机械原理的定义十篇

机械原理的定义篇1

【关键词】：机械原理 教学 立体思维 机构

1.引言

《机械原理》是机械类专业学生的一门主干技术基础课，它是以机器和机构为研究对象的学科。该课程的内容，归纳成机构的结构和运动学以及机构和机器的动力学两大部分。由于多数学生基本没有工程实践经验，缺乏对机构的感性认识，不少学生对此课程学习缺乏兴趣，感到费力、不好接受。

在“教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见”中，提到“改革和创新工程教育人才培养模式，创立高校与行业企业联合培养人才的新机制，着力提高学生服务国家和人民的社会责任感、勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。”

作为授课教师，如何帮助学生提升的学习兴趣，降低学习难度，为国家培养高素质的人才，这是非常重要的话题。根据讲授课程的具体情况，教师本人尽力去创新拓宽，教书同时适时兼育人，无疑会给学生以示范和导向作用，一定程度上促M学生的成长，创新精神的培养。机械原理教学中，笔者经反复思考，做了如下一些尝试：

2.《机械原理》教学的思考和几点尝试：

（1） 应用立体思维，使学生立体认识《机械原理》

立体思维也叫整体思维或空间思维，是指对人们从多角度、多方位、多层次、多学科地考察研究，力图真实地反映认识对象的整体以及这个整体和其他周围事物构成的立体画面的思维方法。或者说，当人们跳出点、线、面的限制，有意识地从上下左右、四面八方各个方向去考虑问题时，就是要“立起来思考”，以期达到认识事物整体真相的目的。

大学四年课程设置情况， 《机械原理》在大学四年课程体系中，处于何种位置？若学生大概能了解，则如一人前往一陌生地前 查看交通图一样，内心不至于迷糊茫然。 故第一次课讲绪论时，先对大学四年课程作简要介绍、并解释这样安排的原因，以及《机械原理》所处位置和作用。大学课程按课程性质分为：基础课、专业基础课、专业课。如大一、大二时开设的高数、英语、物理、体育、哲学等属于基础课；而后针对机械类专业开设的课程：如机械制图、理论力学、材料力学等是专业基础课（注：机械制图一般大一时开课）；大三下学期和大四上学期会开设专业课。这样安排是基于前面的课程作为后开课程的基础，即基础课是专业基础课、专业课的基础，专业基础课是相关后续专业基础课或专业课的基础；故开设的时间不是随意定的，是有先后次序的，因为专业基础课和专业课都需要相关课程的基础。《机械原理》属于机械类的专业基础课，除了一般基础课作为它的基础，还需要用到机械制图、理论力学等知识。故机械原理在大学课程体系处于中间位置，开设的时间应在机械制图、理论力学之后，《机械原理》后一般机械类专业开设《机械设计》、《机械制造工艺学》等专业基础课、以及机械类专业课，他们都需要《机械原理》的知识。故《机械原理》在大学课程体系中处于承上启下的中间位置，是非常重要的专业基础课。

（2） 机构的概念与广义机构

《机械原理》中，机构是非常重要的概念， 教材中，“机构是能实现预期机械运动的各构件的基本组合体”，课程中只介绍了“平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、间歇机构等”传统机构，若不拓展，很多学生可能就会认为机构就是 平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、间歇机构等，容易形成对机构的狭隘认识。，实际上，机构的内涵远远不止于此。

对机构的定义，从广义机构综合的角度：机构是一个强制运动链，它能作重复的运动循环。或者说能作重复的运动循环的强制运动链，即是机构。由于运动是唯一反映机构最本质的东西，因此，机构就不应再局限于平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、间歇机构等传统的刚体机构，而应包括更多，如液动机构、气动机构、电磁机构、光电机构、柔顺机构等。现在随着科学技术的迅速发展，利用液、气、声、光、电、磁等工作原理的这类机构应用日益广泛。这类机构统称为广义机构。而传统的机构如齿轮机构、四杆机构、凸轮机构等，为了与广义的非刚体机构区别，暂称为狭义机构。在广义机构中，由于利用一些新的工作介质和工作原理，较传统纯刚体机构（狭义机构）更能方便地实现运动和动力的转换，并能实现某些传统机构难以完成的复杂运动。故机构的概念理解，不能只限于狭义机构（刚体机构），还包括更广的范围。《机械原理》中，侧重介绍“狭义机构”，但不能认为机构就是指齿轮机构、四杆机构、凸轮机构等狭义机构。

（3） 根据教学内容，适时插入一些课外话题，教书兼育人

例如，《机械原理》讲第四章凸轮机构 “从动件运动规律，”，从动件运动规律，其位移线图，一般呈现“升―停―回―停 ”，即凸轮机构的运动在一个循环中，凸轮一直转动，把从动件从离凸轮回转中心最近处推到最远处，而后从动件休止 ，之后，从动件从最远处返回到距离凸轮回转中心最近处。下一圈，凸轮回转，重复前面的运动，这样从动件的运动：升―停―回―停。俗话说，“隔行如隔山，隔行不隔理”，实际人生的轨迹莫不如此，起起伏伏乃是常理，不可能永远不变。当我们成功幸运时，不可能永远如此，如凸轮从动件，到达最高处，停歇过后就必然下降，当处于最低处时，同时蕴含着上升的希望，故幸福发达时勿得意忘形；失败低谷时切莫失去希望。变化乃是永恒的规律，没有什么能够恒常，此道理看似容易明白，但很多人并没有认真思考，更没有想到应用到自己身上。插入这种内容的时机，需把握好，需要注意一是不能时间太长免得影响授课进度，再者看学生状态，当他们状态不佳时插入，效果最好。

3、结论：

《机械原理》教学中，笔者做了如下实践：（1）绪论时，通过简要分析，旨在使学生对该课程形成立体化的认识；（2）、机构概念的拓展，使学生正确理解机构，避免对机构理解的狭隘化；（3）、适时插入一些课外话题，以育人为导向，可以一定程度地活跃课堂气氛。经与学生交流，多数同学赞同以上教学做法，其他同行们若感兴趣，不妨试一试。

参考文献：

[1] 郑文纬，吴克坚.机械原理[M].北京：高等教育出版社，1997

[2] 李学荣. 新机器机构的创造发明[M].重庆：重庆出版社，1988

机械原理的定义篇2

〖关键词〗波义耳，机械论哲学，机械论化学，17世纪，化学史

1 对“波义耳把化学确立为科学”的传统解释

“波义耳把化学确立为科学”，是恩格斯的著名论断之一，语出恩格斯《自然辩证法》第2、3节“自然科学各个部门的循序发展”（〖1〗,p.28） 。奇怪的是，恩格斯在谈到生理学、比较形态学和比较生理学等学科成为科学时，都说明了原因，但是，恩格斯没有对“波义耳把化学确立为科学”作出任何解释。持马克思主义观点研究化学史和化学哲学的学者，经常引用和注释这条经典，其基本观点是：波义耳提出了科学的元素定义，从而“把化学确立为科学” 。

现以在国内颇有影响的化学史书籍《化学发展简史》为例：

在化学领域，十七世纪英国资产阶级早期活动家波义耳（robert boyle1627-1691）对一系列新的实践经验，进行了总结，为化学元素作了一个科学的定义，为使化学发展成为真正的科学做出了一项重大的贡献，为人们研究万物的组成指明了方向，因而它是化学发展中的一个转折点。对此恩格斯给予了高度的评价，他曾指出：“波义耳把化学确立为科学”。（〖11〗,p.72）

然而，据对波义耳原著的研究，发现波义耳根本就没有提出过什么“科学的”、“近代的”元素定义（〖5〗,pp.95-98;〖6〗,p.380;〖7〗,p.17;〖8〗,p.76;〖9〗,pp.240-242）。波义耳从根本上怀疑元素的存在；波义耳除了批判元素概念以外，绝不给元素概念在化学研究中留下一点地位。

如果波义耳果真没有提出“科学的元素定义”，那么，恩格斯的论断“波义耳把化学确立为科学”是否就不能成立了呢？我们究竟应该在何种意义上理解“波义耳把化学确立为科学”这一论断呢？

2 对波义耳元素定义的误读

人们常常引用的波义耳关于化学元素的定义，出自波义耳《怀疑的化学家》一书。在研究波义耳关于化学元素的定义之前，我们简要地介绍一下《怀疑的化学家》的主要内容。

波义耳《怀疑的化学家》（the sceptical chymist），出版于1661年 ，其实这本书几年前就写好了，并且私下流传着（〖12〗，p.386）。波义耳著述甚丰 ，在今天的人们看来，《怀疑的化学家》是波义耳著作中最著名的一部，但是，在波义耳那个时代，这部书并不比他的其他著作更出名，也不比他的其他著作更重要（〖4〗，p.465;〖7〗,p.19）。这一事实丝毫无损于《怀疑的化学家》对化学发展的意义。

《怀疑的化学家》在机械论哲学的指导下，以实验为基础，试图彻底清除亚里士多德的四元素说（即一切物体皆由土、水、空气和火四种元素组成）和帕拉塞尔苏斯的三要素说（即盐、硫、汞是构成一切事物的要素）。波义耳把四元素说和三要素说视为“难兄难弟”，波义耳决定一剑双雕，彻底斩断它们。他说：“••••••我所要提出的许多东西，••••••都可不分彼此地适用于逍遥学派的四元素说和化学家们的三要素说，尽管我的某些反对意见可能更多地偏重于后列出的三要素说，但这不过是因为化学家们的假说看起来似乎更要比另一个得到了更多的经验支持，因此，着重围绕这一学说进行反驳才是当务之急，尤其还要看到，绝大多数的被用来反驳该学说的论据，只须略作变更，即可被用之于反对亚里士多德学派的学说，并足以强有力地驳倒这个缺乏根据的学说。”（〖2〗,p.29;〖3〗,p.33）

