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机械概念设计范文1
机械机构仍然是机器的重要组成部分。在现代机械产品的创新开发中,从原理的构思、运动尺寸的确定,机器性能的分析以及结构形状的探讨,无不和机构设计的基本理论和基本方法有着相当紧密的联系。机械机构构型创新设计的目的是按照要求设计出符合条件的新机构,在总体方案设计阶段突破传统的设计方法,采用创造性思维,实现从选型设计向构型设计的转变。机构构型创新设计是一个比较抽象和复杂的设计过程,在没有任何依据,凭空设计出一种新机构是非常困难的。所以,可以采用再生设计的方法来实现机械机构构型的创新设计,即借鉴和吸收现有的机构设计特点,运用创造性的思维和方法,通过类型创新得到新的机构构型。
2机械机构构型创新设计的原理
2.1机构组合原理
事实上,在结构设计中和运用实践中,运用用单一的机构不能满足要求,不能完成任务。齿轮机构具有良好的运动性能和动力特性,但运动形式太简单;棘轮机构尽管可以进行间歇运动,但他的运动特性太差;连杆机构运动简单,使用方便,但是很难实现一些特殊运动规律;凸轮机构可以实现任意运动,但是行程的可调性太差。所以,在实际运用中,单一的机构往往具有自身的缺陷与不足,而为了弥补各自的不足,在机构构型创新设计中我们可以把两种或两种以上的机构进行组合,充分利用各自的性能,发挥各自的优势,创造出符合要求的新型机构。
2.2机构变异原理
这种原理的而基本思路是:首先要确定一个原始机构,并对该机构的结构组成和功能约束进行分析。然后通过一般化的处理将机构运动简图转化为一般化的运动链。再采取措施使运动链的结构系列化,即将运动链进行排列组合,找出其中的不同结构形式。最后按照该机构构型的功能所赋予的约束条件,演化成众多的再生运动链和相应的新机构。
3机械机构构型创新设计的原则
机械行业是一个比较古老的行业,经过其漫长的发展和演进,已经形成了很多关于机械机构构型设计方面的原则,这些原则对机械机构构型设计实践重要的指导意义。事实上,也只有遵循这些基本原则,才有可能使具有实用价值的机构构型设计得以实现。总的来说,机械机构构型创新设计的原则包括以下几点。
3.1缩短机构运动链原则运动链太长会加大震动,增加积累误差,也增加了机械设计的成本。所以,在机构构型创新设计中,要尽量缩短运动链,以减小震动,减小积累误差,降低机械设计成本。
3.2恰当选择运动副原则运动副是两构件直接接触组成的可动连接,它限制了两构件之间的某些相对运动,在机械机构构型设计中常用的是高副和低副。高副和低副各有自己的特点,低副在接触部分的压强较低,因而比高副更加耐磨损。在机械机构构型设计中,要充分认识高副和低副的不同特点,根据设计的实际需要选择使用,充分发挥运动副的优势,取长补短。
3.3恰当选择原动机原则原动机是指用能源产生原动力的一切机械,包括热力、水力、风力、电力发动机等,机械也需要原动机,以提供动力,保障正常的运行工作。在机械机构构型设计中,要根据机械的具体要求选择适合的原动机,为了保证机械的正常运行,在设计中,可以考虑采用多个原动机,以保障充足的动力。
3.4缩小机构的尺寸原则机构尺寸的大小对机械性能的发挥有着重要的作用。机构尺寸较小,占用的空间较少,有利于各个部分功能的发挥和空间的有效利用,反之,尺寸较大则不利于机械整体性能的发挥。为了缩小机构的尺寸,在设计中可以适当的选择凸轮、连杆、滑块等,以提高空间的使用效率,增加机械的整体性能。
4机械机构构型创新设计的实例
4.1利用组合原理创新设计的机械机构构型实例
