工程机械设计方案范文篇1

【关键词】机械电子工程工程设计技术要点分析

机械电子工程是科技快速发展的产物，是高新技术的代表。机械电子工程在各个国家和领域都有进行大力研究和投入，目前在我国，机械电子工程是重要的高科技产业，对全面提高我国的国际竞争力有着非常积极的意义。现就机械电子工程设计中的技术要点分析，具体如下。

1机械电子工程中的技术要点――EDA技术

在机械电子工程设计中，EDA技术是一种新技术，是机械电子工程设计中非常重要的技术。在实际应用过程中，EDA技术的主要载体是能进行大规模编程的逻辑器件，在进行编程的时候，使用硬件描述语言的表达方式。在EDA技术应用的过程中，需要利用计算机和可编程逻辑器件等，作为开发软件或试验软件，对特定的目标芯片进行适配编译和逻辑映射，最终形成电子新系统或专用集成芯片。EDA技术的发展是在电子电路CAD技术上形成的计算机软件系统。EDA技术的组成部件是编译器、综合器、下载器和适配器，对于综合器，是用来将设计师的设计文件进行转换，成为该系统的门级描述，综合器的作用其实就是能将硬件和软件进行相互连接。对于适配器，是能生成最终下载文件，并能将其安排到指定对的器件中。目前，在机械电子工程设计方面，主要的核心技术就是EDA技术，其主要是因为在EDA技术中应用的是HDL高级语言，HDL高级语言可以实现公开利用、描述范围广，在进行机械电子设计中，能起到非常多的辅助作用，在进行后期交流、修改和保存的过程中也十分方便，且该语言能对现有的已经完成的设计方案进行自动在线升级。另外，EDA技术有着非常高的自动化程度，对一些常规的仿真、纠错等工作能够快速完成。

2EDA技术在机械电子工程设计中的研究

2.1EDA技术进行仿真分析

在确定机械电子工程的设计方案后，就要通过科学的系统仿真或者结构模拟，对设计方案的科学性、合理性以及可行性进行分析和研究。通过分析和研究，才能保证在后续实践中，设计方案的顺利应用。而在电子设计中应用EDA技术进行仿真分析能够为伪真分析提供良好的技术支持，EDA技术进行的仿真分析，是通过各个环节当中的传递函数进行数学建模来实现的，经过构建和仿真系统，能准确验证一些理论和构思的合理性，能够很好的对设计方案进行推广和使用。另外，EDA技术在完成仿真分析后，能够对各个电路的实际结构、电路结构的正确性以及性能指标进行分析。这种采用EDA技术进行的仿真能够使我国的机械电子工程设计水平得到很大的提高。

2.2EDA技术对电路特性的优化设计

对设计方案进行优化，主要目的是保证电子元件在实际应用过程中的稳定性和可靠性，而要想实现这一目标就要能够保证其有最佳的容差和工作环境温度。在实际工作中，要对电子元件的实际容差以及环境温度进行全面勘测和分析，而传统的电子工程设计方法是很难实现这一点的，并且还会导致所得到的设计方案存在某些漏洞和误差，从而不能有效保障电子元件的实际容差和工作环境温度。通过EDA技术对电路特性进行优化设计能够有效解决这一问题，其主要原因是EDA技术能够对温度进行统计分析，进而根据统计分析结果确定最佳电子元件参数和电路结构图，并获得相应的环境温度。由此看来，EDA技术对电路特性的优化设计，不仅能能对机械电子工程设计方案进行优化、完善，还能够保证电子元件在实际工作环境中的稳定性。

2.3EDA技术对电路特性进行有效分析

对电路特性进行有效分析，是EDA技术中非常重要的部分，其中主要原因是因樵诨械电子工程方案设计过程中，基本上所有的理论分析都是在数据测试和特性分析的基础上来进行的，所以在数据测试和特性分析方面所获得的数据必须保证其准确性和及时性。而传统的电子工程设计方法，由于受到多方影响，使得其在数据测试和特性分析等方面存在问题，不能保证电路测试的实际精度，甚至对产品后期使用的稳定性有所影响。而EDA技术对电路特性进行分析，能够对整个系统进行全面的、精确的测试，避免设计方案出现结构性的差异，保证了机械电子工程设计方案的合理性和科学性。

2.4在机械结构中要防止静电发生

近年来，电子产品的发展主要是以轻薄为发展趋势，而愈加缩小的线路和密集的电子元件排列，对静电的防治有着更高的要求，静电电流会对电子元件造成致命的毁坏。静电电场对周边电荷的吸引力，会导致集成电路的烧毁，所以，在实际工作中，工作人员要做好静电防护工作，降低静电发生的概率。

3结束语

综上所述，机械电子工程在推动我国科技进步和社会发展方面有着非常重要的意义，而EDA技术在机械电子工程技术方案设计的应用中为我国的电子工程行业带来了巨大的变革，采用EDA技术设计出来的产品具有使用性能好、专业化程度高、稳定性强等特点，采用EDA技术能在较大程度上提高工作效率，能获得更多高附加值的电子产品。本文主要就机械电子工程设计中的技术要点（EDA技术）进行阐述，然后对EDA技术在机械电子工程设计中的研究进行了分析讨论。笔者希望更多的专业人士投入到该研究中，针对文中存在的不足，提出指征意见，为提高我国的机械的电子工程设计行业做出贡献。

参考文献

[1]文东云.机械电子工程设计中的技术要点探讨[J].电子技术与软件工程，2015（06）：142.

[2]徐荣蛟.浅析机械电子工程设计中的技术要点[J].企业技术开发，2015（25）：43-44+61.

[3]王立君.机械电子工程设计中的技术研究探讨[J].硅谷，2013（14）：156+160.

工程机械设计方案范文篇2

关键词：机械基础课程；创新教育；能力培养；教学探索

中图分类号：G71文献标识码：A文章编号：1009-0118（2012）-03-0-02

随着普通高中的扩招，职业学校特别是中等职业学校生源数量下降，学生整体素质滑坡，个体差异也较大：不同年度入学新生成绩总体呈下降趋势，同一年度内入学新生的成绩差距也很明显，即使同一个专业、同一个班级学生的个体差异也很大。因此，在这种情况下要进行教学改革，细分教材，细化教学目标，针对不同层次学生，制定不同的教学目标和要求，采用不同的教学方法。

一、以培养创新能力为主线，改革课程内容和课程体系

教学体系的改革要保证学生创新能力的培养，尤其是建立以培养学生的工程意识和创新设计能力为主的新体系。机电产品的设计一般要经过产品的规划、方案设计、技术设计、施工设计等几个阶段。学生通过机械基础系列课程的学习，不仅要掌握这些阶段所需的基本理论知识，还应掌握其现代设计的基本方法与创新设计的基本思路。因此，需要明确各课程在培养学生工程意识和综合创新设计能力方面的任务。如画法几何及机械制图课程注重培养空间形象和创造性构形的设计能力；工程材料及机械制造基础课程注重培养工程意识和实践动手能力；机械原理和机械设计课程注重培养创新设计的能力等。

各门课程要根据自身在系列课程中的地位和作用，从培养创新能力出发，对教学内容进行重组和优化。如在工程制图教学中穿插形体设计、构件设计等内容；机械原理课程由传统的以机构分析为主转向以培养学生综合能力为主，突出执行系统设计的思想，加强机械运动方案设计的内容，强化机电一体化思路，介绍气、液、电驱动的机构和机电一体化的执行机构，以开阔学生的思路。

二、加强机械系统整体观念，以工程实践为目标，改革实践教学体系

（一）实践教学体系和内容的改革

过去的教学体系重理论，轻实践，加之教育经费投入不足，实验较少，效果较差。经过多年探索，我们更新了实践教学内容，完善了实践教学体系，增加了实验课学时，改善了过去教学的不足之处。比如，为培养学生的工程实践能力，配合机械制图课程零件图和装配图教学，我们开设了“典型机器拆装及分析实验”。通过实验，使学生对某些机构有了感性认识，对公差配合工具使用和装配工作的一般规范有所了解，增强了学生的工程意识，提高了学生学习机械的兴趣，为零件图和装配图的学习打下了良好的基础，使学生顺利地从纯几何构形过度到机械零件构形设计。

（二）课程设计与实践教学新体系

工程意识和创新能力的培养，关键在于将许多学科知识与经验综合应用，强调实践性，重视解决问题。为了提高这一环节的教学效果，我们对原课程的“大作业”和“课程设计”等环节进行了以下改革。

1、增加“几何造型与构形设计”

为了培养学生的空间形象和创造性构形的设计能力，工程制图将教学重点从制图方法转向工程设计思想和创新意识的图形表达，启发学生学会观察生活实际中接触到的常见物体的构形和表达方法，并要求学生设计出具有创意的作品，将几何体的截交线、相贯、组合体构形等上升到实际应用中，真正将工程设计与工程制图结合在一起，培养学生创造性思维和用图形表达设计思想的能力，为后续的产品造型设计奠定基础。

2、增加“零件金工工艺设计”

该设计用一周的时间完成两项内容，一是单工种的工艺设计。将铸造、锻压和切削加工工艺分开进行，以考察学生对某一工种的工艺设计掌握的情况。内容包括材料加工方法的选择，零件的结构工艺性分析，主要工艺过程和工艺参数的确定和计算，工艺图的绘制和工艺卡的编制。二是综合性工艺设计。让学生完成一个零件从毛坯到成品的全部工艺过程设计，来考察学生综合运用工艺知识的能力。内容包括毛坯成形工艺的确定，材料的选择，工序及工艺的确定，机加工方法的确定，工艺参数的计算，工艺图的绘制及工艺文件的编制等。

3、改革机械设计课程大作业

针对原课程侧重于典型零部件分析的机械设计大作业，我们改为以设计为主的简单机械设计训练。如千斤顶的设计，学生通过调查、查阅资料，设计出了多种千斤顶的方案：汽车用千斤顶、圆锥螺旋千斤顶、蜗杆螺旋千斤顶、单一螺旋千斤顶和压力机等。通过千斤顶多方案的设计比较，学生不仅掌握了传动方案的设计方法，开阔了眼界，同时培养了创新设计的能力。

4、将机械原理、机械设计的课程设计整合

将机械原理、机械设计的课程设计整合，通过一个有生产背景的实践课题，以设计对象为主线，使学生通过原理方案的设计、执行机构的设计、传动方案的设计、结构设计等过程，加深对机械系统的整体认识，加强设计中的工程意识，这样就培养了学生的综合创新设计能力。

三、进行创新性教育，营造培养创新能力的环境

机械创新设计课程改变了以教师为中心的教学方式，让学生积极主动地参与教学的全过程。在导学上下功夫，注重学习方法的指导，教会学生思维方法，突出教学方法的多样性，努力尝试将问题教学法、情景教学法、范例教学法、探索教学法引入课堂；教师向学生讲授创造性思维、创造原理、常用创新技法、机械创新设计方法及创新设计典型实例分析等内容；让学生了解机械领域发展的现状和趋势，找出有创意的机械产品进行分析；激发学生对周围所熟悉的问题或物品进行分析、探索，提出改进的思路，如“不影响别人的叫醒装置的设计”“自行车的改进”等等；对典型的有创意的产品进行拆装实验，分析其创新点，总结创新的思路和方法；完成小论文、研究报告、创新作品。学生对这些问题充满好奇和求知欲，因此会积极地去发现问题、提出问题、解决问题。学生在这种环境中充分发挥自己的想象力，激发创新设计的兴趣和欲望，提高了创新设计的能力。

参考文献：

[1]柳义皎.机械基础教学中学生创新能力的培养[J].中国职业技术教育,2006,(8).

