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基本的机械设计知识范文1
关键词： 中职鞋样设计 平面构成形式 教学应用
构成形式法则的作用在初学者的头脑中缺乏形象或有效手段时，提供必要帮助。具有以下特点：（1）独立性强。可以通过只参考构成形式法则独立完成设计。（2）操作性强。可以根据构成形式法则的定义和方法，有效进行创造设计。（3）机械性强。构成形式法则是在初学者尚没有在自己头脑中建立设计体系时，根据某一种构成形式法则有效构思结合意识形态产生的简单设计作品。（4）组合性强。在初学者设过程中，可以在设计对象中体现多种构成式样，使设计显得灵活多变、形式突出。
鞋样视觉艺术设计主要考虑抽象与具象、无形与有形诸因素之间的关系，有形因素包括空间、构成、对比、色彩等，规划出一件作品的外观，无形因素包括思想、内容、理性、情感等，通过作品的外在形式得以交流、表现。平面构成的主要基本形式属有形因素，形式有：重复构成形式、近似构成形式、渐变构成形式、密集构成形式、发射构成形式、空间构成形式、特异构成形式、分割构成形式、肌理形态构成和组合设计形式。本文着重论述平面构成的基本形式在鞋样设计教学中的应用。
一、重复构成形式
视觉式样是一个重要的视觉感官的体现。当各种形体重复时，如何演变规划成了式样美的依据。这种重复的式样指画面或造型中形态、线条、色彩的类同和多次出现。以一个基本单形为主体在基本格式内重复排列，排列时可作方向、位置变化，具有很强的形式美感。可分为简单重复构成和多元重复。
鞋样造型设计由抽象的几何块面构成，能够很好地运用平面构成的基本元素――点线面组合，加上有意识地应用基本形体的重复排列，有助于表现鞋帮的形式美，获得很好的预期效果。如图1帮面鞋身以长方形和图形有序的重复排列，侧布片的横向重复构成是长方形，具备一定的宽度的皮饰作重复排列状，皮饰片采用辑明线的工艺表现方法，宽阔的饰片增强了线条的重复粗略感，鞋身的圆形均匀重复，从而产生多元重复，使该款设计形式感更丰富，具有时尚感。
二、近似构成形式
近似是重复的轻度变异，是非规律性变动，虽然没有重复的严格规律，但不失规律感。有相似之处形体之间的构成，寓“变化”于“统一”之中是近似构成的特征，在设计中一般采用基本形体之间的相加或相减以求得近似的基本形。如图2帮面的构成是以三角形为主，重复中略有变异，从大到小的非规律性变动，使帮面的构成设计打破重复构成的单调，通过形状相似的图形大小的合理布局又不失平衡感，从而在变动中统一。
三、渐变构成形式
渐变指逐渐变化，是一种运动变化的规律，是把基本形体按大小、方向、虚实、色彩等关系进行渐次变化排列的构成形式。可分为形的大小方向渐变、形状的渐变、疏密的渐变、虚实的渐变、色彩的渐变。如图3帮面设计主要以形的大小、位置、方向渐变、骨骼的渐变排列，并以此达到远近深度、层次和强烈的空间效果。帮面的织带既是装饰物又是设计的亮点。织带从大到小渐变、方向规律地脉动运行，从而使图形运动的视觉效果体现形象运动的韵律美。图3不仅体现了理性的构成法则，更展现了学生对图像形式的感受和丰富想象力，是对学生创意能力的极好训练方法。
四、发射构成形式
发射以一点或多点为中心，呈向周围发射、扩散等视觉效果，具有较强的动感及节奏感。可分为点式发射构成形态、多点式发射构成形态、旋转式发射。如图4帮面设计主要以多点为中心，呈放射状，发射中心聚集在护眼位置，发射形状以长方形和曲线的发射相结合，按一定的动势，有秩序地渐次移动位置，形成规律化的变化。这种构成使画面呈现很强的动感，起伏的变化使运动鞋的律动表现得淋漓尽致。