设计一个间歇冲压装置并将该装置安装在一条流水生长线上,同时要求压力符合要求,结构紧凑,效率高。该设计方案电动机输出的是旋转运动。连杆1、连杆2和大轮构成凸轮-连杆-滑块结构,这种机构可以将旋转运动转化为直线往复运动。该设计的直线往复运动由连杆3、连杆4、连杆5构成,并且这三个连杆与中心呈对称分布,满足工作压力的要求。总之,该机构结构清晰,将旋转运动变成了直线往复运动,收到的效果也显着。此外,该机构拥有两个输出装置的配备,使得一机两用得以实现,不仅提高了机构构型的空间利用率,也有利于加工产品的效率的提高。
机械概念设计范文2
一、概念、目的与意义
(一)互联网+教育
一所学校、一位老师、一间教室，这是传统教育。一个教育专用网、一部移动终端，几百万学生，学校任你挑、老师由你选，这就是互联网+教育。互联网+对教育的影响主要体现在教育资源的重新配置和整合上。一方面，互联网极大地放大了优质教育资源的作用和价值，从传统一个优秀老师只能服务几十个学生扩大到能服务几千个甚至数万个学生。另一方面，互联网联通一切的特性，让跨区域、跨行业、跨时间的合作研究成为可能，这也在很大程度上规避了低水平的重复，加速了研究水平的提升。在互联网+的冲击下，传统的因地域、时间和师资力量导致的教育鸿沟将逐步被缩小甚至被填平。
第一代教育以书本为核心，第二代教育以教材为核心，第三代教育以辅导和案例方式出现，如今的第四代教育，才是真正以学生为核心。中国工程院院士李京文表示，中国教育正在迈向4.0时代。
(二)研究的目的
紧跟国家改革发展步伐，适应现代教育理念，为高职《机械设计基础》课程教学改革提供一些新思路和见解，促进课程教学改革的步伐。
为摒弃《机械设计基础》课程教学的弊端，改良目前现状，培养出具有知识经济时代的综合素养的高职学生，为地方经济高速发展提供高技能应用型人才。
在《中国制造2025》和互联网+行动计划的大背景下，积极探索课程教学改革模式，为高职教育教学改革贡献力量。
(三)研究的意义
1.基于互联网+理念，促进课程教学内容的优化
《机械设计基础》是高职院校机械类或近机械类专业的主干课程之一，也是培养学生机械创新能力的核心课程。通过对课程教学内容改革，更加注重学生能力和素质的培养，以及主动思考和解决问题的能力，为学生后续的培养与发展奠定坚实的基础。
2.基于互联网+理念，促进课程教学方法和手段的改革
结合新时期高职学生学习特点，充分利用互联网和信息技术手段，构建基于互联网+理念下的《机械设计基础》课程教学新模式，更加关注学生思维能力的训练与创新精神的培养，积极采用灵活的教学方法，提高课程的教学效果水平。
3.基于互联网+理念，促进课程师资队伍的建设和发展
积极组建《机械设计基础》课程教学联盟，加强与学校各专业的沟通与交流，了解学校的专业设置状况、特点及各专业的培养目标，明确各专业课程对《机械设计基础》课程的要求，并将其融入到不同专业机械课程的教学之中，为人才培养目标的完成奠定基础。
二、《机械设计基础》课程教学存在的问题
(一)教师对本课程的教学模式规划尚欠合理
高职《机械设计基础》，涵盖了机械制造中基础，传递的信息量很大，与生产实际联系比较紧密。课程涉及到的机械制造机器、设备的构造、特征、功用等。材料的性能、特征、内部结构等，工艺的各种优缺点及其在生产中应注意的问题等等。在教与学的过程中，单凭教材的图文结构，致使教师难以讲授，学生认知困难，学习的兴趣会严重受挫，学生的学习主体作用得不到发挥。因此，教师应寻求一种能培养学生自主学习的教学模式。
(二)教师在教学方法的选择上存在着问题
