導語：如何才能寫好一篇機械設計論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1.1可靠性設計在進行礦山機械設計時，衡量產(chǎn)品質(zhì)量的最重要一項指標是可靠性。要想做到可靠性設計，則需要通過試驗及統(tǒng)計分析對礦山機械的載荷、工況、長度及材料機械性能等數(shù)據(jù)進行計算，并作為可靠性的重要依據(jù)。根據(jù)具體的分析和計算，建立可靠性模型，確定設備的使用壽命，對其可靠性進行全面的掌握，對于一些可靠性較為薄弱的環(huán)節(jié)則可以加以進一步改進，以便于更好的提高礦山機械設備的質(zhì)量，提升設備的安全可靠性，以便于確保礦山機械設備在生產(chǎn)過程中的安全能夠得到較好的保障。

1.2CAD技術目前在設計人員進行礦山機械設計時，必不可少的會使用到CAD技術。這是充分的利用計算機軟、硬件來實現(xiàn)對產(chǎn)品進行設計的一種技術，利用CAD技術可以實現(xiàn)進行設計、工程分析、繪畫及文檔制作，為設計帶來了很大的便利。不僅可以確保模塊和一體化設計的實現(xiàn)，而且直接導入計算機內(nèi)的產(chǎn)品模型，在加工中心直接利用傳入的加工代碼進行機械的加工。應用CAD技術，有效的將設計和制造兩個環(huán)節(jié)更好的銜接起來，對礦山機械產(chǎn)品的設計效率和加工效率都有較明顯的改善。

1.3有限元法礦山作業(yè)時環(huán)境較為復雜，機械作業(yè)時受力情況也無法進行準確的計算和分析，在結(jié)構(gòu)和載荷上都具有復雜性。在傳統(tǒng)設計中通常都是通過幾個截面來進行簡化計算，這不僅無論確保計算結(jié)果的準確性，而且僅僅通過對幾個截面的設計校核，無法對每個部件的應力分布情況進行準確的確定。所以在現(xiàn)代設計方法，往往利用有限元法，通過計算機來對每個部件的應力情況及薄弱點進行分析，這樣能夠更好的對設計產(chǎn)品進行改進，確保設計出來的產(chǎn)品質(zhì)量能夠更好的滿足礦山開采的要求。

1.4優(yōu)化設計目前數(shù)學專業(yè)也隨著時代前進而向前發(fā)展，比如最優(yōu)化設計數(shù)學模型。礦山機械設計中的優(yōu)化設計就是將設計中遇到的問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學模型，然后應用數(shù)學優(yōu)化技術和計算機計算技術，從可行域中找出最優(yōu)解。在設計過程中，設計問題越復雜，越能體現(xiàn)出優(yōu)化設計對產(chǎn)品設計的優(yōu)勢，它大大減輕了設計工作者的負擔。優(yōu)化設計技術在推進計算機輔助設計、改進產(chǎn)品質(zhì)量和提高產(chǎn)品設計水平等方面都具有重要作用。

1.5綠色設計隨著當今世界對環(huán)境保護的重視，大家也開始呼喚設計界的綠色環(huán)保。綠色設計，不僅是指在設計過程中整個機械設備要經(jīng)濟環(huán)保，做到可回收、可維護、可拆卸、可重復利用等，而且在機械施工過程中，要做到減少噪聲污染，提高工作效率，最大限度地節(jié)約能源。在滿足使用性能和安全性能的同時，設計的產(chǎn)品也要具有良好的環(huán)境屬性，這是現(xiàn)代設計中必要的一個環(huán)節(jié)。

1.6人機工程設計技術礦山機械運行的環(huán)境比較惡劣，操作機器人員需要集中精神進行細心操作，一個簡單的失誤有可能造成安全事故。所以在設計中有了人機工程設計技術，它的目標就在考慮施工環(huán)境的前提下，怎么樣將機械產(chǎn)品最合乎人的操作習慣，盡量滿足人的舒適度，減少人的勞動強度，保證生產(chǎn)安全。比如合理的檔位高度和位置設計可以減少操作人員的強度以及避免操作失誤，保證操作人員的安全。

2礦山機械設計過程中應注意的幾個方面

首先，要強調(diào)以人為本的設計理念。以人為本是現(xiàn)代機械設計理念中很重要的一個方面。以人為本涉及到很多方面，例如噪音的消除、機械形態(tài)的柔和型、操作控制系統(tǒng)的安全性和操作起來的簡便性和舒適度。消除噪音是一個非常重要的方面，工作人員在一個充滿噪聲的環(huán)境里，不可能保持一個良好的工作狀態(tài)。操作工人極易出現(xiàn)錯誤操作而導致事故發(fā)生。因此在機械設計過程中，必須找到最合適的工作頻率，降低噪聲對工作人員的影響。除此之外，我國機械設計自動化程度比較低，很多都需要人工操作，因此有一個方便舒適的的操作系統(tǒng)很重要。其次，現(xiàn)代機械設計方法集先進性、智能性、系統(tǒng)性、動態(tài)性和綜合性等特點于一身。礦山機械的設計人員一定要清楚的掌握幾個數(shù)據(jù)，例如人體的一些生理指標，各個部位的尺寸等，還要了解礦山的一些基本知識等情況，設計出來的工作界面要簡潔大方，讓工作人員很好的操作，又能保持一種良好的情緒和工作狀態(tài)。

3結(jié)束語

篇2

我院建校前幾年由于師資力量有限，主要依賴兼職教師指導課程設計，這些兼職老師大多來自一本院校，他們時間有限，指導方法基本沿襲一本院校的指導方法，每天集中一兩個小時在教室集中指導，而三本學院的學生依耐性強，老師走后基本是放鴨子，因此抄襲現(xiàn)象特別嚴重。此外，在教學指導過程中也存在一系列問題，比如必須掌握的知識點、知識群、關鍵內(nèi)容都沒有明確，指導過程因老師而異，隨意性較大，標準不統(tǒng)一。因此，進一步規(guī)范課程設計的內(nèi)容、指導方法、達到的目標、必須掌握的知識點和知識群，顯然是提高實踐教學質(zhì)量的重要內(nèi)容和措施。后來隨著一些青年教師的引進，我們對機械設計課程設計的題目、應該完成的內(nèi)容及進度要求、考核方法等進行了一系列的研究與實踐，使學生達到掌握知識點的目的。

二、針對機械設計課程設計題目、指導方法，進度安排及考核方法進行改革

（一）設計題目的改革

以前兼職老師給的課程設計題目是多樣化的，鑒于我院學生的基本條件，我們把課程設計的題目統(tǒng)一標準化了，傳動方案也已經(jīng)給定，目的是讓學生熟悉課程設計的一般方法，掌握應該掌握的知識點，并對機械設計的理論課的知識加以鞏固，并不要求他們創(chuàng)新設計。其設計題目、初始條件和傳動方案如下：設計題目：帶式運輸機的傳動裝置；初始條件：帶式運輸機可運送谷物、型砂、碎礦石、煤等。兩班制工作，連續(xù)單向轉(zhuǎn)動，有輕微振動，輸送帶的速度允許誤差為±5%，使用期限為10年。卷筒與輸送帶間傳動效率96%，減速器批量生產(chǎn)。要求學生每人按學號順序依次選一組數(shù)據(jù)進行設計計算。