工程机械设计方案范文1篇3

【关键词】机械设计；可靠性；分析探究

1.机械设计计划期的可靠性展望

在这一时期，设计工作人员要研究制定相关的机械设计工作任务，此为机械设计前期准备工作。计划期的工作依据是新型科研成果、市场需要程度与客户订货实际情况。设计工作人员要利用准确翔实的市场情报与技术指标，制定出可行性技术方案，对多种方案进行利弊比较，综合考虑到可靠性、适用性与经济性指标，完成合理的设计任务目标制定工作。在这一时期，可靠性工作实际上就是产品可靠性展望。此一时期，产品只存在于模糊的概念之中。所以这一阶段才要对产品进行可靠性展望。此工作目的有两个，一是找出产品可能存在的薄弱环节，给接下来的技术设计时期提出纠正指导。二是寻找到值得改进的方向，使产品再度开发成为可能。可靠性展望若想完成指标的分配确定，需要根据产品自身的功能及客户的实际要求，完成相对应的指标数据值建立，比如说寿命、可靠程度、失效率等等。再按照特定的方法原则，逐步分配可靠指标。

2.机械设计方案期的可靠性研究

在这一时期，需要正确处理创新同借鉴的关系。主要步骤，第一要分析机械的功能，第二是由设计人员提出各种可行性方案，第三是把不同的方案进行技术分解，寻找到最佳的组合形式。在方案设计期，是对机械整体进行初始设计，在此阶段，机械设计工作人员一定要对准备解决的方案进行正确评价。可靠性评价及可靠性设计指的是同一体系内，是根据工作原理图、拟定方案，进行抽象简化而得出来的设计体系。如果从可靠性指标来看，越复杂的机械系统，其可靠程度就会越低。系统本身复杂，说明其系统内部的原件复杂，系统可靠性必然会有所降低。若想保证系统可靠，就一定要增加并联系统，而这样做，当然会使产品成本上升。所以在这一阶段，可靠性方法的确定需要拟定系统初步的验算分析，继而确定系统整体事件，及整体同部分之间的关联。

3.机械设计技术期的可靠性设计

机械设计的技术期发展目标是形成总装配图以及各个部件的装配图，用草图的设计来确定各个零件的基本尺寸与外形，还包括每一部件间的相连方式，部件外形与尺寸等等。最后，需要确定零件的总装配图、分部件装配图、工作流程图。这一时期首先需要对机械设备进行动力与运动设计，在此基础上完成零部件的设计，并对重点部位及零部件进行工作性能校验，接下来设计分部装配草图以及总装配草图。所有草图完成之后，需要进行精确性核验。正因为技术期是整个机械设计中最为重要的时期，所以这个时期的可靠性工作就相对比较多。对于单个零件设计来说，这个阶段已经确定了其荷载，同时根据刚度、强度、稳定性的实际情况，来确定出零部件的设计尺寸范围，这样才能够保证零件的质量。我们可以根据需要建造不同的可靠性指标模型，把理论和实践相结合进行设计，这样才能使零部件的安全性能达到相关的标准，同时还能够满足企业的成本要求。

4.机械设计编制期的可靠性实验

通过上面的几个过程，机械设计已经进入到了最后阶段，也就是机械设计编制期。上面的工作基本就是通过相关的数据和经验来进行机械设计，而这个阶段则主要任务就是对机械产品采取一些方法进行实验，通过对实验结果的仔细分析，得出产品的性能。理论对实践具有指导作用，把机械设计的可靠性理论研究运用到实际的可靠性实践当中，能够更好地提高机械设计的可靠性，提高产品质量。但是在实际工作的过程中，我们需要对具体的实践操作进行指标确认，并把得出的数据编制到生产的技术文件当中，进而给可靠性生产提供支持。

5.机械设计保养期的可靠性管理

保养期是机械设计的最后一个阶段，做好机械的维护和保养能够延长机械的使用寿命。但是当前这一阶段总是被人们所忽略，在实际的生产过程中，特别是一些大型的制造企业，这个阶段的费用往往会很高而且十分的复杂，这就需要我们了解机械设计可靠性在这个阶段的重点内容，例如，制定机械设计保养计划、维修计划以及确定机械产品的实际适应情况。机械设备在使用的过程中随着年限的增长会导致使用性逐渐下降，甚至会影响到正常工作。为了延长机械设备使用的年限，我们必须重视机械设计的保养期工作，为产品生产提供可靠的技术支持，进而提升产品的生产效率，为企业赢得更多的经济效益。

6.结束语

综上所述，文章主要对机械设计中不同阶段的可靠性进行了分析和研究，不同阶段的侧重点是不同的，我们必须把握住每个侧重点，这样才能够保证机械设计的高质量，实现产品生产的最优化。而且对于每个侧重点来说，都应该从各个方面综合考虑。只有保证机械设计的可靠性才能够提高机械产品的质量。[科]

【参考文献】

[1]何成铭，吴纬，孟庆均.基于Copula的机械系统可靠性模型及其应用[J].兵工学报，2012（3）.

工程机械设计方案范文

在机械的设计加工中，人们往往忽视了节能降耗的问题。事实上，通过设备的科学选用、工序调整、规模化生产、使用设计工装等方面，能够实现节能降耗的目标。本文介绍了机械加工设计中存在的能源浪费问题，提出了节能降耗的相关措施。

【关键词】机械设计加工节能降耗措施

机械的设计加工行业，是我国经济发展中不可或缺的一项重要产业。随着经济社会的发展和节能环保理念的提出，节能降耗理念也应该渗透到机械设计加工行业中，这样做不仅能够降低生产成本，还能够增强企业的核心竞争力。以下，针对节能降耗在机械的设计加工方面的应用，说一下个人见解。

1.机械设计加工中存在的能源浪费问题

1.1在机械的设计加工行业中，设计单位设计加工中的能源消耗量都是以固定值为标准，而且机械加工的工艺技术也是一成不变。由于工艺的流程和工序比较成熟，所以员工往往感觉不到能源的浪费。

1.2对于机械行业的管理者来说，更多的重点放在了机械加工的效率和精度上，从而忽视了生产过程中的能源消耗情况。

1.3对于机械加工的操作员工而言，工人考核的内容仅仅是工作态度、工作效率等方面，而没有将能源消耗作为考核的指标。在这种管理方式下，员工只会片面的提高工作效率和速度，而不会过多的考虑生产能耗。

介于以上三个方面的原因，在机械的设计加工上，能源浪费的现象十分突出。尤其当生产形成一定的规模后，浪费问题更加严重。如何将节能降耗技术应用在机械的设计加工中，成为机械行业长久发展的一大重难点。

2.机械设计加工中导致能源浪费的因素

2.1机械设计中的能源浪费因素

机械在设计过程中出现的能源浪费情况，一般都是出自设计人员自身。简单来说，主要有以下几个方面：

2.1.1设计人员的专业水平不够，理论知识掌握不扎实，同时缺少相应的实践经验，导致的结果就是设计方案只是纸上谈兵，技术性不强。

2.1.2设计人员在设计机械时，只考虑到机械运行过程中的稳定性和可靠性，从而忽视了机械的能源消耗，也就不会在设计中加入节能降耗的理念。

2.1.3即使在机械的设计方案中加入了节能环保的理念，在实际的加工环节中也可能因为操作性过于复杂或者节能效果不突出，而进行设计方案的更改，从而摒弃节能环保理念。

2.2机械加工中的能源浪费因素

至于机械加工中的能源浪费，其最大的一个原因来自于机械生产设备的选择上。比如以下三点：

2.2.1员工为了追求机械加工的高效率，在机械设备的选择上就不会倾向于节能环保的方向。

2.2.2加工一些小的零部件时，选择大型的生产设备和小型设备相比，加工效果是相同的，但会造成明显的能源浪费。

2.2.3在对机械进行加工的过程中，员工的不当操作也是引起能源消耗的一大因素。例如不能做到对设备消耗电力的节约。

3.机械设计加工节能降耗的措施

3.1在机械设计中融入节能理念

节能环保理念的树立，更多的是针对机械的设计阶段。这就要求增强设计人员的专业技能水平，使其牢固的掌握理论知识，并且加入节能理念，和实践经验相融合。只有这样，才能做出更好的设计方案，达到节能降耗的目标。

另外，机械的设计方案并不是固定的，这就要求设计人员努力探索设计方案，并进行可行性分析和理论验证，从而在众多方案中挑选出节能降耗效果最优的方案。优化设计方案，就是在从侧面对机械加工进行节能降耗处理。

