保护传动装置的作用,但这种传动一般不能用于大功率的场合,也不能保证准确的传动比。②靠主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动,包括齿轮传动、链传动、螺旋传动和谐波传动等。啮合传动能够用于大功率的场合,传动比准确,但一般要求较高的制造精度和安装精度。

基本产品分类:减速机、制动器、离合器、联轴器、无级变速机、丝杠、滑轨等 机械传动机构,可以将动力所提供的运动的方式、方向或速度加以改变,被人们有目的地加以利用。中国古代传动机构类型很多,应用很广,除了上面介绍的以外,像地动仪、鼓风机等等,都是机械传动机构的产物。中国古代传动机构,主要有齿轮传动、绳带传动和链传动。

1、齿轮传动。其出现时间不晚于西汉,西汉时的指南车、记里鼓车,东汉张衡发明的水力天文仪器上,都使用了相当复杂的齿轮传动系统。这些齿轮只用来传递运动,强度要求不高。至于生产上所采用的齿轮,要传递较大的动力,受力一般较大,强度要求较高。古代在利用畜力、水力和风力进行提水、粮食加工等工作时,都要应用此类齿轮。例如在翻车上,须应用一级齿轮传动机构,以改变运动的方位和传递,适应翻车的工作要求。

2、链传动。链,在我国古代出现很早,商代的马具上已有青铜链条,其他青铜器和玉器上也有用链条作为装饰的。西安出土的秦代铜车马上,有十分精美的金属链条。但这都不能算是链传动。作为动力传动的链条,出现在东汉时期。东汉时毕岚率先发明翻车,用以引水。根据其工作原理和运动关系,可以看作是一种链传动。翻车的上、下链轮,一主动,一从动,绕在轮上的翻板就是传动链,这个传动链兼做提水的工作件,因此,翻车是链传动的一种特例。到了宋代,苏颂制造的水运仪象台上,出现了一种“天梯”,实际上是一种铁链条,下横轴通过“天梯”带动上横轴,从而形成了真正的链传动。

3、绳带传动。这是一种利用摩擦力的传动方式。在西汉时,四川出产井盐,在凿井、提水时,都是用牛带动大绳轮,收卷绕过滑轮上的绳索,来提升凿井工具、卤水等。西汉时出现的手摇纺车,是一种典型的绳带传动。在西汉时期的画像石上,有几幅手摇纺车图,可以清楚地看到:大绳轮主动,通过绳索带动纱锭,用手摇大绳轮旋转一周,纱锭旋转几十周,效率很高。以后出现的三锭、五锭的纺车,效率就更高了。元代的水运大纺车,也是用绳带传动的。东汉时,冶金手工业有一项重要发明“水排”,用于鼓风。这种绳带传动的工作原理是:水力推动卧式水轮旋转,水轮轴上装有大绳轮,通过绳带带动小绳轮,小绳轮轴上端曲柄随之旋转,通过连杆推动鼓风器鼓风。这种水排鼓风效力很高,可以抵得上几百匹马鼓风。它的出现,标志着东汉时发达的机械已经在我国出现了,因而意义十分重大。 机械传动按传力方式分,可分为 :

1 摩擦传动。

2 链条传动。

3 齿轮传动。

4 皮带传动。

5 蜗轮蜗杆传动。

6 棘轮传动。

7 曲轴连杆传动

8 气动传动。

9 液压传动(液压刨)

10 万向节传动

11 钢丝索传动(电梯、起重机中应用最广)

12 联轴器传动

13 花键传动。 皮带传动带传动是具有中间挠性件的传动方式,在机械传动中应用较为普遍,特别是带传动中的V带传动,应用极为广泛。

一、 带传动的类型

带传动是利用带作为中间挠性件来传递运动或动力的一种传动方式。

按传动原理不同,带传动分为摩擦型(平带传动、V带传动等)和啮合型(同步带)两类。

目前机械设备中应用的带传动以摩擦型带传动居多,下面主要以V带传动为例介绍有关带传动的基本知识。

二、带传动的基本原理

传动带套在主动带轮1和从动带轮2上,对带施加一定的张紧力,带与带轮接触面之间就会产生正压力;主动轮转动时,依靠带和带轮之间的摩擦力来驱动从动轮转动。

带传动的基本原理是依靠带和带轮之间的摩擦力来传递运动和动力。

三、带传动的特点和传动比

1、带传动的特点

由于带富有弹性,并靠摩擦力进行传动,因此它具有结构简单,传动平稳、噪声小,能缓冲吸振,过载时带会在带轮上打滑,对其他零件起过载保护作用,适用于中心距较大的传动等优点。

但带传动也有不少缺点,主要有:不能保证准确的传动比,传动效率低(约为0.90~0.94),带的使用寿命短,不宜在高温、易燃以及有油和水的场合使用。

2、带传动的传动比

带传动中,主动轮转速 与从动轮转速 之比称为传动比,用符号 表示。

四、常用带传动

常用的带传动有两种形式,即平带传动和V带传动。

1、平带传动

横剖面为扁平矩形,工作是环形内表面与带轮外表面接触。平带传动结构简单,平带较薄,挠曲性和扭转性好,因而适用于高速传动、平行轴间的交叉传动或交错轴间的半交叉传动

2、V带传动

横剖面为等腰梯形,工作时置于带轮槽之中,两侧面接触,产生摩擦力较大,传动能力较强。

五、带传动的张紧装置

带传动工作时,为使带获得所需的张紧力,两带轮的中心距应能调整;带在传动中长期受拉力作用,必然会产生塑性变形而出现松弛现象,使其传动能力下降,因此一般带传动应有张紧装置。带传动的张紧方法主要有调整中心距和使用张紧轮两种,其中它们各自又有定期张紧和自动张紧等不同形式。

