機(jī)械設(shè)計(jì)原理與方法精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的機(jī)械設(shè)計(jì)原理與方法主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：機(jī)械設(shè)計(jì)原理與方法范文

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì);高職教育;教學(xué)資源;教學(xué)法

【中圖分類號(hào)】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【論文編號(hào)】1009―8097(2010)10―0076―03

引言

高等職業(yè)教育是高等教育的重要組成部分,是以培養(yǎng)具有一定理論知識(shí)和較強(qiáng)實(shí)踐能力,面向基層、生產(chǎn)、服務(wù)和管理第一線崗位的實(shí)用型、技能型人才為目的的教育[1]。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是高職教育機(jī)械系列課程中的一門(mén)主干課程,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力發(fā)揮著重要的作用[2]。同時(shí),它也是一門(mén)綜合性很強(qiáng)的課程,涉及到力學(xué)、機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)等多門(mén)課程的知識(shí),是這些基礎(chǔ)知識(shí)的綜合體現(xiàn)和運(yùn)用。目前,機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)方法的研究已經(jīng)得到了廣泛的關(guān)注,見(jiàn)參考文獻(xiàn)[3-9]。傳統(tǒng)的教學(xué)方法是將工程力學(xué)、機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)等課程分開(kāi)來(lái)講,忽視了彼此之間的聯(lián)系,學(xué)生學(xué)完后難以將所學(xué)知識(shí)融合起來(lái)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)。高職機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的特點(diǎn)是重視應(yīng)用性教學(xué),強(qiáng)調(diào)知識(shí)的運(yùn)用,降低理論的深度,對(duì)于公式、公理等推導(dǎo)、證明的理解、認(rèn)知不重要。教學(xué)內(nèi)容以“必須夠用”為原則,在不影響知識(shí)理解連貫性的前提下可以減略,以便學(xué)生集中精力掌握實(shí)用的結(jié)論,以解決實(shí)際設(shè)計(jì)問(wèn)題[10]。針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)存在的問(wèn)題,結(jié)合高職教育的特點(diǎn),提出了基于知識(shí)融合的機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)法。以應(yīng)用為目的,本著優(yōu)化、適用、適度的原則,將工程力學(xué)、常用機(jī)構(gòu)、通用機(jī)械等教學(xué)內(nèi)容有機(jī)的融合,并開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的教學(xué)資源,運(yùn)用后取得了良好的效果。

一 教學(xué)目標(biāo)

從高等職業(yè)教育培養(yǎng)應(yīng)用型、技術(shù)型人才的總目標(biāo)出發(fā),遵循“以應(yīng)用為目的”,“以必需、夠用為度”,“以掌握概念、強(qiáng)化應(yīng)用、培養(yǎng)技能為教學(xué)重點(diǎn)”的原則,提出了基于知識(shí)融合的機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)法。傳統(tǒng)的教學(xué)目標(biāo)只是針對(duì)某一課程基礎(chǔ)知識(shí)的掌握,忽視了課程之間的交叉與聯(lián)系。不同的老師擔(dān)任不同的課程,學(xué)生可能在學(xué)習(xí)某一門(mén)課程時(shí)掌握得很好,但是在機(jī)械設(shè)計(jì)真正的應(yīng)用時(shí),會(huì)感覺(jué)很迷茫,不知從哪里入手,所學(xué)的知識(shí)不能得以應(yīng)用。原因在于學(xué)生沒(méi)有從整體上把握機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程,所學(xué)的知識(shí)沒(méi)有融合在一塊,各自是孤立的。

機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)一般要經(jīng)過(guò)產(chǎn)品的規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。通過(guò)學(xué)習(xí),學(xué)生不僅應(yīng)掌握一般機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)所需的基本理論知識(shí),還應(yīng)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí),并應(yīng)掌握機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本過(guò)程?；谥R(shí)融合的機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)法打破傳統(tǒng)的工程力學(xué)、機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等課程的界限。將理論力學(xué)、材料力學(xué)、常用機(jī)構(gòu)和通用機(jī)械的知識(shí)相互融合,使力學(xué)的內(nèi)容滲透到常用機(jī)構(gòu)和通用機(jī)械以及與之相關(guān)的內(nèi)容中,理論與實(shí)踐緊密結(jié)合。不但使學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)計(jì)所必需的基礎(chǔ)知識(shí),包括常用機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)特性和工程力學(xué)方面的基本理論。更為重要的是使學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)融匯貫通,對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)形成一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)。超越各門(mén)課程之間界限,隨時(shí)能夠靈活熟練地運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì),具備一般通用機(jī)械的設(shè)計(jì)能力。培養(yǎng)學(xué)生建立初步的工程概念,對(duì)機(jī)械產(chǎn)品具有整體的概念和正確的設(shè)計(jì)思想,為解決實(shí)際問(wèn)題打好基礎(chǔ)。

二 基于知識(shí)融合的機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)法

在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),合理取舍課堂教學(xué)內(nèi)容,是關(guān)系到能否真正實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的關(guān)鍵。高職院校的機(jī)械設(shè)計(jì)課程應(yīng)遵循以下的原則:精選重點(diǎn)和難點(diǎn)的內(nèi)容進(jìn)行詳解與指點(diǎn),避免煩瑣公式的推導(dǎo)和易于自學(xué)的內(nèi)容占用過(guò)多的學(xué)時(shí);拓寬學(xué)生的知識(shí)面,注重工程應(yīng)用,啟發(fā)學(xué)生舉一反三;注重機(jī)械學(xué)科發(fā)展,將機(jī)械學(xué)科的科研成果融入教學(xué),讓學(xué)生了解機(jī)械學(xué)科的新技術(shù)、新方法[3]。

以機(jī)械系統(tǒng)分析和綜合設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)為主線,突出工程意識(shí)和創(chuàng)新精神的培養(yǎng),并將這一思想貫穿課程始終。從整體設(shè)計(jì)思想出發(fā),精簡(jiǎn)煩瑣的公式推導(dǎo)及過(guò)時(shí)的工程方法,刪減各門(mén)課程重復(fù)交叉的內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的整體優(yōu)化。多年來(lái)機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)兩門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容基本變化不大,課程內(nèi)容自成體系,相互之間缺少銜接,存在內(nèi)容交叉和重復(fù)的問(wèn)題。如齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì),歷來(lái)是機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)課程的重點(diǎn)內(nèi)容,由兩門(mén)課程分別講授,不但部分內(nèi)容重復(fù),且從設(shè)計(jì)的思維過(guò)程來(lái)看,有些內(nèi)容本來(lái)是緊密聯(lián)系的,卻被兩門(mén)課程所分割?；谥R(shí)融合的機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)法打破傳統(tǒng)的工程力學(xué)、機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等課程的界限,將這些課程有機(jī)地融為一體,如圖1所示。

常用機(jī)構(gòu)及其傳動(dòng)設(shè)計(jì)一般包括工作原理、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、承載能力設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)四個(gè)方面的內(nèi)容,將這些內(nèi)容所涉及的基本理論進(jìn)行融合。首先學(xué)習(xí)工程實(shí)際中常用機(jī)構(gòu)和機(jī)械的有關(guān)力學(xué)方面的必要知識(shí)。包括力學(xué)模型的概念,對(duì)力學(xué)模型的受力分析方法,力、力矩、力偶的概念及其基本性質(zhì),平面一般力系平衡問(wèn)題的解法。四種基本變形的內(nèi)力和應(yīng)力分析、強(qiáng)度計(jì)算,減速器軸的彎扭組合變形分析及強(qiáng)度計(jì)算等。在講授力學(xué)方面的知識(shí)時(shí),將一些機(jī)械設(shè)計(jì)中的常用的機(jī)構(gòu)融匯進(jìn)來(lái),對(duì)后面的機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí)可以起到拋磚引玉的作用。同時(shí),也讓學(xué)生學(xué)會(huì)了如何將力學(xué)知識(shí)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中。再接著學(xué)習(xí)機(jī)械中常用機(jī)構(gòu)及通用零部件的類型、特點(diǎn)、工作原理、運(yùn)動(dòng)特性、工作能力設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、組合設(shè)計(jì)以及標(biāo)準(zhǔn)零部件的選用等。在講授具體機(jī)構(gòu)及零部件設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),針對(duì)具體機(jī)械的工況與技術(shù)要求,進(jìn)行力學(xué)性能的強(qiáng)度校核。又可以回顧以前所學(xué)的力學(xué)知識(shí),真正做到知識(shí)的前后呼應(yīng),融會(huì)貫通。與目前的基于項(xiàng)目的教學(xué)法有異曲同工之妙。而原來(lái)的工程力學(xué)、機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)的課程是分開(kāi)的,工程力學(xué)以受力分析為主,機(jī)械原理是以機(jī)構(gòu)的分析為主,機(jī)械設(shè)計(jì)是以零件的強(qiáng)度分析和繪制圖紙為主。各自獨(dú)立的課程配置使學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)難以真正體會(huì)它們之間的聯(lián)系,相互之間的應(yīng)用就更無(wú)從談起。而機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)正是融合了多學(xué)科的知識(shí),相互之間應(yīng)用起來(lái)更是融為一體,難以分割。

三 教學(xué)資源的開(kāi)發(fā)

根據(jù)基于知識(shí)融合的機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)法,編寫(xiě)了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教材,制作了相應(yīng)的教學(xué)資源,如圖2所示。教材包括物體受力分析基礎(chǔ)、常用機(jī)構(gòu)、聯(lián)接、傳動(dòng)件及傳動(dòng)裝置、支承零部件五部分。物體受力分析基礎(chǔ)對(duì)物體所受力進(jìn)行了分析,介紹了平面力系和空間力系;常用機(jī)構(gòu)介紹了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖和自由度、平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)和其他常見(jiàn)機(jī)構(gòu);聯(lián)接主要介紹了聯(lián)接件的變形、螺紋連接、軸轂聯(lián)接、軸間連接和彈性聯(lián)接;傳動(dòng)件及傳動(dòng)裝置對(duì)齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、輪系、帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)等傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、應(yīng)用范圍及設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行闡述;支承零部件介紹了常用的支承零部件軸和軸承。

多媒體教學(xué)因其具有直觀性、動(dòng)態(tài)性、可重復(fù)性、針對(duì)性、圖文并茂等優(yōu)點(diǎn),為課堂教學(xué)打開(kāi)了一幅別開(kāi)生面的畫(huà)卷,日益受到廣大教師和學(xué)生的青睞。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程要求學(xué)生對(duì)機(jī)械傳動(dòng)有較強(qiáng)的感官認(rèn)識(shí),懂得各種機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的原理和動(dòng)作的順序,而這些單憑黑板上講解是掌握不了的,必須通過(guò)實(shí)物演示或?qū)嶒?yàn)操作才能獲得。以螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)和受力分析為例。如圖3所示為螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)和受力分析,包含了預(yù)緊前、預(yù)緊和受載三個(gè)狀態(tài)。上面有正常加載、超常加載、加載和卸載四個(gè)按鈕,當(dāng)點(diǎn)擊其中的任一按鈕時(shí),在右邊力的坐標(biāo)系中可以顯示力的變化情況,同時(shí)受載狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖中也可模擬結(jié)構(gòu)實(shí)際的變化情況。如圖4所示,即為點(diǎn)擊超常加載按鈕的模擬情況,不但在力的坐標(biāo)系中顯示了此時(shí)力的大小,而且可以在螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)中呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)的實(shí)際變化情況。其圖文聲像并茂等優(yōu)勢(shì)能將教學(xué)中抽象、陌生的知識(shí)直觀化、形象化,創(chuàng)建出生動(dòng)的表象,增大課堂信息量,活躍氣氛,有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)的積極性,獲得較好的教學(xué)效果。

四 結(jié)論

機(jī)械設(shè)計(jì)課程有著其他課程不能替代的作用,這是由課程的性質(zhì)、任務(wù)、地位和內(nèi)容決定的。針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)存在的問(wèn)題,結(jié)合高等職業(yè)技術(shù)教育的特點(diǎn),提出了基于知識(shí)融合的機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)法,以應(yīng)用為目的,本著優(yōu)化、適用、適度的原則,將多科目基礎(chǔ)課程內(nèi)容融合。完善整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程所必要的基本知識(shí)和基本理論,增加基本設(shè)計(jì)方法和實(shí)踐性內(nèi)容。著力體現(xiàn)了高等職業(yè)教育的特色,有利于提高學(xué)生認(rèn)識(shí)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。編寫(xiě)了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教材,制作了相應(yīng)的多媒體教學(xué)資源,在教學(xué)中進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用,取得了良好的效果,具有重要的實(shí)際應(yīng)用和廣闊的推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙君愛(ài).淺談高職《機(jī)械設(shè)計(jì)》的教學(xué)改革[J].科技信息, 2009, (32):188-188.