（二）指導方法改革

在課程設計之前，負責人對指導機械設計課程設計的老師集中在一起開個小會，對學生必須掌握的知識點、知識群、關鍵內(nèi)容都明確要求，要求指導老師每天的上午和下午至少在教室兩個小時，這樣學生有問題就能及時找到老師解決問題。還有學生課程設計進行到第一階段，尤其是課程設計的設計計算初步完成時候，要求指導老師對學生的計算數(shù)據(jù)進行初步的檢查，并要在草稿本上簽字，才可進行下一階段的工作。這樣就避免后面學生在畫草圖時候發(fā)現(xiàn)錯誤，又要反過來重新計算浪費大量的時間，并且可以避免了個別學生抄襲的現(xiàn)象。

（三）進度安排改革

以前兼職老師指導課程設計時候，一次把課程設計要求完成的內(nèi)容一個半天講完，這樣內(nèi)容太多，學生根本記不清楚。我們根據(jù)三本學生的特點，將機械設計課程設計分為六個階段。每個階段集中講解一次，學生按進度要求完成該完成的任務。第一階段，主要是動員和設計計算。學生在這一階段應該完成的內(nèi)容包括：選擇電動機；計算總傳動比和分配傳動比；傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算；傳動件計算；初算軸的最細處直徑；選擇聯(lián)軸器（型號、孔徑、孔長等）；初選滾動軸承及其相關參數(shù)，軸承蓋是否干涉等。要求學生按上述步驟嚴格進行，不要顛倒。第二階段是草圖繪制。設計計算完畢后，我們會帶學生到實驗室做一個減速器拆裝實驗，主要是對減速器有個感性的認識。然后在集中講解，其內(nèi)容包括：減速器的結(jié)構(gòu)；減速器的；設計裝配圖的準備；減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸；減速器裝配草圖設計；軸和鍵的強度校核，滾動軸承的壽命計算。第三階段是正式繪制裝配圖，在完成減速器裝配草圖后，校核軸、鍵強度及滾動軸承壽命無任何問題時，在此基礎上繼續(xù)完成裝配圖。要求注意兩個方面的設計：軸系零件的結(jié)構(gòu)設計；減速器箱體及附件的結(jié)構(gòu)設計。第四階段是裝配圖的檢查。給學生主要講解的內(nèi)容包括：檢查裝配草圖；標注主要尺寸與配合；編寫減速器的技術特性；編寫技術要求；零件編號；編制零件明細表及標題欄。第五階段是零件圖的繪制。零件工作圖是零件制造、檢驗和制定工藝規(guī)程的技術文件，應包括圖形、尺寸及其極限偏差、表面粗糙度、形位公差、技術要求等。零件圖從裝配圖上測繪下來，形狀應與裝配圖一致。第六階段是編寫說明書。說明書的編寫我們也把格式基本給學生，學生按照步驟把草稿整理成冊就可以了。機械設計課程設計總共安排了三周的時間，周末時間不計，具體的進度安排我們設計了一個表。（四）考核方法進行改革課程設計結(jié)束后，我們會現(xiàn)場答辯，在答辯時候，會先給個預成績，這個成績非常重要，因為通過答辯，可以看出學生對課程設計掌握的情況，是否有抄襲，一問就基本可以得到答案。最后結(jié)合學生交上來的課程設計說明書、裝配圖、零件圖給每個學生單獨評定優(yōu)、良、中、及格和不及格的成績等級。

三、結(jié)束語

篇3

根據(jù)上述教學目標，疲勞設計部分的教學邏輯應按照下述的順序進行：1．講解疲勞破壞發(fā)生的原因和破壞特征。這部分要首先舉一些發(fā)生疲勞破壞的實例來說明什么是疲勞破壞。比如軸在工作過程中，當一直受到徑向載荷作用時，軸的截面上將產(chǎn)生交變應力，在這種應力長時間作用下，軸將會產(chǎn)生疲勞斷裂。這時可以展示軸的疲勞斷裂截面圖，說明這個斷裂截面有哪些特征。2．講解材料的σ－N疲勞特性曲線圖。講解時要著重強調(diào)這個圖的含義，它是如何通過大量的試驗數(shù)據(jù)繪制出來的，講解這個曲線可以分成哪幾段，每一段各代表什么含義，講解為什么我們一般只重點關注有限壽命區(qū)中疲勞極限隨循環(huán)次數(shù)變化較大的這一部分，進而引出疲勞曲線方程。3．講解材料的σa－σm特性曲線。講這部分之前，一定要說明這個曲線和前面的σ－N疲勞特性曲線的關系，這里是學生最容易混淆的部分。應說明該曲線也是根據(jù)大量試驗數(shù)據(jù)描繪出來的，并說明曲線上幾個關鍵點的物理意義，講解該曲線的簡化方法有哪幾種，常用的簡化方法是哪一種，說明其原因。4．講解影響零件疲勞強度的因素。這部分重點講幾個影響系數(shù)，即：理論應力集中系數(shù)（kσ，kτ）、尺寸系數(shù)（εσ，ετ）、表面狀態(tài)系數(shù)（βσ、βτ）。關鍵是要講清楚什么叫應力集中，為何當應力集中現(xiàn)象產(chǎn)生時會降低疲勞強度，如何引入系數(shù)進行修正？什么叫尺寸系數(shù)，為何尺寸變大后疲勞強度會降低。什么叫表面狀態(tài)系數(shù)，為何要引入修正系數(shù)進行修正。5．講解零件的疲勞極限應力圖。說明極限應力圖其實就是σa－σm特性曲線，零件的σa－σm特性曲線與材料的σa－σm特性曲線的區(qū)別就在于，它以零件的形式出現(xiàn)時，已經(jīng)確定了幾何形狀、加工方法、尺寸、表面狀態(tài)等，因此必須考慮前面談到的三種修正系數(shù)，進而自然引出新的（零件）疲勞極限應力圖。6．講解零件的安全系數(shù)計算方法。這部分內(nèi)容是這一章的核心內(nèi)容。主要介紹圖解法和解析法求解安全系數(shù)這兩種方法。講解圖解法，一定要說清楚極限應力圖中的兩個區(qū)域（疲勞安全區(qū)、塑性安全區(qū)），說清楚當應力在這兩個區(qū)域中按照不同的應力增長方式變化，什么情況下發(fā)生疲勞破壞，什么時候發(fā)生塑性破壞，在此基礎上，再講解安全系數(shù)的兩種計算公式的推導過程。7．講解疲勞損傷的線性積累現(xiàn)象。首先舉例說明疲勞作用的線性積累過程，讓學生理解為什么每一次的疲勞作用都會對零件造成一定程度的損傷，接下來再介紹線性疲勞損傷積累假說，要求學生在理解的基礎上用自己的語言描述出來。按照上述的教學邏輯施教，將可以實現(xiàn)知識點上的連續(xù)性和相互關聯(lián)性，便于實施層層遞進的教學過程，方便學生學習和掌握。同時，講解過程中，除了強化原理解釋外，講解上述2—7部分時一定要配以相關的例題進行闡釋，以幫助學生更深入地理解。

二、疲勞設計部分兩個難點內(nèi)容的教學方法

從上述的分析中可以看出，疲勞設計這部分的教學內(nèi)容很多，確實存在著學生難以理解的現(xiàn)象。在此，筆者認為，學生對這部分知識最難懂的地方有兩個：一是兩個疲勞曲線圖的理解和應用，二是如何通過使用極限應力圖有效進行安全系數(shù)的計算。為了提高這兩個難點的教學效果，筆者采用以下的教學方法。