五、密集构成形式
密集是在造型空间中对基本形的一种常用的组织编排方法，主要有：以点为中心的密集形式、以线为中心的密集形式、以面为中心的密集形式、自由的密集形式。如图5采用了以线为中心和以面为中心的密集形式，运用了中国画的构图章法“密不通风，疏能跑马”，其疏与密完美结合，成了视觉焦点。同时，疏与密、虚与实、松与紧的对比产生的节奏感使图5呈现出视觉张力。
六、空间构成形式
空间是利用透视学中的视点、灭点、视平线等原理求得的平面上的空间形态。可分为点的疏密形成的立体空间，线的变化形成的立体空间，重叠而形成的空间，透视法则形成的空间（以透视法中近大远小、近实远虚等关系进行表现），矛盾空间的构成（错觉空间构成）：以变动立体空间形的视点，灭点而构成的不合理空间，“反转空间”是矛盾空间的重要表现形式之一。如图6采用透视法则，几何形体考虑远近关系，体现作品的空间感与层次感，通过主体方形向内收缩，产生矛盾空间，使图6鲜活起来。相对平面画的视窗说，图6突破原有框架，主体出画，看起来更具有吸引力、冲击力。
七、特异构成形式
在一种较有规律的形态中进行小部分变异，以突破某种较为规范的单调构成形式，特异构成的因素有形状、大小、位置、方向及色彩等，局部变化的比例不能过大，否则会影响整体与局部变化的对比效果。如图7通过同一场景、状态下截然不同的主体对比，在视觉上制造强烈的反差，形同戏剧表现上的现实与虚拟，写实与轻松的切换在短时间内制造悬念，从而产生解下去的好奇心。大量几何形体和线的结合的中央位置有文字“7”的变异，使其特色亮点更突出，获得特异效果，构成画面的视觉焦点，达到创作目的。
八、分割构成形式
分割是把整体分成若干部分，可分为等形分割（形式较为严谨）、等量分割（只求比例的一致，不需求得型的统一）和自由分割（特点灵活、自由）。如图8采用自由分割的形式，但又考虑黄金分割比例，不拘一格，比例适当，给人较休闲的感觉。
九、肌理形态构成
肌理指客观自然物具有的表面形态，是各种物体性质表面特征，制作更多肌理图案。如图9鞋面皮革采用天然肌理使鞋帮构成有疏密之分，以光滑中的粗糙形成明确的差异对比，构成画面的视觉焦点，达到创作目的。
十、组合构成式样设计形式
组合构成式样设计形式指将两种或两种以上平面形式法则合二为一，形成一种新事物。组合设计形式在鞋类设计中的应用规律主要有以下两种：（1）一种平面构成形式和另一种构成形式组合，其中一种构成形式为设计的主要形式，另一种为辅助构成形式。（2）一种构成形式或两种构成形式与鞋类配件、商标的组合。
十一、结语
经过几年实践教学证实这种教学方法非常适合初学者入门，由于初学者缺乏鞋类设计素材和设计经验，而构成形式法则能较简单明了地指引初学者对鞋类设计的应用。鞋样设计水平代表一个时代的潮流，是时尚的风向标，不同时期对视觉设计的面构成形式不同的要求。构成基本形式是对点、线、面的把握与运用，鞋样设计运用平面构成的基本形式法则进行各种结合与变更，以获得视觉表达上的成功。
参考文献：
基本的机械设计知识范文2
【关键词】机械设计基础；教学思路；理论联系实际
80年代末90年代初一直延续至今，我国已经成为世界著名的“制造大国”，在我们还来不及为这样的“殊荣”欢呼雀跃时，“制造大国”背后掩藏的问题已经日益凸显出来，技术力量薄弱，环境污染严重，资源浪费惊人。国家也越来越重视技术创新，也在不断加大力度力争从“中国制造”转变到“中国设计”。未来科学技术的竞争，归根结底是人才的竞争。作为机械类教学工作者要在我们平时的日常教学当中不断培养学生理论联系时间的能力。
1 课程特点
1.1、基础性
