机械工程基本概念篇1

关键词：工程机械；绿化维修；技术研究

1引言

随着我国社会主义现代化的飞速发展，国内各行各业均得到了极大的进步。政治、经济、文化、社会、法律等诸多环境的完善，给当代国内科学技术的发展带来了巨大促进。工业4.0概念的提出标志着国家机械化发展逐渐被国家政府提上日程，逐渐走一条科技机械化、现代机械化的道路将成为未来的发展趋势。工程机械作为道路建设、房地产开发、井下开掘等国家能源开发、道路开发、房地产开发等重要城市基础配套设施建设的机械工具，其不但能够在保障项目开发与运作中起到重要作用，而且能够在施工安全方面起到巨大保障。随着国内城市建设速度与规模的不断加速，工程机械的设计、制造与维修逐渐成为了众多施工企业头疼的问题，并将直接关系到其正常的生产作业能否有序进行。然而，在工程机械维修过程中通常会产生耗费时间大、能源大及产生污染大等问题，从而严重影响了国内工程机械维修技术领域的发展，并造成了以牺牲环境为模式的逆向发展。因此，开发绿色工程机械维修技术将是十分具有时代意义与研究价值。

2国内工程机械维修存在的主要问题研究

当前国内工程机械维修主要存在有两个方面的问题。其一在于当前工程机械的整体管理方式较为落后。这一问题主要体现于，国内大多数从事维修工程机械行业的企业主要采用的是以时间为依据的周期维护模式。以此为基础所遵循的工程机械维修计划体制，将会造成停机维修阶段无法开展生产与企业正常生产运营之间的矛盾，不但造成了工程机械使用企业订单减产、工程量减少等经济损失，而且使得由于整体工程机械可用数量大大减少，增加了现有可使用机械的使用频率，使整个企业的机械维修成本大大增加。除此之外，机械的维修期过长问题还造成了大量人力资源的闲置，使企业不得不在维修机械支付停工损失的同时增加对人力成本的开支。其二在于大多数企业将重点放在了新型机械设备研发、科学技术研发等领域，大大忽略了对现有工程机械设备的维护。由于资金支撑总量不足、企业重视力度不够以及维护缺乏制度性规范等因素的存在，造成了现代工程机械使用企业现有工程机械设备的维保意识缺失，使大量未得到技术更新和设备更新的工程机械容易出现老化、使用不规律等问题，从而容易引发工程机械的故障停工。采用这种亡羊补牢的方式对现有工程机械开展设备维修，将会大大减少现有工程机械的整体使用寿命，并且一旦出现故障及问题会让使用工程机械从事生产经营企业蒙受巨大损失。

3对开发工程机械绿色维修技术提出的建议

现有工程机械维修会造成大量的时间耗费、资金浪费及资源浪费等，一方面增加了现有使用工程机械开展生产经营企业的负担，另一方面造成了社会企业整体资源的浪费，极为不利于其未来发展。为此，在本部分中作者将以绿色维修为理念开展技术研究。工程机械在整个制造投入使用过程中可以划分为三个阶段，每个阶段中对绿色维修技术的引入都将会影响最终绿色维修技术的使用。针对设计阶段的绿色维修技术引入，主要可借助当前较为先进的网络化、协同化及开放化的现代工程机械设备创新设计理念的植入，来实现基于虚拟制造设计技术的引入，并帮助设计出更加便于维修的机械机构，以及可以用来实现对机械设备当前损害程度进行数字化反映的智能化可视系统。在此过程中也可以利用设计阶段将机械设备主要组织构件模块化，以实现对整个机械设备的可视化监控。针对制造阶段的绿色维修技术引入，主要可以在现有工程机械设备组成结构、组织搭配的同时增加科学化、功能化的设计，从而实现对现代绿色维修工艺制造技术的引入。通常可以根据功能性特点将绿色维修技术划分为三个层次：其一为环保型工艺技术的植入，便于让机械设备在工作的同时实现减少对有害物质的排放；其二在于节约能源的工艺技术植入，便于让机械设备在工程的同时增强对能源的使用效率，减少对能源的过度消耗；其三在于节约资源的工艺技术植入，便于让机械设备在工作的同时能够更加便于实现智能化操作减少劳动力浪费。针对维修阶段的绿色维修技术引入。在此过程中通常应开发更加具有精细化、智能化和科学化的维修技术，以实现利用传感器构建整个工程机械的多元化诊断模型，便于在工程机械工作过程中实现对工作效率、工作状态的密切监控。当前国内机械维修领域已经开始广泛采用高新科技技术，利用参数化的数字监控模式，打造现代工程机械维修领域的诊断设备植入、传感器植入、虚拟仪植入等均能够提升现有对工程机械设备的故障诊断效率，并利用计算机辅助功能加以分析，可以实现快速定位故障出现范围、快速实现人手分配及方法选择等功能。

