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機械設計論文范文1

1.1機械設計初期計劃設計

對于機械設計而言，其初期計劃設計是非常重要的，并且會在很大程度上直接影響機械設計的成果和性能。為此，應對機械設計初期計劃設計進行分析。從內容上來分析，機械設計的初期計劃設計，比較類似于計算機軟件設計分析的內容，具體工作主要分為以下幾個方面：第一，機械設計在開始工作之前必須對大量的數據和信息進行搜集，并且在整理后開展深入分析，選擇有價值的數據和信息，為機械設計工作提供必要的參考。機械設計在精度上的要求很高，不能草率的決定如何設計，需要根據實際的需求以及技術方面的標準來開展設計工作。第二，設計人員必須充分掌握好設計的器具所具備的功能與性質。現階段的發展已經進入到了高度的自動化階段，機械設計工作基本上都是通過不同的器具來完成的。因此，器具的功能和性質直接決定了機械設計的成果和應用方向，該項工作在未來的發展中必須得到充分的重視。

1.2機械設計的設計方案

相對而言，機械設計在具體的工作當中都是按照相應的方案來進行的。目前，機械設計方案被認為是設計工作中的核心部分，能夠在客觀上和主觀上對機械設計的質量和水平產生極大的影響。方案設計的工作必須保證貼合實際，過于理論化只會導致非常嚴重的后果。本文認為，機械設計的設計方案應從以下幾個方面出發：第一，機械設計方案必須滿足機器本身的性能和功能要求。機械設計從細小的零部件一直到較大的操作設備都要按照設計方案來執行。但是，方案在設計的過程中應保證其符合機器本身的功能和性能，要具有較高的匹配度，否則無法完成較多的工作。第二，機械設計方案在實際的設計當中必須充分考慮到檢驗者本身的因素。以目前的情況來看，檢驗者屬于主觀上的因素，其是否掌握機器的開發、是否能夠創新、是否具有較高的認知，都將影響機械設計方案的有效性，從而間接的影響后續的工作。

1.3機械設計的主要技術設計

隨著機械設計的重視程度不斷提升，很多地區都在機械設計的主要技術方面投入了大量的時間和精力，力求能夠在客觀上研究出更高的技術成果。但是，機械設計的限制性條件較多，理論化的成果多數情況僅適用于學術研究，未來的設計技術還是應該在實踐工作中進行較大的努力。從現有的工作來看，機械設計的主要技術設計過程中，對于主要技術層面這一要素具有非常高的要求。本文認為，在機械設計的主要技術設計階段，應達到以下兩方面的要求：第一，設計人員必須對設計圖紙信息進行反復的核對，尤其是一些重要的信息和數據，應認真對待圖紙的各種數據計算，從多方面來完成總圖與部分圖的對比分析，將最終的數據進行有效的整理。機械設計的主要設計技術，從客觀的角度來分析就是對各種數據和信息不斷加深的過程，提高精度的同時保證機械設計的質量和性能不受到影響。第二，機械設計主要技術的每一個環節都要進行審慎的比對和分析，保證階段性的工作成果。社會雖然對機械設計的需求較大，但在要求方面絲毫沒有減弱。設計人員在執行技術的時候應保證不出現任何類型的疏漏，必要時應進行反復的校對。由此可見，機械設計主要技術在目前的發展中還有很大的提升空間，且值得研究的部分較多。

2我國機械制造的技術

2.1我國先進機械制造技術的特點

近年來，我國科學技術快速發展，先進的機械制造技術在機械制造中得到廣泛應用，技術與設備都要進行不斷更新，在原有優秀技術的基礎上，運用先進技術作為發展的基礎，滿足當今市場競爭的要求，增強市場競爭力。另一方面，先進的機械制造技術能夠有效提升機械產品的性能與功能。由此可見，我國先進機械制造技術的特點還是比較突出的，且在經濟效益和社會效益上獲得了較大的提升。結合以往的工作經驗和當下的工作標準，我國先進機械制造技術的特點主要集中在以下幾個方面：第一，技術的精度不斷提升。目前的零部件機械制造獲得了廣泛的重視，零部件的精度和性能都有所提升，促使我國的機械制造技術更上一層樓。第二，面對社會的強大需求，我國先進機械制造技術的體系不斷健全，在很多方面都獲得了突出的成就，告別冗雜操作的同時，還實現了工作量的降低、工作效率的提升，這是值得肯定的。