《机械设计基础》课程在理论方面，涵盖的内容包括高等数学、材料力学、机械制图、机械原理、机械设计等等，是学生们进行其他机械类课程学习以及应用的基础；《机械设计基础》课程在技术应用方面，对常用机械零部件如机床、工程机器中常用机构和机械零部件，包括刨床中的横向进给机构，冲床上的曲柄滑块机构以及轴、轴承、万向节等都有很详细的描述。通过本课程的学习，学生对基本的理论知识和技术应用知识会有一定的了解，具备分析简单机械的工作原理和设计简单机构和零件的能力。
1.2、针对性
高职高专办学目标是向社会输送优秀的技能型人才，针对我们学生的实际情况，《机械设计基础》作为机械课程体系架构下的专业基础课程，为培养学生的岗位技能积攒了“内力”，使得他们在今后不管面临多么复杂的机械装置都能够找出最基本的原理所在，从而更好的开展自身的工作。
1.3、实践性
动手能力是对学生能力评估的硬性指标。“理论联系实际”是亘古不变的真理。《机械设计基础》中不但有对原理的阐释，也有对机器或机构在实际生产中碰到的问题进行描述及解释。学校同样对学生的实际应用能力提出了需求，实训课和课程设计就是很好的佐证，旨在培养学生们的岗位技能。每个章节的结束都会要求学生动手设计相关零部件或机构，需要学生们拿出成果，或是简单的机构简图又或是设计说明书及设计图纸，以训练及考察他们对课程的掌握程度。
2 课堂教学思路
就机械制造业而言，中职生是企业产品生产的操作者，更多的是“低端”产品或“技术含量低”的操作者；本科生是企业产品设计者或技术管理者；介于两者之间，高职高专生必定是高素质技能型操作者，知晓设计初步，会操作更会“精”操作，这就要求具有高职高专特色的培养目标。
2.1、结合实际，调动兴趣
根据学生们所处的年龄段的特点——爱动，活跃，青春，想要让他们静下心来学习钻研机械理论几乎是一件不大可能的事情，但如果在课堂中结合实际案例则会起到不一样的效果。
笔者在给学生讲授一部完整机器的组成时，联系到日常生活中常见的自行车，人是自行车的动力部分，链条是传动部分，车头是控制装置，车轮则是执行部分。这样不仅很快的调动了学生们的兴趣，而且使他们更好的了解掌握了这些名词。
在给学生讲授渐开线直齿圆柱齿轮几何尺寸时，给学生设计了一个情景：在前不久，一台车床出现故障，此设备运行时会有噪声，陈师傅打开主轴箱发现一个齿轮磨损严重，因此交给小王一个任务：带着一张写着模数、齿数及相关参数到仓库去找一个齿轮进行更换。小王拿着师傅写的条子奔到仓库，结果愣住了……
同学们在看到这个情景时，都非常感兴趣，积极讨论，各抒己见。
这个情景完全就是一个实际生产实例，涉及到的知识点有标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算、用千分尺测量直齿圆柱齿轮的几何尺寸、齿轮的失效形式等等。通过这个情景同学们不仅能够很好的掌握理论知识，而且在将来的工作岗位上碰到类似的问题，他们解决实际问题的能力将不可低估。
2.2、边学边练，理论联系实践
“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，职业教育具有自己的特性，动手能力的强弱直接决定了学生的就业。学校也非常重视学生实践能力的培养，实训基地的创建，校办工厂的运营等等都为培养学生实践能力提供了条件。
曾听过有些企业抱怨一些学生动手能力差，对于每批新进的员工企业都必须安排几个月的时间在生产一线进行培训，而不能直接拿来就用。我们学校每学期每个班都有四五周的时间去实训中心学习，不仅如此，学校还同企业积极联系，带领学生进入企业进行生产实习，不断提升自身能力，为将来进入社会做好铺垫。在实训中心和企业的锻炼促进了《机械设计基础》课程的学习，《机械设计基础》课程学习使学生的实习效果更佳。
