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第1篇：機械設(shè)計及原理范文

關(guān)鍵詞：機械原理；機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計；應(yīng)用；案例

設(shè)計是把各種先進科學(xué)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的一種方法和手段，是人類征服自然改造世界的基本活動之一，是人們?yōu)闈M足一定的需求而進行的一種創(chuàng)造性活動的實踐過程。就機械設(shè)計而言，它是從給定的合理的目標參數(shù)出發(fā)通過各種手段和方法創(chuàng)作出一個所需的優(yōu)化的機器或機構(gòu)的過程。機械設(shè)計理論和方法是隨著人類無止休的需求及科學(xué)技術(shù)的進步而發(fā)展和成熟的。近幾十年來電子技術(shù)、信息技術(shù)、計算機技術(shù)的突飛猛進讓機械設(shè)計發(fā)生了翻天覆地的變化，出現(xiàn)了有限元分析、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、計算機輔助設(shè)計等新方法，使設(shè)計質(zhì)量和速度有很大提高。作為將來的機械工程師十分有必要了解機械設(shè)計理論和方法的發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀、未來發(fā)展趨勢，熟悉和掌握現(xiàn)代機械設(shè)計方法，應(yīng)用于實際[1]。

一、機械設(shè)計原理概述

機械設(shè)計理論與方法論是關(guān)于機械設(shè)計本質(zhì)和設(shè)計方法的系統(tǒng)理論，目的在于揭示機械設(shè)計過程的本質(zhì)規(guī)律，探索各種有效的設(shè)計方法，為實際的設(shè)計工作提供指南。現(xiàn)代設(shè)計理論和方法在現(xiàn)場生產(chǎn)實際中具有廣闊的應(yīng)用天地，它覆蓋了所有機械產(chǎn)品的設(shè)計及制作過程，對于提高生產(chǎn)率，加快國民經(jīng)濟的發(fā)展有著重要的意義。

二、機械創(chuàng)新設(shè)計中的機構(gòu)創(chuàng)新

把含有3個構(gòu)件以上、且不能再進行拆分的閉鏈機構(gòu)稱為基本機構(gòu)，其要素是閉鏈且不可拆分性?；緳C構(gòu)可以直接應(yīng)用在機械裝置中，只有一些簡單機械中才包含一個基本機構(gòu)，如空氣壓縮機中包含一個曲柄滑塊機構(gòu)。若干個互不連接、單獨工作的基本機構(gòu)可以組成復(fù)雜的機械系統(tǒng)。各基本機構(gòu)之間進行運動協(xié)調(diào)設(shè)計。各基本機構(gòu)通過某種連接方法組合在一起，形成一個較復(fù)雜的機械系統(tǒng)，這類機械是工程中應(yīng)用最廣泛、也是最普遍的[2]。

1.機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計

機構(gòu)組成原理：把基本桿組依次連接到原動件和機架上，可以組成新機構(gòu)。機構(gòu)組合原理為創(chuàng)新設(shè)計一系列的新機構(gòu)提供了明確的途徑。機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計分為以下幾種形式：（1）機構(gòu)的串聯(lián)組合與創(chuàng)新設(shè)計：前一個機構(gòu)的輸出構(gòu)件與后一個機構(gòu)的輸入構(gòu)件剛性連接在一起，稱之為串聯(lián)組合。前一個機構(gòu)稱為前置機構(gòu)，后一個機構(gòu)稱為后置機構(gòu)。其特征是前置機構(gòu)和后置機構(gòu)都是單自由度的機構(gòu)。（2）機構(gòu)的并聯(lián)組合與創(chuàng)新設(shè)計：可以將幾個單自由度的基本機構(gòu)的輸入構(gòu)件組合起來，保留單自由度構(gòu)件的輸出運動；可以將幾個單自由度機構(gòu)的輸出構(gòu)件組合起來，保留單自由度構(gòu)件的輸入運動；也可以將幾個單自由度基本機構(gòu)的輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件分別都組合起來；均稱為并行連接。其特征是各基本機構(gòu)均是單自由度機構(gòu)。（3）機構(gòu)的疊加組合與創(chuàng)新設(shè)設(shè)計：機構(gòu)疊加組合是指在一個基本機構(gòu)的可動構(gòu)件上再安裝一個以上基本機構(gòu)的組合方式。把支撐其它機構(gòu)的基本機構(gòu)稱為基礎(chǔ)機構(gòu)，安裝在基礎(chǔ)機構(gòu)可動構(gòu)件上面的基本機構(gòu)稱為附加機構(gòu)[3]。（4）機構(gòu)的封閉組合與創(chuàng)新設(shè)設(shè)計：一個兩自由度機構(gòu)中的兩個構(gòu)件用單自由度的機構(gòu)連接起來，形成一個自由度的機構(gòu)系統(tǒng)，稱為封閉式連接。其特征是基礎(chǔ)機構(gòu)為二自由度機構(gòu)，附加機構(gòu)為單自由度機構(gòu)。

2.基于原機構(gòu)的再生創(chuàng)新和綜合

基于現(xiàn)有裝置的再生創(chuàng)新綜合，其設(shè)計全過程可分如下5步：（1）明確所設(shè)計機器的功能要求，并作相關(guān)調(diào)研；（2）運動鏈一般化，把原有機構(gòu)通過抽象化，轉(zhuǎn)化為只含有只含轉(zhuǎn)動副和構(gòu)件的運動鏈；在轉(zhuǎn)化過程中要注意不要改變自由度、轉(zhuǎn)動副和構(gòu)件的鄰近關(guān)系；（3）運動鏈數(shù)綜合：通過運動鏈綜合的作用，使原有一般化的轉(zhuǎn)動副和構(gòu)件綜合為新的全部可能的一般化運動鏈。在綜合過程中可以利用拓撲理論和圖論的相關(guān)理論。（4）運動鏈再生：就是根據(jù)設(shè)計要求與約束條件，選取滿足條件的一般化的運動鏈；（5）最后進行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計，得到機械裝置的運動簡圖[4]。

三、機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計的應(yīng)用

機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計有多方面的應(yīng)用，以凸輪控制機構(gòu)的機械設(shè)計為例，講解其應(yīng)用價值。要求根據(jù)機械設(shè)計的創(chuàng)新路徑和方法，設(shè)計一個凸輪控制機構(gòu)，其能夠使一個質(zhì)量為M，并在規(guī)定的路程D中作循環(huán)往復(fù)運動，并要求比原機構(gòu)能獲得更大的機械效益。

首先應(yīng)明確機械設(shè)計的核心問題是如果怎樣設(shè)計能夠使凸輪控制機構(gòu)去驅(qū)動連接點P，并獲取最大化的機械效益，同時機構(gòu)的自由度應(yīng)為1。為了把復(fù)雜的問題簡單化，可以忽略次要問題僅關(guān)注驅(qū)動點P之前的傳動機構(gòu)，它是F=1的凸輪搖桿機構(gòu)，其對應(yīng)運動鏈如圖1所示。

其次設(shè)計好運動鏈后，要進行運動鏈數(shù)綜合。由于機械設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計的出發(fā)點是為了獲取較大的機械效益，可以通過增加機構(gòu)桿件數(shù)來滿足上述要求，考慮的自由度不能發(fā)生變化，增加機構(gòu)桿件數(shù)應(yīng)不少于兩個，設(shè)計好新的裝置具有六桿運動鏈，2種獨立異構(gòu)型式，即斯蒂芬森鏈與瓦特鏈。比如在進行斯蒂芬森鏈的設(shè)計過程中，需要根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的原則對斯蒂芬森鏈進行結(jié)構(gòu)的改變[5]。由于該裝置是一種凸輪控制機構(gòu)，需要進行運動副的更替，也就是說必然進行運動副的替代，即用一個凸輪副去替代運動鏈中的一個二元素桿與2個轉(zhuǎn)動副，故得到演化后運動鏈。

四、結(jié)論

進行機械創(chuàng)新設(shè)計要有兩個必要條件：一是充分獲取適用的知識；二是要使用符合創(chuàng)新設(shè)計思維并能激發(fā)創(chuàng)新思維的設(shè)計系統(tǒng)。運用機構(gòu)學(xué)原理進行機械設(shè)計創(chuàng)新，首先要學(xué)習(xí)掌握相關(guān)的機構(gòu)理論與已有的結(jié)構(gòu)，才能在創(chuàng)新思維的指導(dǎo)下進行創(chuàng)新設(shè)計。

參考文獻：

[1]魏三平.機械原理與機械零件課程設(shè)計的關(guān)系[J].教育理論與實踐.2008（S2）：59-61.

[2]李笑，劉福利，陳明.改革機械原理課程設(shè)計注重培養(yǎng)創(chuàng)新設(shè)計能力[J].教書育人.2001（02）：79-81.

[3]李法新，王金鳳，王利紅.機械類專業(yè)大學(xué)生綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].河南教育（高校版）.2008（04）：89-92.

