机械手教学设计要点

机械手教学设计要点（精选12篇）

1.机械手教学设计要点 篇一

《机械设计》教学大纲 修订单位：机械工程学院机电系 执 笔 人：王玉良

一、课程基本信息

1． 课程中文名称：机械设计 2． 课程英文名称：Maching Design 3． 适用专业：机械设计制造及自动化专业

4． 总学时：80学时（其中理论74学时，实验6学时），另外课程设计3周 5． 总学分：5学分

二、本课在教学计划中的地位、作用、任务

机械设计是一门培养学生具有机械设计能力的技术基础课。在机械类各专业教学计划中，它是主干课程。它起到由基础理论课向专业课过渡的承上启下的作用。本课程的主要任务是培养学生：

1．掌握通用机械零部件的设计原理、方法和机械设计的一般步骤，具有设计一般机械的

能力；

2．树立正确的设计思想，了解国家当前的有关技术经济政策； 3．具有运用标准、规范、手册、图册、等有关技术资料的能力；

4．掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练； 5．对机械设计的新发展有所了解。

三、理论教学内容与教学基本要求 第一篇 机械设计总论 1．绪论（2学时）

机械及其在国民经济中的作用。本课程的性质、任务、内容和学习方法。设计的内含与

程序。

重点介绍本课的内容，性质和任务，使学生明了本课程是在先修课程的基础上进一步理

论联系实际，研究通用零件的设计和计算问题。扼要介绍本课程的特点和相应的学习方法，在学习过程中，也应随时对学习方法作具体指导。扩展内容：机械设计国内外的发展概况。2．机械零件设计概述（1学时）

机械零件设计的一般步骤；机械零件的主要失效形式；机械零件的工作能力和计算准则；

机械制造中常用材料和选用原则（自学）；机械零件的工艺性（自学）；机械设计中的标准化

（自学）。

本章介绍机械零件设计的一般步骤，重点是机械零件的失效形式分析，计算准则。

3．机械零件的强度（6学时）

载荷与应力的分类；静应力下机械零件的强度计算（自学）；疲劳与疲劳曲线；材料的疲

劳极限线图；影响疲劳强度的因素；单向变应力下机械零件的疲劳强度计算；双向变应力下

机械零件的疲劳强度计算；线性疲劳损伤积累理论—一迈内尔（Miner）定理；规律性非稳定

变应力下的安全系数；机械零件的接触疲劳强度。

要求掌握机械零件的强度概念和计算方法，其中以疲劳强度为重点。要求掌握变应力种

类，疲劳曲线，简化极限应力线图，稳定和非稳定变应力的强度计算，包括安全系数计算和

寿命估算。并了解表面强度的概念。非稳定变应力的强度计算是难点内容。第二篇 联接件设计 4．轴毂联接（2学时）键联接；花键联接

本章主要介绍机械设计中常用的键、花键联接。其中以平键联接的选用和强度计算为重

点。花键联接的强度计算着重介绍载荷分布不均概念。在介绍键的类型时，简单介绍无键联

接。

5．螺纹联接（8学时）

螺纹参数；螺纹联接的类型；螺纹联接的预紧和防松。

单个螺栓联接的强度计算：受拉螺栓联接；受剪的铰制孔用螺栓联接。螺栓组联接的受力分析：受轴向载荷的螺栓组联接；受横向载荷的螺栓组联接；受扭转

力矩的螺栓组联接；受翻转力短的螺栓组联接。提高螺栓联接强度的措施。

螺旋传动的种类和应用。螺旋传动的设计计算（自学）。

螺纹联接是本课程重点内容之一。要求掌握螺纹联接的结构设计和计算。重点是螺纹连

接的受力分析和强度计算，难点是受轴向载荷和倾覆力矩的螺栓组的设计计算。对提高螺纹

联接的结构工艺措施等作一般介绍。

螺旋传动宜作为设计作业的题目，在作业的同时由学生自学完成。第三篇 传动件设计 6．带传动（8学时）

带传动的主要类型、工作原理、特点和应用范围。

带传动的工作情况分析：带传动的受力分析；弹性滑动和打滑；带传动的应力分析。带

传动的计算准则和单根v 带能传递的功率。V带传动设计步骤和参数选择。

V带传动结构设计：普通v 带v 带带轮设计；v 带传动的张紧装置。其它带传动介绍。

本章的重点是普通v 带传动的设计和参数选择。难点是弹性滑动。7．链传动（5学时）

链传动的特点和应用、链的类型。滚子链的结构和规格。滚子链链轮。链传动的运动特性：链传动的运动不均匀性；链传动的动载荷。链传动的失效形式及功率曲线图。

滚子链传动的设计计算；滚子链传动主要参数及其选择。链传动的布置，张紧装置和润滑。

本章主要介绍应用广泛的套简滚子链。重点内容是链传动的运动特性；滚子链传动的设

计计算和主要参数选择。8．齿轮传动（12学时）齿轮传动的类型、特点和应用。

齿轮传动的失效形式和计算准则。齿轮传动的动载荷计算。

标准直齿圆往齿轮传动的强度计算；轮齿的受力分析；齿面接触疲劳强度计算；齿根弯

曲疲劳强度计算。设计参数选择及许用应力

标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算；轮齿的受力分析；齿面接触强度计算；齿根弯曲疲

劳强度计算。

标准直齿圆锥齿轮传动的强度计算：轮齿的受力分析；齿面接触强度计算；齿根弯曲疲

劳强度计算。

变位齿轮强度计算特点。

齿轮的结构设计。齿轮传动的润滑。

本章是重点章节之一。主要介绍最常用的渐开线齿轮传动的设计。重点内容是传动的失

效形式、受力分析、直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算。对失效形式的

特点、发生的部位，失效机理和防止失效的措施要理解，对强度计算公式，应着重理解其理

论依据。各参数和系数的含义，影响强度和许用应力的因素等，并能正确选择参数和使用公

式。

对斜齿圆柱齿轮传动和直齿圆锥齿轮传动，主要应掌握受力分析和计算特点。9．蜗杆传动（6学时）

蜗杆传动的特点和应用；蜗杯传动的类型。蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算。蜗杆传动的失效形式、计算准则及常用材料。圆柱蜗杆传动的受力分析和计算载荷。

圆柱蚂杆传动的承载能力计算：蜗轮齿面接触强度计算；蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算；

蜗杆轴的刚度计算。

蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算。蜗杆和蜗轮的结构。

本章以圆柱阿基米德蜗杆传动的参数选择，受力分析，强度计算和热平衡计算为重点内

容。蜗杆和蜗轮的结构，润滑方法和效率等是蜗杆传动的基础知识，也应很好地掌握。

第四篇 轴系零部件设计 10．轴（6学时）

轴的用途与分类。轴的失效形式及设计准则。轴的材料及其选择。轴的结构设计。

轴的强度计算；按扭转强度条件计算；按弯、扭合成强度条件计算；按疲劳强度计算安

全系数。

轴的刚度计算。＊轴的共振和临界转速的概念。

本章以阶梯轴的结构设计为重点内容。强度和刚度计算材料力学已讲过，本课结合工程

实际加以应用。关于轴的振动概念和计算方法只作一般性的了解。11．滚动轴承（6学时）

滚动轴承的结构、特点。滚动轴承的分类、特点及选择。滚动轴承的代号。滚动轴承内部载荷分布及失效分析。

滚动轴承寿命计算：滚动轴承名词术语；寿命计算公式；当量动载荷；向心角接触轴承

轴向力的计算。滚动轴承的静载荷计算。

滚动轴承组合的设计：轴承的固定、配合、预紧、调整和装析、润滑和密封。本章重点内容是：滚动轴承的寿命计算和滚动轴承的组合设计。由于滚动轴承已标准化，主

要能合理选用其标准型号和正确设计滚动轴承的组合结构。轴承的组合设计为难点。

12．滑动轴承（8学时）

滑动轴承的用途和结构类型。滑动轴承材料与轴瓦结构。滑动轴承的润滑。

非液体摩擦轴承的计算。流体动力润滑的基本理论—一雷诺方程。单油楔向心动压轴承设计计算。设计参数的选择。

本章的重点内容是单油楔向心滑动轴承的设计计算和参数选择。了解滑动轴承的材料，结构和润滑等基本知识。雷诺方程的推导及求解为难点内容，仅要求思路清楚。

13．联轴器和离合器（2学时）联轴器和离合器的类型和应用。

刚性联轴器和弹性联轴器的主要类型、特点和选择计算。离合器的主要类型、结构、工作原理和特点简介（自学）。

本章重点是与专业有关的联轴器的工作原理、性能、结构特点和类型特点。其它联轴器

和离合器一般了解。第五篇 其它零（部）件设计 14．弹簧（2学时）

弹簧的功用、类型、特点和选用。弹簧的材料和许用应力。

圆柱形压缩（拉伸）螺旋弹簧的结构，基本参数，特性曲线，按强度和刚度的设计计算。

本章以圆柱形螺旋弹簧的设计计算为重点，主要内容包括工作原理、基本参数、特性曲

线、强度计算、刚度计算。其它类型的弹簧只要求一般了解。

四、实验教学内容与要求 实验内容：

1． 带传动滑动率和效率的测定（2学时）； 2．齿轮效率的测定（2学时）；

3．滑动轴承的油膜压力分布及特性曲线（2学时）。

通过实验环节，学生应对机械零件的实验基本方法和测试有所了解，获得实验操作的基

本训练，理解实验对完善计算方法，改变参数对零件工作的影响，评定设计等有重要意义。

实验要严格要求．实验前要求学生预习实验指导书，同一实验台上同时操作的人数不宜过多，以保证学生都能动手操作。

实验成绩应作为课程成绩的一部分。每个学生要做3个实验，共6学时。课程设计

设计能力培养要求包括下列内容：

1．能从机器功能要求出发，制订设计方案，合理选择传动机构和零件。2．能按机器的工作状况分析和计算作用在零件上的载荷，合理选择零件材料，正确计算 零件的工作能力和确定零件尺寸。3．能考虑制造工艺、使用维护、经济和安全等问题，对机器和零件进行结构设计。4．绘制机器或部件的装配图和零件图。5．编写技术文件。每个学生必须独立完成课程设计．设计题目为一般机械装

