序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇機械設(shè)計論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

1.1可靠性設(shè)計在進行礦山機械設(shè)計時，衡量產(chǎn)品質(zhì)量的最重要一項指標(biāo)是可靠性。要想做到可靠性設(shè)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(shè)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(shè)備的質(zhì)量，提升設(shè)備的安全可靠性，以便于確保礦山機械設(shè)備在生產(chǎn)過程中的安全能夠得到較好的保障。

1.2CAD技術(shù)目前在設(shè)計人員進行礦山機械設(shè)計時，必不可少的會使用到CAD技術(shù)。這是充分的利用計算機軟、硬件來實現(xiàn)對產(chǎn)品進行設(shè)計的一種技術(shù)，利用CAD技術(shù)可以實現(xiàn)進行設(shè)計、工程分析、繪畫及文檔制作，為設(shè)計帶來了很大的便利。不僅可以確保模塊和一體化設(shè)計的實現(xiàn)，而且直接導(dǎo)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(yīng)用CAD技術(shù)，有效的將設(shè)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(shè)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(fù)雜，機械作業(yè)時受力情況也無法進行準(zhǔn)確的計算和分析，在結(jié)構(gòu)和載荷上都具有復(fù)雜性。在傳統(tǒng)設(shè)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(zhǔn)確性，而且僅僅通過對幾個截面的設(shè)計校核，無法對每個部件的應(yīng)力分布情況進行準(zhǔn)確的確定。所以在現(xiàn)代設(shè)計方法，往往利用有限元法，通過計算機來對每個部件的應(yīng)力情況及薄弱點進行分析，這樣能夠更好的對設(shè)計產(chǎn)品進行改進，確保設(shè)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(shè)計目前數(shù)學(xué)專業(yè)也隨著時代前進而向前發(fā)展，比如最優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型。礦山機械設(shè)計中的優(yōu)化設(shè)計就是將設(shè)計中遇到的問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型，然后應(yīng)用數(shù)學(xué)優(yōu)化技術(shù)和計算機計算技術(shù)，從可行域中找出最優(yōu)解。在設(shè)計過程中，設(shè)計問題越復(fù)雜，越能體現(xiàn)出優(yōu)化設(shè)計對產(chǎn)品設(shè)計的優(yōu)勢，它大大減輕了設(shè)計工作者的負(fù)擔(dān)。優(yōu)化設(shè)計技術(shù)在推進計算機輔助設(shè)計、改進產(chǎn)品質(zhì)量和提高產(chǎn)品設(shè)計水平等方面都具有重要作用。

1.5綠色設(shè)計隨著當(dāng)今世界對環(huán)境保護的重視，大家也開始呼喚設(shè)計界的綠色環(huán)保。綠色設(shè)計，不僅是指在設(shè)計過程中整個機械設(shè)備要經(jīng)濟環(huán)保，做到可回收、可維護、可拆卸、可重復(fù)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(shè)計的產(chǎn)品也要具有良好的環(huán)境屬性，這是現(xiàn)代設(shè)計中必要的一個環(huán)節(jié)。

1.6人機工程設(shè)計技術(shù)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(xì)心操作，一個簡單的失誤有可能造成安全事故。所以在設(shè)計中有了人機工程設(shè)計技術(shù)，它的目標(biāo)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(xí)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(shè)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(shè)計過程中應(yīng)注意的幾個方面

首先，要強調(diào)以人為本的設(shè)計理念。以人為本是現(xiàn)代機械設(shè)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(dǎo)致事故發(fā)生。因此在機械設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(biāo)，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(shè)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)

根據(jù)國家機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)中對畢業(yè)能力要求之4“具有設(shè)計機械系統(tǒng)、部件的能力”要求，整合現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容，形成了基礎(chǔ)知識遞增和設(shè)計能力遞進的機械設(shè)計類課程教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)。其中先修課程包括數(shù)學(xué)類、工程力學(xué)、機械制圖、公差與技術(shù)測量等基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課。為達到“具有設(shè)計機械系統(tǒng)、部件的能力”的畢業(yè)要求，設(shè)計了課程教學(xué)及課內(nèi)實驗、基礎(chǔ)設(shè)計能力培養(yǎng)、創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)三個能力遞進培養(yǎng)環(huán)節(jié)。