第2篇：機械設(shè)計及原理范文

與其他常規(guī)的機械設(shè)計不同，機械創(chuàng)新設(shè)計要求設(shè)計人員充分發(fā)揮自己的聰明才智和創(chuàng)造力，利用創(chuàng)造性思維，設(shè)計出新穎、有創(chuàng)造性、有實用價值的機械裝置。機械工程創(chuàng)新設(shè)計往往包含了多種科學(xué)技術(shù)的滲透、綜合與交叉，是通過邏輯思維的分析和知識的運用找到創(chuàng)新設(shè)計方案，其中存在的部分表現(xiàn)為非數(shù)據(jù)性、非計算性的，一定要在理論知識的時間基礎(chǔ)上思考判斷推理的。

2機械設(shè)計中設(shè)計人員應(yīng)該樹立創(chuàng)新的理念

要想突破傳統(tǒng)的模式，在設(shè)計上有所創(chuàng)新，對機械人員首先就要要求其具有大膽的創(chuàng)新理念并會將其運用到時間中去。創(chuàng)新就是突破傳統(tǒng)的思維模式，運用現(xiàn)代超前的理念進行問題的思考。對于一個設(shè)計者而言，缺少創(chuàng)新意味著他在工作上無法得到肯定。優(yōu)秀的機械設(shè)計者要時刻謹記創(chuàng)新理念，要用創(chuàng)新的思維對問題進行深入的思考，再結(jié)合自己的專業(yè)知識將自己的設(shè)想轉(zhuǎn)化成現(xiàn)實。

3機械的優(yōu)化中應(yīng)該具備的創(chuàng)新方式

（1）智力思維法———這是一種發(fā)揮集體智慧的方法，它通常是通過抓住瞬間的靈感或潛意識的新想法或通過相關(guān)專家人士針對某一目標進行討論，通過相互啟發(fā)、激勵，在越來越多的思路中，在越來越好的方案中取長補短，最終引起創(chuàng)新設(shè)計的連鎖反應(yīng)，為機械設(shè)計提供更好的創(chuàng)新成果。

（2）列舉創(chuàng)新法———這是指依據(jù)一定規(guī)則，列舉研究對象的各種性質(zhì)，通過對這些性質(zhì)的逐項分析，尋求改變來又發(fā)創(chuàng)新設(shè)想的方法。它適合于現(xiàn)有事物的改進及應(yīng)用型的開發(fā)，一般經(jīng)過的過程如下：列舉特征———改變特征———改變事物。

（3）移植技術(shù)法———這是指將一個技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的先進原理、方法或成果移植到另一個領(lǐng)域中，或把一種產(chǎn)品內(nèi)的先進技術(shù)應(yīng)用到另一個產(chǎn)品中，從而設(shè)計出新產(chǎn)品。在進行移植技術(shù)法的過程中要首先解決移植什么，為什么要移植，要想有效應(yīng)用移植法就必須注意以下幾個必要條件：1）用傳統(tǒng)方法難以找到理想的設(shè)計方案或階梯設(shè)想，或者利用相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)和知識根本無法找到出路；2）其他技術(shù)領(lǐng)域存在解決相似或相近問題的方式方法；3）對移植結(jié)果能否保證系統(tǒng)整體的新穎性、先進性和實用性沒有定性判斷。技術(shù)移植法可以分為技術(shù)原理式移植、技術(shù)手段式移植和技術(shù)功能式移植。技術(shù)移植法是對科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對促進發(fā)明創(chuàng)造具有重要意義，貝弗里奇說過：“使用移植法有可能促進科學(xué)發(fā)展，這也許是為什么科研人員要對自己狹窄的研究范圍之外的發(fā)展，至少是重大的發(fā)展有所了解的原因。

第3篇：機械設(shè)計及原理范文

摘要：主要對機械專業(yè)的機械原理課程教學(xué)體系進行了探索，通過機械原理課程的理論教學(xué)和實踐教學(xué)的改革，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高了學(xué)生的機械設(shè)計能力和創(chuàng)新實踐能力。

關(guān)鍵詞：機械原理；教學(xué)；創(chuàng)新

機械原理課程作為機械類專業(yè)中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，它具有較強的工程性、實踐應(yīng)用性、創(chuàng)新性，在整個教學(xué)體系中起著承上啟下的作用。該課程主要講述機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、運動分析、力分析和常用機構(gòu)的運動原理和應(yīng)用。學(xué)過這門課以后，學(xué)生能對現(xiàn)有機械的組成和運動情況進行分析，具有運用所學(xué)知識，組合新的機構(gòu)及創(chuàng)造出新產(chǎn)品的能力。在培養(yǎng)學(xué)生的機械設(shè)計能力和創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力所需的知識、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)中占有十分重要的地位。

一、基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的機械原理課程教學(xué)體系的建立

目前，國內(nèi)外高校都十分注重培養(yǎng)大學(xué)生的科技創(chuàng)新和實踐能力，德州學(xué)院結(jié)合機械原理的精品課程建設(shè)，以培養(yǎng)和發(fā)展機械類本科生的綜合素質(zhì)和實踐動手能力為目標，以創(chuàng)新教育為重點，以“激發(fā)創(chuàng)新興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，引導(dǎo)自主實踐，重在創(chuàng)新過程”為原則，對機械原理課程進行了全面的建設(shè)。機械原理課程建設(shè)總體框架如圖1所示。

二、通過理論教學(xué)模塊培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維

1.改革理論教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和思維

隨著企業(yè)對機械工程技術(shù)人員的設(shè)計、創(chuàng)新和新產(chǎn)品開發(fā)能力越來越重視，機械原理教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)該隨之進行改革。以機構(gòu)設(shè)計為核心構(gòu)建課程體系和組織教學(xué)內(nèi)容，加強對連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)等機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、應(yīng)用特點的介紹，全面、系統(tǒng)地講授各機構(gòu)的運動、動力性能。對與理論力學(xué)重復(fù)的部分如平面機構(gòu)運動分析、力分析、剛性轉(zhuǎn)子平衡可適當(dāng)減少課時，簡單介紹。

在教學(xué)內(nèi)容上適當(dāng)增加一些日常生活中的實例和工程機械的結(jié)構(gòu)實例。講授機構(gòu)時先以生活中的應(yīng)用實例導(dǎo)入，再以各種機加工機床的結(jié)構(gòu)作為實際工程機械實例深入學(xué)習(xí)。如講解連桿機構(gòu)時，先以常見的推拉門窗、太陽傘等生活實例應(yīng)用引入，然后進一步介紹在牛頭刨床的傳動機構(gòu)。而這些機床的結(jié)構(gòu)中如牛頭刨床中包含了機械中的連桿機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、間歇運動機構(gòu)等，使學(xué)生能夠?qū)⒏行哉J識和理論知識結(jié)合起來，提高學(xué)生對機構(gòu)有了直觀的認識。

同時在講授各個機構(gòu)時應(yīng)將其彼此聯(lián)系起來，如介紹凸輪機構(gòu)的工作原理時，可以提問學(xué)生前面所學(xué)機構(gòu)中哪些機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)主動件勻速轉(zhuǎn)動從動件移動，學(xué)生就會能夠?qū)⑦B桿機構(gòu)中的曲柄滑塊機構(gòu)聯(lián)想起來，然后可以進一步聯(lián)想起凸輪機構(gòu)高副低代后就是連桿機構(gòu)。接著讓學(xué)生將自己所知道的凸輪機構(gòu)和兩機構(gòu)聯(lián)合使用的應(yīng)用實例舉出一二。這樣將前后所學(xué)內(nèi)容連貫在一起，融合貫通起來，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識。

2.改革理論教學(xué)方法和手段，強化學(xué)生的創(chuàng)新意識和思維

充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，增加課堂授課的信息量；在對教學(xué)內(nèi)容進行深入研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合機械原理的教學(xué)內(nèi)容建立以圖片、動畫、錄像資料為主的素材庫。對各個機構(gòu)的運動、分析及應(yīng)用采用三維動畫演示，運用其形象、直觀、生動的特點，創(chuàng)造生動逼真的教學(xué)環(huán)境，優(yōu)化課堂教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和素質(zhì)。而學(xué)生在學(xué)習(xí)機械原理以前已經(jīng)進行三維實體軟件的學(xué)習(xí)，大部分三維動畫是由學(xué)生獨立完成的。這樣將三維實體軟件的應(yīng)用與專業(yè)理論學(xué)習(xí)結(jié)合起來，不但使吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更培養(yǎng)了學(xué)生利用先進軟件工具解決具體工程問題的能力。學(xué)生拓寬了思路，進一步提高了創(chuàng)新意識。

同時，在德州學(xué)院的教學(xué)網(wǎng)中建設(shè)了機械原理課程教學(xué)網(wǎng)站，并被學(xué)院評為優(yōu)秀網(wǎng)站。網(wǎng)站內(nèi)容包含教學(xué)課件、習(xí)題解答、在線復(fù)習(xí)、實驗指導(dǎo)、學(xué)生創(chuàng)新實例、師生互動平臺等內(nèi)容。教師可以通過課程網(wǎng)站對學(xué)生進行答疑，增強了教師與學(xué)生學(xué)習(xí)的互動性。同時教學(xué)網(wǎng)站給學(xué)生提供一個自學(xué)的平臺，學(xué)生可根據(jù)個人興趣進行自主性學(xué)習(xí)，從而有效地化解理論課時少的矛盾。

三、通過實踐教學(xué)模塊提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力

1.設(shè)計合理的課后大作業(yè)，有助于提高學(xué)生的創(chuàng)新思維

在教學(xué)過程中，除了精選的理論基礎(chǔ)作業(yè)外，可以適當(dāng)有針對性地布置課后大作業(yè)，規(guī)定一段時間內(nèi)完成，利用課余時間分組進行評價。這些作業(yè)可以來源于實際生活，也可以來源于工程實際應(yīng)用。通過完成作業(yè)達到學(xué)生對《機械原理》知識的綜合應(yīng)用和提高。特別是學(xué)習(xí)到幾種常用機構(gòu)時，比如講到連桿機構(gòu)時，可以布置自動翻書架的設(shè)計、爬樓機器人機構(gòu)設(shè)計等題目讓學(xué)生任選其一進行設(shè)計，也可以讓學(xué)生自己設(shè)計題目進行設(shè)計。既提高了學(xué)生設(shè)計自主性和創(chuàng)新思維，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又使不同程度的學(xué)生都能有所收獲。