置（如结构简单的机械、机械 传动装置、减速器等）设计工作量相当于以两级圆柱齿轮减速器为主体的机械传动装置为最。低要求．每个学生至少完成装配图一张，零件工作图 2 张。设计说明书约 6000—8000 字。课程设计完成后应每个学生进行答辩，成绩应单独记分。

五、考核方式平时成绩和期末考试两部分组成。平时成绩由学生的出席情况和作业两部分组成。

六、成绩评定 学生必须参加听课及其实验，独立完成课外习题和设计作业。每次作业要记载成绩，考 试前综合评定出平时成绩，占课程总成绩的 20％。学生未完成作业的 2/3 则不准许参加期末 考试。

七、本课程对学生创新能力的措施 根据教学的需要，要适当安排习题课（讨论课），课外习题和设计作业。每个学生至少要 完成 1 个大型设计作业。每个作业的份量一般为装配图纸一张，设计说明书一份，约需 15～ 20 个课外学时。为了增加学生的感性认识，教师在教学中，最好利用一些能说明问题的教具，实物模型 和 CAI 软件进行电化教学。组织学生参观陈列室。将 CAD 引入课程设计，逐步由手工绘图过度到电子图版。开展设计大赛，提高学生的创造能力。

八、教材与参考书 教材：[1] 孙志礼主编《机械设计》东北大学出版社 2000 年 [2]《机械设计课程设计》东北大学出版

九、教学大纲的说明 本课程与其它有关课程的联系和分工 学习本课程时必须安排在下列课程之后进行：画法几何及机械制图、工程材料及机械制

造基础，金属材料及热处理、互换性及技术测量、金工实习、理论力学、材料力学、机械原 理、算法语言和程序设计等。安排在第六学期开课。除一般的联系与分工外，以下内容能在先修课中落实，以保证衔接与配合。本课程中大多零件都按疲劳强度计算，因此希望材料力学课对材料在交变应力下的强度 计算应加强训练。螺纹的主要参数，螺纹标准及公差，齿轮公差、粗糙度等内容，应在机械制图，互换性 及技术测量等课程中学习。齿轮传动，蜗杆传动等的主要参数和几何尺寸，以及螺纹副摩擦，效率和力之间的关系 都属于机械原理内容。

2.机械手教学设计要点 篇二

1 机械设计制造的要点

1.1 结构的强度与刚度

机械结构具有一定强度, 这也是机械设计制造必须满足的最基本要求。为了提高机械零件的强度, 在设计制造时可以采用以下措施:采用强度高的材料;使零件具有足够的截面尺寸;合理地设计零件的截面形状, 以增大截面的惯性矩;采用热处理和化学热处理方法, 以提高材料的力学性能;提高零件的制造精度, 以降低工作时动载荷;合理配置机器中各零件的相互位置, 以降低作用于零件上的载荷等。铸铁件不能受大的拉伸应力、避免细杆有弯曲应力等。

结构设计时除了考虑强度, 还要做刚度计算。零件的刚度分为整体变形刚度和表面接触刚度。前者是指零件整体在作用下发生的伸长、缩短、挠曲、扭转等弹性变形的程度;后者是指因两零件接触表面上的微观凸峰, 在外载荷作用下发生变形所导致的两零件相对位置变化的程度。为了提高零件整体变形刚度, 可采取增大零件截面尺寸或增大截面的惯性矩;缩短支承跨距或采用多点结构, 以减小挠曲变形。为了提高接触刚度, 可采取增大贴合面以降低压力, 采用精加工以降低表面不平度等。受冲击载荷作用的零件刚度不能过大、在变应力作用下的零件有适宜的表面粗糙度等。

1.2 结构的精度

结构的精度设计方案, 应尽可能使加工误差和磨损量不叠加。作用在导轨上力施加在所受摩擦力的正压力的中心上, 使得摩擦力在两条导轨上达到力矩平衡。精度要求的高的导轨, 则使用大量的滚珠支承。

1.3 人机结构分析

所设计的方案要便于操作人员的使用, 能以舒服的姿势操作进行长时间工作。机器上的操作手柄, 仪表显示装置应装设在合理的位置。操作杆所需力矩不宜过大, 工作台的高度应和人体尺寸比例相协调。按钮大小适当, 布局合理。显示装置的亮度可调, 仪表盘的读数清晰可见易读。机器上设计合理的照明装置, 机器工作期间尽可能降低噪音。合理设计座椅, 方便操作人员休息。

2 机械设计制造的要点分析

2.1 寿命分析

影响零件的寿命主要因素有:材料的疲劳、腐蚀以及相对运动零件接触表面的磨损等。大部分机械零件均在变应力条件下工作, 因而疲劳破坏是引起零件失效的主要原因。对零件进行精确的强度计算时, 要考虑材料的疲劳问题。影响零件材料疲劳强度的主要因素是:应力集中、零件尺寸大小、零件表面品质及环境状况。在设计制造时, 应尽可能避免应力集中, 根据强度计算设计合理的尺寸, 确保零件表面具有一定的表面粗糙度。

2.2 铸造结构分析

铸造在机械设计制造中的应用广泛, 确定机械设计制造的铸造结构十分重要。浇注位置的选择应满足以下原则:1) 铸件重要加工面或主要工作面应朝下或位于侧面, 这是由于铸件下部的缺陷比上部少, 组织比上部致密;2) 铸件的宽大平面应朝下, 以防止产生夹砂气孔等缺陷;3) 铸件上的壁薄面大的平面应朝下或垂直、倾斜, 这将有利于金属液的充型, 以防止产生冷隔或浇不足等缺陷;4) 易形成缩孔的铸件应将截面较厚的部分放在分型附件的上部或侧面, 以便于在厚壁处直接放置冒口, 形成自上而下的顺序凝固, 有利于补缩;5) 尽可能减少型芯的数量, 从而有利于型芯的固定、排气和检验。

2.3 热处理的分析

零件的结构形状, 对热处理质量影响较大。在进行零件的结构设计时, 应注意以下几点:1) 避免截面厚薄相差悬殊, 合理安排孔洞和键槽;2) 避免尖角和棱角;3) 尽量采用封闭、对称结构;4) 采用组合结构。

确定热处理工序位置时, 应注意:1) 预备热处理包括退火、正火、调质等。其工序位置一般安排在毛坯生产之后, 切削加工之前;或粗加工之后, 精加工之前;2) 最终热处理包括各种淬火回火及化学热处理, 一般安排在半精加工之后、磨削加工或精加工之前。在生产过程中, 应根据毛坯的选用和工艺过程, 灵活增减热处理工序, 合理安排热处理的工序位置。

2.4 散热、腐蚀和降低噪音等问题

在机械设计制造过程中, 应采用高效率的机械结构, 选用合理的润滑方法, 如:滴油润滑、油环润滑、飞溅润滑、压力循环润滑等。避免在阳光下暴晒高压容器、管道等零部件, 防止热变形。在设计时, 应考虑温度对较长机械零部件的尺寸影响。使用淬硬材料设计制造的零部件, 其工作温度必须设定在一定范围内。使用螺栓联接管道时, 考虑因光照产生的弯曲, 以及管道内的腐蚀性介质对螺栓联接结构的腐蚀。排净容器内的液体, 减少键与轮毂接触面之间的磨损。在不同材料的管材连接处, 可以安置一段管子以定期更换被腐蚀的结构。设计合理的机械结构, 降低振动, 以减小噪声。

3 设计制造的标准化

在进行机械零件的设计, 尽量采用标注化。1) 方便以最先进的方法在专门化工厂中对用途广的零件进行大量的、集中的制造, 以提高质量, 降低成本;2) 方便统一材料和零件的性能指标, 使其能够进行比较, 并提高零件性能的可靠性;3) 采用标注结构及零、部件, 可以简化设计工作, 缩短设计周期, 提高设计质量, 同时简化机器的维修工作。

4 结语

综上所述, 在设计制造机械产品的过程中, 要考虑零件的强度、刚度和精度、人机结构、使用寿命、铸造结构、热处理、散热、防腐及降低噪音等因素。同时, 还要反复核查, 权衡利弊, 逐渐改进。只有充分理解和灵活运用机械产品设计制造的相关技术要点, 才能更好地实现设计方案的最优化。只有这样才能够生产出合格且安全性高的机械产品, 实现生产制造安全, 进而保护国家及个人财产安全, 实现生产活动和环境的可持续发展, 为构建社会主义和谐社会做出自己的贡献。

参考文献

[1]丁军胜.机械设计制造的注意要点探讨[J].电子世界, 2014.

[2]徐明伟.简析机械设计制造的注意要点[J].科技传播, 2014.

[3]张军.简析机械设计制造的注意要点[J].黑龙江科技信息, 2014.