2.3、紧抓科技前沿，拓宽知识面
作为老师要以自己广博的知识量，尽量让学生们在有限的教学中了解更多。这对于我们教师来说更具挑战，不仅要对自己的专业知识精通，还要不断关注最新的前沿技术，不仅仅是局限于一个行业而是要对所有的制造行业都进行了解，只有这样才能够在课堂当中根据学生们不同的兴趣以及要求来进行教学。
教师通过对前沿科技进行提炼之后以浅显易懂的原理来教授给学生，任何看似多么复杂的机械都是由简单的机械原理所形成的，机械无论是简单如自行车亦或是复杂如航天器都是根据简单的机械原理所设计出来的。将复杂的、前沿的机器赋以最基本的原理使学生们更好的掌握《机械设计基础》这门课程。
3 结束语
《机械设计基础》是机械工程类各专业的主干课程之一，是培养学生机械设计能力的重要技术基础课。高职院校的学生，毕业之后就面临走向生产第一线，作为学生的引导者，要在平时的课堂教学当中融入案例，培养学生理论联系实际的能力。课堂教学中可以采取：结合生产实例，边学边练、参加校内实训和企业实习，了解科技前沿、拓宽知识面等思路，努力将高职学生培养成社会需要的高技能人才。
参考文献：
基本的机械设计知识范文3
[关键词]机械设计基础 教学方法 改进措施
中图分类号：X734.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）01-0189-01
机械设计基础课程是机械工程相关专业一门重要的主干技术基础课，主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法[1]。该课程既有一定的基础理论，又有很强的实践性，是高等数学、机械制图、金属材料和工程力学等先修课程理论知识的综合运用，又为相关专业的学生学习专业机械设备提供必要的理论基础。
一、明确教学目标
根据机械设计基础课程的特点，要求学生掌握常用机构的结构、特性等基本知识，并具有选用和分析基本结构的能力；掌握通用零部件的工作原理、特点、应用场合和设计计算方法，并具有选用和分析简单机械和传动装置的能力。根据该课程的特点，在备课过程中，要认真研究教学大纲，明确教学目的、要求和教材内容的结构特点、重点、难点，再根据学生的现状、特点以及对知识的接受程度来精心备课。在教学过程中紧扣教学基本要求，更加注重教学内容的更新，紧跟学科发展形势和新世纪人才培养的需求。比如在讲解机械中的常用机构和通用零件时，结合机械工程相关专业的特点，增加一些本专业的最新动态的技术发展介绍，多向学生介绍一些机械的新发展新思路，以开阔学生视野。
二、调整教学内容
针对机械工程专业学生的教学内容及课程体系应强调理论知识的应用，其课程体系应突出实际能力与素质的培养。因此，教学内容要强调基本知识、基本原理，并注重其在实际生产过程中的应用，要淡化课程体系的学科化倾向而向工程化的方向发展，即一方面增加本课程在相关专业中的适用性，另一方面加强培养学生对机械整体系统设计能力和工程实践能力。
在具体的教学内容实施上，结合机构学和机械设计方法的发展做了适度的调整。过去在机构设计方法部分的教学主要以讲图解法为主，解析法几乎不讲或一带而过；现有的教材中也没有介绍计算机辅助机构设计和运动分析。改革后的教学内容在强调基本知识、基本原理的同时，注重实际应用，引入反映机械设计理论和方法的新概念、新理论、新方法，介绍各种新型机构和新的机械设计方法，力求在压缩课内学时的前提下，拓宽知识面，增加信息量，提高教学效果。在机械设计基础课程中，无论是机械原理，还是机械零件设计，都是以机构运动简图为研究模型的，建立机械运动简图应该是机械设计的基础，因此应把机构的结构分析、机构运动简图的建立作为重点讲授内容。