（一）材料的疲勞特性曲線教學方法

這部分內(nèi)容在講解時首先要談兩個實驗曲線。圖1是通過實驗測試建立的σ－N（或τ－N）疲勞特性曲線，圖2是通過實驗測試建立的σa－σm（τa－τm）疲勞特性曲線，這兩個曲線都是通過大量的實驗數(shù)據(jù)擬合得到的，是針對材料的疲勞性能所進行的標準化實驗而得到的，不涉及零件的問題。要講清楚實驗條件及這兩個曲線的物理意義。接下來應闡述通過對圖1的簡化而得到圖3的意義。講清楚圖3的分區(qū)，每個區(qū)域的物理意義。引入疲勞極限的概念。疲勞曲線上每一點所對應的應力σrN或τrN稱為疲勞極限，表示循環(huán)次數(shù)N下材料不發(fā)生疲勞破壞的應力最大值。鋼在受到彎曲、拉壓和扭轉(zhuǎn)剪切作用時的疲勞極限值不同，但疲勞曲線具有大致相似的形狀。對于機械設計問題，大部分材料處于AB段，這一區(qū)域中，疲勞曲線符合指數(shù)方程：σmrNN＝σmrN0＝CτmrNN＝τmrN0＝C′（1）由該公式出發(fā)解釋m、N0的物理意義及取值方法，講解循環(huán)特性r對疲勞曲線的影響規(guī)律（圖4）。通過這樣的講解，學生自然就能夠掌握圖3的來歷，也易于掌握其基本的內(nèi)在知識點。采用上述同樣的講解邏輯，可以建立圖2和圖5之間的關系。即圖5是通過對圖2的簡化而來的有關材料的標準化試驗曲線。表達的是在不同循環(huán)特性r的應力作用相同的次數(shù)N，材料的疲勞極限應力，在曲線上的每一點都是等壽命的，又稱為疲勞極限應力圖。該曲線上有三個關鍵點，分別為對稱循環(huán)點A（0，σ－1），脈動循環(huán)點B（σ0／2，σ0／2），靜強度極限點F（σB，0）。接下來要講解如何對圖5進行簡化，指出為何我們一般只采用圖6的簡化方法。至此，就可以完成疲勞強度極限應力圖的構(gòu)建過程，為下一步利用其進行有關安全系數(shù)的計算創(chuàng)造條件。

（二）零件的疲勞曲線及安全系數(shù)計算的教學方法

講這部分內(nèi)容時，首先要說明，前面介紹的疲勞特性曲線是針對材料進行的標準化實驗得到的，但對于一個具體的零件來說，其疲勞強度還會受到應力集中、加工方法、熱處理、尺寸大小、表面狀態(tài)、環(huán)境介質(zhì)、加載順序、工作頻率、加載速度等一系列因素的影響。其中應力集中、尺寸大小、表面狀態(tài)三項因素的影響最為突出。接下來講解機械零件的三種常見的應力增長方式，并以r＝σminσmax＝常數(shù)的增長方式講解安全系數(shù)的公式推導示范。機械零件的疲勞安全系數(shù)計算方法有兩種：一是圖解法，二是解析法。這兩種方法都是以圖7為依據(jù)進行推導而建立的。接下來要應用圖8的示意圖進行講解。如果有一個零件工作的應力狀態(tài)點在疲勞安全區(qū)的C點，當按照r＝常數(shù)進行應力增長時，將發(fā)生疲勞破壞。公式（4）—（7）具有同等的意義。因此，使用圖解法時，只要按照比例關系繪制出圖8，通過量取相應的線段長度，即可完成安全系數(shù)的求解過程。而當零件的工作應力點處于塑性安全區(qū)的某一點C1時，按照r＝常數(shù)進行應力增長時，將發(fā)生塑性破壞。至此，教學就完成了圖解法和解析法計算安全系數(shù)的講解。通過這樣的過程，學生將易于掌握整個過程的來龍去脈，實現(xiàn)在理解的基礎上的牢固掌握。

三、結(jié)束語

篇4

1.知識點的傳授和項目相結(jié)合。

知識點的傳授與項目相結(jié)合，有助于學生實施項目時，不存在知識點學習的困難或應用的障礙。項目中所涉及到的知識點應在課堂上提前介紹，依據(jù)學時的安排，調(diào)整知識點講授的廣度與深度。

2.項目選取和布置的注意點。

項目的選取范圍應覆蓋課程的重點內(nèi)容，可以通過一個大項目覆蓋所有重點內(nèi)容，也可通過幾個小項目涉及幾個重點內(nèi)容。項目的難易度適中，應使學生覺得項目有點難度但自己通過努力可以完成，這樣的項目是比較好的。項目的選題還需要與實際應用相關，有了應用背景，學生做項目的興趣度也會提升。項目布置時，應明確設計要求、設計任務和設計的關鍵點，這樣學生才會有的放矢，從而順利地完成項目。

3.項目分組的注意點。

小組規(guī)模是影響學生參與的一個重要變量，如果小組規(guī)模較大，部分學生的分工會出現(xiàn)重復或是任務不足，如果小組規(guī)模較小，組內(nèi)成員的任務過于繁重，有時導致項目不能順利完成。教師應設定小組規(guī)模的范圍（一般2~5人一組為宜），讓學生們自由組合。

4.鼓勵實驗測試和實物加工。

機械專業(yè)對學生的動手能力要求較高，實驗測試和實物加工是鍛煉學生動手能力的一個重要途徑。常常出現(xiàn)紙上設計的機構(gòu)，看起來合適，實際做起來是不合適的，因此在學生實施項目過程中，教師應鼓勵學生完成實驗測試和實物加工，從而檢驗機構(gòu)設計的合理性。

5.項目的考核。

項目的考核是檢驗學生完成項目的一個重要總結(jié)，項目的考核應包含設計文檔、口頭報告、實物或?qū)嶒炚故具@三部分。設計文檔鍛煉了學生總結(jié)設計過程的文字撰寫能力；口頭報告鍛煉了學生口頭匯報的能力，口頭報告還應包含教師和學生提問環(huán)節(jié)，檢驗學生的完成情況，鍛煉學生思考的能力；實物或?qū)嶒炚故局庇^地反映學生項目完成的效果，同時增強學生的動手能力。

二、項目驅(qū)動教學法在“電子精密機械設計”中的應用實例

下面以“陶瓷放電管全自動打印機”為例介紹如何開展項目驅(qū)動教學法。

1.知識點的講解。

由于陶瓷放電管全自動打印機涉及上料機構(gòu)、打印機構(gòu)、供墨機構(gòu)、傳動機構(gòu)（凸輪機構(gòu)）、下料機構(gòu)的設計，因此布置項目之前，教師應大概講解凸輪機構(gòu)、上料機構(gòu)、下料機構(gòu)、控制系統(tǒng)等相關章節(jié)，為學生的項目實施掃清未了解知識的障礙。

2.項目選取和布置的注意點。

“陶瓷放電管全自動打印機”項目與實際緊密聯(lián)系，難度適中，學生在了解了相關知識點后不會出現(xiàn)看到題目而不知所措的現(xiàn)象。接下來，教師應明確項目的要求。該項目要求學生完成打印機的整機設計，包括上料機構(gòu)、打印機構(gòu)、供墨機構(gòu)、傳動機構(gòu)（凸輪機構(gòu)）、下料機構(gòu)等的設計，使該設備滿足打印質(zhì)量要求，其中自動上料機構(gòu)保證放電管的供料率；打印機構(gòu)實現(xiàn)陶瓷放電管的打印，要求保證打印質(zhì)量；凸輪傳動機構(gòu)驅(qū)動打印機構(gòu)，使其完成打印任務；供墨裝置是為印章提供油墨的機構(gòu)，要保證油墨厚度均勻。教師還應指出項目實施的關鍵點，例如陶瓷放電管對自動上料的特殊要求：一方面該類放電管的形狀和尺寸使放電管在振動排料時出現(xiàn)多種姿態(tài)，給自動上料帶來一定難度，因此自動上料機構(gòu)的設計必須保證放電管的供料率。另一方面，放電管在振動料斗中的振動，會造成放電管之間的碰撞和摩擦，進而影響放電管的外觀甚至質(zhì)量，進而影響打印質(zhì)量，因此要優(yōu)化振動料斗的機構(gòu)以減少放電管間的碰撞和摩擦?！疤沾煞烹姽苋詣哟蛴C”是一個較為復雜的系統(tǒng)，因此需要向?qū)W生說明設計的要求和設計的關鍵點，同時鼓勵學生組隊合作完成，培養(yǎng)他們的團隊精神。