2.2我國機械制造技術的發展方向

機械制造技術的發展是一個不斷深化的過程，單純在精度上或者是質量上要求提升，并不是最終的訴求。應用機械制造技術的目的在于為社會提供所需要的產品，促進生產生活的快速發展，減少各種問題的出現。因此，明確機械制造技術的發展方向是非常重要的。根據發展方向，結合當下的工作成果，努力地朝著目標努力，才是今后需要做的事情。本文認為，我國機械制造技術的發展方向應在以下幾個方面來展開：第一，機械制造的管理。健全規范的計算機管理制度是我國的機械制造技術發展方向之一，因此，我國機械制造業應該加強對機械制造技術的計算機管理。第二，機械制造的設計。現代的機械產品的設計要求更加傾向于智能化，如CAD設計軟件以及虛擬的設計技術對需要設計的機械產品進行模擬設計，并能夠通過多媒體等對產品的性能、結構等進行模擬演示。

3結語

機械設計論文范文2

機械制造工藝是滿足產品設計要求、保證產品質量、節約成本、縮減能耗的有效手段，它指導著企業的生產準備、計劃調度、生產加工、質量檢測等工作，它為產品更新、技術升級、增加經濟效益提供了重要保障。其中，工藝流程在產品質量、企業經濟效益和競爭實力中發揮著重要的作用，直接指導著產品或者零件的制造過程。

1.1生產和工藝過程

機械制造工藝中的生產過程具體是指制造機械時，將原材料或者半成品制作成產品的過程，主要包含生產技術的前期準備，原材料與半成品的運輸、保管，零部件與產品的裝配、調試和檢驗等。工藝過程隸屬于生產過程，它是指改變零部件與產品尺寸大小、外形、性質、相對位置關系的生產操作過程，例如，毛坯制造、機械加工等。其中，工藝過程涵蓋了機械加工工藝過程，它具體是指采用機械加工方法改變毛坯的外形、尺寸大小以及表面質量，將其變成產品零部件的過程，此過程通常由一個或者多個加工工序構成，主要包含安裝、工位、公步和走刀這四道工序。

1.2零件裝夾

正式生產零件之前，應將其安放在基床或者夾具等位置，此步工序為固定位置，為進一步保障位置的準確性，應對其進行穩固，此步工序為夾緊，固定位置和夾緊統稱為裝夾。機械生產技術中零件裝夾的科學性嚴重影響著零件的生產品質，同時直接影響著產品的生產速度、生產成本和安全性。通常包含直線、劃線找正式和用夾具裝夾式這三種零件裝夾模式。

1.3定位

為切實保證零件的精確度，應做好零件的定位作業。定位時，首先嚴格依照加工工件的具體情況合理選擇定位基準，本文中的基準是指點、線、面，且能夠在明確工件和加工工具之間具置關系中發揮作用，依照所發揮作用和應用場所的不同，將基準劃分成設計基準和工藝基準，其中工藝基準依照不同的分類標準，又將其細分為工序基準、定位基準、檢測基準和裝配基準。

1.4加工精確度

加工精確度是機械制造工藝中的關鍵，其直接決定著產品的使用性能，依照不同的要求，可將其劃分成尺寸大小精確度、外形精確度、位置精確度和表面質量精確度。在具體的機械加工過程中，為獲得準確的尺寸大小精度，主要采用試切法、調整法；為獲得準確的外形精確度可以采用軌跡法、成形法。

2合理化的機械設計措施

2.1提升加工精確度的措施

在機械設計過程中不可避免地存在誤差，只有深入分析研究產生不同誤差的具體原因，采取有效的預防措施，方能減少誤差的出現，進而提升工件的加工精確度。若想提升零件的加工精確度可以改進所用夾具，也可以改造測量工具；若想有效控制誤差，則應全面認真分析加工誤差，找到產生誤差的具體原因，通常系統應力、受熱變形、刀具磨損等都會引發誤差，依照具體的原因采取針對性的解決對策。

2.2提高設計標準化的措施

標準化是機械設計的主要發展方向，借助統一的標準，保證機械零件尺寸大小、規格型號、性能和結構的統一，這有助于產品質量的提高，還能夠顯著降低生產成本。因此，在進行機械設計時應注重產品零件標準化水平的提高，進而提升產品的設計水平，強化機械產品的競爭實力。

2.3改善零件加工表面質量的措施

零件加工表面質量是指機械加工后零件表面的微觀不平度，其質量直接影響著產品零件的使用性能、可靠性和使用壽命。為改善零件加工表面的質量，可以采用以下措施：首先，合理選擇刀具，盡量依據加工件的屬性選取刀尖圓弧半徑相對較大、副偏角度較小或者適當的修光刃，進而縮減加工零件表面的不平度；其次，科學選擇切削條件。若想獲得理想的加工零件表面質量，應嚴格依據不同的材料選擇恰當的切削速度，另外，還可以使用高效切削液；最后，降低表面層的形變程度，可以同時采用多種方法。3.4強化綠色制造的措施綠色制造理念的引入能夠有效增加機械設計的成功幾率，因此，引入了綠色制造理念的機械制造工藝與原有的制造工藝相比存在一定的差距，它強調對環境的保護，同時在此基礎上實現經濟效益的最大化。為強化綠色制造，應全面考慮產品的綠色開發，減小其生產使用過程中對環境的污染程度，首先應保證機械建模過程中的綠色設計，借助系統化的設計方法，選取綠色環保型原材料，還應考慮產品的回收和循環利用情況。