4结论

通过上文的研究，可以发现国内工程机械在各行业中的应用已然十分广泛，并在极大解放现代劳动力、增速工程建设基础上，使现代施工变得更加具有安全性。国家政府所提出的工业4.0概念使国内工程机械研发领域重新审视了当前工程机械维修领域所存在的问题。由于工程机械所具有的特征及工作环境，导致了维修中经常出现耗时长、资源多、污染大等问题。积极解决上述问题，发掘产生问题的主要诱因，并给予改善将会使国内工程机械领域的发展与时代同步。在本文中作者结合国内工程机械发展现状提出了些许有利于促进绿色概念深入维修技术的对策与建议。作者谨此希望能够利用本文的研究，为国内工程机械绿色维修技术的发展带来帮助。

参考文献：

[1]机械故障诊断的研究与发展趋势[J].李秋红,李净仪,谢剑,王丽君.农机使用与维修，2010(02).

机械工程基本概念篇2

功能分解策略

广义上说，功能是对于某一机械产品工作能力的抽象，它包括产品的功用、用途、性能、能力等。从系统工程学的角度来看，可将机械产品看成是技术系统，功能是以实现某种任务为目标，对其输入量(信息流、能量流、物料流)和输出量之间的相互转换。在概念设计阶段之初，通常要对产品的功能进行分解。通过对现有机械系统的分析，笔者提出功能分解的三个策略:①从解决问题的目的和手段着手;②从产品生产的工艺动作过程(生产的空间顺序和时间顺序)着手;③从机械系统四大模块着手。在实际的产品功能分解中，往往需要采用多种功能分解策略。对机械系统而言，执行系统是机械系统的核心，最终决定产品的功能输出。执行系统的功能是通过工艺动作过程来实现，因此可通过工艺动作过程对其进行分解;而对于机械系统的其他子系统(包括传动系统、控制系统、驱动系统)，可采用“目的－手段”进行功能分解。下面详细介绍这三个功能分解策略的运用方法和步骤。

首先从目的和手段来分解功能，可以把目的称为上位功能，手段称为下位功能，目的功能是主功能，手段功能从属于目的功能，为实现目的功能起手段作用，属于下一级分功能，在下一级分功能中，手段功能又称为目的功能，如图1所示，手段功能2在下一级分功能中称为目的功能3。通过“目的－手段”可以将复杂的产品进行功能分解，同时又可将各个分功能之间的逻辑关系联系在一起，最终获得产品的功能系统图。接着按照工艺动作过程对功能进行分解。工艺动作过程是实现机器功能所需要的一系列动作型式，按一定顺序组合而成的系列动作。机械产品的执行系统功能是通过其工艺动作过程来完成的。例如，汽水灌装自动机的功能包括瓶、盖、汽水的贮存与输送、灌装、加盖、封口、贴商标、成品输送的工艺动作过程来实现灌装功能。又如，平板印刷机的功能是通过上墨、刷墨、印刷的工艺动作来实现印刷功能。

最后是从机械系统四大子系统模块来对产品的功能进行分解，这四大系统分别为驱动系统(动力系统)、执行系统、控制系统和架体支撑系统。任何机械产品的技术过程(主体功能)都是原动机到传动部分，再到工作机构(即执行系统)部分。原动机主要提供机械能或转换为有效的机械功，传动部分主要传递运动和动力要求，工作部分是机器的执行机构，架体支撑系统主要起支撑部件的作用。在主体功能的基础上，再添加辅助功能，通过控制系统来控制协调各部件的工作。下面综合前面讲述的三种分解策略，以挖掘机为例进行功能分解，如图2所示。

寻求功能作用原理策略思想

机械产品功能目标确定后，可针对产品的主要功能提出原理性构思，这可以通过科学原理向技术原理的转变加以实现，技术的需求是科学发展的动力，而技术开发必须以科学规律为基础，产品开发过程就是科学原理与技术经验相结合的过程。作为设计开发人员，应在产品概念设计阶段中，掌握广泛的科学原理，善于实现科学原理向技术原理的转变，例如，在机电行业中，为能实现电能向机械能的转换，一般通过能量转换科学原理向“电磁效应”这一技术原理转变，开发出了电动机。其次，可由已有的技术原理形成新的技术原理，有些技术的产生是在已有技术成果的基础上进行移植、综合和革新的结果。例如，爱因斯坦提出受激辐射理论奠定了激光技术的理论基础。微波波谱的成果进而为激光的应用提供了技术原理。现今，激光已应用于机械制造行业，可对材料进行热加工，如表面热处理，焊接和切割打孔等。因此，在产品概念设计阶段，不断寻找适合的作用原理有利于产品的创新。