此书以对话体写成，也许波义耳是想效仿伽利略《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》一书的手法。书中的卡尼阿德斯（carneades），是波义耳的代言人，波义耳借他之口提出自己的疑问，表达自己的观点； 弥修斯（themistius）,是亚里士多德学说或逍遥学派的信徒；菲洛波努斯（philoponus）是三要素说的代言人；埃留提利乌斯（eleutherius）是一位中立者；书中还有一个“我”，充当书记员。

在《怀疑的化学家》中，波义耳主要讨论元素的数量及其对物体性质的影响，以及火术分析的机制。

针对四元素说和三要素说，波义耳提出了三个疑问：

第一，那些被逍遥学派和医药化学家、炼金术士认为是元素或要素的东西，真的是原始的、简单的物质吗？

第二，是不是每一种混合物体都包含有全部四种元素或三种要素？

第三，元素或要素的数量，是否真的仅限于亚里士多德学派所说的那四种，或者帕拉塞尔苏斯学派认为的那三种？

这里讨论的核心概念是元素或要素。为了避免“为空洞的词或术语或概念而争吵”，讨论的各方决定在讨论的开始就必须对元素或要素的概念达成一致的理解，“对要素或元素这两个词自始自终应如何理解作出规定”。他们异口同声地欣然同意在辩论时将元素和要素当着等同语加以使用，“都是指那些原始而简单的物体，而结合物则可说成是由它们组成的，并将最终分解成它们。”（〖2〗,p.13;〖3〗,p.19）这是元素的概念在《怀疑的化学家》中第一次出现。

经过了严密的有根有据的讨论，波义耳对上述三个问题给出了否定性的答案。这里我们看看波义耳针对第二个问题所做的部分回答。

“虽然化学家们宣称他们从某些物体中提取了盐，从另一些中得到了汞，又从一些中得到了硫；但他们却从未告诉我们运用其中的何种方法能够从一切种类的矿物中毫无例外地分离出来任何一种要素，无论是盐，还是硫或汞。因此，应该允许我下出这样一个结论，在这些元素中，没有哪种可作为一切物体的某种普适组分，倒是有些元素并不能成为其为这样一种组分。”（〖2〗,p.196;〖3〗,p.212; 〖15〗,p.55）

“我从未发现从金或银（暂时不列上其他金属）中能够分离出我们通常所说的那种土或水，因此，我可以给出以下结论以反驳我的论敌们的论点，这就是，土和水这两者绝非所有的那些被当作是完全结合物的物体所共有的组分。”（〖2〗,p.197;〖3〗,p.213;〖15〗,p.55）”

在波义耳认为他已经摧毁了四元素说或三要素说的时候，他继而开始怀疑元素究竟是否存在的问题。于是，波义耳第二次给元素下了一个定义。这就是人们“频繁地引用而又同样频繁地误解”（〖8〗,p.76）的那个定义。

现在我们来推敲波义耳关于元素的定义。为准确起见，现将原文和中译文一道抄录如下：

and,to prevent mistakes,i must advertise you,that i now mean by elements,as chymists that speak plainest do by their principles,certain primitive and simple,or perfectly unmingled bodies;which not being made of any other bodies,or of one another,are the ingredients of which all those called perfectly mixt bodies are immediately compounded,and into which they are ultimately resolved:now whether there be any one such body to be constantly met with in all ,and each,of those that are said to be elemented bodies,is the thing i now question.（〖2〗,p.187）

而且，为避免误解，我必须事先声明，我现在所谈的元素，如同那些谈吐最为明确的化学家们所谈的要素，是指某些原始的、简单的物体，或者说完全没有混杂的物体，它们由于既不能由其他任何物体混成，也不能由它们自身相互混成，所以它们只能是我们所说的完全结合物的组分，是它们直接复合成完全结合物，而完全结合物最终也将分解成它们：然而，究竟是否存在这样的物体，即它们在所有的物体中总能找得到，而且它们都是所谓元素化的物体，则是我现在要怀疑的事情。（〖3〗，p.202；下划线为本文作者所加，此处译文与中译本略有改动。——刘立注）

仔细分析这段文字，可以发现：

第一，波义耳清楚地定义了“元素”概念。这里波义耳对元素作如是定义：“是指某些原始的、简单的物体，或者说完全没有混杂的物体，它们由于既不能由其他任何物体混成，也不能由它们自身相互混成，所以它们只能是我们所说的完全结合物的组分，是它们直接复合成完全结合物，而完全结合物最终也将分解成它们。”著名化学史家j•p•帕廷顿（partington）将元素的定义从上段文字中“剥离”出来，断章取义，以为这个元素定义就是波义耳所要提出的元素定义（〖11〗，pp.77-78;〖3〗，汉译者前言）,并且认为这是“把波义耳称为近代化学奠基者”的三个理由之一。（〖11〗，p.74）后来许多学者据此以为波义耳提出了近代的、科学的元素定义。这实在是一种误读。问题主要出在包括帕廷顿在内的许多学者都忽视了波义耳元素定义中的两个重要从句。

第二，波义耳的元素定义并非具有原创性。波义耳用一个从句说，他所谈的元素跟化学家明明白白所讲的要素，其意思是相同的。早在1641年，巴黎皇家学院的克拉夫（e.d.clave）就给元素下了很好的定义，即元素是“简单的物体，混合体最初由它们组成，并且最终将分解成它们或者可以分解成它们。”（〖5〗,p.85；〖13〗，p.38）其他化学家对元素也做过类似的定义。波义耳的元素定义与前人的定义本质上是一致的，因此我们认为波义耳的元素定义并不是原创的。著名科学史家r.s.westfall亦指出，波义耳“只是重复了元素的传统定义”。（〖7〗,p.19;〖8〗,p.76）

第三，波义耳的元素定义并非具有近代性。波义耳的元素定义与近代的化学元素定义有着显著的区别，其区别是如此之大，使得我们看不出该定义具有任何现代性：该定义假设，我们在任何物体中都能找到那几个屈指可数的元素，而且任何物体都应该分解成同样数目的元素，因此任何物体都是由同样数目的元素按不同的方式排列而成的。波义耳的元素定义丝毫没有这样的意思，即可能有某种物质（元素本身除外），其组成元素会少于四种（按四元素说的观点）或三种（按三要素说的观点）。显然，这跟近代化学元素定义有着本质的区别 。研究波义耳的权威化学史家marie boas hall在她为《科学家传记辞典》（dsb）撰写的波义耳条目中指出，“波义耳没有提出过近代的元素定义，但是他（特别地、故意地）给他那个时代化学家所理解的元素下了一定清楚的定义。”“波义耳从来就没有接近于提出近代的元素定义。”（〖6〗,p.380）

第四，波义耳从根本上怀疑元素的存在。上述文字中最后一个从句“究竟是否存在这样的物体，即在所有的物体中总能找到它们，而且它们都是所谓的元素化的物体，则是我现在要怀疑的事情”，表明波义耳对元素的存在持怀疑的态度。波义耳在《怀疑的化学家》中有多处表示对元素的存在表示怀疑。如波义耳说：“我就实在看不出有什么理由非要相信存在着这样的一些原始而简单的物体，说大自然正是用这些作为先在的元素才得以复合出一切其他物体。”（〖2〗,p.224;〖3〗,p.238）其实，《怀疑的化学家》这整部书乃是致力于否认元素存在的可能性。（〖7〗,p.19）在波义耳看来，元素是一个“错误的、使人误入歧途的概念”。（〖6〗，p.380）

综上所述，波义耳实际上并没有提出科学的、近代的元素定义，而且波义耳明确否定元素的存在。那种认为波义耳提出了科学的元素定义而“把化学确立为科学”的观点肯定是站不脚的。既然如此，恩格斯的论断“波义耳把化学确立为科学”是不是也站不脚了呢？看来，有必要对这一论断进行再认识。

3 1661年前的化学：炼金术、医药技艺和冶金技艺

“波义耳把化学确立为科学”，这句话本身提示我们，要分析波义耳之前的化学状态，波义耳的化学活动及其产生的影响，才能搞清楚化学经波义耳之手后变成了什么样子。

在近代之初，化学沿着三个主要趋势发展。首先，炼金术研究仍然盛行；其次，化学知识转用于医药；第三，化学同矿业密切结合。炼金术士、冶金家以及医药化学的活动，无疑产生了各种可以作科学解释的结果，但是他们的目标均属实用性质，而不属于科学；他们的实验旨在产生实际利益，而不是促进对化学现象的科学理解。他们的思维受到四元素说或三要素说的支配，即认为这些有限的元素或要素按不同的比例结合，构成世上万物。虽然亚里士多德的四元素说（土、水、气和火）似乎可以为化学提供一个可能的理论基础，但是，亚里士多德的信徒们从来就没有搞出一个亚里士多德化学体系出来。帕拉塞尔苏斯反对亚里士多德的四要素说，提出了三要素说：任何物体都是由盐、硫和汞组成的，它们分别对应于身体、心灵和灵魂。这一物质理论部分可以用来解释化学现象，当作化学理论。迄至17世纪中叶，化学领域中一直是帕拉塞尔苏斯化学占主导地位。

17世纪中叶以前的化学，与其说是自然哲学，倒不如说是实验哲学。试比较力学与化学研究的方式之不同。力学研究者以笔和纸作为工具伏案工作，而化学研究者则是在火炉上架起坩埚和蒸馏器在那里辛勤工作。自然哲学家、绅士派的学者们常常轻蔑地称化学家是“被浓烟薰得漆黑的经验主义者”，说“他们都谈不上是哲学家（虽然他们自己喜欢以此自称），因为他们被他们自己炉子里的烟雾蒙住了双眼，搅昏了心智”（〖3〗p.23）。化学家笃信火是无经不克的分析工具，可以将混合物分解成他们的元素或要素，揭示事物的本质。正如帕那塞尔苏斯的一个信徒告诫他的读者们：“购置煤炭，建造炉台，不厌其烦地注视并用火操作。用这种方法而非其他方法，你们将获得对事物及其性质的认识。”（〖17〗）那些炼金术士和医药化学家、冶金化学家，在某种意义上可以说是一批“用火操作的哲学家”。