3.机械设计制造的注意要点探讨 篇三

【关键词】机械设计制造；绿色理念；材料选择；标准化生产

1.引言

随着工业化体系的不断健全，机械设计制造正面临巨大的挑战。由于机械制造发展迅速，各种机械制造材料消耗巨大，原有的普通材料正逐渐稀缺，机械设计制造对材料的需求和材料资源逐渐减少的矛盾越来越突出。而且，在经济不断发展和完善的背景下，各个领域行业也开始和机械设计制造争夺资源。机械设计制造的材料选择空间逐渐被压缩。所以，机械设计制造材料的选择应当在保证机械质量的基础上，充分考虑到材料的经济、环保等因素，充分综合分析各个影响因素，才能保证机械设计制造行业的可持续发展。

2.绿色理念的应用

将绿色概念应用到机械设计制造中指的是在设计制造时不仅要考虑质量、性能以及成本三者之间的关系，还要重视机械设计制造的过程和结果对环境造成的影响。绿色设计制造理念要求产品不仅要考虑到产品质量、性能以及成本之间的关系，还要考虑到机械设计制造过程和结果对资源、环境产生的影响。绿色机械设计制造理念要求综合考虑各个因素，在设计制造过程和结果实现资源的最优化利用、对环境污染最少。绿色设计理念更加重视机械产品的可持续发展。在绿色设计制造理念引导下生产的机械产品能够瞒住满足“3R”需求：减少（Reduce）、循环（recycle）、再利用（Reuse）[1]，这是绿色设计的核心关键。

2.1 绿色理念应用的重要性

传统的设计制造理念以市场需求为导向来设计机械产品的各种功能，以市场为导向的设计方式在设计过程中设计方案修改频率快，设计制造周期更长；机械产品整体性强，不易拆卸，也不利于今后机械产品的回收再利用，这对资源是极大的浪费，也容易对环境产生负面影响。绿色理念则可以完全弥补传统设计理念[2]。将绿色设计理念应用到机械设计制造中可以、降低生产过程能源和资源的消耗，减少生产过程中各种有害物质的排放，对环境起到很好的保护作用。绿色的设计理念也是符合当前我国科学发展观中可持续发展要求的理念，能够为社会经济和环境带来巨大的价值。

2.2 绿色设计方案

根据绿色设计理念的要去，绿色设计方案的制定应该从三个方面去考虑。第一、生命周期。从这方面考虑设计主要是对机械设计制造成本、机械的使用性能、机械的环保性能三方面综合分析，因此机械产品设计制造不仅要考虑到成本、产品替代的问题，还要考虑到机械产品的回收、污染处理等因素；第二，可拆卸性能。机械产品的可拆卸性能指的是在不影响机械产品性能的基础上能够对产品进行拆卸，机械实现可拆卸性是为了方便机械产品的维护；第三，模块化设计。主要是将产品机械产品功能的实现设计成多个模块组成，各个模块之间不同的组合方式能够形成不同的系统，方便产品的更新，也实现了对各个零部件的充分利用。

3.材料的选择

3.1 材料要符合基础性能规定的原则

首先，机械的功能或性能是材料选取的主要考虑因素。不同的机械和零部件的使用和性能功能各有迥异，不同的功能要求在选择材料上要根据机械和零部件的功能或性能来选择材料。例如一些机械对零部件要求强度和抗摩擦性能方面的规格要求，因此选择的材料要根据有关机械的规格要求来选择符合标准规格的强度和抗摩擦性的材料。其次，选择的材料还要符合相关的工艺性能规定，材料的工艺性能是满足工艺规定的基础。一些材料需要具有热加工的工艺性能。是指材料在经过锻造、焊接和热处理之后依旧保持其原有的材料特性，材料而不会在经过相关加工处理之后性能受到损坏。有的材料也需要具有切削加工性能，能够经受住耐用度更高刀具的切削，材料的切削加工性能越好[3]。

3.2 满足经济性要求的原则

机械制造公司除了可以通过提高机械的技术含量来提高市场竞争力之外，还可以通过提高生产机械的成本来提高市场竞争力。因此，机械设计制造要同时考虑到设计制造的成本因素。设计制造材料的选取要在保证机械质量要求的基本前提之上，再选择花费成本最低的材料。根据一项调查显示，在影响机械公司生产成本的各项因素中，机械原料的成本占据非常高的比例，最高的成本比例可达到72%左右，最低材料成本比例也可达到35%。机械设计制造公司在选取材料时应该充分考虑到材料成本因素，综合考虑各种因素来选择材料。在考虑材料成本时不能只注重材料的价格，还需要综合考虑其他成本。

第一，综合考虑材料的使用寿命和价格之间的关系。机械材料的选取受多种因素的影响，根据材料选择的原则，在具体材料的选择上，应该在满足机械性能要求的基础上选择最为低廉的材料，能够有效的减少机械制造成本。但是，相比较而言，虽然低价格的材料也能满足机械性能，但是其性能与价高的材料要略差，低价格材料制成的机械相对而言使用寿命通常会更短，也更容易发生各种问题，维修花费会等多。

第二，材料加工措施的选择。这是选取材料的关键因素[4]。机械设计制造和材料的选择是一个综合的关系，在选择材料是不应该将两者看作为独立的管理，而应该用联系的观点来看问题。在选取材料时不能只看材料价格对成本影响，还需要从整个机械设计制造过程来分析成本因素。不同的材料需要采用不同的加工措施，不同的加工措施也会导致不同的生产成本。

4.机械设计制造的标准化

机械是由大量的零部件组合而成，零部件的设计制造是机械制造的基础，零部件的设计在整个机械设计中至关重要。标准化设计是指零部件的型号、结构采用相同的标准，选取的材料以及对零部件质量检测的方式也应该采用相同的标准。采用标准化设计制造可以方便使用范围广的零部件的批量生产，降低生产成本；可以综合考虑各种影响零部件设计制造的各种要素，提高零部件的稳定性；采用标准化的设计制造可以简化设计，减少时间的消耗，提高设计质量。根据当前经济发展体系要求，机械设计制造公司的产品应该依据市场需求的变化来调整更新，不断的提高机械产品的性能、质量，通过降低生产过程中的能源和材料的消耗来提高收益，这些都需要标准化设计生产来实现。

5.结语

面对日益紧缺的资源以及国家和人民对环境要求越来的高的前提下，所有的机械设计制造公司必须自内而外的进行改革，在传统的机械设计理念之中融入绿色设计理念，充分考虑经济和环境两者之间的因素，同时满足经济和环境的需求，为我国的社会经济和环境带来都效益，实现自身的可持续发展，真正的落实我国科学发展观中可持续发展要求。

参考文献

[1]龚林生.绿色理念在机械设计制造中的应用[J].科技创新与应用，2014，06（12）：73-73.

[2]董宪军.机械设计制造的注意要点探析[J].民营科技，2012，11（04）：202-202.

[3]强向红，张丹.绿色理念在机械设计制造中的应用[J].煤炭技术，2013，5（13）：20-21.

[4]曾昌雄.机械设计制造相关问题分析[J].科技创新与应用，2013，25（18）：140-140.

4.机械手教学设计要点 篇四

一、课程简介

课程名称(中英文 :机械设计基础 Foundation of Mechine Design 课程编码: 101002 学分和总学时: 5.5,100 实验(上机学时: 课上 10学时,课外 10学时 开课单位: 机电工程学院

选课对象: 机械类、近机械类、非机械类

二、课程内容与实验目的: 《机械设计基础》是我国高等工科院校机械类、近机械类和非机械类各专业的一门 主干技术基础课,它起到由基础理论课向专业课过渡的承上启下的作用。机械设计基础 实验是机械设计基础课程的重要实践环节,其教学目标是使学生开始认知机械设备与机 械,加深对基本理论的理解和验证,培养分析问题和解决问题的能力,获得实际设计的基 本工程训练能力。

进入二十一世纪培养高水平综合型人才是高等教育的重要使命, 《机械设计基础》 课程还担负着培养学生具有综合设计能力和创新设计能力的任务。在实践中培养综合设 计能力和创新设计能力尤为重要,开设具有创造性的实验对培养学生创新意识和创新素 质有很大帮助,在培养学生的全局教育中起着重要作用。

三、实验教材与实验考核

实验教材:《机械设计基础实验指导书》及配套光盘

实验考核的方法:学生成绩从实验报告和实验过程中的表现两个方面综合评定。实验报 告的审核根据实验要求加以评定,主要看是否能提出问题、分析问题、解决问题及对实 验相关知识、技术的的学习和掌握;实验表现主要看学生对实验的态度,纪律遵守情况 等。

评分标准:实验报告占实验总成绩的 70%,实验过程中的表现占实验总成绩的 30%。实验各项目在实验总成绩的比例根据学时分配;实验成绩占课程总考核分数的 20%。

四、实验项目内容 实验项目明细表 项目 序号 实验项目名称 实验 属性 实验内容 实验 学时 是否 必选

实验所需主要仪器设 备名称 1 机构认知实验 普 通

实 验

初步了解《机械原理》 课程所研究的各种常 用机构的结构、类型、特点及应用实例。1√ 机构陈列柜 2 机构运动简图测绘 实验 普 通 实 验

初步掌握根据实际机 器或机构模型绘制机 构运动简图的技能。验证和巩固机构自由 度的计算方法。通过实验机构的比较，巩固对机构结构分析 的了解。1√ 机构模型 机构运动分析实验 普 通 实 验

利用计算机对平面机 构动态参数进行采集、处理, 作出实测的动态 参数曲线。

利用计算机对平面机 构结构参数进行优化, 仿真和测试分析。1 机构运动分析仪 4 齿轮范成原理实验 普 通

实 验

掌握用范成法加工渐 开线齿轮的基本原理, 观察渐开线齿轮齿廓 曲线的形成过程。了解渐开线齿轮齿廓 的根切现象和用径向 变位避免根切的方法。分析比较标准齿轮与 变位齿轮齿形的异同。齿轮范成仪 5 齿轮参数测量实验 普 通 实 验