3.2生产过程使用合适的工装

一套优秀的工装，能够降低机械加工的能耗，从而提高生产效率。在机械的加工过程中，技术人员应该不局限于原有的生产规范体系，要充分发挥自身的积极性和能动性，对原有的加工工艺进行改进。摒弃不合理的部分，保留精华部分，同时加入优化的部分，从而不断完善并发展成为新的工装。在机械的生产过程中，经常会遇到一项成品的完成，既可以采用传统的方法加工，也可以使用工装进行加工。两者相比，效果一样，但工装加工能够降低能耗。因此，在生产过程中尽量采用合适的工装，达到节省时间、简化工艺流程、降低能耗的目标。

3.3使用节能材料，优化工艺路线

随着机械设备的更新换代和各种节能环保材料的出现，机械加工企业应该改变原有的加工路线，在机械加工中使用节能材料，从而不断优化新的工艺路线。一个元件使用优化后的工艺，或许就能够减少机械设备的使用数量；一个元件在制造上使用新型的节能材料，或许就能够降低能源的消耗量。

3.4采用批量加工的生产形式

一些中小型的机械加工企业，由于自身的经营和市场限制，生产的产品多以单件小批量为主。这种生产模式，要求产品单件逐一生产，不可能形成流水线，也不能成组的加工。如此一来，对企业而言造成的能源消耗是巨大的。采取的措施就是将单件小批量的生产转变为规模化的加工形式，这样就能够统一下料，进行整合生产，不仅大大提高生产效率，也会在很大的程度上降低能源的消耗，达到节能的目标。

3.5合理增加机械加工的工序

一般情况下，人们都会认为增加工序就必然会增加能源的消耗。而在实际的生产过程中会发现，科学合理的增加某些生产环节或生产工序，不仅不会增加能耗，反而会提高生产效率，降低能源消耗。

这种方案的使用原理在于机械加工的过程是复杂的，中间包含了许多能源的参与。适当加入一个能源耗费较低的工序，或许就能够代替一个能源耗费较高的工序。如此综合考虑以后，机械加工的整体能耗是在降低的。所以，通过科学的计算和试验，合理的增加或改进加工工序，能够提高生产效率，并达到节能降耗的目标。

4.结语

在机械的设计与加工环节中，能够达到节能降耗要求的方法还有很多。这就要求生产技术人员和管理人员仔细观察生产中的每个环节，将节能降耗的理念深入到每道工序中。所以，在节能降耗的道路上，还要再接再厉，积极寻求更加优良的方案。

参考文献：

[1]孔繁钢.机械加工工艺的节能降耗[J].科技与企业，2014（01）.

[2]张华，徐桂珍.浅谈机械加工工艺的节能降耗[J].中国资源综合利用，2012（01）.

工程机械设计方案范文篇5

关键词SolidWorks机械设计基础应用研究

中图分类号：G71文献标识码：A

SolidWorks是符合当今主流CAD技术发展潮流的基于Windows平台开发的三维CAD系统据统计，美国机械行业就业中明确要求会熟练使用SolidWorks的就高达95%。在国内包括清华大学在内的众多知名院校均已将SolidWorks应用于相关课程的教学中随着乐山职业技术学院机械类教学改革的不断深入，2013年起新增设了SolidWorks软件必修课，在此基础上围绕如何以SolidWorks为纽带，将较为松散链接断点较多的机械设计基础课程体系下的理论教学和实践教学有机地结合，使学生在持续提升软件应用水平的同时，有效贯通机械设计的整个知识构架，以实现现代三维设计为中心的教学模式的转变是目前面临的重要课题。

1SolidWorks在机械设计基础课程体系教学中的作用

1.1机械设计基础课程体系教学现状分析

目前，机械原理教学偏重于分析推证，机械设计教学偏重于强度校核计算，教学手段以多媒体教学为主。这种传统教学模式停留在强调基本概念和基本理论科学性的教育理念上，忽略了学生知识面的拓展、工程素质和能力的培养。另外，职业技术学院学生理论基础较为薄弱，再加上教学学时大幅压缩，导致学生在面对内容繁杂理论晦涩的教学内容时，缺乏学习热情，教学效果不佳

1.2SolidWorks在机械设计基础课程体系中的作用

传统的多媒体教学，虽然具有丰富的教学手段，但缺乏引领学生进入实际设计氛围的关键要素，无法实时动态再现机械设计全过程，而SolidWorks系统所具有的三维建模运动分析结构分析以及多种外挂插件等功能模块，可以动态显示方式使学生完全浸入到情景学习的工程设计状态之中，而且SolidWorks的参数化实体建模可以实时实现设计意图，使课堂教学变得富于柔性且敏捷高效，将SolidWorks融入传统多媒体教学中，将极大丰富课堂教学手段，激发学生学习兴趣，提高教学效果。

2基于SolidWorks的模块化案例法教学模式的应用研究

案例教学法是一种情景式教学方法通过工程案例模拟工程问题情境，帮助学生像企业工程师那样思考和解决问题，然而，用案例代替整个知识体系的理论学习显然是不科学的，必须探索如何将案例教学与其他理论教授方法密切结合，才能获得良好的教学效果。本文探讨了一种基于SolidWorks的模块化案例教学方法，以期为提高教学质量提供一种新思路。

将机械原理教学内容进行模块化，所有模块构筑了本课程的知识基础平台，在此平台上通过SolidWorks将各阶段性目标贯穿起来。同时将机械设计知识体系模块化，将所涉及的知识点融入到基于SolidWorks的减速器设计案例中，通过以减速器为主线的三维设计案例的教学使学生摆脱传统二维设计思想束缚，培养现代工程设计理念。

3基于SolidWorks的机械设计基础课程设计的整合教学改革探讨

长期以来学院所有机械和近机械类专业的机械设计基础课程设计都分为机械原理和机械设计、课程设计两个部分进行，教学模式以理论计算和经验型二维设计为中心。知识要更新，设计手段要先进，传统的教学模式已不适应科学技术发展需要，机械设计基础课程设计的改革势在必行，使学生能获得整机设计理念和系统训练，并以SolidWorks为设计平台，凭借其参数化、智能化和强互动性优势，使学生在计算机虚拟工程设计情境中，构建系统知识框架，培养创新思维和得到工程实践锻炼。

4基于SolidWorks的机械设计基础课程体系教学的改革建议

为了更切实有效地提高SolidWorks在机械设计基础课程体系教学中的应用效果，笔者提出深入改革的几点建议：

（1）SolidWorks3D数字化教学模型库的创建

利用SolidWorks附属的Toolbox插件包以及其他3D共享数字化模型库资源，创建机械设计基础课程体系教学模型库，形成以SolidWorks3D数字化模型与实物模型优势互补的课堂与实践教学素材库，可更好地激发学生学习兴趣和拓展知识面，提高教学效率和质量。

（2）基于SolidWorks系统的案例教学与科研成果相结合

科研促进教学内容的创新，科研成果是最鲜活的教学案例，如能将学院不断涌现的科研成果通过SolidWorks系统提炼转化为适合学生接受的教学案例库，将是教学与科研相互促进的切实体现。

（3）以SolidWorks系统为平台将CAD/CAE/CAM技术全面融入整个机械类课程体系教学中以SolidWorks系统为平台，将现代三维设计分析和制造理念全面融入机械制图、工程力学互换性与技术测量、工程材料、机械制造基础机械类系列课程教学过程中，构建全新的基于三维技术的机械类系列课程教学体系是学院今后教学改革的重要课题。

现代意义上的机械设计已经根本离不开计算机了，更离不开凝炼现代设计理念的三维设计软件系统，因此，以诸如SolidWorks这类三维设计软件为平台的机械设计基础课程体系的教学改革势在必行。

工程机械设计方案范文篇6

针对当前《机械原理》课程设计的教学现状，分析其不足，并基于OBE工程教育理念，对《机械原理》课程设计的教学模式改革进行了探讨并付诸实践。《机械原理》课程设计是机械类各专业学生在学习《机械原理》课程后进行的一个重要的实践性教学环节，其模式的改革为适应新形势下对机械类学生机构选型、机械系统运动方案设计和创新设计能力的培养提供了良好的平台和借鉴，具有重要意义。

关键词：

OBE；工程教育；《机械原理》课程设计

为了推进工程教育改革，促进中国工程教育的国际互认，培养与国际接轨的中国工程师，由专门的职业或行业协会（联合会）、专业学会针对高等教育机构开设了工程类专业实施专门性认证，工程教育认证强调工科专业人才培养质量达到行业提出的基本质量标准要求，是一种合格性评价[1，2]。工程教育专业认证强调的三个核心理念：产出导向（Outcomebasededu-cation，简称OBE）、学生为中心、持续改进，这些理念代表了工程教育改革的方向，是一种先进的教育理念[3]。我国若要成为《华盛顿协议》正式签约组织，就必须基于OBE理念，深化我国的工程教育改革和工程教育认证体制。《机械原理》是机械类专业必修的一门重要的技术基础课，它是研究机械的工作原理、构成原理、设计原理与方法的一门学科，而《机械原理》课程设计是紧随《机械原理》课程之后的实践性教学环节，是《机械原理》课程的延伸[4]。基于OBE工程教育认证的12条毕业能力要求及课程规划，《机械原理》课程设计需培养的主要能力包括：1）掌握工程基础理论知识并能将其应用于工程问题（毕业要求1）；2）具有分析和解释数据，得到合理、有效结论的能力（毕业要求2）；3）具有综合运用机械设计理论和技术手段设计复杂机械系统、部件和过程的能力（毕业要求3）。本文基于OBE工程教育理念对《机械原理》课程设计课程能力的上述四条要求，结合近年实践经验，阐述我校《机械原理》课程设计改革模式，并为其《机械原理》课程设计改革提供参考。

