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機械概念設計范文1
機械機構仍然是機器的重要組成部分。在現代機械產品的創新開發中,從原理的構思、運動尺寸的確定,機器性能的分析以及結構形狀的探討,無不和機構設計的基本理論和基本方法有著相當緊密的聯系。機械機構構型創新設計的目的是按照要求設計出符合條件的新機構,在總體方案設計階段突破傳統的設計方法,采用創造性思維,實現從選型設計向構型設計的轉變。機構構型創新設計是一個比較抽象和復雜的設計過程,在沒有任何依據,憑空設計出一種新機構是非常困難的。所以,可以采用再生設計的方法來實現機械機構構型的創新設計,即借鑒和吸收現有的機構設計特點,運用創造性的思維和方法,通過類型創新得到新的機構構型。
2機械機構構型創新設計的原理
2.1機構組合原理
事實上,在結構設計中和運用實踐中,運用用單一的機構不能滿足要求,不能完成任務。齒輪機構具有良好的運動性能和動力特性,但運動形式太簡單;棘輪機構盡管可以進行間歇運動,但他的運動特性太差;連桿機構運動簡單,使用方便,但是很難實現一些特殊運動規律;凸輪機構可以實現任意運動,但是行程的可調性太差。所以,在實際運用中,單一的機構往往具有自身的缺陷與不足,而為了彌補各自的不足,在機構構型創新設計中我們可以把兩種或兩種以上的機構進行組合,充分利用各自的性能,發揮各自的優勢,創造出符合要求的新型機構。
2.2機構變異原理
這種原理的而基本思路是:首先要確定一個原始機構,并對該機構的結構組成和功能約束進行分析。然后通過一般化的處理將機構運動簡圖轉化為一般化的運動鏈。再采取措施使運動鏈的結構系列化,即將運動鏈進行排列組合,找出其中的不同結構形式。最后按照該機構構型的功能所賦予的約束條件,演化成眾多的再生運動鏈和相應的新機構。
3機械機構構型創新設計的原則
機械行業是一個比較古老的行業,經過其漫長的發展和演進,已經形成了很多關于機械機構構型設計方面的原則,這些原則對機械機構構型設計實踐重要的指導意義。事實上,也只有遵循這些基本原則,才有可能使具有實用價值的機構構型設計得以實現。總的來說,機械機構構型創新設計的原則包括以下幾點。
3.1縮短機構運動鏈原則運動鏈太長會加大震動,增加積累誤差,也增加了機械設計的成本。所以,在機構構型創新設計中,要盡量縮短運動鏈,以減小震動,減小積累誤差,降低機械設計成本。
3.2恰當選擇運動副原則運動副是兩構件直接接觸組成的可動連接,它限制了兩構件之間的某些相對運動,在機械機構構型設計中常用的是高副和低副。高副和低副各有自己的特點,低副在接觸部分的壓強較低,因而比高副更加耐磨損。在機械機構構型設計中,要充分認識高副和低副的不同特點,根據設計的實際需要選擇使用,充分發揮運動副的優勢,取長補短。
3.3恰當選擇原動機原則原動機是指用能源產生原動力的一切機械,包括熱力、水力、風力、電力發動機等,機械也需要原動機,以提供動力,保障正常的運行工作。在機械機構構型設計中,要根據機械的具體要求選擇適合的原動機,為了保證機械的正常運行,在設計中,可以考慮采用多個原動機,以保障充足的動力。
3.4縮小機構的尺寸原則機構尺寸的大小對機械性能的發揮有著重要的作用。機構尺寸較小,占用的空間較少,有利于各個部分功能的發揮和空間的有效利用,反之,尺寸較大則不利于機械整體性能的發揮。為了縮小機構的尺寸,在設計中可以適當的選擇凸輪、連桿、滑塊等,以提高空間的使用效率,增加機械的整體性能。
4機械機構構型創新設計的實例
4.1利用組合原理創新設計的機械機構構型實例