在现代教育思想理论的背景下，教师的教学方法真可谓百花齐放、百家争鸣，情境教学法、角色扮演教学法、体验式教学、游戏式教学等纷纷涌现，并日益受到教师们的青睐。但在教学法运用上一定要注重教学内容的实际性，即要将课程内容的繁、难、旧、深，通过合理的教学方法进行突破和解决，以适应学生个体差异与社会职业需要，展示课程的系统性、完整性、时代性、适应性，让学生科学地、轻松地掌握知识。
(三)教学考核评价机制上尚欠合理
目前高职学校普遍对《机械设计基础》这门课程的教学效果评价仍然采用单一的评价方式。基本以学生对本课程学习的书面答卷的方式进行。这种方式易导致学生在学习过程中片面地追求卷面分数，凡与本课程考试有关的内容就比较重视;凡与本课程考试关系不大的内容就不重视，甚至连看都不看。易使学生产生平时不认真，考试抓突击;死记硬背一些概念、原理，蒙混过关，考完就忘记的弊端。
三、基于互联网+理念的高职《机械设计基础》课程教学改革
(一)课程教学改革思路
在这个高速发展的信息时代，如何适应时展，探索出一套全新的教学模式，真正以学生为核心，让传统教育焕发出新的活力，是高职课程教学改革的关键。紧跟现代职业教育发展方向，研究目前高职《机械设计基础》课程教学改革中存在的问题，结合最新的互联网+理念，利用手机APP、微信、QQ、微博等信息技术，进行课程知识解构，开发整合素材，搭建互联网+理念的课程内容体系，探索互联网+理念的高职《机械设计基础》课程教学新模式，调整课堂教学流程，制定新的课程考核评价体系。建立试点班级，对全新的《机械设计基础》课程教学模式进行验证，使得教师和学生都能适应新的角色。
(二)课程教学改革步骤
现今入学的高职学生都为90后，他们的生活和学习方式对传统的教学方式充满了挑战性，对所有学习《机械设计基础》课程的高职学生进行问卷调查，对专业课教师进行相关内容的访谈。
利用spss软件，统计分析问卷调查及访谈结果，分析总结课程教学现状及相关问题，针对问题进行解析，确定课程教学改革原则与对策。
利用MindManager软件进行头脑风暴，结合机械相关专业岗位群的特点，简化和突出《机械设计基础》的核心知识点，重新构建课程内容体系。
利用课程专业教师联盟，共同研讨开发多媒体素材，真正以学生为核心，探索适应高职学生培养的教学方法和手段，创新学生技能考核评价标准。
机械概念设计范文3
1、例题设计要重视教材开发。教材是众多数学家、数学教育家集体智慧的结晶，具有很强的权威性和指导性，但教材中的概念、公式、定理等多数都是以具有较强的抽象性、概括性的“学术形态”知识呈现出来，在教学中我们须钻研透教材，吃透教材中的概念、公式、定理等，并将其转化为易于学生理解的“教育形态”知识，挖掘、开发出其潜在教学功能.
2、例题设计要注重循序渐进。一道例题能否激发学生的兴趣，让学生积极的参与，首先取决于提出的问题能否引起学生的认识冲突、能否引起学生思想上的共鸣.每一个问题都应建立在学生已有的认识基础上，并为他们留出思考的余地.俗话说：温故而知新.学过的知识需要不断地加以应用和巩固，学习新知识时更要注意与旧知识进行呼应和比较.如：
案例5 在学习了“几何概型”概念及计算公式之后，为了突出古典概型与几何概型的比较与选择，可以设计如下例题：
题1 已知x.y∈[0.6]且x.y∈N，求事件“x-y≥3”的概率.
题2 已知x.y∈[0.6]且x.y∈R，求事件“x-y≥3”的概率.
此例题的设计重在突出新旧知识之间的联系与差别，前后呼应、循序渐进，突出了从古典概型到几何概型，是从有限到无限的延伸，原来枯燥的讲解说教被题目中这一字改动，尽在不言中了.
