機(jī)械與數(shù)學(xué)

王妮娜（蘇州高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)電工程系 江蘇蘇州 215009）

機(jī)械與數(shù)學(xué)

王妮娜（蘇州高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)電工程系 江蘇蘇州 215009）

數(shù)學(xué)在機(jī)械行業(yè)中起著舉足輕重的作用。本文將從中職機(jī)械專(zhuān)業(yè)具體課程中數(shù)學(xué)的應(yīng)用出發(fā)，全面分析中職數(shù)學(xué)在機(jī)械專(zhuān)業(yè)中的運(yùn)用，強(qiáng)化中職生對(duì)數(shù)學(xué)的重視。

機(jī)械專(zhuān)業(yè)；數(shù)學(xué)；應(yīng)用

數(shù)學(xué)源自于古希臘語(yǔ)，其有學(xué)習(xí)、學(xué)問(wèn)、科學(xué)之意。古希臘學(xué)者視其為“學(xué)問(wèn)的基礎(chǔ)”。

恩格斯曾經(jīng)指出，數(shù)學(xué)研究現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)量關(guān)系與空間形式，即數(shù)與形。因?yàn)閿?shù)與形在事物中無(wú)處不在，因而數(shù)學(xué)作為研究數(shù)與形的學(xué)問(wèn)，也就自然而然地成為一切科學(xué)甚至技術(shù)的基礎(chǔ)。其次，數(shù)學(xué)所研究的數(shù)與形，是植根于現(xiàn)實(shí)世界的。因之，從數(shù)學(xué)研究中所獲得的各種理論與方法，也就自然而然地在實(shí)際中獲得多種多樣的應(yīng)用。在人類(lèi)歷史發(fā)展和社會(huì)生活中，數(shù)學(xué)也發(fā)揮著不可替代的作用，也是學(xué)習(xí)和研究現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)必不可少的基本工具。由于數(shù)學(xué)思維具有其他思維方式所沒(méi)有的簡(jiǎn)潔、明確、嚴(yán)密、清晰等優(yōu)點(diǎn)，因而非常適合解決像機(jī)械制造這類(lèi)行業(yè)中所遇到的各種問(wèn)題。

一、中職數(shù)學(xué)在機(jī)械專(zhuān)業(yè)中的價(jià)值意義

數(shù)學(xué)是基礎(chǔ)課程，對(duì)學(xué)生專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)和技能的掌握起到不可忽視的作用。中職生在掌握和運(yùn)用數(shù)學(xué)后，能夠在很大程上促進(jìn)中職生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、職業(yè)技能的進(jìn)步，并可以提高中職生的學(xué)習(xí)興趣。

數(shù)學(xué)是理工科的基礎(chǔ)。學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械專(zhuān)業(yè)時(shí)，能熟練運(yùn)用數(shù)學(xué)，將有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握和實(shí)際問(wèn)題的解決。就機(jī)械制造、材料力學(xué)、理論力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等課程都需要用到微積分、求導(dǎo)數(shù)等概念和技巧；機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)會(huì)用到導(dǎo)數(shù)微積分等多種數(shù)學(xué)知識(shí),另外線性代數(shù)對(duì)機(jī)類(lèi)問(wèn)題求解很重要。不同的專(zhuān)業(yè)課程會(huì)用到深淺不同的數(shù)學(xué)知識(shí)。比如，在進(jìn)行機(jī)械制圖課程教學(xué)中，會(huì)涉及數(shù)學(xué)中的三角函數(shù)；在機(jī)械加工實(shí)訓(xùn)課程中，需要利用數(shù)學(xué)計(jì)算,且要進(jìn)行公式推導(dǎo)，比如在車(chē)床操作進(jìn)行工件加工時(shí)，就需要運(yùn)用到數(shù)學(xué)中的圓，圓的周長(zhǎng)、面積以及速度計(jì)算等等都與車(chē)床操作相關(guān)，并要熟練運(yùn)用圓的計(jì)算公式；機(jī)械設(shè)計(jì)課程中齒輪傳動(dòng)的齒輪漸開(kāi)線，螺旋線等的設(shè)計(jì)，運(yùn)用到微積分、偏微分的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。如果數(shù)學(xué)不好，就無(wú)法真正的學(xué)習(xí)機(jī)械專(zhuān)業(yè)，可以說(shuō)數(shù)學(xué)就是機(jī)械與電氣專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)與保障。

二、中職數(shù)學(xué)知識(shí)在機(jī)械專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)上的應(yīng)用

在機(jī)械專(zhuān)業(yè)中，主要課程有機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)等，在這些課程中都很大程度的使用到了數(shù)學(xué)知識(shí)，不同的課程運(yùn)用到的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)不同、深淺不同，詳見(jiàn)下表1-1.

舉例說(shuō)明數(shù)學(xué)在《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》中的應(yīng)用，如下：

表1-1 機(jī)械專(zhuān)業(yè)課對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的需求

根據(jù)凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)繪制運(yùn)動(dòng)圖表，并分析凸輪不同運(yùn)動(dòng)規(guī)律下的特點(diǎn)和適用場(chǎng)合。

1.等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律

從如圖1所示，可以得出：

從動(dòng)件在運(yùn)動(dòng)起始和終止兩瞬時(shí)的加速度在理論上由零值突變?yōu)闊o(wú)窮大，慣性力也為無(wú)窮大。由此的沖擊稱(chēng)為剛性沖擊。適用于低速場(chǎng)合。

2.等減速等加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律

在運(yùn)動(dòng)規(guī)律推程的始末點(diǎn)和前后半程的交接處，加速度變化為有限值，由此引起的沖擊稱(chēng)為柔性沖擊。適用于中、低速場(chǎng)合。

數(shù)學(xué)是一門(mén)既基礎(chǔ)又獨(dú)立的學(xué)科, 更像是一種工具,多學(xué)數(shù)學(xué)可以增強(qiáng)人的理性邏輯思維,對(duì)機(jī)械制造中的很多學(xué)科都有很大的幫助.是生活中必不可少的一門(mén)工具。

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10.19312/j.cnki.61-1499/c.2016.12.170