2機械設(shè)計類課程教學(xué)及課內(nèi)實驗

課程教學(xué)及課內(nèi)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)分為機械原理和機械設(shè)計兩個部分，每部分。含課內(nèi)實驗，課程內(nèi)容及培養(yǎng)目標(biāo)如下：機械原理課程是一門培養(yǎng)學(xué)生機械機構(gòu)運動設(shè)計與分析的技術(shù)基礎(chǔ)課，主要研究機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、運動分析和動力分析，常用機構(gòu)設(shè)計的基本理論和方法，機械系統(tǒng)傳動方案的規(guī)劃與設(shè)計，其主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生：第一，理論聯(lián)系實際的學(xué)風(fēng)，設(shè)計實踐能力和創(chuàng)新精神。第二，掌握機構(gòu)運動方案設(shè)計的能力。第三，具有機械系統(tǒng)運動簡圖的繪制，計算機輔助機構(gòu)分析和設(shè)計的能力。機械原理實驗教學(xué)是機械原理課程教學(xué)中的實踐環(huán)節(jié)。在實驗中通過安排部分課程基本理論的驗證性實驗，使學(xué)生進一步加深對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解。通過增設(shè)一些綜合性、設(shè)計性實驗，培養(yǎng)學(xué)生基本知識、基礎(chǔ)理論與實際項目需求的理論知識應(yīng)用能力，同時培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和能力。通過設(shè)立較多的選修實驗，促進學(xué)生的個性發(fā)展。機械設(shè)計課程是一門培養(yǎng)學(xué)生機械設(shè)計能力的技術(shù)基礎(chǔ)課，在教學(xué)內(nèi)容方面著重掌握機械設(shè)計的基本知識、基本理論、基本方法和創(chuàng)新思維，通過對本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握常用機構(gòu)和機器中各種通用零件的基本理論和基本知識，初步具有機械結(jié)構(gòu)方面的分析、設(shè)計能力，同時注意培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。機械設(shè)計實驗教學(xué)通過設(shè)立部分驗證性實驗，使學(xué)生進一步加深理解課堂教學(xué)的內(nèi)容；通過設(shè)立一些綜合性、設(shè)計性實驗，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力及機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力；通過強調(diào)學(xué)生參與實驗的全過程，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力；通過設(shè)立較多的選做實驗，滿足學(xué)生的求知欲，促進學(xué)生的個性發(fā)展。

3基礎(chǔ)設(shè)計能力培養(yǎng)

機械設(shè)計課程設(shè)計是機械設(shè)計基礎(chǔ)類課程的重要實踐性環(huán)節(jié)，通過對機械傳動裝置和簡單機械的設(shè)計，使學(xué)生綜合運用機械設(shè)計課程和其他先修課程的理論和實際知識，熟悉機械設(shè)計的一般規(guī)律，掌握機械通用零部件及簡單機械的設(shè)計理論及設(shè)計方法。培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的正確設(shè)計思想，樹立工程意識，培養(yǎng)獨立分析和解決工程實際問題的能力，為畢業(yè)設(shè)計和以后從事工程設(shè)計工作打下良好的基礎(chǔ)。課程的教學(xué)目的：第一，學(xué)習(xí)機械設(shè)計的一般方法、步驟，掌握機械設(shè)計的一般規(guī)律。第二，學(xué)會從機器的功能要求出發(fā)，合理選擇傳動機構(gòu)的類型，制定傳動設(shè)計方案，正確計算零件的工作能力，確定它的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及材料，并考慮制造工藝、使用、維護、經(jīng)濟和安全等問題，培養(yǎng)機械設(shè)計能力。第三，進行機械設(shè)計基本技能訓(xùn)練，例如計算、繪圖，運用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊和設(shè)計資料，以及使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)等。第四，通過編寫設(shè)計說明書，提高學(xué)生文字表達能力，掌握撰寫技術(shù)文件的有關(guān)要求；培養(yǎng)學(xué)生運用計算機撰寫論文的能力。第五，訓(xùn)練學(xué)生用CAD繪圖的能力。機械綜合課程設(shè)計是形成機械裝備設(shè)計能力的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。內(nèi)容以車床或銑床的主傳動系統(tǒng)設(shè)計為主線，以所學(xué)過的機械制造裝備的基礎(chǔ)知識為支撐，完成主傳動系統(tǒng)設(shè)計、操縱裝置布置、工程分析計算等環(huán)節(jié)的訓(xùn)練。其目的是在相關(guān)先修課程學(xué)習(xí)后，進行機械結(jié)構(gòu)設(shè)計綜合訓(xùn)練，使學(xué)生掌握機械系統(tǒng)分析和設(shè)計的基本步驟和方法，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實際工程問題的能力。

4創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)