3.實物的加工和實驗測試。

要求依據(jù)設計圖紙，加工陶瓷放電管全自動打印機。加工之前可通過多次文檔報告或口頭報告，不斷改進設計，從而使得加工出來的實物是可行的，實物的完成會讓學生有成就感，讓他們對學習《電子精密機械設計》增添興趣。

4.項目的考核。

項目的考核綜合設計文檔、口頭報告、實物或?qū)嶒炚故具@三部分，分別占40%、30%和30%。設計文檔應注意規(guī)范性，圖紙是否規(guī)范、合理；文字描述是否正確、翔實；圖標是否清晰等等?？陬^報告應注意學生表述是否明朗、思路是否清晰，若發(fā)現(xiàn)學生的思路有誤，應及時糾正，防止后續(xù)工作的中斷。實物或?qū)嶒灥恼故臼浅晒钪苯拥捏w現(xiàn)，教師應對完成的實物或?qū)嶒灉y試提問，掌握學生從項目實施過程中遇到的關鍵問題，以及他們解決的思路。

三、結(jié)語

篇5

這種從理論到實訓實踐的傳統(tǒng)教學方法的最大弊端是課程理論性太強。由于學生專業(yè)基礎，工程基礎和知識基礎都不扎實，再加上現(xiàn)在高職學生的學習積極性普遍不高，造成學習起來很吃力。即使聽懂了也不知道怎樣才能應用到工程實踐上，怎樣去解決實際問題。為了提高學生的學習積極性，讓學生更能夠聽懂，達到更好的教學效果，很多人都在《機械設計基礎》課程原體系的基礎之上進行了教學改革研究。其課程改革綜合起來包括：整合課程內(nèi)容，拓寬知識面，增加信息量的改革1；采用精講多練、加強自學、分析討論三環(huán)節(jié)相結(jié)合，以啟發(fā)式教育為主的教學方法改革2；利用現(xiàn)代教學手段，增強教學的直觀性的改革3；重視實驗教學，使學生學有所用的改革4；搞好課程設計，培養(yǎng)學生的綜合技能的改革等等5。通過這些教學改革，教學效果得到了較大的提高。但并沒有擺脫從理論到實踐的框框，理論性太強，應用理論解決問題太少，學生學起來還是很吃力。

2.本教學改革的教學模式

本教學改革的基本要求是將從理論到實踐的傳統(tǒng)的《機械設計基礎》課程教學模式，轉(zhuǎn)變成以學生的設計項目做引導，整個教學過程都圍繞著學生要解決設計項目的實際問題來進行教學。其教學過程，就是一個學生要完成自己的設計項目，老師要通過教學，指導學生完成其設計項目的過程。而學生的設計項目的內(nèi)容就包含《機械設計基礎》教學目標的內(nèi)容。老師根據(jù)設計項目理論性的問題進行講解，對方法性的問題進行指導。學生通過自己的努力，去完成自己的設計項目，以這種方式最大程度地去完成《機械設計基礎》的教學任務和目標。具體來說學生的設計項目要包含有《機械設計基礎》課程中大多數(shù)的內(nèi)容。包括各種簡單運動機構(gòu)，如平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、間歇運動機構(gòu)等機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、種類、工作原理、設計計算方法及設計過程；包括各種傳動機構(gòu)，如帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動等傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、種類、工作原理、設計計算方法和設計過程；包括機械中的軸、軸承、聯(lián)軸器、離合器、彈簧、連接件等常見通用零件的結(jié)構(gòu)、種類、工作原理、設計計算方法和設計過程；包括有機械系統(tǒng)總體設計的設計原理和方法，如傳動方案的確定、原動機的選擇、總傳動比及各級傳動比的確定、傳動裝置的運動和動力參數(shù)的計算。雖然這個項目不可能把所有的機構(gòu)和零件都包括進去，但可通過老師的介紹，掌握大多數(shù)的設計原理和方法后，學生可根據(jù)自己的設計項目去選擇具體設計內(nèi)容。這種項目引導化的教學模式具體以以下步驟來完成：

3.教學模式的實施

（1）學生的設計項目我們給學生的設計項目就是設計一個簡單的將產(chǎn)品從一個地方轉(zhuǎn)到另一個地方的產(chǎn)品運送機。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖二所示。圖二設計項目簡圖這個設計項目幾乎包括了《機械設計基礎》課程中的大多數(shù)內(nèi)容，包括機械系統(tǒng)總體設計、帶傳動設計、齒輪設計、離合器設計、軸設計、工作機的機構(gòu)設計、連接的鍵設計、軸承選擇設計、螺釘選擇設計等。學生把這個項目設計出來后，《機械設計基礎》中要掌握的內(nèi)容都掌握了。我們不主張分組進行設計，而是每個學生都給這樣的機器產(chǎn)品項目設計，但每個學生工作機的運動參數(shù)，如功率、轉(zhuǎn)速、工作機工作的方式不一樣。這樣每個學生都要去完成自己的設計項目，都學到了機械設計的原理和方法，避免了吃大鍋飯的現(xiàn)象。（2）學生的知識儲備學生拿到設計項目后，開初由于沒有知識儲備是不能完成設計項目的，需要老師進行教學，使學生有足夠的知識儲備后才能進行相關的設計。如學生獲得的設計項目，都含有工作機的機構(gòu)設計，傳動設計中的帶傳動設計、齒輪設計，輸入和輸出軸的設計，軸輪連接的鍵設計，離合器設計等等設計。老師在進行教學時，先進行各種類型設計的知識介紹，讓學生先進行知識的鋪墊，理解和掌握了這些知識后，才進行后續(xù)相關設計。比如，在完成工作機的設計時，老師先圍繞學生要完成的工作機的機構(gòu)設計，介紹各種機構(gòu)的組成、材料、分類、工作原理、設計原理、設計方法和設計過程，讓學生了解和掌握了這方面的知識后，以進行自己的機構(gòu)設計。再比如，在完成帶傳動和齒輪傳動的設計時，老師也先圍繞學生要完成的帶傳動和齒輪傳動，介紹各種帶傳動和齒輪傳動的組成、材料、分類、工作原理、設計原理、設計方法和設計過程，讓學生了解和掌握了這方面的知識后，學生也才能進行自己的傳動設計。其他的設計內(nèi)容的知識儲備也按照這種方法來完成。這樣學生就可以知道自己的設計內(nèi)容用什么原理和方法去完成，學的知識究竟用來干啥，用來怎樣解決具體問題。（3）學生設計內(nèi)容的選擇學生通過老師對項目中的每個內(nèi)容進行講解后，就掌握了這方面的知識，就可以選擇這方面的知識去解決自己的問題。比如老師講解了機械系統(tǒng)總體設計的設計原理和方法后，學生就可以進行總的傳動方案的設計、原動機的選擇設計、總傳動比及各級傳動比的確定、傳動裝置的運動和動力參數(shù)的計算，確定出該項目機器的各基本參數(shù)。又比如老師講解了帶傳動的工作原理、設計原理和設計方法后，學生根據(jù)自己項目的要求選擇自己所需要的帶傳動的種類，進而進行具體的帶傳動設計。再比如，老師講解完了機構(gòu)的種類、工作原理和設計原理后，學生就可以根據(jù)自己的設計項目的工作方式和特點，選擇符合自己工作機要求的運動機構(gòu)，進而進行相應的運動機構(gòu)的設計。（4）學生完成自己的設計項目學生選擇出了符合自己項目工作特點的設計原理和方法后，就可以進行自己的具體設計。包括系統(tǒng)總體設計、帶傳動設計，齒輪設計、各軸設計、連接鍵設計、軸承選擇設計、離合器設計等等的設計。主要是要完成其設計過程，計算出各零件相應的尺寸參數(shù)，進行各尺寸的校核，畫出相應的設計零件的零件圖，最后寫出一部完整的、符合要求的設計說明書。學生在完成設計過程中，可以按照老師介紹的方法和過程來完成，也可以通過查閱資料，用不同的方法來完成，也可以相互討論來完成，但最終要獨立完成自己的設計說明書。（5）學生對自己的設計進行闡述、答辯學生的設計說明書完成后，可以通過主動申請或老師指定同學來進行闡述、答辯。闡述是說明自己的設計是采用什么設計思路完成的，整體和每個具體機構(gòu)和零件是怎樣進行設計的，采用的設計原理和設計方法是什么，最后達到了什么效果，還有哪些不足需要改進的地方等等。答辯是學生對自己的設計進行闡述后，學生和老師都可以根據(jù)他的設計過程、原理和方法提出各種問題，讓他進行解答。這樣，通過學生的闡述和答辯后，更加鞏固了所學的理論和設計方面的知識，了解了自己哪方面需要進行改進，還需要增加哪些方面的知識，怎樣改進可以達到更好的設計效果。雖然不可能每個同學都進行答辯，但參加的同學越多越好。（6）老師的點評與打分同學完成闡述和答辯后，老師都要對同學的設計、闡述和答辯進行點評，指出哪些方面是搞得好的，哪些方面需要進行改進，采用哪種方案可以獲得更好的效果等等。最后根據(jù)每個同學的設計的情況和效果進行評價，評價結(jié)果作為期末成績的主要依據(jù)。

