机械原理重要概念精选(九篇)

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第1篇：机械原理重要概念范文

关键词：机械设计基础；基本概念；教学

《机械设计基础》中的基本概念是从工程实践的各种现象中高度概括出来的，反映事物本质的基础理论。基本概念包括机械零件所涉及到的各种定义、分类、基本参数、工作原理、标记方法……等等。本人从事专业教学多年，深知基本概念的教学在课程的教学中有着举足轻重的作用，不容忽视。

一、关于定义类概念

定义是《机械设计基础》的重要基础知识，教师在讲解定义类概念时，一定要讲透彻，使学生弄懂定义的内涵。在讲述时要注意以下两点：

1.下定义要准确，不能拖泥带水，含混不清，更不能丢三拉四，使定义不完整。例如，在讲螺纹升角时，要讲明升角的形成和升角所在的位置。如果只讲螺纹升角是螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面之间所夹锐角，定义就不准确。因为，在以螺纹轴线为轴，不同直径的圆柱面内。螺旋线切线与垂直于螺纹轴线平面的夹角也各不相同。所以在给螺纹升角下定义时，必须明确螺纹升角所在的圆柱面为螺纹中径的圆柱面，否则，定义就不确切。学生就易将定义概念搞错。

2.要严格区分容易混淆的定义，讲清它们各自的含义。这就要求教师避免出现自身尚不清楚定义的内涵，或者虽自身清楚定义的内涵但笼统地讲授结果导致学生发生概念混淆的问题。例如，轴承的减摩性和耐磨性就是一对极易混淆的不同概念。减摩性是使材料工作面间摩擦阻力减小的性质。耐磨性是指材料抵抗磨料磨损和胶合磨损的性质。问题的关键在于，一个是就摩擦力而言的，一个是就磨损而言的，抓住关键环节，就能够区分这两个不同的概念了。再如，螺旋副与螺纹副也是一对极易混淆的不同概念。螺旋副是指内、外螺纹相互旋合组成的动连接，是一种运动副，而螺纹副则是指内、外螺纹相互旋合组成的静连接，不是运动副。因此，为了能够讲透这类概念，教师一定要反复钻研教材，以期能正确而严格地分清它们。

二、关于原理性概念

各种机械零件的工作原理、失效的机理等概念就是该零件所以能正常工作的基本道理，也是建立零件强度理论的基础。这类概念的说理性很强。因此，在讲解原理性概念时，首先要求教师讲得准确，概括性强，其次要求教师的思路清晰明了，分析透彻，让学生听到后感到“言之有理”。

例如，在讲解带传动“打滑”和“弹性滑动”这两种不同现象的机理时。可以一边比较一边进行分析：打滑是指带传动所能提供的有效摩擦力不足以克服工作阻力而无法工作，带在带轮上发生全面滑动，故带传动的打滑现象是一种失效形式，为使带传动正常工作，必须避免带传动发生打滑，如果使用得当，打滑是完全可以避免的；带传动中的弹性滑动现象又是因何而产生的呢?因为带传动是通过中间挠性件(带)，依靠带与带轮间的摩擦力来进行工作的，带传动工作时，主动轮上带从开始与带轮接触到脱离，带的弹性变形由长到短，而在从动轮上，带的弹性变形则由短到长，这种由于弹性变形不均匀而引起的带在与带轮的接触弧上的错动就是弹性滑动现象，由于中间挠性件(带)是带传动所必须的，所以带传动的弹性滑动是一种固有的物理现象，是不可避免的，并不是带传动的失效形式。通过上述分析，我们可以看出带传动的打滑与摩擦力有直接关系，而弹性滑动则与中间挠性件的弹性变形有直接关系，用这种比较法进行分析讲解就容易使学生弄懂比较抽象的又易混淆的原理性概念了。

三、关于参数性概念

机械零件的参数是用来表征零件的几何尺寸特性、运动特性和动力特性的。在讲解零件的参数概念时，要特别注意以下几方面的问题：

1.各参数所代表的含义

机械零件的参数很多。教师在授课时要讲明所以设这些参数的目的，它们反映的是零件的什么问题。特别是那些取做标准的参数，还要说明它们选取的条件。比如标准模数，对于斜齿圆柱齿轮选取在轮齿的法面分度圆上，对于直齿圆锥齿轮则选在轮齿大端的分度圆上，它是为了减少齿轮加工刀具数目且使齿轮尺寸标准化而设立的基本参数，模数直接影响齿轮尺寸和轮齿承载能力的大小。又例如，在齿轮传动中，齿轮传动比是指主动轮转速和从动轮转速之比u，而齿轮的齿数比则是指大齿轮齿数和小齿轮齿数之比，这是两个不同的参数，齿数比通常是用来进行齿轮传动强度计算的，传动比是用来表征零件运动特性的，当减速传动时，l=u，当增速传动时，i=1/u故绝不能将齿数比随便代替传动比。象这样讲授参数概念，会使得学生感到繁而不杂，多而不乱，从而能准确运用之。

2.各个参数之间的相互关系

机械零件的每个参数都不是孤立的，有关参数之间存在着严格的函数关系，同一零件的相关参数相互影响制约。对于一些基本参数关系式，教师要讲清它们的建立过程，并说明它们的含义。例如，齿轮传动中分度圆直径d、模数m与齿数z的关系：d=mz；斜齿圆柱齿轮传动中法面模数mn、端面m1模数与螺旋角的关系；mn=m1cosβ；蜗杆传动中蜗杆直径系数q、分度圆直径d，与模数m的关系：d1=mq，等等。目的是深化学生对基本参数的理解，学会参数的选用原则。