六、安装和维护

为提高V带传动的效率,延长V带的使用寿命和确保带传动的正常运转,必须正确做好带传动装置的安装、维修与保养工作。

1、V带必须正确地安装在轮槽之中,一般以带的外边缘与轮缘平齐为准。

2、V带传动中两带轮的轴线要保持平行,且两轮相对应的V形槽的对称平面应重合。

3、拆、装V带时,应先调小两带轮中心距,避免硬撬而损坏V带或设备。套好带后,再将中心距调回到正确位置,带的松紧要适度。

4、V带传动必须安装防护罩,防止因润滑油、切削液或其他杂物等飞溅到V带上而影响传动,并防止伤人事故的发生。

5、对一组V带,损坏时一般要成组更换,新旧带不能混用。

齿轮传动

齿轮传动是由分别安装在主动轴及从动轴上的两个齿轮相互啮合而成。齿轮传动是应用最多的一种传动形式。

一、齿轮传动的基本特点

1、齿轮传递的功率和速度范围很大,功率可从很小到数十万千瓦,圆周速度可从很小到每秒一百多米以上。齿轮尺寸可从小于1mm到大于10m。

2、齿轮传动属于啮合传动,齿轮齿廓为特定曲线,瞬时传动比恒定,且传动平稳、可靠。

3、齿轮传动效率高,使用寿命长。

4、齿轮种类繁多,可以满足各种传动形式的需要。

5、齿轮的制造和安装的精度要求较高。

二、齿轮传动的分类

齿轮的种类很多,可以按不同方法进行分类。

按啮合方式分,齿轮传动有外啮合传动和内啮合传动。

按齿轮的齿向不同分,齿轮传动有直齿圆柱齿轮传动;斜齿圆柱齿轮传动;人字齿圆柱齿轮传动和直齿锥齿轮传动。

三、标准直齿圆柱齿轮传动

直齿圆柱齿轮传动是齿轮传动的最基本形式,它在机械传动装置中应用极为广泛。

齿线为分度圆直母线的圆柱齿轮称为直齿圆柱齿轮,简称直齿轮。

直齿圆柱齿轮的主要参数

(1)齿数z 一个齿轮的轮齿总数称为齿数。

(2)齿形角a

在端平面上,过端面齿廓与分度圆交点处的径向直线与齿廓在该点处的切线所夹的锐角称为齿形角。

标准规定渐开线齿轮的标准齿形角a =20°。(3)模数m

齿距p除以圆周率π所得的商称为模数,模数的单位为mm,且已经标准化。

四、其他类型齿轮传动

常用的齿轮传动除直齿圆柱齿轮传动外,还有斜齿圆柱齿轮传动、直齿锥齿轮传动和蜗杆传动等。

1、斜齿圆柱齿轮传动

齿线为螺旋线的圆柱齿轮称为斜齿圆柱齿轮。

斜齿圆柱齿轮根据螺旋角的方向不同,分为左旋齿轮和右旋齿轮两种,其旋向可用右手法则来判断。伸出右手,手掌朝上,四指指向齿轮轴向方向,若齿向与拇指方向一致则为右旋,反之为左旋。

一对斜齿圆柱齿轮啮合时,由于轮齿在圆柱面上是螺旋放置的,所以两啮合轮齿齿面是逐渐接触又逐步脱离的,而一对直齿圆柱齿轮啮合时,两啮合齿齿面是同时在齿向全长上接触,之后又同时脱离。因此,斜齿圆柱齿轮传动平稳性好,冲击小,特别是在高速重载下更为明显。

斜齿圆柱齿轮传动适用于传动平稳性要求高的两平行轴之间的传动。

2、直齿锥齿轮传动

分度曲面为圆锥面的齿轮称为锥齿轮,它是轮齿分布在圆锥面上的齿轮,当其齿向线是分度圆锥面的直母线时称为直齿锥齿轮。

锥齿轮传动用于空间两相交轴之间的传动,一般多用于两轴垂直相交成90°的场合。

五、齿轮的失效形式

齿轮在工作过程中由于某种原因而损坏,使其失去正常工作能力的现象称为失效。齿轮的失效形式有很多种,常见的失效形式有:

1、齿面磨损

齿轮在传动过程中,轮齿啮合表面间存在相对滑动。齿轮在受力情况下,齿面间的相对滑动使齿面发生磨损。磨损会破坏齿面形状,造成传动不平稳;另外,磨损使轮齿变薄,造成齿侧间隙增大,轮齿强度降低。齿面磨损是润滑条件差的开式齿轮传动(外露的齿轮传动)的主要失效形式,也是开式蜗杆传动的主要失效形式。

2、轮齿折断

齿轮在工作中,其轮齿的受力状况相当于悬臂梁,齿根处受到的弯矩最大,所产生的应力集中。在啮合过程中,齿轮根部所受的弯矩是交替变化的,因此,在该处最容易产生疲劳裂纹而使轮齿折断,轮齿的这种失效形式称为轮齿的疲劳折断。齿轮的另一种折断是长期过载或受到过大冲击载荷时的突然折断,称为过载折断。

3、轮齿塑性变形

在低速重载的工作条件下,齿轮的齿面承受很大的压力和摩擦力,由于这些力的作用,材料较软的齿轮的局部齿面可能产生塑性流动,使齿面出现凹槽或凸起的棱台,从而破坏齿轮的齿廓形状,使齿轮丧失工作能力。齿轮的这种失效形式称为轮齿的塑性变形。