4.效果分析

(1)改變了傳統(tǒng)教學的弊端本教學的項目化引導的教學改革模式，實施的是一種從學生獲得設計項目，到老師指導學生完成項目，再到學生具體完成設計項目，最后到學生描述自己的設計項目的過程。整個教學過程就是圍繞著學生要解決設計項目的實際問題來進行的過程，就是學生要完成自己設計項目的知識準備的過程，就是一個老師要指導，學生要具體完成自己的設計項目的設計過程，就是一個有目標的有的放矢的過程。這就很大程度地改變了傳統(tǒng)《機械設計基礎》課程的空洞的理論教學模式，學生學起來就沒有這樣枯燥，會更感興趣，就會有更好的效果。(2)改變了傳統(tǒng)的學習弊端本教學改革模式改變了以老師講解為主，學生在課堂上聽老師講解為輔的這種傳統(tǒng)的學生被動的學習方式，而是以學生的設計項目來引導，具體的設計實踐來帶動學生的學習方式。這樣學生的整個學習過程就是要具體去完成自己的設計的過程，就是一個有的放矢的過程。這樣的學習就容易達到比較好的效果。(3)學生的作業(yè)達到了更好的效果本教改模式改變了傳統(tǒng)的老師課后布置作業(yè)的為作業(yè)而作業(yè)的作業(yè)方式，而是將完成老師布置的設計項目作為每個學生的作業(yè)。項目完成的過程，就是作業(yè)完成的過程。在完成自己設計項目的過程中，涉及到的知識問題和方法問題，學生可以去查資料，去相互討論，去問老師。這種邊設計邊掌握相關知識，邊設計邊進行知識積累，邊設計邊完成自己的“作業(yè)”的作業(yè)形式，更能達到知識的鞏固的作用，更能達到作業(yè)效果。（4）達到了更好的實訓實踐效果本教改模式改變了傳統(tǒng)的理論課上完后，單獨進行課程設計的實訓實踐體系，將課程設計的內(nèi)容，融合到了教學過程中。這種上課開始就將設計的實訓實踐項目交給學生，讓實訓實踐過程在整個教學過程中完成，將實訓實踐和理論教學有機的結(jié)合起來的教學過程，更能體現(xiàn)在實踐中完成理論的學習，更能實現(xiàn)理論和實踐的統(tǒng)一，更能達到更好的實訓效果和教學效果。

5結(jié)束語

篇6

CAD軟件擁有二維和三維繪圖的功能,但是設計人員更加偏愛三維設計,主要是它的效率高,速度快,成本低。主要表現(xiàn)在三個方面:首先,機械設計效率提高,周期變短。機械設計的零件需要在反復的設計失敗和錯誤中不斷進步和完善。比如,在零件需要配合設計時,為了保證零件能精確配合,可以用三維軟件同時設計兩個零件進行裝配,避免單獨設計引起的裝配失敗,三維技術能有效完成零件配合設計,當設計配合不合理時只需要對零件部分做微小的改變,零件的大部分信息沒有發(fā)生變化。另外,CAD具備變型設計的功能,能將不同零件部分進行重構(gòu),設計一個不同的產(chǎn)品。如此,CAD技術能大幅減少設計時間,提高生產(chǎn)效率。其次,在CAD中裝配零件方便直觀。該功能能監(jiān)測到靜態(tài)和動態(tài)下,零件之間是否發(fā)生干涉或者在運動過程中是否出現(xiàn)碰撞,從而及時對設計方案進行更改,運用不同的裝配關系進行實驗裝配,CAD軟件中的資源管理器能有效記錄裝配路徑,如果裝配不正確,能直觀顯示裝配不合格的位置,同時軟件還具有隱藏功能,將部分零件隱藏,能清晰的看到內(nèi)部結(jié)構(gòu)的裝配及運動情況。另外軟件還能進行運動演示,將靜態(tài)和動態(tài)配合下無法發(fā)現(xiàn)的問題在運動中進行檢測,觀察是否跟其他部位產(chǎn)生干涉,保證零件設計的正確性,避免零件未經(jīng)過周密的論證生產(chǎn)出來導致報廢。最后,提高產(chǎn)品質(zhì)量,提升競爭力。機械設計產(chǎn)品與CAD技術結(jié)合,能提升設計者的設計思路,能進行干涉檢查,受力分析,產(chǎn)品優(yōu)化提高設計質(zhì)量。另外,現(xiàn)在CAD軟件都具備了較好的在線加工能力,利用CAM進行零件加工,能保證產(chǎn)品跟設計圖樣的一致性,保證產(chǎn)品質(zhì)量。

2在機械設計中常用的CAD功能

第一,CAD實體建模。目前,CAD建模最主要的有三種方式,實體、表面、線框。比如在AUTOCAD中提供了多種實體建模方式,最基本的有立方體、圓球體、柱體、錐體等。一般零件都可以通過這些模塊進行結(jié)構(gòu)分析,設計時,對基本造型進行分解分析,然后采用布爾運算對零件進行三維造型。另外,零件三維實體建立后,調(diào)用運動分析模塊對零件功能進行分析。對于零件裝配,可以通過采用三維編輯功能,讓零件按坐標要求進行裝配,完成設計任務。第二,集成制造。科學技術的不斷進步,CAD軟件也在不斷發(fā)展和強大,制造向數(shù)控化方向發(fā)展,設計向計算機方向發(fā)展,CAM/CAE也正在向計算機方向發(fā)展。一個完整的CAD/CAM軟件集成了三維造型、圖形編輯、曲面造型、仿真加工、受力分析、在線加工等的功能。這些模塊的運行都是建立在全面的工程數(shù)據(jù)庫基礎上的。第三,機械設計CAE軟件的發(fā)展。CAE軟件主要是承擔后期分析處理的任務,解決零件設計是否合理。比如產(chǎn)品零件結(jié)構(gòu)是否優(yōu)化,受力分析是否合理,運動特性分析,靜態(tài)和動態(tài)特性分析等等。