执行系统概念设计过程模型探讨

基于FBS概念设计过程模型进行研究，此模型在“功能分解－载体”映射模型的基础上引入行为作为桥梁，即“功能－行为－载体”过程模型。在此基础上进行改进，提出了“功能－作用原理－工艺动作过程－执行动作－行为－功能载体”概念设计过程模型。根据机械产品的功能要求和工作性能要求来驱动寻找实现功能的作用原理。同一功能可通过不同的作用原理来实现功能，从而实现产品创新。

其次，工艺动作过程取决于所需实现功能的工作原理，不同的工作原理有不同的工艺动作过程，本过程模型可通过工艺动作过程支持功能分解。工艺动作过程包括一系列按照时间顺序排列的工艺动作，通过工艺动作进一步分解可以得到按照一定时间顺序的执行动作。最后，通过执行动作与功能载体之间引入机械动作行为作为桥梁，以实现寻找实现功能的载体。图3给出了基于“功能－作用原理－工艺动作过程－执行动作－行为－功能载体”的概念设计过程模型。

执行系统概念设计过程模型映射分析

上述概念设计过程模型的关键是各阶段的求解映射策略，使得寻求作用原理解的关系脉络更为清楚和详细，这使得设计人员在概念设计中能符合设计思维逻辑，并促进开发人员的创新能力。为此笔者提出如图4所示的求解映射策略。从图4中映射层之间的关系，可以看出产品的功能可以通过不同的作用原理来实现，子功能(F123)可由原理层的多个作用原理分别来实现。由于执行系统功能是通过工艺动作过程来实现的，同时工艺动作过程的分解又能实现产品功能分解，而工艺动作过程的分解又取决于工作原理，不同的工作原理有不同的工艺动作过程，例如对齿轮进行加工，有两种不同的工作原理，分别为滚齿原理和插齿原理，显然这两种工作原理的工艺动作过程是不一样的。同时，同一种工作原理的工艺动作过程也可以有不同的工艺动作过程，因此在进行工艺动作过程分解时，可通过增加、减少或者合并工序改变机器的工艺动作，这有利于获得新的结构，创造新的机械设备。如果工艺动作比较简单，可直接采用工艺动作到载体的直接映射求解;反之，就需要对工艺动作进行分解。对于每一个具体分解的执行动作，如果执行动作比较简单，可采用直接映射求解。反之，需要通过行为层为桥梁，来更好的实现从执行动作到载体的映射求解。对于同一个执行动作可采用不同行为关系来实现。行为库中主要包括执行动作的类型、连续性、运动速率特性和运动往复性，由于执行动作的的类型很多，按照机构的运动类型进行分类，主要包括以下几种类型，其分类如表1所示。

应用分析

本节以缝纫机中的GC30型平缝机的执行系统设计为例，对以上提出的执行系统概念设计过程模型进行实例说明。缝纫机的总功能是完成对棉、皮革、人造纤维的缝制作用，完成此功能的工艺动作过程为刺布－供线－勾线－收线－送布来实现此功能的。对于每一个具体工艺动作来说，如果工艺动作比较简单，只需某一种机构就能实现，如果比较复杂，需对每一个工艺动作进行按照实现工艺动作一系列执行动作来完成，即按照实现每一个执行动作的简单机构的组合。机构每一个执行动作的类型可以参照表1，下面主要以送布机构设计为例。需要对送布工艺动作进行分解为具体的执行动作，一般分解的结果会有很多种，容易设计出新的结构，把送布工艺动作分解为:实现针迹距的调节运动－旋转到直线运动－直线到摆动。然后分别通过实现不同执行动作的简单机构来进行组合即可实现送布这一工艺动，送布机构如图5所示。基于图5所示的执行动作过程，简述其传动关系，通过送料调节器螺钉改变送料调节器凸轮面的工作位置，实现不同的针迹距，当针迹距一定时，上轴带动送料偏心轮旋转，通过送料连杆使送料曲柄绕着送料轴摆动形成送料牙的水平运动。

机械工程基本概念篇3

关键词：机械制图课程轴测图辅助教学方法难点平面图形空间立体兴趣自信心

中图分类号：G420文献标识码：A文章编号：1673-9795（2013）06（a）-0164-01

机械制图是按规定的方法表达出机器的形状、大小、材料和技术要求的图样，也可以比喻为工程界的技术语言。我们学院特别重视机械制图这门课，把机械制图作为一门重要的理论和应用课程。搞好机械制图教学的关键在于怎样帮助学生解决立体与平面图形这一对矛盾的相互转化问题。