这种重视实验的化学研究带来了经验知识的急剧增长，但是，当时的化学由于缺乏合理的理论结构，无法把握零碎散乱的经验知识，也无法为经验研究提供理论指导。

1661年以前，化学远离自然哲学的主流，尚未确立为一门独立的学科。

4 波义耳与机械论哲学、微粒哲学和机械论化学

统治了西方自然哲学达2000年之久的亚里士多德学说，终于在17世纪被一种新的自然哲学所，致使关于自然的研究发生了一场深刻的革命，这就是机械论哲学（mechanical philosophy）。机械论哲学后来成为科学家的“工作假定”，到牛顿的《自然哲学的数学原理》（1687年）发表时，机械论哲学已经在欧洲科学中占统治地位。（〖16〗,p.154）

笛卡尔（rene descartes）是十七世纪机械论哲学的主要建筑师。笛卡尔不仅对力学、光学、几何学做出了巨大的贡献，而且对机械论哲学的建立也做出了杰出的贡献。笛卡尔在他的《哲学原理》（principia philosophiae,1644年）详细阐述了机械论哲学。

笛卡尔认为，自然是由物质构成的一架机器，它的运行跟机器一样，服从力学规律。物质由不连续的微粒组成，这些处于运动的微粒相互碰撞，就产生了自然现象。尽管单个微粒在相互作用中可能会改变其运动状态，或停顿，或加速，或改变方向，但是宇宙中运动的总量却是保持恒定不变的。这是笛卡尔机械论宇宙的基本法则。自然界中任何活动现象都可以用物质和运动来解释，无需引入任何非机械论的动因来解释。

机械论哲学试图把物体的性质和活动，都归结于组成该物体的微粒，它的运动、形状和广延。笛卡尔反对用终极原因或目的论来解释物体的性质和活动，他强烈抨击当时占统治地位的亚里士多德学派或经院学派解释自然现象的方式，他们到处用“实体形式”和“隐秘属性”等词语。笛卡尔宣称，整个宇宙中的任何现象，无一不可用“纯物质的原因——即完全独立于人的心灵和思维的原因”来解释。笛卡尔甚至应用机械论哲学解释了磁现象（〖8〗,pp.36-38）、动物和人体的生理现象以及心理现象（〖16〗,p.157）。

笛卡尔创建机械论哲学，是对17世纪科学改革的一个巨大贡献。但是，需要指出的是，笛卡尔的机械论哲学虽然是机械论哲学中最突出的，但并不是唯一的。在英国，霍布斯（thomas hobbes）提出了类似的哲学，不过没有笛卡尔的那么精致；在法国，原子论的主要复兴者伽桑狄（pierre gassendi）也提出了相似的观点。各种版本的机械论哲学大同小异，我们求同存异，可以发现他们在以下观点上是一致的：

1 要将“隐秘动因”（如爱、憎、亲和力）从自然界中彻底清除出去，任何自然现象都是物质过程的必然结果。

2 自然界是由物质组成的，物质是中性的，区别在于构成物质的微粒在尺寸、形状、运动等方面存在着差异。

3 自然哲学的纲领，就是要说明所有的自然现象都是微粒之间直接地相互作用而产生的。

机械论哲学犹如一阵清风，感召着那些对研究自然有兴趣的人们。他们相信，惟有从机械论哲学的观点，才能达到对自然的真正理解；相比之下，亚里士多德的自然哲学显得太浅薄，它对自然的解释总是用那些陈词滥调。他们还相信，任何新的发现，都可以从机械论哲学的观点来解释，整个世界都可以囊括在机械论哲学的范围之内。无怪乎，荷兰的惠更斯、英国的波义耳等人都对痴迷于机械论哲学；事实上，十七世纪下半叶欧洲任何一个重要的科学人物，无一不信奉机械论哲学。（〖7〗,p.17）“机械论”（mechanical）对波义耳和他的同时代人来说，是与“亚里士多德主义”和“神秘主义”针锋相对的一个概念；在他们看来，惟有机械论的解释才是理性的解释，这样的解释与力学原理相符合。

在英国，波义耳被同时代的人们称为“机械论哲学的重建者”（restorer of the mechanical philosophy）（〖4〗,p.414）。孩提时代起，波义耳就熟悉伊壁鸠鲁的原子论；他广泛阅读机械论哲学的代表人物的著作，如培根的《新工具》（1620年）、笛卡尔的《哲学原理》（1644年）。波义耳博采众家，不仅掌握了机械论哲学的要义，而且创建了自己的机械论哲学，即微粒哲学（corpuscular philosophy）。波义耳之所以要用“微粒”这个中性词汇来表达的机械论哲学，是因为，第一，波义耳既拒斥伊壁鸠鲁的原子，又拒斥笛卡尔机械论所说的粒子那复杂的等级结构；第二，波义耳希望，使用“微粒”这个中性词汇来谈论问题，可以为所有的机械论哲学家所接受和信服，不管他们信奉何种物质理论（〖4〗,p.467;〖6〗,p.379）。波义耳在1666年出版的《形式和质料的起源，根据微粒哲学》完整地阐述了他的微粒哲学。该书的出版者指出，波义耳的理论，虽然与伊壁鸠鲁的理论和笛卡尔的理论有类似之处，但是，它实际上是一个崭新的假说，“是作者独有的，是根据日常观察、严密的论证和实验，以及精确且容易操作的化学过程提出来的。”（转引自〖4〗,p.467）marie boas指出，此言极是。波义耳在《形式和质料的起源》中提出的微粒哲学，是彻底的机械论，牢固地建立在实验的基础之上，论证周密详尽；波义耳想把《形式和质料的起源》做成微粒哲学的指南（〖4〗,p.467），想一劳永逸地确立地物质内在结构的原理。

波义耳的微粒哲学,可以概括如下：

1 微粒哲学的基础是普遍质料（universal matter），这是一种“广延的、可分的、不可穿透的”物质，物质是运动的，运动乃是上帝赋予的。宇宙是一架自身包含运动的大机器，是一架“巨大的时钟”（〖4〗,p.486）。

2 物性不外乎“物质和运动”。“物质和运动”是所有东西的基本属性（primary qualities）,“物体的两个最伟大的、最普遍的原理”（〖4〗,p.468）。这里可以看到微粒哲学与原子论的不同：对经典的原子论来说，运动是感觉、性质变更的原因，而在波义耳的粒子哲学里，运动就是“性质自身的起因”。托马斯•s•库恩研究指出 ，波义耳一方面大力批判各种“原子论”，一方面发展了这种理论，其最重要的就是加上了“运动”的概念（〖14〗，p.47）。“运动”在波义耳的理论中具有极端重要的意义。

3 物质由大小、形状和运动各异的粒子构成。具有运动禀赋的物质，起初以粒子形态存在；这些粒子具有大小、形状和运动。虽然从理论上将粒子无限可分，但是，由于粒子细微又坚固，实际上是不可分的。这些细微的、坚固的、不可分的粒子，即第一自然质（prima naturalia），是构成物质的基本组分。粒子结合生成原始凝聚体或簇状物（primitive concretions or clusters），虽然它们可以还原为第一自然质，但是，在化学反应过程中表现为不可分解的单位，因而它们是可以检测到的最小粒子，是简单物体的基本化学组分。第一簇状物（primary clusters）之间相互结合，或者与第一自然质结合，即形成微粒（corpuscle），它们是物体的基本物理组分。物体的各种物理性质即是由微粒的大小、形状和运动决定的。

4 任何物体的现象和性质，均取决于微粒及其运动，并可以微粒及其运动来解释。波义耳将物体的性质分为四类（〖4〗,p.470）：第一类是第一性（primary qualities），如热、冷；第二类是可感知性（sensible qualities）,如味道、气味；第三类是第二性或化学性（secondary or chemical qualities），如流动性、稳固性、挥发性、溶解性；最后一类是隐秘性（occult qualities），如电性、磁性。波义耳认为，任何混合体的本性，都取决于组成该物体的组分，微粒或原始凝聚体；组分之间的大小和形状；更重要的是，给定时刻组分的运动状态。波义耳运用他的微粒哲学，对上述四类性质全都做出了合理的机械论解释（〖4〗,pp.469-484），不给那些隐秘的解释留下任何空间。

试以结合性（cohension）为例，看波义耳运用微粒哲学对物体性质的解释。

“关于物体的组成部分何以联合起来组成该物体的问题，人们曾信心十足地且合情合理地假定，物体中必定存在着某种实体形式，这是物体的组成部分之构成物体所必需的，否则，就不可能成之为物体。我的回答是，那些具有特定形状的组分，它们拼接配置，这样足以解释它们何以结合成物体，而无需借助于实体形式这种东西来解释。”（〖4〗,p.474）

波义耳的微粒哲学主要体现在《形式和质料的起源》一书中，但在《怀疑的化学家》中也不无阐述。我们来看《怀疑的化学家》中的两个命题。波义耳所讲的“命题”，相当于公理，它们是“明晰的命题，对于这些命题，我不作任何保证”。（〖3〗，p.33；〖2〗，p.29）

命题1 在结合物最初形成之时，普遍质料——结合物以及宇宙中其他物体均由它们所构成——实际上是那些被分割成了大小、形状和运动方式各异的细小微粒。此观点似乎并不荒谬。（ 〖2〗,pp.30-31;〖3〗, pp.33-34,此处译文与中译本上的译文有所改动。——刘立注）

命题2 在细小微粒中，那些极小且相邻的微粒在各处联结成细小的团状物或簇状物，并且正是通过这些团状物或簇状物之间的结合，形成了大量的第一（primary）凝结物或团状物，它们很难再分解成组成它们的微粒。出现这种情况不是不可能的。（〖2〗，pp30-31；〖3〗，pp.34-35 ，此处译文与中译本上的译文有所改动。——刘立注）