3.例题设计要聚焦概念核心。例题的设计要有助于概念理解，有助于概念应用，应把设计的着力点聚集在概念的核心上.通过例题的解决，达到帮助学生理解概念的本质目的.如：
案例6 讲完函数概念后可以选择这样的例题来帮助学生深化概念：题1 表1中的数据是同学们在做水龙头验时收集的.量杯的最大容量是100毫升.
（1）如果继续试验，多少秒后量杯里的水会满而溢出？
（2）这是一次函数吗？请解释.
机械概念设计范文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.
关键词：自动化技术；机械设计；应用；浅谈
Key words: automation technology; mechanical design; applications; discussion
中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）12-0275-01
0 引言
社会的不断进步和变革为机械制造工业带来了很好的发展机会，在处处机械化的今天，机械制造工业得到了很好的发展，机械自动化，主要指在机械制造业中应用自动化技术，实现加工对象的连续自动生产，实现优化有效的自动生产过程，加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展，是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准，不仅影响整个机械制造业的发展，而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。在机械制造行业中，机械设计是机械制造的关键环节，将机械设计与自动化技术结合起来研究，可以更好的为机械制造服务。所以，笔者就自动化技术在机械设计中的应用进行浅谈。
1 自动化技术在机械设计中的应用
提高产品的创新设计能力，是关系到企业乃至国家生存与发展的战略性问题。美国工程设计委员会在制定2005~2030年工程设计优先资助领域时，将创新设计作为三个重点资助方向之一，并认为创新设计是关系到未来美国企业核心竞争能力、增加就业机会的战略性间题。另一方面，个性化发展趋势和快速多变的市场.要求企业能够准确地把握市场脉搏，有能力在第一时间内开发出能够满足市场需求的产品，从而赢得丰厚的利润。因此，产品开发的快速创新能力是决定未来企业生存的关键，而创新性和快速性将是21世纪工程设计学科的重要发展前沿方向。产品的概念设计阶段，即产品的原理方案设计阶段，是决定产品创新性的主要环节。为了得到具有新颖性的设计，必须从不同的思维角度出发.得到同一问题的一系列解，组成解空问。通过分析比较，在解空间中选取那些新颖性和创新性突出的设计方案。只有适应市场需求，具有竟争力的设计方案才具有价值.才能成为特定市场需求和特定生产条件下最具有创新性的、可行的设计方案。因此，产品的创新设计不单纯追求问题的一个解，而是在于获得现有物质条件下的最其有创新性、新颖性、最具有竞争能力的产品。
产品的概念设计涉及到人脑的创新思维问题，是形象思维和抽象思维综合运用的结果。受人类专家知识和创新思维的局限性.人类专家的创新具有随机性，不能保证在特定的时间内给出具有创新性的设计方案。因此，要人类专家在第一时间快速地拿出能够满足市场需求的产品是困难的和不现实的。因此，基于计算机化的产品创新设计技术是实现产品快速创新的唯一可行的方法。
从广义机构学角度来讲，任何含机、电、液、控制等的机电一体化系统，都可以视为山机、电、液、控制组成的广义传动机构与广义传动机构载体两部分组成。机电一体化系统的方案创新，关键在于广义机构的创新。为此，本文提出了一种基于二维平台的复杂机械系统创新设计及其自动化方法，重点解决两个关键问题:概念设计方案的创新性与概念设计方案虚拟样机自动表达。
2 机械设计与自动化体系