3CAD技術在機械設計中的發(fā)展方向

篇7

化工實訓類教學設備的使用與實際的化工裝置運行具有很大的相似性，也會對裝置的溫度、壓力、流量等操作參數(shù)進行測量和監(jiān)控，為保證裝置的平穩(wěn)安全運行，設計化工實訓類教學設備時，通常也會引鎖裝置、鎖定裝置和報警裝置，設置系統(tǒng)操作時的溫度、壓力和流量等的波動范圍，對其參數(shù)設定進行鎖定，同時將溫度、壓力和流量進行關聯(lián)，確保整個裝置的各種操作參數(shù)在安全的范圍內(nèi)，一旦情況出現(xiàn)異常，啟動報警裝置同時依靠聯(lián)鎖裝置停機或停車，防止事故的發(fā)生?；嵱栴惤虒W設備中平臺欄桿類設備的安全要求化工實訓類教學裝置中通常會用到模仿工廠情景的平臺欄桿、斜梯和直梯，在國標GB21476—2008中并未對這類設備提出明確的安全要求。此類固定式鋼梯及平臺的設計，在滿足裝置對場地要求的同時，可參照工業(yè)標準進行相關設計。其強度的校核可根據(jù)GB50017—2003《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》進行，其安全要求應參照GB17888.1～17888.4—2008《機械安全進入機械的固定設施》和GB4053.1～4053.3—2008《固定式鋼梯及平臺安全要求》進行安全設計。

2GB21748—2008《教學儀器設備安全要求儀

器和零部件的基本要求》中對教學儀器設備的機械性能提出了相應的附加要求閥門的安全要求閥門的選材必須以現(xiàn)行的國家標準為依據(jù)，從而保證材料和結(jié)構(gòu)形式的可靠性。為保障閥門在長期使用過程中的旋轉(zhuǎn)靈活和開關可靠，應對閥門的旋轉(zhuǎn)部件做好防護。涉及對壓力需嚴格控制的化工教學設備，相關設備上應設置安全閥、減壓閥等泄壓裝置，且安全閥、減壓閥等安全裝置的安全設定值應定期進行校驗，保證此類閥門調(diào)節(jié)功能的有效性。設備外觀、設備布置和管線配管的安全要求在人員可能接近的金屬制件、控制柜、抽屜、結(jié)構(gòu)和組件上不應有銳角、凸出部位、銳角邊、刺、粗糙的表面和飛邊等，在設備制造的技術要求中須明確毛刺、銳角、毛邊的處理措施?；嵱栴惤虒W裝置一般都需要進行與化工廠類似的設備布置和管線配管設計，故而在設備布置和管線配管時，一方面要考慮設備布置和管線安裝的穩(wěn)固性，另一方面也要考慮人員進入操作區(qū)域的安全性，減少外伸和凸出的部件或盡量將外伸和凸出的部件布置在不會對人員造成傷害的區(qū)域。配管在考慮工藝流程走向的同時，也要考慮避免對人員行進和操作的干擾，降低人員與管線發(fā)生碰撞、刮擦的可能性。在無法避免上述可能的危險情況時，應在產(chǎn)品的操作說明書中要求操作人員穿戴安全帽、防滑工作鞋等安全防護用品。轉(zhuǎn)動設備防護裝置的安全要求機械產(chǎn)品上高速運轉(zhuǎn)的傳動機構(gòu)，應使用使人體不能直接進入危險區(qū)的防護罩。對于設備上外露的齒輪、風扇、皮帶、支撐架或其他往復運動的、旋轉(zhuǎn)的、傳動和活動的部件都應設有充分的安全防護罩。在易產(chǎn)生碎片或塵埃和可能有飛甩物存在的情況下，應設有防護罩（網(wǎng)）、吸塵裝置及回跳保險，防護罩的密度應能使飛甩物不能通過。緊固件的安全要求化工實訓類教學設備中法蘭、閥門、設備支撐件等以螺栓連接為主，螺栓、螺母等緊固件的選擇應盡可能選用標準件。按照GB21748—2008《教學儀器設備安全要求儀器和零部件的基本要求》的規(guī)定，化工實訓類教學設備中緊固件的防松方式一般選用彈簧墊圈、鎖緊墊圈和鎖緊螺母。對于預期不會經(jīng)常拆卸的地方選用鎖緊螺母代替彈簧墊圈，需要經(jīng)常拆卸且?guī)菽傅牡胤綇椈蓧|圈使用較多，而對于有螺栓或螺釘且不使用螺母的地方多用彈簧墊圈和鎖緊墊圈。在一般應用中，螺釘或螺栓的最少旋入量要等于螺桿上部帶螺紋部分的名義直徑；在高應力狀態(tài)下應用時，螺釘或螺栓的最少選入量應等于螺桿上部帶螺紋部分的名義直徑的1.5倍。

3結(jié)論

篇8

1.1理論基礎與學習習慣

“中職本科”是目前部分應用型本科招收的一類本科學生。經(jīng)過兩年的教學實踐和大量的課外接觸，該部分學生理論基礎較差，大多是初中畢業(yè)，且對初中基礎知識的理解也很有限，日常學習自律性不強，對于課程內(nèi)容總是淺嘗則止，自信心不強，由于之前的學習習慣不好，大多數(shù)學生沒有獨立學習的習慣，課堂氛圍較活躍，對于基礎理論缺少興趣，偏愛實踐操作，這與之前所受教育有很大關系。高校“普通本科”的教學方式、教學內(nèi)容均不適合“中職本科”學生，造成大多同學學習一年后收獲少、自信心喪失、學習興趣減弱。學生不愛動腦思考，覺得“設計”離自己十分遙遠。

1.2教學方法與教學效果

由于目前全國并沒有專門的“中職本科”高校，“中職本科”只是普通高校培養(yǎng)的一類對象。普通高校的教師上課由于教學對象不單單是“中職本科”，同時兼有“普通本科”或“高職本科”，故很難劃清界限。教學上按照經(jīng)驗講述原理多，主要按照普本教材章節(jié)進行理論講授，效果并不理想。近年來由于多媒體技術的發(fā)展，多媒體素材與教材的結(jié)合占據(jù)了課堂，相比之前的純理論教學和課程設計在教學效果上有所改善，但對“中職本科”的學生來講，還遠遠不夠。

1.3培養(yǎng)目標與教學內(nèi)容

目前而言，“中職本科”的培養(yǎng)目標主要被定位為職業(yè)教育，要求學生具有理論聯(lián)系實際、分析問題和解決問題的能力，尤其是工程實踐能力的培養(yǎng)。而實際教學內(nèi)容卻與此完全脫節(jié)。實驗實踐內(nèi)容并沒能有效結(jié)合，驗證性實驗的偏多，動手操作的較少，和課程銜接不到位，顯然不適合目前的“中職本科”教育。課程設計題目多為經(jīng)典的帶式運輸機減速器的設計，只有少數(shù)同學能按照手冊完成設計，但是這么算卻說不清楚，學生一頭霧水，并不能真正理解其中的方法。