2.積極進行實驗教學(xué)改革，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

2010年的人才培養(yǎng)改革中，提高了機械原理實驗課時量，增加到了12學(xué)時。近幾年，學(xué)院加大了對機械專業(yè)實驗室的投入，增加了創(chuàng)新實驗設(shè)備的購進。目前可做機械原理課程實驗的有機械設(shè)計基礎(chǔ)實驗室和機械創(chuàng)新實驗室。目前機械課程實驗教學(xué)中已由原來的以演示性、驗證性實驗為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐跃C合性和設(shè)計性實驗為主。現(xiàn)在的實驗教學(xué)中除保留了機械原理的認知實驗、機構(gòu)運動簡圖的繪制、齒輪齒廓范成原理實驗等基本實驗外，增加了平面機構(gòu)創(chuàng)意組合實驗、機構(gòu)運動方案創(chuàng)新設(shè)計實驗、輪系創(chuàng)意組合實驗、慧魚創(chuàng)意組合實驗等實驗。規(guī)定了必修實驗的個數(shù)為5個，除此之外為選修實驗項目和學(xué)生自行設(shè)計實驗。為了提高學(xué)生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力，我們將機械創(chuàng)新實驗室對外開放，學(xué)生可以根據(jù)自己的實驗設(shè)想和具體方案，用現(xiàn)有的儀器設(shè)備，利用業(yè)余時間去實驗室將自己的實驗設(shè)計構(gòu)思進行驗證。整個過程都是由學(xué)生親力親為，不但提高了學(xué)生對各種儀器的綜合操作技能，同時也加強了他們獨立思考、分析解決問題的能力和創(chuàng)新精神。

3.積極進行課程設(shè)計改革，鼓勵學(xué)生大膽創(chuàng)新

為了體現(xiàn)專業(yè)特色，同時又兼顧課程教學(xué)理論知識，我們對機械原理課程設(shè)計的題目、內(nèi)容和考核方法進行了改革。課程設(shè)計題目避免重復(fù)，設(shè)計內(nèi)容不光要有圖紙和設(shè)計說明書，還鼓勵學(xué)生要采用計算機軟件對自己所設(shè)計的方案進行三維虛擬造型，進行運動學(xué)仿真及可行性驗證。學(xué)生們對三維虛擬造型都很感興趣，學(xué)習(xí)Pro/E等三維設(shè)計軟件的積極性也較高。通過這一環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，不僅提高了學(xué)生對三維設(shè)計軟件的熟悉程度，而且還調(diào)動了他們的創(chuàng)新積極性，擴大了他們的思考空間，激勵他們改進設(shè)計，大膽創(chuàng)新。課程設(shè)計的考核還鼓勵學(xué)生做出所設(shè)計機構(gòu)的實物，若方案可行并有實物模型做出的則課程設(shè)計成績評定為優(yōu)秀，鼓勵學(xué)生動手實踐，提高自身的實踐能力。

4.科技創(chuàng)新模塊以科技設(shè)計競賽為載體，促進學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)提高

德州學(xué)院大力支持廣大學(xué)生參與各類科技文化競賽活動，制訂了《德州學(xué)院大學(xué)生科技文化競賽管理辦法》、《德州學(xué)院創(chuàng)新學(xué)分和技能學(xué)分認定辦法》等，對學(xué)生在第一課堂外實施的一系列創(chuàng)新和技能活動中取得的創(chuàng)新或技能成果給予一定的學(xué)分和物質(zhì)獎勵，大大提高了學(xué)習(xí)的創(chuàng)新意識。而競賽都要求在符合大賽主體與內(nèi)容的前提下，學(xué)生自行選擇設(shè)計題目。設(shè)計大賽一般要求提交模型或樣機，因此參賽學(xué)生不僅要構(gòu)思，還要設(shè)計、制作和調(diào)試。將創(chuàng)新構(gòu)思和實踐能力緊密結(jié)合起來。所以在競賽的具體實施過程中，從查資料、繪制圖紙、撰寫說明書到自己親手制作，以及作品的調(diào)試以及最后的競賽答辯，學(xué)生們經(jīng)歷了各個環(huán)節(jié)，對創(chuàng)新所需的實踐能力進行了全方位的訓(xùn)練。

四、結(jié)論

經(jīng)過幾年的機械原理課程的建設(shè)，取得了較好的效果。機械原理課程被評為德州學(xué)院優(yōu)秀課程。通過機械原理課程的學(xué)習(xí)，一方面，培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考問題、分析問題的主動性；另一方面，也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了他們的工程意識和創(chuàng)新設(shè)計能力。

參考文獻：

［1］ 管鋒.機械原理課程實踐性環(huán)節(jié)的教學(xué)改革與實踐［J］.

長江大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2011，（4）：121-122.

第4篇：機械設(shè)計及原理范文

關(guān)鍵詞：機械原理；課程設(shè)計；教學(xué)研究；課外科技活動

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）05-0217-02

一、引言

機械原理是機械類各專業(yè)必修的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，在培養(yǎng)學(xué)生的機械設(shè)計能力和創(chuàng)新能力所需的知識、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)中，占有十分重要的地位。其課程設(shè)計是教學(xué)過程中的一個重要實踐環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計實踐，使學(xué)生更好地理解和掌握課程的基本理論和方法，進一步提高學(xué)生查閱技術(shù)資料、繪制工程圖和應(yīng)用計算機等能力，特別是加強培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和分析問題、解決工程實際問題的能力。就我校而言，機械原理課程設(shè)計是我校機械類學(xué)生在本科學(xué)習(xí)階段的第一門工程設(shè)計類課程設(shè)計，在培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力方面具有特殊的地位和作用。[1]

二、現(xiàn)狀分析

（一）機械原理課程設(shè)計教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.我校機械原理課程設(shè)計的內(nèi)容是對牛頭刨床、插床等傳統(tǒng)加工設(shè)備的傳動機構(gòu)進行運動分析和動態(tài)靜力分析，并在此基礎(chǔ)上計算其機械動力學(xué)問題。課程設(shè)計模式缺乏整體性思維，設(shè)計題目陳舊且與工程實際結(jié)合不緊密，缺少機械系統(tǒng)的方案設(shè)計和機構(gòu)的選型設(shè)計等。

2.題目相同，設(shè)計的機構(gòu)一致，只是原動件的位置不一樣。故對學(xué)生而言，缺乏創(chuàng)新能力的訓(xùn)練。

3.課程設(shè)計的設(shè)計方案與內(nèi)容相同，學(xué)生缺乏查找資料、方案陳述與討論、團隊協(xié)作與溝通交流等環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，與當(dāng)前企業(yè)的需求脫節(jié)。

（二）學(xué)生課外科技活動開展情況分析

目前，我校十分重視學(xué)生科技活動的開展，學(xué)生科技活動的種類繁多，面向機械類專業(yè)學(xué)生的科技活動有機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、大學(xué)生科技創(chuàng)新計劃項目、大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”課外科技作品競賽、機械制造綜合實踐創(chuàng)新能力-數(shù)控加工大賽、三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計大賽、機器人應(yīng)用技術(shù)大賽、汽車節(jié)能競技大賽、大學(xué)生方程式汽大賽等等，對提高機械類專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新和實踐能力起著重要的作用。然而在實踐過程中遇到一些問題，如積極參加各種課外科技活動的學(xué)生人數(shù)有限、部分學(xué)生不知道如何開展課外科技活動、缺乏主動性等等，這些問題都是亟待解決的。

課外科技活動參與的學(xué)生人數(shù)有限，單純地為了競賽而組織的實踐活動，由于受時間和名額等因素限制，難以在學(xué)生中廣泛地組織開展，從而使受益學(xué)生的數(shù)量受到了限制。

三、教學(xué)研究思路

參與各種課外科技活動的學(xué)生有興趣和熱情，但人數(shù)有限；參與課程設(shè)計的學(xué)生人數(shù)多，但積極性不高，過程不認真，往往抄一份報告敷衍了事。因此，如何利用學(xué)校目前課外科技活動開展良好的氛圍，將科技活動融入課程設(shè)計教學(xué)中，使科技活動與課程設(shè)計相結(jié)合，是主要的研究內(nèi)容。

四、教學(xué)研究內(nèi)容

結(jié)合學(xué)校的實際情況，以培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力為目標，課題從以下三個方面進行了研究。

（一）課程設(shè)計題目研究

為達到課程設(shè)計的目的，全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，課程設(shè)計的題目可借鑒課外科技活動的主題，或參考具有生產(chǎn)實踐背景的工程實際項目，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合機械原理課程課題講授內(nèi)容設(shè)計課程設(shè)計的題目，使課程設(shè)計的內(nèi)容更貼近生活，從而提高學(xué)生對課程設(shè)計的興趣。

譬如，借鑒第六屆全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的主題“教室用設(shè)備和教具的設(shè)計與制作”，提煉出“多功能黑板的設(shè)計”、“便攜式可調(diào)折疊桌椅的設(shè)計”、“自動黑板擦的設(shè)計”等設(shè)計題目；借鑒第七屆全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的主題“錢幣的分類、清點、整理機械裝置；不同材質(zhì)、形狀和尺寸商品的包裝機械裝置；商品載運及助力機械裝置”，提煉出“硬幣分揀器的設(shè)計”、“硬幣包裝機的設(shè)計”、“紙幣分類與計數(shù)裝置的設(shè)計”等設(shè)計題目。