基于三维平台的复杂机械系统创新设计及其自动化系统的组成。主要包括:两种具有较强的获得创新性设计方案的能力的、适合于复杂机械系统方案创新设计的计算机化方法；直接支持产品设计方案的三维虚拟样机装配与仿真的自动化建模过程，能自动化地对创成的复杂机械系统符号方案进行建模、装配、仿真。方案设计的创新性和产品开发过程的快速性是该体系的两个显著特点。
在概念设计阶段，系统提供了两种计算机辅助创新设计方法：基于设计规则的创新设计方法和改良的功能分解与重组创新设计方法。由这两种方法产生的设计方案最后都以符号方案的形式给出。对于概念设计阶段产生的用符号表达的设计方案，将被自动化地分解为基本机构及其连接关系。对于识别出的基本机构，可以采用基于基本机构的运动分析方法，得到基本机构内部各构件的平面运动分析数据。为了提高产品开发的速度，在基本机构的结构设计时，采用了面向对象的技术。通过对三维平台的二次开发，采用特征控制参数、数据库驱动等措施，实现了用少量特征控制参数驱动整体基木机构的三维造型设计过程.解决了基本机构的快速虚拟建模问题。
为了提高产品的运动刚度和适应工业美学设计的要求，根据基本机构占据的空问，以及基本机构之问的连接关系，通过最优布局算法，确定每一基本机构在空间的位置.使复杂机械系统在空间所占的总体空间最小。根据基本机构的布局结果与运动分析数据，借助于"后台预置"装配方法，将基本机构的三维虚拟模型放置到特定的布局空间。连续变换驭动构件的位置，便可以得到概念设计符号方案对应的复杂机械系统的只维虚拟样机。
流程概念设计阶段得到的符号方案将自动化生成与其对应的二维虚拟样机并进行虚拟仿真。这样，就可以将产品方案的评价由概念设计阶段的价值评价，推进到虚拟样机阶段的定量行为评价，使在三维虚拟样机层面上从众多的设计方案中快速地遴选出具有创新性、性能优良的设计方案成为可能。因此，利用复杂机械系统创新设计及其自动化体系，不仅提高了产品的开发速度，而且也提高了产品的创新性与新颖性。
总之，我国机械制造业发展应用自动化技术，不但要起点高，瞄准世界先进水准，而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术，坚持提高与普及相结合的方针，我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。
参考文献：
[1]汪建华.机械设计制造及自动化专业生产实习改革与实践[J].长江大学学报：社会科学版，2008（12）.
机械概念设计范文5
对信息进行处理的过程就是设计，它也是一个加工知识的过程。设计活动展现出人类特有的智能行为，机械设计也一样。千百年来，人们完成设计都是依靠智能的构思和手上操作，只是近期电子计算机技术的飞速发展促使人们在实施机械设计时更加广泛地运用计算机智能技术完成辅助设计。这也就是我们常说的CAD，主要是加快了机械设计中人们对于图形的处理速度及计算数值的效率。机械设计智能化需要将设计理论跟智能工程结合在一起，并以自动化智能工程为基础，进一步建立更能反映出人们智能水平及自动化程度的机械设计理论、技术，促使机械设计自动化能够更好地诠释设计活动，最终提升机械设计的自动化程度。在机械的设计理论和设计技术方面，我们应当重点研究设计过程中人的思维规律及信息流。因此，机械概念设计智能化的实现也是提升机械设计自动化程度要继续解决的热点问题和难点问题。
2培养自动化复合人才
要想发展并推广应用各种新的机械设计自动化技术，就需要持续引进一系列的新概念、新理论及新技术，不断将传统机械设计制造当中的某些设计观念及技术进行升级甚至是替换，这就需要我们培养出一大批兼具技术素质及研究理论的优秀复合型工作人才。机械设计朝着自动化方向发展的速度越来越快，机械制造业也将更加依赖科学技术及知识。这种全新的自动化设计模式对于工作人员的经验、技艺等的要求将越来越低，更多地是需要他们提高自身的自动化设计知识及技能。技术人员跟一线工作人员之间的界限将越来越模糊，直至消失，因而机械设计制造工人应当拥有高层次的管理能力及技术人员的知识结构。所以，机械设计及制造企业应当加快培养出更多的复合型人才，并充分发挥出人才资源的优势，大力推广应用自动化设计技术，最终达到提高机械设计自动化程度的目的。