波义耳对第一个命题作了的如下说明：

要证明微粒的存在，有两个途径：一是可以看物体的生长、腐败、滋养和毁灭，二是通过显微镜可以观察到这些微小的粒子；或者看结合物（complex bodies）分解后的生成物；或者采用炼金术士的火术，对结合物进行操作。通过这些途径，“似乎足以表明，结合物的组成部分极其微小，而且具有不同的形状。”（〖3〗，p.34；〖2〗,p.30）。波义耳指出，伊壁鸠鲁（epicurus）或摩西（moses）是微粒概念的滥觞。伊壁鸠鲁证明，世界是由原子组成的，原子由于内在的原因在虚空中运动不息；关于摩西，据波义耳讲:

“伟大而明智的万物创造者并不是直接创造出那些植物、兽类、鸟类及其他生物，而是利用原先就存在着的、虽然也是被创造出来的物质造出来的，他将这些物质称为水和土，是他使我们能够设想这些新的凝结物赖以形成的组成粒子，被置于各种各样的运动中，从而使得它们能够联结起来，以种种结合方式和结构，组成它们所要组成的物体。”（〖3〗,p.34;〖2〗,p.30）

波义耳在《怀疑的化学家》中还谈论了微粒的结合方式，如：

“在我看来，物体的各个微小组分只是通过相互接触和依附聚在一起，然而，也有极少数的物体，其微小组分是极为紧密地结合在一起的，应将这种紧密结合归之于何种原因，我们尚不清楚。”（〖3〗，p.92;〖2〗,p.87 ）波义耳提出了几种猜测，如甲粒子可能“钻入”乙粒子；或甲粒子与乙粒子发生极为紧密的结合，以致于火，或者其他不无效力的化学分析工具，都不能将它们分开。

波义耳指出，即使元素也是由微粒组成的，而且元素远不止三五个：

“如果我们姑且认为下述假定是合理的，这一假定我就像我当时曾作过的假定一样，是说一种元素是由彼此完全相同的众多的微粒构成的，而这种微粒又是由质料的极其微小的粒子所构成的某种微小的第一凝结物组成的。那么，我们设想第一聚集体的种数可能远远不止三个或五个便绝无荒谬可言。因此，我们便无须假定，在我们所谈论的每一复合物中，都恰好能够找出三种如上所述的原始凝结物。”（〖3〗,p.103 ;〖2〗,p.96）

波义耳在明确抛弃元素概念后写道：

“我实在看不出我们为什么不能设想，造物主只须以各种方式对那些被认作是结合物的物体的微小部分施行改造作用，即可以令这些物体相互造成它们自己，而勿须将质料化作那些所谓的简单物质或均匀物质。”（〖2〗，p.224;〖3〗,p.238）

波义耳相信元素“嬗变”，即一种元素可以变为另一种元素。嬗变被认为是炼金术的思想“残余”，可是波义耳为什么要相信金属嬗变，甚至相信世间任何一种物质，都可是变成任何一种另外的物质？波义耳的观点并不是建立在实验的基础上，而且实验在当时化学家的心目中，还没有重要到超过“哲学”的地步。波义耳的结论，恰恰是由他的微粒哲学提出来的：既然万物由粒子组成，粒子的排列结构当然决定性地构造了万物。从这里我们可以看到波义耳不同于他同时代化学家的地方。一方面，波义耳是他那个时代化学家的一员：相信嬗变，即使没有实验依据也相信这一先验的结论；但他又不是这时代化学家的一员：他对嬗变的建立是建立在他自己的“微粒哲学”之上的。

波义耳的微粒哲学影响很大。牛顿是波义耳的一个坚定的追随者，他仔细认真地攻读波义耳的著作，深受波义耳微粒哲学的影响，并且接受了波义耳的化学思想，当然他后来也发展了波义耳的理论，如关于吸引力的观点（〖4〗，pp.505-520）。牛顿的化学研究和物质理论在《疑问31》 中得到了充分的体现，其主要内容是对物质本性的沉思、揣想和假说，托马斯•s•库恩对此进行过专门的研究 。牛顿从“微粒说”的观点对化学现象进行解释。17世纪最流行的化学教科书《化学教程》 对化学现象的解释，也采取了微粒哲学的观点。

17世纪的化学家假定，组成物质的微粒，上面带有“钩”、“环”、“孔”，以及类似锁匙锁眼的结构，这些微观结构决定了不同的粒子，亦即不同物质的物理、化学性质。比如酸，被认为是带有针尖的微粒构成的。何以知之？以舌尝任何一种酸，即有一种被刺痛的感觉，正如皮肤被任何尖锐的东西刺痛一样。再如，甲物质能与乙物质发生化学反应，而不能与丙物质发生类似的反应，这是为什么？因为甲物质的微观结构与乙相合，而不与丙相合，一如一把钥匙可以开一把锁而不能开另一把锁一样（〖14〗,pp.41-42）。

波义耳运用机械论哲学（微粒哲学）研究化学，使得17世纪下半叶的化学变成了机械论化学，进入了自然哲学的主流。

5 对“波义耳把化学确立为科学”的新理解

波义耳是这样一个人，一方面，他了解化学家（广义的，包括炼金术士、医药化学家）的工作，并亲自从事化学实验；另一方面，他了解最新的自然哲学即机械论哲学，并创立了微粒哲学。这样的人在17世纪寥寥无几，是波义耳架起了化学和自然哲学之间的桥梁，实现了他为自己确立的目标：“促进化学家和机械论哲学家之间的相互理解”。

t•s•库恩高度评价波义耳的工作，说：波义耳所做“仅此二端”：“粒子哲学”和“系统地运用实验方法”来发展“哲学”，即我们今天所谓的自然科学。还说，波义耳“并不是一个孤独的‘先驱者’，而是一个极大限度地发展了化学的概念体系，使之与他当时的科学思潮主流相协调一致的人。”（转引自〖14〗，p.47,p.48）

marie boas研究指出，波义耳工作的一大创新是，他不仅证明了化学对医药和实用技艺是有用的，而且证明了化学对自然哲学也是有用的；波义耳利用化学来阐述自然哲学，在当时是非常激进的做法；波义耳从机械论哲学的观点解释物体的化学性质，在这方面取得了非凡的成功。波义耳可能是第一个把化学当作自然哲学的一个分支来处理的人（〖4〗,p.493,p.494,p.497）。

westfall也有类似的观点：波义耳通过将化学机械化，成功地拆除了阻碍化学进入自然哲学领域的壁垒（〖7〗,p.19）。“机械论化学确实取得了一个成就。它把化学引进了自然科学的领域。十七世纪肇始时，化学一般不被看作是自然科学的一个部分。在最坏的情况下，它是玄妙的秘术；在最好的情况下，它是为医药服务的技艺。但是，在史七世纪结束之际，化学家在欧洲科学组织中占有令人尊敬的席位。毫无疑问，机械论化学在这个转变过程中发挥了重要的作用。机械论化学用科学共同体可以接受的术语讲述化学，使化学获得了前所未有的尊敬。”（〖8〗,p.81）

综上所述，波义耳将机械论哲学应用到化学研究，创建了机械论化学，把化学带到了自然哲学的领域，并随着自然哲学向自然科学的转型而成为科学。正是在这个意义上，我们说，“波义耳把化学确立为科学”。

参考文献

1 恩格斯著，于光远等编译，《自然辩证法》，人民出版社，1984年。

2 robert boyle,the sceptical chymist,everyman*s library,vol.559,1911年印行，1964年重印本。

3 罗伯特•波义耳著，袁江洋译，《怀疑的科学家》（任定成主编，《科学名著文库》），武汉出版社，1993年。

4 marie boas,the establishment of the mechanical philosophy,osiris,10（1952）,pp.412-541.

5 marie boas,robert boyle and the seventeenth century chemistry,cambridge university press,1958.

6 marie boas,robert boyle, in c.c.gillispie ed.,dictionary of scientific biography,vol.2,pp.377-382.

7 r.s.westfall,never at rest:a biography of isaac newton,cambridge university press,1980.

8 r.s.westfall,the construction of modern science,the cambridge history of science series,cambridge university press,1977.《近代科学的建构》已由彭万华翻译成中文，复旦大学出版社2000年出版。

9 曾敬民，“近代化学元素概念的建立”，《自然科学史研究》，1989年第8卷，第3期，pp.240-247.

10 r.mierzecki,the historical development of chemical concept,kluwer academic publishers,1991.

11 《化学发展简史》编写组 编著，《化学发展简史》，科学出版社，1980年。

12 亚•沃尔夫 著，周昌忠等译，《十六、十七世纪科学、技术和哲学史》，商务印书馆，1985年。

13 袁江洋，“探索自然与颂扬上帝——波义耳的自然哲学与自然神学思想”，《自然辩证法通讯》，1991年第6期。

14 吴以义 著，《库恩》，东大图书公司，1996年。

15 r.mierzecki,the historical development of chemical concepts,kluwer academic publishers,1991.