學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)包括機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計與仿真和機械創(chuàng)新設(shè)計與制作兩個環(huán)節(jié)：機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計與仿真是學(xué)生以項目組的形式自主開展的為期一年的研發(fā)與制作項目，在學(xué)院的統(tǒng)一命題下完成一項任務(wù)。提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、問題求解、團隊協(xié)作、項目管理、綜合創(chuàng)新等方面的能力和素質(zhì)。機械創(chuàng)新設(shè)計與制作是結(jié)合學(xué)生已有的知識儲備，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計思維，通過機構(gòu)綜合模擬現(xiàn)實自然界生物的動作行為，并輔以相應(yīng)的控制系統(tǒng)達到機構(gòu)的協(xié)調(diào)運動。在教師的啟發(fā)和指導(dǎo)下，學(xué)生以組為單位自主地進行相關(guān)內(nèi)容科技文獻檢索、方案設(shè)計、虛擬仿真、繪制加工圖紙、撰寫設(shè)計說明書并進行答辯，通過工程實踐培養(yǎng)學(xué)生靈活運用所學(xué)機械設(shè)計知識的能力。

5結(jié)論

篇(3)

機械設(shè)計制造是綜合多學(xué)科的一門專業(yè)技術(shù)，由于在畢業(yè)設(shè)計當(dāng)中，也會運用到多學(xué)科的知識，因此也會存在很多問題以及知識結(jié)構(gòu)的不同，對此，這就需要學(xué)生要有創(chuàng)新精神，從選題到框架形成都應(yīng)具有創(chuàng)新性，而學(xué)生的表現(xiàn)意識并不強烈，只是停留在基礎(chǔ)階段，知難而退占主導(dǎo)思想。（四）我們都知道，該專業(yè)的重要性就在于實踐，這個過程是非常重要的。當(dāng)前，由于這項專業(yè)沒有安排較強的實踐，所以在做畢業(yè)設(shè)計時也是較為空泛的，沒有創(chuàng)新，沒有實踐，對此，并不能給學(xué)生進行良好的指導(dǎo)意義，這方面的缺憾是非常明顯的。

二、提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的主要方法措施

學(xué)生在做畢業(yè)設(shè)計時要在該專業(yè)當(dāng)中發(fā)揮出一定的作用。對此，我們也提出了一些相關(guān)的建議：首學(xué)生要把主要精力放在畢業(yè)設(shè)計當(dāng)中，不能以應(yīng)付了事，其次，要注重課堂效率，確保教學(xué)質(zhì)量，留有充分的時間來做畢業(yè)設(shè)計工作，掌握好難易程度，調(diào)整好實踐的計劃，對此，我們用幾方面來更為詳細(xì)方法來提高學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計。

（一）首先要提高學(xué)生對所學(xué)知識的基礎(chǔ)技能，這是學(xué)校培養(yǎng)的重要目標(biāo)，學(xué)生的基本功主要表現(xiàn)了對專業(yè)修養(yǎng)的重要水準(zhǔn)，只有掌握好基本功才能更好的運用專業(yè)知識，并且在未來的工作當(dāng)中自如的實踐，所以，學(xué)生只有充分的掌握基礎(chǔ)知識才能給未來就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。應(yīng)用計算機技術(shù)，不但可以推動該專業(yè)的知識力量，還可以提高專業(yè)發(fā)展，但在這其中也會存在很多不良的因素，比如：我們要提倡用計算機進行繪圖處理，但是在這個過程當(dāng)中學(xué)生卻拋棄了傳統(tǒng)手工繪圖的鍛煉，缺乏技術(shù)性，從而導(dǎo)致機械設(shè)計制圖的要求不夠規(guī)范，也不夠明確，對此，我們必須要提高學(xué)生基本功技術(shù)的培養(yǎng)。

（二）在當(dāng)前形勢下，一般畢業(yè)設(shè)計都是由老師擬定方向，由學(xué)生進行選題，在這種方法當(dāng)中存在很多優(yōu)點，由于老師對這項專業(yè)是較為了解熟悉的，并且可以良好的掌握難易程度和工作效率，對此，可以給學(xué)生提供專業(yè)性的意見，然而也會存在一定的問題，并不能全面的調(diào)動學(xué)生在實踐過程當(dāng)中的創(chuàng)造積極性，因此，必要的時候可以讓學(xué)生自擬選題，再由老師進行審定，通過在擬題時，學(xué)生與老師進行互動，進而也讓老師更為全面的了解學(xué)生的興趣愛好，以及對未來工作的方向，找到更適合學(xué)生發(fā)展的道路，給學(xué)生一個鍛煉的機會，培養(yǎng)他們創(chuàng)新與獨立思考的主觀意識，提高他們的實踐能力等。

