機械設計論文范文

前言：我們精心挑選了數(shù)篇優(yōu)質機械設計論文文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發(fā)，助您在寫作的道路上更上一層樓。

第1篇

1.1可靠性設計在進行礦山機械設計時，衡量產品質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的產品模型，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，在結構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品進行改進，確保設計出來的產品質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、改進產品質量和提高產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結束語

第2篇

機械設計具有自身的程序，圖1為設計的基本程序。圖1機械設計的基本程序目前，機械設計教學中主要存在以下問題。

1.1教學內容過于防范

目前，機械設計這門課程包含的內容較多，有機械原理和機械設計。機械設計包括材料、力學、熱處理、機械原理、公差與配合、機械零件、機械CAD等內容，所涉及的知識層面較廣，教學內容較散，且與其他課程有著很多重復，如機械設計學科中有一項螺紋連接的相關教學內容。可見，教學范圍與機械設計這門學科的學習原則不相符合。又如，減速器的類型、樣式和設計參數(shù)要求，和機械制圖中的減速器設計相關知識存在較高重復率，不僅在學科的學習層次上造成混亂，還浪費了學生的學習精力。

1.2與時俱進能力不強

機械設計這門學科的實用性較強，同時其教學內容隨著科技的不斷發(fā)展而不斷變化。所以，傳統(tǒng)的教學內容如果不進行更新，很難滿足現(xiàn)代社會的需求。現(xiàn)代機械設計教學應當滿足工程性和技術性需求，同時也應當具備系統(tǒng)性。因此，現(xiàn)代機械設計學科緊隨時代的變化而改變，將傳統(tǒng)的設計技術進行時代元素的融入。如今，很多相關院校對機械設計教學中的設備結構、設備強度和運動學等技術的教學比較注重，教學力度也較大，使能源問題、環(huán)境問題的教學很少涉及。尤其是安全、人機關系、美學等社會因素和價值工程、周期費用分析等經濟因素，導致機械設計教學無法滿足現(xiàn)代人們的生產需求。

1.3教學方式落后

很多相關院校對機械設計的教學仍然采用講學通用的原則，對于教學中的重點知識，讓學生采取理論知識記憶的灌輸性傳統(tǒng)學習方法，而對這門學科的實際應用教學涉及較少，僅僅加深了學生的相關知識或原理的理解。同時，缺乏案例式教學、現(xiàn)場教學以及討論啟發(fā)式教學，在學生的學習過程中沒有充足的時間進行自主探索，嚴重阻礙學生對知識的理解與掌握，同時一定程度上阻礙了學生運用所學知識解決實際工程問題能力的發(fā)展。因此，應當對機械設計教學體系進行創(chuàng)新。

2創(chuàng)新機械設計教學體系措施

2.1調整教學內容

機械設計的學科教學內容應從實際出發(fā)，注重教學的整體性、實踐性以及創(chuàng)新性。如今，很多學生對于機械設計的基礎知識掌握不明確。所以，機械設計教學中應當遵循適度夠用的理論知識學習原則，可采取重點學習、部分理解等方式。首先，教學內容要清晰精簡，要精簡機械設計這門課程的教學內容，避免學生在相關知識的學習中產生知識重復。同時，在學生的實際應用教學中，如實驗、實習、課程設計、社會調查、畢業(yè)論文以及課外科技活動等注重實踐運用的教學環(huán)節(jié)，不但要適度融入相關基礎知識，還要增加其課程。其次，要注重知識的整合。在機械設計的實際教學中，將其中關聯(lián)性與聯(lián)系性較大的知識急性整合學習。最后，在機械設計的教學過程中應當注重知識點的增設。不僅要注重知識的重點性，還要考慮知識的完整性，可以增設以電、液為動力的機構組合，結合實際的典型機械等新內容，使學生全面認識現(xiàn)代機械，以適當前生產實際需要，方便計算機輔助設計的應用和推廣。

2.2加強學生能力培養(yǎng)

機械設計是一門極具實踐性的課程，過程中應當注重學生設計技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以培養(yǎng)學生技術應用能力為主要教學目的，同時注重學生工程意識、工程實踐能力、創(chuàng)新意識以及社會實踐能力的培養(yǎng)。實際教學過程中，教師應當徹底摒棄傳統(tǒng)的灌輸式教學模式，在講解相關理論知識或原理時，注重培養(yǎng)學生總結結論的能力。同時，在相關知識或原理的講解時，融入其在實踐中的應用，堅持產、學、研相結合，體現(xiàn)機械設計教學的基礎性、系統(tǒng)性、實踐性以及現(xiàn)代性。

