机械产品技术创新说明书.docx

机械产品技术创新说明书.docx《机械产品技术创新》课程论文课题名称 永动机 学生姓名 彭芳桂 学 号 1041101044 系、年级专业 机械与能源工程系 10级机电一班指导老师 陈志刚 2013年1月5日1、“永动机”课题来源2、“永动机”3、“永动机”研究意义4、“永动机”设计概述5、“永动机”设计方案6、 “永动机”零件的工艺分析 97、 “永动机”设计结果 108、总结和体会339、图纸参考文献341、“永动机”课题来源此课题是我为了参加《第二届湖南省大学生工程训练综合能力竞赛》而设计的作品,下面是比赛通知摘耍:以重力势能驱动的具有单摆与球滚道的“永动器”设计与制造及竞技比赛。要求经过一定的前期准备后,完成一套符合本命题要求的可运行装置,并进行现场竞争性运行考核。每个参赛作品要提交相关的设计、工艺、成本分析和工程管理4项报告。以单摆重力势能转换为动能驱动小球沿轨道运动,小球沿轨道最高点回落再将单摆打到最高点,摆与球不断转换能量,理论上应该永动(如图4),但由于各种阻力,摆与球的运动次数是有限的。要求经过一定的前期准备后,在集中比赛现场完成一套符合本命题要求的摆球“永动器”装置,并进行现场竞争性比赛。每个作品要提交相关的设计、工艺、成本分析和工程管理4项报告。婕饰牌1球本 装饰牌2瀏布牌3图4竞赛项HIII所用装置示意图要求总尺寸(包括运动部分)长不大于200nmi(平行地平面),宽不大于80mm(平行地平面),高不大于180nnn(垂直地平面)。材料主要以铝合金,塑料和钢为主。除标准件外,所有零件应该口己设计制造。外壳上至少有反映学生姓名,专业班级的文字,以及学校校徽的图案。图示只是一个概念图,学生可以在上述要求下自行设计装配图和零件。以来回摆动的时间长短评定竞技比赛成绩。整个作品全是按照比赛要求制作2、“永动机”国内外发展史永动机归类第一类永动机史上有不少人有过这样美好的愿望:制造一种不需要动力的机器,它可以源源不断的对外界做功,这样可以无中生有的创造出巨大的财富来,在科学历史上从没有过永动机成功过,能量守恒定律的发现,使人们认识到:任何一部机器,只能使能量从一种形式转化为另一种形式,而不能无中生有的制造能量。因此根本不能制造永动机。它违背热力学第一定律:物体内能的增加等于物体从外界吸收的热量与物体对外界所做功的总和。第二类永动机曾经有人设计一类机器,希望它从高温热库(例如锅炉)吸取热量后全部用来做功,不向低温热库排出热量。这种机器的效率不是可以达到100%了吗?这种机器不违背能量守恒定律,但是都没有成功。人们把这种只从单一热库吸热,同时不间断的做功的永动机叫第二类永动机。这种永动机不可能制成,是因为机械能与内能的转化具有方向性:机械能可以转化内能,但内能却不能全部转化为机械能,而不引起其它变化。从研究永动机得到的意外收获前已提及,英国科学家焦耳也曾被永动机这一“奇妙”的发明所吸引,并为此做了一二十年的实验,但最后他留给后世的并不是永动机,而是证明永动机不可能的“热功当量定律”,这应该算是研究永动机得到的意外收获。斯台文是这方面的另一个例子。在他那个时代(16世纪末一17世纪初),有一种永动机是广泛被谈论着的,如图所示,有14个能滚动的很重的铁球用链子连起来放在一个三棱体上。三棱体的一边比较斜,一边比较陡,且斜的一边比陡的一边长些。永动机的制造者们相信,斜的一边上有4个重铁球,陡的一边只有两个重铁球,4个铁球的下滑力自然比两个铁球大,整个装置就会如箭头所指示的方向滑下来。一旦左边滑下去一个重球,右边一定同时补充上一个重球,左边的斜面上依然是4个重球,右边的斜面上仍只有两个重球,永远是左边的下滑力大于右边的下滑力,球链就会永远不断地运动下去。荷兰科学家斯台文在研究这种永动机时,从经验出发判断它不可能永动,因为左边球虽多,但斜面缓,每个球产生的向下拉力小,右边球虽少,但斜面陡,每个球产生的向下拉力大,结果两边斜面向下的拉力一样大。至此,斯台文并没有停止思维,他又把该问题进一步引向深入:甫于球的个数跟斜面的长度成正比,每个球都是一样重,所以各边球的总重也一定跟斜面长成正比,即下面公式成立:这就是有名的两个斜面上力量平衡的定律。焦耳和斯台文的发现告诉我们,对一些完全错误的理论和发明,也不应该用绝对的观点看待它们,错误中隐含有某些成功,有时候会起到意想不到的作用。究竟谁能从错误中抓到这些成功,就看各人的思维方法了。第三类永动机脱离力学知识,脱离地球引力,在真空中运行。科学在不断进步,永动机的研究却从来没有停止。中国乃至世界不知有多少民间科学家甚至专家,学者,教授,花费了大量宝贵的时间、金钱、心血来坚持不懈地寻找这样一种不存在的事物,不能不令人扼腕。他们之中当然也不乏别有用心的骗子,常见的手法是出售或转让他的“永动机图纸”、“永动机技术”等等。其实,只要一些