掌握应用普通游标卡 尺和公法线千分尺测

1√

定渐开线直齿圆柱齿 轮基本参数的方法。进一步巩固并熟悉齿 轮各部分名称、尺寸与 基本参数之间的关系 及渐开线的性质。1 齿轮实物 6 普 通 实 验

工作原理。

掌握用动平衡机进行 刚性转子动平衡的原 理与方法。1 转子动平衡仪 7 机械零件认知实验 普 通

实 验

初步了解《机械设计》 课程所研究的各种常 用零件的结构、类型、特点及应用。了解各种标准零件的 结构形式及相关的国 家标准。

了解各种传动的特点 及应用。

增强对各种零部的结 构及机器的感性认识。机械零件陈列柜 8 螺纹连接拉伸实验 普 通 实 验

1√

了解螺栓联接在拧紧 过程中各部分的受力 情况。

计算螺栓相对刚度, 并 绘制螺栓联接的受力 变形图。

验证受轴向工作载荷 时, 预紧螺栓联接的变 形规律, 及对螺栓总拉 力的影响。

通过螺栓的动载实验, 改变螺栓联接的相对 刚度, 观察螺栓动应力 幅值的变化, 以验证提 高螺栓联接强度的各 项措施。1 螺纹拉伸仪 9 带传动实验 普

通 实 验

观察带传动中主动轮 和从动轮上的弹性滑 动和打滑现象。了解预紧力及从动轮 负载的改变对带传动 的影响, 测绘出弹性滑 动曲线和效率曲线。了解试验机的工作原 理与测试方法。1√ 带传动实验台 10 普 通 实 验

裂现象、分析影响滑动 轴承油膜承载能力的

主要因素;测量轴承周向及轴向 的油膜压力、绘制其油 膜压力分布曲线;测定轴承的摩擦力、绘 制轴承特性曲线;掌握滑动轴承试验机 的工作原理及其参数 测试方法。1 滑动轴承实验台 11 减速器结构分析及 拆装实验 普 通 实 验

了解减速器的整体结 构及工作要求。了解减速器的箱体零

件、轴、齿轮等主要零 件的结构及加工工艺。了解减速器主要部件 及整机的装配工艺。了解齿轮、轴承的润 滑、冷却及密封。通过自己动手拆装, 了 解轴承及轴上零件的 调整、固定方法,及消 除和防止零件间发生 干涉的方法。了解拆装工具与减速 器结构设计间的关系, 为课程设计做好前期 准备。1√ 减速器模型 轴系结构测绘实验 普 通

实 验

减速器结构分析及拆 装实验基础上, 在测量 一种轴系的各部结构 尺寸, 并绘出轴系结构 装配图。1 减速器模型 机构运动学和动力 学仿真实验 综 合 性

运用 MATLAB 语言对平面机构的运动分析 和综合进行数值求解。并 对 设 计 结 果 用 MATLAB 进行可视化 输出, 以提高对机构的

分析和综合的理性认 识.1个 教学 学 时, 另有 5个 课外 分散 学时 √

Matlab 软件 机械传动效率分析 实验 综 合 性

通过实验, 使学生们能

了解封闭功率流式试 验台的基本原理, 机械 传动效率及承载能力 的测试方法。1个 教学 学 时, 另有 5个 课外 分散 学时 √

5.机械手教学设计要点 篇五

摘要：为了提高机械手在工业生产中定位的精度，介绍一种基于PL C的三自由度机械手控制系统的设计方案。方案中提出了步进电机在机械手定位应用中的一种新思路 详细论述三自由度机械手控制系统的硬件结构及软件实现方法 并建立MCGS组态环境界面对系统的运行进行监控。测试结果表明该系统运行稳定，定位精确，具有较高的应用价值。

关键词 : PL C 三自由度 机械手 步进电机 MC GS 组态环境

0 引 言

机械手是一种能模拟人的手臂动作，按照设定程序、轨迹和要求，代替人手进行抓取、搬运工件或操持工具的机电一体化自动装置。三自由度机械手又称3D机械人，能够实现三个自由度方向(水平、垂直和旋转)的抓取或放置物品，具有操作范围大，灵活性好，应用广泛的特点。

可编程控制器(PLC)是一种专门为工业应用而设计的进行数字运算操作的电子控制装置。由于其具有可靠性高，功能强，编程简单，人机交互界面友好等特性而广泛用于工业控制系统。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环执行元件。在非超载情况下，电机的转速、停止位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数目。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性误差而无累计误差的特点，使其在速度、定位等控制领域应用得非常广泛。

机械手按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式和机械式机械手。本文设计的三自由度机械手属于混合式机械手，它综合了电动式和气动式机械手的优点，既节省了行程开关和PLC的I／O端口，又达到了简便操作和精确定位的目的。三自由度机械手的系统结构与运动方式

三自由度机械手为圆柱坐标型。图1为机械手结构示意图，机械手手臂的左右运动(水平方向)由伸缩步进电机控制，上下运动(垂直方向)由升降步进电机控制，逆时针和顺时针旋

转运动则由底盘直流电机的正反转控制。机械手的夹紧装置采用关节结构，其夹紧与松开用气压驱动，并由电磁阀控制。

机械手可以根据设定程序的动作将工件从A处搬运到B处。SQ1，SQ2，SQ5，SQ6为水平和垂直方向上的限位开关，SQ3，SQ4为原点位置和终点位置的光接近开关。

三自由度机械手控制系统设计

三自由度机械手系统设置了手动工作方式和自动工作方式。自动方式又分为自动回原点、单步、单周期、连续四种工作方式。

2．1 硬件设计

主控制系统选用三菱FX2N系列晶体管输出型PLC，步进电机驱动器选用SH-20403型模块。机械手的外部接线图如图2所示。

机械手在最上面、最右边，底盘转至光接近开关X3处且夹紧装置松开时称系统处于原点状态。X10为手动控制按钮，按下该按钮后，可以进行按键开关X20～X27对应的手动操作。X11～X15分别为自动方式中的回原点、单步、单周期和连续工作方式按钮，按下其中的某一个按钮，再按起动按钮X0，该工作方式的动作就会自动执行。步进电机只有在有脉冲信号(Y0)和方向信号(Y2或Y3)输入时才会转动，Y6，Y7选择将脉冲信号Y0送至哪个步进电机。Y5控制送气电磁阀，实现夹紧装置的夹紧与松开。Y10，Y11控制底盘直流电机的正反转。

2．2 软件设计

在选择单步、单周期和连续工作方式前，系统应当处于原点状态。如果不满足这一条件，可以选择回原点工作方式，该工作方式依次执行以下操作：向上运动至上限位x1→向右运动至右限位X2→顺时针转动至光接近开关X3→夹紧装置松开。

机械手自动工作方式的顺序功能图如图3所示。机械手手臂的运动速度由输入步进电机的脉冲频率控制，机械手下降及左行的距离由脉冲数控制，脉冲频率和脉冲数可以根据工业现场的实际情况在程序中设定，具有可重复操作性。

本系统采用的是PLC梯形图顺序编程的方法。其中以PLSY脉冲输出指令输出脉冲，用MOV指令设定脉冲个数，指定脉冲输出完后，指令执行完成标志M8029置1。由于PLSY指令只能使用一次，而系统中两个步进电机均需要脉冲输入，设计中采用两个外部继电器解

决了该问题。将Y0输出的脉冲同时接至两个继电器动触点，两继电器的常开触点分别与两块步进电机驱动器的脉冲输入端相连，Y6，Y7接到两继电器的控制端，这样就可以通过Y6，Y7来控制步进电机的脉冲输入。

系统的MCGS组态环境

MCGS是为工业过程控制和实时监测领域服务的通用计算机系统软件，具有功能完善，操作简便，可视性好，可维护性强的突出特点。图4为三自由度机械手系统工作时的MCGS组态环境界面，它包括主界面、手动工作方式界面和自动工作方式界面。结 语

经调试，步进电机的运转无抖动和失步现象发生，机械手系统处于良好的运行状态。三自由度机械手系统实现的只是三个自由度方向上的运动，根据工业生产的实际需要，可以对其进一步改进，在夹紧装置肘部添加腕回转控制装置，就能使之成为四自由度机械手控制系统。在条件允许的情况下，也可以采用触摸屏代替MCGS组态环境对机械手系统进行控制，这样占用空间小，人机交互界面直观，操作更方便。

《现代电子技术》2009年第11期总第298期

喻伟闯，罗晓曙，陈赤，杨春慧

广西师范大学 电子工程学院

6.机械手教学设计要点 篇六

一、电动机的选择(1电机类型和转速Y系列三相交流异步电机(2电机功率和型号工作机的有效功率(kwPw 弹性联轴器η1

电动机所需的功率(kwPd工作机滚轮转速n(r/min 电机型号的确定轴外伸长度E

二、传动比的分配高速级传动比i1各轴的运动及动力参数计算

轴号ⅠⅡⅢⅣ 齿轮的设计 F(kn1.9 转速(r/min

1000 2.3750.99闭式齿轮（7级）η20.982.73608170474.60387957总传动比12.86796351Y132S-6额定功率(kw380轴外伸轴径D38 总传动比12.86796351 4.090030875低速级传动比i23.146177596 转速(r/min 960234.717054574.6038795774.60387957功率2.7087208872.6280010042.5496865742.498947811转矩26.94612965106.9262293326.3839216319.8888816 高速级（斜齿圆柱齿轮）

精度等级材料硬度

选小齿轮齿数z1初选螺旋角β 设计计算公式： 7级

45钢调质处理（大）40Cr（调质）（小）2402414 d 1≥ HBS 大齿轮齿数z20.244346095 28098.16074101 ⎫⎪⎪⎭ 2 2KT 1u ±1⎛z E z H d αu H ⎝试选Kt 区域系数ZH端面重合度εα

小齿轮转矩T1齿宽系数φd 应力循环次数N1

接触疲劳寿命系数弯曲疲劳寿命系数接触疲劳安全系数许用接触应力许用接触应力许用弯曲应力小齿轮分度圆d1t圆周速度vh 1.62.433εα11.6226946.12965

1189.8

***00.910.85

0.961.4546537303.571428636.589045821.83916604136.589045821.4792581163.32833076110.993212051.9028713182.321741.423468131.67470892 0.78N.mm 图10-30εα2 表10-7