[2] 張軍,劉笑羽,孫樹(shù)廷.面向21世紀(jì)“機(jī)械設(shè)計(jì)”的改革[J]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索, 2008, 27(10):168-169.

[3] 于曉紅,王小群,邱麗芳.機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)課程體系的優(yōu)化整合[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2008,(7):34-36.

[4] 高英敏, 劉慶華, 路建彩.基于工作過(guò)程的《機(jī)械設(shè)計(jì)》學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程開(kāi)發(fā)[J].職業(yè)技術(shù)教育, 2009, 30(14):13-15.

[5] 劉江.機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)改革探索[J].科學(xué)咨詢,2010,(1): 126-126.

[6] 蔣學(xué)華, 韓虎. 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索, 2008, 27(4):89-91.

[7] 湯迎紅,孫曉,吳吉平.《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中的幾點(diǎn)體會(huì)[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2009,(34):211-213.

[8] 于士軍.《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J]. 中國(guó)市場(chǎng),2009, (26): 83-84.

第2篇：機(jī)械設(shè)計(jì)原理與方法范文

1．專業(yè)認(rèn)知學(xué)習(xí)階段

在第一學(xué)年第一學(xué)期開(kāi)設(shè)的“機(jī)械專業(yè)導(dǎo)論”為所有機(jī)械專業(yè)本科生的必修課(32學(xué)時(shí))。該課程保證有8學(xué)時(shí)的關(guān)于紡織機(jī)械的授課內(nèi)容，重點(diǎn)介紹紡織機(jī)械行業(yè)的情況、紡織機(jī)械的分類、紡織機(jī)械的主要設(shè)備，使學(xué)生對(duì)紡織機(jī)械有初步的感性認(rèn)識(shí)。

2．專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)階段

紡織機(jī)械門(mén)類繁多、性能各異，有紡紗機(jī)械、織造機(jī)械、化纖機(jī)械、針織機(jī)械、非織造機(jī)械、染整機(jī)械、服裝機(jī)械、紡織器材與儀器8大類，分別對(duì)應(yīng)8個(gè)紡織機(jī)械子行業(yè)，僅紡織機(jī)械的主流機(jī)型就超過(guò)200種。這些門(mén)類繁多的紡織機(jī)械幾乎涵蓋了所有的機(jī)械結(jié)構(gòu)、光機(jī)電控制系統(tǒng)及工程材料。因此，在通用機(jī)械類課程教學(xué)中，以紡織機(jī)械為載體，將紡織機(jī)械的案例融入到如“機(jī)械原理”“機(jī)械設(shè)計(jì)”“機(jī)械工程材料”“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”“微機(jī)原理及應(yīng)用”“測(cè)試技術(shù)”“液壓氣動(dòng)技術(shù)”等相關(guān)課程中，盡可能以紡織機(jī)械為案例進(jìn)行授課。

3．專業(yè)課學(xué)習(xí)階段

對(duì)于實(shí)行學(xué)分制的高校來(lái)說(shuō)，學(xué)生有一定的選課自由，但由于專業(yè)課的學(xué)時(shí)有限，因此，紡織機(jī)械類選修課不宜開(kāi)設(shè)太多，以免因選課人數(shù)太少而導(dǎo)致課程設(shè)置流產(chǎn)。我校(東華大學(xué))機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)設(shè)有4個(gè)專業(yè)方向:機(jī)械設(shè)計(jì)及理論、機(jī)械制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、幕墻工程與機(jī)械。在機(jī)械設(shè)計(jì)及理論專業(yè)方向開(kāi)設(shè)3門(mén)紡織機(jī)械類課程:(1)“紡織機(jī)械概論”，64學(xué)時(shí)，基于大紡織范疇，涉及紡紗機(jī)械、織造機(jī)械、針織機(jī)械、化纖機(jī)械、染整機(jī)械、非織造機(jī)械等內(nèi)容，使學(xué)生了解紡織機(jī)械的工作原理、基本構(gòu)成。(2)“紡織機(jī)械設(shè)計(jì)(1)”，48學(xué)時(shí)，使學(xué)生掌握紡紗機(jī)械、織造機(jī)械、針織機(jī)械的共性關(guān)鍵機(jī)構(gòu)及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理和方法。(3)“紡織機(jī)械設(shè)計(jì)(2)”，48學(xué)時(shí)，使學(xué)生掌握化纖機(jī)械、染整機(jī)械、非織造機(jī)械的共性關(guān)鍵機(jī)構(gòu)及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理和方法。機(jī)械設(shè)計(jì)及理論專業(yè)方向的選修課設(shè)置如表1所示。要求學(xué)生至少選修12學(xué)分。選課組合方案如下:(1)偏“通用機(jī)械”的選課方案:紡織機(jī)械概論、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)、機(jī)械動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)、機(jī)械噪聲控制。(2)偏“紡織機(jī)械”的選課方案:紡織機(jī)械概論、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、紡織機(jī)械設(shè)計(jì)(1)、紡織機(jī)械設(shè)計(jì)(2)。(3)“通用機(jī)械+經(jīng)典紡織機(jī)械”的選課方案:紡織機(jī)械概論、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、紡織機(jī)械設(shè)計(jì)(1)、機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)、機(jī)械動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)(或機(jī)械噪聲控制)。(4)“通用機(jī)械+新型紡織機(jī)械”的選課方案:紡織機(jī)械概論、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、紡織機(jī)械設(shè)計(jì)(2)、機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)、機(jī)械動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)(或機(jī)械噪聲控制)。

4．實(shí)踐教學(xué)

在機(jī)械類實(shí)驗(yàn)教學(xué)、工程實(shí)踐教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)中，以紡織機(jī)械為載體，設(shè)計(jì)相關(guān)題目或課題;在專業(yè)實(shí)習(xí)(實(shí)驗(yàn))階段，確保有4個(gè)學(xué)時(shí)的參觀實(shí)習(xí)，要求撰寫(xiě)參觀實(shí)習(xí)報(bào)告。

二、編寫(xiě)適應(yīng)新形勢(shì)的紡織機(jī)械類教材

(1)首次出版“十二五”省部級(jí)規(guī)劃教材《紡織機(jī)械概論》(陳革、楊建成主編，中國(guó)紡織出版社，2011年5月出版)。該教材基于“大紡織”的概念，介紹紡織機(jī)械的分類，分析紡紗機(jī)械、織造機(jī)械、針織機(jī)械、化纖機(jī)械、染整機(jī)械、非織造機(jī)械的基本工藝原理、核心技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備、產(chǎn)品分類等;還簡(jiǎn)要介紹了國(guó)內(nèi)外紡織機(jī)械制造業(yè)的現(xiàn)狀、光機(jī)電一體化技術(shù)在各類紡織機(jī)械上的應(yīng)用情況及現(xiàn)代紡織機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)。

(2)出版“十二五”省部級(jí)規(guī)劃教材《織造機(jī)械》(陳革主編，中國(guó)紡織出版社)，獲2011年中國(guó)紡織服裝教育學(xué)會(huì)優(yōu)秀教材獎(jiǎng)、2012年中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

(3)出版“十二五”省部級(jí)規(guī)劃教材《紡紗機(jī)械》(毛立民、裴澤光主編，中國(guó)紡織出版社)。教材介紹了紡紗機(jī)械的分類、機(jī)構(gòu)組成、工藝過(guò)程和工作原理，以及近年來(lái)紡紗機(jī)械的新裝備和新技術(shù)，特別是機(jī)電一體化技術(shù)在紡紗機(jī)械上的應(yīng)用。

(4)正在編寫(xiě)“十二五”部委級(jí)規(guī)劃教材《機(jī)械專業(yè)導(dǎo)論》。該書(shū)為面向紡織特色高校機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)的概論性教材，其中包含紡織機(jī)械概論的相關(guān)內(nèi)容。主要內(nèi)容有:機(jī)械工程概述、機(jī)械工程中的力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)電一體化技術(shù)、新材料及其工程應(yīng)用、紡織機(jī)械導(dǎo)論。

(5)正在編寫(xiě)“十二五”部委級(jí)規(guī)劃教材《紡織機(jī)械設(shè)計(jì)》。教材從各類紡織機(jī)械中提煉出關(guān)鍵共性機(jī)構(gòu)(裝置或系統(tǒng))，強(qiáng)調(diào)對(duì)機(jī)構(gòu)(裝置或系統(tǒng))的綜合設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容有:梳理機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、牽伸機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、卷繞機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、烘干裝置的設(shè)計(jì)、紡絲成型裝置的設(shè)計(jì)、自調(diào)勻整系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、針織成圈機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、立體織物編織機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

三、編寫(xiě)《機(jī)械類課程的紡織機(jī)械案例集》

《機(jī)械類課程的紡織機(jī)械案例集》擬收集各類紡織機(jī)械的典型機(jī)構(gòu)(裝置或系統(tǒng))案例，可用于“機(jī)械原理”“機(jī)械設(shè)計(jì)”“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”“液壓與氣動(dòng)技術(shù)”“測(cè)試技術(shù)”“機(jī)電控制系統(tǒng)”“機(jī)械工程材料”等機(jī)械類課程的教材編寫(xiě)、課件制作、授課舉例等，從而將紡織機(jī)械的案例融入到相關(guān)課程中。表2為機(jī)械類課程的知識(shí)點(diǎn)與紡織機(jī)械典型機(jī)構(gòu)(裝置或系統(tǒng))的對(duì)照表。

四、編寫(xiě)《紡織機(jī)械課程設(shè)計(jì)(畢業(yè)設(shè)計(jì))選題集》

從以往的畢業(yè)設(shè)計(jì)或課程設(shè)計(jì)題目中，精選出包括各類紡織機(jī)械典型機(jī)構(gòu)、典型系統(tǒng)的題目，在此基礎(chǔ)上修改、擴(kuò)展，設(shè)計(jì)新的課程設(shè)計(jì)或畢業(yè)設(shè)計(jì)題目;從所承擔(dān)的紡織機(jī)械類科研項(xiàng)目中，提煉出一些典型機(jī)構(gòu)或共性技術(shù)，設(shè)計(jì)出適合本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)或課程設(shè)計(jì)的選題，同時(shí)編寫(xiě)《紡織機(jī)械課程設(shè)計(jì)(畢業(yè)設(shè)計(jì))選題集》。

五、結(jié)語(yǔ)