（三）作為老師可以鼓勵學(xué)生去企業(yè)鍛煉實踐完成畢業(yè)設(shè)計。由于在該專業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中主要是技術(shù)，因此，必須要注重行業(yè)的背景要求以及實踐經(jīng)驗等方面，由于在企業(yè)工作當(dāng)中，可以良好的把選題與實際生產(chǎn)相結(jié)合進行，通過在實踐過程當(dāng)中，找出畢業(yè)設(shè)計所存在的問題以及解決措施，進而培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，與此同時，在深入接觸企業(yè)氛圍時，也提升了他們的適應(yīng)性，與企業(yè)達到了一個雙贏的目的。

三、結(jié)語

篇(4)

系統(tǒng)軟件處于整個軟件的核心內(nèi)層，它的作用是對計算機資源進行自動管理和控制，主要包括操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)等。支撐軟件又稱為軟件開發(fā)工具，是一種軟件工具系統(tǒng)，它的作用是幫助人們高效率開發(fā)應(yīng)用軟件。應(yīng)用軟件是用于解決各種實際問題的程序，它是用戶利用計算機以及它所提供的各種系統(tǒng)軟件和支撐軟件自行編制的。計算機輔助機械設(shè)計首先要建立數(shù)學(xué)模型，雖然對于一般的機械零件有現(xiàn)成的數(shù)學(xué)模型可以使用，但對于沒有數(shù)學(xué)模型的就需要建立正確的數(shù)學(xué)模型，這是成功進行設(shè)計的第一步；接下來，根據(jù)手工計算的步驟設(shè)計程序框圖；然后根據(jù)程序框圖用高級語言編制程序；最后進入程序調(diào)試環(huán)節(jié)，程序編好后，要對源程序及程序適用范圍的邊界、轉(zhuǎn)折點進行試算，試算與手算結(jié)果要完全吻合。

2系統(tǒng)化機械設(shè)計方法

現(xiàn)代化機械設(shè)計正在向智能化、柔性化、系統(tǒng)化、信息化發(fā)展，而不再是把實現(xiàn)機械某一個單一的功能來作為設(shè)計的目標(biāo)。從系統(tǒng)的角度為著眼點，機械系統(tǒng)設(shè)計過程中，為了讓機械產(chǎn)品能夠創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益和社會效益，必須要在產(chǎn)品制造技術(shù)、功能、性能等方面，充分利用先進的技術(shù)，讓產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。在對傳統(tǒng)機械設(shè)備改造的過程中，系統(tǒng)化設(shè)計和控制技術(shù)的應(yīng)用成為了不可或缺的重要因素。人們對于機械產(chǎn)品的功能的需求隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展日益增多，這就導(dǎo)致了機械構(gòu)造變得越來越復(fù)雜，產(chǎn)品壽命期逐漸縮短，機械產(chǎn)品更替的頻率逐漸加快。盡管如此，機械產(chǎn)品實際上所展現(xiàn)出的功能仍然無法滿足現(xiàn)代社會的需要?，F(xiàn)在，計算機輔助設(shè)計已經(jīng)廣泛應(yīng)用于整個產(chǎn)品設(shè)計的過程中，從最初的設(shè)計計算，到設(shè)計繪圖，再到生產(chǎn)規(guī)劃和加工制造，計算機輔助設(shè)計都充分表現(xiàn)了獨特的優(yōu)勢并且成果喜人。然而，對于產(chǎn)品開發(fā)初期方案的設(shè)計，計算機輔助設(shè)計還是有著不足，不能完全滿足設(shè)計的預(yù)期需求。如何讓整個機械設(shè)計更加系統(tǒng)化，設(shè)計過程更有規(guī)律性，從而更好的應(yīng)用計算機輔助設(shè)計，這是必須要考慮的問題。于是，系統(tǒng)化設(shè)計法應(yīng)運而生，采用這種設(shè)計方法，可以將設(shè)計任務(wù)由抽象到具體，由淺入深進行層次的劃分，然后對每一層次的既定目標(biāo)和所采取的方法進行規(guī)劃。系統(tǒng)化設(shè)計法的優(yōu)勢在于，每一個設(shè)計都是相對獨立卻又保持著有機的聯(lián)系，這些個設(shè)計結(jié)合在一起，就構(gòu)成了完整的機械系統(tǒng)設(shè)計。為使設(shè)計工作科學(xué)有效的進行，在機械系統(tǒng)過程中，首先要把一機械系統(tǒng)分解為若干個子系統(tǒng)，各個子系統(tǒng)相對比較簡單，相互之間存在著聯(lián)系，各子系統(tǒng)還可再分解為更小的子系統(tǒng)，以此類推，直至可以滿足設(shè)計和分析的需要。系統(tǒng)分解時需要注意：首先要把握好分解數(shù)和層次。分解數(shù)太少和太多都不可以，太少則導(dǎo)致子系統(tǒng)仍很復(fù)雜，不利于進行模型化和系統(tǒng)優(yōu)化，太多又會對總體系統(tǒng)的綜合造成難題。其次，分界面不能過于復(fù)雜，可以在要素間結(jié)合枝數(shù)（聯(lián)系數(shù)）較少和作用較弱的地方選擇分界面。此外，通常機械系統(tǒng)工作時，能量、物料和信息三者之間存在著轉(zhuǎn)換關(guān)系，從系統(tǒng)輸入到系統(tǒng)輸出的過程中，按一定的方向和途徑流動，不可以中斷或產(chǎn)生紊流，即便分解成各個子系統(tǒng)，它們的流動途徑仍應(yīng)暢通和明確，在設(shè)計過程中，必須保持能量流、物料流和信息流的合理流動途徑。最后，需要了解到，系統(tǒng)分解與功能分解的不同。系統(tǒng)分解時，它把具有比較密切結(jié)合關(guān)系的要素結(jié)合在一起，其結(jié)構(gòu)組成雖稍微簡單，但其功能往往還有多項，每個系統(tǒng)仍是一個系統(tǒng)。而功能分解時，是按功能體系進行逐級分解，直至不能再分解的單元功能。