大接触疲劳强度大弯曲疲劳强度238.8571429 m/s 载荷系数K 校正的分度圆直径d1 计算模数mn 计算齿根弯曲强度

m n ≥2.207251.9028713180.8826.27234788 2KT 1Y βcos 2β 2φd z 1εα ∙ Y Fa Y Sa σF β

计算当量齿轮Zv1 图10-28 计算当量齿轮Zv2

齿形系数应力校正系数大小齿轮的比较设计计算mn 0.0136294041.220059343

2.5918295632.173301252 0.016347711 由计算可知，齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于齿根弯曲疲劳强度计算的

230.043478355.95652174（变位圆柱齿轮）3.1461775962.628001004 7级

45钢调质处理（大）大齿轮分度圆直径d2 齿宽低速级齿轮设计低速级传动比i2输入功率精度等级材料

硬度

初选小齿轮齿数Z1圆整55 小齿轮转速n1234.7170545 40Cr（调质）24024HBS 大齿轮齿数z228075.50826232 试选Kt 小齿轮转矩T1齿宽系数φd

应力循环次数N1

接触疲劳寿命系数弯曲疲劳寿命系数接触疲劳安全系数许用接触应力许用弯曲应力1.3106926.2293 1189.8

***0

0.910.8511.4546303.5714286

大接触疲劳强度大弯曲疲劳强度表10-7

h b/h载荷系数K校正的分度圆直径d1 计算模数m

n 计算齿根弯曲强度

66.613195160.81865993166.613195162.7755497986.24498704610.666666671.867687575.164692563.13186219 m/s

计算载荷系数K齿形系数

应力校正系数大小齿轮的比较设计计算mn 2KT Y Y m ≥⋅2 φd Z 1[σF ]

0.0137226352.21192782

由计算可知，齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于齿根弯曲疲劳强度计算的 齿数Z1齿数Z2几何尺寸计算小齿轮分度圆直径d1大齿轮分度圆直径d2 齿宽中心距a变位后的压力角变位系数和小齿轮变位系数 25.0548975278.6544399***.50.389734615 0.65 0.48 圆整 2580 80 160 22.33014857大齿轮变位系数 0.17 轴的设计

轴上的功率齿轮上受到的力小齿轮分度圆直径d1 材料

选用弹性柱销联轴器

初选轴承轴结构设计周向定位键连接

2.70872088755.9565217445调质K A LT67209C 325810

转速(r/min 960963.1095292***计算转矩Tca 3245451950 min 1.3 半联轴器孔径d1 d 40458 载荷水平面垂直面

支反力弯矩总弯矩扭矩计算应力轴上的功率齿轮上受到的力小齿轮分度圆直径d1 大齿轮受力材料初选轴承轴结构设计

套筒周向定位键载荷支反力弯矩总弯矩扭矩计算应力轴上的功率齿轮上受到的力大齿轮分度圆直径d2 材料初选轴承轴结构设计

套筒周向定位键载荷支反力弯矩总弯矩扭矩计算应力 720.2107603242.8987689311.9361432 32985.652826967.61260433713.5123932987.5 26946.12965 1.73100776安全2.628001004 75

转速(r/min 234.7170545 2851.366114 963.1095292 45调质d min 25.055994757210C d 50505581386280D 57d b 16h 水平面垂直面

1716.0314172.2251852223.859632893180.5050212365.76829-17933.90215 94890.62842106926.2293 9.16347184安全<602.54968657424045调质

62126040D 转速(r/min 74.603879572851.36611436.34626742 608212d min d 707260 水平面垂直面

919.09516881932.270946334.5232839 122699.20544658.8 130573.7667326383.9216

6.862099051安全<60 机械设计课程设计

转速(m/s1.25滚筒直径(mm320 1500 滚动轴承η30.99滚筒η40.96总效率η0.868029634 20.10619298 同步转速(r/min1000满载转速(r/min 中心高H132 960总传动比12.86796351 传动比4.0900308753.146177596 1 HBS 相差99 0.84 图10-26 550图10-21d380图10-20c 计算载荷系数K使用系数KA1.251.09 1.421.35

1.21.2 40 点1 ***7070 图10-2

图10-8表10-4表10-13 插值函数 点2 1.45802.627272.181501.791502802002.24801.75 80 2.571.62.141.833202.221.77 1.5951.463 1.5963617391.796698748 2 表10-5表10-5 计算的法面模数mn=2mm，d1=41.421mm 误差

0.005154053 0.89 60 HBS 相差76-40 550380图10-21c,d图10-20c,b图10-19图10-18 计算载荷系数K使用系数KA1.251.051.4231.3511 图10-2

图10-8表10-4 表10-13 1.59 1.773

表10-5表10-5 计算的法面模数mn=3mm，d1=75.16mm 误差 0.017107236 转矩(N.mm 26946.12965363.244041616.61772864 828560100 261.598203 加入键槽35029.96855长度LD 525 L1B 526060194510 a 5 18.219 垂直面

51.30789841-351.4501501987.52505 σ 0.6 转矩(N.mm

106926.2293

1037.812393363.2440416 261.598203 D 90B 20 5750***.54510 L 40 垂直面

450.708718232360.88597 σ0.6 转矩(N.mm 326383.92161037.812393 D 110B ***0 82 67 10 垂直面

703.2891087658.8584

σ0.6

跨距L距离X181.6135.8181.6135.8197133.5197133.5 a 19.4 da 69 351 轴外伸轴径38轴外伸长度80 横坐标 24 26.27234788 26.27234788 108.373435 108.373435 200 72 72值1.44482.591831.5963622.1733011.7966993202.2361.754 #DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!

7.机械手教学设计要点 篇七

一、“行为课堂”的主旨:激发纯粹兴趣和发展 探究思维

(一)激发对科学纯粹的兴趣

《义务教育物理课程标准(2011年版)》将“保持探索科学的兴趣与热情”列入课程总目标,情感、态度、价值观的首要目标是“有学习物理的兴趣,有对科学的求知欲,能保持对自然界的好奇”.黄恕伯老师在《物理教学顶层设计的思考》中反复强调:培养学习兴趣是中学物理课程的重要目标,是初中物理课程的首要目标.为激发兴趣,在操作层面上物理课堂要让学生动起来,这里的“动”是有目的的实验、研讨或思维的交流,其集中的体现就是“探究行为”.

(二)发展探究能力和思维品质

初中物理重在让学生在经历探究中领悟科学方法、培养探究能力.学生探究能力的培养不可能只通过理解就能实现,学生必须经历探究的过程, 在这个过程中,学生要有相关的“探究行为”,某一方面的基本能力一定是和相关的行为联系在一起的.因此,要关注学生的发展必须关注学生的“探究行为”.[1]

笔者所在区域使用的教学载体是刘炳昇教授主编的苏科版初中物理教材,该教材在编写时把 “探究活动”作为“构建物理基本知识结构、提高学生科学素养、体现课程理念”的主线,良好的载体为 “探究行为”成为课堂核心学习行为搭建了平台.

简言之,无论站在课程目标的高度,还是着眼物理教学的本质特征,抑或立足教材这一基本的课程资源,都需要“构建以‘探究行为’为核心学习行为的初中物理课堂”.

二、“探究行为”的设计:重点考虑探究行为发 生的载体

(一)学习目标的制定

探究教学作为一种教学组织方式,首要考虑的应是准确解读课程标准的要求,在分析教材和学生学情的基础上,把课程标准的要求分解为具体课时学习目标.学习目标通常包含以下四个要素:行为主体(默认为学生)、行为动词、行为条件和表现程度.就行为动词而言,“行为课堂”中常用的技能性目标行为动词有“会测量、会使用、会选用”等,常用的体验性目标行为有“观察、经历、探究”等.

案例1:“动能势能机械能”学习目标的制定

课标要求:知道动能、势能和机械能.通过实验,了解动能和势能的相互转化.

教材编排:教材先后安排了三个探究活动:探究动能大小与哪些因素有关、模拟打桩、观察摆球动能和重力势能的转化,其中第一个是重难点,对学生探究能力有较高要求,需安排学生分组实验.“生活、物理、社会”安排了一段“大海中蕴藏的机械能” 的短文,使学生了解到在大海中还有巨大的能源有待我们去开发. 教材中还编排了4个实例分析和2个小制作,可作为学习评价的载体和课堂学习的延伸.

学生分析:由于动能、重力势能、弹性势能在八年级的学习中已经出现,有关它们的一些现象,学生并不陌生.“定性探究决定有关能量大小的因素”,对学生制定实验方案、分析论证等探究能力有较高要求.“动能和势能的相互转化”,对学生而言既陌生又抽象.

基于以上分析,本节教学应注重实验探究(分组实验、演示实验、观察与分析),加强物理与生活、社会的联系,着力构建以学生的“探究行为”为核心学习行为的初中物理课堂.学习目标如下:1通过探究,知道动能的大小与物体的速度和质量有关.2通过观察和实验,知道弹性势能与弹性形变大小有关;通过探究,知道重力势能的决定因素.3通过观察和实验,了解动能和势能的转化过程,并能简要说明一些有关动能与势能相互转化的物理现象.

(二)思维载体的设计

认知心理学认为,“行为”是“思维”的体现,“行为”又可以促进“思维”的创新,“行为”与“思维”结合的纽带就是“有价值的问题”.[2]为使思维活动既连贯又不乏跃迁,应将问题整合成具有内在逻辑的问题链.

案例2:“动能势能机械能”问题链设计

问题链1:概念建构(探究活动的准备)

下列物体是否具有能量?你是如何感受到的?

运动的锤子将铁钉钉入木板(动能);拉长的橡皮筋能将子弹射出(弹性势能);被举高的砖块能使小桌陷入沙子中(重力势能).

问题链2:提出猜想、设计实验(探究行为的设计)

1以小车为研究对象,怎样让它运动起来?2如何显示小车的动能大小?3根据生活经验,动能大小可能与哪些因素有关?4怎样研究上述因素对动能大小的影响?