2.3創(chuàng)新教學方法

目前，相關院校的招生多是面向全國，導致各種學生的機械設計學習基礎不一。因此，要不斷創(chuàng)新如今的機械設計教學。教學過程中，應當加強直觀教學，在學生學習相關理論知識或原理的同時，讓學生接觸各類種機械、機構、零件、部件、圖紙，提高學生相關知識或原理的實踐性。同時，教師也可以利用多媒體、電子教案、CAI課件以及錄像等現(xiàn)代教學技術，借助計算機和互聯(lián)網(wǎng)，利用虛擬現(xiàn)實技術和仿真軟件系統(tǒng)，開展機械設計的現(xiàn)代化、立體式教學。此外，教師在機械設計的實際教學中，應當盡量減少相關知識或原理的理論推導，運用例證講清思路，加深學生對相關理論知識或原理理解，提高課堂教學效率。

2.4增加教學實踐

機械設計是一門較注重實踐運用的學科，教學時教師不能僅僅注重學生的知識學習，要更加重視學生的知識運用，如繪制機構運動簡圖。圖2為機構簡圖的繪制步驟。以四桿機構為例，結合日常見到的篩東西、磨豆腐等，布置設計任務。在四桿機構的講解過程中，不斷提醒雙曲柄機構、曲柄搖桿、雙搖桿機構分別有什么運動特性，能轉化為什么樣的運動形式，現(xiàn)實生活中有哪些物品用到了這些機構，不斷啟發(fā)引導學生思考設計任務。一個機器少不了動力，因此課程中增加電動機的選用環(huán)節(jié)。學生設定自己運動機構的各種參數(shù)后，按部就班選用電動機，由此掌握效率等概念，并對整體的機器建立一個大概的認識。電動機選好后，考慮減速的問題。這時，可以引進齒輪機構（包括蝸輪蝸桿）、帶傳動、鏈傳動。齒輪機構重點講傳動比的分配、計算及選用，對于漸開線的形成等和現(xiàn)場應用聯(lián)系不密切的內容可忽略不講。帶傳動、鏈傳動重點講傳動特點和應用。此外，學習過程中要加入查手冊選材料環(huán)節(jié)，把時間用到應用實踐上。

3結語

目前，我國機械設計教學體系仍然存在教學內容過于龐雜、無法適應時代的快速發(fā)展以及教學方式過于陳舊和落后等問題。因此，在機械設計實際教學過程中，應當調整教學內容，加強學生能力培養(yǎng)，同時不斷創(chuàng)新教學方法，以期為國家培養(yǎng)更多機械設計創(chuàng)新性人才。

作者:李愛軍 徐紅芹 王紅梅 單位:山東理工大學機械學院

參考文獻

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第3篇

1.1課程教學體系現(xiàn)狀

《機械設計基礎》課程開設在大學農牧學院的能源與動力工程專業(yè)，共有三個模塊，分別為理論教學模塊60學時、實驗教學模塊4學時以及課程設計1周。

1.2教學體系中存在的問題

課堂教學模式陳舊，重講輕練。課堂教學中，教師常過分強調知識的全面性，造成課堂教授內容過多，與學生互動較少，同時沒有給學生留下足夠“學”的時間。例如在講平面四桿機構設計時，課堂時間大部分在講授其設計基本思路與方法，很少講習題，更沒有時間讓學生練習，嚴重阻礙知識體系的掌握。實驗教學條件和內容不完善，學生缺乏參與感。受實驗教學條件的限制，現(xiàn)有實驗教學內容僅包括機械原理認識實驗與機械零件認識實驗，均為參觀性實驗。學生在實驗過程中只能對常用機械零件產生感性認識，而沒有實際動手操作，致使參與感嚴重缺失。課程設計時間短，題目單一，且與實際脫節(jié)。課程設計的時間為一周，只能做一個題目，即二級變速器的設計。在這一周的時間內，需對設計的各環(huán)節(jié)進行分析、計算、選型和作圖等，時間非常倉促，學生非常吃力。加之設計題目與實際脫節(jié)，學生對設計內容不感興趣，阻礙了學生設計能力的提高。課程考核方式單一，偏重于理論知識的考核，實驗等實踐內容幾乎不在考核之列，造成學生對實驗課程和課程設計不重視，專心于理論知識的學習，不利于學生機械設計綜合設計能力的提高。

2教學體系改革措施

課堂教學、課程設計、實驗教學是機械設計課程整個教學體系中不可忽略的三個重要環(huán)節(jié)，本課程的教學改革也應從這三個環(huán)節(jié)入手。課堂教學應提高教學效率，課程設計應提高學生的工程設計能力，實驗教學應以培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新能力為目的。同時理順課堂教學、課程設計與實驗教學之間的關系，建立多元化的教學體系。