一、机械传动系统设计能力

《机械原理》内容包括两部分，其一是对现有机构的学习，包括构型分析、运动学和动力学的学习；其二是针对具体任务，利用所学机构学知识，设计传动方案。前者称为分析，后者称为型综合，《机械原理》学习的最终目的，就是要达到型综合的高度，《机械原理》课程设计正是锻炼综合能力的实践教学。遗憾的是，传统的《机械原理》课程设计，体现不出OBE所要求的设计系统的能力，复杂机械系统更无从谈起，因此，改革势在必行。基于OBE教学理念的课程设计改革使设计题目多样化，调动学生设计的积极性而不限制其思维，并且课程设计只提出最终要求而不限制方法，为了让学生在规定的时间内独立完成设计任务，题目不宜太深太复杂，其原则为：题目具有综合性，以运动方案设计为主；题目要覆盖《机械原理》课程的主要内容；题目应结合生产实际，是学生在日常生活、生产实践中所熟悉的；题目的设计结果应包括两到三种基本机构，也允许选用其他常用机构或组合机构；题目要有一定的灵活性和创新性，有利于发挥学生的创造力。在设计题目确定后，需对已选题目提出三种运动方案，并经反复论证，确定一种最佳运动方案进行设计和分析。这种自由选题的模式可大大提高同学的兴趣。设计方案由学生独立提出，经独立地分析、比较后确定最佳方案，以发挥其主观性、创造力，使学生受到一次真实的设计训练，进而提升其机械传动系统设计能力。此外，改革后的课程设计，学生们可以自由组合，每个小组自由选择设计题目，小组成员分工协作，共同完成设计任务。从选题、论证、设计到最后提交设计成果，共同讨论、研究，各自发挥自己的长处，不仅培养了创新意识和创新能力，也使他们体会到团队合作的作用。这也符合OBE培养大纲中工程毕业生个人能力和人际团队能力培养的要求。

二、工程基础理论知识应用能力

传统的《机械原理》课程设计中，方案确定之后，其相关运动参数也随之给定，每个学生需要做的就是绘制机构运动简图，利用图解法和解析法对所选机构的位移、速度、加速度及力进行分析，并绘制机构运动线图和作误差分析，最后编写课程设计说明书。从本质上来说，这样的设计仅能算一次作业，效果并不理想。尽管学生都能按部就班地完成设计任务，但却调动不了学生的设计兴趣，对工程基础理论知识的应用缺乏深刻理解，谈不上对学生的毕业能力的培养。基于OBE教学理念的课程设计改革使设计题目多样化，只提出最终要求而不限制方法，学生可以充分地利用所学的理论知识去解决实际的问题。考虑到《机械原理》课程设计时间较短，教师在《机械原理》课程教学中，需提前做出安排，如现代工具的使用、软件的学习、各种方法的比较、综合性作业安排等。任务的不确定性导致解决方法的多样性。学生需要根据所选择任务，基于所学的机构学知识，甚至查阅相关文献去设计解决方案，当多个设计方案确定后，需要比较各方案的优缺点，必然会深入了解每个所设计的传动方案，最终方案确定后，需对其进行结构、运动学和动力学分析，因有了方案设计的深刻理解，设计的目的已非常清楚，在相应分析时，对方法的选择和掌握自然水到渠成，加深了对所学理论知识的认识，明确了理论知识的实际应用，从而不至感觉学无所用。

三、分析和解释数据能力

在我国的工程教育认证中，第二条毕业要求学生能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论[5]。传统课程设计整个传动方案为教师所指定，分析方法固定，无需学生深入了解，只需按部就班完成画图和分析即可，可见，传统课程设计在第二条毕业能力要求上基本没起到培养作用。改革后的课程设计，从设计任务到设计方案的确定，均需要学生根据具体情况进行分析，然后根据所学知识，自己设计传动方案，并需要通过多方案的比较而得出可行方案。在方案确定后，详细设计传动系统时，需要根据实际任务确定各参数，最后对机构进行分析，并对数据进行误差分析。为了更真实地让学生理解数据的意义和正确性，要求学生对所设计的传动方案进行全部或者部分的搭接实验，通过搭接实物并测量参数，再与理论分析数据进行对比，找出误差存在原因，从而得出相应结论。

四、考核方式的改进

评估学习产出是OBE教育模式中十分重要的环节，如何合理地对各项能力进行客观评价，对课程的改革及持续改进有非常重要的作用，与课程设计所培养能力相对应，《机械原理》课程设计成绩分为四部分：选题成绩、平时成绩、设计成绩及答辩成绩。各部分成绩分值及考核依据如下。选题成绩占总成绩的30%。主要考查设计机械传动系统方案能力。每个团队均需通过PPT形式，结合参考文献查阅或调研情况，对自己团队的设计任务进行说明，根据所定任务设计两到三种机械传动方案，每个方案中必须包含两至三种典型传动机构，并且必须包含四杆以上连杆机构。根据传动方案是否合理、考虑是否周全、有无创新点、是否实用进行综合考核。平时成绩占总成绩的10%，主要依据设计阶段的出勤情况和态度评定，这是设计正常进行的基本保证，也是初步对毕业要求9中个人与团队能力的培养。设计成绩占总成绩的40%，主要评估工程基础理论知识应用能力与分析和解释数据能力，根据所选择分析方法、数据分析的正确性、模型建立、运动仿真、简图绘制等进行评价。答辩成绩占总成绩的20%，各组将集中设计阶段的工作及成果以PPT形式作汇报，主要介绍组员分工及完成情况，组员自评分，搭接视频等，并回答提问，据此评判答辩成绩。通过此类考核方式，对毕业生的能力9（个人与团队）和10（沟通，包括撰写报告和陈述发言、清晰表达或回应指令）也起到初步培养的效果。此外，上述基于OBE工程教育理念的考核方式对教师的教学投入提出很高要求。例如：教师需要投入较多的精力和心血研究繁琐的教学目标分解和教学方法选择，要求其自身具有扎实的专业理论知识、较广博的基础知识面、较强的动手能力及计算机应用能力。对设计中可能出现的各种方案及其特点要有充分认识，能够正确引导学生，使他们经过认真思考和分析比较后，可以选择一个适当的方案。这样才能适应当前实践教学改革和发展的需要，从而有效引导学生积极思考，培养他们的创新能力。

五、结束语

经过近两年的实践，发现根据OBE教学理念改革后的《机械原理》课程设计，为学生机械传动系统设计能力、工程基础理论知识应用能力、分析问题和解决问题的能力以及团队合作和工程实践能力的锻炼和提高提供了很好的平台，并确实取得了较好的效果。然而，OBE工程教学模式是一个系统的工程，无论是在设计内容，还是在设计方法和评估方式上，还有很多需要完善之处，需要进一步的改革和探索，持续改进，以更好地培养学生相应的毕业能力，实现培养与国际接轨的中国工程师的目标。

作者：曾达幸李飞侯雨雷宜亚丽郑立娟张芳芳单位：燕山大学机械工程学院

参考文献：

[1]中国工程教育专业认证委员会.工程教育认证一点通[M].北京：教育科学出版社，2015.

[2]余天佐，刘少雪.从外部评估转向自我改进—美国工程教育专业认证标准EC2000的变革及启示[J].高等工程教育研究，2014，（6）：28-34.

[3]顾佩华，胡文龙，林鹏，等.基于学习产出”（OBE）的工程教育模式———汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究，2014，（1）：27-37.

工程机械设计方案范文篇7

关键词：项目制教学；课程改革；创新

一、概述

多年来，机械专业为我国工程技术的发展及其应用的普及培养了大批人才。但是培养质量不尽如人意，学校缺乏根据市场和产业发展的实际需要定制人才的培养体系，不能及时调整培养计划和合理调配教学资源，培养出来的人才往往具有较完整的专业知识体系，但缺乏实际训练，实践动手能力较弱；另一方面教材更新慢，内容陈旧，难以反映最新技术的发展前沿；课程设置不合理，这些因素使得学生在校学到的是较为陈旧的知识和落后的技术，不能满足社会和产业发展的需要[1，2]。

针对《机械基础》课程教学人才培养过程中所暴露出的众多问题和弊端，结合多年来《机械基础》教学、课程设计、实习工作及指导学生参加全国各项创新大赛的经验，提出“作品+项目+导师”培养方案。该模式能够充分发挥机电工程学院和校工程实践中心各自的优势进行合作办学，通过本创新教学模式的实施，高校可以根据企业用人需求，特别是服务于复合型创新人才要求，有针对性地培养人才，实行定单式培养。该方案增强了人才培养的适应性和实用性，构筑高校、学生和企业获利的共赢平台，从而实现人才培养和社会需求的无缝对接。

二、新型创新模式培养方案

1.一条培养主线。以机械创新项目作品为主线，引领《机械基础》系列课程的教改实施，从第二学期起至第六学期止，做到案例教学的不断线，从第二学期起对机械类学生布置创新机械作品任务，教学内容、教学计划及培养方案必须满足学生完成一个完整的机械作品为目标进行设置。从第二学期起，学生在学习生活等各项活动中有意识地进行观察、思考、探索、积累，并在导师的指导下，确定自己的作品内容。通过有针对性的培养计划的支撑和有侧重点的课堂学习、资料查询、课外自学、金工实习、课外科技活动、工程实践中心创新实践平台等环节，学生可在三年时间内逐步进行、逐步修改并逐步完善和完成自己的作品，第六学期安排“机械综合创新课程设计”，形式上可不集中，全面检验本教改方案的改革效果，在设计中学生需完成三年来积累的构思的独创作品，并与机械创新大赛时间衔接。

2.两个教学调整。本方案的创建首先涉及到教学内容、教学计划两个方面的调整，要保证本教学模式的顺利实施，原有的教学内容和培养计划必须进行调整；将课程进行合理调配，学校部门间的互动，包括教务处、学院以及专业教研室等各级部门的通力合作，使教学内容和教学计划达到新型培养模式的要求。

3.三个软件平台。要实现现代化的社会需求，一些传统的逐渐被淘汰的工程方法在教学计划和实施中将逐步缩减，代之当前流行的通用的学生设计机械作品必须用到的软件：SolidWork、Ansys、Materlaber平台，用此类软件学生可快速进行作品仿真、结构设计修改、关键结构的运动学和动力学分析等。