（二）課程設(shè)計內(nèi)容研究

課程設(shè)計內(nèi)容著重于機械方案的設(shè)計與選擇、機構(gòu)運動的分析與設(shè)計、機械動力學(xué)的分析與設(shè)計等三個方面，注重培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用ADAMS等軟件進行機構(gòu)設(shè)計與分析，完成機器總體方案設(shè)計。由于將科技活動融入課程設(shè)計教學(xué)，設(shè)計題目多樣化、生活化，[2]體現(xiàn)以學(xué)生為主的理念，擴大學(xué)生的視野，使設(shè)計內(nèi)容改為與科技活動相關(guān)的產(chǎn)品綜合設(shè)計，保證設(shè)計的完整性、系統(tǒng)性和綜合性。

此外，課程設(shè)計增加查找文獻資料、設(shè)計方案陳述與討論等環(huán)節(jié)，旨在鍛煉學(xué)生資料文獻綜述能力，提高學(xué)生表達能力，加強團隊協(xié)作交流，使學(xué)生熟悉產(chǎn)品設(shè)計流程和報告書寫格式。以往筆者在指導(dǎo)學(xué)生科技活動過程中發(fā)現(xiàn)：學(xué)生開展科技活動的第一項任務(wù)往往是調(diào)研，即通過查找相關(guān)文獻資料，分析現(xiàn)有產(chǎn)品的現(xiàn)狀與技術(shù)特點，歸納出開展科技活動的技術(shù)線路、研究方法等等，這時學(xué)生往往不知所措，究其原因是目前教學(xué)模式往往忽略這一項內(nèi)容。

為了保證課程設(shè)計的質(zhì)量，筆者對課程設(shè)計過程進行了監(jiān)控，在相應(yīng)時間節(jié)點安排了必要的教學(xué)活動以及詳細的設(shè)計任務(wù)，如表1所示。

（三）課程設(shè)計方法研究

近幾年指導(dǎo)學(xué)生科技活動過程中發(fā)現(xiàn)，幾乎每項科技活動都需要應(yīng)用到計算機輔助設(shè)計技術(shù)。以往課程設(shè)計結(jié)果往往停留在幾份圖紙和書面報告，學(xué)生對自己設(shè)計的機構(gòu)或機器是否可行不得而知，所以積極性不是很高。隨著計算機應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，運用計算機進行機構(gòu)運動仿真已輕而易舉，學(xué)生學(xué)習(xí)計算機軟件的積極性普遍很高，且企業(yè)對應(yīng)聘者也有這方面的要求。因此，可在機械原理課程設(shè)計中引入計算機輔助設(shè)計方法。如引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用ADAMS軟件對機構(gòu)設(shè)計方案進行設(shè)計和運動學(xué)仿真，[3，4]使學(xué)生的創(chuàng)新積極性得到提高。

五、結(jié)論

將機械原理課程設(shè)計與學(xué)生科技活動相結(jié)合，既豐富課程設(shè)計的內(nèi)容，增加課程設(shè)計的實用性和針對性，還可以激發(fā)學(xué)生參與課程設(shè)計的興趣，吸引更多的學(xué)生積極投身于科技活動，切實提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力、工程實踐能力和溝通交際能力、以及團隊協(xié)作意識等。

經(jīng)過教學(xué)研究與實踐，機械原理課程設(shè)計教學(xué)效果得到改善，使學(xué)生能學(xué)以致用。近三年，學(xué)院學(xué)生積極參加各種課外科技活動，取得了優(yōu)異成績。

參考文獻：

[1]黃小龍，劉相權(quán).機械原理課程設(shè)計改革的研究與實踐[J].中國科技信息，2011，（24）：182.

[2]孫志宏，單洪波，莊幼敏，等.提高學(xué)生創(chuàng)新能力改革機械原理課程設(shè)計[J].實驗室研究與探索，2007，26（11）：98-99.

第5篇：機械設(shè)計及原理范文

關(guān)鍵詞：CAD/CAM/CAE；機械專業(yè)；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0？搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）12-0231-02

隨著計算機技術(shù)及應(yīng)用的快速發(fā)展，CAD、CAM等新技術(shù)得以迅猛發(fā)展。CAD、CAM已經(jīng)在電子、造船、航空、航天、機械、建筑、汽車等各個領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，成為最具有生產(chǎn)潛力的工具，展現(xiàn)了光明的前景。而隨著CAD/CAM/CAE技術(shù)的日益成熟以及計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，產(chǎn)品的設(shè)計與制造方法、方式也隨之發(fā)生了根本性的改變[1]。為了更好地滿足使用者的需求，現(xiàn)代企業(yè)越來越關(guān)注產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品的開發(fā)周期和開發(fā)成本，CAE作為產(chǎn)品開發(fā)的重要技術(shù)之一，其應(yīng)用價值日益顯現(xiàn)。CAE技術(shù)是以科學(xué)和工程問題為背景，建立計算機模型并進行計算機仿真分析，對工程和產(chǎn)品進行性能與可靠性分析，對其未來的工作狀態(tài)和運行狀態(tài)進行模擬，及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的不足，加以修改，并證實未來工程、產(chǎn)品性能的可行性和可靠性[2]，能夠大大縮短設(shè)計開發(fā)周期。越來越多的企業(yè)也將CAE技術(shù)引進到產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計、制造等環(huán)節(jié)，對CAE技術(shù)人才的需求越來越大，由于我校是一所培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才的獨立學(xué)院，應(yīng)及時開設(shè)CAE技術(shù)相關(guān)課程，以適應(yīng)市場對這方面人才的需求。

一、培養(yǎng)模式的調(diào)整

目前，我校機械工程及自動化專業(yè)為寬口徑專業(yè)，培養(yǎng)能在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機械工程及自動化領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理和經(jīng)營銷售等方面工作的高級機械工程及自動化技術(shù)和管理人才，設(shè)有數(shù)控技術(shù)、模具與計算機輔助設(shè)計兩個專業(yè)方向。開設(shè)的課程除了專業(yè)基礎(chǔ)外，還有《模具CAD/CAM》《三維實體軟件》《精密與超精密加工技術(shù)》《快速成型技術(shù)》《自動化機械設(shè)計》等?？梢?，本專業(yè)在課程設(shè)置上，比較重視對學(xué)生CAD/CAM知識和技術(shù)的培養(yǎng)，而缺少CAE相關(guān)課程的設(shè)置，這樣將導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)、知識系統(tǒng)不夠完整。雖然學(xué)習(xí)了CAD/CAM的基礎(chǔ)知識，掌握了一些相關(guān)應(yīng)用軟件的操作，但是對實際生產(chǎn)的后續(xù)工序沒有深刻的了解，更無法解決實際工程中的一些問題。在現(xiàn)有的專業(yè)課程中增設(shè)CAE相關(guān)課程，培養(yǎng)學(xué)生CAD/CAM/CAE技術(shù)的一體化應(yīng)用，尤其是利用CAE知識和應(yīng)用軟件完成對實際生產(chǎn)問題的模擬分析，并根據(jù)模擬分析結(jié)果提出改進和優(yōu)化措施，是教學(xué)改革的目標。

二、課程改革及其要求

1.完善課程體系，健全知識結(jié)構(gòu)。新增CAE課程的教學(xué)對象為四年級上學(xué)期的學(xué)生，該層次的學(xué)生經(jīng)過前面三年的學(xué)習(xí)，對專業(yè)的基礎(chǔ)知識有了一個比較全面的了解，基本熟悉CAD/CAM技術(shù)的概念，掌握了一些相應(yīng)的二維/三維的軟件的操作，能夠利用CAD軟件完成一些產(chǎn)品設(shè)計任務(wù)，初步具備了CAD技術(shù)的應(yīng)用能力。在機械專業(yè)中增設(shè)CAE的相關(guān)課程，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)CAE技術(shù)的理論基礎(chǔ)和相關(guān)軟件，全面掌握CAD/CAM/CAE的一體化知識結(jié)構(gòu)。最終達到在具備了CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用能力的前提下，能夠利用CAE技術(shù)進行機械生產(chǎn)工藝的模擬仿真和結(jié)構(gòu)分析的目的。在這個過程中，必須要做好與前面專業(yè)知識以及CAD/CAM技術(shù)的銜接，使學(xué)生在所學(xué)知識的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上理順所學(xué)的新知識。如針對模具與計算機輔助設(shè)計方向的學(xué)生，他們學(xué)習(xí)模具CAE的目的是利用CAE技術(shù)來預(yù)測成型過程中的各種缺陷，優(yōu)化工藝參數(shù)，以期得到合理的模具結(jié)構(gòu)和優(yōu)化的工藝參數(shù)，所以必須結(jié)合模具設(shè)計的相關(guān)專業(yè)知識，與CAE技術(shù)穿插講解，做好專業(yè)知識與CAE技能訓(xùn)練的自然銜接和結(jié)合，使學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)更為系統(tǒng)。