1从学生理解问题难度入手，提出问题

画法几何部分的点、线、面及其相互位置的研究，只给学生初步建立了空间概念的理论基础。这一部分只是抽象出少数几个几何要素来进行研究。但是，就以最简单的平面立体――四棱锥而言，它包含的就有五个点、八条线、五个面这么多几何要素，而且还有这些要素之间的相互位置问题。因此，立体的投影，要比点、线、面的投影复杂得多。所以对大学一年级学习机械制图的学生来说，从点、线、面到立体的投影，在认识上是一个飞跃。学生反映说：尽管对点、线、面的投影理论我们能够掌握，一旦进入到立体的投影就感到复杂得多，空间概念很难建立。特别是遇到稍微复杂的投影图，看懂它很费劲，做一些“读懂组合体两视图，补画第三视图”或者“补画视图中所缺图线”的作业，要花费很多时间才能完成。而且所做的题目是不是正确，也没有把握。

2调整教学顺序，先引入方法再逐步加深

由于轴测图画法比基本视图画法复杂，标注尺寸也不方便，所以轴测图作为工程图的辅助图样，在现行的机械制图教学中，不论是大纲，教材以及教师的授课计划和实际教学中往往只是从课程本身的理论系统来考虑安排，把轴测图作为工程图中的辅助图样放在画法几何完全学完之后来讲授，没有把轴测图的作用更好的发挥出来。实际上，轴测图在教学中能够帮助学生建立空间概念，根据投影图想象出立体图。

我们把轴测图投影的内容提前到组合体之前讲解。而且分散到以后讲课的有关章节中，在讲授了基本几何体之后，紧接着把轴测投影基本知识和画法这一章节进行讲授，给学生建立比较清晰、完整的轴测投影的概念和画图技能，学生在学习随后安排的组合体这一章节时，遇到阅读投影图时，按照以往的线面分析法，形体分析法，还是想像不出空间立体概念时，鼓励学生勾画出轴测草图，就会收到立竿见影的效果，学生用形象逼真的轴测草图来补画第三视图，或者补全视图中所缺的图线时就会得心应手，对所做的题目也比较有把握。

在教学中充分发挥轴测图在教学中的作用，以帮助学生想象一些较抽象，难理解的组合体视图，组合体剖视图。

3轴测图的讲授内容选择

在明确轴测投影的教学目的和要求主要在于应用，因此，在有限的学时中不必过多的讲述理论。例如，轴向变形系数就不必作深入的公式推导，而应以讲授画法为主。要求学生能逐步熟练的掌握作图技巧，灵活运用。在轴测投影的各段教学中，由于目的不同，也应各有侧重，抓住关键。在点、线、面的教学中，只要求学生掌握直观图的画法，不必讲述轴测投影的理论，也不必单独分配学时，而在讲过基本几何体投影之后，就要讲清基本理论、概念和作图方法使学生对轴测投影有明晰的认识，能较熟练的画出轴测图。学生在以后的学习中，学习两立体表面交线，组合体，机件的表达方法这部分章节时，就会利用轴测图辅助学习，遇到想不出来的题目及时地勾画出轴测图帮助空间立体概念的形成。

4在教学中精选例题，精讲多练

例题选择得当，不仅能提高教学效果，还能激发学生学习兴趣。在刚开始讲授轴测图时，举二个简单的题目，让学生充分理解概念，复习理论知识。让每名学生都有感觉这部分知识并不难，我学我就能会，然后举二个比较难一点的题目，激发学生的好奇心，例如，一个不太好想象的基本视图，先让学生想像出这个基本视图的空间立体图，当学生想不出来时，引导学生利用轴测图画出立体图，学生画完后拿着自己的成果特别有成就感，从而激发学生学生机械制图的兴趣，更好地学好机械制图这门专业基础课。

5结语

培养学生的空间概念，提高学生空间想象能力，解决好平面图形和立体形状在学生认识上的相互转换问题，很长时间都是制图教学中的主要难点，学生对这个问题的认识是有一个过程的，而我们的任务是使这个过程尽快完成，加强轴测投影在制图教学中的地位和作用，改革教学方法，通过尝试，学生们的思路有所开扩，空间能力有所增强，看图和画图水平有所提高，对作业的正误判断能力增强，作业的错误减少，学生们对制图课更加有兴趣了，增强了学生学习的自信心。

参考文献

[1]唐克中，朱同钧.画法几何及下程制图[M].北京：高等教育出版社，2002.

[2]孙建锋.机械制图课教学的几点体会[J].职教论坛，2004（14）：38.