3結語

機械設計論文范文3

關鍵詞：機械設計；課程群組；優化；改革

21世紀科學技術的發展突飛猛進，對專業技術人員綜合素質水平的要求越來越高。為更好地適應經濟快速發展對專業技術的需求，在高等教育領域，我國已普遍掀起了與學科專業結構調整相適應的課程體系改革。教學中不僅應該加強人文教育、理想信念教育，也應該更加注重學生的學習能力、職業技能實踐能力和創新能力的培養。因此，不斷將新的科學教育研究成果吸收到專業建設中來，立足院校辦學特色，對傳統的課程設置合理地進行群組優化，探索、選擇滿足現代社會發展需求的復合型綜合人才培養的教學方法，有著極其重要的現實意義。我院對傳統的機械設計課程教學進行了改革與實踐，對高等工科院校機械類專業建設進行了有益的探索。

機械類（對口）專業機械設計課程群組的構成及現狀

教學型本科院校中承辦的高職類生源的本科教育以“高級應用型技術人才”為培養目標，緊密地依靠市場需求設置專業，面向生產、管理和服務的第一線，突出實踐能力的職業本色。在傳統的機械類專業課程設置中，機械設計課程群組由金屬工藝學、畫法幾何與機械制圖、機械原理、機械設計、公差與配合等課程組成，各部分內容追求學科體系的完整性，相互獨立，不可避免地出現了內容交叉、知識點銜接不緊密等問題。鑒于課程知識需求，教師對知識點滯后部分的處理，大多采取蜻蜓點水式的介紹，致使高職類生源學生感覺內容繁冗、思路不連貫、理解不透徹，學習效果較差。在機械類專業主干學科機械原理、機械設計課程教學過程中，普遍存在著“重局部、輕綜合，重理論、輕實踐”的現象。機械設計課程作為機械零件結構設計和強度、剛度設計的綜合學科，緊密地與機械制圖、公差與配合等課程相聯系。由于課程傳統框架的制約和授課學時的限制，課程的改革只能是局部的，往往造成機械設計實訓環節內容單一，涉及諸多交叉課程綜合知識的運用問題暴露無遺，尤其突出的是與精度設計內容有關的知識運用，學生只是一味地照抄照搬，缺乏獨立思考、綜合分析問題和解決問題的能力，在機械設計課程設計作品中幾乎看不到機器整體協調性較強的精度設計思想和工程設計創新意識，達不到設計目的，更沒有余力充分利用計算機軟、硬件來提高設計能力和效率，使機械設計教學處于進退兩難的境地。

在強調個性發揮、提高職業技能的人才目標發展趨勢下，在課時不斷壓縮的現實條件下，要保證良好的教學效果，選擇先進的教學方法和手段，對傳統課程體系和教學內容進行整合，不斷探索、研究新的教學改革思想與對策已勢在必行。

課程群組優化改革的探討

（一）課程改革優化的原則

本課程群組的改革，適應國家的教育政策，符合我院教學型大學的定位與發展規劃，適應機械設計制造及其自動化（對口）專業面向環渤海及京津唐地區工業經濟快速發展的需求，滿足本專業培養目標要求。

本專業機械設計課程群組優化側重《機械設計》及《公差與配合》課程整合研究，使理論與實踐相互滲透，突破人為的基礎課、技術基礎課和專業課設置模式，更加強調知識點的內在銜接與聯系，在保證教學大綱實施的可行性與科學性的同時，達到促進學生知識、能力、素質協調發展的目的，真正培養出本科層次的專業對口的應用型人才。