4.四项改革措施。要确保本改革方案的顺利实施，必须辅以必要的改革，将进行四项改革措施：教学内容改革、教学方法改革、考试模式改革和课程设计改革。

5.突出两个特色。一是人才培养的实践性特色。利用校工程实践中心自身的优势，整合工程实践教学中心金工实习教学资源与机电工程学院相关专业工程化实验设备、校内实习设备资源，形成工程化离散制造实体平台，整合数字化三维CAD、CAPP、CAM、PDM等先进制造技术软件，形成数字化设计制造虚拟公共平台，两者融合形成工程教育与实践公共平台的建设思路，该平台可为本教改方案提供有力的支持。二是人才培养的实战型特色。我校机械类学生多次参加全国机械创新大赛、全国挑战杯大赛等活动，在全国性的竞赛性舞台上充分展现了自身的实力，并多次获得全国机械创新大赛、全国挑战杯大赛的一等奖和二等奖，本改革方案的实施将平时积累的机械创新作品通过大赛的检验，更加促进学生在实战中锻炼和发挥学生的创新精神，使学生得到实战的锤炼和完善。

6.重在导师引导制。本教改方案是机械类学生创新性教育的一个重要环节。为了抓好这个环节，采用“导师制”，即每名学生拥有一名导师，导师在专业介绍、项目的遴选、作品的选定、基础课程的安排、课外科技活动的开展以及作品设计的全过程对学生予以具体指导，使得方案的实施切实得以保障。

通过本教改方案的实施，将打破传统课程的界限、学习理念的束缚以及设计场所和设计时间等限制，以创新作品为主线，以机械创新项目为核心，以计算机三维设计和仿真为主要工具，以工程实践中心为实践平台，以大学生机械创新设计大赛、挑战杯大赛及三维数字化大赛为背景依托，将分散的知识点与机械系统有机地联系起来，将孤立的、验证性的、模仿性的设计与独创性的、综合性的、创新性的跨过时间和课程界限的机械创新作品设计有机结合起来，使学生对所学知识不再感到抽象和零碎，使知识更加系统和完整，也使学生能够站在机械系统的高度更好地了解和掌握各种常用机构和典型零部件，进而培养学生综合运用机械设计知识分析和解决实际问题的能力，不断提高学生工程实践能力和创新意识，从而为社会培养和输送合格的引领现代潮流的一代创新人才。

三、改革实施方案

1.导师制度建设。本教改方案中导师制度的建设起到至关重要的作用，按照“稳定、培养、引进、借智”的人才队伍建设思路，以精心遴选导师组成为基础，在全学院范围内遴选，重点范围在《机械基础》课程创新团队骨干、往届学生课外科技活动的指导教师及设计经验丰富的专业教师。导师应具有无私的奉献精神、精湛的业务能力和强烈的事业心。同时，优化导师队伍结构，加强导师队伍建设，完善质量监控体系，建立和保障激励机制。

2.培养方案调整。根据本项目教学目标和教学内容的改革，必须对旧的培养计划做出适当调整。总的思路，调整后的培养方案总学时将与旧的培养方案大体一致。计算机辅助设计CAD和三维SOLIDWORD作为主要工具贯穿全过程。旧的培养方案将计算机辅助设计CAD安排在第五学期、三维SOLIDWORD安排在第六学期，而第四学期和第五学期学生正要运用CAD，却没学，用过了又再学，学生没有积极性，如此教学安排等于白白浪费时间和学时，必须做出调整。由于理论力学和材料力学原理部分与大学物理知识点部分重叠，可适当缩减学时，而新增现代化的快速分析技术有限元和ANSYS课程。新增“机械综合创新课程设计”，两周实践学时，拟安排在第六学期。时间安排尽量与机械创新大赛时间衔接。

3.教学方法创新。传统的教学模式存在很大不足，直接影响了课程的教育质量和教学效果，因此切实加强《机械基础》课程的创新与改革是至关重要的，为此本方案着力于项目教学、教学模式、考试体系、课程设计等四个方面的改革与创新。项目教学法是理论与实际结合的一种教学方法。项目教学法通过制定、指导有实际意义的项目，组织学生自主学习设计项目，进行自主学习和操作。通过项目设计的锻炼，培养了学生的专业技能，锻炼了学生的工作能力和适应环境的能力，提高了学生的工程设计能力和素质，为学生参与就业市场的竞争和将来适应企业环境奠定了基础。本方案实施新的教学模式，授课形式拟采用新的研究型教学体系，激发学生兴趣的机制，从根本上解决学生厌学的问题。本方案实施课程考试改革，调整平时成绩与期末考试的成绩比例，平时作业增加专题论文形式。期末考试试卷由闭卷部分和开卷部分组成，主要考查学生分析问题、解决问题的能力和综合运用知识的能力。本方案的拟实施课程设计的改革，在第六学期新增“机械综合创新课程设计”，两周实践学时，每个学生在导师的指导下，通过查阅资料自主确定课程设计的题目，设计的要求通常在第二学期就布置下去，学生可以小组为单位集体协作，增加团队协作意识，同时将课程设计与学生的课外科技活动、创新实践、创新大赛等活动联系起来，给学生发挥创造才能留下更大的空间和舞台。

4.工程实训基地建设。工程教育与实践公共平台，开展以机电工程学院、工程实践教学中心和管理学院为主，并面向全校的理论课程、理论课程体系、实践教学环节、实践教学体系、实践-创新教学教育体系的创新性实践探索。学校设置工程教育与实践公共平台创新教学团队，针对目前学校教学投入不足的现状，提出了整合工程实践教学中心金工实习教学资源与机电工程学院相关专业工程化实验设备、校内实习设备资源，形成工程化离散制造实体平台，整合数字化三维CAD、CAPP、CAM、PDM等先进制造技术软件，形成数字化设计制造虚拟公共平台，两者融合形成工程教育与实践公共平台的建设思路，提出了融实训、实验、实习等课内实践环节和创新创业课外科技实践活动为一体的建设目标。基于该平台，开展制造类实训如金工实习和设计类实训课程设计和毕业设计，工程类创新性实验、校内实习，工程设计制造类学科竞赛、课外科技活动等，必将为本项目的实施提供有力的支持。

四、结论

高素质的机械创新人才培养和结构合理的人才结构是我国基础工业参与国际竞争和持续发展的根本保障。本创新教学模式提出“作品+项目+导师”培养方案。该模式能够充分发挥机电工程学院和校工程实践中心各自的优势进行合作办学，采取多种方式积极参与机械类人才的培养过程。在设计中学生需完成三年来积累的构思的独创作品，并与机械创新大赛时间衔接，使学生通过自己设计的、有创新性的作品更好地完成学业，培养创新素质。

参考文献：

工程机械设计方案范文篇8

【关键词】机械设计发展阶段设计方法设计过程

一、机械设计的发展阶段

在17世纪之前，人们完全凭借自身直觉，结合自身对自然环境的一种感受对使用工具进行设计。但由于条件限制，凭借直觉设计出来的产品构造比较简单；此后，经过很长一段的发展，一些拥有丰富经验的手工制作者凭借自身经验将设计构思明确画出来，也就是设计图纸的最初版样，设计图纸的出现极大地推动了机械设计的发展；上世纪以来，伴随着研究成果和研究数据的出现，加之人类长久积累的设计经验及设计图标、设计方案和设计公式等辅助工具开始逐渐运用到不同机械设计中来；近来来，科技的迅猛发展特别是计算机硬件及机械设计技术和软件的不断更新，使得机械产品的设计取得革命性地发展。

二、现代化机械设计的方法

随着计算机技术的不断发展，使得机械设计的方法越来越现代化。在现代化的机械产品设计中，机械设计人员普遍运用优化设计、CAD、CAE等计算机技术和工具来设计机械产品。而现代化技术和软件在机械设计中的普及，使得机械产品的研发周期越来越短，生产成本越来越低，生产质量和生产效率越来越高。据调查，现代化的机械产品设计方法主要有以下几种：

（一）将产品特征进行阐述的设计方法

该类设计方法需要运用计算机能够辨识的语言来阐述机械产品的属性与特点，这一途径也是该类机械设计方法的显著特征。此外，还可以借助于计算机的功能建立设计相关的资料库，在进行产品设计时运用已建立的资料辅助进行设计。

（二）将设计元素有序结合的设计方法

该类设计方法具有明显的设计特点，即机械设计人员将所设计出的相关设计元素有机集合起来，每个设计都有自己相对独立的设计元素，且这些产品设计元素之间的关系密不可分。最后，将所有设计元素进行有序组合，才可以完成完整的机械设计工作。

（三）将结构模块相互组合的设计方法

机械设计人员采用将机构模块相互组合的方法来进行产品的方案设计，该设计方法因为结构模块的组合相对稳定，并且比较容易将结构模块划分开来，所以多运用在特定机械产品的设计上面。

三、机械产品设计的过程

（一）机械产品的市场调查阶段

机械产品的市场调查阶段是产品设计过程中的首要步骤，其目的是对开发的机械产品进行可行性研究和市场需求预测等，以此来确定机械产品设计的要求和相关参数，以供设计人员参考并制定机械产品设计报告。

首先，机械产品设计人员需要通过对市场及客户的调查来确定市场需求，并根据产品市场需求预测新机械产品上市后的发展状况并拟定预测报告。其次，以国内外现有的同类技术产品的性能、质量和市场情况作为参考，对即将生产上市的新产品各方面进行考察和分析，并撰写产品技术报告。再次，对新产品进行可行性分析，得出产品可行性分析报告。最后，将以上所得报告统一评审，并提出合理性建议供领导商讨决策。

（二）机械产品方案的设计阶段

第一，针对机械新产品进行产品功能原理方案设计，该原理方案对今后的产品性能及成本消耗有着最直接的影响。第二，详细确定机械产品各部件的尺寸、形状，并进行产品刚度及强度的计算，得出产品构造草图。第三，在前两步基础上综合考虑产品布局、样式，得出总体设计图。第四，化整为零，将总图分为各部件设计图，根据每个部件的要求和规定得出产品的生产图纸及说明书。

（三）机械产品样机的试制阶段

首先，根据机械产品样机的设计流程和设计方案进行样机试制，检验、鉴定该样机的试运行情况之后，对机械产品设计流程和方案进行相应修改。其次，根据修改后的设计方案和流程再进行小批机械产品试制，根据产品试运行和试销之后的情况进一步修改、完善设计方案和流程。经过产品的试制阶段后，产品的设计流程和设计方案得到进一步的完善，而机械产品本身各方面的性能也因为试验与坚定而得到进一步提升。

（四）机械产品设备的调试阶段

机械产品设备的调试阶段是产品进入正式投产的重要准备环节，在这一阶段，需要针对完善后的设计方案对设计流程等进行最终的确定，并对即将进行生产的各项设备和机器进行调试工作。这一阶段的目标是为了即将进入大批量生产的机械产品的各方面设计文件和生产设备能够达到投产要求并保障机械产品生产能力的持续与稳定。

四、总结

综上所述，通过本文研究可以看出机械设计技术从古至今由简单到复杂，由单纯的手工设计到智能设计已经经历了不少的风风雨雨而变得日趋完善和成熟。计算机相关软件和技术为机械设计提供了丰富的现代化设计方法，这促进了机械产品生产质量、效率的提高的同时也使得机械设计技术的发展步伐加快。而机械产品设计的过程虽然繁琐，但是必须按章有序操作，才能保障生产出来的产品能够达标并在市场上立足。最后希望今后人们能设计出更现代化更实用的机械产品推动人类文明的进一步发展。

参考文献：

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[5]李润方，林腾蛟，陶泽光，韩西.现代机械设计方法及其应用[J].机械工艺师，2000（09）.