[3]刘海渔.如何提高学生学习机械制图的兴趣[J].职业教育研究，2004（5）.

[4]刘华军.机械制图教学改革初探[J].科技信息，2007（1）.

[5]孔宪庶，谢军.机械类工程图学教学改革的研究与实践[J].工程图学学报，2000，21（4）：37-42.

机械工程基本概念篇4

关键词：环保理念；机械设计；机械制造；应用分析

分析我国经济的发展现状以及未来的发展趋势，“环保节能”、“节能”是我们必然的选择，也是实现可持续发展的唯一、有效策略，目前环保理念已经渗入到各行各业的发展战略。机械制造业是我国工业发展的重要标志，从某种程度上而言，机械制造的水平代表了一个国家、地区的经济发展水平以及科学技术水平，在我国的经济发展中占有举足轻重的地位。环保理念设计是一种全新的发展战略，符合当前时代的发展需求以及人们的生活要求，传统的机械设计制造并没有融入环保意识，不仅造成资源的严重浪费，后期加工废品也并未得到正确的处理，极大的破坏了自然环境，也极大的限制了机械制造业的长久、健康发展，因此在机械设计制造中注入绿色设计这一全新元素，显得非常重要，也非常必要。

1环保理念设计的基本概念以及内容

机械设计是机械生产的第一步，机械设计水平直接决定机械性能，其主要是结合机械产品的使用要求，对产品的结构、零件材料、零件形状、零件大小、运作原理、运行方式、能量传递等各方面内容进行分析和精密的计算，进而设计出符合使用要求的机械产品。绿色设计理念贯穿于产品生命周期的全过程，在考虑产品的质量、性能、成本以及开发周期等问题的同时，充分考虑设计产品对资源以及环境的影响，以产品的可循环使用为导向优化产品设计的各方面因素，最大限度的降低产品及其制造过程中消耗资源总量以及对环境的危害程度。环保设计主要将产品的设计眼光投放在未来的可持续发展上，将环保产品设计的要求作为设计约束条件，提倡无废物、可回收的产品设计技术。环保设计的核心内容是减少环境污染，降低能源消耗，实现产品以及零部件的回收以及循环利用，降低机械的更换频率，大体可概括为“Reduce（减少）”、“Recycle（循环）”以及“Reuse（重新利用）”--3R理念。

2基于环保理念的机械设计制造的重要性

近年来，我国机械制造业对于环保机械设计的研究内容比较多，研究的深度和广度也不断拓宽，很多人将环保机械设计也称为“生态设计”、“自然环境设计”、“环境意识设计”等。和传统的机械设计制造理念相比，在产品的设计与开发过程中，传统的机械设计制造首先立足于市场需求分析，根据市场需求设计产品的使用功能、使用寿命等基本属性，并且需求反复的修改，往往会导致设计过程以及产品制造周期延长，生产后不易拆卸，产品以及回收难度较大，部分产品在报废之后，可能无法回收，造成资源大量浪费以及环境污染。环保设计的重要性主要表现在可节省原材料，减少能源消耗，减少使用过程中废水、废气、废料的排放，进而保护自然生态环境。更加符合可持续发展要求主题，实现更大的经济价值以及社会价值。

3环保理念在机械设计中的具体应用分析

3.1环保设计方案

目前比较常用的环保理念设计方案包括生命周期设计、可拆卸性设计以及模块化设计三种，生命周期设计主要是基于环境保护、机械产品的成本需求以及产品性能等方面考虑，包括产品的回收、再利用成本、产品代替以及污染物的处理等问题；可拆卸性设计主要是在保证产品功能不受影响的前提下，进行有规律拆卸，主要针对产品的再利用设计以便产品生产后期的维护；模块化设计主要是考虑产品的功能以及模块，通过产品模块的重新组合从而形成新的系统，既可以实现产品的更新换代，也可以提高零部件的充分利用率。最后应建立健全环保机械设计数据库，设计人员可将机械设计制造过程中用到的数据以及需要的数据进行系统化储存，以便日后查询以及环保设计的理论基础。

3.2环保机械设计制造中的材料选择

材料是环保设计的主要内容，在机械设计制造过程中应首选环保、健康的制造材料，综合考虑材料与材料之间的相容性、材料的经济性和安全性，分析材料对环境的影响。传统的机械制造产品材料主要包括汞、铅等特殊的有害化学物质构成，产品在使用报废后，回收利用率低，对环境有极大的损害，为了实现环保机械制造工艺，应从源头开始抓起，慎重选择机械制造材料。机械设计的环保选材应选择能够满足产品需求的基本性能，保证材料的可用性，选择高温性能、抗冲击性能以及耐腐蚀性能材料，避免选择有毒材料。其次应加强环保材料的管理工作，认真审核材料的性能、根据不同的材料进行分类管理并加以标注，在材料投入实际生产后应实现材料的动态管理，及时回收和有效利用设计中产生的副产品以及废弃物。