三、改进教学方法
机械学科的不断发展，要求机械设计基础课程随之进行教学内容、教学方法和教学手段的改革，才能与时俱进，这样才能激发学生的学习主动性和积极性，满足现代学生的学习需求，解决教学内容与教学时数的矛盾。因此要合理选择教学方式方法与手段，注意抓好讲课这一核心环节。在讲课过程中做到精讲多练，增加课堂练习比例，讲课的内容、要求和学生的实际情况相结合。激发学生的学习兴趣，提高课堂教学效果。
（一）使用案例教学
机械设计基础是与工程实际联系紧密的课程。针对该课程的特点，在课堂教学上，结合不同的讲授内容采用不同的讲授方法：如采用培养学生分析实际问题解决实际问题能力的最有效方法之一的案例教学，使学生更直观地了解课堂设计流程，给学生更切实的学习目标，更好地评估学习效果。例如，讲授机构这一部分内容时，结合实例提出连杆机构杆长与运动特性（机构形式、死点、急回特性）的关系；然后介绍机构的创新与应用；再给学生出一些小型的具有新颖性、趣味性、实用性的设计题目，由学生提出设计方案并在课堂上进行讨论，以引导学生积极思考，激发学生的创造性。再比如可以选用一些生产过程中磨损过的齿轮和使用过的减速器，让学生分析失效原因，提出避免失效的方法，同时提出材料选择、设计及使用过程中的注意事项。通过案例学习能有针对性地巩固相应知识点，培养学生综合运用各种理论知识分析问题和解决问题的能力。使他们每走出一步，每完成一道题，都能提高成就感，充分调动学生的学习积极性。教学中尽量组织学生到生产现场或学校实训基地进行现场教学，使学生具体地领会各种机构在机器中的实际应用情况，提高教学质量。
（二）充分利用现代化教学手段
由于学生缺少实际的生产经历，对有些章节的学习很难通过想象加以理解。所以，在机械设计基础课程的教学中，充分利用直观实物、模型演示并充分应用现代化教育技术手段的多媒体动画课件教学等手段来增强教学效果。例如，利用带传动的模型，直观演示带传动的运动特性及打滑的现象。通过教学录像、三维动画的演示，不仅可以提高学生的学习兴趣和理解程度，而且也省去了教师许多的讲解和板书时间，学生很容易理解和掌握。例如，利用轴系零部件工作的动态模拟和三维动画演示，直观、形象地展示了轴上零件的安装、固定、拆卸的过程，同时也使学生掌握了轴系零件结构设计的一些注意事项。另外，结合相关专业的特点特别介绍与专业有关的设备的应用实例。如某些典型应用设备的机构工作原理和运动方法的动画演示，既可显示机构设计的原理及其设计过程，又可以清晰地显示机构运动中的各个瞬间状态，还可以逼真地模拟机构在实际工作中的运动情况，这样可以把书上死的机构变活了，更加生动形象，大大加强学生的感性认识，使学生对所研究的对象产生较大的学习兴趣，加深对所学知识的理解和消化。
（三）重视实验教学，提高学生的应用技能
课程实验是学生技能培养的重要环节，其实验课题是以机械工程技术为背景的。学生通过实验，可直接接触到实际生产中的技术问题。例如通过机构运动简图的测绘实验和减速器的结构分析和拆装实验等，使学生学习和掌握具体的测绘技术。同时补充一些新型的机构和典型机械的模型和实物，开阔学生眼界，激发其学习热情。通过这些实验过程，学生如同亲临现场，既巩固和加深了理论知识，又使理论知识与实践能力培养有机结合起来，同时使学生觉得学有所用，激发学生的学习兴趣。
总之，课堂教学是一个多因素、多层次的系统。要提高课堂教学质量，要有明确的、切合实际的教学目标；要精选教学内容，突出教学重点和教学难点；采用丰富有效的教学方式、方法和技巧，调动学生学习积极性，培养学习兴趣。另外还要加强学生的实践训练和指导，提高学生综合应用知识的能力，确保课堂教学质量的提高[2，3]。