工程机械设计方案范文

关键词：机械设备；设计；问题

1前言

机械设备的设计研发工作是企业创新工作的一个重要组成部分，无论是新产品的制造，还是新技术的实施，都要有新的机械设备的支持。使机械设备的设计研发工作科学，合理，规范地展开，促进技术创新整体水平的提高，因此，很有必要对机械设备设计研发的过程展开讨论，由于在国民经济中，产品生产类设备占有很大比重，本文的讨论就主要针对此类机械设备的设计研发工作。

2机械设计的过程

2.1机械设备设计研发的目的

机械设备设计研发的目的归纳起来讲，就是根据用途和实际需要，设计研发出能有效地实现一种或多种功能的机械装备，满足社会的需求。

2.2机械设备设计研发的基本步骤

一般来说，机械设备设计研发应按如下步骤进行：

2.2.1需求申机械设备的设计研发，首先必须有需求，由需求者提出申请。

2.2.2需求的确认：机械设备的需求申请必须由主管部门或领导确认并批准。

2.2.3设计研发任务书的下达：机械设备的需求申请被确认批准后，必须将需求申请中的具体要求细化成设计研发任务的内容和要求，使设计研发者明确任务及目标，便于组织实施，并将任务书下达到承担任务的部门。

2.2.4组建设计研发项目组：承担设计研发任务的部门收到设计研发任务书后，应根据任务书的内容、要求，选配适当的各类专业人员，组成设计研发项目组，并明确项目组成员的各自责任。

2.2.5初步确定方案：设计研发项目组根据设计任务书，组织对设计研发方案的讨论，并形成最初的设计方案。如果是大型或成套的机械设备，应先进行小样机或关键功能部件的方案设计。

2.2.6方案草图的设计（形成总图及部分主要部件图）：根据初步拟定的方案，有关人员进行相关部分的草图设计。

2.2.7设计方案草图的评审：设计草图完成后，项目组应再次组织相关人员对设计方案展开评审，对方案的关键环节和主要部分的合理性进行深入研讨，并综合各方面的建议和意见，形成修改方案。

2.2.8方案修改、正式设计：根据修改方案，对原设计方案进行修正，并开展正式设计。

2.2.9图纸审核、批准：设计完成后，由相关人员进行审核，经领导批准后正式出图。

2.2.10交付加工制造：图纸设计完成后，交付加工单位加工制造之前，要与加工制造单位针对图纸做深入沟通，对图纸上的一些疑问进行磋商，确保加工制造单位对设计思路和要求有较清楚的认识，并且便于施工。

2.2.11跟踪加工制造过程：图纸交付加工后，设计人员应与加工制造单位保持经常性的沟通，及时了解加工进度及遇到的问题，除了对出现的问题做出及时反应外，还应对问题做好详细记录，以备今后查阅和参考。

2.2.12机械设备的验收：机械设备加工制造完成后，设计人员应到加工制造单位进行设备验收，尽可能让机械设备进行连续试运转，观察其运行动作和可靠性是否达到设计要求，发现问题要求加工制造单位及时纠正。验收合格后，方能允许发货，以避免设备到达安装场地后发现问题难以处理。

2.2.13机械设备的安装、调试：机械设备到达安装现场后，设计人员应亲临现场，对设备安装、调试的全过程进行监控、跟踪和技术指导，这一时期的工作对于设计人员来说既很重要也非常必要。可以说，安装、调试阶段的工作质量，对机械设备的最终使用效果起着极为重要的作用。

2.2.14试产鉴定：机械设备安装、调试完成后，设计人员与生产管理人员共同组织机械设备的试产，并对其使用效果进行评价和鉴定。如果达到使用要求，交付使用；如未达到要求，需找到原因，采取措施，修正调试后再行试产，直至满足要求。如果是小样机或关键部件的研制，此步骤完成后，应当对此前的整个过程进行认真总结，并提出中试设备的改进设计方案，进入新一轮中试设备的研制。如果有必要，也可再进行一轮样机及关键部件研制试验。

2.2.15交付使用：机械设备试产达标后，设计人员必须整理出机械设备操作、工艺、维护的相关图纸和资料交付使用部门，并对机械设备的使用、操作人员进行必要的培训，在此基础上，机械设备才能正式交付使用。

3设计研发的方法及需要注意的问题

在上述设计研发程序的执行过程中，每个阶段都有自己的工作重点，都应正确把握方法，确保设计研发取得良好的效果。在整个过程别要注意系统性、科学性和合理性。

3.1研制阶段的工作方法及需要注意的问题

研制阶段是设计方案实现的基础阶段，机械设备制造质量的高低，直接影响到能否取得设计的预期效果，甚至影响到设备能否正常使用。在此阶段，除了制造加工的承担单位应当注意严格按照图纸设计要求合理安排制造工艺外，还应当加强设计者与制造者之间的沟通。设计者应积极、主动地经常关心制造过程的情况，与制造者共同商讨合理的加工工艺方法，并虚心听取制造现场技术人员及工人的意见和建议，及时对零件结构、加工精度等做适当的调整。切不可认为：制造加工只是制造加工单位的事，与设计者无关；能否按图纸设计要求进行加工，也都是制造加工者自己的事。机械设备的设计者应当知道，对于制造能力、加工手段和加工工艺，制造加工单位最有发言权，他们的许多意见和建议，甚至判断，是很有价值的，有时是决定性的。

工程机械设计方案范文篇10

[关键词]优化设计；重要性；实现

中图分类号：TM文献标识码：A文章编号：1009-914X（2015）25-0060-01

机械设计的发展实际上也是社会生产力的进步，而这就集中的体现在了设计者的优化设计当中，在这一过程中，很多的机械设备都要符合社会的发展趋势，而在这之中也存在着非常强的逻辑性。机械的优化设计通常就是指通过建立数学模型的方式来找到最佳设计方案的过程，当前，机械的优化设计也逐渐成为了机械设计过程中非常重要的一个因素。所以当前，对机械设计的优化途径进行简要的分析和探讨是十分必要的。

1、机械优化设计的重要性

这里我们所说的优化设计实际上不仅仅局限于机械设计当中，在社会生产的各个领域都有着比较广泛的应用，优化设计在本质上就是指通过各种各样的方式和手段对研究的步骤和方法进行不断的改进和研究，这样就可以选出很多解决问题的方法和手段，然后再在这些方案当中选择最佳的方案，从而实现了路线选择的优化设计，而在机械的优化设计工作中，主要应该考虑的是以下几个方面的内容。

1.1优化设计可以充分的保证设计的工艺和质量

在机械设计的过程中，设计人员一定要充分的对设计的主要流程、设计的时间和设计过程中需要用到的成本和功效等问题都进行严格的控制，而在这一过程中更为重要的是设计产品的工艺水准和实际的用途，在设计的过程中也可以将其理解成设计产品的品质和质量，通常我们在实际的工作中，机械产品一般都是需要使用在工业生产和大型的工程项目当中的，其质量的好坏会对整个机械的质量和性能造成十分重大的影响，在这样的情况下我们也就需要重视所以简单的来说就是机械设计的质量一定要放在首要的位置，如果失去了一些质量上的保障，这种机械设计也就无法很好的得到良好的保障，因此在实际的设计中就必须要找准设计的思路和策略，所以在设计的过程中一个非常关键的问题就是保持良好的设计质量和设计工艺，优化设计虽然不能很好的在设计的过程中作为衡量设计质量的唯一标准，但是优化设计在应用的过程中可以为施工提供更多可以选择的设计方案，这样设计师就可以在设计的过程中有更多的参考，在实际操作的过程中，设计者通常要使用数学的模型或者是函数对设计方案的综合性进行更加科学的分析，这样就可以做出更好的选择。最佳的设计方案通常都应该具备以下几个特点，一个是方案在应用的过程中效率应该是最高的，同时成本上也应该是最低的。一个是方案的可操作性非常强，可以非常好的实现设计的规划和要求。总体上来说，机械优化设计的过程实际上就是对诸多方案进行对比和选择的过程，在这个过程中方案选择必须要充分的考虑到现实需求，这也是保证设计质量的一个重要环节。

1.2优化设计可以最大限度的节约设计开支和成本

机械设计是一项繁琐、浩大的工程，往往需要很久的时间才能完全，不存在所谓的捷径和“小道”。所以，在维系长时间设计流程的同时，必须做好高额开支和成本支出的准备。

事实证明，机械设计的成本开支往往令主管单位“不堪重负”。诚然，随着机械设计技术的进步以及管理流程的简化，新时期的机械设计成本开支以及有所降低，但是仍然有压缩的空间。要清楚的是，运用优化设计的方法对机械设计的成本开支进行削减，完全要基于保障设计质量的前提；倘若成本的控制要以牺牲质量为代价，那么这样的控制手法必须果断舍弃。

在机械设计中采取优化设计路线，能够减轻前期和设计过程中的成本开支，为设计单位节省一笔不小的资金。之所以这样说，是因为优化设计的最佳方案往往是符合设计流程的，是可以发挥出现有材料、设备和人员最大能量的，所以不需要额外耗费多余的人力、财力和物力因此，优化设计能够节约机械设计的开支成本是有科学依据和理论基础的。