4环保机械设计实现的基本要求

在机械设计制造中，若想要真正实现环保理念设计，需要国家政策的支持、产品设计人才以及先进的设计技术，人才是实现环保设计的核心力量，首先应加强对机械设计人才的培养，重点培养的对象应该是高中职院校中机械设计专业的学生，加强环保理念设计的概念，让他们重视环保设计。其次，国家应制定相关的环保机械产品支持政策，加强社会以及广大群众对机械产品设计的监督力度。同时应不断学习、引进一些先进发达国家先进的技术，积极实现产品的创新，尽量优化设计方案。

综上所述，环保理念是一种符合当前经济社会发展的重要发展战略，可以实现机械制造产品的低耗能、低成本、高利用率以及高回收率，大大的提高机械机械产品的经济价值以及社会价值，推动我国可持续发展观的实施路径，是未来世界发展的主流。

参考文献

[1]张生泉.机械产品环保设计与制造技术[J].中国科技纵横，20I4.

机械工程基本概念篇5

1.1突出概念的重要性

课程授课开始时，在讲解绪论之前首先对课程题目进行重点讲解。开始时，首先设置一个问题机械原理主要学习哪些内容?或者说是机械原理是一门什么样的课程?”在学生回答问题前，我会和学生说你们只要理解了机械原理”这四个字，那么这门课要讲什么内容你们就会非常清楚，在以后的学习过程中也就会有的放矢。开始的时候大多数同学都不能给出一个较好或者是接近的答案。随后，笔者将机械原理”分解成机械”和原理”，给出类似的问题，机械是什么?原理是什么?”这个时候大多数同学都能给出较贴切的答案。通过进一步的引导，学生对机械原理的含义和机械原理所要学习的内容就有了大概的理解。此时，会再次向学生强调，所有新的概念都是有学生前修的概念所组成，只要对前修的概念掌握了，新的概念学习就迎刃而解了。比如说，要想理解机械原理”，首先必须明白什么是机械，什么是原理。

1.2强调思考在概念学习中的重要性

专业课程的学习和通俗读物的阅读不一样，字面意思有时候不能充分说明这个概念的表示，需要对概念进一步的理解，这就需要学生学会思考，并且要知道怎么样思考。比如说，机械原理课程中运动副的概念。有两个构件直接接触而组成的可动的连接称为运动副。”那么，什么是运动副?有两个构件就可以有运动副吗?答案肯定是否定的。这就需要对运动副这个概念进行进一步的思考，或者说对其进行分解。从运动副概念的表述来看，可以对这句话进行如下分解:首先是有两个构件;再次，这两个构件的关系是直接接触(间接接触可以吗?肯定不行);还要满足一个要求就是这两个构件经过直接接触连接以后还要必须能动，如果不能动的话，那它们就组成了第三个新的构件，就不能称为运动副了。通过上面的思考过程来看，判断是否存在运动副，只要看是否同时满足如下三个条件:①有两个构件;②直接接触;③有相对运动。如果这三个条件同时满足，那么就存在运动副。这个例子看起来简单，但是学生如果对三个条件中的任何一个不能理解的话，就有可能对运动副的概念形成错判。从形式来看，这三个条件与运动副形成了一个二级金字塔的样式。所以说，学生在思考的过程中要掌握思考的方法，那就是，从塔尖塔底一步步的对概念进行分解，并且要理清哪些是同层概念，以及这些概念与其上下层概念直接的联系。

1.3概念表述尽量公式化

机械原理是机械设计的基础和机构原理设计遵循的依据，在概念讲授的过程中如果能够以图形的形式展示概念，那么对后续机械设计将有很大的帮助。再者，机械原理是一门承前启后的课程，对基础课画法几何、理论、材料力学和数学等知识要求比较高，自身内容的连贯性也特别强。所以说，在概念讲解的时候能够结合公式和图形的方式对相关概念进行表述，将会加深学生对概念的理解，有助于学生对概念的掌握。下面以公式化表述概念为例。在教材中速度瞬心的概念，互做平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点，即为此两构件的速度瞬心。”在这个概念的理解上如果单纯就字面意思来看比较抽象，并且在实际的授课过程中发现同学理解起来特别困难，这个时候可以利用对表述公式化有助于对此概念的理解。首先，重合点代表的意义可以用公式表示为V1=V2，这里V1、V2分别代表构件1和构件2在重合点的速度;然后，以ω1和ω2分别表示构件1和构件2绕重合点的旋转速度，并记ω1≠ω2，或者是二者相等但反向。通过如此的公式化表述后，学生对瞬心的理解相对来说就容易一些，最后可以达到从繁入简。换句话说，用通俗的语言来表示瞬心的话就是速度瞬心是一个点，这个点出两个构件的速度相等，并且这两个构件绕着这个点做相对转动。”