3結(jié)束語

篇(5)

1.建立機械設(shè)計課程內(nèi)容體系的思維導(dǎo)圖。

本文應(yīng)用可視化技術(shù)建立機械設(shè)計課程的思維導(dǎo)圖，實現(xiàn)課程知識結(jié)構(gòu)圖像化。例如，在講授標(biāo)準(zhǔn)齒輪的幾何尺寸計算內(nèi)容時，出現(xiàn)大量齒輪幾何參數(shù)名稱及尺寸計算公式，學(xué)生往往感到參數(shù)繁多，公式難以掌握。按照多向思維，從徑向和周向兩個方向?qū)X輪參數(shù)和尺寸進行分類，可以使問題簡化，并建立圖1所示的齒輪機構(gòu)幾何參數(shù)和尺寸思維導(dǎo)圖。對于一個標(biāo)準(zhǔn)漸開線外齒輪，齒輪上有4個圓，分別是齒頂圓、齒根圓、分度圓、基圓；有一個角，即壓力角。以分度圓作為重要的基準(zhǔn)圓，分別沿著徑向和周向兩個方向描述圓的幾何參數(shù)，徑向上有分度圓直徑（和半徑）、齒頂圓直徑（和半徑）、齒根圓直徑（和半徑）、基圓直徑（和半徑）以及齒頂高、齒根高等尺寸，周向上各圓有齒距（或周節(jié)）、齒厚、齒槽寬等尺寸。而對于一對標(biāo)準(zhǔn)漸開線外嚙合齒輪，除了每個齒輪上的4個圓，多出一對相切節(jié)圓和一條嚙合線。因此，沿徑向方向多了節(jié)圓直徑（和半徑）、中心距，沿周向方向多了節(jié)圓的齒距（或周節(jié)）、齒厚、齒槽寬，此外，還有描述嚙合線位置的嚙合角。學(xué)生參考思維導(dǎo)圖對比學(xué)習(xí)就很容易理解和記憶這些知識了。又如，機械設(shè)計課程整體體系的思維導(dǎo)圖使得學(xué)生從宏觀層面建立了機械設(shè)計課程比較系統(tǒng)的理論框架，了解了與其他課程內(nèi)容的聯(lián)系紐帶，而各章節(jié)基本內(nèi)容和重點知識的思維導(dǎo)圖，便于學(xué)生進行知識梳理，從而提高了機械設(shè)計課程學(xué)習(xí)效率。比如學(xué)習(xí)“齒輪機構(gòu)”這章內(nèi)容時，由于概念多、公式多，齒輪嚙合運動特性復(fù)雜，加之齒輪傳動設(shè)計計算公式復(fù)雜，學(xué)生普遍感到知識容量大，掌握起來困難。對直齒輪、斜齒輪、圓錐齒輪、渦輪蝸桿機構(gòu)和傳動建立思維導(dǎo)圖，學(xué)生對照思維導(dǎo)圖采用類比思維來學(xué)習(xí)就容易多了。思維導(dǎo)圖架構(gòu)機械設(shè)計各知識群之間的樞紐，呈現(xiàn)知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系，幫助學(xué)生更好地掌握知識脈絡(luò)，提高教學(xué)效果。