1.3优化设计可以提高机械产品的科技附加值

机械设计的产品是一种自然属性但是具备商业价值的“商品”，这就必然要与市场发生关联。同时，优化设计方法在机械设计中的应用，能够增加机械产品的科技含量和技术附加值，大大提高产品的市场竞争力，这对机械设计企业而言无疑是一大利好。例如，随着现代科技的发展以及相互之间融合度越来越高，机械设计的产业化正在形成，即机械设计可以作为一个单独的工程链条存在。如果我们把机械设计的产品作为一个普通商品看待，那么这种商品必须是价格最低、质量最好、科技含量最高的，唯有此，该产品才能在市场中取得占有率，企业才能因此获取利益最大化。所以，所有的机械设计企业都在努力的追求“这样的机械产品”，而这样的产品往往需要透过优化设计来实现。所以，优化设计为机械设计产品的技艺提升、附加值增大提供了全新的路径，也为机械设计单位和企业的发展增添了新的利润增长点。例如，随着信息技术、计算机技术、材料技术、液压技术、加工制造工艺的不断发展和成熟，机械设计的每一个环节都会有一种或多种新技术的注入，最终的机械产品往往“饱含科技，其技术附加值自然可以达到一个高位。类似这样的高附加值机械产品，在市场中的价格是可以想见的，企业因此带来的收益也是很高的。所以，如果把机械设计中优化设计作为一种生产选择方式来衡量，那么优化设计为产品的开发和流动，为设计单位、企业的利益最大化带来的贡献是很难估量。由此可见，优化设计对于当今的机械设计是多么的重要。

2、机械设计中优化设计的实现路径

既然优化设计可以为机械设计提供质量和效益的保证，那么就必须引入科学有序的优化设计方案，使之产生明显的效果。从当前的情况看，机械优化设计可以从如下角度考量。

首先，机械设计的一维搜索优化方法，这种方法也是当前机械设计优化方法的最典型代表，以数学函数为理论基础，透过搜索区间的确定，来保证优化方案的有效性。一维搜索方法是一维问题的最基本方法，也是多维机械设计的基础方法。众所周知，机械设计大都是多维的，很少有一维的情况，但是这恰恰说明了一维的重要性和基础。就好比数学中的从0到9的10个数字，它们构筑了数学的基础，成为数学的理论“细胞”。所以，一维搜索方法在机械设计的应用，往往直接影响优化设计问题的求解速度。其次，机械优化设计会用到约束优化方法和无约束优化方法。在机械优化设计中，经常使用的是约束优化的方法。

此外，机械优化设计还可以采用线性规划的方法、多目标和离散边梁优化方法来进行设计和操作，而优化方法的采用可以让机械设计有更多的可能，同时它也可以有效的提高机械设计的质量和水平。

3、结语

在机械设计的过程中，设计的质量会对机械整体性能的实现有着非常重要的意义，在设计的过程中，一定要充分的考虑到各个因素对机械质量产生的影响，同时根据实际的要求去选择适当的设计方案，只有这样，机械的质量和性能才能得到更好的保证，因此这也将成为机械设计中重要的一环。

参考文献

[1]孙宝亮.刍议低碳环保下工程机械自动化控制系统的设计与应用[J].中国高新技术企业.2014（33）.

工程机械设计方案范文1篇11

课程对学生机械专业课的学习打基础，起着承上启下的作用；同时该课程的综合性和实践性都很强，课程许多内容可直接用于生产实践的设计与应用。故此课程的学习可培养学生具有一定的机械基础知识和初步的机械设计能力，同时理解从工程实践中得来的知识经验，还要具备将所学应用到行业工程实践中的实际工作能力，培养学生的发散性思维和创新能力，为今后从事机械技术工作打下基础。若有学生前期知识基础不牢或自学能力不够，会使学生普遍感觉这门课程难学而导致学习积极性不高。鉴于以上情况，认为根据应用技术型大学以学生为中心、职业为导向、能力为本位”为基本教学思路的特点，对《机械设计基础》教学内容进行优化、对教学方法与考核方式进行改善十分重要。

二、教学内容特点

《机械设计基础》的教学内容主要包括三大部分：机械设计的基础知识，如平面机构的运动简图和自由度；常见机构的结构及设计，如凸轮机构、齿轮传动和蜗轮传动、联接与螺纹传动、带传动和链传动；机构的装配与设计，如轮系和减速器；轴和轴承等。在课程初期或教学进入到某一个大部分时，可向学生介绍将要学习内容的总体框架，使学生可以初步从机械系统的总体去认识机构。使学生对各机构间的关系有初步了解后，可进入具体教学内容的学习，在学习过程中让学生具体了解各种机构的构成、工作原理、特点和功能，可使学生不再孤立地了解和设计某一种机构，而是以机械系统为主线，依次掌握各种机构分析、设计的基本理论和方法，理清各种机构间的关系及异同点。教学内容要以技能和应用作为准绳，故本课程的主要教学方向是以项目为导向、以工程问题为驱动。教学内容的重点应突出技能的掌握和工程实际的应用，故在教学过程中先以实际工程例子作为引导引入新的课程内容，可提高学生主动思考、主动学习、激发学生探索创新的思维。在教学过程中，教师应举一反三，将教学内容进行引申到工程问题，使学生保持学生学习热情的同学，也加深或拓展学生的视野。在某一部分教学内容结束后，教师可结合教学内容和行业实际情况提出一个或多个项目任务，教师进行问题的引导与学生一起讨论，最后指导学生完成项目的设计方案并实施方案。课程中齿轮设计、传动设计、轴设计、轴承及联轴器等零件的设计都可作为项目计划内容。学生完成项目计划后可体验到产品设计的真实过程，可增强学生的学习兴趣和自信感。课程设计是本课程的重要教学内容之一。课程设计题目应该尽可能接近实际生产且题目形式应多样化。为了使学生不至于对课程设计有突兀感，可在课程之初将课程设计题目列表发给学生，让学生在课程学习的过程中，根据自己的兴趣及能力选择相应的题目。这种方式可调动学生自主学习，也可使课程设计过程更具开拓性和应用性。教学内容和课程设计题目，要根据不同专业、不同学习水平进行调整。两方面内容均要体现专业的特点，也要与社会应用和工程创新相结合。只要在教学过程中调动学生的主观能动性，使其主动地开展学习和思考，才能提高教学成效和促进学生的实践能力和综合素质的提高。

三、教学手段

1.利用现代多媒体技术。

课程中涉及到许多对初学者较难理解的动态过程，如齿轮的传动过程、齿轮的范成加工过程、带传动的打滑现象等。可采用多媒体教学的方法，将静态的二维图像转变为动态的三维模型，使教学内容变得直观和生动，从而帮助学生快速理解和掌握机构的运行原理及过程，也可弥补部分学生的理解能力不足或教师表达不充分的传统教学不足之处。再者，教材所体现的是课程的经典知识，可利用网络资源，使学生了解教材上没有体现而又能呈现学科发展的前沿知识点或科技信息，可拓宽学生的眼界，并有助于学生对课程内容兴趣的提高。

2.实例教学。

应用型技术大学的教学以职业为导向、以能力为本位。可让学生进入机械加工中心，对典型实例机械设备进行拆卸，让学生直观地了解各种机构和零件在机械装备中的工况，甚至可让学生亲自动手运转机械，使学生将理论教学课学习的知识与实际机械的构造进行联系，激发学生的学习兴趣。

3.讨论式教学。

针对某一特定问题，如某一机构的设计思路或某一工程问题，由教师进行问题的引入，而教学过程以学生进行分组讨论为主体，各组分别由一人论述本组的解决思路或方案，其他组同学对提出的方案进行评述其优点或缺点以及改进思路。最后由教师进行点评各组方案的可行性及改进思路。讨论式教学是以学生为解决问题或提出设计思路方案的教学主体，教师充当裁判员角色，这可提早历练学生在实际工程中解决问题的发散性思维。

4.案例教学。

案例教学与讨论类教学类似，不同点是案例教学以教师为主导。针对某一有典型特点的机械设计实例，由教师进行循序渐进地提出引导性问题，与学生进行讨论，并随时对学生提出的观点进行评述。某一问题讨论结束后，教师即刻提出下一引导问题，直至此机械设计的过程蓝图完全呈现。案例式教学也是历练学生解决实际问题发散性思维，但教学过程要以工程上解决机械设计问题的思路为轴线，以让学生了解实际工程问题的解决思路。

5.对比法教学。

本课程中涉及多种齿轮，如直齿轮、斜齿轮和锥齿轮；多种间歇运动机构，如棘轮机构、槽轮机构和不完全齿机构等；多种传动形式，如齿轮传动与蜗杆传动、带传动和链传动等。这些机构在结构形式、受力分析和应力分析等方面都具有相似性，可针对此种情况，为学生建立学习对比学习卡片，将类似机构的结构分析、受力分析和应力分析等进行比较，并列出各自的不同点。学生利于此学习卡片，可清晰地对比相似机构的异同点，从而有助学生对知识点的掌握。

四、考核手段

本课程一般采用闭卷考试对学生进行考核，在此考核方式下，学生通常要记忆大量复杂公式而倍感厌烦，故闭卷考试并非最佳的考核方式。在闭卷考试不能完全改革的情况下，可增加其他考核方式的权重，以应用”作为考核学生的主要依据。

1.口头考核：

教师结合教材内容，提炼出多个理论知识点与工程应用细节相结合的问题，针对学生的回答考核学生对理论知识的掌握和对实际问题的解决思路。此考核方式是针对讨论式教学和案例教学的检验。

2.课程设计式考核：

工程机械设计方案范文篇12

关键词：机械原理；系统化；多样化创新性设计；实践性

作者简介：张莉洁（1976-），女，河南洛阳人，洛阳理工学院机械工程系，讲师。（河南 洛阳 471023）

中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2014）14-0120-02

机械系统的设计是机械设计中极其重要的一环，机械系统设计的正确合理性，对提高机械的性能和质量，降低制造成本与维护费用等影响很大，决定着机器性能的好坏。机械系统方案设计是一项极富创造性的活动，要求设计者善于运用和总结已有知识和实践经验，深入理解，广泛积累，收集相关技术资料，充分发挥创造性思维和想象能力，灵活运用各种设计方法和技巧，从而设计出新颖、灵巧、高效的机械系统。