机械原理的定义篇3

关键词：机械振动;噪声控制;微分方程

1. 课程描述

《机械振动与噪声控制》课程适用的专业为机械类与近机类，选修学生属于大学本科三年级下学期的范围。本课程侧重机械振动与噪声控制原理，其内容密切联系实际工程，是一门专业基础选修课程。该课程以机械设计、机械原理为理论基础，研究机械工程中广义系统的振动问题;同时它又是一种方法论。

2. 课程目标

本课程的目的在于使学生能以动态而不是静态的观点去看待一个机械工程系统;从整体而不是孤立的视角，从整个系统中的信息之传递、转换和反馈等角度来分析系统的动态行为;能结合机械工程，应用经典振动理论中的基本概念和基本方法来分析、研究和解决其中的问题。要重点研究2个方面：①对机、电、液系统中存在的问题能够以振动力学的观点和思维方法进行科学分析，以找出问题的内质和有效的解决方法;②如何控制一个机、电、液系统，使之按预定的规律运动，以达到预期的技术经济指标，为实现最佳振动奠定基础。

3. 课程内容及安排

授课28学时，实验4学时。

第O章 绪论

本章教学目标：全面掌握机械振动的基本概念和研究对象，了解本课程的研究任务、学习目的和意义。

本章教学基本要求：了解机械振动的基本含义和研究对象，学习本课程的目的和任务;掌握广义系统运动微分方程的含义。了解系统、广义系统的概念，了解系统的基本特性。掌握自由度的含义，学会分析动态系统内振动的过程，掌握系统或过程中存在的耦合。了解力学系统的几种分类方法;掌握振动力学的工作原理、组成;领会激励、响应的意义。了解振动系统中基本名词和基本变量。了解线性系统、非线性系统、确定性振动、随机振动的概念。了解模态的基本组成。

第1章 单自由度线性系统的自由振动

本章教学目标：学会单自由度线性系统的振动微分方程的建立方法、简化方法与分析方法。

本章教学基本要求：了解振动微分方程的基本概念。能够运用动力学、电学及专业知识，列写机械系统、电子网络的振动微分方程。掌握阻尼的概念、特点，学会求等效阻尼。能够用拉普拉斯变换求系统的频率响应函数。掌握频率响应函数的基本形式及相关参数的物理意义。了解无阻尼固有频率、有阻尼固有频率的意义。能够根据系统的振动微分方程，求出系统振动的通解。掌握无阻尼系统、具有黏性阻尼系统的响应求法。掌握相平面方法，了解相平面、相轨迹与奇点的概念。

第2章 单自由度线性系统的受迫振动

本章教学目标：学会通过系统的受迫振动方程来分析系统的时间特性。

本章教学基本要求：了解系统受迫振动的组成。初步掌握系统的特征根的实部与虚部对系统自由响应项的影响情况。了解受迫振动系统时间响应分析中常见的典型输入信号及其特点。掌握简谐激励的定义和基本参数，能够求解单自由度线性系统的单位脉冲响应。掌握受迫振动系统过渡阶段的基本形状及意义。掌握共振现象。掌握幅频响应曲线、相频响应曲线的基本形状，以及振荡情况与系统阻尼比之间的对应关系。掌握半功率带宽的定义及其与系统特征参数之间的关系。了解如何通过半功率带宽的方法，解答系统的阻尼比。掌握共振频率的定义，掌握品质因数与系统阻尼比的关系，掌握频率比的含义。能够求解任意激振力作用下的响应，掌握卷积法，机械阻抗方法。

第3章 多自由度线性系统的振动

本章教学目标：学会通过系统运动方程的矩阵形式来分析系统的特性。

本章教学基本要求：掌握刚度影响系数的定义，掌握广义特征值问题、固有模态与模态正交性。掌握模态质量、模态刚度、模态矩阵、主坐标的求法。掌握复指数算法的基本数学原理，会严格证明。熟悉动柔度矩阵或复频响应矩阵。掌握比例黏性阻尼和实模态理论，瑞利阻尼的定义和具体表达式，瑞利阻尼中两个比例系数的确定。了解自由振动的模态叠加方法。会用模态叠加方法和直接求解方法确定系统的自由振动。了解减振器的概念。

第4章 连续线弹性系统的振动

本章教学目标：学会连续线弹性系统振动的求解方法。

本章教学基本要求：了解连续参数系统的定义。掌握直杆的纵向自由振动方程。学会固支杆、自由杆、一端固定一端自由杆的模态图。掌握模态函数的正交性。理解欧拉-伯努利直梁的弯曲振动动力学平衡方程。掌握均匀悬臂梁、均匀简支梁、均匀自由梁的模态图。理解矩形薄板自由振动，薄板的简单边界条件，前4阶模态的绘制。

第5章 线性振动的近似分析方法

本章教学目标：学会瑞利近似分析方法。

本章教学基本要求：了解近似分析方法的由来。掌握瑞利商。熟练掌握用瑞利法计算均匀简支梁的基频。（作者单位：三峡大学机械与动力学院）

基金项目：三峡大学2013年高等教育科学研究项目（1322）

参考文献：

[1] 田红亮，钟先友，秦红玲，依据各向异性分形几何理论的固定结合部法向接触力学模型[J].机械工程学报，2013，49（21）：108-122.

[2] 田红亮，钟先友，赵春华，区分弹性与塑性变形的结合面法向校正模型[J].机械工程学报，2014，50（17）：107-123.

[3] 田红亮，钟先友，赵春华，计及弹塑性及硬度随表面深度变化的结合部单次加载模型[J].机械工程学报，2015，51（5）：90-104.

[4] 田红亮，赵春华，朱大林，金属材料结合部法切向刚度修正与实验验证[J].农业机械学报，2012，43（6）：207-214.

[5] 田红亮，朱大林，秦红玲， 结合部法向载荷解析解修正与定量实验验证 [J]. 农业机械学报，2011，42（9）：213-218.

[6] 田红亮，赵春华，朱大林，整个螺栓结合部的法向连接动刚度及试验验证 [J]. 西安交通大学学报，2012，46（9）：31-36.

[7] 田红亮，朱大林，秦红玲.固定接触界面法向静弹性刚度 [J]. 应用力学学报，2011，28（3）：318-322.

[8] 田红亮，赵春华，方子帆，微动结合部的一次加载过程 [J]. 振动与冲击，2014，33（13）：40-52.

[9] 田红亮，赵春华，方子帆，基于各向异性分形理论的结合面切向刚度改进模型 [J]. 农业机械学报，2013，44（3）：257-266.

[10] 田红亮，方子帆，朱大林，固定接触界面切向静弹性刚度问题研究[J].应用力学学报，2011，28（5）：458-464.

[11] 田红亮，陈从平，方子帆，应用改进分形几何理论的结合部切向刚度模型[J]. 西安交通大学学报，2014，48（7）：46-52.

[12] 田红亮，刘芙蓉，方子帆，结合部静摩擦因数修正与定量实验验证[J]. 农业机械学报，2013，44（10）：282-293.

[13] 田红亮，赵春华，方子帆，金属材料表面静摩擦学特性的预测研究――理论模型[J].振动与冲击，2013，32（12）：40-44，66

[14] 田红亮，刘芙蓉，赵春华，金属材料表面静摩擦学特性的预测研究――实验佐证[J].振动与冲击，2014，33（1）：209-220

机械原理的定义篇4

【关键词】机械设计；机械制造；理念创新

随着现代社会工业化进程的不断加快，工业生产的需要也在不断增大，机械工具作为工业生产的基础方式，其奠基作用是无可替代的，现代机械制造行业的发展也彰显了一国的综合国力和技术水平，市场经济的飞速发展，科学技术的突飞猛进，和现代化建设的急切脚步都让工业机械的市场需求大大提高，在未来，机械制造行业的发展将有着更好的前景。机械设计就是按照具体的使用要求，分析、计算、构思机械的结构、原理、运动、能量和力的传递、零件的形状、大小、等不同的方面，并最终予以制作的全过程。机械设计是机械工业中最为关键的环节，能否做好现代机械设计是机械制造工业发展的关键因素，现代机械设计的理念与传统机械设计相比有着明显的突破，本文对于相关的一系列问题进行了探讨。

一、现代机械设计概述

（一）传统机械设计和现代机械设计的方法。传统的机械设计一般是按照目标和任务，制定一个方案，甚或制造出具体的样机，而后予以考核评定，在考核评定的基础之上，进行修改，形成第二方案，循环反复进行这一过程一直等到满意为止。具体的流程是： 市场需求调查； 归纳相关问题； 综合分析问题； 优化方案； 修改方案； 绘制图样。在传统机械设计中，由于受到设计观念、技术方法和设备条件的限制，设计要借助于大量的静止化和简化假设，这样就大大地影响了设计的精确度，设计中过度依靠主观灵感和经验，高效、准确和科学合理性受到了影响。

现代机械设计分为广义的和狭义的两种，广义的设计针对的是实体化对象的整个过程，狭义设计针对的是图样完成的设计。现代工业设计的基本特征是智能化、经济性、集成化、并行、精确、动态运行。现代机械设计一般有两种分类，比较成熟的设计方法有： CAD、机电一体化的设计方法、最优化的机械设计方法、有限元的机械设计方法等等。正在发展中的新颖设计包括：智能、生命周期、创新、并行、稳健、虚拟等不同的类型。

（二）现代机械设计的理念。设计过程要遵循一些理性的、科学的基本原则，一般来说包括逻辑关系的确定，物理关系的确定，结构关系的确定，总体层面设计的最终确定。现代机械设计的理念是把信息技术、计算机辅助技术、智能技术和机械工程技术相结合，通过建立数学模型进行优化，融合数学、物理学、电子信息学、化工学、人体心理学、测量学等学科知识，从形象思维开始，综合运行各种思维方式，经过逻辑推理和判断及相应的综合、分析与决策，产生设计创意，经过精确的数据分析和操作，反复操作循环，最终完成设计方案。设计过程要充分考虑到设计任务，清晰设计目标，充分收集资料和数据，要设计出新结构和新方案，还要和客户进行讨论，注重各专业知识的配合，力求方案的科学性，要以严谨的态度对待设计图，不断修改方案，直到最佳，最后，现代机械设计的一个重要理念就是要将设计的过程贯彻于机械制造的始终，即使是草图结束以后也要动态进行调整。现代机械设计的理念秉承创新精神，注重逻辑和思维方式，运用科学合理的设计方法，结合最先进的科学技术，并且还要综合考虑经济性、稳定性、精确性、智能性等相关因素，充分融合环保设计、人性化设计、高性能设计、低能耗设计等理念，并且借鉴国内外的相关理论，实现设计理念的创新和发展。