4、齿面点蚀

齿轮工作时,当啮合表面反复受到接触挤压作用,且由此所产生的压力过大或使用时间过长时,齿面会产生细微的疲劳裂纹。随着齿轮的连续工作,裂纹会沿表层不断扩大,使齿面出现小块金属剥落,形成麻点和斑坑。轮齿齿面发生的这种失效形式称为齿面点蚀。严重的齿面点蚀会破坏齿轮轮齿的工作表面,造成传动不平稳,产生噪声,甚至使齿轮失去工作能力。

齿面点蚀这种失效形式多发生在润滑条件良好的闭式齿轮传动中。

5、齿面胶合

在高速重载的闭式齿轮传动中,齿面润滑较为困难,啮合面在重载作用下产生局部高温使其粘结在一起,当齿轮继续运动时,会在较软的齿面上撕下部分金属材料而出现撕裂沟痕,这种由于齿面粘结和撕裂而造成的失效称为齿面胶合。齿面出现胶合现象后,将严重损坏齿面而导致齿轮失效。闭式蜗杆传动中极易发生这种失效。

链传动

链传动是由两个具有特殊齿形的的齿轮和一条闭合的链条所组成,工作时主动连轮的齿与链条的链节相啮合带动与链条相啮合的从动链轮传动。链条传动主要用于传动比要求较准确,且两轴相距离较远,而且不宜采用齿轮的地方。这就是我们常见的自行车链轮链条传动原理。

一、链传动的特点

1)能保证较精确的传动比(和皮带传动相比较)

2)可以在两轴中心距较远的情况下传递动力(与齿轮传动相比)

3)只能用于平行轴间传动

4)链条磨损后,链节变长,容易产生脱链现象。

二、滚子链

1、滚子链的结构

在机械传动中,常用的传动链是滚子链(也称套筒滚子链)。滚子链由内链板1、外链板2、销轴3、套筒4和滚子5组成。

滚子链的内链板与套筒、外链板与销轴分别采用过盈配合固定,销轴与套筒、滚子与套筒之间分别为间隙配合;各链节可以自由屈伸,滚子与套筒能相对转动。滚子链与链轮啮合时,由于滚子的作用,将套筒与链轮齿直接接触的滑动摩擦转化为滚动摩擦,从而减小了链轮齿的磨损。

滚子链的长度用节数来表示。为了使链条的两端便于连接,链节数应尽量选取偶数,链接头处可用开口销或弹簧夹锁定。当链节数为奇数时,链接头需采用过渡链节,过渡链节不仅制造复杂,而且传递能力低,因此应尽量避免使用。

2、滚子链的标记

滚子链是标准件,其标记为:

链号 — 排数 — 整链链节数 标准编号

标记示例

08A—1—88GB/T1243—1997表示链号为08A(节距为12.70mm),单排,88节的滚子链。

3、链传动的使用

(1)为保证链传动的正常工作,两链轮轴线应相互平行,且两链轮应位于同 一铅垂平面内。

(2)为了提高链传动的质量和使用寿命,应注意进行润滑。

(3)链传动可不施加预紧力,必要时可采用张紧轮装置。

(4)为了安全和防尘,链传动应加装防护罩。

蜗轮蜗杆传动

当一个齿轮具有一个或几个螺旋齿,并且与涡轮(类似于螺旋齿轮)啮合而组成交错轴传动时,这种传动称为蜗杆传动。蜗轮蜗杆传动用于两轴交叉成90度,但彼此既不平行又不相交的情况下,通常在蜗轮传动中,蜗杆是主动件,而蜗轮是被动件。

(1)蜗杆传动的特点

单级传动就能获得很大的传动比,结构紧凑,传动平稳,无噪声,但传动效率低。

(2)蜗杆传动中涡轮转向的判定

蜗杆传动中蜗杆、涡轮转向间的关系取决于两者间的相对位置、蜗杆的旋向及其旋转方向。

判断涡轮相对于蜗杆的转向用左手或右手法则,挡蜗杆为右旋(蜗杆也分左右旋且判断方法与斜齿轮方向判断方法相同)时用右手法则,蜗杆为左旋时用左手法则。弯曲四指,是之指向蜗杆的旋向方向(直箭头表示蜗杆可见侧的圆周运动方向),则拇指的反方向就是涡轮相对于蜗杆的运动方向。

螺旋传动

螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的,主要用于将回转运动变为直线运动,同时传递运动和动力。

螺旋传动的分类:

1)传力螺旋:以传递动力为主,要求以较小的转矩产生较大的轴向推力,用于克服工作阻力。如各种起重或加压装置的螺旋。这种传力螺旋主要是承受很大的轴向力,一般为简写工作,每次工作时间较短,工作速度也不高。[email=7@x]x[/email]

2) 传导螺旋:以传递运动为主,有时也承受较大的轴向载荷。如机床进给机构的螺旋等。传导螺旋主要在较长的时间内连续工作,工作速度较高,因此,要求具有较高的传动精度。

3)调整螺旋:以调整、固定零件的相对位置。如机床、仪器、及测试装置中的微调机构的螺旋。调整螺旋不经常转动,一般在空载下调整。

螺旋传动的特点:传动精度高、工作平稳无噪音,易于自锁,能传递较大的动力等特点。 工作机一般都要靠原动机供给一定形式的能量,但是,把原动机和工作机直接连接起来的情况很少,往往需要在二者之间加入传递动力或改变运动状态的传动装置:

(1)工作机所需要的速度一般与原动机的最优速度不相符合。。

(2)很多工作机都需要根据生产要求进行速度调整,但是依靠原动机的速度来达到这一目的是不经济的,也不可能。

(3)在有些情况下,需要用一台原动机带动若干个工作速度不同的工作机。

(4)为了安全及维护方便,或因机器的外廓尺寸受到限制等原因,不能将原动机和工作机直接连接在一起。 当设计传动时,如传动的功率、传动比和工作条件已定,则不同的类型传动各有其优缺点。

1)功率和效率

各类传动所能传递的功率取决于其传动原理、承载能力、载荷分布、工作速度、制造精度、机械效率、发热情况等因素。

效率是评定传动性能的主要指标之一。

2)速度

速度是传动的主要运动特性之一。提高传动速度是机器的重要发展方向。

3)外廓尺寸、质量、成本

传动的外廓尺寸和质量与功率和速度的大小密切相关,也与传动零件材料的力学性能有关。

传动比是传动的运动特性之一。

成本是选择传动类型时的重要经济指标。

机械设计方面毕业论文例文参考

随着社会的进步,工业的发展,我国机械制造业得到了巨大的发展。下文是我为大家整理的关于机械设计方面毕业论文例文参考的内容,欢迎大家阅读参考!

机械设计方面毕业论文例文参考篇1

浅析大型机械驾驶室减振设计

摘要:本文概述了工程机械减振技术的发展概况,并以大型机械的驾驶室减振设计为背景,探讨了发动机悬置设计的基本原则,并对发动机减振的布置的力学特性进行分析,最后提出了以驾驶室模态试验为基础来检验现有类型的驾驶室的结构弱点检验和构件加强的方法。

关键词:机械 驾驶室 减振设计

1、概述

工程机械在水利工程、道路施工、矿山等场合得到大量的使用,其性能的可靠性直接影响到工程建设的正常开展。这类机械的设计时通常采用静态设计,设计理念上更多的是考虑机械的强度、耐久性等和机械的工作性质直接相关因素。但从实际使用情况来看,国产的大型工程机械普遍存在着施工过程中振动过大的问题,这将间接影响设备的抗疲劳特性和操作人员的舒适性和操作的稳定性。

由于工程机械的工作环境恶劣,车体结构的振动问题更加明显,直接影响到驾驶员的舒适性和驾驶的安全性。因此对于大型工程机械而言,控制车体振动尤其是驾驶室的振动,寻求有效的减震设计方法,对于提高驾驶员的舒适度和车体驾驶室构件的疲劳寿命都是有重要意义的。大型工程机械的振动控制问题是个非常复杂的问题,本文将这一问题缩小到驾驶室的减振设计上,主要通过发动机悬置位置的优化设计,以及基于模态分析和被动隔振理论来降低驾驶室的振动效应。

早期的汽车发动机减振方法是利用硫化橡胶,但硫化橡胶在耐油和耐高温方面表现不够理想。20世纪40年代设计出了液压悬置装置来降低发动机的振幅,并取得了较好的使用效果。但液压悬置减振装置在高频激励下会出现动态硬化的问题,已经逐渐不适应汽车发动机减振的要求。

上述几类减振方式都属于被动减振技术,在此基础上,随着发动机减振技术的进步,半主动减振技术开始应用到发动机减振中,这类减振技术的代表作是半主动控制式液压悬置装置,这类减振技术的应用最为广泛。尽管后来又出现了由被动减振器、激振器等所构成的主动减振技术,这一技术能够较好的实现降噪性能,但结构非常复杂,在恶劣工作环境下的工程车辆较少使用。

在工程车辆驾驶室的舒适度设计方面,主要所依据的是动态舒适性理论,用以评价驾驶人员在驾驶室振动的条件下对主观舒适程度。从驾驶员所承受的振动来源来看,主要是受发动机的周期性振动和来自于路面的随机激励。其传递机理较为复杂,跟发动机、驾驶室、座椅等的减振都有关系。因此为便于分析,本文中只针对驾驶室的减振问题展开研究。

2、大型工程机械驾驶室的减振设计

如前文所述,驾驶室的振源激励主要来自于路面和发动机及其传动机构。来自于路面的振源激励具有很大的随机性,要进行理论分析非常困难。加之在需要使用大型工程机械的场合机械的运动速度一般都较慢,随之产生的路面激振频率较低。因此相比之下,大型机械的发动机在运行时一直都处在高速运转状态,由此产生的激振频率很高,也更容易导致构件的疲劳损坏,实践证明发动机及其附件的疲劳损坏主要是由发动机周期激振力产生的交变应力引起的。从物理背景来看,工程机械的驾驶室所受到的振动激励主要来从车架传递到台架,驾驶室的振动行为属于被动响应。为了便于分析,将驾驶室的隔振系统进行简化,以单自由度弹簧阻尼系统来对驾驶室受到振动激励过程进行分析。

2.1发动机的悬置设计

发动机在工作过程中的振动原因主要是不平衡力和力矩,这类振动不仅会引起车架的的振动,也会形成较强烈的噪声,不仅会影响到构件的使用寿命也会影响驾驶员的舒适度。要缓解发动机振动所造成的负面影响,采用悬置的设计方式是比较有效的途径,其实现方式是在动力总成和车架之间加入弹性支承元件。悬置设计方式的理论基础是发动机解耦理论,通过解除发动机六个自由度解耦,改变发动机的支撑位置,从而实现发动机自由度间振动耦合的解除。