設計一個間歇沖壓裝置并將該裝置安裝在一條流水生長線上,同時要求壓力符合要求,結構緊湊,效率高。該設計方案電動機輸出的是旋轉運動。連桿1、連桿2和大輪構成凸輪-連桿-滑塊結構,這種機構可以將旋轉運動轉化為直線往復運動。該設計的直線往復運動由連桿3、連桿4、連桿5構成,并且這三個連桿與中心呈對稱分布,滿足工作壓力的要求。總之,該機構結構清晰,將旋轉運動變成了直線往復運動,收到的效果也顯著。此外,該機構擁有兩個輸出裝置的配備,使得一機兩用得以實現,不僅提高了機構構型的空間利用率,也有利于加工產品的效率的提高。
機械概念設計范文2
一、概念、目的與意義
(一)互聯網+教育
一所學校、一位老師、一間教室，這是傳統教育。一個教育專用網、一部移動終端，幾百萬學生，學校任你挑、老師由你選，這就是互聯網+教育。互聯網+對教育的影響主要體現在教育資源的重新配置和整合上。一方面，互聯網極大地放大了優質教育資源的作用和價值，從傳統一個優秀老師只能服務幾十個學生擴大到能服務幾千個甚至數萬個學生。另一方面，互聯網聯通一切的特性，讓跨區域、跨行業、跨時間的合作研究成為可能，這也在很大程度上規避了低水平的重復，加速了研究水平的提升。在互聯網+的沖擊下，傳統的因地域、時間和師資力量導致的教育鴻溝將逐步被縮小甚至被填平。
第一代教育以書本為核心，第二代教育以教材為核心，第三代教育以輔導和案例方式出現，如今的第四代教育，才是真正以學生為核心。中國工程院院士李京文表示，中國教育正在邁向4.0時代。
(二)研究的目的
緊跟國家改革發展步伐，適應現代教育理念，為高職《機械設計基礎》課程教學改革提供一些新思路和見解，促進課程教學改革的步伐。
為摒棄《機械設計基礎》課程教學的弊端，改良目前現狀，培養出具有知識經濟時代的綜合素養的高職學生，為地方經濟高速發展提供高技能應用型人才。
在《中國制造2025》和互聯網+行動計劃的大背景下，積極探索課程教學改革模式，為高職教育教學改革貢獻力量。
(三)研究的意義
1.基于互聯網+理念，促進課程教學內容的優化
《機械設計基礎》是高職院校機械類或近機械類專業的主干課程之一，也是培養學生機械創新能力的核心課程。通過對課程教學內容改革，更加注重學生能力和素質的培養，以及主動思考和解決問題的能力，為學生后續的培養與發展奠定堅實的基礎。
2.基于互聯網+理念，促進課程教學方法和手段的改革
結合新時期高職學生學習特點，充分利用互聯網和信息技術手段，構建基于互聯網+理念下的《機械設計基礎》課程教學新模式，更加關注學生思維能力的訓練與創新精神的培養，積極采用靈活的教學方法，提高課程的教學效果水平。
3.基于互聯網+理念，促進課程師資隊伍的建設和發展
積極組建《機械設計基礎》課程教學聯盟，加強與學校各專業的溝通與交流，了解學校的專業設置狀況、特點及各專業的培養目標，明確各專業課程對《機械設計基礎》課程的要求，并將其融入到不同專業機械課程的教學之中，為人才培養目標的完成奠定基礎。
二、《機械設計基礎》課程教學存在的問題
(一)教師對本課程的教學模式規劃尚欠合理
高職《機械設計基礎》，涵蓋了機械制造中基礎，傳遞的信息量很大，與生產實際聯系比較緊密。課程涉及到的機械制造機器、設備的構造、特征、功用等。材料的性能、特征、內部結構等，工藝的各種優缺點及其在生產中應注意的問題等等。在教與學的過程中，單憑教材的圖文結構，致使教師難以講授，學生認知困難，學習的興趣會嚴重受挫，學生的學習主體作用得不到發揮。因此，教師應尋求一種能培養學生自主學習的教學模式。
(二)教師在教學方法的選擇上存在著問題
在現代教育思想理論的背景下，教師的教學方法真可謂百花齊放、百家爭鳴，情境教學法、角色扮演教學法、體驗式教學、游戲式教學等紛紛涌現，并日益受到教師們的青睞。但在教學法運用上一定要注重教學內容的實際性，即要將課程內容的繁、難、舊、深，通過合理的教學方法進行突破和解決，以適應學生個體差異與社會職業需要，展示課程的系統性、完整性、時代性、適應性，讓學生科學地、輕松地掌握知識。