第3篇：機(jī)械設(shè)計(jì)原理與方法范文

關(guān)鍵詞：仿生學(xué)；產(chǎn)品機(jī)械設(shè)計(jì)；應(yīng)用

0 引言

產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一門(mén)涉及工業(yè)設(shè)計(jì)、數(shù)學(xué)、物理等多學(xué)科交叉的學(xué)科門(mén)類，它要求設(shè)計(jì)師加強(qiáng)對(duì)工業(yè)技術(shù)與文化藝術(shù)的理解、各類學(xué)科的美學(xué)設(shè)計(jì)思想的綜合、充分運(yùn)用現(xiàn)有產(chǎn)品各類特質(zhì)的能力。產(chǎn)品設(shè)計(jì)從市場(chǎng)需求出發(fā)，通過(guò)設(shè)計(jì)師綜合分析歸納，同時(shí)經(jīng)工程師工藝分析和反饋，反復(fù)從結(jié)構(gòu)、外形與材料、功能等各方面進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程。

而仿生設(shè)計(jì)作為人類向大自然學(xué)習(xí)的途徑，是當(dāng)前科學(xué)界和人文界創(chuàng)新求知的重要方法，人類通過(guò)發(fā)掘了解自然界各類動(dòng)植物的結(jié)構(gòu)與生存方式，將研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品更好的服務(wù)人類，并和大自然和諧共存的新型設(shè)計(jì)理念。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)在運(yùn)用仿生學(xué)設(shè)計(jì)理念的前提下，要在產(chǎn)品中融合理工科和人文各類學(xué)科，通過(guò)將自然界生物體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、材料和功能等各類要素融入產(chǎn)品設(shè)計(jì)的思路中，這使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)既提升了藝術(shù)品位又滿足了用戶需求。

隨著機(jī)械設(shè)計(jì)方法的更新，其他領(lǐng)域的新技術(shù)和新理念也不斷向機(jī)械領(lǐng)域擴(kuò)展，而仿生學(xué)設(shè)計(jì)的應(yīng)用也為產(chǎn)品機(jī)械設(shè)計(jì)提供新的發(fā)展空間，本文將著重分析仿生學(xué)在產(chǎn)品機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

1 產(chǎn)品機(jī)械仿生設(shè)計(jì)的理念與內(nèi)容

機(jī)械仿生設(shè)計(jì)是指工程師在利用現(xiàn)有工程技術(shù)的前提下，運(yùn)用發(fā)散性思維，結(jié)合仿生設(shè)計(jì)的理念和方式，設(shè)計(jì)出創(chuàng)新性的機(jī)械產(chǎn)品與結(jié)構(gòu)材料的過(guò)程。這和以往的機(jī)械設(shè)計(jì)方法一樣，都是基于機(jī)械設(shè)計(jì)的基本理論和方法，但是其又具有獨(dú)特的創(chuàng)新性，是一種新型設(shè)計(jì)方法。

1.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)

作為機(jī)械仿生設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分，機(jī)械結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)則需充分理解掌握自然界生物體的結(jié)構(gòu)形式與相應(yīng)功能原理，并對(duì)其結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)而為人類使用。自然界的生物經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)個(gè)歲月的進(jìn)化，已充分發(fā)展形成了各種具有高度復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式和功能形態(tài)。這些結(jié)構(gòu)形式和功能形態(tài)作為機(jī)械仿生設(shè)計(jì)的源泉，提供了各類可供參考的結(jié)構(gòu)形式。例如蜂巢的結(jié)構(gòu)，其截面為六邊形，總體為柱體，這種結(jié)構(gòu)通過(guò)綜合力學(xué)分析證明，能夠在提高結(jié)構(gòu)的同時(shí)而減少材料的使用。該結(jié)構(gòu)已應(yīng)用到特種飛行器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，在實(shí)踐中得到了充分的證明。還有例如現(xiàn)已廣泛用于包裝的復(fù)合紙板，花炮架構(gòu)等，這種機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)既能滿足軸向抗壓強(qiáng)度，又能減少材料的使用及重量的減輕，更能起到吸收噪音等輔助作用。

1.2 機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)

作為機(jī)械仿生設(shè)計(jì)的關(guān)鍵組成部分，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)是在全面了解動(dòng)植物運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和原理的前提下，對(duì)運(yùn)動(dòng)的基本結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)的控制方式、運(yùn)動(dòng)功能的實(shí)現(xiàn)及運(yùn)動(dòng)的各個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行全面的模仿。在當(dāng)前機(jī)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)中應(yīng)用比較廣泛和有成效的是現(xiàn)代機(jī)器人仿生設(shè)計(jì)和路面機(jī)械設(shè)計(jì)這兩個(gè)領(lǐng)域。

伴隨著工程技術(shù)的不斷發(fā)展與人民對(duì)于現(xiàn)代生活方式的需求，機(jī)器人已不再僅僅局限于服務(wù)工廠，在人類的日常生活中已逐漸普及使用。比如在教育等方向的應(yīng)用，多功能仿生手指的設(shè)計(jì)是經(jīng)過(guò)復(fù)合材料做成的通過(guò)氣動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，在關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)上，如應(yīng)力、剛度要求、彈性收縮比率等都與自然界生物體的肌肉相近，我們可以通過(guò)機(jī)械加工成特殊殼結(jié)構(gòu)從而使其具有良好的運(yùn)動(dòng)特性。

在路面機(jī)械方面，有關(guān)課題組利用牛耕地的基本原理，創(chuàng)造性的建立了“半浮式理論”，該設(shè)計(jì)的原理是通過(guò)改變傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的承重與驅(qū)動(dòng)的雙重功能，從而獨(dú)創(chuàng)性的設(shè)計(jì)出新型步行輪機(jī)構(gòu)，使其廣泛應(yīng)用于松軟土地等軟性地基的工業(yè)狀況。通過(guò)這一仿生設(shè)計(jì)的原理還指導(dǎo)了很多驅(qū)動(dòng)力大、運(yùn)動(dòng)阻力小的新型機(jī)構(gòu)。

1.3 機(jī)械材料仿生設(shè)計(jì)

機(jī)械仿生設(shè)計(jì)主要通過(guò)研究生物組織的結(jié)構(gòu)、構(gòu)成原理和材料的聯(lián)系，獲得所需要的啟示并指導(dǎo)材料的設(shè)計(jì)、制造與加工，最終達(dá)到所需要的材料特性，從而滿足機(jī)械的性能需求。生物復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)、原理等是現(xiàn)代新型復(fù)合材料研究的藍(lán)本，對(duì)天然生物材料的表面功能、形成原理進(jìn)行研究分析，發(fā)展出了具有仿生特性的特種工程材料，它代替了現(xiàn)有的金屬材料與高分子材料，達(dá)到改善產(chǎn)品機(jī)械使用性能的目的。

1.4 機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制仿生設(shè)計(jì)

在產(chǎn)品機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域，機(jī)電液一體化及機(jī)械人工智能控制是現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)整體運(yùn)行性能的基本保證。智能控制仿生設(shè)計(jì)是現(xiàn)代仿生設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵研究點(diǎn)，智能控制仿生設(shè)計(jì)的發(fā)展在一定程度上制約了仿生機(jī)器人領(lǐng)域的進(jìn)步。過(guò)去的一段時(shí)間里，對(duì)于規(guī)定形狀等規(guī)范化的對(duì)象進(jìn)行作業(yè)的機(jī)器人有了快速的進(jìn)步，而針對(duì)各種形態(tài)的動(dòng)植物的工農(nóng)業(yè)機(jī)器人也廣受歡迎。在各個(gè)國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)中，歐美等老牌產(chǎn)品機(jī)械設(shè)計(jì)強(qiáng)國(guó)始終保持在世界前列，這些國(guó)家目前對(duì)于仿生機(jī)器人的性能要求有了新的提升，不僅僅滿足于路面識(shí)別，行走定位，還包括準(zhǔn)確識(shí)別目標(biāo)形態(tài)，智能糾正控制自身位置，并能實(shí)現(xiàn)記憶作業(yè)從而達(dá)到最大程度的智能化。

2 產(chǎn)品機(jī)械仿生設(shè)計(jì)發(fā)展前景（小結(jié)）

相對(duì)傳統(tǒng)的產(chǎn)品機(jī)械設(shè)計(jì)方法，機(jī)械仿生設(shè)計(jì)作為一種新型的設(shè)計(jì)方法，短期內(nèi)已經(jīng)從集合多門(mén)學(xué)科逐步發(fā)展形成更深更廣的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念。隨著科技的不斷發(fā)展，目前還需進(jìn)一步研究與總結(jié)產(chǎn)品機(jī)械仿生設(shè)計(jì)的系統(tǒng)理論，同時(shí)必須有效地結(jié)合計(jì)算機(jī)發(fā)展技術(shù)進(jìn)行仿生的輔助設(shè)計(jì)，并在機(jī)械控制系統(tǒng)和仿生設(shè)計(jì)集成方面需更進(jìn)一步。產(chǎn)品機(jī)械仿生設(shè)計(jì)是未來(lái)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一個(gè)方向，它符合未來(lái)科技發(fā)展趨勢(shì)，它是產(chǎn)品機(jī)械設(shè)計(jì)理念的一次跨越性的進(jìn)步，它為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的多元化發(fā)展提供了新的可能，它的發(fā)展與進(jìn)步使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)的道路越走越寬。

參考文獻(xiàn)：

第4篇：機(jī)械設(shè)計(jì)原理與方法范文

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)方法 發(fā)展 趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TH126-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2013）03-0241-01

1 前言

我們所說(shuō)的機(jī)械設(shè)計(jì)指的是根據(jù)要求對(duì)機(jī)械工作原理、組成結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式及能量傳遞方式等進(jìn)行分析和計(jì)算，并對(duì)其進(jìn)行具體的描述，使它成為工作過(guò)程中的重要依據(jù)。機(jī)械設(shè)計(jì)的目的就是在各種要求之下將設(shè)計(jì)圖紙做到最好，也就是做出優(yōu)化的設(shè)計(jì)。當(dāng)今社會(huì)，科技在不斷地進(jìn)步，尤其是計(jì)算機(jī)及系統(tǒng)科學(xué)的迅猛發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)的水平與能力也在不斷提高，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)要將多種設(shè)計(jì)技術(shù)與理論緊密的聯(lián)合在一起，使設(shè)計(jì)方法得到進(jìn)一步的優(yōu)化，使設(shè)計(jì)的手段更具智能化、精確化。

2 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)方法的發(fā)展過(guò)程

現(xiàn)如今，各種技術(shù)都在快速發(fā)展，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)在適應(yīng)科技發(fā)展的要求的同時(shí)，更應(yīng)該注重設(shè)計(jì)的質(zhì)量，加快設(shè)計(jì)的速度，并對(duì)現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行深入的研究與探討。現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法顧名思義是將現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中，其常用的設(shè)計(jì)方法有：技術(shù)預(yù)測(cè)法、系統(tǒng)設(shè)計(jì)法、可靠性設(shè)計(jì)法以及優(yōu)化設(shè)計(jì)法等。各種機(jī)械設(shè)計(jì)方法由來(lái)已久，但機(jī)械設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和理論的形成才僅僅有100年的歷史，當(dāng)然，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法肯定會(huì)有很多的局限性，會(huì)逐漸的退出機(jī)械設(shè)計(jì)的舞臺(tái)。由于經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，使得計(jì)算機(jī)得到廣泛的應(yīng)用，這種巨大的改變就使得現(xiàn)代機(jī)械的設(shè)計(jì)方法也發(fā)生了很大變化，機(jī)械設(shè)計(jì)由傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)發(fā)展到全面利用的優(yōu)化設(shè)計(jì)，促進(jìn)了機(jī)械設(shè)計(jì)的全面發(fā)展。計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步也為機(jī)械設(shè)計(jì)提供了便利條件，輔助軟件例如CAD等都極大的便利了設(shè)計(jì)人員的工作。