1.4对概念的强化方法

在课堂上通过讲课的过程中学生能够逐步的体会到概念的重要性，并且有意识的学会了对一些概念进行相应的思考，但是在作业和实践等环节往往还存在一些问题，通过了解发现，学生可能在课堂上理解了，或者是思考过了，但是没有较系统的对相应的概念去总结。所以在后续的教学课程中，除了随堂的习题作业以外，建议学生对当天所学的概念进行总结并以作业的形式进行考核。主要的做法是这样的。一个概念为一个序号，直接把教材上针对此概念的叙述一字不差的抄写下来，下面要做的就是此项工作的重点，另起一行写本人对这个概念的认识。比如说(1)压力角:作用在从动件上的驱动力F与该力作用点绝对速度Vc之间所夹的锐角。个人认识:压力角是一个角，对于角度来说是有一个顶点和两条边，那么就压力角来说，驱动力F的作用点就是压力角的顶点，驱动力F的作用线和从动件绝对速度Vc所在的直线就是压力角的两条边。如果能够理解到这种程度，不管是作平面连杆机构、凸轮机构还是齿轮机构的压力角都是很容易的事情。通过对学生对概念的总结情况来看，书写比较认真，并且能够做到很好理解的同学，习题的正确性非常高，期末的考试回答的也特别好，相反就比较差。

2注重现代教学手段与传统教学的结合

2.1现代教学手段的优缺点

目前的教学基本上采用多媒体教学，这种现代的教学手段对教学质量的促进和教学效率的提升确实起到了较大的作用，但是就机械类课程教学来说，全程采用多媒体教学有其一定的缺点，并且影响到最终的教学质量。

2.2采取传统教学方法的必要性

通过与学生的多次沟通交流，大多数学生反映的情况是，利用多媒体教学在动画演示、视频播放方面可以很好的展示所讲授机械的结构和运动、作业情况，但是针对一些原理性的讲述，比如说是在机械原理课程中，就凸轮轮廓曲线的设计过程、机构运动简图的绘制等，如果是通过多媒体进行展示，学生的普遍反映是效果比老师在黑板上手工演示要差得多。所以说，在机械类课程，特别是涉及一些应用性的内容时要注重现代教学手段与传统教学方法的相结合，这样可以很好的兼顾到学生对知识的掌握和理解，取得较好的教学效果。

3强调实践能力培养的重要性

3.1机械类课程的特点

从画法几何开始，机械类所开设的课程都基本要求学生要具有较强的生活观察能力、动手能力和理论与实践相结合的融会贯通的能力。再一个，机械类课程的理论性特别强，数学、力学、运动学和动力学等要求比较高。

3.2实践能力培养的方法

鼓励学生多注重观察周围的事物，特别是与机械相关的物件，养成一种爱观察、勤思考的习惯，这是决定学生能否实现实践能力培养的一个保证。再就是学院的实验室在教学期间全程向学生开放，鼓励学生多进实验室，对机械模型进行多观察、多思考，对教学实验用具多拆卸和组装，培养自己的动手和操作能力。并提醒学生在实践的过程中注重理论联系实际，结合课程理论内容的学习进度，有计划的进行相关实践的实施。

4注重团队精神的培养

4.1培养学生善于思想交流的习惯

机械设计没有最好，只有最合适，所以设计的过程中有仁者见仁，智者见智的韵味，只要能够满足设计的功能要求，可以说基本上就是合适的。在概念理解方面鼓励同学间互相交流，并就同一个概念的理解给出自己不同的认识，使大家得到在不同的角度对同一个概念的理解，这样可以优化自己的设计理念，实现最优设计。交流的过程本身是一个分享的过程，任何一个设计一般来说不是单个人能够完成的，需要几个人或者是很大的一个团队才能实现，作为一名设计人员不仅要具有较强的专业素养，更需要有良好的交流沟通能力。

4.2培养学生的整体意识

学生的整体意识培养主要包括两方面的内容，一是，学生对所设计的机械要有一个整体的概念，这是从专业的层面对学生的基本要求。再一个就是，学生在协同设计的过程中要注重团队的整体，不能顾己不顾彼，不考虑自身与团队成员间的设计部分的衔接问题，最后可能会出现衔接不上或者是相互干涉。