四、结语
本文针对机械工程相关专业的特点，在机械设计基础课程教学中，就如何培养相关专业学生的技能，从明确教学目标、调整教学内容、改革教学方法提高教学质量等方面提出了一些改革措施，并进行了实践。为适应科技的发展和机器的不断现代化，在教学过程中紧扣教学基本要求，注重提高学生处理实践中具体问题的能力，更加注重教学内容的更新，紧跟学科发展形势和人才培养的需求，以培养适应社会需求的应用型、创新型的人才。通过对机械设计基础课程教学进行的一些改进，明确了学生的学习目标，激发了学生的学习积极性，教学效果得到了明显改善。以上是笔者教学的经验和体会，要达到更佳的教学质量和教学效果，尚有待于在教学实践中不断探索、总结。
参考文献
基本的机械设计知识范文4
围绕“一个中心、两个基本能力”进行课程群的建设与改革
我们提出了围绕“一个中心、两个基本能力”进行课程群建设与改革的思路。“一个中心”即是以机电产品设计为中心，“两个基本能力”分别指产品创新能力和计算机设计能力。这是我们进行“机械设计课程群”建设与改革的总抓手和总任务。
1.以“产品设计”为中心的课程群建设。机械设计课程群的根本任务就是为机械产品设计服务，通过课程群的学习，使学生培养起基本的机械设计能力，这也正是机械设计制造及其自动化本科专业培养计划的主要培养目标之一。然而，在以往传统的教学实施中，却存在知识点零碎分散、对象单一、各门课程自成体系、不能有机结合和综合应用的缺点。因此，在课程群各门课程的教学与改革中，我们都将之放到“产品设计过程”中来统筹考虑，以现代机电设备设计为中心，依据设计的程序，将机械零部件的制造与设计进行有机结合，充分考虑机电产品设计的要求，对课程群内容进行重新规划、整合，形成一个有机的整体。我们注重课程群整体性建设，加强不同课程间的互补和整合，使教学内容得到了有机联系，避免了内容缺失和重叠，形成了较为完善合理的课程群体系。
2.产品创新能力培养是关键。创新是设计的灵魂，没有创新的设计是没有灵气的。创新能力培养是我们进行机械设计课程群教学与改革的主要内容之一，要突破传统专业教育对设计的理解，开展创新教育。创新设计教育是我们课程群体系改革的核心，并将从各个方面培养学生的机械产品设计的能力。如何培养学生的创新思维，提高创造能力是教学改革的一项重要任务，而开展各项创新活动是培养创新人才的有力措施。创新人才培养是现代教育的主方向，在“机械设计课程群”的系列课程教学中，课题组成员达成共识，围绕“综合创新设计”组织教学、培养人才。为此，我们建立本科学生导师制。在一年级阶段，选择基础扎实、具有创新意识和创新兴趣的同学组成创新团队，选派指导老师全程指导。在二三年级学习设计课程时，结合老师科研项目，指导学生选取创新题目，开展创新设计。
3.计算机设计能力的培养是现代工业发展的需要。CAD/CAE技术的发展，引起了机械设计领域的根本变革，机电产品的设计思想与理论、方法与手段都发生了很大的变化。机械设计过程从构思、分析，到加工工艺制定、产品仿真评价，整个设计过程都处于计算机模拟下的三维空间中，与真实产品状态一致，其设计分析过程也符合机械产品的运行规律。因此，我们提出将学生计算机设计能力的培养作为主线，用计算机设计技术连接各门传统课程，建立课程群体系，更有利于激发学生机械创新设计的潜力。课程群中的计算机绘图、计算机辅助设计、CAD/CAM技术等系列课程的开设，对学生计算机设计能力的培养起到了很好的基础作用；同时，我们在其他设计课程的教学中，又加强了学习及应用，同时引入比较流行的计算机辅助设计、分析、计算软件，使计算机教育四年不断线，并进行逐步强化，从而使学生的计算机设计能力得到了极大提高。