2.基于思維導(dǎo)圖的機械設(shè)計思維訓(xùn)練。

思維導(dǎo)圖符合人腦的思維模式，有利于發(fā)散思維的展開，可以有效地引導(dǎo)設(shè)計者的思考順利進行。在機械設(shè)計過程中，借助思維導(dǎo)圖描述幫助創(chuàng)新思維的深入展開。例如，在減速箱的設(shè)計過程中，讓學(xué)生把設(shè)計步驟、參數(shù)和結(jié)構(gòu)按照工程邏輯用思維導(dǎo)圖表示出來，一邊設(shè)計思考一邊做出圖2所示的思維導(dǎo)圖，可以輔助設(shè)計過程順利完成。機械設(shè)計教學(xué)中，應(yīng)用思維導(dǎo)圖可以培養(yǎng)機械設(shè)計的工程邏輯思維和創(chuàng)造性思維。

3.總結(jié)

篇(6)

智能設(shè)計方法、以產(chǎn)品特性為基礎(chǔ)的特性設(shè)計方法、模塊結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法以及系統(tǒng)化的設(shè)計方法是設(shè)計產(chǎn)品方法的類型。智能化設(shè)計方法將產(chǎn)品的設(shè)計向高智能時代推送，高端技術(shù)科學(xué)利用CAD等虛擬技術(shù)得以實現(xiàn)。在整體思想過程中，融匯了產(chǎn)品的實施、開發(fā)以及規(guī)劃，而產(chǎn)品的規(guī)劃則是首要階段，確定外部特性的立體模型可采用CAD實現(xiàn)，配置分析產(chǎn)品可按照合成系統(tǒng)的原理，最終將產(chǎn)品加工成型。通過模塊結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法能夠形成不同產(chǎn)品，以及相異的效果。設(shè)計方法的系統(tǒng)化思維體現(xiàn)在統(tǒng)一上，由各個單元組成了設(shè)計的整體，各項單元互相獨立，具有層次性和聯(lián)系性。根據(jù)用戶需求進行實施、設(shè)計、規(guī)劃、分析、構(gòu)思，設(shè)計方法的系統(tǒng)化將客戶的需求變?yōu)樵陂_發(fā)產(chǎn)品時的程序和目標(biāo)。換言之，將系統(tǒng)化設(shè)計方法應(yīng)用于機械設(shè)計中，設(shè)計過程就是整體系統(tǒng)，而設(shè)計作品也應(yīng)看成一整體系統(tǒng)。

二、機械產(chǎn)品設(shè)計多層次規(guī)劃原理

在設(shè)計產(chǎn)品之前，為有效提升設(shè)計成功率以及設(shè)計效率，整體而全面地對產(chǎn)品設(shè)計進行規(guī)劃，通過設(shè)計質(zhì)量檢驗層、設(shè)計業(yè)務(wù)層、設(shè)計戰(zhàn)略層等層面來有效實現(xiàn)規(guī)劃功能。其中，包括了質(zhì)量評價的設(shè)計、存在問題設(shè)計分析、設(shè)計過程、設(shè)計方法、設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計目標(biāo)、設(shè)計思想、設(shè)計環(huán)境等。該設(shè)計規(guī)劃原理對于整體產(chǎn)品設(shè)計工作具有著關(guān)鍵的作用及意義，其成果能夠形成指導(dǎo)設(shè)計工作或者管理工作的措施或方案。

三、規(guī)劃產(chǎn)品設(shè)計戰(zhàn)略層

利用與戰(zhàn)略的關(guān)系式相輔相成，要想企業(yè)發(fā)展取得成就，就離不開戰(zhàn)略性目標(biāo)。該層次具體有設(shè)計目標(biāo)、設(shè)計思想與設(shè)計環(huán)境。

1.設(shè)計目標(biāo)

如果確定的設(shè)計目標(biāo)過高或者過低，都會對企業(yè)的終極利益產(chǎn)生影響，不利于產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)設(shè)計，因此，設(shè)計目標(biāo)是通過實際中設(shè)計人員的設(shè)計，滿足水平或狀態(tài)的描述。在對產(chǎn)品設(shè)計目標(biāo)進行制定時，應(yīng)對各個影響因素進行充分考慮，分析各項目標(biāo)因素。技術(shù)水平、設(shè)計思想、內(nèi)部資源、市場環(huán)境等是對因素產(chǎn)生影響的四個方面，而技術(shù)水平和設(shè)計思想則被視為軟因素，設(shè)計目標(biāo)的制定從宏觀上受到影響；而內(nèi)部資源與市場環(huán)境則為硬因素，是能夠直接影響產(chǎn)品設(shè)計目標(biāo)的因素。一定要仔細(xì)和慎重制定設(shè)計目標(biāo)，因為后續(xù)設(shè)計任務(wù)的實施的可行性會受到設(shè)計目標(biāo)的直接影響。