(三)教學考核評價機制上尚欠合理
目前高職學校普遍對《機械設計基礎》這門課程的教學效果評價仍然采用單一的評價方式。基本以學生對本課程學習的書面答卷的方式進行。這種方式易導致學生在學習過程中片面地追求卷面分數，凡與本課程考試有關的內容就比較重視;凡與本課程考試關系不大的內容就不重視，甚至連看都不看。易使學生產生平時不認真，考試抓突擊;死記硬背一些概念、原理，蒙混過關，考完就忘記的弊端。
三、基于互聯網+理念的高職《機械設計基礎》課程教學改革
(一)課程教學改革思路
在這個高速發展的信息時代，如何適應時展，探索出一套全新的教學模式，真正以學生為核心，讓傳統教育煥發出新的活力，是高職課程教學改革的關鍵。緊跟現代職業教育發展方向，研究目前高職《機械設計基礎》課程教學改革中存在的問題，結合最新的互聯網+理念，利用手機APP、微信、QQ、微博等信息技術，進行課程知識解構，開發整合素材，搭建互聯網+理念的課程內容體系，探索互聯網+理念的高職《機械設計基礎》課程教學新模式，調整課堂教學流程，制定新的課程考核評價體系。建立試點班級，對全新的《機械設計基礎》課程教學模式進行驗證，使得教師和學生都能適應新的角色。
(二)課程教學改革步驟
現今入學的高職學生都為90后，他們的生活和學習方式對傳統的教學方式充滿了挑戰性，對所有學習《機械設計基礎》課程的高職學生進行問卷調查，對專業課教師進行相關內容的訪談。
利用spss軟件，統計分析問卷調查及訪談結果，分析總結課程教學現狀及相關問題，針對問題進行解析，確定課程教學改革原則與對策。
利用MindManager軟件進行頭腦風暴，結合機械相關專業崗位群的特點，簡化和突出《機械設計基礎》的核心知識點，重新構建課程內容體系。
利用課程專業教師聯盟，共同研討開發多媒體素材，真正以學生為核心，探索適應高職學生培養的教學方法和手段，創新學生技能考核評價標準。
機械概念設計范文3
1、例題設計要重視教材開發。教材是眾多數學家、數學教育家集體智慧的結晶，具有很強的權威性和指導性，但教材中的概念、公式、定理等多數都是以具有較強的抽象性、概括性的“學術形態”知識呈現出來，在教學中我們須鉆研透教材，吃透教材中的概念、公式、定理等，并將其轉化為易于學生理解的“教育形態”知識，挖掘、開發出其潛在教學功能.
2、例題設計要注重循序漸進。一道例題能否激發學生的興趣，讓學生積極的參與，首先取決于提出的問題能否引起學生的認識沖突、能否引起學生思想上的共鳴.每一個問題都應建立在學生已有的認識基礎上，并為他們留出思考的余地.俗話說：溫故而知新.學過的知識需要不斷地加以應用和鞏固，學習新知識時更要注意與舊知識進行呼應和比較.如：
案例5 在學習了“幾何概型”概念及計算公式之后，為了突出古典概型與幾何概型的比較與選擇，可以設計如下例題：
題1 已知x.y∈[0.6]且x.y∈N，求事件“x-y≥3”的概率.
題2 已知x.y∈[0.6]且x.y∈R，求事件“x-y≥3”的概率.
此例題的設計重在突出新舊知識之間的聯系與差別，前后呼應、循序漸進，突出了從古典概型到幾何概型，是從有限到無限的延伸，原來枯燥的講解說教被題目中這一字改動，盡在不言中了.
3.例題設計要聚焦概念核心。例題的設計要有助于概念理解，有助于概念應用，應把設計的著力點聚集在概念的核心上.通過例題的解決，達到幫助學生理解概念的本質目的.如：
案例6 講完函數概念后可以選擇這樣的例題來幫助學生深化概念：題1 表1中的數據是同學們在做水龍頭驗時收集的.量杯的最大容量是100毫升.