围绕“一个中心、两个基本能力”，开展实践教学的改革
1.课程设计改革。我们对课程群的每一门课程都安排了课程设计环节或布置综合作业，强化学生的产品设计意识、创新能力、计算机应用能力。同时对原有的《机械原理》、《机械设计》、《机电一体化系统设计》等课程设计进行大胆改革尝试，取得了较好效果。我们认为当前课程设计教学模式中，由于以多年不变的传统题目、设计指导书为基础，教师的指导内容、过程已经模式化。虽然学生的基本设计能力得到了训练强化，但是缺少了创新设计能力的培养；学生学会了模仿性设计方法，却不能进行独立的创新性设计。因此，学生的机械设计知识掌握是片面和模式化的，无法适应实际工作，更缺少创造性的设计能力。为了改变目前课程设计教学模式，我们深入企业单位进行了多方面的调研，与企业的工程师、现场专家进行交流，征求意见，制定了课程设计教学改革方案。方案制定中我们贯彻了两个方面的思想：一是学生基本机械设计能力与创造性设计能力培养并重；二是机械专业的设计能力培养与自动化等相关专业的设计能力培养并重。我们更新了设计题目，利用教师的科研项目、现场实际案例，开发了许多设计课题，题目要求具有一定的创新空间，课题既要满足基础性、知识性，又要有一定的前沿性，设计工作量不要太大，只提供设计思想及所要达到的预期目标，或只是提供简单的示意图、原理图或结构图，没有固定的模式，让学生有更多创造性思维的余地。改变老师指导过程，要求学生老师进行互动、讨论，以学生为主进行方案制定、分析、比较，教师给出评价、引导，真正发挥学生的能动性、创造性。采取同一题目，不同分组，不同方案，有竞争性的设计，激发学生创新设计、相互竞争的热情，取得了较好的设计效果，增强了学生分析问题和解决问题的能力。
基本的机械设计知识范文5
随着科学技术的迅速发展，现代机械工程得到了很大的发展，现代机械设计技术作为机械工程的重要组成部分之一，也获得了很大的提高和进步。我国的现代机械设计技术和理念是建立在以往的机械设计技术基础上的，但现代的机械设计技术也是新技术与新理论结合的产物。这样的观念使很多创新思路和理念在现代机械设计技术中得到了应用和发展。因此，创新现代机械设计技术具有战略意义，我们应使现代机械设计技术向着智能化、绿色化、系统和定量化等方向发展。
2现代机械设计技术
现代机械设计技术综合运用了很多领域的理论基础，比如现代力学和应用数学等重要的基础理论。此外，现代机械设计技术还运用了机械电子学、自动化等领域的很多研究理论和成果，特别是在现代计算机技术迅猛发展的状态下，计算机技术为现代机械设计技术提供了重要的技术支持。
2.1CAD技术的应用
随着计算机技术的迅猛发展，尤其是计算机仿真技术的不断提高，利用计算机CAD软件可进行三维建模仿真演示机械设计产品，可实体演示某一个机械的零部件，并进行产品性能分析，还可以模拟组装机械系统的各个部件、查阅机械运动分析系统的资料、运动过程中试验装配某部件所在的位置。同时，还可以生成部件装配图，利用虚拟装配分析各个现代机械产品在机械系统中的性能参数。机械CAE系统主要分析工程数值、优化设计机械结构、评价机械强度设计、预估机械寿命和动力学仿真等。运用CAD技术解决了现代机械产品的造型问题后，由CAE系统解决现代机械设计的合理性、强度、寿命和动态特性等问题。CAD技术彻底更新了机械设计的设计手段和方法，摆脱了传统机械设计模式的束缚，引进了现代机械设计的观念。