1.4成績考核

成績考核仍然以主要期末測試為主，平時成績和實驗成績?yōu)檩o。形成了“高分低能”的社會現(xiàn)象。而“中職本科”的培養(yǎng)目標則要求學生具有理論聯(lián)系實際、分析問題和解決問題的能力,尤其是工程實踐能力的培養(yǎng)。因此對于這部分的考核也該在成績考核中占有較大的比重。我們制定的改革思路是：教學內(nèi)容以行業(yè)崗位上的知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)以及生產(chǎn)實際需要為目標,以解決工程實際設計問題為指導。

2教學方法改革探索

經(jīng)過對“中職本科”生源中職階段培養(yǎng)方案、教學體系、及學生個人情況的調(diào)研，可以從以下幾個方面改善學生的學習習慣，提高“中職本科”學生學習《機械設計基礎》這門課程的教學效果：

2.1框圖法教學，整合知識體系

整理總結(jié)《機械設計基礎》中的核心知識點，自編校內(nèi)講義或教材，結(jié)合一個綜合實例，如蜂窩煤壓制機、機床C6140主軸箱，以機構(gòu)、傳動、零件三大部分為主線，制作框圖，幫助學生快速、直觀地理解整個機械設計基礎的知識體系，由此知識體系展開教學單元。圍繞綜合實例，進行詳細的分析講解，講解內(nèi)容時重點把握能讓學生了解典型機械或結(jié)構(gòu)的設計思想、理解裝配要點、掌握分析故障和維修。

2.2模型演示教學法

采用玩具激勵法（機構(gòu)部分可以拆裝模型，觀察機構(gòu)運動、計算實際的自由度、繪制機構(gòu)運動簡圖），來改善教學效果，提高學生學習本門課的興趣。慧魚組合模型可以應用于教學課堂，讓學生在驗證理論知識的同時，實現(xiàn)理論和動手實踐的統(tǒng)一。通過對模型的研究與分析，啟發(fā)學生對《機械設計基礎》的認識，并能培養(yǎng)學生獨立分析和自己查閱學習資料的能力。既滿足了學生愛玩的天性，又學到了知識。

2.3設計軟件在機械設計基礎教學中的應用

隨著計算機技術的飛速發(fā)展，可使用Solidworks等機械設計類軟件在《機械設計基礎》的課堂上結(jié)合典型設備進行建模、模擬裝配、指導學生做一些簡單的分析，或結(jié)合實驗室的試驗臺，教師建立虛擬實驗模型庫，課后學生可以利用該模型庫進行學習建模、裝配、分析，幫助學生更好地理解復雜的機械系統(tǒng)。除了大型的常用的機械設計軟件CAD、solidworks，網(wǎng)上有大量機械設計小軟件，還有一些企業(yè)應用的機械設計軟件，該類軟件界面簡單，操作方便，可以幫助學生計算參數(shù)，不需理解繁雜的公式及理論推導，教學中，指導學生應用此類軟件，相當于為學生提供了一種工具，幫助學生理解機械零件的一些參數(shù)，提高學生的學習熱情，為學生日后實際工作應用打下一定的基礎。

2.4項目教學代替章節(jié)學習

教學內(nèi)容及順序調(diào)整：分四大部分，均為先通過先講整體一個實例，再拆分講解，類似于項目教學，使學生更容易理解各部分。機構(gòu)部分：連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)，通過參觀實驗室機構(gòu)展臺通識，以分析玩具的機構(gòu)組成和原理，帶動學習的積極性，拆裝，分析，計算。機械傳動部分：帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動，通過玩具模型講解幾種傳動的特點，再分別介紹具體知識點，輕參數(shù)、重結(jié)構(gòu)，輕計算、重原理。機械零件部分：齒輪、軸、軸承、聯(lián)軸器、彈簧等，本部分設計先以減速器原理講解為起點，通過動畫和實驗拆裝，逐步進入理論學習。增加機械維修工具、量具部分內(nèi)容，學生應該進行系統(tǒng)學習。能在實踐和工作中更快地進入角色。

2.5實踐、設計成績考核替代期末考核

“普通本科”的專業(yè)基礎課考核多以期末測試為主，以遼寧科技學院目前而言，平時成績占30%，期末卷面測試占70%。這種測試并不能真實地體現(xiàn)學生的水平，尤其是對“中職本科”的學生。因此，本文認為對于“中職本科”的《機械設計基礎》，應以實踐考核替代目前的期末卷面測試。

2.6建立班級學習QQ群和微信群

建立班級學習QQ群和微信群，改善師生關系，方便課后復習答疑，溝通情感，討論問題。90后的學生幾乎人人上網(wǎng)，網(wǎng)上的教學及互動不容忽視，以往的網(wǎng)上教學多為網(wǎng)上精品課或論壇，對于不愛學習的學生難以調(diào)動其積極性，因此，以學生最容易接受的方式去指導和教學不失為教改的一個重要環(huán)節(jié)。

3結(jié)語

篇9

機械設計節(jié)能原理又稱之為平衡節(jié)能原理，平衡理念是節(jié)能設計的主要指導思想。機械節(jié)能設計應當從改進動力源、減小摩擦、功率匹配節(jié)能這三個方面入手，充分考慮機械設備在實際應用中所存在的能耗問題，盡量在設計環(huán)節(jié)就加以改善，從源頭上減少能源的浪費。

1.動力源動力源通常指的是機械設備的發(fā)動機，在節(jié)能設計的過程中要求盡量的減少發(fā)動機的輸入功率，同時盡可能增大其輸出功率，簡單的說就是提高機械設備電能與動能、勢能、熱能等的轉(zhuǎn)化率。在實際的應用中這一設計理念體現(xiàn)在機械設備的啟動、減速停止這兩個階段中。例如，在停止設備的動力輸入之后由于慣性的因素機械設備還會運行一小會兒，通過合理的設計將這一部分動能或者勢能儲存起來，在機械需要發(fā)動的時候提供一部分初始動力。

2.在設計過程中減小摩擦發(fā)動機所產(chǎn)生的動力必須通過齒輪、動力傳送柱、動力傳動帶等傳遞給機械設備需要作用的部位，在這個過程中難以避免的會產(chǎn)生摩擦，損失一部分動能。因此，需要在設計的過程中盡量較小各個組件之間的摩擦。例如，在“機械手”的設計環(huán)節(jié)，對于其關節(jié)處都會采用光滑的圓柱、軸承和液壓柱進行連接，同時在使用的過程中還會定期的用油進行。目的就是為了減少機械設備活動處的摩擦，減少動力的損失。

3.功率匹配節(jié)能，合理運用節(jié)能合理的分析不同應用環(huán)境下所需要的功率大小，有依據(jù)的設計機械設備的標準功率。例如，飲品加工傳動帶所需的功率就遠遠小于裝卸工廠所用的傳動帶的功率。為了節(jié)約機械的購買費用還可以利用汽車發(fā)動機的原理，設置不同的檔位，根據(jù)實際功率需求進行調(diào)節(jié)。

二、機械設計能源浪費的原因

1.缺乏節(jié)能設計理念傳統(tǒng)的機械設計理念是盡可能的提高機械設備的生產(chǎn)能力，設計人員在設計的過程中首先考慮到的就是如何提高機械設備的載重量、運轉(zhuǎn)速度等，其次便是機械設備的穩(wěn)定性和可靠性，完全忽略了節(jié)能設計，甚至為了提高之前的兩方面性能而使得設計能耗更高。

2.設計人員專業(yè)水平低機械設計工作都是由專門的設計人員完成的，部分設計人員的理論知識匱乏，固步自封、不愿意學習新的知識，導致與先進的新型設計方式脫節(jié)。同時，很多設計人員長期忙于設計工作，不愿意深入基層考察設備的使用情況，導致理論脫離實踐，設計出的機械設備不具有可實現(xiàn)性。