（1）如果繼續試驗，多少秒后量杯里的水會滿而溢出？
（2）這是一次函數嗎？請解釋.
機械概念設計范文4
Abstract: With the progress of society and rapid economic development, automation technology is also developing, the position of automation technology in the mechanical field is very important and its function can not be ignored. Therefore, the author believes that mechanical design should be research combining with automation technology; this article discusses the application of automation technology in mechanical design.
關鍵詞：自動化技術；機械設計；應用；淺談
Key words: automation technology; mechanical design; applications; discussion
中圖分類號：TP29 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2011）12-0275-01
0 引言
社會的不斷進步和變革為機械制造工業帶來了很好的發展機會，在處處機械化的今天，機械制造工業得到了很好的發展，機械自動化，主要指在機械制造業中應用自動化技術，實現加工對象的連續自動生產，實現優化有效的自動生產過程，加快生產投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發展，是機械制造業技術改造、技術進步的主要手段和技術發展的主要方向。機械自動化的技術水準，不僅影響整個機械制造業的發展，而且對國民經濟各部門的技術進步有很大的直接影響。在機械制造行業中，機械設計是機械制造的關鍵環節，將機械設計與自動化技術結合起來研究，可以更好的為機械制造服務。所以，筆者就自動化技術在機械設計中的應用進行淺談。
1 自動化技術在機械設計中的應用
提高產品的創新設計能力，是關系到企業乃至國家生存與發展的戰略性問題。美國工程設計委員會在制定2005~2030年工程設計優先資助領域時，將創新設計作為三個重點資助方向之一，并認為創新設計是關系到未來美國企業核心競爭能力、增加就業機會的戰略性間題。另一方面，個性化發展趨勢和快速多變的市場.要求企業能夠準確地把握市場脈搏，有能力在第一時間內開發出能夠滿足市場需求的產品，從而贏得豐厚的利潤。因此，產品開發的快速創新能力是決定未來企業生存的關鍵，而創新性和快速性將是21世紀工程設計學科的重要發展前沿方向。產品的概念設計階段，即產品的原理方案設計階段，是決定產品創新性的主要環節。為了得到具有新穎性的設計，必須從不同的思維角度出發.得到同一問題的一系列解，組成解空問。通過分析比較，在解空間中選取那些新穎性和創新性突出的設計方案。只有適應市場需求，具有竟爭力的設計方案才具有價值.才能成為特定市場需求和特定生產條件下最具有創新性的、可行的設計方案。因此，產品的創新設計不單純追求問題的一個解，而是在于獲得現有物質條件下的最其有創新性、新穎性、最具有競爭能力的產品。
產品的概念設計涉及到人腦的創新思維問題，是形象思維和抽象思維綜合運用的結果。受人類專家知識和創新思維的局限性.人類專家的創新具有隨機性，不能保證在特定的時間內給出具有創新性的設計方案。因此，要人類專家在第一時間快速地拿出能夠滿足市場需求的產品是困難的和不現實的。因此，基于計算機化的產品創新設計技術是實現產品快速創新的唯一可行的方法。
從廣義機構學角度來講，任何含機、電、液、控制等的機電一體化系統，都可以視為山機、電、液、控制組成的廣義傳動機構與廣義傳動機構載體兩部分組成。機電一體化系統的方案創新，關鍵在于廣義機構的創新。為此，本文提出了一種基于二維平臺的復雜機械系統創新設計及其自動化方法，重點解決兩個關鍵問題:概念設計方案的創新性與概念設計方案虛擬樣機自動表達。