3 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)分為很多的種類，其結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜，但從實(shí)現(xiàn)的功能上來(lái)看，它主要包括了動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等，而且每個(gè)系統(tǒng)又可以分解為若干的子系統(tǒng)。現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計(jì)不但要求設(shè)計(jì)師對(duì)其原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式全面了解，而且還需要融合多種學(xué)科進(jìn)行深入的交叉研究，使設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品更具有競(jìng)爭(zhēng)力。

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法過(guò)程繁雜，且有很大的局限性，設(shè)計(jì)師水平有限，經(jīng)驗(yàn)缺乏，很多機(jī)械中所要求的參數(shù)和指標(biāo)都達(dá)不到要求，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)計(jì)的成功率偏低，產(chǎn)品沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力。但現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)是在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上繼承和發(fā)展的，將現(xiàn)代很多的科學(xué)技術(shù)都融入到了機(jī)械設(shè)計(jì)里，使得現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)水平更高，同時(shí)也向著理性設(shè)計(jì)的方向發(fā)展。使現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)成為了一門(mén)綜合性強(qiáng)、多種學(xué)科交叉進(jìn)行的基礎(chǔ)性科學(xué)，將控制技術(shù)與科學(xué)技術(shù)有機(jī)結(jié)合到一起，實(shí)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)的最優(yōu)化。

4 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)所面臨的形勢(shì)

計(jì)算機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)在近年來(lái)發(fā)展迅猛，其便捷、直觀等有點(diǎn)使得在設(shè)計(jì)工作中得到普及。同時(shí)，現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)計(jì)面臨著非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，設(shè)計(jì)的領(lǐng)域由單一化發(fā)展成為多元化，并且多種學(xué)科滲透其中，設(shè)計(jì)對(duì)象也發(fā)生了變化，由單機(jī)設(shè)計(jì)變成了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員也從個(gè)人發(fā)展到了群體，這樣一來(lái)，設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品會(huì)更新穎，設(shè)計(jì)步驟會(huì)更有序，產(chǎn)品更新?lián)Q代會(huì)更迅速。

5 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法的分類

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的方法可從多方面對(duì)其進(jìn)行分類：第一類是從工程領(lǐng)域的角度，我們可以將現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法分為現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)方法、現(xiàn)代材料設(shè)計(jì)方法等等；第二類是按其應(yīng)用成熟度進(jìn)行分類，它大體上分為兩種，一種是應(yīng)用正普及類，另一種是內(nèi)容正發(fā)展類，前一種又可以劃分為優(yōu)化設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，而后一種還可以分為創(chuàng)新設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、智能設(shè)計(jì)等；第三類是從涵蓋范圍的角度，我們將現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)分為廣義設(shè)計(jì)類及狹義設(shè)計(jì)類；第四類便是中義設(shè)計(jì)類，顧名思義其設(shè)計(jì)內(nèi)容是介于廣義設(shè)計(jì)與狹義設(shè)計(jì)之間。目前，在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用最為廣泛的設(shè)計(jì)方法是最優(yōu)化方法、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和數(shù)值仿真。

6 機(jī)械設(shè)計(jì)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法

在機(jī)械設(shè)計(jì)中，其設(shè)計(jì)方法有很多種，但大體上可以分為兩種，一種是專業(yè)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，另一種是通用的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。下面我們對(duì)其進(jìn)行單獨(dú)說(shuō)明：

6.1 專業(yè)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法

現(xiàn)代科技在不斷進(jìn)步，科技也在飛速發(fā)展，為了滿足機(jī)械產(chǎn)品性能的需要，計(jì)算機(jī)專業(yè)人員和機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)人員應(yīng)相互合作，共同開(kāi)發(fā)其設(shè)計(jì)軟件，使設(shè)計(jì)的軟件能更為準(zhǔn)確的反應(yīng)機(jī)械產(chǎn)品在運(yùn)行中的各種情況，并對(duì)其進(jìn)行定量分析，了解各個(gè)零件及機(jī)械的動(dòng)態(tài)性能，形成相對(duì)穩(wěn)定的設(shè)計(jì)程序，這便是專業(yè)的設(shè)計(jì)方法。

6.2 通用的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法

由于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用和普及，為了滿足機(jī)械的各種性能，我們不僅要掌握專業(yè)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，在機(jī)械設(shè)計(jì)上也應(yīng)該廣泛采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析和輔助設(shè)計(jì)，這種方法就叫做通用的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，其中包括最優(yōu)化、可靠性、仿真等。

7 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)

7.1 智能化

計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展促進(jìn)了智能CAD的產(chǎn)生，將CAD技術(shù)與人工智能結(jié)合在一起，提高了系統(tǒng)的創(chuàng)造力。具有一定智能的系統(tǒng)通常用來(lái)進(jìn)行方案的綜合和對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。這些年還出現(xiàn)了適合機(jī)械設(shè)計(jì)的模糊設(shè)計(jì)和模糊評(píng)判方法。由于現(xiàn)代化設(shè)計(jì)有著智能化和集成化等特點(diǎn)，就使得CAD技術(shù)必須與人工智能相結(jié)合，才能充分發(fā)揮智能作用，實(shí)現(xiàn)其本身的智能化，也進(jìn)一步促進(jìn)了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成化的發(fā)展?，F(xiàn)如今，計(jì)算機(jī)在已成為了通用的設(shè)計(jì)工具，通過(guò)對(duì)智能化的處理，使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案更加高效、準(zhǔn)確。

7.2 系統(tǒng)化和定量化

現(xiàn)代機(jī)械的設(shè)計(jì)指的是將傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)逐步提高到了邏輯的、理性的、系統(tǒng)的新的設(shè)計(jì)方法。也就是說(shuō)假如將產(chǎn)品看成是一個(gè)總系統(tǒng)，人們利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了人、機(jī)與環(huán)境相互協(xié)調(diào)，共同發(fā)展?，F(xiàn)代機(jī)械的設(shè)計(jì)方法不僅要充分考慮到材料的強(qiáng)度，還應(yīng)運(yùn)用數(shù)學(xué)規(guī)劃法等方式實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的可靠性，這樣既縮短了研發(fā)的周期，又保證了設(shè)計(jì)的成功率。

8 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)方法相比發(fā)生了很大的變化，我們應(yīng)博取眾科之長(zhǎng)，對(duì)設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步的擴(kuò)展，使設(shè)計(jì)的產(chǎn)品更加實(shí)用與新穎。

參考文獻(xiàn)

第5篇：機(jī)械設(shè)計(jì)原理與方法范文

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法 教學(xué)手段 課程改革

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程是機(jī)械類專業(yè)的一門(mén)重要技術(shù)基礎(chǔ)課，它的教學(xué)直接影響到學(xué)生對(duì)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣。隨著高職教育的不斷發(fā)展，客觀上要求我們?nèi)ネ晟坪蛣?chuàng)新，加快高職《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程改革，以滿足人才培養(yǎng)的需要。

一、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程存在的問(wèn)題

1.培養(yǎng)目標(biāo)不明確

對(duì)于高職學(xué)生而言，將來(lái)所從事的職業(yè)大多是面向生產(chǎn)第一線。所以，學(xué)生應(yīng)具有解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題并在實(shí)際工作中應(yīng)用的能力，而不需要像本科生那樣，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和綜合設(shè)計(jì)能力。因此，在教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)工程實(shí)際中常用機(jī)構(gòu)、零件等知識(shí)的學(xué)習(xí)和結(jié)構(gòu)的拆裝等動(dòng)手能力的培養(yǎng)。

2.教學(xué)內(nèi)容應(yīng)做相應(yīng)的調(diào)整

課程所選用的教材普遍存在內(nèi)容不符合“必須與夠用”的原則，高等職業(yè)技術(shù)教育培養(yǎng)的是高級(jí)技術(shù)應(yīng)用型人才，必須要求實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的課時(shí)數(shù)高于理論教學(xué)課時(shí)數(shù)。

3.教學(xué)方法、手段需進(jìn)一步改進(jìn)

由于教學(xué)內(nèi)容較多，學(xué)時(shí)有限，教師一般常采用“滿堂灌”的方法講授學(xué)習(xí)內(nèi)容。教師處于主動(dòng)，學(xué)生處于被動(dòng)，所以不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性以及培養(yǎng)他們的獨(dú)立思考問(wèn)題、獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。我們的學(xué)生沒(méi)有實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)機(jī)械的了解只限于生活中接觸的范圍。雖然傳統(tǒng)教學(xué)手段和現(xiàn)代化教學(xué)手段已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了并重，但是這些手段還不足以使學(xué)生真正地了解現(xiàn)實(shí)的工程實(shí)踐以及具有較強(qiáng)的感性認(rèn)識(shí)，對(duì)學(xué)生工程意識(shí)的培養(yǎng)還存在一定的不足。

4.考核方式單一，不能突出能力培養(yǎng)

期末考試成績(jī)定終身是沿用至今的成績(jī)?cè)u(píng)定制度。然而，它并不能全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和實(shí)際水平，有的學(xué)生平時(shí)不學(xué)習(xí)，靠考前突擊，仍然可以通過(guò)考試。因此，這種成績(jī)?cè)u(píng)定制度不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也不利于知識(shí)的理解和掌握。

二、課程改革的基本思路

在教學(xué)理念上，強(qiáng)調(diào)“理論聯(lián)系實(shí)際”“理論為實(shí)踐教學(xué)服務(wù)”，內(nèi)容上以“必須、夠用”為度?！稒C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)改革應(yīng)緊緊圍繞著以學(xué)生為主體，以能力培養(yǎng)為中心，以專業(yè)必備要求為知識(shí)基本點(diǎn)，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)。以現(xiàn)代教育技術(shù)為手段，優(yōu)化課程體系，改革教學(xué)和考試方式、方法，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力和為專業(yè)教學(xué)服務(wù)為目標(biāo)，建立全新的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)體系。

三、課程內(nèi)容改革與實(shí)踐

1.培養(yǎng)目標(biāo)定位、修訂教學(xué)大綱

根據(jù)專業(yè)定位對(duì)原有教學(xué)大綱進(jìn)行了全面修訂，重新組織和完善了課程教學(xué)內(nèi)容。課程目標(biāo)為“掌握機(jī)械設(shè)計(jì)中常用機(jī)構(gòu)和通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)方法，具備通用機(jī)械正確使用、維護(hù)及分析常見(jiàn)故障的能力”。

2.建立全新課程內(nèi)容體系

新的課程教學(xué)內(nèi)容，選擇牛頭刨床和帶式輸送機(jī)這兩個(gè)典型的設(shè)備為載體，把有關(guān)常用機(jī)構(gòu)和通用零件的內(nèi)容融合在載體分析中。將力學(xué)中的扭轉(zhuǎn)、彎曲強(qiáng)度計(jì)算與軸的設(shè)計(jì)結(jié)合，將剪切和擠壓強(qiáng)度計(jì)算結(jié)合在螺栓聯(lián)接、鍵聯(lián)接當(dāng)中，以利于學(xué)生將力學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，避免學(xué)生對(duì)枯燥的純理論學(xué)習(xí)可能產(chǎn)生的厭倦心理。

四、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是一門(mén)理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，學(xué)生沒(méi)有實(shí)際工作經(jīng)歷，缺乏與此有關(guān)的感性認(rèn)識(shí)。因此，教師應(yīng)充分利用多種教學(xué)手段，將課程生動(dòng)、直觀、輕松地呈現(xiàn)給學(xué)生。教學(xué)方法、教學(xué)手段如下：

1.現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)