此外,需要配合使用解除耦合后的各自由度方向的刚度与相应的阻尼系数,但应注意在解耦之后振动最强的自由度方向的共振控制,可应用主动隔振理论来确定减震器的刚度和阻尼系数。采用合适的刚度和阻尼系数的目的在于控制发动机悬置系统的减振区域。

具体到悬置设计的细节方面,主要是确定发动机支撑的数目和相应的布置位置。在考虑发动机动力总成悬置系统的支撑数目时,考虑的因素包括承重量和激振力两大类。在设计时通常都会依据车辆类型的不同选择三点或者四点支撑方式。对于大型机械而言,在实践中一般都会采用四点支撑的方式,本文中作为算例的发动机属于某型重型挖掘机的发动机。因此采用经典的四点支撑。其支撑位置选择在飞轮端和风扇端,上述两个位置分别设置两个对称的支撑点,采用支撑对称的目的在于后期解耦方便。从布置的方式上看,主要有平置、汇聚和斜置三种典型布置方式,具体采用哪种方式取决于发动机周围附属配件的布局方式以及车架所能提供的空间有关。本文中不重点讨论减振支撑的布置方式,因此仍然采用平置式的减振布置方式。

2.2悬置系统的动力学分析

为减少研究成本,在支撑的材料上选用橡胶减振器。由前节所述,由于采用的是四个平置式的橡胶减震器,因此可以在进行力学分析时将其简化为三个互相垂直的弹簧阻尼系统,从而可以构建一个发动机主动隔振的力学模型。

2.3驾驶室模态试验

在上述基本力学分析的基础上,进一步采用驾驶室模态试验的方法来检验整个驾驶室的减振效果,其目的在于掌握驾驶室的动态特性和找出驾驶室结构上的薄弱部位,同时以试验为基础还可以调整驾驶室减震器的系数匹配,减小驾驶室的整体振动响应。在试验时以快速傅里叶变换为以及,测量激振力和振动响应之间的关系,从而得到二者之间的传递函数,而模态分析的目的是通过实现来实现传递函数的曲线拟合和确定结构的模态参数。本试验中采用LMS模态测试分析软件,驾驶室所受的激振用力锤激振器来模拟。

在试验时用力锤敲击驾驶室从而制造出1-200HZ脉冲信号。通过记录下在不同激振频率下驾驶室结构的反应来确定驾驶室各个构件的强度,以及应该避免的激振频率。在得到这些基础数据后可为后续的驾驶室减振设计的选择悬置系统的减振区域的临界值,使得驾驶室所有构件的固有频率都能够位于减振器的减振区域内,从而起到抑制驾驶室结构的振动响应。

参考文献

[1]司爱国.轮式装载机行驶稳定系统开发与研究[D].北京:北京科技大学硕士学位论文.

[2]王敏.轻卡动力总成悬置系统的隔振性能[D].合肥:合肥工业大学硕士学位论文.

机械设计方面毕业论文例文参考篇2

浅谈机械的可靠性设计

【摘要】本文主要叙述机械可靠性设计的一些基本内容,在此基础上进一步的分析了机械可靠性的优化设计,以及重点的分析了机械可靠性设计的稳健设计,希望能够对我国的机械可靠性设计发展有所帮助。

【关键词】机械可靠性设计;发展沿革;优化设计;稳健设计

引言:20世纪40年代的时候出现了可靠性设计思想,这种思想主要是将安全度作为主题所研究的可靠性理论,这项技术出现后在理论学术界以及实际工程界都有了很大的关注度,相关的理论以及方式也是不断的出现。比如:M onte C arlo 模拟法 、矩方法和以矩方法为基础的可靠性理论、响应面法、支持向量机法 、最大熵方法、随机有限元法和非概率分析方法等这些理论设计到了静强设计、疲劳强度设计、有限寿命设计的各个方面,对于结构系统、机构系统、震动系统等有这可靠性的研究。

1.机械可靠性设计的概述

在产品质量中可靠性是其最为主要的指标以及最重要的技术指标,工程界对于这一点也是越来越重视。在产品的设计、研制、装配、调试等各个环节中可靠性都有着一定的关联性,所以说在概率统计理论的基础上要加大其的推广认识,这样对于原本传统的相关问题能够很好的解决点,同时将产品质量提升上去而且使得产品成本有所降低。经过多年的发展,可靠性技术的不断发展,使得机械可靠性以及设计方式出现了很好的种类,但是就具体的实质来说,大致的分为数学模型法以及物流原因方式两种。

数学模型法就是通过某种实验数据所得概率统计为基础,逐渐的划分为两点,第一点为时间范畴中所涉及的量是可靠性质的,也是就是说因为依据某种规律在时间变动下,疲劳寿命以及耗损失都是在一定的范围之内的;第二种为,将某种偶然因素所发生结果所表现的可靠性,主要是因为不定期所出现的偶然因素所波动的,都是通过概率可靠性对于随机事件计算的,也会发展为两个方面:第一种是对模型法或者相关扩展方式,这样的方式主要是对于产品实效原因产生与产品上应力大于产品本身的强度,所以说应力概率是低于可靠度强度的,第二种为随即过程中或者是随机场不超出规定水准的概率。

2.可靠性优化设计

2.1可靠性优化设计的基本理论

无论是什么样的机械产品,在最开始的方案构建到后期的生产制造实施,都是需要经过一个设计过程的,但是现在计算不断发展,新的知识、新的材料、新的手工艺、新的会计不断的出现,使得机械产品日益在完善,这就是所谓的知识成就了技术、技术成就了产品时间。使得研究的时间越来越短,但是结构确实越来越复杂,这样的情况下顾客对于产品功能、性能、质量、或者是相关服务都有着很大的要求。