3全面创新自动化技术
当前，我们正处于经济时代，不仅仅是经济在飞速发展，技术的发展也日新月异。从当下我国的国情来看，发展机械设计自动化技术是一个由简单到复杂、从低级到高级、逐渐完善的过程。然而这一过程所面临的不仅是时间问题，更重要的是技术创新问题［2］。机械设计制造在选择使用自动化技术后，其生产方才可以改变传统的机械化模式，逐渐过渡为机械控制自动化模式，最终实现计算机控制自动化。只有先以单个部门自动化的实现为基础，才能逐渐达到全行业的设计自动化，最终实现机械设计过程的全面自动化。从目前我国机械设计自动化的具体程度来看，中国机械设计自动化程度跟国外相比还存在很大的差距。所以，我们应当积极以国外先进的自动化技术发展进程为参考，不断追求创新，致力于我国机械设计自动化现状全面开发新技术，尽量少走发展的弯路，大大提升我国机械设计自动化程度，争取尽早与国际机械设计自动化接轨。
4结语
机械概念设计范文6
1.1机电系统的内涵机电系统,也是机电一体化系统,它一般是指几厘米以下,甚至更加小尺寸的小型装置,主要由传感顺、执行器,以及微能源等组成,实际上是一个相对独立的智能系统,在电子和机械等各个领域有着非常广泛的应用。对于机电系统的具体内涵,其实有很多不同版本的理解,有的认为,机电系统是一种将机械设备、电子装置和各种软件等有机结合而组成的应用系统;有的认为,机电系统是一种主要由计算机信息网络协调并控制的,以此来实现机械力、运动和能量流等多动力学任务,同时,将机械和机电的各个部件相联系的系统;有的认为,机电系统是一种将多种不同技术,比如,机械电工、电子光学等组合而成的系统。而在我国普遍将机电系统定义为是机电一体化技术(包括精密机械技术、伺服传动技术、传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术,以及系统总体技术)与机电一体化产品的合称。
1.2概念设计的内涵众所周知,产品设计是一项非常复杂的工作,就其具体的过程而言,虽然国际上有诸多论述,众说纷纭,但是无论是哪一种说法,得出的总结就是产品设计涉及到两个重要的设计阶段,也就是概念设计与详细设计。而概念设计的内涵主要包括这样几个方面:首先,功能创新;其次,功能分析和功能结构图设计;再者,工作原理解的搜索和确定;最后,功能载体方案构思和决策。因此,概念设计在产品设计的整个过程中占据着重要地位,发挥着不可替代的作用,如果概念设计做好了,产品设计的整体水平才能达到一定的高度。此外,机电系统的概念设计运用到多个学科范畴的知识,其体现了设计的高度艺术性、创新性,以及综合性。
2机电系统概念设计技术的应用特点
2.1创新性我国一直致力于建设创新型国家,培养创新型高新技术人才,对于“创新”一词的高度重视是当今社会的必然要求,而对于机电系统概念设计技术而言,创新性更是机电系统概念设计技术的精髓和灵魂,如果要适应时展的要求,满足用户对机电产品的日益增长的要求,就要很好地体现机电系统概念设计技术的创新性特点,只有不断地对机电系统进行创新的概念设计,才能够打造出能够让机电产品的用户感到满意并且适用的新产品。因为机电系统本身就是一个相对比较繁杂的综合性系统,所以,机电系统概念设计技术上所体现出来的创新可以是不同层面的,比如,机电系统的结构的完善和更换等等。无论是哪个方面的创新,都直接对机电系统的整体的创新有很大的影响。因此,机电系统概念设计技术的创新性特点是不可忽视的。
2.2多样性除了创新性的特点以外,机电系统概念设计的另一个比较重要的特点就是它所体现出来的多样性。无论是机电系统概念设计的手段的多种多样,还是机电系统概念设计的设计方案的丰富多样,都在一定程度上反映了机电系统概念设计在市场需求、工作原理,以及产品形态等多个方面的多样化。不但布局不同会体现多样化,而且设计思路不同也会加强多样化的显现。
3结语