以學生為主體，注重教學法研究，激發學生創新意識與競爭意識，不斷豐富教學改革成果，提高學生解決實際問題的能力。

（二）課程群組優化思想

機械設計課程群組優化,即以機械設計制造及其自動化（對口）專業指導性教學計劃中有關機械設計的核心內容為線索，以機器中典型零部件為載體，從零部件功能要求出發，著重研究《機械設計》及《公差與配合》課程的教學大綱，打破課程內容界線，重新精煉課程群組交叉內容，、確定各章節的教學時數與順序，采用著名的“綱要信號網絡法”，把典型零部件的運動設計、結構設計、強度設計、剛度設計及精度設計作為綱要，具體設計方法為信號，將《機械設計》課程的圖表、系數、符號、公式及《公差與配合》課程的幾何量（尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等參數）公差與檢測內容按圖索驥，建立機械設計信息圖庫，充分發揮多媒體聲像并茂的立體演示環境，及時與學生進行信息交流，在保證教學內容連貫的同時，加強了教學重點，彰顯了機械設計知識的綜合性與整體性。在我院，該課程體系的教學以“一級直齒圓柱齒輪減速器”的設計為例，在編寫電子教案的基礎上，進一步優化了該課程群組的實驗環節，采用了三坐標測量機等先進實驗教學設備和手段，增加了開放式、設計式實驗學時，精選課程群組綜合習題作為訓練，使“作業”成為減速器設計的一個環節，作業內容深入且前后連貫、呼應。通過教學改革，課堂上完成機器設計中技術設計階段的全部學習任務。在進入《機械設計》課程設計中，即可進入現場調研環節，搜集資料，確定小型機器設計題目及技改項目，又可結合人機工程、綠色環保設計等理念，采用優化設計方法，運用AutoCAD及Pro/E等繪圖軟件進行復雜機器設計和創新設計，使傳統設計方法不是創新設計的瓶頸而成為階梯，為該專業《數控技術》、《制造技術基礎》等后續課程的工程實踐環節及畢業設計打下堅實基礎，充實學生的職業技術能力。

（三）實現優化改革的方法與手段

教學是在教師指導下學生主動掌握知識、技能，發展思維的實踐活動。教學方法是教法與學法的統一。但實際工作中，教學改革更多地注重教法研究和應用，在學生如何學習，如何引導學生學習方面探討較少，甚至存在沒有必要對大學生進行學習方法教育的傾向。前蘇聯教育家贊柯夫說：“教學法一旦觸及學生的情緒和意志領域，觸及學生的精神需要，這種方法就能發揮高度有效的作用。”由此可見，教學法同樣是教改成敗的關鍵。在我院機械類（對口）專業機械設計課程群組教學中，針對高職生源理論基礎薄弱，學習主動性、積極性較差的實際情況，教師采用了啟發、引導式教學方法，精心設計，更多地給學生提供機械設計知識的“綱要信號網絡”，充分運用多媒體設備和優秀的課件，向學生提供聲像并茂的活躍課堂，增大信息量和專業技術前沿知識，激發學生的學習興趣和渴求知識的熱情。同時，采取將學生帶到實習基地現場講解、學生親自動手進行拆裝實驗、結合實驗加以理論指導等方式，引導、幫助學生主動迎合市場經濟對職業技能的高標準要求。超級秘書網

課程改革實踐效果

課程群組優化以培養學生具有“應用型高級人才”的職業技能為目標，牢牢地把握了工程設計的主線，通過此次整合、優化，徹底打破了兩課程間的界線，使機械設計內容體系銜接得更加緊湊、順暢。學生開始接觸專業就了解了科學、嚴謹的設計思想。教師在授課過程中充實了與精度有關的加工方法、加工工藝等“一體化”的內容，在設計過程中，學生基于對精度設計作用的較高認識，對每一個精度指標的理解與選擇，必然會達到“學有所用”的要求。在學生掌握了堅實的設計知識基礎上，教師可采用更加先進的設計方法和手段，幫助學生全面提高動手能力。本課程群組的優化改革在我院03機制（對口）本科專業教學實踐中，取得了明顯的教學效果。教改前，在機械設計任務方面，各設計小組設計題目大方向基本是相同，一般只是設計參數不同；課程優化改革后，有關機械設計的技術設計知識使學生在課堂教學中就接受了全面的訓練，因此，各設計小組的設計任務結合了學生的興趣點和學生的專業特長，實現了更加靈活、多樣的個性化設計方案。有的設計題目結合現場實例，充分運用了計算機技術和軟件技術的優勢，彰顯了現代優化設計方法與理論在機械設計中的重要作用。在學生成績方面，與往屆學生的機械設計成績對比后發現：優化改革前學生學習《公差與配合》課程的成績與《機械設計》課程設計成績不掛鉤，在進行機械設計課程設計時，大部分學生不愿意再深究公差與配合知識在設計運用中的深層次問題，造成了機械設計實踐環節“重過程，輕成果”的現象，學生設計成績徘徊在“中”和“及格”者居多，而03機制（對口）本科學生成績整體在“良好”水平。另一方面，隨著素質教育在大學教育中的倡導與實施，學生的機械設計作品可以參加有關部門組織的競賽活動，取得本科人才培養目標中要求的“素質學分”的同時，其實踐能力得到了極大的鍛煉與培養，增強了學生的職業競爭力。此外，對機械類其他專業的課程建設起到了積極的推動作用。

參考文獻：

[1]龐振基，黃其圣，等.精密機械設計[M].北京：機械工業出版社，2005.