这样的趋势下,对于设计整个过程要加大进度,设计周期要缩短。同时需要注意的是,对于设计是不是能够完善来说,产品的力学性能或者是使用价值、制造成本都是有着一定行的影响的,但是对于产品企业的工作质量或者是仅仅效果也是有着相对影响的,所以说,如何将设计质量提升上去,设计理论怎么发展下去,设计技术怎么做到更好,设计过程怎么才能加快嫉妒,都是现在机械设计中所研究的重要问题。

60年代的时候是机械优化设计发展最为迅速的时候,将数学规划以及计算机技术这两种结合在一起。所谓的数学规划理念在现在已经是不断的成熟起来,计算机技术也是高速的发展和广泛的使用中,在工程设计中为最普遍使用优化设计提供相关理论以及方式。

国家能源以及相关资源的是否被合理使用都受到了产品最佳、最可靠性的问题影响,通过使用最佳或者是最可靠性设计能够得到小体积、轻质量、节能材料的产品,同时这样产品有着一定的可靠性,机械产品所进行优化设计的主要目标就是根据一定的预期点或者是安全需要,通过一种最优化的形式将产品展示处理,在进行设计的同时需要将各种载荷随机性考虑到位,同时不能忽略的是结构参数的随机性,这两点对于产品都有着一定性能的影响。

所谓的可靠性优化设计是指质量、成本、可靠度这三方面的,将产品的总体可靠度进行一定的性能约束优化,将所出现的问题合理安全性的相结合,这样也是在结构布局或者是产品质量有保证情况,使得产品有了最大化的可靠度。

2.2近年来可靠性优化设计发展

最近的30年内,机械设计领域中,因为科技的融入使得现代化设计方式以及相关的科学方式不断的出现,在可靠性设计或者是优化设计方面一定有着很高的水准,但是就单方面来说,无论是可靠性设计或者是优化设计,都不能很好的将其所具备的巨大潜力展示出来。一点是因为可靠性设计和优化设计是不相同的,在机械产品经过可靠性设计之后,不能将其工作性能或者是参数达到最为优秀的一点,还有一点是因为优化设计所包含的不是可靠性设计,机械产品要是在不可靠性情况下所进行的优化设计,不能保证产品在一定的条件下或者是时间内,能够将所规定的功能很好的完成,有的时候也许会出现一定的事故,这样直接都有着经济损失。

除此之外,因为机械产品有着很多的设计参数,要是对于多个设计参数进行确定的时候,单纯的可靠性设计就不是这样有地位了,所以在进行可靠性优化设计研究的前提下,要将机械产品可靠性要求先保证,同时保证所运行的环境是最佳的工作性能以及参数,将可靠性或者是优化性设计很好的结合在一起,然后在发展研究设计,才能得出最为优秀的设计方式。

2.2关于可靠性的稳健设计

产品质量是企业赢得用户的关键因素 。任何一种产品,它的总体质量一般可分为用户质量if't-部质量)和技术质量(内部质量)。前者是指用户所能感受到、见到、触到或听到的体现产品优劣的一些质量特性 ;后者是指产品在优良的设计和制造质量下达到理想功能 的稳健性。稳健设计作为一种低成本和高质量的设计思想和方法,对产 品性能、质量和成本综合考虑,选择出最佳设计,不仅可以提高产品的质量,而且可以降低成本。在机械产 品设计中,正确地应用稳健设计的理论与方法可以使产品在制造和使用中,或是在规定的寿命期 问内当设计因素发生微小变化时都能保证产品质量的稳定 。

结束语:总而言之,对于机械的可靠性设计而言,设计人员应该根据实际,做出最优的设计,只有这样的设计才能将可靠性或者是优化设计巨大潜力发挥出来,将两点所具有的优势已近特长全部发挥出来,才能达到产品最佳以及最可靠点,这样的设计有着最为先进和最实用的设计特点,才能最好的达到预定的目标,和保证在设计中的机械产品的质量以及经济效益。

【参考文献】

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儿童认知发展规律

儿童认知发展规律

儿童认知发展规律,万事万物都具有其客观发展规律,包括孩子的成长,家长们如果想要好好教育孩子,那么一定不能忽视孩子们成长发展过程中的规律,做到科学、细致化育儿。下面认识一下儿童认知发展规律。

儿童认知发展规律1

儿童发展四大规律阶段

莱蒙特说:"世界上的一切都必须按照一定的规矩秩序各就各位。"

在正确的时间、正确的地点和正确的人做正确的事,这才是正确。家长们想要正确的教育孩子,那么就一定得按照孩子的自然发展规律,以孩子的阶段发展特点为依据培养、引导孩子。随着孩子的成长,其大脑不断发育,认知水平不断提高,他们对事情的反应和处理方式也有所不同。

按照近代最有名的瑞士儿童心理学家让·皮亚杰的认知发展理论来说,他认为孩子从婴儿到成人的认知发展过程可按照其特点分为四个主要阶段:

感知运动阶段(0-2岁),前运算阶段(2-7岁),具体运算阶段(7-12岁)和形式运算阶段(12岁以后)。

每个阶段和每个阶段之间是相互关联而又相互独立的,一是每个阶段孩子的认知成长的特点表现和家长的对应引导教育措施是不一样的,二是每一阶段的发展都必须建立在前一阶段完成的基础上。