问题链3:应用(探究结论的应用)

1为什么要规定汽车行驶的最大速度?为什么卡车限速要低一些?2为什么建造水电站时要建造拦河大坝将水位抬高?

问题链要围绕“探究行为”系统地设计,要利于探究行为广泛、有效地发生.

以上问题链与“探究行为”的关联如图1所示.

(三)资源载体的设计

物理课程的实践性很强,“行为课堂”倡导把实验作为核心的课程资源,让实验教学成为全面提升学生科学素养和体现课程理念的重要途径.

案例3:“动能势能机械能”实验设计

学生分组实验1:探究动能大小与哪些因素有关(如图2)

本实验研究的对象是小车, 而观察的对象是木块被撞击后移动的距离,因此需要引导学生认识到木块移动的距离越大,小车撞击前的动能越大, 但不必深究在撞击过程中能量转移的过程.为了让学生接受“质量不等的小车从同一个斜坡的同一高度释放,运动到水平面时,它们的速度大小相等”这一信息,教师可增加一个演示实验:去掉木块,让两个质量不等的小车同时从同一高度滑下,可以发现两个小车的运动情况是一样的. 为了提高实验效果,建议在木块的撞击面上垫一层泡沫塑料.[3]

学生分组实验2:观察摆球动能和重力势能的转化(如图3)

学生实验前,先让学生观察并讨论上抛小球在上升阶段和自由下落阶段动能与势能之间的转化情况,为下一步过渡到观察比较复杂的摆球摆动实验做好铺垫.学生实验过程中,要指导学生在适宜角度释放小球,避免与铁架台发生碰撞.实验分析时,引导学生着眼于影响动能、势能的因素(如速度、高度等),从而掌握分析动能、势能转化情况的一般程序.

教师演示 实验:魔罐(如图4)

本课魔罐的身影共出现三次.一为激趣:课堂伊始,从倾角较小的斜面释放魔罐,观察到魔罐滚下斜面,然后自动返回,又冲上斜面,与学生已有生活经验形成强烈冲突,激发探究兴趣.二为释疑:在观察与分析动能、势能相互转化的若干实例后,撕掉魔罐外表面包裹的纸张,观察到魔罐内有钩码和橡皮筋,发现滚动过程中橡皮筋会扭曲 (弹性形变)、返回过程中又恢复原状.三为延伸:课堂小结后,再演示魔罐实验,观察到魔罐往复滚动,且滚动幅度逐渐减小直至最终停止,引导学生课后思考机械能守恒的粗略条件.

学生演示实验:模拟打桩(如图5)

选用玻璃容器盛沙, 以便于观察“桩”被打下的深度.“桩”可用演示压强的小桌来替代.“重锤”的质量适宜,可用大小不等的砖块.实验演示操作中,学生站上讲台面对同学们,砖块平落以免撞击后小桌歪斜,用不同颜色粉笔在桌脚标记以便直观比较下陷深度.

实践发现,在开发实验资源时要特别关注以下两点:一是不同学段探究能力目标的层递性,其中八年级更加注重观察和描述、提问和猜想、操作与信息收集、交流与合作,九年级除继续关注以上四项外,逐步关注设计实验、信息处理、分析概括并提倡评估. 二是不同实验类型探究能力目标的侧重点, 其中演示实验侧重提升观察品质(目的性、客观性、 精细性、敏锐性)和分析能力(分析与综合、比较与分类、抽象概括与具体化),学生实验的探究过程更加深入且能力目标更为全面.教学实践中,我们应根据具体情况适当增设一些学生实验,增加学生的动手机会,如本课增设了学生实验“观察摆球动能和势能的转化”.为突破课时限制,使学生经历较为完整的探究过程和获得开放性的技能训练,我们倡导开展综合实践活动和进行课外小制作,如本课作业———“完成如图6所示小制作,比一比谁的卡片跳得高,想一想在此过程中弹性势能、动能、重力势能是如何转化的?”

三、“行为课堂”的组织:注重思维可视化

“行为课堂”重视学生自身的思维冲突和深入思考,注重在探究活动中养成良好的思维习惯. 为促进学生的发展,并为教师优化探究设计提供依据,我们主张对“探究行为”进行科学地评价.鉴于思维发展的必要和科学评价的考量,“行为课堂”在课堂组织中注重思维可视化.思维可视化的手段可以是实验或具体实例,也可以是创设物理模型的理论论证,实验必须是现象明确,理论论证则要求注意思维的条理性和物理模型的典型性.[2]本课主要从如下角度凸显了思维可视化.

(一)实验质疑:引动思维

“意料之外”的实验现象能激起学生强烈的探究兴趣,引动思维去求索“为什么会是这样”.

案例4:“魔罐”实验引动思维

师:从斜面某一高度释放易拉罐,直觉告诉你它将如何运动?

生:沿斜面滚下,到水平桌面后逐渐减速,最终静止在桌面上.

师:是这样的吗?请细心观察易拉罐的运动.

师:易拉罐折返滚上斜面的能量从何而来?本节课我们共同探究以揭开谜底.

用新奇的实验现象创设问题情境,是物理课堂常采用的切入手段,体现了物理学习的趣味性.如, 用既可倒出白水、又可倒出红水的魔壶引入《大气压强》,以学生尝试叉鱼的活动引入《光的折射》.课堂尾声再用“情理之中”的原理解释“意料之外”的现象,首尾呼应,彰显物理知识的有用性.如,《光的折射》一课在学生探究了解折射特点后,再次尝试叉鱼,用物理指导实践,大大提高了叉鱼的成功率.

(二)实验操作:显化思维

思维是人脑对客观事物本质属性与规律的概括、间接的反映,思维支配下的行为是思维的外显形式.物理课堂中的实验操作就是思维支配下的典型行为,因此关注实验操作不能仅仅停留在操作技能层面,而要着眼操作与思维的相互作用,以实验操作达成发展思维的顶层目标.

如,探究动能大小与哪些因素有关时,学生用粉笔在实验桌上标记木块被撞击后滑行的距离.再如,模拟打桩时,学生用粉笔在桌脚标记下陷深度. 表面上看,这些操作是为了增大实验的能见度,便于观察或比较.若加以追问,学生可能就会表述出 “用木块滑行的距离、方桌下陷的深度来显示能量” 的转化思想.

除了在操作过程中显化思维外,我们的实践表明还可从以下角度充分发挥实验对思维的促进作用:1在实验操作前,让学生明确观察的目的与任务;2实验操作结束后,重视归纳与评估.

(三)交流评估:梳理思维

评估、交流与合作,是科学探究的重要要素,也是具有重要思维价值的探究行为.无论是评估探究过程和探究结果,还是交流探究活动中出现的新问题,抑或通过讨论改进探究方案,都是对思维的整合与梳理,在提升思维的广阔性、批判性、深刻性等品质上大有裨益.

如,本课小结时在对话中引导学生画出如图7所示的能量图. 概念图、流程图等思维导图可形象地显示一章或一节中所学的知识及其相互关系. 教学中,要引导学生掌握梳理的一般步骤:1列出一章或一节中的重要概念;2把这些概念按其概括性程度进行排序;3把有联系的概念用线连接起来,并写上连接词.

结语:我们的研究表明:探究行为的设计重点是以问题链为核心的思维载体设计和以实验活动为核心的课程资源设计,确保探究行为的发生,避免教师行为包办或替代学习行为;探究行为的课堂组织要点在于利用思维可视化手段组织好核心的探究活动,充分挖掘“讨论—探究—归纳—评估”各环节发展学科思维的价值,确保探究行为的有效, 避免盲目或低效的探究.正如某老师所指出的:“在课堂教学过程中所面临的诸多问题里面,最核心、 最关键、最基础的问题就是如何改善、改进学生的学习行为.学习物理要动手、动脑,探究行为就是物理学习的外显,其内隐是学生思维和智慧的生长. 因此初中物理‘行为课堂’的构建对把握物理学科特质、优化课堂教学生态有积极意义.”

摘要：<正>笔者认为,课堂教学评价的效度取决于课堂的组织和评价点设计.为使评价结果促进学习,需要构建以“探究行为”为核心学习行为的初中物理课堂(以下简称“行为课堂”);笔者也重点研究了学生“探究行为”的先行设计、有效导引、课堂组织、科学评价,以让学生在经历探究中更好地领悟科学方法、培养探究能力,提高物理课堂学习效益.本文围绕初中物理中的《动能势能机械能》课例,介绍笔者对“探究行为”的先行设计与“课堂组织”的相关探索.一、“行为课堂”的主旨:激发纯粹兴趣和发展

参考文献

[1]骆波,许帮正.优化评价量表,构建行为课堂[J].中学物理(初中版),2011(7).

[2]许帮正.物理探究教学的设计原则及内涵把握[J].中学物理教与学,2014(9).