機械設計論文范文4

與常規機械相比，一次性機械的主要特點如下。(1)使用條件：通常常規機械需長期可靠的使用和循環使用，余量都留的較大，故體積、重量大，材料優良；而一次性機械使用時間短，是有限壽命里的特殊情況，只使用一次，只要保證在特定時間內完成功能即可，無須留太大的余量，因此體積小、重量輕。(2)失效形式：常規機械多由于疲勞、磨損而失效[10]，其中，常規機械的疲勞多為低應力高周疲勞。在實際設計中，一般認為導致高周疲勞的載荷狀態為正常工況，因此，本文接下來所說的疲勞破壞指高周疲勞破壞。一次性機械主要考慮傳遞動力，不至于受力折斷即可，因而設計時要保證動靜強度和剛度。(3)設計方法：常規機械設計理論已經很成熟，而一次性機械還沒有一個成熟的可遵循的理論。一次性機械的使用壽命很短，不會發生疲勞、磨損、腐蝕等由于長時間工作而引起的失效。疲勞破壞是多次反復載荷作用下產生的破壞，它不是短期內發生的，當交變應力遠小于靜強度極限，甚至小于屈服強度時，疲勞破壞也可能發生。所以在常規機械的設計中，為了預防疲勞，許用應力的選取遠小于靜強度極限和屈服強度。一次性機械的工作壽命很短，在發生疲勞破壞之前就完成了工作，所以只要保證其在使用中不致受力破壞即可。靜力破壞是一次最大載荷作用下的破壞，當靜應力小于屈服強度或強度極限時，靜力破壞就不會發生。對于一次性機械，設計過程中不考慮疲勞等因素，可以去除這些余量，根據靜強度要求進行設計，最大限度地減小機械結構的體積和重量。

2箭用舵機關鍵零件的強度設計

電動舵機是由電動機驅動的用于航行器方向控制的機構。而箭用電動舵機是用在火箭上的航向控制機構，會隨著火箭發射完成而自毀。由于火箭空間結構對舵機體積的限制，目前普遍采用小體積高速直流伺服電動機驅動，再配以大減速比的減速裝置以輸出大轉矩低速角位移運動的技術方案。在選定驅動電動機后，最主要的工作就是舵機減速裝置的設計，需要注意的是，以額定輸出轉矩為設計目標，按常規的機械減速器設計方法，一般在體積上達不到箭用舵機特殊的尺寸要求。

2.1傳動方案和總體結構

電動舵機的結構需要盡量簡單、緊湊，需要結構簡單，體積小、重量輕，且傳動效率高、承載能力大的大速比傳動形式，所以采用了一對錐齒輪副和諧波齒輪傳動的傳動方案。

2.2錐齒輪的設計

齒輪材料分別為：小錐齒輪選用45鋼，調質處理；大錐齒輪選用45鋼，正火處理。小齒輪傳遞轉矩：T=0.2303N•m。小錐齒輪齒數z1=22；大錐齒齒數z2=66。齒輪的失效形式主要有齒面疲勞點蝕和齒根疲勞折斷，為防止其發生，傳統設計方法多采用齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度進行設計校核。如果按齒面接觸疲勞強度計算的齒輪模數結果為m=0.6mm，按齒根彎曲疲勞強度計算的結果為m=0.5mm。舵機減速機構中的齒輪在發生疲勞點蝕或者疲勞折斷之前就完成了特定的工作。因此可不予考慮疲勞強度計算，只能按照靜強度條件計算其過載折斷時的模數，即只是校核輪齒能不能承載那么大的彎矩。把齒輪的輪齒看作懸臂梁(圖2)，一般情況，梁的橫截面上同時存在正應力和切應力，由于切應力比彎曲應力小得多，可忽略不計，故僅按齒根危險截面的彎曲應力進行計算。

2.3柔輪的設計

材料：柔輪選用40CrNiMoA其硬度為32～36HRC。按齒面耐磨計算柔輪模數為m=0.2mm。普通齒輪傳動一般只有1～2對齒參與嚙合，而諧波齒輪同時參與嚙合的齒對數很多，可達到總齒數的30％左右，因此不存在單對齒嚙合情況。這樣載荷作用點便只有一種情況，即作用于輪齒的齒頂，并且力應由嚙合齒均分。