2.教學(xué)新要求。在進行CAE課程的授課過程中，教師要注意做好以下幾點：①將課程體系做相應(yīng)的調(diào)整，使CAE理論與CAE軟件融合在一起，二者充分結(jié)合，以突出知識結(jié)構(gòu)的完整性。②注重知識點面結(jié)合。課堂授課要講、練結(jié)合，知識的重點和難點應(yīng)結(jié)合適當(dāng)?shù)膶嵗M行練習(xí)和重點剖析。既保證了重點，又兼顧了全面，使學(xué)生能夠掌握其中的要領(lǐng)和技巧。③課后要布置相應(yīng)的思考題和練習(xí)題，以幫助學(xué)生消化、鞏固和深化教學(xué)內(nèi)容以及進行實際工程訓(xùn)練。④堅持理論與實踐緊密結(jié)合的原則，注意介紹相應(yīng)的實際生產(chǎn)中各類缺陷問題的解決方案以及這些方法的缺點，利用CAE分析預(yù)測、解決這些缺陷的優(yōu)越性。通過教師對實際工程問題解決過程的講解，提高學(xué)生的實際工程意識，學(xué)會在實際遇到問題時，能正確地去分析問題、解決問題，或者是能夠?qū)ΜF(xiàn)有方案進行優(yōu)化設(shè)計等。通過這樣的形式來促進CAE理論與軟件的學(xué)習(xí)、應(yīng)用和普及。另外，教師除了在課堂上的講授之外，在相應(yīng)的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計以及學(xué)生課外科研項目等教學(xué)環(huán)節(jié)，應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生充分利用掌握的CAD/CAM/CAE技術(shù)針對實際課題來進行設(shè)計和分析，包括利用CAD技術(shù)進行產(chǎn)品設(shè)計，運用CAE技術(shù)進行數(shù)值仿真模擬和結(jié)構(gòu)分析，根據(jù)模擬分析的結(jié)果，對產(chǎn)品設(shè)計提出反饋意見，再利用CAD技術(shù)對產(chǎn)品或工藝設(shè)計的不合理之處進行修改，之后再進行分析，直至分析結(jié)果達到工藝設(shè)計要求。在有條件的情況下，將實際生產(chǎn)結(jié)果與CAE分析結(jié)果做比對，驗證CAE技術(shù)與實際的匹配度，最后應(yīng)用CAM技術(shù)進行數(shù)控加工編程。通過這樣的實踐訓(xùn)練過程，提升學(xué)生對實際的應(yīng)用軟件的操作能力，也加強了學(xué)生解決實際生產(chǎn)項目的能力，學(xué)生自己也會覺得本來很多書本上的抽象的知識在實際的應(yīng)用過程中有了解釋，也更加強了他們的工程實踐能力，從而提高教學(xué)質(zhì)量和效率。

3.對教師的要求。開設(shè)CAE課程，同時對教師隊伍建設(shè)以及專業(yè)教師本身都提出了更高的要求。不僅要求教師必須具有本專業(yè)扎實、系統(tǒng)的專業(yè)理論知識，同時要具備很強的專業(yè)實踐能力，要實時關(guān)注市場、企業(yè)的需求和技術(shù)的發(fā)展，并且在教學(xué)上能夠?qū)⒗碚撝R與實際工程問題結(jié)合，具有指導(dǎo)學(xué)生將系統(tǒng)理論知識轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)的應(yīng)用知識的能力。所以，作為獨立院校的專業(yè)教師，以培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才為目的，應(yīng)不斷強化自身的專業(yè)知識，還應(yīng)密切關(guān)注本行業(yè)的企業(yè)人才需求和技術(shù)發(fā)展，爭取與企業(yè)開展產(chǎn)學(xué)研合作項目，深入到企業(yè)、工廠，盡量利用工廠、企業(yè)的實際生產(chǎn)實例為學(xué)生進行講授，也可作為學(xué)生學(xué)習(xí)訓(xùn)練的素材，以提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力。

隨著計算機的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，各種行之有效的數(shù)值計算方法得到了巨大的發(fā)展，CAE技術(shù)在制造行業(yè)獲得越來越廣泛的應(yīng)用。而隨著高等院校獨立學(xué)院教學(xué)改革的不斷深入，我校機械專業(yè)增設(shè)了CAE課程并在實踐中不斷進行教學(xué)改革，完善課程體系和教學(xué)方法，以提高學(xué)生CAD/CAM/CAE的綜合應(yīng)用能力，為制造業(yè)培養(yǎng)更多適應(yīng)市場技術(shù)需求的合格人才。

參考文獻：

[1]尹飛鴻.有限元法基本原理及應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社，2010.

第6篇：機械設(shè)計及原理范文

[關(guān)鍵詞]《機械原理》；機械運動；教學(xué)設(shè)計；學(xué)生能力

1 前 言

中職機械專業(yè)教學(xué)的現(xiàn)狀不容樂觀，主要是其專業(yè)自身存在不足，但為了促進機械專業(yè)的發(fā)展，使其教學(xué)質(zhì)量得到可靠的保障，中職機械專業(yè)在教學(xué)方法等均展開了研究。

《機械原理》課程是機械專業(yè)的一門基礎(chǔ)課，其任務(wù)之一就是為后續(xù)的專業(yè)課打好基礎(chǔ)，因此在教學(xué)計劃中占有重要地位。而機械運動方案設(shè)計是整個機械設(shè)計工作的第一步，它對于機械性能的優(yōu)劣及其在市場上的競爭能力都具有決定性的作用。在機械類各專業(yè)學(xué)生的整個教學(xué)計劃中，只有《機械原理》這門課講授機構(gòu)運動方案設(shè)計的內(nèi)容。因此，在教學(xué)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生運動方案設(shè)計的能力，使學(xué)生得到這方面的鍛煉，是《機械原理》課程的一項重要任務(wù)。

在以往的《機械原理》教學(xué)過程中，機構(gòu)運動方案的設(shè)計是一個比較薄弱的環(huán)節(jié)，為了使學(xué)生及早地樹立工程設(shè)計觀點，培養(yǎng)學(xué)生獨立工作能力，近年來，我們在教學(xué)過程中采取了若干措施，力圖加強這一環(huán)節(jié)，取得了可喜的成果。

2 提高學(xué)生對機構(gòu)運動方案設(shè)計重要性的認識及學(xué)習(xí)興趣

課程開始，除了介紹本課程的研究對象、內(nèi)容，它在教學(xué)及國民經(jīng)濟中的地位和本課程的學(xué)習(xí)方法外，有意識地強調(diào)以下兩方面的內(nèi)容：

（1）本課程除了講解各種機構(gòu)進行分析以外，最主要的任務(wù)是設(shè)計，而分析是設(shè)計的第一步，也是設(shè)計的基礎(chǔ)。

（2）本課程是與工程密切聯(lián)系的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，在學(xué)習(xí)本課程的過程中，對日常生活中司空見慣的東西要注意觀察，注意用所學(xué)的知識對其加以分析，不僅能達到對所學(xué)知識的加深理解，靈活運用，舉一反三的目的，而且可以啟發(fā)創(chuàng)造靈感。例如，我們通過公共汽車車門和小轎車車門開、閉方法的對比以及載重汽車和人力平板三輪車實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎方法的對比，使學(xué)生對運動方案設(shè)計和工程實際應(yīng)用背景間的密切關(guān)系以及運動方案設(shè)計的重要性有了較初步的認識，所有這些都激發(fā)了對機構(gòu)運動方案設(shè)計的興趣。

3 通過“機構(gòu)方案小設(shè)計”的教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生得到運動方案設(shè)計的初步鍛煉

在本課程開始2～3周后，等學(xué)生對機械原理課程有了初步的了解后，開始這一教學(xué)環(huán)節(jié)。向?qū)W生提出幾個日常生活中司空見慣的用具，如：能自動打開而不能自動合攏的二折傘；只能用雙手打開而不能自動打開的三折傘；普通的用鏈條鏈輪傳動的自行車；只能在固定角度范圍內(nèi)搖頭的電風(fēng)扇等。要求學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程的過程中，結(jié)合所學(xué)知識對他們的優(yōu)缺點進行分析，研究做進一步改進設(shè)計。要求學(xué)期末每個學(xué)生交一張在A4圖紙上按比例繪制的、改進了的、用具的機構(gòu)運動簡圖和一份簡單說明書，在課程進行過程中，組織適當(dāng)?shù)妮o導(dǎo)、討論。實踐結(jié)果表明，雖然有些改進設(shè)計還比較粗糙，存在一些缺點，但也確有一些設(shè)計構(gòu)思巧妙，有一定的獨創(chuàng)性和實用價值。

由于這個教學(xué)環(huán)節(jié)是在機械原理講課過程中進行的，教學(xué)內(nèi)容與改進設(shè)計有密切聯(lián)系，需要改進的用具既是學(xué)生們?nèi)粘Ｉ钪兴究找姂T的，又具有實用價值，因此是一次密切聯(lián)系實際的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，大大激發(fā)了學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣。課堂設(shè)計是學(xué)生將所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為能力的重要實踐環(huán)節(jié)。以設(shè)計為中心，以培養(yǎng)能力為目的，安排教學(xué)內(nèi)容，按設(shè)計的順序安排教學(xué)順序，目的是使學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)，提出問題和解決問題的能力得到很好的鍛煉?？梢哉f這一教學(xué)環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學(xué)生運動方案設(shè)計的能力打下了一定的基礎(chǔ)。

4 開闊學(xué)生視野，幫助學(xué)生較系統(tǒng)地了解和掌握機構(gòu)運動方案設(shè)計的知識

在講述各種常用機構(gòu)的分析和設(shè)計后，安排了一章“機構(gòu)的組合及機構(gòu)總體方案設(shè)計”的教學(xué)，目的在于使學(xué)生較系統(tǒng)地了解和掌握機構(gòu)運動方案設(shè)計的知識。這一章的內(nèi)容從基本機構(gòu)固有的局限性講起，講述了機構(gòu)的組合方式，通過工程實際中的若干實例，介紹了常用組合機構(gòu)的類型及應(yīng)用，使學(xué)生們開闊了視野，明白了機構(gòu)的組合是發(fā)展新機構(gòu)的重要方法，在此基礎(chǔ)上介紹了各種常用組合機構(gòu)的設(shè)計方法。