二、现代机械设计相关技术

（一） 节能环保设计技术。该技术充分考虑到了低耗能、高效益、环境保护等因素，主要包括以下几种。

1.节能机械设计技术。设计中要求将能源利用率提高到最大化，在设计阶段要充分考虑产品的结构布局、加工工艺以及重复使用性和材料选择，以满足节能要求。

2.环保机械设计技术。在产品的生命周期内，是否可以回收，对环境和人体健康有没有损害，要兼顾产品质量。

3.材料设计。要充分考虑到材料本身，实现材料利用率的最大化。

4.人性化设计技术。要考虑到人机统一，机械设计以人为本，从人出发，兼顾到科学技术，实现人机合一。

（二）优良性能设计技术。现代机械设计要充分考虑到产品的综合性能，主要包括。

1.实验技术和可靠性的设计。监测产品和系统是否出现故障，对故障进行检测分析，研究预防故障和处治故障的方法，保证性能的可靠性。

2.防断裂技术的设计。要充分考虑到机械设计的材料和结构能否在载荷、温度和电场等外力的作用下具有足够的抗破坏能力。

3.系统动态设计技术。为了保证能够全过程监测机械的运行，对频率、动态响应、运动和振动等结构动态特性进行分析、评价和设计进行研究，研究机械是否有磨损等情况，保证产品的正常运行。

4.防腐蚀设计技术。保证产品不被腐蚀，要在选择材料、防腐蚀结合和强度设计上着手。此外还包括状态检测补偿和控制技术。

（三）创建竞争优势设计技术。这是考虑到市场的需求，在市场中建立竞争优势的设计技术，主要包括以下几种。

1.创新技术。在结合产品实际功能和质量的基础上，充分发挥创造性思维，设计出客户满意度高，符合市场需求的产品。

2.低成本设计技术。设计时为保持竞争力，要充分降低成本，当然要兼顾现代机械设计投放市场的速度，缩短产品的设计周期。

3.智能设计技术。智能化是现代机械设计中的一个重要特征，由于传统的CAD自动化技术已经不能满足机械自动化的要求，就要求比如 ICAD这样的能够满足图形处理，数值计算，具备知识处理能力和能够为设计全过程提供智能化支持的技术。

正确认识机械设计的特点，掌握科学的理论，合理实践，不断突破机械设计创新的理论，可以根据已有的科学原理和技术进行创新，可以在原有原理和技术的基础上进行技术改革和创新，可以吸收其他领域的研究成果进行创新，可以引进国外先进技术进行创新。

机械原理的定义篇5

1 诞生的背景

工业革命推动资本主义的快速发展，于是诞生了马克思主义。作为一名思想家，本雅明公开接受马克思主义，同时他认识到：“当马克思着手分析资本主义生产方式时，这种生产方式尚处于初级阶段。”[1]经济基础决定上层建筑，他认为相比基础的变革，上层建筑的变革要缓慢得多，而艺术就是上层建筑的一个方面。这点带来的结果就是大家对艺术相关论题的研究少之又少，而这也就意味着对创造力、永恒价值等一些传统概念的忽视，意味着存在法西斯主义意识兴起的危险。

在充分研读马克思主义的基础上，本雅明提出了几点创造性的论断。首先，他认为艺术内在价值的演变是随着机械复制技术的出现而发生的；其次，在马克思主义关于文学艺术倾向的观点中，他创造性地认为机械复制技术让艺术品的展示价值走到了前台，促进了大众的进步；最后，他提出了艺术生产理论，认为在艺术生产过程中，艺术家就是生产者，读者观众就是消费者；艺术创作是生产，艺术欣赏就是消费，艺术创作的技术则代表着一定的艺术发展水平。艺术技术构成了艺术生产的艺术生产力，而艺术生产中的生产与消费的关系构成了艺术生产关系。而技术决定着艺术生产关系，在整个艺术生产系统中技术起着决定作用，这就是著名的技术决定论。

2 “机械复制”与“灵韵”

由于本雅明体内的马克思主义和犹太教神秘主义的激烈碰撞，他对机械复制时代的艺术作品有着特别复杂的情感，通过“机械复制”和“灵韵”这两个对立词就可以表达这种矛盾。

作为一个创造性词语，“灵韵”寄托了本雅明太多的思想和情感。它被认为是“时间和空间的波动，特指古典艺术王国带来的那种神秘感和优雅氛围”。

而与之对应的“机械复制”便体现了这个时代的特点，也是本雅明思想体系中富有纠结、矛盾情绪的一环。以“逼真性”“批量性”“快速性”为特点的机械复制能够通过某种技术手段和器械对某种对象实施批量生产，正如本雅明所说：“艺术作品的可机械复制性在世界历史上第一次把艺术品从他对礼仪的寄生中解放了出来，复制艺术品越来越成了着眼于对可复制艺术品的复制。”[1]但是在这个过程中，如果机械复制导致数量剧增、批量生产的情况出现，那么艺术品的“灵韵”就会被影响并最终导致其消逝，这便是本雅明思想体系中的矛盾体现。

3 本雅明美学体系中的矛盾情感的原因

3.1 对机械复制的欢迎

第一，本雅明认为，机械复制时代的艺术满足了大众的需要，促进了大众的进步和发展，打破了传统艺术的堡垒。在此基础上，他提出了艺术品的“礼仪形式”。他认为，“礼仪形式”和“神性”是密切相关的，当一件艺术品被创造出来，就会出现大众对它们的欣赏，在没有机械复制的时代，艺术品被拘泥于一个地方，慕名而来的观赏者在研究艺术品之前必定会把艺术品放在另外一个角度，那就是象征物，体会神意，这种神意就是笔者之前提到的“光韵”。“艺术作品的可机械复制性在世界历史上第一次把艺术品从它对礼仪的寄生中解放了出来。”可见，本雅明对这种改变是持赞赏态度的，他用到了“解放”这个词，他认为通过机械复制，大众对艺术有了一种亲切感，也便于大众平静地欣赏艺术作品。

第二，那个时候的艺术品不是面向大众的，上段提到的圣母像之类的艺术品在那个年代具有很崇高的“膜拜价值”，因为大众不会轻易见到它们；对于观赏者来说，他们想怀着敬畏之心去参拜，但是机会不多，因为少数的高级神职人员才能够接近。在这样的环境下，大众不可能充分地欣赏到那些伟大的艺术品；而出现了机械复制之后，“膜拜”变成了“展示”，大众可以随时随地欣赏到那些曾经没有办法接触到的艺术。所以在这一层面，本雅明对机械复制也是持欢迎态度的。

第三，本雅明在书中对电影艺术大加赞赏，这是因为虽然电影的出现代替了光韵，但出现了震惊。他认为震惊是一种感受，它弱化了光韵对艺术的联想和经验回忆，强化了一种对艺术品的瞬间关注，而这种瞬间关注是由外部刺激引起的。它正好和人们求新求异的需求相吻合，是一种促进现代艺术发展的体现。

由于解放了“膜拜价值”和“礼仪形式”，同时出现给人们带来不同感受的震惊的出现，从这个方面来说，本雅明是欢迎机械复制的出现的。

3.2 对灵韵的怀念

第一，在本雅明内心潜在地对机械复制的矛盾中，最令本雅明觉得不舍的是灵韵的消失。灵韵有三个最明显的特征。一是“独一无二性”。“独一无二性”就是“原真性”，艺术品的创作是有一定的时间和地点限制的，一件艺术品只能在某时出现在人类历史上的固定的某地，这种特性是即时即地的，是独一无二的，就是这样组成了艺术的原真性，这种原真是复制所不能企及的。二是若即若离的距离感。上文对光韵的解析中比较重要的一点就是在一定距离之外，但在感觉上如此贴近之物的独一无二的呈现。这一点说的就是在欣赏艺术品的时候，要在一定的距离之外，也就是敬而远之；也正是因为所有人对艺术的态度都是敬而远之，才回让欣赏的人如此着迷于艺术的这种独一无二的本真性。三是自律性。自律是说任何一件艺术品，由于它的独一无二和大众对它的敬而远之，所以它创作出来就是为自己而存在的，它从不依附于欣赏者给它赋予的价值，它是自律的。

机械原理的定义篇6

1临床资料

1.1一般情况

将我院2009年1月至2011年12月住院行机械通气治疗发生呼吸机相关肺炎的35例患者作为研究对象。患者年龄在1月～5岁之间，平均年龄为0.8岁。其中，年龄在1月～1岁间者18例(51.4%)，1～3岁者9例(25.7%)，＞3岁者8例(22.9%)。其中，男23例，女12例。

1.2诊断标准

所有患儿均符合中华医学会呼吸分会所制定的《医院获得性肺炎诊断和治疗指南》中有关呼吸机相关肺炎的临床诊断标准［1］。①经机械通气48h后进行患儿胸部X线片检查显示有新的或进行性肺浸润;②肺部有湿啰音;③体温37.5℃以上;④白细胞＞10×109/L;⑤呼吸道有脓性分泌物;⑥支气管分泌物中可分离出病原菌或新的病原菌。

1.3观察指标

对患者病例资料进行回顾性分析，查找并记录有关的影响因素，如年龄、性别、留置胃管与否、是否定期翻身、是否应用抗生素以及抗生素的种类、患儿母亲有无肺疾病、原发病情况、机械通气的时间等。

1.4统计分析方法

采用Logistic回归分析对呼吸机相关肺炎的影响因素进行分析，单因素分析时检验水准为0.1;将单因素分析有意义的变量同时纳入进行多因素Logistic回归分析，P＜0.05为有统计学意义。