3箭用舵機性能測試

本文基于一次性機械零件設計理念，得到的一次性使用的諧波減速器照片見圖1。其中主要部件直筒柔輪的設計參數見表1。本次試驗總共加工了4套諧波減速器。受研究條件和時間限制，諧波減速器中除柔輪是按照一次性機械零件設計理念進行設計外，其他部件仍然采用標準的常規機械零件或按照傳統，如薄壁軸承等。圖1中所示的箭用舵機減速器在圖3所示的測試裝置上進行性能測試。該測試裝置的加載采用板彈簧，屬于被動加載，但加載精度較高，箭用舵機減速器需要與直流伺服電動機、旋轉電位計等其他部件安裝組成舵機系統，然后進行測試，該測試裝置能夠一次性完成8套舵機系統的測試。本文對箭用舵機減速器進行試驗測試，主要測試所設計產品在最大載荷下的壽命，具體測試方法為：將箭用舵機系統安裝在測試臺上，并確定機械零位和電氣零位后，通過直流電動機控制器控制直流電動機旋轉，由于板彈簧提供的負載轉矩與諧波減速器的轉角有關，根據板彈簧的剛度，計算得到負載轉矩達到80N•m時的旋轉角約為60°，旋轉角通過舵機系統的旋轉電位計測試并反饋給控制端，當旋轉角達到60°后，認為完成一次加載。然后將舵機系統回復到零位，反向再加載直至旋轉角達到60°，完成第二次加載，以此類推，記錄加載次數、單次旋轉角度、減速器轉速。當出現噪聲超標、減速器卡死以及電動機燒壞時，需終止試驗，此時認為舵機系統失效。

4結論

機械設計論文范文5

關鍵詞：遠程機械設計計算模式

一、機械設計發展概述

傳統設計方法是經驗、類比式的設計方法。主要采用封閉的收斂設計思維，進行經驗類比設計。在計算方面只進行靜態分析，并將載荷、應力進行集中處理，對于計算數據的誤差采用增加安全系數的做法。傳統設計方法以手工設計為主，使用簡單的工具，進行人工計算畫圖。另外，傳統設計是一種串行設計，即一個零件從設計到生產是一個階段的工作完成之后才進行下一個階段的工作。如：首先進行初期的規劃設計，接著進入總體方案設計，然后由結構設計人員設計出零件的結構，之后完成工藝文件的編制，最后將圖紙及工藝規程交給生產工人，加工出零件的原型。如需改進的話再返回零件的改進信息。這樣，一種產品從設計到正式投產往往要花很多時間，因此開發周期長，并且串行設計過程中，各個環節之間缺乏信息溝通，常導致設計人員之間的合作不協調。

自二戰結束以來，世界各發達國家逐漸重視設計理論和設計方法的研究，先后產生了許多新概念、新思想、新理論和新技術。從設計方法來看，國內外先后提出了并行設計、虛擬設計、協同設計，相似性設計、智能設計等新概念；從設計準則來看，出現了優化設計、可靠性設計、有限元等概念，從設計的手段來看，出現了計算機輔助設計，不僅普及了二維設計CAD軟件，而且功能全面的三維造型軟件也進入了實用階段。

近年來，計算機網絡技術、Web技術和數據庫技術的出現和飛速發展，給現代機械設計注入了新的生機和活力，機械設計逐漸向數字化、網絡化方向發展。基于Web的遠程設計正是在這種條件下產生的。它的出現，使得各制造企業可以充分利用Internet和Web的國際互聯性和資源共享性，組建企業間的動態聯盟或虛擬設計小組，通過組合分散在各個地域企業的技術優勢，發揮各個企業的局部特長，同時不同專業的技術人員可以不受地域的限制，在一個統一且易于訪問的平臺下進行異地的合作與設計，實現信息的交流和共享，進而快速開發出所需產品，提高產品設計的一次成功率。

作為現代設計的一個重要組成部分，遠程機械設計是一個綜合了多學科、多技術的研究領域，涉及到機械工程及計算機技術等諸多知識領域。從機械設計的角度來說，主要研究設計過程的建模、設計優化理論等。從計算機技術方面來說，應研究如何對現有的設計資源進行組織和，使得這些資源能方便異地的設計人員進行查詢和調用。這些資源包括各種專業化的計算、分析程序，供設計使用的數據庫和知識庫等，所以要研究網絡環境下設計資源的獲取與調用，設計過程中設計人員之間信息的交流和反饋等，為遠程設計中分布式資源的獲取和調用提供基礎和借鑒。

二、國內外遠程機械設計發展

2.1遠程設計的概念和意義

遠程設計即讓設計人員通過客戶端瀏覽器輸入設計參數，服務器自動進行計算和選擇，并根據確定的參數返回產品的規格或設計圖形。遠程設計技術是現代計算機技術、網絡技術和機械設計技術在工程設計上的應用，它縮短了產品的設計周期和節省了設計成本，真正意義上地釋放了工程技術人員。與傳統的機械設計相比，遠程設計具有以下優點：

1、縮短產品的開發周期。

2、避免重復開發。目前企業或個人進行的機械產品設計，大部分是自己根據需要來開發設計軟件，而不考慮是否有同類軟件在市場中存在或者將自己的研究成果在允許的情況下租賃或免費為他人使用等。這就形成了重復開發，浪費了大量的人力和物力。

3、降低了企業資金和人員的投入。特別是近年來三層B/S網絡計算模式的出現，極大地降低了客戶端軟硬件的配置要求。遠程設計可以為用戶建立一個統一的設計平臺，所有的設計都在高性能的服務器上運行，客戶端只需完成設計任務的輸入以及設計中某些參數的選擇和結果顯示即可。