2 機械設計與自動化體系
基于三維平臺的復雜機械系統創新設計及其自動化系統的組成。主要包括:兩種具有較強的獲得創新性設計方案的能力的、適合于復雜機械系統方案創新設計的計算機化方法；直接支持產品設計方案的三維虛擬樣機裝配與仿真的自動化建模過程，能自動化地對創成的復雜機械系統符號方案進行建模、裝配、仿真。方案設計的創新性和產品開發過程的快速性是該體系的兩個顯著特點。
在概念設計階段，系統提供了兩種計算機輔助創新設計方法：基于設計規則的創新設計方法和改良的功能分解與重組創新設計方法。由這兩種方法產生的設計方案最后都以符號方案的形式給出。對于概念設計階段產生的用符號表達的設計方案，將被自動化地分解為基本機構及其連接關系。對于識別出的基本機構，可以采用基于基本機構的運動分析方法，得到基本機構內部各構件的平面運動分析數據。為了提高產品開發的速度，在基本機構的結構設計時，采用了面向對象的技術。通過對三維平臺的二次開發，采用特征控制參數、數據庫驅動等措施，實現了用少量特征控制參數驅動整體基木機構的三維造型設計過程.解決了基本機構的快速虛擬建模問題。
為了提高產品的運動剛度和適應工業美學設計的要求，根據基本機構占據的空問，以及基本機構之問的連接關系，通過最優布局算法，確定每一基本機構在空間的位置.使復雜機械系統在空間所占的總體空間最小。根據基本機構的布局結果與運動分析數據，借助于"后臺預置"裝配方法，將基本機構的三維虛擬模型放置到特定的布局空間。連續變換馭動構件的位置，便可以得到概念設計符號方案對應的復雜機械系統的只維虛擬樣機。
流程概念設計階段得到的符號方案將自動化生成與其對應的二維虛擬樣機并進行虛擬仿真。這樣，就可以將產品方案的評價由概念設計階段的價值評價，推進到虛擬樣機階段的定量行為評價，使在三維虛擬樣機層面上從眾多的設計方案中快速地遴選出具有創新性、性能優良的設計方案成為可能。因此，利用復雜機械系統創新設計及其自動化體系，不僅提高了產品的開發速度，而且也提高了產品的創新性與新穎性。
總之，我國機械制造業發展應用自動化技術，不但要起點高，瞄準世界先進水準，而且必須包括各種靈活的低成本、見效快的自動化技術，堅持提高與普及相結合的方針，我國的機械自動化技術發展應用才能健康地走上高速度、高質量和高效益之路。
參考文獻：
[1]汪建華.機械設計制造及自動化專業生產實習改革與實踐[J].長江大學學報：社會科學版，2008（12）.
機械概念設計范文5
對信息進行處理的過程就是設計，它也是一個加工知識的過程。設計活動展現出人類特有的智能行為，機械設計也一樣。千百年來，人們完成設計都是依靠智能的構思和手上操作，只是近期電子計算機技術的飛速發展促使人們在實施機械設計時更加廣泛地運用計算機智能技術完成輔助設計。這也就是我們常說的CAD，主要是加快了機械設計中人們對于圖形的處理速度及計算數值的效率。機械設計智能化需要將設計理論跟智能工程結合在一起，并以自動化智能工程為基礎，進一步建立更能反映出人們智能水平及自動化程度的機械設計理論、技術，促使機械設計自動化能夠更好地詮釋設計活動，最終提升機械設計的自動化程度。在機械的設計理論和設計技術方面，我們應當重點研究設計過程中人的思維規律及信息流。因此，機械概念設計智能化的實現也是提升機械設計自動化程度要繼續解決的熱點問題和難點問題。
2培養自動化復合人才
要想發展并推廣應用各種新的機械設計自動化技術，就需要持續引進一系列的新概念、新理論及新技術，不斷將傳統機械設計制造當中的某些設計觀念及技術進行升級甚至是替換，這就需要我們培養出一大批兼具技術素質及研究理論的優秀復合型工作人才。機械設計朝著自動化方向發展的速度越來越快，機械制造業也將更加依賴科學技術及知識。這種全新的自動化設計模式對于工作人員的經驗、技藝等的要求將越來越低，更多地是需要他們提高自身的自動化設計知識及技能。技術人員跟一線工作人員之間的界限將越來越模糊，直至消失，因而機械設計制造工人應當擁有高層次的管理能力及技術人員的知識結構。所以，機械設計及制造企業應當加快培養出更多的復合型人才，并充分發揮出人才資源的優勢，大力推廣應用自動化設計技術，最終達到提高機械設計自動化程度的目的。