利用CAD技术可以使现代机械产品的设计过程得到改善，也可以使现代机械产品拥有三维造型功能；可实现现代机械系统产品的敏捷适用化；可动态化控制设计现代机械系统产品的过程；可实现现代机械产品数字化，将现代机械产品转化为数据，并应用数学知识集成化管理数据。随着机械制造业的不断发展，机械制造生产的设备已从普通的机械机床发展到了数控机床和数控加工中心，机械设计也从传统的机械设计发展成为了现代机械设计，且在现代机械设计中大量使用了CAD技术。将来实现现代机械设计无图样生产的关键技术之一是三维CAD技术。随着现代机械设计领域CAD技术和其他新技术越来越普及，现代机械工业的发展处于前所未有的繁荣阶段。
2.2自动化技术
自动化技术是一门较为复杂的综合性技术，它与控制论、自动控制等领域都有着非常密切的关系，特别是控制理论和计算机技术影响着自动化技术。为了加快生产机械产品的速度，要使用面向对象的自动化技术。合理地利用网络技术可异地协同设计现代机械，同时，自动化装配演示机械设计产品。可通过分析运动进行基本的机构识别，展示机械内部各个构件运动时产生的数据。在现代机械设计中应用自动化技术后，可通过自动化系统为现代机械设计提供创新方案，可在现代机械设计的初期阶段运用自动化技术提供2种创新方案：在现代机械设计的基本准则下，采取创新机械设计方案；利用自动化技术将现代机械设计创新方案的功能进行改良、分解和重组。在方案的产生原理上都采用符号形式列出这2种创新的系统设计方案，而对于现代机械概念设计初期阶段使用符号的方案，机械设计自动化则会将方案进一步分解成为机构的基本形式和相互连接这2个方面。
2.3计算机辅助设计技术
随着计算机辅助设计软件的不断更新，计算机辅助软件的可视化界面不断提高，使得计算机的虚拟模拟环境更加切合现实，越来越接近机械实际运行环境的各项指标参数，利用计算机辅助设计技术既可以大大减少机械设计成本，也可以提高机械设计效率和机械产品的功能；进行三维建模的再次开发，在采取的措施当中选择具有特征性的控制参数、驱动数据库等，设计整体的基本机械机构的三维造型，使用少量的特征控制参数驱动机械机构，并利用计算机辅助设计技术解决基本机械机构虚拟建模的问题。
3结束语
基本的机械设计知识范文6
关键词： 机械零件 许用应力 安全系数
在机械设计过程中，主要零件的基本尺寸往往是通过强度计算、刚度计算等确定的。机械的强度设计，必须考虑载荷的情况及所选用的材料。不同的材料在相同的载荷作用下的断裂情况不可能完
全一样，同一材料在不同的载荷作用下的断裂情况不可能相同。因此，进行设计计算时应先确定该零件工作时所承受的载荷和应力的性质，并根据所选用的材料、热处理方式和使用要求，合理选择许用应力和安全系数[1]。
1.载荷和应力
4.许用应力和安全系数
安全系数（或许用应力）的选择，对零件的尺寸有很大影响。若安全系数选得过大，则许用应力过小，将使结构笨重，浪费材料；反之，安全系数选得过小，则许用应力过大，零件将不够安全[3]。
机械零件的设计，在保证机件强度的条件下，材料要耗费最少；尺寸要最小；重量要最轻。因此，在静载荷作用下，用塑性材料制造的机件，其危险断面上的实际应力大小不应超过材料的屈服极限。在变载荷作用下，机件的实际应力不应超过材料的耐久极限。
正确的选择许用应力是很复杂的问题，它与材料、载荷情况、机件形状等有关，任何一个许用应力的选择都决定了材料的消耗量及机件的使用年限，同时改变了机构的形式，所以许用应力及安全系数的正确选择，对于机械设计工程师来讲是最基本的知识，同时是最重要的知识。
参考文献：
[1]杨家军，张卫国.机械设计基础[M].华中科技大学出版社，2002.
[2]徐灏编.安全系数和许用应[M].机械工业出版社，1981.