4、由于遠程設計一般都有提供給用戶進行交流和討論的平臺，這就不僅加強了各領域專家之間信息的共享和交換，而且大大提高了一次產品設計的成功率。

2.2遠程設計的國內外研究現狀

2.2.1在國外，有關遠程協同設計的研究和應用起步較早，主要有：

（1）早在上世紀80年代中期，麻省理工學院學者就從事了這方面的研究，并首次提出T計算機支持的協同工作的概念。

（2）20世紀90年代中期，美國伯克利加州大學的集成制造實驗室在美國國家科學基金、美國國防先進制造計劃福特汽車公司的資助下開展了一個名為Cybercut的研究項目，建立了世界上第一個基于WWW的設計和制造系統。

（3）英國建立的EdinburghEngineeringVirtualLibrary網站，提供工程設計、制造需要的各種信息，在英國建立了基于Web的虛擬制造中心，為企業設計、分析、制造等提供服務，提高了企業特別是中小企業的市場競爭能力。

（4）美國Microsoft公司和UnigraphicsSolutions公司聯合研究面向產品全生命周期的基于知識的協同設計支持網絡環境“DesignKnowledgeNetwork"，減少了實際時間，降低了設計成本，在快速獲取全球設計知識的基礎上，進行產品創新設計。

（5）英國Liverpool等大學研究并應用人工智能和Internet提供滾動軸承的網絡化設計服務。

2.2.2在國內，有關這方面的研究主要集中在高等院校和科研院所，其中主要有：

（1）以西安交通大學理論與軸承研究所為主、國內多家企業和研究機構共同參與建立了國內第一個支持產品協同設計的網站-現代產品設計與研究開發網絡（），旨在推進現代設計，主要提供設計知識的獲取，參加的單位還有清華大學、華中理工大學、機械科學研究院、上海交通大學、重慶大學等國內許多著名的高校和科研院所。

（2）清華大學精密儀器及機械系摩擦學國家重點實驗室開發出了基于Web的異地合作設計系統Cdesign，該系統采用了Client/Serveer構架，客戶與服務器之間通過VAW來完成。

（3）上海先進制造工程技術研究中心和上海飛機制造公司開發了一個基于Intemet/web的異地設計與制造系統，利用其進行跨企業、跨地域的協同產品設計與制造。

另外，國內也有一些相關的網站，如：中國機械網（china-）、材料與制造綜合信息服務平臺等，它們提供機械設計技術數據、制造工藝技術數據等，并把機械設計技術、制造工藝技術、遠程設計技術、產品數據庫、計算機輔助設計都實現了網絡化。在其中的機械設計技術模塊中，用戶只須選取自己要使用的設計模塊，輸入適當的參數就可自動設計出自己所需的零部件；在遠程分析模塊中，實現了常用機構的參數化仿真與分析。

可是遠程設計由于剛剛起步，像其它新興技術一樣還不夠完善。隨著CAD技術、計算機網絡技術、數據庫技術及人工智能技術的不斷發展，遠程設計的內容必將越來越豐富，功能越來越強大，所提供的服務也將越來越完善。

三、遠程設計系統的技術研究

系統的總體結構模式的確定是系統在初步設計階段要完成的一項重要任務。系統的總體結構模式是系統的基礎，只有確定了系統的結構模式之后才能進行下一步的設計和開發。而應用軟件的架構是建立在計算模式基礎之上的，因此，有必要先對網絡計算模式進行分析。

在計算機網絡技術的發展過程中，先后出現了以大型機為中心的計算模式、以服務器為中心的計算模式、客戶機/服務器(Client/Server)計算模式，以及隨著Web技術的成熟而發展起來的瀏覽器/服務器(Browse/Server)計算模式。

（1）通過對兩種計算模式的研究和分析，B/S模式較US模式，具有以下優點:

1、界面風格統一、可移植

US模式的客戶端往往采用不同的開發工具開發，因此界面不統一，一般來說也互不兼容，難以移植到其它的平臺上運行，而B/S模式的客戶端使用統一的Web瀏覽器，根本就不存在移植性的問題，而且使用非常簡單。

2、跨平臺性

B/S模式的系統較US模式的系統有更好的跨平臺性，客戶端可位于任意的軟、硬件平臺，因此跨平臺的問題得到解決。

3、易于管理和維護。

C/S模式的系統針對不同的客戶端需要開發不同的應用程序，完成的工作量較大。一旦系統要進行修改或升級，則要修改所有客戶端上的應用程序，工作重復，管理和維護成本較高。反觀B/S模式，由于應用軟件集中在服務器端的開發和管理，因此應用系統進行升級時，只需更新服務器端的軟件即可，無需客戶端的參與，因此大大減少了系統維護與升級的成本與工作量。