以牛頭刨床這個(gè)典型的機(jī)械加工設(shè)備為載體進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，介紹機(jī)器的組成和工作原理，以此訓(xùn)練學(xué)生分析機(jī)械系統(tǒng)的的能力。

2.案例教學(xué)法

在進(jìn)行常用機(jī)構(gòu)的教學(xué)時(shí)，以牛頭刨床的機(jī)構(gòu)分析為總?cè)蝿?wù)，再將其分解為機(jī)器的認(rèn)知、平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析、平面連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析、凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析、間歇機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析等子任務(wù)，以此貫穿常用機(jī)構(gòu)部分的內(nèi)容。每一部分教師均先從牛頭刨床中引出問(wèn)題，再介紹相關(guān)機(jī)構(gòu)，最后舉例討論。

3.任務(wù)驅(qū)動(dòng)法

在通用零件部分教學(xué)時(shí)，以帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)為總?cè)蝿?wù)，再將其分解為電動(dòng)機(jī)選擇、帶傳動(dòng)件設(shè)計(jì)、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)、聯(lián)接設(shè)計(jì)、軸的構(gòu)設(shè)計(jì)、軸承設(shè)計(jì)等子任務(wù)，以此貫穿通用零件部分的內(nèi)容。每一部分教師均先從設(shè)計(jì)任務(wù)中引出問(wèn)題，再介紹相關(guān)零件設(shè)計(jì)的理論和方法，最后舉例討論。設(shè)計(jì)任務(wù)就是學(xué)生的作業(yè)，學(xué)生邊學(xué)邊練，課程結(jié)束時(shí)完成其主要的設(shè)計(jì)計(jì)算。

4.采用實(shí)驗(yàn)室一體化教學(xué)

將課安排在機(jī)械原理實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行，采取多媒體課件講解、模型演示和實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合的方法，充分利用教學(xué)資源，提高教學(xué)效果。

5.增設(shè)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，提高學(xué)生的實(shí)踐及動(dòng)手能力

在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)這個(gè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)構(gòu)、零件結(jié)構(gòu)和機(jī)械設(shè)計(jì)等工程實(shí)踐知識(shí)和對(duì)儀器設(shè)備的動(dòng)手操作、機(jī)械結(jié)構(gòu)的裝拆等實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)，是對(duì)理論課程教學(xué)不足很好的補(bǔ)充和完善。保留了《軸系結(jié)構(gòu)測(cè)繪》和《減速器結(jié)構(gòu)裝拆實(shí)驗(yàn)》。增設(shè)了《齒輪范成原理》是為了驗(yàn)證“范成法加工齒輪的原理以及齒輪加工中的根切現(xiàn)象”；《帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)》是為了驗(yàn)證理論課教學(xué)中的“帶的彈性滑動(dòng)及帶傳動(dòng)的效率變化情況”?！遁S系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》實(shí)驗(yàn)，學(xué)生根據(jù)所提供的原始條件（如齒輪傳動(dòng)類型、齒輪圓周速度、蝸桿跨度等），自行選擇合適的零件（如軸承、軸承蓋、密封件、軸套類型），按照軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)或裝配。

通過(guò)建立開(kāi)放式的機(jī)構(gòu)、零件陳列室和機(jī)械裝拆實(shí)驗(yàn)室，使學(xué)生有更多的自主時(shí)間來(lái)安排學(xué)習(xí)，以期發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的積極性與主動(dòng)性，從而加強(qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)構(gòu)、零件結(jié)構(gòu)等工程實(shí)踐知識(shí)和對(duì)儀器設(shè)備的動(dòng)手操作、機(jī)械結(jié)構(gòu)的裝拆等實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)，確保對(duì)理論課程教學(xué)不足的補(bǔ)充和完善。

五、采用靈活多樣的考試方式， 提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力

在考試方法上采用開(kāi)卷與閉卷相結(jié)合，筆試、口試與討論相結(jié)合，以增強(qiáng)考試內(nèi)容的綜合性與靈活應(yīng)用性，突出對(duì)能力的考核。

綜上所述，根據(jù)高職教育的特殊性，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)應(yīng)瞄準(zhǔn)市場(chǎng)對(duì)人才的需求目標(biāo)，不斷地改革教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等環(huán)節(jié)，從實(shí)用出發(fā)就能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使他們學(xué)有所得、學(xué)有所長(zhǎng)，能更好地為后續(xù)課程打下良好基礎(chǔ)，機(jī)械設(shè)計(jì)課程改革需要我們不斷地在實(shí)踐中創(chuàng)新、總結(jié)和完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭攀成.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容和改革與實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育，2009，(4).

第6篇：機(jī)械設(shè)計(jì)原理與方法范文

關(guān)鍵詞：機(jī)械原理；教學(xué)改革；面向設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G642.0？搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）36-0213-03

機(jī)械原理課程一直是我國(guó)機(jī)械類專業(yè)的一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，從機(jī)械類課程的體系來(lái)看，機(jī)械原理課程起著承上啟下的作用。力學(xué)、機(jī)械制圖和金工實(shí)習(xí)等課程使學(xué)生有了機(jī)械設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)和初步工程背景，從機(jī)械原理課程開(kāi)始步入培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新意識(shí)階段。因此在面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)改革中，機(jī)械原理課程的教學(xué)改革一直處于前沿和熱點(diǎn)的地位，起著舉足輕重的作用。機(jī)械原理課程是機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)和機(jī)器人技術(shù)的重要基礎(chǔ)，與現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)密切相關(guān)。顯然長(zhǎng)期以來(lái)以機(jī)構(gòu)分析為主的教學(xué)模式已不能適應(yīng)時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的要求，盡管人們已經(jīng)意識(shí)到這一點(diǎn)，但目前在機(jī)械原理課程中，存在的普遍問(wèn)題是對(duì)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)效果不夠明顯。

因此，通過(guò)對(duì)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及機(jī)械類課程的分析和研究，根據(jù)機(jī)械原理課程地位、內(nèi)容和特點(diǎn)，我們提出面向設(shè)計(jì)的機(jī)械原理教學(xué)改革的指導(dǎo)思想，即以機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為主，具有機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)。

一、以機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為中心，重構(gòu)教學(xué)體系，組織教學(xué)內(nèi)容

由于我國(guó)過(guò)去傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)主要是以引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)消化吸收為主，機(jī)械設(shè)計(jì)是以經(jīng)驗(yàn)加經(jīng)典理論分析計(jì)算的模式，因此機(jī)械原理課程一直是以機(jī)構(gòu)分析為主的教學(xué)體系，它的優(yōu)點(diǎn)是可以培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的機(jī)構(gòu)學(xué)理論基礎(chǔ)，而忽視了對(duì)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。突出問(wèn)題是學(xué)生到了機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)還不具備應(yīng)有的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，21世紀(jì)已進(jìn)入技術(shù)創(chuàng)新的時(shí)代，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)需要的是設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。過(guò)去機(jī)械原理課程體系的弊端在近年來(lái)應(yīng)用型人才培養(yǎng)中日顯突出。為此，機(jī)械原理課程以機(jī)構(gòu)分析為基礎(chǔ)，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為主來(lái)構(gòu)建教學(xué)體系和組織教學(xué)內(nèi)容。

圍繞機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)展開(kāi)教學(xué)。機(jī)械原理課程的重點(diǎn)內(nèi)容是各種常用機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用，以機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為中心組織教學(xué)內(nèi)容，對(duì)于典型機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)機(jī)構(gòu)特性、應(yīng)用特點(diǎn)講解，重點(diǎn)講解機(jī)構(gòu)的組成、演化變異，培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題和創(chuàng)新思維能力。減少和理論力學(xué)重合的分析部分內(nèi)容，系統(tǒng)講解機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析。避免過(guò)去機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)建模時(shí)，單一強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)方法，善于考慮實(shí)際要求和條件，學(xué)會(huì)運(yùn)用工程化的建模方法，解決設(shè)計(jì)問(wèn)題。機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)有圖解法和解析法，圖解法在過(guò)去的工程設(shè)計(jì)中起到過(guò)重要的作用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代機(jī)械工程設(shè)計(jì)已進(jìn)入建模加計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)時(shí)期，解析法越來(lái)越得到人們的重視和認(rèn)可。但圖解法簡(jiǎn)便直觀，有助于學(xué)生對(duì)基本概念、基本理論的理解。因此，在教學(xué)中機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以解析法為主，圖解法主要用來(lái)進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析，為設(shè)計(jì)服務(wù)。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展較快，機(jī)械原理課程應(yīng)能反應(yīng)機(jī)械設(shè)計(jì)的新成果、新技術(shù)，而課程有些內(nèi)容已顯陳舊、沒(méi)有實(shí)際意義。我們針對(duì)機(jī)械原理課時(shí)少、內(nèi)容多的矛盾，刪去課程中一些陳舊、過(guò)時(shí)的內(nèi)容，如對(duì)連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的圖解法，刪去實(shí)驗(yàn)法和圖譜法，保留實(shí)用的、對(duì)機(jī)構(gòu)分析有用的內(nèi)容。對(duì)新成果和新技術(shù)的講解，采用介紹性的方法，讓學(xué)生了解所學(xué)知識(shí)的發(fā)展前沿，開(kāi)闊視野、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)。

在課堂中適時(shí)引入現(xiàn)代設(shè)計(jì)的技術(shù)和方法，使教學(xué)改革跟上發(fā)展的步伐?，F(xiàn)代工程技術(shù)中已有多種對(duì)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的方法，解析法是建模加計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。一般課堂教學(xué)中，解析法一般講到建模，學(xué)生對(duì)解析法的學(xué)習(xí)處于方法原理階段。在教學(xué)中通過(guò)典型機(jī)構(gòu)例子演示編程及工程軟件的應(yīng)用。如在曲柄連桿機(jī)構(gòu)教學(xué)中，用解析法建模后，演示用matlab編程，輸出構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)分析曲線，向?qū)W生講解機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程。引入動(dòng)力學(xué)分析軟件（ADAMS），采用交互式的圖形環(huán)境，創(chuàng)建參數(shù)化的機(jī)構(gòu)模型，再對(duì)模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真分析。機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)通過(guò)教師快速建模、生動(dòng)的動(dòng)畫(huà)及分析圖形的輸出，使學(xué)生進(jìn)一步理解機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)參數(shù)化設(shè)計(jì)過(guò)程，認(rèn)識(shí)工程新技術(shù)的應(yīng)用，提高學(xué)習(xí)的興趣，增強(qiáng)設(shè)計(jì)能力。

二、培養(yǎng)工程意識(shí)和系統(tǒng)觀念

機(jī)械原理課程使學(xué)生開(kāi)始接觸專業(yè)及機(jī)械設(shè)計(jì)類問(wèn)題，對(duì)培養(yǎng)工程意識(shí)和系統(tǒng)觀念至關(guān)重要。