3全面創新自動化技術
當前，我們正處于經濟時代，不僅僅是經濟在飛速發展，技術的發展也日新月異。從當下我國的國情來看，發展機械設計自動化技術是一個由簡單到復雜、從低級到高級、逐漸完善的過程。然而這一過程所面臨的不僅是時間問題，更重要的是技術創新問題［2］。機械設計制造在選擇使用自動化技術后，其生產方才可以改變傳統的機械化模式，逐漸過渡為機械控制自動化模式，最終實現計算機控制自動化。只有先以單個部門自動化的實現為基礎，才能逐漸達到全行業的設計自動化，最終實現機械設計過程的全面自動化。從目前我國機械設計自動化的具體程度來看，中國機械設計自動化程度跟國外相比還存在很大的差距。所以，我們應當積極以國外先進的自動化技術發展進程為參考，不斷追求創新，致力于我國機械設計自動化現狀全面開發新技術，盡量少走發展的彎路，大大提升我國機械設計自動化程度，爭取盡早與國際機械設計自動化接軌。
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機械概念設計范文6
1.1機電系統的內涵機電系統,也是機電一體化系統,它一般是指幾厘米以下,甚至更加小尺寸的小型裝置,主要由傳感順、執行器,以及微能源等組成,實際上是一個相對獨立的智能系統,在電子和機械等各個領域有著非常廣泛的應用。對于機電系統的具體內涵,其實有很多不同版本的理解,有的認為,機電系統是一種將機械設備、電子裝置和各種軟件等有機結合而組成的應用系統;有的認為,機電系統是一種主要由計算機信息網絡協調并控制的,以此來實現機械力、運動和能量流等多動力學任務,同時,將機械和機電的各個部件相聯系的系統;有的認為,機電系統是一種將多種不同技術,比如,機械電工、電子光學等組合而成的系統。而在我國普遍將機電系統定義為是機電一體化技術(包括精密機械技術、伺服傳動技術、傳感檢測技術、信息處理技術、自動控制技術,以及系統總體技術)與機電一體化產品的合稱。
1.2概念設計的內涵眾所周知,產品設計是一項非常復雜的工作,就其具體的過程而言,雖然國際上有諸多論述,眾說紛紜,但是無論是哪一種說法,得出的總結就是產品設計涉及到兩個重要的設計階段,也就是概念設計與詳細設計。而概念設計的內涵主要包括這樣幾個方面:首先,功能創新;其次,功能分析和功能結構圖設計;再者,工作原理解的搜索和確定;最后,功能載體方案構思和決策。因此,概念設計在產品設計的整個過程中占據著重要地位,發揮著不可替代的作用,如果概念設計做好了,產品設計的整體水平才能達到一定的高度。此外,機電系統的概念設計運用到多個學科范疇的知識,其體現了設計的高度藝術性、創新性,以及綜合性。
2機電系統概念設計技術的應用特點
2.1創新性我國一直致力于建設創新型國家,培養創新型高新技術人才,對于“創新”一詞的高度重視是當今社會的必然要求,而對于機電系統概念設計技術而言,創新性更是機電系統概念設計技術的精髓和靈魂,如果要適應時展的要求,滿足用戶對機電產品的日益增長的要求,就要很好地體現機電系統概念設計技術的創新性特點,只有不斷地對機電系統進行創新的概念設計,才能夠打造出能夠讓機電產品的用戶感到滿意并且適用的新產品。因為機電系統本身就是一個相對比較繁雜的綜合性系統,所以,機電系統概念設計技術上所體現出來的創新可以是不同層面的,比如,機電系統的結構的完善和更換等等。無論是哪個方面的創新,都直接對機電系統的整體的創新有很大的影響。因此,機電系統概念設計技術的創新性特點是不可忽視的。
2.2多樣性除了創新性的特點以外,機電系統概念設計的另一個比較重要的特點就是它所體現出來的多樣性。無論是機電系統概念設計的手段的多種多樣,還是機電系統概念設計的設計方案的豐富多樣,都在一定程度上反映了機電系統概念設計在市場需求、工作原理,以及產品形態等多個方面的多樣化。不但布局不同會體現多樣化,而且設計思路不同也會加強多樣化的顯現。
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