作为“机械原理”课程的一个重要实践性教学环节，机械原理课程设计的内容正是对机器进行机械系统方案设计。它是学生将所学知识转化为实际工作能力的桥梁，使其将所学知识系统化；使理论与工程实际相结合，提高分析解决工程实际问题的能力，树立机构分析和设计的概念，树立正确的工程设计观点；通过创造意识的教育，培养学生创造、实践能力。根据近年来对课程设计实践教学环节的深入探索及积累的经验，本着洛阳理工学院提出的培养工程应用型创新人才的教育理念，笔者总结了学生在进行课程设计时出现的普遍问题，针对机械原理课程设计的培养目标，本文从机械系统设计过程的系统化、实践性及创新性这三个方面对原有教学模式存在的问题加以提出、探讨和论述。

一、机械原理课程设计教学内容及存在的问题

“机械原理”课程设计的核心内容是对机械系统进行方案设计。其一般设计步骤为：拟定机械工作原理，制订总体功能，提出设计要求；执行构件和原动机的运动设计，确定执行构件的数目、运动形式、运动参数及运动协调配合关系；机构选型，选择满足机械运动、动力要求的机构类型，确定机械系统结构方案，绘制系统示意图；机构的尺寸综合，根据执行构件和原动机的运动参数，以及各执行构件运动的协调配合要求，确定各构件的运动尺寸，绘制机构运动简图；方案分析，进行运动学和动力学分析，对系统方案合理性进行论证，验证其能否满足运动要求。机械系统设计工作是一项创造性劳动，设计过程通常不会一次性完成，经常出现反复和交叉，通过不断论证分析的过程才能达到最终的设计目的和最优的设计要求。

根据近年来“机械原理”课程的理论教学，结合课程设计实践环节指导经验，笔者发现学生在机械系统设计中，普遍存在如下问题：面对复杂的机械系统，学生在初始确定机械方案的工作中不能把握全局，没有“整体规划”的概念，竟不考虑机械系统各部分的运动协调性和机构运动实现的可行性，设计工作呈现照猫画虎的状况，无法发挥自身主观能动性和创造能力，如此“参考设计”并不利于学生真正掌握机械系统设计的精髓。另外，原有课程设计所选设计题目大都集中于传统、经典式的机床类设计，题目过于单一，创新设计性体现不强，导致学生缺乏设计兴趣。

笔者认为在课程设计过程中应积极发挥学生的主观能动性，能够通过思考自行提出解决方案，培养创新和实践能力，这才是该课程设计所应达到的教学目的，针对以上培养目标和所述问题，本文分别对课程设计进行中的重要环节和应注意的问题加以探讨和论述。

二、系统化、实践性及创新性教学探索

1.总体规划，把握正确设计方向

机械系统的正常工作是依靠各部分机构的协调运动来实现的，因此机械系统方案设计的最初工作阶段应是“系统工程设计”，即应在满足机器各执行构件的协调运动关系和运动、动力要求下，高屋建瓴地进行整体规划，该阶段应包括上节所述设计步骤的前三步。“系统工程设计”阶段将为之后各设计阶段提供设计目标、依据和技术参数，其重要性正如房屋的架构或是汽车的运行，决定了机械系统方案设计工作成功与否及方案的可实现性与合理性。

然而，“系统工程设计”工作正是学生在设计过程中遇到的最大困难，其不愿运用逻辑思维统筹分析各部分运动协调关系和机构运动的合理性，而是莽撞地从熟知的局部机构入手开始设计，如此毫无方向性的设计方法无异于盲人摸象，而后的工作无论进行得多细致也无法保证正确的设计结果，最终导致南辕北辙的失败。

进行“系统工程设计”的关键步骤是绘制各执行机构的运动工作循环图。运动工作循环图使各执行部分协调运动关系明晰可见，更有助于设计者理清思路。最清楚的绘制方法是在直角坐标系中分别做出各执行构件所对应原动件在一个工作循环内的运动位移曲线以及对应的阻力曲线，该曲线将为之后的机构设计、运动和受力分析提供必要的设计技术参数。

以牛头刨床机构举例分析，该机器有两个相互协调的执行端运动，其一为刨头的往复直线运动，通过电机、减速装置及转动导杆和曲柄滑块机构的组合执行机构来实现；另一个运动是工作台的横向进给运动，该运动由主运动通过传动系统，而后通过曲柄连杆、棘轮机构及丝杠螺母组成的螺旋运动来实现，两者的运动协调关系为工作台的横向进给运动必须在刨头非切削时间内进行，否则被加工工件将被损坏。绘制运动循环图时应分别画出刨头、工作台对应于原动件曲柄转角转动一周的位移曲线图。另外，其工作中切削阻力曲线也应相应绘出，为之后在任意位置进行受力分析时提供相应数据。

运动循环图将对之后各阶段提出一系列设计要求，如工作台进给的间歇运动是最终通过棘轮机构实现的。若通过曲柄摇杆机构来实现主动曲柄和棘轮的运动传递，则应考虑如何设计曲柄连杆机构，才能保证棘轮的工作行程（拨齿使工作台进给）位于刨头主运动的回程段，且工作周期一致。以上运动协调性为之后进行机构尺寸综合提出了设计要求，通过分析可将其转化为机构设计的三大类基本问题来解决。

2.开展实践调查研究，锻炼自主研究能力

由于理论学习占授课的主要部分，许多学生对实际机器缺乏感性认识，只会按既定方案进行教条设计，如此闭门造车的设计状态使学生缺乏设计兴趣，且设计出来的方案也是纸上谈兵，不符合实际。

优秀的机械系统设计工作依赖于设计者的丰富经验，针对专业知识匮乏，实践少的问题，在进行课程设计前的准备工作中应提出以下要求：开展实践调查研究，锻炼学生自主收集获取相关技术资料及深入自主研究的能力。鼓励学生广泛阅读，扩展知识面，了解最先进的机械构造和设计技术，对机械系统的丰富性能窥得一斑。生活中先进机械系统实例举不胜举，如汽车构造中实现前车轮转向的机构、四连杆独立悬架直线机构等等，都是极具创意且包含先进设计思想理念的设计实例。

获得实践的方式很多，如实地参观考察，听现场工人师傅讲解；图书馆、网络技术资源也能够感受到一个丰富精彩的机械世界。通过实践，再与所学理论知识相结合，学生再一次经过了由感性上升到理性的认识过程，掌握了课本知识与实际机器的内在联系，在设计时更易发挥其主观能动性。在补充专业知识的过程中，领略前辈们的智慧和创新精神，想必也一定会激发学生自主设计的欲望与热情。

3.拟定多样化、创新型设计题目，启发创新思维

目前现有传统的经典式机械系统设计题目通常是一些仅要求满足急回特性和一定协调运动的机床类设计，这类设计题目多数较为成熟，设计难度不小，而类型过于单一，创意思考空间并不大，无法体现机械系统的丰富性。而实际机械系统的功能和设计要求是极其多样化的，学生在进行课程设计中却始终没有机会接触到这些，无法感受到机械系统设计的丰富多样性和创新趣味性，更无法为学生带来创新设计成功后的成就感和喜悦感，更甚者学生直接照搬照抄，比葫芦画瓢。

笔者认为，针对初学的学生拟定机械系统题目不宜太过复杂，而在于有思考性和设计意义。只要有创新和分析价值，能激发起学生创新设计的欲望，这样的题目即可获得事半功倍的效果。随着不断完善的教学体系发展，多样化、创新性设计题目应有所呈现，而这些题目能使学生充分利用所学之术，锻炼分析判断能力和解决实际问题的能力。

举例来说，机械系统中执行机构通常是由一些简单而极富创意设计的四连杆机构来实现的，如从这方面选题，就应要求学生在完成设计的过程中要使设计既不过分复杂，同时又能让人感受到机械系统的设计理念。在此举出以下实例加以说明。

如让学生进行汽车前车轮转向系统的设计。首先向学生提出以下问题：两前轮转向时，两车轮的转角是否相等；然后分析问题：汽车高速行驶时首先要保证行驶的安全性，因此车轮转向时应保证整车纯滚动，否则将会出现打滑的危险。由此得到结论：前车轮两轴线必然与后车轮轴线交于一点，由几何分析得到两车轮转角具有一定的函数关系。该机构可由等腰梯形四连杆机构来实现，其设计问题可归纳为给定两连架杆位置的函数生成问题。该问题可分别采用图解法和解析法来进行求解。

再有，鹤式起重机的执行机构为双摇杆机构，其末端利用连杆的运动来实现重物的移动。问题看似简单，但其设计却有一定的特殊功能要求。为保证起重机在左右移动时不上下起伏，避免不必要的做功浪费，应保证连杆末端轨迹为直线，该问题正归纳为连杆机构设计的难点――轨迹生成问题。设计时可首先让学生了解经典的直线轨迹机构，可采用图解法先进行几何特征分析，然后再利用优化设计来建立数学模型，以与直线轨迹误差最小作为优化目标进行针对性设计。

通过以上所举实例可知，实际机械系统中有很多亟待解决和优化的问题都依赖于机械系统方案设计。诸如此类具有一定不确定性的设计问题，让学生真正感受和接触到实际问题的存在，即使在设计过程中的思考和思维过程很艰难，解决问题时会感到困苦，但收获成果的喜悦是无法替代的。整个设计过程是伴随着激情和设计灵感的创造性活动，而不再是一项繁琐枯燥的事情，使机械系统创新设计理念深入人心。

三、总结

综上所述，通过创新性、实践性的课程设计过程，使学生对机械系统的设计理念有所感悟，使学生更好地在创造实践能力和分析思维方面得到大幅度的锻炼，真正达“机械原理”课程设计实践教学的目的。同时，也对学生今后进一步深入研究并确定其研究方向和领域大有裨益，起着导向作用。期待在今后的机械原理课程设计中将出现更多丰富的创新实践性题目和先进的设计理念，培养出优秀的应用型创新人才，以适应我国科学技术及工程创新的发展。

参考文献：

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