8.机械深施化肥技术要点 篇八

1.旱地作物深施化肥

1.1底肥深施 应同土壤耕翻作业结合。目前有两种方法：一是先撒肥后耕翻；二是边耕翻边将化肥施于犁沟内。先撒肥后耕翻的深施方法，要尽可能缩短化肥暴露在地表的时间，尤其碳酸氢铵等在空气中易挥发的化肥，要做到随撒肥随耕翻深埋入土，此种施肥方法可在犁前加装撒肥装置，也可使用专用撒肥机，肥带宽基本同后边犁耕幅相当即可；边耕翻边施肥的方法基本上可以做到耕翻施肥作用同步，避免化肥露天造成的挥发损失，一般可对现有耕翻犁进行改造，增加排肥装置，通常将排肥导管安装在犁铧后面，随着犁铧翻垡将化肥施于垡面上或犁沟底（根据当地农艺要求的底肥深浅调整），然后犁铧翻垡覆盖，达到深施肥的目的，许多地方习惯称此法为犁沟施肥。

1.2种肥深施 种肥须在播种的同时深施，可通过在播种机上安装肥箱和排肥装置来完成。对机具的要求是不仅能严格按农艺要求保证肥、种的播量、深度、株距和行距等，而且在种、肥间能形成一定厚度（一般在3cm以上）的土壤隔离层，既满足作物苗期生长对营养的需要，又避免肥种混合出现的烧种、烧苗现象，应用该项技术对田块土壤处理要求较高，应保证土壤耕深一致，无漏耕，做到土碎田平，土壤虚实得当。在播种的同时将化肥作为种肥依次施入土壤中，要根据肥料品种、施用量等，决定种与肥的距离，防止种、肥过近造成烧种烧苗。

1.3追肥深施 按农艺要求的化肥追肥施量、深度和部位等使用追肥作业机具，一机完成开沟、排肥、覆土和镇压等多道工序的追肥作业，相对人工地表撒施和手工工具深追施，可显著提高化肥的利用率和机具的作业效率，追肥机具要有良好的行间通过性能，对作物后期生长无明显不利影响（如伤根、伤苗和倒伏等）。追肥深度（以作物植株同地面交点为基准）应为6～10cm。追肥部位应在作物株行两侧的10～20cm之间，肥带宽度大于3cm，无明显断条，施肥后覆盖严密。

2.水田作物深施化肥

2.1水田底肥深施 结合水田耕整地机械作业，在耕整机具上装设肥箱及排肥装置。在水田耕整作业的同时，将化肥施于前道犁沟内，随即翻垡深埋入土，整地作业后将化肥均匀混施于土壤中，达到深施肥的目的。要求施肥深度达到6~10cm，深浅一致，排肥均匀连续，无明显断条现象，肥量满足当地农艺要求。实行水耕作业的地区，耕整施肥前要严格控制田间水量（水深1~2cm），使之既不影响耕整作业，又能保证深施肥质量。

2.2水田追肥 使用机械难度较大，目前一般采用人力器械将颗粒状肥料点施或穴施于植株根部。

3.化肥深施機具作业规范

3.1化肥深施机具性能要求 深施机具应符合当地主要作物种植农艺要求的施肥深度（≥6cm），具有可调节施肥量的装置，排肥装置有高度可靠性，作业时不应有断条现象，肥带宽度变异≤1cm，单季作业换件或故障修理不超过1次/台（件、组）。

3.2深施化肥作业应达到以下要求 排肥断条率＜3%；肥条均匀度：碳酸氢氨为20%～30%，尿素等颗粒肥为20%～25%；各行排量一致性变异系数均应≤13%；化肥的土壤覆盖率要达到100%，种肥、追肥作业要保证镇压密实；施肥位置准确率≥70%；中耕深追施肥作业伤苗＜3%；各种机具的使用可靠性系数均应≥90%。

4.应遵循的基本原则

4.1选择适宜的化肥品种 要根据土壤条件和作物的需肥特性选择化肥品种，确定合理的施肥工艺（如基肥和追肥比例、追肥的次数和每次的追肥量），以充分发挥化肥肥效。

4.2化肥与有机肥配合施用 化肥和有机肥配合施用的方法有两种：一种是有机肥作基肥，化肥作追肥或种肥施用；另一种方法是有机肥与化肥直接混合施用。需要注意的是化肥和有机肥不是可以任意混合的，要科学配比。

4.3按施肥量和各种营养元素的适宜比例施肥 施肥不仅是要获得较高的产量，还需要有较高的经济效益，为此，要根据土壤条件、作物种类、化肥品种和施肥方法等具体条件确定施肥用量和各种营养元素的适宜比例。

9.2014汽车机械基础复习要点 篇九

一、考试题型

1、填空题（20-30分）

2、判断题（10-20分）

3、计算、作图等综合题(6个题)（60-70分）

二、考试内容

1、填空题、判断题总要考各章的基本概念。

2、计算、作图等综合题(6个题)

1）自由度计算（题

2、题

3、题4类型）***

2）瞬心法速度分析（题2类型）***

3）确定连杆机构类型（题

4、题5类型）

4）凸轮作图（题

3、题6类型）

5）齿轮几何尺寸计算（题1类型）***

6）轮系传动比计算（题9类型）***

7）齿轮受力分析（题

5、题6类型）

8）滚动轴承寿命计算（题

2、题3类型）***

9）螺纹强度计算（题

2、题3类型）

10.大型农业机械深松深翻技术要点 篇十

为了进一步提高长春市粮食综合生产能力，实施增产30亿斤商品粮计划，今年我市将大型农业机械秋季深松深翻作业，作为改善土壤耕层结构，打破犁底层，提高土地蓄水保墒和抗旱能力，建设土地、养地、用地的长效机制的一项主要措施，进行大力推广。为搞好这项措施的实施，根据吉林省《旱田秋耕机械化作业质量规范》地方标准，结合我市情况现提出深松深翻技术要点。

一、实施机械化深松深翻技术的作用

农作物生长需要一定的耕作深度，用畜力步犁耕地，犁底不平，耕作深度一般只有12cm左右，而且不能很好地翻松土壤。小型拖拉机带灭茬机或双铧犁耕地，耕作质量虽然比畜力步犁好，但耕深一般也较浅。长此以往，熟土层厚度减少，犁底层厚度增加，很难满足农作物生长发育时对土壤的要求，蓄水保墒能力明显下降，粮食产量就会受到影响。为此，大力提倡和推广深松深翻机械化技术，改变由小机灭茬为主的耕整现状，对于粮食稳定持续增产具有十分重要的作用。深松深翻是土壤耕作的重要内容之一，也是农业生产过程中经常采用的增产技术措施，目的是为作物的播种发芽、生长发育提供良好的土壤环境。首先，利用机械深松深翻，可以使耕层疏松绵软、结构良好、活土层厚、平整肥沃，使固相、液相、气相比例相互协调，适应作用生长发育的要求。其次，可以创造一个良好的发芽种床或苗床。对旱作来说，要求播种部位的土壤比较紧实，以利提墒，促进种子萌动；而覆盖种子的土层则要求松软，以利透水透气，促进种子发芽出苗，即所谓“硬床软被”。第三，可以清理田间残茬杂草，掩埋肥料，消灭寄生在土壤和残茬上的病虫害等作用。

二、机械化深松深翻主要技术要求

（一）机械深松作业

1、技术原理和作用

深松是疏松土层而不翻转土层，保持原土层不乱的一种土壤耕作方法。深松可以加深耕层，增强雨水渗入速度和数量；深松不翻转土层，使残茬、秸杆、杂草大部分覆盖于地表，既有利于保墒，减少风蚀，又可以吸纳更多的雨水，还可以延缓径流的产生，削弱径流强度，缓解地表径流对土壤的冲刷，减少水土流失，有效地保护土壤。深松不能翻埋肥料、杂草、秸杆，对减少病虫害没有作用。

2、技术规范和实施要点

深松可分全面深松和局部深松。全面深松是用深松机在工作幅宽上全面耕松土地，局部深松是用杆齿、凿形铲进行间隔的局部松土。深松既可以作为秋季主要耕作措施，也可以用春播前的耕地、休闲地松土、草场更新等。具体形式有：全面深松、间隔深松、浅翻深松、灭茬深松、中耕深松、垄作深松、垄沟深松等。深松深度视耕作层的厚度而定，一般中耕深松深度为20－30CM，深松整地是为25－35CM，垄作深松为25－30CM。

3、注意事项

使用动力要与作业机具配套，以保证足够的动力，达到深松深翻要求；保持耕层土壤适宜的松紧度和创造合理的耕层构造为目标，合理采用深松方式方法；“三漏田”不适宜深松。

4、适用机具

深松作业一般要求以36千瓦以上拖拉机为动力，配置相应深松机具进行。深松机械有单独的深松机，也可以在综合复式作业机上，安装深松部件，或中耕机架上安装深松铲进行作业。

通用型深松机由机架和深松工作部件构成。工作部件由铲柄和深松铲组成，深松铲有凿形、箭形和双翼形三种，铲柄有轻型、中型两种。

（二）机械深翻

1、技术原理和作用

深翻是土壤耕作的重要内容之一，是农业生产中经常运用的重要技术措施。深翻（确切说是深耕翻）就是利用机械的作用，加深耕层，疏松土壤，增加土壤的孔隙度，形成土壤水库，增强雨水渗入速度和数量避免产生地面径流，打破犁底层，熟化土壤，使耕层厚而疏松，结构良好，通气性强，土壤中水、肥、气、热相互协调，利于种子发芽，作物根系生长好，数量多；可以掩埋有机肥料，请除残茬杂草、消灭寄生在土壤中或残茬上的病虫害。

2、技术规范、作业质量要求和实施要点注意事项

（1）技术规范

把握好土壤适耕性，土壤适耕性以土壤含水量表示，以土壤含水量10%－25%为宜；耕深一般大于20cm；减少开闭垅,耕后地表平整，实际耕幅与犁耕幅一致，避免漏耕，重耕；立垡、回垡率小于5%；耕深稳定性，植被覆盖率、碎土率应符合设计标淮。

（2）作业质量

作业质量应达到：深、平、透、直、齐、无、小七字要求： 深：达到规定深度、深浅一致；平：地表平坦、犁底平稳；透：开墒无生埂，翻垡碎土好；直：开墒要直，耕幅一致，耕的整齐；齐：犁到头，耕到边，地头、地边整齐；无：无重耕、漏耕，无斜子、三角、无“桃形”；小：墒沟小、伏脊小。

（3）实施要点和注意事项

深翻的时间应以当地季节和实际情况相吻合，一般应在秋季收获后进行，以便容易接纳雨雪水。耕深应掌握在适宜为度，应随土壤特性、微生物活动、作物根系分布规律及养分状况来确定，一般的以打破犁底层为宜。耕翻过深会造成土壤下而上的提墒能力减弱，影响种子发芽和幼苗长；有机肥被埋压在深土层，肥效利用晚；生土被翻到地面上，对幼苗生长不利。做好作业前的准备工作；机具必须合理配套，正确安装，正式作业前必须进行试运转和试作业；耕层浅的土地，要逐年加深耕层；深翻的同时应配合施用有机肥，以利用培肥地力；体闲地在耕翻后应及时耙耱、镇压；一般3年深耕一次。