機(jī)械原理課程機(jī)構(gòu)內(nèi)容部分，各章是一種不同的、獨(dú)立的機(jī)構(gòu)。在課程中，機(jī)構(gòu)是由線段和符號(hào)構(gòu)成的平面圖形、機(jī)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)多為數(shù)理計(jì)算，內(nèi)容是孤立的、靜止的。由于學(xué)生又缺乏實(shí)踐知識(shí)和工程背景，學(xué)習(xí)起來(lái)感覺(jué)枯燥，機(jī)械原理課程一直以來(lái)被認(rèn)為是難學(xué)的課程。機(jī)構(gòu)來(lái)源于機(jī)械，因此，我們?cè)诮虒W(xué)中采用從機(jī)械系統(tǒng)入手，提取和分析常用機(jī)構(gòu)，進(jìn)而設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的教學(xué)思路。在每種機(jī)構(gòu)的講解前，先搜集并放映一些典型機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的動(dòng)畫(huà)實(shí)例，使學(xué)生先了解該種機(jī)構(gòu)在機(jī)械系統(tǒng)中的位置和作用，進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析時(shí)，單一、靜止和孤立的機(jī)構(gòu)變?yōu)闄C(jī)械系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)的機(jī)構(gòu)，通過(guò)機(jī)械系統(tǒng)學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)，了解機(jī)構(gòu)的工作原理、作用，不但有助于分析理解機(jī)構(gòu)，重要的是認(rèn)識(shí)了系統(tǒng)中的機(jī)構(gòu)。再進(jìn)入機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)時(shí)，學(xué)生容易用動(dòng)態(tài)開(kāi)放的思維、系統(tǒng)的觀念進(jìn)行思考，有利于培養(yǎng)學(xué)生機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)能力。另外在教學(xué)中，盡可能多的引進(jìn)相關(guān)的工程實(shí)例，介紹機(jī)構(gòu)的應(yīng)用，開(kāi)闊視野。同時(shí)啟發(fā)學(xué)生到生活中找機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例和需要設(shè)計(jì)或改進(jìn)的小課題，通過(guò)討論課、小作業(yè)等形式，從多環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)。

三、合理安排實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)工程實(shí)踐能力

實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力的重要環(huán)節(jié)。機(jī)械原理課程由理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)三部分構(gòu)成。應(yīng)注意機(jī)械原理教學(xué)中理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的關(guān)系，合理安排實(shí)踐教學(xué)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和工程實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，還有助于形象思維能力的培養(yǎng)。以前實(shí)驗(yàn)課時(shí)間由實(shí)驗(yàn)老師安排，沒(méi)有注意實(shí)驗(yàn)的時(shí)效性，實(shí)驗(yàn)應(yīng)該與理論課同步進(jìn)行，才能保證教學(xué)效果。例如：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制是難點(diǎn)內(nèi)容，“機(jī)構(gòu)的測(cè)繪和分析實(shí)驗(yàn)”應(yīng)盡量安排在課后盡快進(jìn)行，學(xué)生是剛開(kāi)始接觸這門(mén)課程，及時(shí)配合實(shí)驗(yàn)，對(duì)教學(xué)能起到事半功倍的作用。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的重要環(huán)節(jié)，內(nèi)容主要有機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案的選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算，要求用解析法完成。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)最能體現(xiàn)靈活性和創(chuàng)新性的關(guān)鍵所在。過(guò)去機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)安排在課程之后，時(shí)間較緊，學(xué)生主要時(shí)間和精力用于建模、編程等內(nèi)容，一些學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)編程不熟，更是草草了之。課程設(shè)計(jì)達(dá)不到培養(yǎng)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力的目標(biāo)。為此我們將課程設(shè)計(jì)的題目從開(kāi)課就布置給學(xué)生，讓學(xué)生帶著問(wèn)題去學(xué)，有充分的時(shí)間進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的思考，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行開(kāi)放性思維，提出較多機(jī)構(gòu)方案進(jìn)行比較和選優(yōu)。改革后的課程設(shè)計(jì)教學(xué)，從教和學(xué)的層面都從系統(tǒng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題展開(kāi)，且貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，有效保證了設(shè)計(jì)質(zhì)量。另外，在教學(xué)過(guò)程中，鼓勵(lì)學(xué)生觀察實(shí)際生活和工程實(shí)踐中的機(jī)構(gòu)，根據(jù)教學(xué)節(jié)奏自擬課程設(shè)計(jì)題目，培養(yǎng)觀察和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力的同時(shí)，有效提高了學(xué)生的興趣并激發(fā)出設(shè)計(jì)沖動(dòng)和創(chuàng)新意識(shí)。

四、將培養(yǎng)創(chuàng)新能力貫穿教學(xué)始終

創(chuàng)新是設(shè)計(jì)的靈魂。在教改中將創(chuàng)新能力培養(yǎng)確定為我校機(jī)械原理課程教改的主要目標(biāo)之一，著重研究創(chuàng)新思維方式的培養(yǎng)。通過(guò)分析影響大學(xué)生創(chuàng)新思維的教育學(xué)因素，在機(jī)械原理的教學(xué)中，將創(chuàng)新思維方式的培養(yǎng)貫穿于理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法多方面改革，全方位營(yíng)造創(chuàng)新環(huán)境，通過(guò)改變傳統(tǒng)繼承式教育模式，避免滿堂灌的套路式教學(xué)，多用啟發(fā)式、討論式教學(xué)方法，激活學(xué)生的思維。將創(chuàng)造性思維方式貫穿于教學(xué)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和發(fā)散思維能力等。運(yùn)用多媒體立體化教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生形象思維能力。給實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)提供足夠的時(shí)間和空間，為學(xué)生營(yíng)造創(chuàng)新環(huán)境，激發(fā)創(chuàng)新興趣。鼓勵(lì)學(xué)生參加機(jī)械設(shè)計(jì)競(jìng)賽，提高、彰顯和檢驗(yàn)創(chuàng)新能力。我校自浙江省第一屆機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽開(kāi)始參賽，且連年在大賽中獲獎(jiǎng)。近兩年來(lái)，在我校學(xué)生“全國(guó)三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”中取得一等、二等和三等獎(jiǎng)的好成績(jī)。圖1為2010年全國(guó)一等獎(jiǎng)作品風(fēng)火隊(duì)—“大力水手”號(hào)挖掘機(jī)的虛擬樣機(jī)，圖2為2011年全國(guó)一等獎(jiǎng)作品“開(kāi)拓者探險(xiǎn)車”的總體設(shè)計(jì)圖。

五、小結(jié)

面向設(shè)計(jì)的機(jī)械原理的教學(xué)改革在我校已進(jìn)行多年了，幾年來(lái)，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不斷提高，學(xué)生越來(lái)越能接受新的教學(xué)模式，從學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和考試成績(jī)，以及連年機(jī)械設(shè)計(jì)大賽中逐年取得的好成績(jī)，證明我校機(jī)械原理課程教學(xué)改革在培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力方面是有效和成功的。

參考文獻(xiàn)：

[1]申永勝.機(jī)械原理教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，1999.

[2]黃昌華，郭庚田，白彩勤.采用三層次培養(yǎng)方案進(jìn)行機(jī)械原理課程教學(xué)改革[J].清華大學(xué)教學(xué)研究，1995，（01）：47-49.

[3]郭衛(wèi)東.機(jī)械原理課程教學(xué)方法和手段的改革與實(shí)踐[J].太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2008，（26）：56-59.

第7篇：機(jī)械設(shè)計(jì)原理與方法范文

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；節(jié)能原理；實(shí)際應(yīng)用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.073

1 機(jī)械設(shè)計(jì)概述

所謂的機(jī)械設(shè)計(jì)就是對(duì)所有部件和整體的配合進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程，整個(gè)過(guò)程都要遵循機(jī)械應(yīng)用的原則，大到整個(gè)機(jī)械設(shè)備的配合及運(yùn)行，小到每個(gè)工作零件的選材、大小及等，都要你按照其運(yùn)行的基本原理進(jìn)行構(gòu)思設(shè)計(jì)。對(duì)不同用途的機(jī)械，要利用不同的原理進(jìn)行相應(yīng)功能的設(shè)計(jì)。

2 現(xiàn)代的機(jī)械生產(chǎn)模式

（1）能適應(yīng)市場(chǎng)批量生產(chǎn)的要求?，F(xiàn)在的市場(chǎng)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的需求量很大，相應(yīng)的生產(chǎn)周期也在不斷減小。這對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)模式是一種挑戰(zhàn)，因此，機(jī)械生產(chǎn)的方式以及觀念都發(fā)生了很大變化。目前，生產(chǎn)企業(yè)都使用了自動(dòng)化控制技術(shù)，再加上多媒體技術(shù)的輔助，為企業(yè)帶來(lái)了極大的益處。（2）引進(jìn)全新的技術(shù)，完善現(xiàn)在的生產(chǎn)模式。目前，單一的生產(chǎn)技術(shù)已跟不上市場(chǎng)的腳步，必須要將多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)綜合起來(lái)，以很好地適應(yīng)社會(huì)。在機(jī)械制造行業(yè)，傳統(tǒng)模式以人工操作的方式為主，這樣不僅生產(chǎn)速度慢，而且容易出現(xiàn)差錯(cuò)，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量較差，此外，對(duì)能源的浪費(fèi)也很嚴(yán)重。

當(dāng)下的生產(chǎn)模式中，加工車間的安全也是一個(gè)重要問(wèn)題，工人一旦操作失誤，不僅會(huì)危及人身安全，而且會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程面臨誤工，耽誤整體產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)的節(jié)能基本原理

所謂機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能的基本原理就是對(duì)設(shè)備的動(dòng)能輸出以及勢(shì)能和其消耗的無(wú)用功進(jìn)行整理，并進(jìn)行函數(shù)分析，總結(jié)出該如何進(jìn)行設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì)。

（1）動(dòng)能方面的節(jié)能分析。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，工程師一般都考慮動(dòng)能變化對(duì)輸出功率的影響，調(diào)節(jié)改善設(shè)備的波動(dòng)、使用周期及加工精度，很少改善其給系統(tǒng)帶來(lái)的影響。因此，筆者主要在這一點(diǎn)上進(jìn)行研究改善。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的動(dòng)能并沒(méi)有完全開(kāi)發(fā)出來(lái)，這主要是因?yàn)樵诩庸み^(guò)程中，動(dòng)能沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行回收并轉(zhuǎn)化。本著節(jié)能原則，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)能變化范圍，盡可能地縮小范圍。

（2）在輸出力方面的節(jié)能分析。不同工作要求的機(jī)械設(shè)備在工作過(guò)程中的輸出力是不同的，即使是相同的機(jī)械設(shè)備在不同過(guò)程要求下輸出的力也不完全相同。因此，要在節(jié)能方面進(jìn)行改善。

導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備在工作過(guò)程中輸出力偏高的因素主要是在很短時(shí)間內(nèi)，力的變化波動(dòng)比較大，在函數(shù)中表現(xiàn)為周期函數(shù)。只要把輸出力的波動(dòng)變化范圍縮小，變化越小，節(jié)能的效果也就越好。

（3）降低無(wú)用功，節(jié)省能源。無(wú)論何種機(jī)械設(shè)備，都不可避免地會(huì)有摩擦以及其他阻力，這些阻力都或多或少地產(chǎn)生無(wú)用功。這些都和設(shè)備在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用的零件精度以及方式有很大關(guān)系。這些無(wú)用功都對(duì)設(shè)備的使用效率產(chǎn)生極大阻礙。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮節(jié)能因素，最大限度地減小無(wú)用功，提升設(shè)備的使用率。

（4）節(jié)能原理的分析總結(jié)。節(jié)能的方法主要就是在動(dòng)能、輸出力以及減小無(wú)用功等方面對(duì)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是工程師在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，把系統(tǒng)的一些參數(shù)變化維持在一個(gè)盡可能小的范圍內(nèi)，就可以極大地節(jié)省能源。但這點(diǎn)實(shí)現(xiàn)起來(lái)極為不易，是所有工程師長(zhǎng)期奮戰(zhàn)的目標(biāo)。

4 機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能原理的實(shí)際應(yīng)用

由于機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能的基本原理主要涉及質(zhì)點(diǎn)以及動(dòng)能定理，因此，由質(zhì)點(diǎn)組成的對(duì)象都可以利用，其適用范圍寬泛。