2.設(shè)計思想

設(shè)計方法只有在正確的設(shè)計思想的指導(dǎo)下才能真正獲得創(chuàng)新，設(shè)計的成功來自于科學(xué)、正確的設(shè)計理念，而產(chǎn)品設(shè)計正是以經(jīng)驗和知識為基礎(chǔ)的一項創(chuàng)新的過程。在設(shè)計產(chǎn)品前，必須對設(shè)計人員設(shè)計工作的順利開展進行指導(dǎo)，事先將設(shè)計產(chǎn)品思想確定，將市場作為向?qū)В形幕瘍?nèi)涵，將科技作為武器，樹立良好、科學(xué)的自主創(chuàng)新意識，在科學(xué)發(fā)展觀的有效指導(dǎo)下開展、完善產(chǎn)品設(shè)計。設(shè)計原則為設(shè)計系統(tǒng)化，設(shè)計理念為主觀能動性的充分調(diào)動，指導(dǎo)思想為科學(xué)發(fā)展觀。企業(yè)的設(shè)計思想可以按照模型進行規(guī)劃，要想獲得創(chuàng)新的成果，離不開創(chuàng)新的意識，對其設(shè)計思想的促進意義深遠。

3.設(shè)計環(huán)境

產(chǎn)品設(shè)計所處的環(huán)境決定了產(chǎn)品設(shè)計活動。從以下工作中，我們不難看出對設(shè)計環(huán)境規(guī)劃進行研究所體現(xiàn)的內(nèi)容。一是產(chǎn)品設(shè)計環(huán)境的規(guī)劃方法的科學(xué)提出；二是總結(jié)和歸納出影響產(chǎn)品設(shè)計環(huán)境因素。產(chǎn)品設(shè)計環(huán)境在諸多方面得以表現(xiàn)，并是客觀存在的。在科學(xué)分析產(chǎn)品所處設(shè)計環(huán)境的前提下，才能進行設(shè)計環(huán)境的合理配置。為了規(guī)避環(huán)境威脅，可提出相應(yīng)的應(yīng)對措施來克服設(shè)計環(huán)境中存在的不利因素。產(chǎn)品的研發(fā)所具有的含義如下：第一，產(chǎn)品的開發(fā)所指的產(chǎn)品具體是什么；第二，在低端、中端、高端等檔次定位中，劃分出在該類產(chǎn)品中所要開發(fā)的產(chǎn)品定位。

四、規(guī)劃產(chǎn)品設(shè)計業(yè)務(wù)層

1.規(guī)劃機械產(chǎn)品設(shè)計內(nèi)容

設(shè)計目標(biāo)的制定受到設(shè)計內(nèi)容的牽制，通常機械產(chǎn)品的設(shè)計內(nèi)容通過機械產(chǎn)品設(shè)計流程角度及機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)功能的視角展開分析。從設(shè)計流程的視角來看，實際設(shè)計機械產(chǎn)品階段的主要內(nèi)容為樣機實驗、模擬與仿真、裝配設(shè)計、零部件設(shè)計等詳細(xì)設(shè)計、方案設(shè)計、功能的設(shè)計等等。從結(jié)構(gòu)功能的視角來看，分別由控制操縱系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、動力系統(tǒng)共同構(gòu)成。

2.規(guī)劃設(shè)計內(nèi)容具體流程

在規(guī)劃產(chǎn)品設(shè)計內(nèi)容的過程中，表現(xiàn)了設(shè)計任務(wù)的確定、設(shè)計資源的利用、設(shè)計內(nèi)容的規(guī)劃、設(shè)計目標(biāo)的有效分析等。為了提升設(shè)計效率，防止重復(fù)設(shè)計等情況的發(fā)生，在規(guī)劃設(shè)計內(nèi)容時，需要對已成形的零部件設(shè)計資料以及工程設(shè)計經(jīng)驗預(yù)先考慮。