不同阶段有特点,教育方式也不同

孩子一出生,关于宝宝的教育引导问题爸爸妈妈们就一定得开始提前思考和规划了,因为他们从母体中脱离,作为一个完全独立体来到世界的时候,他们的五感就打开了,婴幼儿是有感知的。而且,每个阶段的特点不同,教育方式也不一样。

一、感知运动阶段(0-2岁)最本能

前几天我去探望我的一位好朋友,她刚刚坐完月子,宝宝刚刚满四十天,正是喜人的时候。我陪伴了孩子一个下午,宝宝就在摇篮里乖乖巧巧的,好像知道有人在看他一样,也一直在给我们反馈。

拿玩具在他眼前晃晃,那双炯炯有神的大眼睛就一直看着大人的手,给他放歌逗逗他,他也会跟着“哦,哦”的兴奋附和。其实这些都是出自他们的本能感知。

在两岁以前处于感知运动阶段的孩子们主要通过先天的条件反射和动作来感知世界、探索世界,9-12个月的宝宝往往已经能够获得客体永久性感知,这是他们认知发育的第一步,也是最重要的进步。这一阶段的宝宝需要父母们经常与其互动,同时也可借助旋转玩具等工具刺激他们。

二、前运算阶段(2-7岁)最自我

前运算阶段的孩子的认知最大特点就是“以自我为中心”,他们接触到的外面的世界范围很小,所以他们在思考问题的过程中也总是把自己摆在第一位。他们这时候的认知有很明显的局限性,脑子里也没有概念范围的形成。

往往这时候的孩子最是执拗,一是一,二是二。他们的脑子里也经常充满很多奇怪的想法,因为认知局限,他们最大的认知是自己,所以也会把世间万物当成另一个和自己一样的有生命、有感知的有灵体。

这时候爸爸妈妈要做的是,带着他们去不同的地方感受不同的风景和文化,去接触各种各样的人,突破其固有的认知范围。

哥哥刚四岁的时候,我带他跑过了几乎大半个西部地区,不仅仅是都市旅游,还去山里,去农村,去接触别样的自然和人文。

三、具体运算阶段(7-12岁)最有逻辑发展性

具体运算阶段的孩子们已经获得了认知操作能力,打破了之前的各种认知局限和思维僵硬,他们已经开始发展出属于他们自己的思维逻辑,这时候的孩子思考问题不再单一的以自我为中心,相反其认知角度得到多元化发展。

儿童的认知已经达到可以独立进行,简单的逆转推理水平了。这时候家长们就要开始多给孩子出一些“思维难题”的时候了,多听听他们的意见和见解。

四、形式运算阶段(12岁+)最成人化

孩子已经处于青少年时期,其思维认知在这一形式运算阶段中已经相当接近成人认知水平了,虽然可能他们的认知所到之处还有不完善的地方,但是也已经具有自己的抽象逻辑思维能力了。

他们不再只看到现实中真实存在的具象事物,观念和命题也成了思维一部分。同时,孩子们学会了思维的再加工,能够充分把握思考的逻辑性了。

苏霍姆林斯基说:"儿童的时间应当安排满种种吸引人的活动,做到既能发展他的思维,丰富他的知识和能力,同时又不损害童年时代的兴趣。"想要自己的孩子得到最好的发展,那么请一定要遵循他们的成长发展规律,不虚度他们的每一寸时光。

儿童认知发展规律2

儿童的认知活动是有规律地,由简单到复杂、由低级到高级逐渐发展的。

一、从认知心理方面,理学家认为儿童认知心理的发展有如下基本趋向:

1、儿童认知的发展由近及远。

在他们还不知道客观事物永久存在之前,认知范围就限于自己,以后才逐渐认识到外界事物也和自己一样存在。

2、儿童认知事物由某一局部到整体,由片面到比较全面。

3、儿童最初只注意事物的表面现象,以后才认识事物内在的本质特征。

4、儿童认识一个事物,不是一蹴而就的,是循序渐进的。

二、从认知社会方面,幼儿发展的特点如下:

1、3、4岁幼儿在社会环境的影响下,已具有初步的对社会规则、行为规范的认识,能做最直接、简单的道德判断;

喜欢与人交往,有了与其他小朋友一起活动的愿望;对父母有着很强烈的情感依恋,对经常接触的人也能形成亲近的情感。

他们的自我意识开始出现,能区分“你”“我”“他”,但不会区分自己和他人的需求。

2、4、5岁幼儿的社会认知能力明显提高,懂得更多的社会规则,行为规范,能关心他人的情感反应,出现最初步的关心、同情反应,友好、助人、合作行为明显增多。

在自我意识方面,他们开始体验到自己的内在心理活动、情绪情感和行为反应,能以他人的要求调控自己的行为,自制能力开始发展。

3、5、6岁幼儿在良好的环境、教育影响下,能形成初步的品德行为,发展起行为的内在调控系统,并且在与同伴交往中实践、练习着各种积极的交往方式、运用掌握着为社会和他人所许可的'社会行为,发展着社会交往能力与适应能力。幼儿喜欢模仿,模仿是幼儿社会学习的重要方式。

幼儿有着与生俱来的好奇心和探究欲望,最爱问“为什么”。

2-4岁幼儿的思维具有明显的自我中心特点。5-7岁幼儿虽然仍具有自我中心阶段的一些认识特点,但这时的认识更多地依赖于所感知到的现象。

儿童认知发展规律3

关于儿童发展的几种理论

一 、遗传决定论

这种理论认为人的天赋或本能决定人的发展。一个人的能力、性格、兴趣与生俱来,遗传决定的,环境和教育只能加速或延缓,不能改变一个人的发展方向与前途。这种理论的代表人物主要有;