在機構(gòu)總體方案設(shè)計一節(jié)中，我們結(jié)合具體實例從工藝動作的分解講到機械運動方案的選擇，機構(gòu)選型應(yīng)遵循的原則及注意事項。如盡量簡化和縮短運動鏈；盡可能選擇較簡單的機構(gòu)；盡量減少機構(gòu)尺寸，選擇合適的運動副形式；選擇合理的動力源形式；合理安排傳動機構(gòu)的順序；合理分配傳動比；使機械具有有利的傳力條件和良好的動力特性；使機械具有調(diào)節(jié)運動參數(shù)的能力，保證機械安全運轉(zhuǎn)，等等。此外，還介紹了機械中各執(zhí)行構(gòu)件之間的運動協(xié)調(diào)配合和機械運動循環(huán)圖，并舉例說明了機械總體運動方案設(shè)計的步驟。

如果說“機構(gòu)方案小設(shè)計”這一教學(xué)環(huán)節(jié)還只是一個單一機構(gòu)運動方案設(shè)計的鍛煉的話，那么這一步就是為向綜合性的機械運動方案設(shè)計打基礎(chǔ)，為進一步在機械原理課程設(shè)計中進行機械總體運動方案設(shè)計作準備。

5 在課程設(shè)計中進一步加強對機械運動方案設(shè)計能力的培養(yǎng)

第7篇：機械設(shè)計及原理范文

從18世紀以來，機器逐步代替人力勞動，用于做功或轉(zhuǎn)換能量。做功的機器不僅大大提高了勞動生產(chǎn)率，而且很好地保證和提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。由于機器實現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)換，人們發(fā)明了多種多樣的工作機械，提高了人類的生產(chǎn)水平，改善了自己的生活條件。機器的設(shè)計是由具體的機構(gòu)物化為實體的產(chǎn)品，以提供用戶所要求的使用功能。因此，機械的結(jié)構(gòu)設(shè)計是產(chǎn)品設(shè)計的重要一環(huán)，在機械設(shè)計課程中，機械結(jié)構(gòu)設(shè)計也是非常重要的教學(xué)內(nèi)容。在機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，應(yīng)“勤于學(xué)習(xí)、善于思考、勇于探索、敏于創(chuàng)新”，以偉大的接納之胸懷學(xué)習(xí)前人成果，并以開拓的精神實現(xiàn)偉大的創(chuàng)造。機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計不是具體案例的機械堆砌，而是有其內(nèi)在的知識基礎(chǔ)、設(shè)計的方法和物理原理。本文擬從機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法和設(shè)計原理兩個方面，討論機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)在知識和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的基本途徑，但本文不討論機械制造工藝性對機械結(jié)構(gòu)的要求。

二、機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法

1.經(jīng)驗設(shè)計。從現(xiàn)代科學(xué)誕生以來，機械科學(xué)與技術(shù)已有300年的歷史。機械的連接結(jié)構(gòu)、傳動結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)等已經(jīng)積淀有汗牛充棟的實踐案例，但如何掌握這些案例的基本原理和設(shè)計方法，而不是記憶這些案例的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計，這是經(jīng)驗設(shè)計中的關(guān)鍵。具體的產(chǎn)品設(shè)計，例如車床，其結(jié)構(gòu)設(shè)計可以參考前人的設(shè)計圖紙，這對于提高設(shè)計效率，汲取前人經(jīng)驗、避免犯前人的錯誤具有實際意義。通過借鑒前人的經(jīng)驗，可以吸收他人的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方法，同時也拓寬了自己的設(shè)計思路。隨著機械結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的出現(xiàn)和搜索方式的更新，對他人的相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計的學(xué)習(xí)將更加方便。經(jīng)驗知識是結(jié)構(gòu)設(shè)計的寶貴財富，也是公司的知識資產(chǎn)。通過對國內(nèi)外同類型專利知識的學(xué)習(xí)，也是一條提升自己結(jié)構(gòu)設(shè)計能力的途徑。另一方面，要注意避免侵犯他人的知識產(chǎn)權(quán)?！肮湃藗飨聛淼膶W(xué)問，就是裝在船里的貨物?，F(xiàn)在的新潮流、新趨勢，就是行船的風(fēng)。”在學(xué)習(xí)他人的結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新點的基礎(chǔ)上，設(shè)計者應(yīng)有自己的革新與發(fā)明、自己的創(chuàng)造。

2.理論設(shè)計。機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的理論方法，討論的是機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的理性方法，具體的有：模塊化和組合化設(shè)計、復(fù)合化設(shè)計、分級結(jié)構(gòu)設(shè)計、載荷均布性設(shè)計和變結(jié)構(gòu)設(shè)計。隨著結(jié)構(gòu)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)可靠性和概率設(shè)計等方面的發(fā)展和具體應(yīng)用，機械結(jié)構(gòu)的理性設(shè)計方法也在不斷的推陳出新。模塊化和組合化設(shè)計。一臺機器總體是由提供不同功能的結(jié)構(gòu)單元有機的組合而成，因此模塊化的以及模塊之間的組合化就是早期的方法之一。在復(fù)雜的機電系統(tǒng)和設(shè)備中，模塊化和組合化的設(shè)計理念是有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，同時也是機械制造的方法之一。例如，組合航空母艦的設(shè)計概念；我國的組合化機床的設(shè)計在上世紀70年代就已經(jīng)取得了很大的成功。模塊化和組合化，一般是按功能單元、結(jié)構(gòu)單元來劃分模塊，然后組合起來成為一臺機器。復(fù)合化設(shè)計。復(fù)合化的基本特點就是將兩個或兩個以上的功能零件組合成一個部件或構(gòu)件來設(shè)計，其功能可以是運動功能、承載功能等。例如，組合凸輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計就是將兩個凸輪設(shè)計成一個零件；一根連桿在組合結(jié)構(gòu)中同時作為兩個或兩個以上機構(gòu)的結(jié)構(gòu)件。復(fù)合化方法可以降低機械的制造成本、減輕機器的重量、縮小機器的尺寸和降低產(chǎn)品的成本。分級結(jié)構(gòu)設(shè)計（層次化設(shè)計）。復(fù)雜的制造設(shè)備是由分級的機械結(jié)構(gòu)組成，大功能層次的結(jié)構(gòu)是由若干個分功能結(jié)構(gòu)組成。層次化不僅是功能樹結(jié)構(gòu)的要求，而且也是制造工藝對結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求。例如，床頭箱由多個輪系組成，而每個輪系又由次一層次的系統(tǒng)組成。復(fù)雜機電產(chǎn)品的設(shè)計，例如組合挖掘機的設(shè)計，集推土機和挖掘機的功能在一起，而共用一個動力系統(tǒng)，在執(zhí)行系統(tǒng)處分開。層次化結(jié)構(gòu)設(shè)計方法在構(gòu)想分級結(jié)構(gòu)階段，能夠幫助設(shè)計者厘清思路，從而找出結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵點，集中解決結(jié)構(gòu)設(shè)計中的難點問題。載荷均布性設(shè)計。由于機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點，希望載荷分布均勻，充分發(fā)揮材料的機械力學(xué)性能或者取得降低最大載荷的目的。例如，修形齒輪的設(shè)計、對數(shù)滾子的設(shè)計，為了取得接觸應(yīng)力的均布，從而修形零件，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。行星齒輪減速器的設(shè)計也體現(xiàn)了載荷均布性的設(shè)計理念，從機構(gòu)運動學(xué)來看只需一只行星齒輪；然而從受力平衡、承載能力和提高齒面的抗磨損來說，三只行星齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計更好。變結(jié)構(gòu)設(shè)計。機械結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新常常采用變結(jié)構(gòu)的方法，變結(jié)構(gòu)可以改變機械結(jié)構(gòu)的功能，例如，非圓連接形式的成形連接、曲柄滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)計變?yōu)檗D(zhuǎn)動導(dǎo)桿結(jié)構(gòu)設(shè)計。變結(jié)構(gòu)可以改變實現(xiàn)功能的形式，例如徑向柱塞泵和軸向柱塞泵的設(shè)計。變結(jié)構(gòu)也可以降低機器的設(shè)計成本，例如利用死點的桌面支承設(shè)計。

3.模型試驗設(shè)計。相似模型試驗設(shè)計?；跈C器物理模型的相似，運用相似科學(xué)理論，對于大型的機器設(shè)備進行模型試驗設(shè)計。通過模型結(jié)構(gòu)設(shè)計和試驗分析，獲取機械結(jié)構(gòu)的可靠性、并預(yù)測機器的工作性能。模型相似的設(shè)計方法已在工程領(lǐng)域有廣泛的運用，例如大型水輪機組的結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過制造大型水輪機組的模型，測試試驗?zāi)Ｐ偷墓ぷ餍阅芤约捌淇煽啃缘戎笜?，?yōu)化水輪機組的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工作能力。機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法不是一成不變的，而是隨著人們的發(fā)明和新的科學(xué)原理的發(fā)現(xiàn)，在日新月異地發(fā)展，不斷出現(xiàn)新的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，同時對前人的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計進行革新。