4.1 該節(jié)能原理在升降機(jī)械力的應(yīng)用

升降機(jī)械在實(shí)際工作中消耗的功率較大，產(chǎn)生的無(wú)用功也較大，因此，要在節(jié)能方面進(jìn)行改善。改進(jìn)前，要先研究消耗的原因，大部分功率的消耗都發(fā)生在設(shè)備提升以及下放物體的過(guò)程中。一般來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)升降機(jī)械前，一定要標(biāo)準(zhǔn)化，結(jié)合電梯的設(shè)計(jì)原理，加入機(jī)械設(shè)計(jì)的節(jié)能原理。在升降機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用升降機(jī)械與其他機(jī)械相比，消耗功率的主要特征是貨物和人的重量（有勢(shì)力）在提升或下降的勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中均要消耗功率。工程實(shí)踐證明，以相同的速度提升質(zhì)量相等的重物，按照電梯標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算設(shè)計(jì)的曳引驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)所消耗的功率比傳統(tǒng)卷?yè)P(yáng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)要小得多。若按“系統(tǒng)勢(shì)能為常量或在最小范圍內(nèi)變化”設(shè)計(jì)升降機(jī)械或電梯，可得平衡升降機(jī)和平衡電梯設(shè)計(jì)方案。在平衡升降機(jī)中，若用Q（t）表示提升物體的質(zhì)量，用P表示自重不變的配重，用r1表示升降貨物卷筒的半徑，r2表示升降配重卷筒的半徑，若要平衡升降機(jī)的系統(tǒng)勢(shì)能為常量，則必須滿足式Q（t）r1=Pr2（公式1），雖然Q（t）為變量，但可采用自動(dòng)變速機(jī)構(gòu)改變傳動(dòng)比，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)勢(shì)能為常量。在平衡電梯中，若用Q（t）表示轎廂和水箱自重以及隨人數(shù)變化載質(zhì)量，P（t）表示配重和水箱自重（變量），曳引輪與導(dǎo)向輪半徑相等用r表示。平衡電梯在工作時(shí)，當(dāng)進(jìn)入轎廂人的質(zhì)量為q1，轎廂下水箱里將有p1重的水進(jìn)入配重下水箱。電梯空載時(shí)，Q（t）=QP（t）=P，電梯工作時(shí)Q（t）=Q+q1-p1，P（t）=P+p1，將其代入式（公式1），則可求得轎廂下水箱里水進(jìn)入配重下水箱的質(zhì)量。

可以看出由轎廂水箱進(jìn)入配重水箱水的質(zhì)量只是人質(zhì)量的1/2?，F(xiàn)對(duì)卷?yè)P(yáng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、曳引驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和平衡升降機(jī)或平衡電梯所需要的電機(jī)功率進(jìn)行對(duì)比，可以看出平衡升降機(jī)或平衡電梯顯然要比曳引驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)要小。同時(shí)還可以發(fā)現(xiàn)，卷?yè)P(yáng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)勢(shì)能在最大范圍內(nèi)變化，曳引驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)勢(shì)能在較小范圍內(nèi)變化，平衡升降機(jī)或平衡電梯的系統(tǒng)勢(shì)能為常量或在最小范圍變化。由此可知，當(dāng)系統(tǒng)勢(shì)能為常量時(shí)，該機(jī)構(gòu)節(jié)能效果最為明顯。

4.2 在加工型設(shè)備中的應(yīng)用

加工型機(jī)械設(shè)備在實(shí)際生活中較為常見(jiàn)，其在加工過(guò)程中消耗的能源也最大，因此，該類設(shè)備的節(jié)能尤其重要。以牛頭刨床為例，該設(shè)備主要由一個(gè)質(zhì)量很大的主軸來(lái)操作其穩(wěn)定運(yùn)行，要想實(shí)現(xiàn)節(jié)能，就要降低輸入的功率，結(jié)合機(jī)械原理，再增添一個(gè)該裝置，設(shè)備的功率變?yōu)樵鹊?倍，以提升功率，節(jié)省能源。

4.3 該節(jié)能原理在大壓路機(jī)上的應(yīng)用

大型壓路機(jī)的輪子表面并沒(méi)有嚴(yán)格按照周期函數(shù)來(lái)表現(xiàn)，其變化范圍較大。這在無(wú)形中阻礙了節(jié)能設(shè)計(jì)。因此，要想真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能，就要把沖擊輪的勢(shì)能在重心處于最低處時(shí)的變化縮小在一個(gè)最小區(qū)間，區(qū)間越小，節(jié)能效果越好。

第8篇：機(jī)械設(shè)計(jì)原理與方法范文

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；教學(xué)；實(shí)驗(yàn)；課程設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671―1580（2014）02―0055―02

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是近機(jī)械類專業(yè)的一門(mén)主要技術(shù)基礎(chǔ)必修課程。在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，修讀該門(mén)課程的主要有材料成型及控制工程、工業(yè)設(shè)計(jì)、工程管理等不同專業(yè)的學(xué)生。由于授課對(duì)象不同，教學(xué)計(jì)劃安排的課時(shí)也比機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生要少一些，因此該課程的教學(xué)與機(jī)械類專業(yè)的課程教學(xué)有不同的特點(diǎn)。下面分幾個(gè)方面談?wù)勛髡叩慕虒W(xué)體會(huì)。

一、要在課堂上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

學(xué)習(xí)這門(mén)課程的學(xué)生都是非機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生，其中工業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)生在大二的時(shí)候?qū)W習(xí)這門(mén)課程，材料成型及控制工程、工程管理的學(xué)生在大三的時(shí)候?qū)W習(xí)這門(mén)課程。盡管這門(mén)課程是必修課，但是學(xué)生對(duì)這門(mén)課程并不非常了解，學(xué)習(xí)興趣并不高。尤其是工業(yè)設(shè)計(jì)的很多學(xué)生，高中都是學(xué)美術(shù)的，基礎(chǔ)非常差。因此，最重要的是去提高學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的主動(dòng)性與積極性。

一般而言，緒論是第一次課，對(duì)吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣非常有用。任何一門(mén)課程的“緒論”，都要談到“為什么學(xué)”、“學(xué)到什么”以及“如何學(xué)”的問(wèn)題。作者在講授這一章時(shí)，結(jié)合農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的特點(diǎn)，從傳統(tǒng)的“牛拉耕田”、“拖拉機(jī)耕田”到“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械”，從古代的“馬車”、“普通汽車”到“現(xiàn)代汽車”，以及現(xiàn)代汽車的主要組成，內(nèi)燃機(jī)、牛頭刨床的主要組成及工作原理等，通過(guò)這些簡(jiǎn)單易懂的例子，使學(xué)生了解到現(xiàn)代機(jī)械仍然以機(jī)械工程為基礎(chǔ)，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。作為工科學(xué)生必須具備機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)，才能為后繼專業(yè)課程的學(xué)習(xí)及日后技術(shù)革新打好基礎(chǔ)。

同時(shí)，在授課過(guò)程中，筆者準(zhǔn)備了非常多的案例、動(dòng)畫(huà)和錄像，以理論結(jié)合實(shí)際進(jìn)行教學(xué)。比如在講“平面連桿機(jī)構(gòu)”時(shí)，準(zhǔn)備了“契貝謝夫四足步行機(jī)”的錄像，非常的形象和生動(dòng)。講死點(diǎn)時(shí)，有飛機(jī)起落架、夾具等的動(dòng)畫(huà)，同時(shí)結(jié)合講解，學(xué)生就非常容易接受和掌握，有比較深刻的感受。

二、注意內(nèi)容的整體性和連貫性

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 的前半部分主要是機(jī)械原理的內(nèi)容，內(nèi)容從高低副與自由度、平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)到輪系，這是一個(gè)整理的學(xué)習(xí)過(guò)程。尤其是高低副與自由度，需要學(xué)生有一定的想象能力，如何把復(fù)雜機(jī)械的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖畫(huà)出來(lái)，這部分掌握好了，對(duì)后面的幾種機(jī)構(gòu)的學(xué)習(xí)很有幫助。此外，速度瞬心是一個(gè)非常重要的概念。學(xué)生在《理論力學(xué)》的時(shí)候就學(xué)過(guò)速度瞬心，這與《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》的速度瞬心有何區(qū)別？這一點(diǎn)要介紹透。同時(shí)，結(jié)構(gòu)的壓力角、傳動(dòng)角如何畫(huà)出，等等，這幾章有很大的連貫性，在講解過(guò)程中切忌過(guò)快，要學(xué)生掌握好才行，多讓學(xué)生做一些習(xí)題，否則影響后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)。

三、提煉關(guān)鍵內(nèi)容，有重點(diǎn)地授課

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是兩門(mén)課的綜合，前半學(xué)期主要是高低副、自由度和一些常用機(jī)構(gòu)，后半學(xué)期主要介紹通用零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)與計(jì)算等。前半學(xué)期機(jī)構(gòu)的學(xué)習(xí)比較系統(tǒng)，基本上是在介紹了自由度、速度瞬心、壓力角和傳動(dòng)角的知識(shí)以后，一個(gè)機(jī)構(gòu)一個(gè)機(jī)構(gòu)地學(xué)習(xí)。后半部分的內(nèi)容非常繁多且零散，學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候普遍反映不太好學(xué)，缺乏頭緒。因此，這門(mén)課程的學(xué)習(xí)一定要有一條主線。筆者認(rèn)為，本課程教學(xué)時(shí)，要結(jié)合課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，進(jìn)行有重點(diǎn)的學(xué)習(xí)。

以“齒輪機(jī)構(gòu)”為例，這一章的內(nèi)容非常多，也是這門(mén)課最重要的內(nèi)容之一。這一章的學(xué)習(xí)，一般需要五六個(gè)課時(shí)的學(xué)習(xí)。筆者在這門(mén)課程的學(xué)習(xí)時(shí)，主要是抓住“漸開(kāi)線的性質(zhì)與特點(diǎn)”和“一對(duì)齒輪嚙合過(guò)程”等主線開(kāi)展教學(xué)。其中漸開(kāi)線是這章學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，所有牽涉到齒輪參數(shù)計(jì)算和嚙合的知識(shí)的，都牽涉到漸開(kāi)線。在教學(xué)的過(guò)程中，教師要抓住主線，逐步開(kāi)展教學(xué)。

四、結(jié)合課程設(shè)計(jì)和實(shí)踐進(jìn)行授課

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)開(kāi)設(shè)的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》這門(mén)課程有課程設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)。一般課程設(shè)計(jì)有兩到三周的時(shí)間，是設(shè)計(jì)單級(jí)圓柱斜齒輪。一個(gè)學(xué)生一個(gè)設(shè)計(jì)題目，給出的斜齒圓柱齒輪各種傳遞的功率、輸入轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)比等參數(shù)不同，要求學(xué)生通過(guò)查手冊(cè)，獨(dú)立設(shè)計(jì)出該對(duì)斜齒圓柱齒輪和減速箱系統(tǒng)。這個(gè)比較重要的是齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、連接、軸、滾動(dòng)軸 承等幾章的內(nèi)容。在講授這幾章的內(nèi)容時(shí)，都要結(jié)合課程設(shè)計(jì)進(jìn)行授課，比如齒輪材料的選擇及其熱處理方法、齒輪設(shè)計(jì)時(shí)參數(shù)的選擇、齒輪受到的軸向力切向力和徑向力的計(jì)算等。通過(guò)結(jié)合課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)，可以加深學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)可以讓學(xué)生更好地進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，提高課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

五、培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和工程意識(shí)

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》這門(mén)課主要有三個(gè)實(shí)驗(yàn)：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖與自由度、范成法加工漸開(kāi)線齒輪、帶傳動(dòng)系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)。在這三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，都注重學(xué)生的動(dòng)手能力。尤其是第一個(gè)實(shí)驗(yàn)，一般在第二次或者第三次課程的時(shí)候做，有非常多的簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)，讓學(xué)生去繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。在這些實(shí)驗(yàn)中，指導(dǎo)老師大概介紹了一下之后，就讓學(xué)生自己動(dòng)手去做，指導(dǎo)老師在一旁講解與指導(dǎo)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，不僅可以鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，還可以讓學(xué)生獨(dú)立地去思考。

筆者認(rèn)為，《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》這門(mén)課的設(shè)計(jì)過(guò)程，最重要的是讓學(xué)生有工程意識(shí)。因?yàn)椴还茉O(shè)計(jì)和制造任何機(jī)械，一般性能越好，功能越復(fù)雜，成本就越高。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際和性能要求，去查各種手冊(cè)和圖冊(cè)。手冊(cè)和圖冊(cè)里面的推薦值一般都是一個(gè)范圍，學(xué)生要結(jié)合經(jīng)濟(jì)性和實(shí)際要求去選取。要教導(dǎo)學(xué)生去參考前人的經(jīng)驗(yàn)，但是又不要照搬前人的經(jīng)驗(yàn)，要鼓勵(lì)學(xué)生去積極創(chuàng)新。

總之，《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是一門(mén)重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。在本課程的教學(xué)實(shí)踐中，要結(jié)合所教授學(xué)生的特點(diǎn)，去吸引學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，有重點(diǎn)地進(jìn)行講授，以讓學(xué)生能學(xué)好這門(mén)課程。同時(shí)要培養(yǎng)學(xué)生的工程和經(jīng)濟(jì)意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生不斷進(jìn)行創(chuàng)新。

[參考文獻(xiàn)]

[1]楊可楨主編.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，1999.