2.1改革課堂教學方法，整合教學內容，提高教學效率

針對教學模式陳舊、重講輕練的現(xiàn)狀，課堂教學應遵循精講多練的原則。在理論授課時精講基本概念、基本理論和基本方法，使知識易于理解、掌握和記憶。同時給學生留出一定的思維空間，避免滿堂灌和填壓式的教學方法。同時課堂教學應多采用現(xiàn)代教學手段，例如對于一些較為復雜的空間模型和機械運動規(guī)律的講授，應采用幻燈片、動畫或錄像等方式，更有利于對常用機械零件的結構和特點的認識和掌握。在課程教學體系改革的大背景下，課程教學內容需要整合，應以機械零件設計為主線，以基礎理論側重實用為原則。機械原理和機械零件設計都是以機構運動簡圖為研究模型建立機械運動簡圖，因此應把結構分析，機構運動簡圖的定義、性質和常用運動副的代號，機構運動簡圖的建立作為重點講授內容。對于機構原理部分的內容，過去主要是采用講授圖解法。隨著計算機輔助機械設計的應用與推廣，其教學內容應該以講授解析法為主，并增加計算機輔助機械設計的內容，向學生簡單介紹AutoCAD的操作知識以進行機械設計，課后要求學生利用計算機完成簡單機構的設計任務。對于機械傳動和零件設計，應盡量減少理論計算公式的推導，增加零件細部結構的設計介紹和常用設計參數(shù)的選取原則的介紹，并加強對機械組合的介紹，比如多種傳動方式的組合、原理、特點以及工程實際中的應用、維護等。多向學生介紹機械方面的新發(fā)展、新思路，以開闊學生的眼界。此外，參考教材的選用應著眼應用性和先進性。將版本較老、內容較難的教材改為內容較為簡單、學生感興趣、應用型強的教材。

2.2完善實驗條件，注重實驗教學，重點培養(yǎng)學生的動手和創(chuàng)新能力

針對學生對本課程的學習積極性很高，但學習很吃力的現(xiàn)狀，分析其原因，主要是因為學生對理論推導的課程內容有所排斥。但學生對事物的感性認識能力較強，且比較愛動手操作。應對實驗條件和實驗教學內容做出調整。例如建設機械設計綜合實驗室，購買機械設計課程相關教學儀器設備，用于滿足教學實驗條件，并在維持總學時（64學時）不變的情況下，大幅加大實驗學時所占的比例。其中，理論學時由60學時壓縮至36學時，實驗學時由4學時增加至28學時。為增加學生對機械機構的操作能力和創(chuàng)新能力，實驗教學在課程教學中所占的比例大幅增加，實驗教學內容也有了相應的調整，包括認識實驗、操作實驗和創(chuàng)新實驗。其中，認識實驗主要是參觀機構工作原理，4個實驗共8學時；操作實驗主要是常用機械模型的制作，3個實驗共14學時；創(chuàng)新實驗主要是根據(jù)學生的興趣進行機械模型創(chuàng)新設計，1個實驗共6學時。

2.3健全課程設計內容，全面提高學生機械設計能力

機械設計課程設計是提高學生機械零件設計能力的一個重要環(huán)節(jié)。課程設計給定的時間短，涉及知識面廣，完成的內容多，計算量大，繪圖工作繁重，有時一個普通的傳動方案就需要幾個小時甚至幾天的時間。鑒于該現(xiàn)狀，應使課程設計的題目多樣化，并給出設計功能要求，讓學生根據(jù)自己的興趣選題并擬定結構方案，指導教師給出合理建議，并盡量借助于現(xiàn)代設計手段、設計方法指導學生完成課程設計任務。在課程設計過程中，要求學生在手工計算的基礎上，完成裝配草圖設計，并運用CAD軟件完成裝配工作圖和零件工作圖的繪制。這樣不僅能使學生在學習期間接觸和掌握計算機輔助繪圖技巧，又可以加深學生對行業(yè)標準和設計規(guī)范的理解掌握，全面提高學生的機械設計能力，為其今后從事設計工作打下良好基礎。

2.4考核形式多樣化，全面考察學生的學習成果

傳統(tǒng)的機械設計課程的課堂教學多，考核多以閉卷考試為主，因而導致學生對實驗、設計不感興趣，偏重于書本知識的掌握，形成了“高分低能”的不良現(xiàn)象。而社會的發(fā)展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，因此，課程的考核形式應多樣化，以全面考察學生的學習成果為目的，不能單純以書面考試為主。按照這一思路，課程的考核形式也應作出相應的調整。例如新制定的考試方案中，閉卷（或開卷）考試占30%，實驗完成情況占30%，課程小論文占20%，平時表現(xiàn)占20%。其中，閉卷（或開卷）考試內容為課堂教學的重點及難點；實驗成績包括實驗模型制作水平、實驗積極性及實驗團隊合作情況；學生可自行擬定課程小論文題目及內容，但論文中必須能反應學生對本課程結構體系的認識及學習感受（需對課程教學提出合理建議或意見）或對課程某一典型章節(jié)（典型機械結構）的深入理解；平時表現(xiàn)包括課堂教學及實驗教學出勤率、學習積極性及作業(yè)完成情況。

3結論

3.1《機械設計基礎》課程教學體系的改革應從課堂教學、課程設計和實驗教學三個環(huán)節(jié)著手，應理順課堂教學、課程設計和實驗教學之間的關系，建立多元化且結構合理的教學體系。