三、機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的原理

機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計必然要依據(jù)技術(shù)科學(xué)的原理，例如：理論力學(xué)原理、材料力學(xué)原理、彈性力學(xué)原理、疲勞力學(xué)原理、流體力學(xué)原理、熱力學(xué)原理、摩擦學(xué)原理、聲學(xué)原理、智能原理和一切可能的新物理原理。這里討論以上各種原理在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用，以期總結(jié)機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的常用原理，討論機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的原理在今后結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計中的可能性。理論力學(xué)原理。理論力學(xué)是機構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)理論，對于機器的運動學(xué)和動力學(xué)分析，得到的結(jié)構(gòu)必然反映到機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計中來。例如，軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)的設(shè)計，其動力學(xué)及其穩(wěn)定性的設(shè)計，要求修改軸承的設(shè)計和軸的剛度設(shè)計。材料力學(xué)原理。機械零件的強度和剛度設(shè)計是基于材料力學(xué)理論的，強度或剛度不足時，就需要修改零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。例如，齒輪輪齒接觸強度和齒根彎曲疲勞強度的設(shè)計，當(dāng)齒面接觸強度不足時就要求增大小齒輪的分度圓直徑；當(dāng)齒根彎曲強度不夠時就要求增大齒輪的模數(shù)。彈性力學(xué)原理。彈性力學(xué)分析是零件應(yīng)力應(yīng)變計算的基礎(chǔ)，例如滾動軸承中滾子修形的設(shè)計，基于彈性力學(xué)的接觸分析，確定滾子的修形曲線和修形量。在機械零件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中，常常用到彈性力學(xué)理論。疲勞力學(xué)原理。機械零件上的機械載荷在工作過程中常常是變動的，例如汽車中的軸、軸承和齒輪上的載荷都是變化的，這種變化的載荷具有一定的統(tǒng)計特征。變載荷下軸和滾動軸承的疲勞壽命設(shè)計等工程內(nèi)容，已經(jīng)發(fā)展成機械零件的概率設(shè)計。

為了更精確地設(shè)計機械零部件，疲勞力學(xué)在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中會得到越來越多的應(yīng)用。流體力學(xué)原理。流體傳動和動靜壓軸承等的設(shè)計是依據(jù)流體力學(xué)原理的，流體力學(xué)也是機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的基本原理之一。例如靜壓導(dǎo)軌的設(shè)計、動壓滑動軸承的設(shè)計，要依據(jù)流體的質(zhì)量守恒定律、平衡原理等，優(yōu)化設(shè)計的結(jié)果要求修改導(dǎo)軌或軸承的結(jié)構(gòu)型式和尺寸參數(shù)。熱學(xué)原理。熱力學(xué)和傳熱學(xué)在機械零部件的設(shè)計中有很廣泛的應(yīng)用，導(dǎo)軌的熱精度設(shè)計、齒輪和滾動軸承的膠合分析、隔熱結(jié)構(gòu)設(shè)計等等。摩擦學(xué)原理。耐磨或加快磨損是摩擦學(xué)設(shè)計的核心，例如圓錐銷的設(shè)計、組合螺母的設(shè)計，就是為了補償零件的磨損，使得零件在磨損后仍能實現(xiàn)其設(shè)計的功能。磨削和拋光制造工藝是利用零件磨損的加工方法。聲學(xué)原理。在機械系統(tǒng)的噪聲分析和研究中，依據(jù)物理聲學(xué)的原理及其分析方法，得到噪聲的頻譜和功率譜等分析結(jié)果，以指導(dǎo)機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計，例如低噪聲滾動軸承的設(shè)計。今后，可以考慮利用機械噪聲來進行產(chǎn)品設(shè)計，例如聲爆彈的設(shè)計、信號中噪聲信息干擾的設(shè)計等。智能原理。機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的原理將向智能化、生物化的方向發(fā)展。隨著智能技術(shù)的應(yīng)用，機械結(jié)構(gòu)具有靈敏的智能功能。測試技術(shù)、控制理論和信息論是機械結(jié)構(gòu)智能設(shè)計的基礎(chǔ)。

第8篇：機械設(shè)計及原理范文

關(guān)鍵詞：機械；設(shè)計；節(jié)能；基本原理

經(jīng)濟的快速發(fā)展將會導(dǎo)致環(huán)境污染嚴重和資源短缺情況的出現(xiàn)。這些問題將會反作用到經(jīng)濟與社會發(fā)展中。如何妥善地處理好經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境資源保護之間的關(guān)系成為社會穩(wěn)定發(fā)展的重點。節(jié)能是環(huán)境資源保護的重要形式。加強對機械設(shè)計節(jié)能基本原理的研究，才能夠發(fā)揮出機械設(shè)計節(jié)能效果。機械設(shè)計節(jié)能應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，對于實現(xiàn)國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重要的影響意義。

1 機械設(shè)計節(jié)能基本原理

機械設(shè)計節(jié)能在動能方面的影響最為明顯。傳統(tǒng)機械設(shè)計主要考慮的是輸出功率變化，特別是設(shè)備在運行過程中產(chǎn)生的波動。機械設(shè)計節(jié)能對于設(shè)備加工精度與周期影響更為突出，在設(shè)備加工的時候，需要根據(jù)動能狀況及時地進行能源回收或者轉(zhuǎn)化。并且根據(jù)節(jié)能特點，做好設(shè)備調(diào)節(jié)系統(tǒng)動能變化，能夠在最小范圍之內(nèi)完成能源的回收。輸出力會根據(jù)節(jié)能狀況進行調(diào)整。在不同運行環(huán)境中，機械設(shè)備輸出力會有明顯的差異。特別是相同機械設(shè)備運行過程都會涉及到節(jié)能改善。在較短的時間內(nèi)機械設(shè)備運行會產(chǎn)生較大的波動，這些波動出現(xiàn)的阻力都會影響到機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況，并且會隨著變化減小，節(jié)能的效果也會更加的明顯。機械設(shè)備在運行的時候都會涉及到摩擦等阻力，調(diào)整零件精度或者的方式都能夠提升設(shè)備的使用效率。因此，在機械設(shè)計節(jié)能效果上要最大限度地降低無用功的產(chǎn)生，對于節(jié)能原理要進行充分的總結(jié)，處理好動能、輸出力以及無用功之間的關(guān)系，能夠根據(jù)設(shè)備情況進行機械設(shè)計節(jié)能的改進。通過對參數(shù)變化的研究，實現(xiàn)能源的有效節(jié)約。

2 機械設(shè)計節(jié)能的應(yīng)用效果

2.1 人才培養(yǎng)與新技術(shù)的應(yīng)用

機械設(shè)計節(jié)能涉及到很多多方面的知識，需要專業(yè)性較強的工作人員才能夠完成。專業(yè)人才是開展機械設(shè)計節(jié)能基本原理研究的核心基礎(chǔ)。針對這種情況要持續(xù)進行工作人員專業(yè)培訓(xùn)，這是實現(xiàn)機械設(shè)計節(jié)能必要條件。在實際技術(shù)基礎(chǔ)上進行整體性突破，并且要充分地運用信息技術(shù)實現(xiàn)機械設(shè)計節(jié)能水平的提升。

2.2 強化電子控制系統(tǒng)

電子控制系統(tǒng)對于提升機械設(shè)計節(jié)能效果的準確性具有重要的作用。電子控制系統(tǒng)能夠?qū)C械設(shè)計節(jié)能進行實時監(jiān)控，做好機械設(shè)計節(jié)能控制工作，通過智能化系統(tǒng)對機械設(shè)計節(jié)能狀況進行判斷。有效地控制功率輸出，并且避免消耗的進一步擴大。使機械設(shè)計節(jié)能效果達到最大優(yōu)勢。電子控制系統(tǒng)同時還能夠?qū)ψ陨磉M行檢測，發(fā)現(xiàn)其中存在的限制因素，有效地延長機械使用的壽命。

2.3 加工設(shè)備設(shè)計

工業(yè)生產(chǎn)機器主軸在運行中產(chǎn)生的波動很容易影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。為了能夠更好地解決這一個問題。需要利用機械設(shè)計節(jié)能技術(shù)在機器運轉(zhuǎn)過程中加入轉(zhuǎn)動慣量較大的飛輪，這樣能夠更好地起到調(diào)節(jié)波動的作用。能夠?qū)⒉痪鶆蛳禂?shù)都調(diào)控在合理的范圍之內(nèi)，并且保證機器能夠正常的運轉(zhuǎn)。在不均勻狀態(tài)下的輸入功率都會產(chǎn)生較大的能源消耗，并且輸出與動能變化產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會持續(xù)的疊加。機器運轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)動慣量飛輪會根據(jù)初相位不同進行功率比較。在平衡理論下的機械運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)差距也會變得更小。

2.4 升降機械設(shè)計

升降機在使用的過程中會消耗大量的能源。因此，為了能夠?qū)崿F(xiàn)升降機節(jié)能環(huán)保，就要在機械設(shè)計節(jié)能基本原理下對升降機進行能源消耗控制。升降機械主要是大壓力容器下驅(qū)動的設(shè)備移動，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)機械在空中進行作業(yè)或者維修。升降機產(chǎn)生的消耗主要是來自于貨物運輸上升或者下降。高空機械作業(yè)都需要在實踐的過程中對動力與能量進行高度調(diào)整。這樣才能夠進一步地開展高空作業(yè)。但是在實際工程作業(yè)中，機械設(shè)計節(jié)能原理會對升降機的結(jié)構(gòu)與設(shè)計進行優(yōu)化。最終將會實現(xiàn)能源的節(jié)約。比如，當(dāng)曳引驅(qū)動機構(gòu)和傳統(tǒng)的升降機械以相同的速度提升質(zhì)量相等的貨物或者重物時，前者可以更加有效地實現(xiàn)升降機的平衡，減少升降過程中的能源消耗，使得系統(tǒng)勢能在最小范圍內(nèi)變化甚至維持常量。機械設(shè)計節(jié)能工作的開展需要處理好材料與動力源之間的關(guān)系選擇。要將設(shè)計理念融入到升降機結(jié)構(gòu)中，特別是要注重電子控制系統(tǒng)的應(yīng)用。電子控制系統(tǒng)能夠更加突出升降機的自動性，并且會實時進行監(jiān)控，提升工作人員的安全性。