2结果

2.1基本情况

2009年1月至2011年12月期间我院ICU住院行机械通气的患儿共120例，其中35例发生呼吸机相关肺炎，发生率为29.2%。

2.2影响因素分析

将35例有呼吸机相关肺炎的患儿做观察组，将同期ICU住院行机械通气但没有发生呼吸机相关肺炎的85例患儿作为对照组。将病例回顾收集的各可能影响因素进行单因素Logistic回归分析。单因素分析发现，年龄、留置胃管与否、是否定期翻身、是否应用抗生素、原发病情况、机械通气的时间等6个因素与呼吸机相关肺炎有关。将单因素分析有意义的6个因素，同时纳入多因素Lo-gistic回归分析，结果见表1。结果年龄、留置胃管、应用抗生素、机械通气时间等是呼吸机相关肺炎的影响因素，其中年龄、定期翻身是保护因素，留置胃管、机械通气时间危险因素。

机械原理的定义篇7

一、 科学内容容量

原有三级主题“内容标准”68条，修订后有“内容要求”63条（内容标准提法换成内容要求）。

（一）为减轻学生课业负担，删去了以下知识点：

1.能从生活和社会应用的角度，对物质进行分类。

2.了解物体运动状态变化的原因。

3.了解测量大气压强的方法。

（二）为进一步理顺知识线索和联系实践，增加了以下知识要求：

1.通过实验测定物体的运动速度。

2.探究并了解液体压强与哪些因素有关。

（三）加强了联系实际的要求。

1.增加“运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象”。

2.增加“了解提高机械效率的途径和意义”。

（四）对某些知识要求的行为动词层次进行了微调。

1.“机械效率”的要求，由理解下调为知道；体现和上述主干知识的差别。

2.“压强”明确为理解，原为“通过实验学习压强”“能简单计算”； 同时删去原实验稿中关于“能进行简单计算”的提法，强调“能解释生产、生活中的现象”。

3.把“能用实例解释机械运动及其相对性”改为“知道机械运动，举例说明机械运动的相对性”。

4.大气压强由“了解测量大气压强的方法”改为“知道大气压强及其与人类生活的关系”。

5.把“能根据日常经验或自然现象粗略测量时间”改成“会根据生活经验推测长度和时间”。

6.把“通过实验探究，学会使用简单的机械改变力的大小和方向。”改成“知道简单机械通过实验探究并了解杠杆平衡的条件”。

7.把“知道物体浮沉的条件。经历探究浮力大小的产生过程”改成了“探究浮力大小与哪些因素有关。运用物体的浮尘条件说明生产、生活中的一些现象”。

8.将“能用生活、生产中的实例解释机械功的含义”改为“用生活中的实例说明机械功和功率的含义”。

9.把“能用实例说明物体的动能和势能以及他们的转化。能用实例说明机械能和其他形式能的转化”改成“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。举例说明机械能和其他形式的能的转化”。

10.把“知道机械功的概念和功率的概念。能用生活，生产中的实例解释机械功的含义”改成“知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义”。

11.把“了解机械使用的历史和发展过程。认识机械的使用对社会发展的作用”改为“了解人类使用机械的历程，了解机械的使用对社会发展的作用”。

（五）进一步明确某些条目的具体要求，增强可操作性。

1.对“一些物理属性”进行举例：“如弹性、磁性、导电性和导热性等”。

2.明确提出要求：“会测量固体和液体的密度”，并列入附录中实验项目。

3.明确提出要求：“通过实验，测量物体运动的速度”，并列入附录中实验项目。

（一） 为减轻学生课业负担，删去了以下知识内容：

对欧姆定律“能进行简单计算”。

（二） 为进一步理顺知识线索和联系实践，增加了以下知识要求：

1.摩擦起电。

2.磁场、地磁场。

3.理解电功（原来只有“理解电功率”）。

（三）加强了联系实际的要求。

1.增加“了解电磁感应在生产、生活中的应用”。

2.增加了“用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象”。

（四）对某些知识要求的行为动词层次继续了微调。

1.把半导体、超导体、纳米材料等统称为新材料。

2.探究通电螺线管外部磁场的方向。改为探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。

3.探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。改为探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。

4.“焦耳定律”的知识要求，提升（或明确）为“理解”层次。

（五）进一步明确某些条目的具体要求，增强可操作性。

1.增加“并了解”三个字，明确对通电螺线管外部磁场方向具有知识要求。

2.增加“并了解”三个字，明确对产生感应电流的条件具有知识要求。

机械原理的定义篇8

关键词 影响精度因素；机械加工；质检标准

中图分类号TH161 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）118-0084-02

随着我国社会经济的高速发展，工业生产中对于机械加工质量要求也越来越高，除此之外，对于产品的精度要求也颇为严格。工件在加工的过程中，程序纷繁复杂，涉及到有很多不容忽视的因素在其中，在进行机械加工的过程中，我们要考虑周全，要将最主要的因素考虑在内，比如：工艺误差、内应力、导轨误差等，充分考虑到了这些因素后就能避免误差的发生。这样不仅能够减少原材料的损失量还能提高工作效率，下面笔者对在机械加工中影响精度加工制造的因素进行了分析。

1 论述与机械加工精度的相关含义概念

1.1 对加工误差与加工精度的相关解释

大多数情况下，机械加工精度使用数学公式进行验证其准确度时，加工误差的等级值越大，说明物体加工出来的工件的误差越大，进而说明精度越低。一定的误差在机械加工领域中是合理的，只要误差值在合理的范围之内，就是被允许的，就是能够说明，工件的精度符合了标准。

1.2 原始误差

数学方面的几何、代数所产生的误差，物件本身的误差，物体实验时产生的误差，加工过程中由受热、挤压等原因导致的误差形成了整个工艺系统的原始误差。还包括工件内部因受力，导致了无法确定的零件的形态发生改变的状况的发生，以及工件在未加工之前却进行了调度、测准等导致测量结果不精准的因素。

1.3 如何对机械加工精度进行讨论、研讨：统计分析法与分析计算法

研究人员应在机械进行加工之前，对在加工系统中，可能会涉及到的问题进行统计、探讨，实际考察机械精度中存在的问题，提出意见并尽快地改正。机械加工精度是机械加工的核心内容之一，要确保机械加工的精度，减小因机械加工精度的误差对机械加工成品质量的影响，是机械加工人员的首要任务。

1.4 如何定义加工经济精度

这种加工方法，是运用经检测后符合相关质检标准的加工的设备，并能够有经验丰富的技术操作人员进行操作的加工的方法。经济加工精度的结果不仅仅是一个具体的确定的数值，只要最后的结果数值在合理有效的范围，都是允许的，可以进行相关运用的。在相关的政策之下，能够达到精度最低能够达到使用成本最少的以促成一个利益最大化的结果就是经济精度。

2 定义误差

2.1 定义误差的含义

因工件在机床定位上的不准确从而导致了加工时有所误差。刀具一经调整后是不会变动位置的，而一些即将准备加工的工件就必须要在工序基准上进行加工尺寸的调整，而定位误差就是在调整过程中，最大的相关变动量。

2.2 其他因素

1）企业的信息化是使相关企业的竞争力变强，收益增多的一个动态进程，其主要手段就是通过信息技术获取、处理、传输信息资源与应用知识；

2）相关操作人员在进行操作仪器设备之前，没有应用相关的需要作用于“面、线、点”的这一基准去对基本元件进行定位操作，从而导致了工件的定位产生了偏移。影响了测量以及操作的效果。

3 工艺系统因物理条件导致的误差

3.1 工艺系统因物理条件导致的误差的简述

通常情况下，人们在操作机器的过程当中，需要对机器进行人为的操作，将机床的工件改成人大众所需要的形状，加工工艺的质量是特别值得重视的，这一过程是通过传动力、惯性、重力、削力等步骤，将既定的位置进行改变从而实现的，这样就导致了工件的质检的结果不理想，不能达到人们预期的目的。

3.2 工件刚度在机械精度加工范围内，是全新的理念

这一理念，是为了对工艺系统中，因物理作用而形态发生改变的对精度有影响的这一状况进行准确描述从而提出的相关概念。在操作人员运用相关工具对工件进行处理的时候，工具上所受到的力与工件上的力是不完全一致的，即使所受到的力在大小上是完全吻合的，但是两个相当的力所产生的力对加工精度的影响程度却是不同的。其中一方的力的作用效果达到了最大值另一方却为零。

3.4 机床部件的刚度是由零件构成的

相关特质：在卸载物体与加载物体时，加工后的物件会因物体的曲线而消耗；产生形变后的物体与机床部件之间不存在线性关系；加工后的物件尚有残余，多次调整改良后，会有不可免除的变形的原因。影响机床部件刚度的原因：1）部件在运作时所生成的摩擦力；2）部件本身存在误差、瑕疵；3）部件之间有间隙；4）部件由于加载或卸载过程导致形变的产生。工艺系统刚度及其对加工精度的影响主要有两点，其一是因在对工件进行加工之时，并未确定相关的受力的点，这就导致了工件产生形变，这就是相应的加工误差的形成原因之一；其二是因为切削力的改变导致的，加工的进程中，改变了工件的加工的数量，导致了加工工件材料的数量上的不均等，从而使作用于其上的相关的力因工件的数量变化而变化，这就造成了工艺系统在因物理上作用的力产生形状上的变化，误差由此产生。

4 工艺系统在温度上的变化会导致误差

从宏观角度来看，在工件加工的步骤之中，只要其中一个环节有失误，那么整体上都会有所影响，所以每一个步骤的进程都需要人们的高度重视。在发生过的众多案例之中，因受热形变引起的加工工件的误差是加工工件的总误差的五成以上，人们应对此高度重视。刀具、机床和各种工件因受热会导致温度升高，与此同时，它们会通过各种传热方式例如通过空气、互相接触向周围的物质散发热能量。在一定的时间内，通过这一系列的传热方式产生出的热量都相等的时候，可以说达到了热平衡的状态。

5 结论

机械加工工艺与技术的高速发展，我国在这一领域中也逐渐取得了喜人的成绩。工件在加工的过程中，步骤繁杂，相关操作人员需要将可能出现并影响到加工效率的因素考虑清楚，充分考虑了这些因素，才能有效避免误差的出现，并能够节约加工原材料提高工作效率。准确率的提高会大大加快工作的效率。这样既符合了“节约型”企业的标准又能够达到企业的经济目标。

参考文献

[1]江敦清.浅谈机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].黑龙江科技信息，2010（16）.