3.技術水平無法滿足設計需要受到現(xiàn)有技術水平的限制很多設計思想很難得到實現(xiàn)，即使勉強得以實現(xiàn)也會大大增加機械設備的制造成本。所以，處于經(jīng)濟效益的角度考慮，很多機械制造商并不愿意完全按照設計要求引入相應的節(jié)能技術。

三、如何做好機械設計節(jié)能

1.選用環(huán)保型材料和環(huán)保型發(fā)動機從設計環(huán)節(jié)入手，在滿足設計要求時，優(yōu)先選取環(huán)保型的材料，材料盡量能夠做到可回收、易處理、無污染。發(fā)動機是機械設備的主要污染源之一，對減少污染物排放具有重要的意義，比如可以選用環(huán)保型水冷增壓柴油機作為發(fā)動機，此發(fā)動機具有油耗低、排放低、使用壽命長等優(yōu)勢，條件允許的話，電控高性能長壽命節(jié)能型發(fā)動機也是不錯的選擇。

2.電子控制系統(tǒng)的精確化控制利用電子計算機和無線網(wǎng)組成的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對機械的精準控制是機械節(jié)能的又一項措施。智能化終端可以依據(jù)設定的程序?qū)C械的運行情況實行實時監(jiān)控，做出智能化判斷，控制發(fā)動機的輸出功率等，以達到減少消耗的最佳標準，同時，其自我檢測還能及時發(fā)現(xiàn)、處理問題，延長機械的使用壽命。

3.做好液壓系統(tǒng)的清潔和防滲漏工作液壓系統(tǒng)的污濁物加快機械設備的磨損和腐蝕，液壓系統(tǒng)滲漏直接浪費了寶貴的資源，因此，機械液壓系統(tǒng)也是機械節(jié)能設計時要重點考慮的問題之一。比如，加裝一個高效率、高精準度的過濾裝置就可以過濾掉大部分摻雜物，降低雜物與機械的物理磨損。采用防滲透的新材料或改變零部件結(jié)構(gòu)，如密封的銷軸等防止?jié)B漏。

4.引入新的技術機械設計節(jié)能的實現(xiàn)離不開技術的支持，在設計的過程中不能脫離實際的技術發(fā)展水平。但是，又不能完全禁錮設計思想，要大膽的進行創(chuàng)新與嘗試，積極的將各種先進的新型技術應用到設計中去。例如，利用太陽能發(fā)電技術為機械設備提供動力，再外加傳統(tǒng)的動力系統(tǒng)以備不時之需，特別是對于小型機械設備，具有很強的可操作性。

四、結(jié)語

篇10

一、自動化技術創(chuàng)新在機械設計中的應用

不斷的將機械產(chǎn)品的創(chuàng)新能力優(yōu)化與提高，與國家、機械領域的企業(yè)單位發(fā)展與生存有著密切的聯(lián)系。在美國，相關的機械工程的設計委員會制定了2005年到2030年的有限資助計劃領域中，將機械創(chuàng)新設計作為重要的資助之一；另外，機械個性化的發(fā)展趨勢以及機械市場的復雜多變也要求了企業(yè)需要在機械設計當中不斷的更新、設計，迎合市場的需要，而自動化技術創(chuàng)新的運用是確保企業(yè)能夠在第一時間內(nèi)研發(fā)出迎合市場需求的產(chǎn)品的有利武器。因此，對于21世紀的機械工程設計學科來說，創(chuàng)新性與快速性就成為企業(yè)是否能夠適應市場需要、社會發(fā)展的關鍵所在。在機械產(chǎn)品概念設計的初期階段，也就是原理方案的設計當中決定了產(chǎn)品是否具備創(chuàng)新性。

對于機械產(chǎn)品的設計概念來說，主要是設計到了人們的創(chuàng)新思維，也可以看成為人腦抽象與形象思維綜合運用的一種結(jié)果。當然也受到了人們創(chuàng)新思維以及知識積累的局限。人們進行機械創(chuàng)新設計時，具有很大的隨機性，并不能夠確保想要的設計，同時兼具創(chuàng)新性的方案能夠在一定的時間段之內(nèi)得出。因此，想要在第一時間內(nèi)設計出滿足市場需求、能夠占據(jù)市場的產(chǎn)品，存在一定的困難局限性，也是不太現(xiàn)實的問題，因此，在機械產(chǎn)品的創(chuàng)新迅速實現(xiàn)過程中，基于計算機化的創(chuàng)新就是非常有效的方法之一。

從廣義的機構(gòu)學的教學來看，對于機電一體化系統(tǒng)（包含了機、電、液與控制等等），都可以將其看成為兩個組成部分——廣義的傳動機構(gòu)與傳動載體。而對于創(chuàng)新機電一體化系統(tǒng)的方案，就在于創(chuàng)新廣義機構(gòu)。因此，筆者在本文當中針對機械設計當中自動化技術創(chuàng)新的運用提出了一套機械系統(tǒng)創(chuàng)新設計以及自動化的方案（基于三維平臺，以下所述都是基于三維平臺）。

二、機械設計與自動化體系

對于上述中的復雜機械系統(tǒng)進行創(chuàng)新設計以及對于機械相應的自動化系統(tǒng)的組成方面，主要是以下：兩種具有較強的獲得創(chuàng)新性設計方案的能力的、在計算機化方法當中適合于機械系統(tǒng)創(chuàng)新設計當中較為復雜的方案；直接支持產(chǎn)品設計方案的三維虛擬樣機裝配與仿真的自動化建模過程，能自動化地對創(chuàng)成的復雜機械系統(tǒng)符號方案進行仿真、建模以及裝配。而快速與創(chuàng)新則是其最大優(yōu)點。

對于初期機械設計概念的這一階段放縱，主要通過自動化系統(tǒng)為創(chuàng)新設計提供兩套方案：其一，基于機械設計的基本規(guī)則而采用的創(chuàng)新設計方案；其二，創(chuàng)新方案的功能改良分解以及重組?？紤]到這兩種系統(tǒng)設計在方案的產(chǎn)生原理上都是采用的符號形式將最終的方案列出。而對于機械概念設計的初期階段的使用符號的方案，機械自動化則會將方案進一步的分解成為機構(gòu)的基本形式以及相互的連接這兩個方面。在進行識別基本的機構(gòu)方法選取上可以考慮到進行運動分析，從而將內(nèi)部各個構(gòu)件運動時所產(chǎn)生的分析數(shù)據(jù)展示出來。為了將開發(fā)機械產(chǎn)品的速度進一步提高，就能夠使用面向?qū)ο蟮募夹g來進行基本機構(gòu)的設計。然后，三維平臺進行的二次開發(fā)，在采用的措施當中選擇特征控制參數(shù)、數(shù)據(jù)庫驅(qū)動等等，對于整體的基本機構(gòu)三維造型設計，能夠使用少量特征控制參數(shù)對其進行驅(qū)動。能夠良好的解決基本機構(gòu)虛擬建模的問題。

在機械領域當中，對于剛度、美學的等方面都有著很高的要求，因此為了滿足機械運動剛度以及美學，可以最優(yōu)的布局算法能夠考慮到基本機構(gòu)所占據(jù)的空間以及連接關系，從而基本機構(gòu)在空間當中的位置進行確定，從而可以將機械系統(tǒng)空間限制到最小的占有空間。對于裝配方案“后臺預置”的借用，對于基本機構(gòu)的運動分析數(shù)據(jù)以及布局結(jié)構(gòu)的參照，則能夠在特定的布局空間當中放置好虛擬的模型。連續(xù)的變化驅(qū)動構(gòu)件的位置，在概念設計當中使用符號方案的設計，就能夠得到其三維虛擬樣機（復雜機械系統(tǒng)）。