3 結(jié)束語

可持續(xù)發(fā)展成為我國經(jīng)濟與社會不斷進步的重要載體。可持續(xù)發(fā)展道路能夠?qū)崿F(xiàn)自然、資源、人類等方面的和諧統(tǒng)一。特別是工業(yè)生產(chǎn)中融入可持續(xù)發(fā)展理念將會實現(xiàn)節(jié)能減排。針對這種情況要強化機械設(shè)計節(jié)能效果，明確掌握全面的機械設(shè)計節(jié)能基本原理，通過掌握理論知識指導(dǎo)工業(yè)實踐生產(chǎn)，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)成本投入得到有效的控制，避免資源出現(xiàn)嚴重浪費，在根本上保o環(huán)境。對于構(gòu)建和諧文明健康的社會具有重要的意義。機械設(shè)計節(jié)能在社會發(fā)展充分發(fā)揮巨大作用。保證機電產(chǎn)品消耗得到控制，實現(xiàn)降低輸入功率。

參考文獻

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第9篇：機械設(shè)計及原理范文

關(guān)鍵詞：化工機械；承壓設(shè)備；故障；原因；處理策略

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.014

化工機械的承壓設(shè)備作為化工機械系統(tǒng)運轉(zhuǎn)中的重要組成部分，對化工機械工作過程中的影響重大，承壓設(shè)備在運轉(zhuǎn)中出現(xiàn)故障，就會導(dǎo)致化工企業(yè)的工作停產(chǎn)，嚴重的影響企業(yè)的生產(chǎn)效率和企業(yè)效益，為了使承壓設(shè)備在運轉(zhuǎn)過程中可以安全穩(wěn)定的進行工作，避免在運行過程當(dāng)中出現(xiàn)故障，所以需要定期的對化工機械中的承壓設(shè)備進行檢修，避免產(chǎn)生設(shè)備故障的情況。

1 化工機械中承壓設(shè)備常見故障及原因

1.1 承壓設(shè)備產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象

化工機械中的承壓設(shè)備在長時間的使用過程當(dāng)中會出現(xiàn)腐蝕點，導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生點蝕破損，設(shè)備的整體承壓能力出現(xiàn)薄弱點，降低了承壓水平，時間長了在出現(xiàn)腐蝕點的地方很容易形成大面積腐蝕，影響設(shè)備的正常使用壽命?；C械中承壓設(shè)備出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的主要原因是化工機械中經(jīng)常性的儲存帶有腐蝕性質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)，在化工承壓設(shè)備中儲存的化學(xué)物質(zhì)在高溫過程中會汽化，在汽化的過程當(dāng)中產(chǎn)生了許多氣泡，氣泡在破損過程當(dāng)中會產(chǎn)生很多腐蝕性氣體，承壓設(shè)備長時間的浸染在這些腐蝕性氣體當(dāng)中，承壓設(shè)備的金屬表面很容易被腐蝕，導(dǎo)致承壓設(shè)備表面腐蝕脫落，不僅影響了化工企業(yè)的正常生產(chǎn)，還對作業(yè)施工人員的生命安全造成威脅[1]。

1.2 承壓設(shè)備的嚴重磨損泄露

設(shè)備在使用過程當(dāng)中在外力的作用下使承壓設(shè)備產(chǎn)生磨損，比如設(shè)備中經(jīng)常性的儲存腐蝕性物質(zhì)，造成的承壓設(shè)備磨損程度隨著使用強度的加強和時間長度延長，導(dǎo)致承壓設(shè)備的磨損程度越來越嚴重，當(dāng)設(shè)備在運轉(zhuǎn)過程中，也很容易受到自然因素的影響造成化工機械中承壓設(shè)備的磨損，例如設(shè)備產(chǎn)生零件銹蝕、老化等情況。導(dǎo)致承壓設(shè)備產(chǎn)生故障?；C械中承壓設(shè)備通常都是以非常精密的零部件進行連接，零部件的選擇不當(dāng)，尺寸不合適、零部件質(zhì)量不過關(guān)，存在裂縫氣孔等現(xiàn)象都可能造成設(shè)備連接不嚴密，導(dǎo)致承壓設(shè)備中存放的腐蝕性物質(zhì)泄露，對承壓設(shè)備本身造成腐蝕出現(xiàn)漏洞，最終會造成承壓設(shè)備泄露的嚴重問題。

1.3 承壓設(shè)備超出荷載率導(dǎo)致承壓設(shè)備的失效

當(dāng)載荷在一定范圍內(nèi)做周期性的變化或按其它規(guī)律變化時，需要在變動加載作用下，要計算承壓設(shè)備的安定載荷。當(dāng)外載荷控制在安定載荷以下時，承壓設(shè)備除了在最初幾次加載循環(huán)中產(chǎn)生少量的塑性變形外，在以后的加載過程中將始終保持彈性變形，不會出現(xiàn)新的塑性變形。如果承壓設(shè)備在經(jīng)歷有限次塑性變形而達到一定的殘余應(yīng)力狀態(tài)后，外載荷的繼續(xù)作用將使該承壓設(shè)備在此殘余應(yīng)力之上仍作彈性響應(yīng)的話，則可認為承壓設(shè)備是安全的，我們就稱之處于安定狀態(tài)[2]。當(dāng)外載荷超過安定載荷以后，每次加載循環(huán)都會產(chǎn)生新的塑性變形，經(jīng)過有限次循環(huán)后，塑性變形的不斷累積將導(dǎo)致承壓設(shè)備的最終破壞。

1.4 承壓設(shè)備受到?jīng)_擊產(chǎn)生振動

化工機械承壓設(shè)備在運行過程中，很容易受到?jīng)_擊使產(chǎn)生設(shè)備震動而產(chǎn)生噪音，異常震動產(chǎn)生的噪音對承壓設(shè)備的零部件造成變形損壞，導(dǎo)致設(shè)備接觸不良，管道產(chǎn)生裂縫導(dǎo)致物質(zhì)泄露，影響了化工機械承壓設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性，承壓設(shè)備的使用壽命得不到保障。

2 化工機械中承壓設(shè)備故障的處理策略

2.1 認真分析承壓設(shè)備工作狀態(tài)，作好準確的診斷

化工機械承壓設(shè)備中的其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會對機械承壓設(shè)備的正常使用造成影響甚至造成安全事故的產(chǎn)生，因此化工企業(yè)的管理人員提高設(shè)備安全管理意識[3]，對可能出現(xiàn)的故障問題作出相關(guān)的預(yù)案，避免在發(fā)生緊急狀況時不能及時進行處理，造成事故問題的加重。還需要對承壓設(shè)備容易發(fā)生故障的部分需要定期的安排專業(yè)人員進行檢修，針對具體問題提出解決方案，做好定期檢修的監(jiān)管工作，避免產(chǎn)生遺漏造成安全事故隱患?；C械中承壓設(shè)備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、設(shè)備的特殊性就要求化工企業(yè)提高對承壓設(shè)備安全管理意識。

2.2 加強對承壓設(shè)備的設(shè)計與制作的嚴謹性

化工機械設(shè)備的特殊性就要求在設(shè)備設(shè)計和制造過程中嚴格按照生產(chǎn)工藝和施工標準，保證設(shè)備的制造符合設(shè)計理念的科學(xué)性和嚴謹性，設(shè)備中的每一個零件的質(zhì)量都關(guān)乎到整個設(shè)備是否可以投入使用，在設(shè)計過程中的一點疏忽都會對設(shè)備質(zhì)量產(chǎn)生影響，因此在零件尺寸的精準度上要做到零誤差，保證零件的強度可以滿足設(shè)備的正常使用，提高設(shè)備運行強度用以保證設(shè)備的穩(wěn)定性。

2.3 注意承壓設(shè)備的保養(yǎng)和維修

化工企業(yè)需要配備相關(guān)的專業(yè)檢修設(shè)備，安排專業(yè)的設(shè)備檢修人員定期的對承壓設(shè)備進行檢修，在檢修過程中要嚴格要求檢修工作的認真細致，對機械設(shè)備的每一個環(huán)節(jié)都要進行檢查，因為化工企業(yè)應(yīng)用的腐蝕性材料較多，尤其要注重承壓設(shè)備的連接零件，避免因為零件的老化和銹蝕使設(shè)備連接產(chǎn)生裂縫導(dǎo)致腐g性材料的泄露，不僅會造成設(shè)備的腐蝕，還對施工作業(yè)人員的安全產(chǎn)生威脅。因此注意承壓設(shè)備的保養(yǎng)和維修可以避免安全事故的產(chǎn)生，最大限度的延長設(shè)備的使用壽命。

3 結(jié)束語

在當(dāng)前中國經(jīng)濟快速發(fā)展的條件下，化工企業(yè)迅速發(fā)展，有了機遇也有了挑戰(zhàn)，尤其在環(huán)保和安全方面，所以，對化工設(shè)備的要求越來越高，化工設(shè)備的安全性與環(huán)保性影響著化工企業(yè)的發(fā)展水平，一旦化工機械發(fā)生故障，就會對企業(yè)的正常運轉(zhuǎn)產(chǎn)生影響，因此本文對化工機械中承壓設(shè)備故障原因及處理策略進行淺析，希望對化工企業(yè)生產(chǎn)安全提供幫助。

參考文獻：

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