美国心理学家霍尔认为一两的遗传胜过一吨的教育奥地利心理学家弗洛伊德强调生物因素,强调本能在人的发展中起决定作用,他把人的一切行为都解释为人所固有的欲望、本能,其中起基本作用的是性欲。美国心理学家格赛尔认为儿童行为系统建立的顺序与成熟机制关系极大,环境与教育只是为发展提供适当时机。著名实验有双生子爬楼梯。需要注意的是这些遗传决定论的学者认为儿童发展主要是内部素质或本能的实现,并没有否定教育和环境作用,而且他们所说的遗传决定论是说的儿童内在的成熟机制并不是单指某种基因的遗传。柏拉图的“学习即回忆”也属于遗传决定论。杜威主义也应该偏向于遗传决定论。

二 、环境决定论

这种理论片面夸大环境或教育在儿童发展中的作用,否认人的主观能动性。以下为代表人物;

美国心理学家华生认为通过训练可以决定儿童的行为英国洛克的“白板说”。认为环境和教育对儿童的发展起决定作用,把儿童接受环境和教育的影响简单的理解为机械的被动反应,忽视儿童的主动性,把教育归结为培养行为技能,要加强训练,往往以教材为中心,以教师为中心,忽视儿童。教育万能论、教育救国论的倡导者

三、 苏联的教育主导发展论及其发展

苏联在上世纪50年代主张教育在儿童发展中起决定作用和主导作用的观点对我国教育理论产生了很大影响。

凯洛夫在《教育学》中认为个体的发展受遗传、环境、教育三方面的影响。其中遗传是个体发展的基础,但遗传对个体发展不起决定性作用,离开了环境因素,人也不可能成为人,比如狼孩。因此使人发展成为人的决定因素是人生活的环境。学校教育作为特殊环境,在人的发展中起主导作用。

70年代巴拉洛夫等人对凯洛夫的发展观提出批评:

教育是环境影响的一种,不应该与环境并列几种因素的关系分析也不够

所以,巴拉洛夫的《教育学》把影响人发展的因素分为两类:

一是生物因素(人的遗传因素、个体先天特点、生理机构、成熟机制等方面的总和)

二是社会因素(环境与教育)

此书关键在于提出 :活动之外无发展 ,所有因素要发挥作用必须通过人的主动活动。这点与皮亚杰、维果斯基的儿童心理发展观联系起来成为人们普遍接受的观点。人们不再空洞的强调教育的主导作用,教师应当创造条件,使儿童积极的动手动脑,通过主动的活动来实现发展。

四 、皮亚杰的建构主义发展理论

瑞士心理学家皮亚杰认为认知发展不是数量上的简单积累,而是认知图式不断建构的过程。影响儿童认知发展的主要因素是;成熟、物理环境、社会环境、自我调节作用的平衡过程。这四因素是认知发展的必要条件但它们本身不是充足条件。

成熟。指机体的成长,神经系统和内分泌系统的成熟。成熟是认知发展的重要条件,为形成思维方式和行为模式提供可能性。婴儿期出现手眼协调,是建构婴儿动作图示的必要条件。可能要成为现实,必须通过机能的练习和最低限度的习得经验,才能增强成熟。物理环境。个体与环境的交互作用是认识的来源,因此个体必须对物体做出动作。在这种动作中练习得来的经验,不同于社会环境中的社会经验。皮亚杰把这种经验分为两类:一是物理经验 (获得对物体特征的认识)二是逻辑数理经验(获得动作之间相互协调的经验)。在皮亚杰看来,认知来源于动作(动作起协调和组织作用),而非来源于物体。社会环境:人与人之间相互作用和社会文化的传递,包括语言和教育等社会经验,可能会加速或阻碍其认知图式的发展。起自我调节作用的平衡过程:个体成熟与环境(物理环境和社会环境)之间的交互作用。从而引起认知图式的新建沟。正是由于平衡过程,个体才把接受到的信息组织起来,使认知发展。四因素相互作用,儿童认知不断发展。皮亚杰在教育上重视儿童的内在需要和心理特点,重视儿童自己动手操作获得实际经验。不少人以皮亚杰的理论为基础,设计课程,促进教育额改革和进步。

五、叶澜提出的二层次三因素论

我国学者叶澜教授通过对影响人发展 及其相互关系的分析,提出了“二层次三因素”论。她把影响人发展的因素分为可能性因素(影响人发展的因素对个体的潜在可能产生影响)和现实性因素(对个体的发展从潜在可能转化为现实产生影响)两大类。

两因素对人的发展影响不在一个层次上,故称为二层次。每一层次中又包含不同影响因素:可能性层次中包含着先天因素与后天因素;现实性层次指发展主体所进行的各种类型活动。

先天因素指个体出生时机体结构所具有的一切特质,主要包括个体由遗传获得的特质,由受孕时父母双方遗传基因的组合方式与生命孕育过程中母体独特环境相互作用而生成的个体先天性和非遗传素质以及受遗传基因控制的成熟机制,它是既定的,又是潜在的,在机体发展中起着内部调节的作用。

后天因素指儿童个体出生后,在发展过程中逐步形成的个体身心两方面的特征。它是某一阶段主体已经达到的发展水平,影响着人对环境的选择和作用方式等。

环境和教育是影响个体发展的可能性的第二大因素,能够为个体的发展提供一定的外部条件与发展的可能性。但是,无论先天、后天还是环境因素,都只是潜在性因素,只是为个体发展提供了多种可能,真正使这些潜在因素转化为现实状态的决定因素是个体自身的实践活动。