[2]謝振宇.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教學(xué)方法探討[J].鞍山師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2004（04）.

[3]倪向東等.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)方法探討與實(shí)踐[J].石河子大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版），2006（S1）.

第9篇：機(jī)械設(shè)計(jì)原理與方法范文

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 課程改革 教學(xué)方法 教學(xué)手段

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是機(jī)械類專業(yè)的一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，它是學(xué)生在學(xué)完基礎(chǔ)課程后必須學(xué)習(xí)的一門(mén)過(guò)渡性課程。新形勢(shì)下的高職院校人才培養(yǎng)本著“必須、夠用”的原則，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才。這些實(shí)際需求迫切需要先進(jìn)的教學(xué)理念、合理的人才培養(yǎng)模式與之相適應(yīng)，那么以往的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式不能適應(yīng)新的教學(xué)要求。因此，我們依據(jù)新的人才培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)這門(mén)課的課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法與手段、實(shí)踐教學(xué)、考核方法等方面進(jìn)行了改革研究。

一、重新確立培養(yǎng)目標(biāo)并修訂課程標(biāo)準(zhǔn)

我院機(jī)械類專業(yè)的畢業(yè)生主要面向工業(yè)企業(yè)從事機(jī)械設(shè)備的操作、安裝、調(diào)試、維修和更新改造，機(jī)械制造工藝規(guī)程的編制，產(chǎn)品質(zhì)量分析與控制，生產(chǎn)技術(shù)管理及營(yíng)銷等工作。根據(jù)就業(yè)崗位，我院對(duì)機(jī)械類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)定位為培養(yǎng)“服務(wù)于生產(chǎn)第一線職業(yè)崗位群的中、高級(jí)技能型人才”。根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)原有課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了全面修訂，重新組織和完善了課程教學(xué)內(nèi)容。課程目標(biāo)定位為“掌握機(jī)械中常用機(jī)構(gòu)和通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及基本設(shè)計(jì)方法，具備通用機(jī)械正確使用、維護(hù)及分析常見(jiàn)故障的能力”。只有明確了教學(xué)目標(biāo)，教師才能有的放矢地做好教學(xué)工作，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

二、結(jié)合人才培養(yǎng)要求，整合教學(xué)內(nèi)容

授課內(nèi)容上以“必須、夠用”為度，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程由《理論力學(xué)》、《機(jī)械原理》、《機(jī)械零件》三門(mén)課程構(gòu)成，內(nèi)容體系龐大，本著符合“必須與夠用”的原則，新的課程教學(xué)內(nèi)容，針對(duì)人才培養(yǎng)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的要求，按照重在基礎(chǔ)知識(shí)，突出動(dòng)手能力培養(yǎng)及分析能力的培養(yǎng)的原則。篩選了傳統(tǒng)的理論力學(xué)、機(jī)械原理和機(jī)械零件等課程的內(nèi)容，并將這些內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合在一起，優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容，突出了高職的特征。全部教學(xué)內(nèi)容分為兩個(gè)教學(xué)情境：

情境一：以典型的加工設(shè)備牛頭刨床做載體，以分析各種常見(jiàn)機(jī)構(gòu)的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、失效形式及使用維護(hù)為教學(xué)重點(diǎn)。

情境二：以帶式輸送機(jī)為載體，介紹常用機(jī)械零件及傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、失效形式及使用維護(hù)為重點(diǎn)，會(huì)常用機(jī)械零件及傳動(dòng)系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)方法；將力學(xué)中的扭轉(zhuǎn)、彎曲強(qiáng)度計(jì)算與軸的設(shè)計(jì)結(jié)合，將剪切和擠壓強(qiáng)度計(jì)算結(jié)合在螺栓聯(lián)接、鍵聯(lián)接當(dāng)中，以利于學(xué)生將力學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，去掉復(fù)雜的公式推導(dǎo)及驗(yàn)證內(nèi)容，直接引用結(jié)論；把課程設(shè)計(jì)融合在課后作業(yè)中。通過(guò)教學(xué)內(nèi)容整合，減輕了學(xué)生負(fù)擔(dān),避免學(xué)生對(duì)純理論學(xué)習(xí)可能產(chǎn)生的厭倦心理，還可以減少理論課授課時(shí)數(shù)，為實(shí)踐能力的培養(yǎng)和強(qiáng)化留出了空間。機(jī)器始終貫穿在全部教學(xué)過(guò)程之中，使學(xué)生感到課程內(nèi)容清晰，且具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性和實(shí)用性。

三、采用豐富的教學(xué)方法和教學(xué)手段

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程內(nèi)容中涉及到大量的機(jī)械傳動(dòng)過(guò)程、機(jī)械零件構(gòu)造、機(jī)械工作原理等難于用粉筆和語(yǔ)言來(lái)描述清楚的內(nèi)容，由于課時(shí)有限，教師一般常采用“滿堂灌”的方法講授學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生沒(méi)有實(shí)際工作經(jīng)歷，缺乏與此有關(guān)的感性認(rèn)識(shí)。改革后，教師充分利用多種教學(xué)方法和手段，尤其是現(xiàn)代化的教學(xué)手段，將課程生動(dòng)、直觀、輕松地呈現(xiàn)給學(xué)生，因而增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)質(zhì)量。具體做法如下：

1.教學(xué)方法

（1）現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。以牛頭刨床這個(gè)典型的機(jī)械加工設(shè)備為載體進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),介紹機(jī)器的組成和工作原理，以此訓(xùn)練學(xué)生分析機(jī)械系統(tǒng)的的能力，為學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)備類專業(yè)課程打基礎(chǔ)。

（2）案例教學(xué)法

在進(jìn)行常用機(jī)構(gòu)的教學(xué)時(shí)，以牛頭刨床的機(jī)構(gòu)分析為總?cè)蝿?wù)，再將其分解為若干個(gè)常見(jiàn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的子任務(wù)，以此貫穿常用機(jī)構(gòu)部分的內(nèi)容。每一部分均由教師先從牛頭刨床中引出任務(wù)，再介紹相關(guān)機(jī)構(gòu)。

（3）任務(wù)驅(qū)動(dòng)法

在通用零件部分教學(xué)時(shí)，以帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)為總?cè)蝿?wù)，再將其分解為若干子任務(wù)，以此貫穿通用零件部分的內(nèi)容。每一部分教師均先從設(shè)計(jì)任務(wù)中引出問(wèn)題，再介紹相關(guān)零件的基礎(chǔ)知識(shí)、選用及基本設(shè)計(jì)方法，最后舉例討論。設(shè)計(jì)任務(wù)就是學(xué)生的作業(yè)，學(xué)生邊學(xué)邊練，課程結(jié)束時(shí)完成其主要的設(shè)計(jì)計(jì)算。

這樣做，使機(jī)構(gòu)和零件不離開(kāi)機(jī)器，在機(jī)器中學(xué)機(jī)構(gòu)和零件，使學(xué)生對(duì)機(jī)器形成一個(gè)具體的、完整的認(rèn)識(shí)，從而掌握機(jī)械系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的一般方法。

2.教學(xué)手段

（1）采用實(shí)驗(yàn)室一體化教學(xué)。將課程安排在機(jī)械原理實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行，采取多媒體課件講解、模型演示和實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合的方法。在機(jī)構(gòu)陳列室學(xué)習(xí)，能增強(qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)械、機(jī)構(gòu)、零件、部件的認(rèn)識(shí)，使深?yuàn)W的知識(shí)、難以看懂的圖與圖紙與實(shí)物聯(lián)系起來(lái)變得通俗易懂，又培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；講授時(shí)使用電子教案、演示系統(tǒng)（實(shí)物演示、投影儀、CAI課件）相結(jié)合，充分利用了教學(xué)資源，這種講課模式受到學(xué)生好評(píng)，收到良好的教學(xué)效果。

（2）加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)。為突出實(shí)踐環(huán)節(jié)，新建兩個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)室、一個(gè)機(jī)械原理實(shí)訓(xùn)室和一個(gè)拆裝實(shí)驗(yàn)室。機(jī)械原理實(shí)訓(xùn)室和機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)室主要面向《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)任務(wù)。

在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)這個(gè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，保留了《軸系結(jié)構(gòu)測(cè)繪》和《減速器結(jié)構(gòu)裝拆實(shí)驗(yàn)》，因?yàn)檫@兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均對(duì)學(xué)生進(jìn)一步掌握機(jī)械結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)知識(shí)，了解結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則，而且還對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力進(jìn)行了鍛煉。增設(shè)了《齒輪參數(shù)測(cè)定》《齒輪范成原理》、《帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)》、《軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》等實(shí)驗(yàn)，這些重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)常用機(jī)構(gòu)、零件結(jié)構(gòu)知識(shí)和對(duì)儀器設(shè)備的動(dòng)手操作、機(jī)械結(jié)構(gòu)的裝拆等實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)，是對(duì)理論課程教學(xué)不足很好的補(bǔ)充和完善。

（3）采用靈活多樣的考試方式。采取過(guò)程考評(píng)（任務(wù)考評(píng)）和期末考評(píng)（課程考評(píng)）相結(jié)合的方法。強(qiáng)調(diào)過(guò)程考核的重要性，過(guò)程考評(píng)占60%，期末考評(píng)占40%。在考試方法上采用開(kāi)卷與閉卷相結(jié)合,筆試、口試與討論相結(jié)合，以增強(qiáng)考試內(nèi)容的綜合性與靈活應(yīng)用性，突出對(duì)能力的考核。在考核方法上強(qiáng)調(diào)了過(guò)程考核，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中有了緊迫感，注重學(xué)習(xí)過(guò)程，從而提高了教學(xué)效果。

綜上所述，根據(jù)高職教育的特殊性，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)應(yīng)瞄準(zhǔn)市場(chǎng)對(duì)人才的需求目標(biāo)，明確方向，不斷地改革教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段及考核方法等環(huán)節(jié)，從實(shí)用出發(fā)，就能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量，需要我們不斷地在實(shí)踐中創(chuàng)新、總結(jié)和完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭攀成.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容和改革與實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育，2009,(4).