（2）遠程設計系統的支撐技術

基于Web的遠程設計是一項涉及多學科多功能的綜合活動，其中包括現代機械設計技術、Web技術、數據庫技術等。

1、機械科學技術

機械科學的理論與知識是進行遠程設計的前提。沒有這些理論知識作根基，遠程設計無從談起。

2、計算機網絡技術

遠程設計是以計算機網絡為基礎的，計算機網絡是遠程設計系統的運行平臺。所有的設計過程中的信息都要通過網絡來傳遞，網絡基礎的好壞直接影響到遠程設計系統的質量，是實現遠程設計的關鍵技術之一。

3、標準化技術

遠程設計的過程中離不開信息的交流，交流的前提就要有一個統一的交流規則，即標準化工作。

4、數據庫、知識庫技術

基于Web的遠程設計過程中需要用到數據庫中的許多信息，如設計過程中用到的參數、圖表數據等。這些信息的存儲和管理均要數據庫作為支持。數據庫技術是遠程設計系統的核心技術。同時，知識庫可以實現知識復雜問題的求解評價和建議，可有效地進行智能推理來進行優化設計。

5、計算機編程技術

計算機編程為遠程設計系統提供一系列的應用服務和平臺建設。主要是程序設計語言和存取數據庫，如、C#等編程語言和關系數據庫的標準語言—結構化查詢語言SQL等。

6、多媒體技術和圖形瀏覽技術

多媒體技術和圖形瀏覽技術為在線交流、圖形瀏覽提供輔助工具。

參考文獻：

機械設計論文范文6

1結構設計

中小型輪胎成型機胎體膠在供料架上輸送時糾偏的對中動作比較簡單，以激光標尺為基準，將膠料擺正輸送即可。而巨型全鋼工程機械子午線輪胎胎體膠在成型機供料架上輸送時由于質量和寬度大，無法采用簡單的機械式強制對中方式糾偏。因此要采用機械糾偏，就要降低胎體膠與輸送帶之間的摩擦力，而要降低胎體膠與輸送帶的摩擦力，就要減小胎體膠質量或者減小胎體膠與輸送帶的接觸面積，即胎體膠與輸送帶接觸面應為平面，同時在2個接觸面間通入高壓氣體，就可以使胎體膠與輸送帶之間形成氣體懸浮層，從而使胎體膠整體或部分懸浮于輸送帶上，以減小兩者之間的摩擦力，在這種狀態下就易于實現機械糾偏。本設計巨型全鋼工程機械子午線輪胎成型機胎體膠糾偏裝置由將胎體膠懸空于輸送帶上方的懸浮機構和將懸空胎體膠居中的對中機構組成，輸送帶由若干窄輸送條等距排列構成，如圖1所示。懸浮機構包括頂面開設噴氣孔的若干條氣管和擋氣板，擋氣板位于輸送帶底部，氣管設于擋氣板上，放置于相鄰窄輸送條之間；對中機構兩側的對中板對稱置于輸送帶兩側上方且平行于輸送方向，安裝于可使兩者同步向內側靠攏和同步向外側分離的絲桿傳動組件上。本設計糾偏裝置的工作原理：懸浮機構的氣管向上吹氣，在胎體膠與擋氣板之間形成氣層而將胎體膠懸浮托起，減小胎體膠與輸送帶之間的摩擦力，通過對中機構兩側的對中板同步向內側移動而強制胎體膠對中，實現胎體膠的自動糾偏。具體而言，2組絲桿傳動組件分別設置在輸送帶兩側且高于輸送帶，每組絲桿傳動組件由通過絲桿座安裝的2根傳動絲桿組成，傳動絲桿垂直于輸送方向，兩側對中板通過固定于其上的2個螺母與對應側的2根傳動絲桿旋合安裝。為實現兩側對中板同步向內側靠攏和同步向外側分開的動作，同側絲桿傳動組件的傳動絲桿旋向相同，不同側絲桿傳動組件的傳動絲桿旋向相反。傳動絲桿的驅動方式為電機帶動傳動軸，傳動軸垂直于輸送方向，置于各組絲桿傳動組件的2根傳動絲桿之間，傳動軸的各端通過皮帶輪傳動副分別連接對應端的2根傳動絲桿。對應于兩側對中板向內側靠攏和向外側分開的限位裝置處安裝有行程開關或者光電開關，行程開關或者光電開關通過線路連接電機的控制開關，兩側對中板超行程移動時，行程開關或者光電開關控制電機關停，以保證設備的安全運行。為防止傳動絲桿與懸浮胎體膠發生傳動干涉，傳動絲桿的位置高于輸送帶60mm以上。氣管噴氣孔直徑為1~2mm，噴氣孔數量基于氣管體積和氣體流量而定。

2結語