3、秋翻地技术要求

秋耕作业要根据农作物轮作的农艺要求和土质情况确定耕作深度，一般情况下秋翻22cm±4cm、实际耕深与规定耕深偏差≤5%。

（1）土壤为白浆土、黄土、黄沙土、黑鳅土的地块，耕作深度应为14cm～17 cm。

（2）土壤层分化不明显，黑土层厚、吸水性好的土地要求深翻时，耕作深度应为25cm～33cm。

（3）铧式犁耕作时，耕深稳定性不小于90%。

（4）作业幅宽力求一致，合垄严密，其作业幅宽与设计幅宽偏差不得超过±5 cm。

（5）铧式犁耕作时，碎土率不小于70%（≤5 cm土块）。

（6）植被覆盖要严密，覆盖率应大于80%

（7）作业地块内残留率不大于2%。

（8）铧式犁耕作时，翻垡质量要好，立垡率和回垡率不大于5%。

（9）地头、地边弃耕宽不大于总幅宽与拖拉机轮距之差。

4、适用机具

11.水稻机械化育插秧技术要点（上） 篇十一

一、规范化育秧

规范化育秧是实现机械化插秧的关键，常用的方式有双膜育秧、软盘育秧及硬盘育秧三种。规范化育秧的显著特点是密度大、省秧田、秧龄短、秧苗呈毯状。要求播种均匀、出苗整齐、根系发达、茎叶健壮、无病无杂。

（一）育秧前期准备

1.床土准备

床土宜选择菜园土、熟化的旱田土、稻田土或淤泥土，采用机械或半机械手段进行碎土、过筛、拌肥，形成酸碱度适宜（pH值5～6）的营养土。培育667平方米（1亩）大田用秧需备足营养土10公斤，集中堆闷。

2.种子准备

品种选择：选择通过审定、适合当地种植的优质、高产、抗逆性强的品种。双季稻应选择生育期适宜的品种。每667平方米大田依据不同品种备足种子。

种子处理：种子需经选种、晒种、脱芒、药剂浸种、清洗、催芽、脱湿处理。机械播种的种子“破胸露白”即可，手工播种的种芽长不超过2毫米。

3.苗床准备

选择排灌、运秧方便，便于管理的田块做秧田（或大棚苗床）。按照秧田与大田1∶100左右的比例备足秧田。苗床规格为畦面宽约140厘米，秧沟宽约25厘米、深约15厘米，四周沟宽约30厘米以上、深约25厘米，苗床板面达到“实、平、光、直”。

（二）播种

为了确保规范化育秧质量，保证播种均匀、出苗整齐，宜采用机械或半机械播种方法。

1.工艺流程

铺放育秧载体—装床土—洒水—播种—覆土

2.确定播种期

根据适宜机插的秧龄，参照当地常规栽插时间推算出适宜的播种期。

3.铺放载体

育秧载体有软盘、硬盘和有孔地膜。根据不同水稻品种，每667平方米机插大田约需15～25张软（硬）盘。双膜育秧按每667平方米大田准备长5米左右、幅宽1.5米的有孔地膜，孔距一般为2厘米×3厘米，孔径2～3毫米。

根据不同育秧方式铺放不同载体。将软（硬）盘紧密排放于苗床上。双膜育秧将打孔地膜平铺于苗床上，四周用木条固定，以控制床土厚度。

4.装床土

在育秧载体上铺放床土，土层2厘米左右，表面平整，并使床土水分达到饱和状态。

5.播种

规范化育秧需精量播种。根据品种和当地农艺要求，选择适宜的播种量，要求播种准确、均匀，不重不漏。双膜育秧由于要切块切边，用种量略高于盘育秧。

6.覆土

播种后要覆土，覆土厚度0.3～0.5厘米，以不见芽谷为宜。

（三）覆膜

12.工程机械主动维护的要点 篇十二

1. 柴油机的主动维护

良好润滑、柴油预过滤、优质三滤和优质冷却液是柴油机主动维护的4大要点。

(1)使用原厂的滤清器。严格使用进口原厂正品配套的空气、柴油和机油滤芯。其他如防腐滤芯、柴油箱通气滤芯等也要使用原厂正品配套产品。

(2)使用专用的机油和冷却液。优质的冷却液不但可以保护柴油机抵抗严寒和防止过热,还可以减少柴油机水散热器积垢,减少冷却液对冷却液循环系统的腐蚀,保证柴油机运行在80～90℃的最佳温度区间。像沃尔沃装载机后期引进的冷却液循环系统就取消了防腐罐,而用专用的冷却液。

(3)按要求更换机油、“三滤”和其他滤芯。每周用高压气体清理空气滤芯一次,每天检查并根据检查结果排放油水分离器中的水分和油污,每月彻底清洗一次油水分离器。如果位于特别脏的生产作业环境,应将空气滤芯的更换周期定为1 500 h,柴油滤芯更换周期定为5 00 h为宜,对于出现变形、破损、特别脏污的空气滤芯应提前更换。

(4)使用柴油预过滤装置。柴油在生产、运输和存放过程中会产生或混入大量杂质,如尘土、铁锈、焊渣、水分、油泥及氧化生成的胶质等。特别是大型输油罐或存油罐,在经过搬运或短途运输后,整个罐体中的柴油受到严重混合污染,一般柴油机是承受不了这种污染油的,这就出现了小松装载机或沃尔沃装载机一天甚至8 h就需要更换柴油滤清器的现象。使用柴油预过滤装置维护柴油机的有以下几个作用:

①可以滤除柴油中90%以上的杂质。

②可以延长进口柴油滤清器的更换时间。沃尔沃装载机柴油滤芯的精度为5～7μm,虽然柴油预过滤装置的设计精度为15～25μm,但由于使用的是毛毡和滤纸相结合的双级过滤,因此,大部分小于15μm的杂质在此过程中也被过滤掉了。这样就使进口滤清器的寿命延长了几倍到几十倍,特别是在冬季,效果更加明显。

③可以保护汽缸、活塞、活塞环和喷油系统。

④可以防止假冒伪劣柴油滤清器对柴油机的损害,并可以节省柴油5%～10%、延长柴油机寿命、减少故障、净化尾气等。

⑤严格保证更换机油的环境,防止灰尘等杂质进入。

⑥定期对机油油样进行化验分析,以便掌握柴油机的技术状态。

2. 液压系统的主动维护

工程机械液压系统常见故障,如不能动作、速度低、动作无力、爬行、冲击等,除设计、制造缺陷外,大多是由于液压系统油液中污染杂质引起的。液压系统的失效分为突发失效、间歇失效及退化失效。当油液中大颗粒的污染物进入泵或阀的间隙时,导致叶片运转受阻或堵塞阀中的小孔,使阀的动作不灵活,造成突发失效。当污染颗粒卡在阀芯与阀孔之间时,因阀孔硬度很高,颗粒不能嵌人阀孔,导致阀芯无法关严,造成动作失控。当阀芯再次打开时该颗粒可能会被冲走,失控现象消失。当再有颗粒出现时,上述情形会再度发生,于是造成时隐时现的间歇失效。由磨粒磨损、腐蚀、气蚀、冲刷磨损或表面疲劳而逐渐造成的失效称退化失效。工程机械液压系统主动维护的要点如下:

(1)严格按照使用手册的规定用油,最好使用进口的专用液压油。

(2)新的、大修后或更换主要液压元件后的机械,应该用规定的油品在空负荷状态下全流程反复冲洗后再加注液压油。

(3)新液压油最好过滤后再用。要先通过一个极精细(2～5μm)的滤油器,以达到必要的清洁度等级。

(4)添加新油、更换滤油器或维修液压系统时,一定要杜绝外界污染。

(5)加强液压密封元件的维护,确保其功效,减少污染物侵入。

(6)更换液压油后要排除液压系统空气。方法如下:启动柴油机使其低速运转,使转向缸、铲斗缸和举升缸分别往复工作4～5次。不要使液压缸活塞杆伸到行程尽头(行至尽头前10 mm)。如果发动机开始高速运转或液压缸行至其尽头,则缸内气体会损坏活塞密封件。接着操作转向缸、铲斗缸及举升缸分别行至其行程尽头3～4次,然后关闭柴油机并松开排气塞,从油箱排气。再升高柴油机转速,操作转向缸、铲斗缸及举升缸分别行至其行程尽头3～4次,排气直到无气体从排气塞冒出为止。

(7)适时进行机外过滤,确保液压系统清洁。体外循环式过滤可对整个液压系统进行较为彻底的清洗。具体操作如下:将滤油机连接于液压系统,使液压系统的液压油不断流出,经过滤油机进行过滤。在此过程中液压系统各元件同时运作,使其内部积存的污物跟随循环流动的液压油充分释放。如果把自动颗粒计数器串连到系统上,根据监测到的污染颗粒在油液中的瞬时状态,就可以随时确定是否达到了理想的清洗效果。

(8)确定滤油器的合理使用周期,按周期更换液压油和滤油器。对于条件有限的使用单位,可参照以下步骤确定滤油器的合理使用周期和按质换油周期。

①判定滤油器过滤性能。让液压油通过滤油器并分别从滤油器上、下游取出油样作对比测试。如果油液中颗粒数并无改善或减少不明显,甚至变差,则可判定为滤油器过滤精度欠佳。

②判定滤油器的更换时机。可按每100台时作为间隔,连续检测液压油中颗粒数并绘出曲线。当颗粒数曲线出现明显上升拐点时,可考虑更换滤油器。如果液压油过滤工作做得好,滤油器更换周期可以延长50%～100%,甚至更长。