[2]李丹.如何提高机械加工精度[J].内江科技，2009（8）.

机械原理的定义篇9

关键词：机械制造 自动化 发展趋势

1 机械自动化的定义

对于现代机械的定义，由于研究的角度不同，进而给出不同的定义。例如美国机械工程师协会，在1984年将其定义为：“现代机械就是通过计算机信息网络协调与控制的机械和（或）机电部件相互联系的系统，该系统可以完成机械力、运动和能量流等动力学任务”。而国际机器与机构理论联合会将现代机械定义为：机电一体化是精密机械工程、电子控制和系统思想在产品设计和制造过程中的协同结合。

2 机械设计制造及自动化的设计原则

2.1 满足机器的功能要求 机械自动化系统通过处理进入系统的物质、能量和信息等，进而在一定程度上输出所需特性的物质、能量与信息。

2.2 利用先进技术进行创新 基于物料搬运、加工、能量转换、信息处理等功能构成原理，便于对各种机械自动化的产品进行设计或分析。

3 机械自动化系统的应用

3.1 锅炉汽包水位控制

3.1.1 单冲量控制系统

汽包水位控制是通过对给水控制来实现的，单冲量控制系统如图1所示：

3.1.2 双冲量控制系统

引入蒸汽流量信号，购入双冲量控制系统，如图2所示：

3.1.3 三冲量控制系统

在实施方案方面，三冲量控制系统比较多，典型控制方案如图3所示：

三冲量控制系统的方框图，如图4所示：

加法器可以接在控制器之前或者之后，如图5（a）、（b）所示：

3.2 冷却器控制方案的研究

3.2.1 冷却剂流量的控制

如图6所示：

物料出口温度与液位的串级控制方案，如图7所示，对液位的上限进行限制。或者采用选择性控制方案，如图8所示：

3.2.2 控制气氨排量

4 机械自动化的优势

4.1 提高工作质量 根据设计的要求，机械的执行机构完成预定的动作，自动化控制系统提供了精确地保证，工作质量和产品合格率得到有效地保证。

4.2 安全和可靠性高 机械自动化产品在工作过程中，由于使用电子元器件，可动构件和磨损部件在机械产品中明显减少，在一定程度上确保了灵敏度和可靠性。

4.3 调整和维修方便 借助被控对象的数学模型和外界参数的变化，高级机械自动化产品在一定程度上寻找最佳的工作程序，进而对自动化操作进行最优化。

4.4 复合功能 自动化控制，以及自动补偿、校验、调节、保护等，以及智能化是机械自动化产品必须具备的基本功能，通常情况下都能满足用户的需要。

4.5 改善劳动条件 机械自动化产品自动化程度高，工厂、办公、农业、交通等的自动化，以及家庭的自动化等，在一定程度上都可以实现。

4.6 节约能源 对于机械自动化产品来说，通过降低驱动机构的能耗，通过调节控制，在一定程度上提高了能源的利用率，实现节能效果。

5 机械设计制造自动化的发展方向

5.1 机电一体化 机械工业发展的唯一出路就是向着机电一体化的方向发展和延伸。

5.2 智能化 机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能。

5.3 模块化 电气产品的模块化在一定程度上为机械自动化企业指明方向。

5.4 网络化 以计算机为中心，将各种家用电器利用家庭网络进行连接，构成计算机集成家电系统，让人民享受高科技带来的便利和快乐。

5.5 微型化 微机械自动化具有不可比拟的优势。

5.6 绿色化 通常情况下，机械自动化产品的绿色化是指使用时不对环境构成污染，报废后能回收利用。

5.7 人性化 一方面人是机械自动化产品的最终使用者，另一方面结合生物机理、研制机械自动化产品。

6 结论

综上所述，我们可知，机电一体化的发展从本质上就是机械自动化的发展，为此，广大设计人员需要对机械设计制造提高认识，因为只有机械自动化设计制造才是未来的发展方向。

参考文献：

[1]刘武发，刘德平.机电一体化设计基础[M].北京化学工业出版社，2007.5.

机械原理的定义篇10

【关键词】工程机械；环保节能减排；能源

引言：

工程机械的环保节能减排理念是根据工程机械的市场价值进行延伸及发展的，这样对于提高工程机械的市场竞争力也有着非常重要的意义，在机械工作的过程中需要在保证机械工作效率及工作质量的同时又能够更好的实现机械的环保节能减排效果，特别是在工业建设不断发展的过程中，工程机械的环保节能减排理念也会受到越来越多的重视。当前，工程机械的优化设计发展也需要以环保节能减排理念来作为基础，并且在机械生产过程中对于机械组成部件的改良及机械设计的创新都有着直接的影响，所以实现工程机械的环保节能应用对于我国工程机械未来的发展也有着深远的意义。

1 工程机械环保节能减排的重要意义

1.1 社会发展的必然要求

在进行工业生产的过程中，工程机械的各项工作需求也有所增加，大量的原料投入也造成了大量的废弃物排放，这对生态环境的影响是相对较大的，并且在机械生产时，各项污染物的排放也对机械自身的使用带来了一定的负担。而在机械环保节能减排技术发展的过程中，更多的部件设计能够取代原料的投入，这也就大量的降低了污染物的排放。同时，环保节能环保理念的应用也更好的保护了生态环境，这对于社会的发展进步也有着非常重要的作用。

1.2 对于我国能源利用的意义

特别是在我国能源使用日趋紧张的前提下，工程机械的环保节能减排更好的降低了对资源的消耗，同时对于我国工业未来的长远发展也奠定了重要的基础。工程机械在运行过程中必然会消耗大量的能源，同时也会产生大量废弃物污染。所以在能源的消耗问题上采用了环保节能减排后，对于能源的利用率也相应的有所提高，并且降低了废气污染物的排放，从而有效的失效了环保节能减排的优化。所以可以看出，工程机械中环保节能减排的应用也将是未来发展的一种必然趋势。

2 优化工程机械环保节能减排理念的几点措施

2.1 机械选型时的环保节能减排

环保节能减排的理念作为机械生产的重要指标在未来需要更多的加以重视，然而以往人们在工程机械生产过程中只重视机械设备的可靠性而忽略了环保节能减排的理念，在对工程机械的选择上也没能以环保节能减排为基本前提，很多机械设备的使用对于机械的排放量及排放物种等都没有明确的说明。所以在机械选型时，要对机械排放的综合性能有一定的了解，包括一氧化碳、碳硫化合物以及对大气污染较为严重的物质等，不仅要对这些污染物的排放加以严格的控制，同时也要做好对机械污染物排放选择。

2.1.1 尽量选择能耗低的产品

选择工程机械产品时候还需要注意的是在保证机械产品能够达到标准的使用要求后，尽可能的选择能耗相对较低的产品，这不仅能够提高成本的投入，对于环境的保护也有着重要的作用。很多工程机械在生产时会消耗大量的自然资源，而在此基础上，能够降低能源的消耗对于环境的破坏也会有所降低，所以未来工程机械的创新研究也主要表现在了对能源动力的创新上，同时，工程机械对能源的依赖也会相应的有所降低，从长远来看这也必然将会产生深远的影响。

2.1.2 选择环保型发动机

发动机对于工程机械而言就相当于人的心脏，是工程机械的核心部件，也是对环境影响最为严重的部件，所以发动机应是选择工程机械的重要参考标准。在选用发动机时，尽量选择能耗低、噪声小及效率高的环保型增压柴油机，从发动机制造技术上减少其对于环境的损害。再者发动机中的喷油设备是影响发动机功效的关键技术，所以在选择时尽量选择高压共轨喷油型的发动机，现阶段高压共轨喷油技术是最为先进的发动机喷油技术，不仅能够智能控制喷油量，还能提高喷油压力，从而提高雾化程度，促进燃料与空气的融合，使燃料最大程度的使用，一方面提高燃料的使用效率，另一方面降低污气体的排放。

2.2 机械施工中的环保节能减排

机械施工过程中的环保节能减排是工程机械环保工作的重要组成部分，主要是在施工过程中，要事先对工程机械可能造成的环境污染DD主要是水土污染，进行充分的估计，然后有针对性的制定出相关的措施。对于生活、生产产生的垃圾，包括废水及废油要制定严格的处理方案。对于机械本身而言，如果是在寒冷的条件下进行施工，机械发动机内部液体比如剂等受温度影响比较严重，容易出现冻结的现象，油一旦冻结其作用就会严重下降，机械自身磨损就会增加，不仅会影响机械的正常使用，还会增加燃料消耗，所以寒冷天气下如果不采取相应的处理措施，对于环境及生产都是极大的损害。

所以在进行施工前要事先对机械进行预热处理，每次使用完毕要将水箱的冷水放完，对于工程机械的动力组成部分：发动机、变速器等工作部件要及时更换剂。再者要特别注意机械设备中的液压清洁度，要定期清除油液中的垃圾物，如果工程机械使用频率增加，液压油的更换频率也要提高。冬季施工机械内部元件的摩擦力会增加，所以采用科学的手段降低摩擦力是非常必要的。

3 结束语

工业生产中环保节能减排的理念不仅能够更好的提高资源的使用效率，并且对于改善人们的生存环境也有着中重要的作用，环保节能减排不仅是一项口号，在生活中的各个方面都有着重要的应用。在工程机械的角度来看，环保节能的应用对于工程机械未来的发展也将产生深远的影响，并且对于工程机械设计的改进及创新也奠定了重要的基础。

参考文献：

[1]王海川. 公路路基施工管理的重点及措施分析[J]. 交通世界（工程技术），2015，03：34-35.