3.規(guī)劃設(shè)計方法

促使工程設(shè)計者高效率進行設(shè)計工作的具體手段和工具就是科學(xué)、有效的設(shè)計方法。要完成產(chǎn)品的設(shè)計應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)姆椒?、結(jié)合所確定的設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計目標(biāo)，這就是規(guī)劃產(chǎn)品設(shè)計方法目標(biāo)。下面以降低地基受設(shè)備傳來的動載荷為例進行介紹。要將其有效削減，就必須設(shè)計隔振，可運用如下公式進行求解：假設(shè)傳給地基未隔振的動載荷為Q（t）=Q0sinωt，而N（t）為傳給地基隔振后的動載荷，將一次隔振作為方法，處理Q（t）為內(nèi)容，O=N（t）定義為設(shè)計目標(biāo)。

4.規(guī)劃設(shè)計過程

在實際設(shè)計工作之前，應(yīng)制定出合理的規(guī)劃，因此有必要嚴(yán)謹(jǐn)研究產(chǎn)品設(shè)計過程。針對設(shè)計目標(biāo)進行求解的一系列活動就是所謂的設(shè)計過程，在設(shè)計現(xiàn)代產(chǎn)品與物力、財力、人力息息相關(guān)。一般情況下，設(shè)計產(chǎn)品過程，可分為四個設(shè)計階段，具體為設(shè)計概念、具體設(shè)計、分析設(shè)計、試制樣機。但是，這些設(shè)計的過程往往將設(shè)計前期規(guī)劃忽略，僅注重設(shè)計的具體的實施，所以在過程的完整性上存在不足。非完整性和完整性是技術(shù)系統(tǒng)中的兩派，技術(shù)系統(tǒng)是所有設(shè)計工作的統(tǒng)稱。為了提升設(shè)計產(chǎn)品的質(zhì)量，應(yīng)在完整技術(shù)系統(tǒng)中納入設(shè)計產(chǎn)品的過程，這樣就可以有效避免設(shè)計中存在的隨意性、盲目性和片面性。設(shè)計過程管理方法的合理提出、設(shè)計計劃的具體制定、設(shè)計任務(wù)的科學(xué)劃分、設(shè)計步驟的合理確定是處理好產(chǎn)品設(shè)計過程中主要問題的關(guān)鍵。在劃分設(shè)計任務(wù)過程中，同時應(yīng)結(jié)合具體設(shè)計團隊與各個子任務(wù)，對任務(wù)中存在的集成性、并行性、獨立性進行充分考慮。在設(shè)計過程中，設(shè)計計劃的制定不能忽略。在進行設(shè)計計劃的制定時，應(yīng)對設(shè)計活動時間進行估計，將各個子任務(wù)所需完成的時間科學(xué)地確定，需要形成計劃表，從宏觀上、整體項目中，具體到每項設(shè)計內(nèi)容完成所需要的時間來進行設(shè)計。除此之外，還應(yīng)將管理的理念運用于整體設(shè)計過程。在規(guī)劃產(chǎn)品設(shè)計階段，要重視研發(fā)設(shè)計項目的復(fù)雜性，而復(fù)雜性來自于任務(wù)組織，同時也來自于工程自身方面。

篇(7)

CAD軟件擁有二維和三維繪圖的功能,但是設(shè)計人員更加偏愛三維設(shè)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(shè)計效率提高,周期變短。機械設(shè)計的零件需要在反復(fù)的設(shè)計失敗和錯誤中不斷進步和完善。比如,在零件需要配合設(shè)計時,為了保證零件能精確配合,可以用三維軟件同時設(shè)計兩個零件進行裝配,避免單獨設(shè)計引起的裝配失敗,三維技術(shù)能有效完成零件配合設(shè)計,當(dāng)設(shè)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(shè)計的功能,能將不同零件部分進行重構(gòu),設(shè)計一個不同的產(chǎn)品。如此,CAD技術(shù)能大幅減少設(shè)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(shè)計方案進行更改,運用不同的裝配關(guān)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(shè)計的正確性,避免零件未經(jīng)過周密的論證生產(chǎn)出來導(dǎo)致報廢。最后,提高產(chǎn)品質(zhì)量,提升競爭力。機械設(shè)計產(chǎn)品與CAD技術(shù)結(jié)合,能提升設(shè)計者的設(shè)計思路,能進行干涉檢查,受力分析,產(chǎn)品優(yōu)化提高設(shè)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(shè)計圖樣的一致性,保證產(chǎn)品質(zhì)量。

2在機械設(shè)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(shè)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(biāo)要求進行裝配,完成設(shè)計任務(wù)。第二,集成制造?？茖W(xué)技術(shù)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(shè)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(chǔ)上的。第三,機械設(shè)計CAE軟件的發(fā)展。CAE軟件主要是承擔(dān)后期分析處理的任務(wù),解決零件設(shè)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(shù)在機械設(shè)計中的發(fā)展方向