5结语

机械工程基本概念篇6

关键词：机械工程基础教学研究工程素质

提高质量是世界各国进入高等教育大众化阶段后面临的共同问题，也是我国高等教育发展的必由之路。面对经济社会发展的新形势与新任务，目前我国高等教育改革，已从高等教育的规模发展向高等教育的内涵式发展改变。重基础、宽口径已成为高等教育改革的方向，为适应应用型、复合型、创新型人才培养，提高学生就业创业能力，增强高校人才的适应性，就必须加强基础理论知识的学习、工程素质的培养。

机械工程基础课程作为一门非机械类专业基础课程，是以原工程制图、金属材料及热处理、机械设计基础、机械制造技术等机械类课程进行整合的一门基础课程，它向学生提供机械产品使用、设计和制造所需的基本理论、方法和技能。该课程是大学阶段培养非机械类学生工程素质的一门重要课程。但目前该课程的设置存在以下几个问题：①由于在教学过程中没有建立认同的课程目标定位标准，目前现有的教学方案仅仅是将相关机械类课程内容的简单组合，教学内容实际是分离的，没有达到课程综合的真正目的；②现有的课程教学内容过分强调内容的系统性、完整性，而没有反映应用型本科教学所要求的应用型”特点，教学内容过于繁杂；③相关教学内容未能很好地整合，内容重复、前后颠倒、衔接不好等问题不同程度地存在，不利于学生综合能力的培养；④未与学生的所学专业相关联，学生的学习兴趣要求不高，学习效果较差，学生的工程素质提高不明显[1]。

机械工程基础课程教学改革以盐城工学院电气工程与自动化专业为例，以培养电气工程师能力为本，以工程素质、应用能力和创新能力培养为主线，进行课程教学改革。教学改革中主要体现一精二重三讲四会”的教学原则和方法：一精是指基础理论教学要精练，以满足专业课教学所必需的基本理论；二重是指在教学重点上强调基本概念的应用和实践能力的训练；三讲是指授课上要做到基本概念讲清楚，重点内容讲透彻，知识点讲全面；四会是指教学要求上做到基本理论会运用，基本方法会掌握，基本技能会操作，基本问题会分析解决。

根据我校电气工程与自动化专业的教学改革目标要求，机械工程基础作为该专业开设的一门唯一的机械工程类课程，我们对该课程的教学目标设置、教学内容的准备及教学方法的实施等进行了多方面研究与探讨，使其符合该专业人才培养要求，提高学生的专业素养。

1.课程教学目标设置

高等教育培养的是生产、建设、管理、服务需要的高等技术应用型人才，在全面推进素质教育的过程中，不仅要加强文化素质，更要注重工程素质教育。因此，将非机械类的机械工程基础课程性质定位成一门以机械工程基本素质教育”为主的工程类基础课，符合工程实际对应用型人才基本素质的要求，也符合我校电气工程与自动化专业人才培养目标的要求。

机械工程基础课程是将机械制图、工程材料、机械原理、机械设计、机械制造等机械设计制造相关内容，经统筹安排、有机结合而成的一门综合性的技术基础课程。机械工程基础作为非机械类专业开设的一门唯一的机械工程类课程，涉及内容广泛。课程综合化不仅解决了课时有限的问题，而且使学生对机械工程有一个比较全面的了解。以专业岗位职责需求整合相关教学内容，不求原课程知识体系的完整性和系统性，突出实用性和针对性，注重对机械工程知识了解，理顺机械工程知识与专业知识之间的关系，培养学生的横向扩展能力。

对电类专业而言，机械工程基础是一门介绍机械工程有关基本概念、基本理论及基本计算、设计方法的一门综合性技术基础课。课程围绕机械工程材料”、工程图样表达”、常用机械传动装置”、常用机械加工方法与机床”几个典型项目，将与机械设计制造相关的基本内容统筹安排、有机贯通与融合，体现实用、够用”为度的原则。力图用较少的学时侧重于对涉及机械工程的有关基本概念、基本理论加以阐述。以理实一体教学为纽带，以理论教学与现场教学相结合的手段，培养学生学习理论、实践认识、发现问题、分析问题、解决问题的能力；为后续课程的学习打下坚实基础。

通过本课程学习，使学生的具有初步工程意识和标准化意识；能用准确、简明、规范的工程语言表达设计思想和意图。学生应达到的能力目标确定为：①能初步确认一般机械零件所用的一般工程材料；②能初步绘制和阅读简单机械工程图样；③了解机器的组成和平面机构的相关知识，了解机械传动和常用零部件的基本内容；④正确理解机械制造的相关概念，了解常用的机械加工方法，能初步确定零件的成型或加工的基本方法。

2.课程教学内容设计