四、关于零件分类方面的概念

零件的分类是有一定系统性的。教师在进行讲解时，要注意掌握住零件分类的系统性，目的是给学生一个总纲，使学生对通用机械零件有一个总体的系统的了解。在讲解分类方面的概念时要注意纵向和横向两个分支。纵向分支包括：机械零件分通用零件和专用零件，技工学校的教材只研究通用零件，通用零件一般分传动零件(含螺纹连接)和轴系零件(含键、销连接)，然后再一类一类地分下去。横向分支是指同一系统但不同类型零件而言的，例如同属轴系零件的滑动轴承与滚动轴承，它们的功用都是支承作用，但是它们工作时的摩擦性质不同，就是说它们是属于同一系统但不同类型的零件，所谓横向分支就是在它们之间进行横向比较，搞清它们的异同之处，例如，(摩擦类)带传动、链传动和齿轮传动同属于传动系统的零件，它们的功用都是传递运动和动力，所不同的是(摩擦类)带传动是通过中间挠性件(带)靠摩擦力进行传动的，链传动是通过中间挠性件(链)靠啮合进行传动的。齿轮传动则是一种直接接触的啮合传动。这样的讲课特点是既纵向讲系统分类，又横向比较异同，形成一种网络模式，帮助学生加深对机械零件总体轮廓的了解。

总之，对基本概念的清晰、准确的教学在课程的教学中有着举足轻重的作用，不容忽视。只要教师深钻教材，教法得当，通过各教学环节的相互配合。使学生确切地理解机械零件的基本概念，就可以为《机械设计基础》课程的学习打下良好的基础。

[参考文献]

第2篇：机械原理重要概念范文

【关键词】多媒体技术 机械基础 教学效果

兴趣是最好的老师。对该门课程的教学效果有着至关重要的作用。机械基础这门课程是以机械学为基础，包含了理论力学、材料力学、金属材料等多种内容。这些内容概念性的词汇较多，原理抽象，学生很难学懂。而这门课又是中等职业学校石油专业类的学生必须要掌握的一门基础课。教学中充分利用多媒体技术，把难以想象的机械原理用电脑动画直观地展示出来，收到了很好的教学效果。

一、运用多媒体能提高学生学习机械基础的兴趣

多媒体技术的优势就在于它能把图、文、声像、动画、视频有机地结合，它表达出传统教学方法所不能表现出来的内容，展示现声不易观察清楚的画面，使课堂教学更直观、易懂，学生更有兴趣学习和接受。

中原油田职业中等专业学校采油班的学生，到采油田厂去现场实习。为了增加他们学习机械基础课程的兴趣和激情，实习的过程中，我们机械基础教师不仅录下了他们在采油站巡井时的身影，我还重点录下了抽油机工作时的视频。回到学校后，在讲到平面连杆机构的曲柄摇杆机构时，我们首先用动画演示了什么是曲柄摇杆机构，在讲到应用实例时，我就利用多媒体先播放了他们在采油厂实习时的画面，然后接着放出了抽油机工作的视频。在我用电脑放他们在抽油机旁工作的身影时，学生全都目不转睛地看着那些画面，精力特集中。这个时候出示抽油机工作视频，再出示其工作原理的动画，收到了意想不到的效果。为了更好地增加学生的兴趣，我还制作了汽车雨刷器的动画、家用缝纫机的动画，这些都是曲柄摇杆机构的应用实例，学生通过这种教学，很快就掌握了曲柄摇机构的应用实例和原理。

二、运用多媒体技术能加快突破机械基础教学的重难点

机械基础课程对于中等职业学校的学生来说，难度是可想而知的。如何把枯燥的机械原理活灵活现地展现于课堂，突破教学重难点，让学生轻松学习，只有兴趣也是不够的，还要运用多媒体技术的辅助。运用多媒体动画的演示，我们可以边讲解边演示动画，让学生直观地观察机械原理的动画工作过程，就能达到很好的教学效果。

第3篇：机械原理重要概念范文

关键词：工程素质；基于问题式学习；机械原理；机械设计

Applying problem-based learning in the series course of machine design

Zhang Liyan, Zhang Youchen

Beijing university of chemical technology, Beijing, 100029, China

Abstract: In training on students' comprehensive design ability, engineering practice ability and innovative designing ability, the courses of principle of mechanic and machine design play an important role. However, traditional teaching methods restrict this effect. Applying problem-based learning in the courses is suggested in the paper. The implementation is discussed, which is setting problems from major field, course project, innovation activities and experiments.

Key words: engineering quality; Problem-Based Learning(PBL); principle of mechanic; machine design

工程素质包括工程知识、工程意识和工程能力等，这些都是工程技术人员必备的素质，也是高校工科教育的重点之一。适应新时期的要求，机械类专业的学生应该具备的工程能力包括综合设计能力、工程实践能力、创新设计能力，机械设计系列课程在这些能力的培养中起着至关重要的作用。一般机械设计过程分为4个阶段：产品规划、方案设计、技术设计、生产施工，它是一个相互关联的整体过程。其中方案设计阶段包括功能原理设计、执行机构的选型与构型、方案分析与评价、绘制机构运动简图等，这些内容主要在机械原理课程中讲述；技术设计阶段用到的零件强度设计、结构设计，主要在机械设计课程中讲述；在设计过程中用到的创新技法在机械创新设计中讲述。这些课程的内容琐碎、繁杂、工程背景强，在传统教学中，教师虽然很认真、很辛苦地讲解每个知识点，但学生却对所学知识模糊不清，不知道该如何应用。

基于问题式学习(Problem-Based Learning，PBL)是通过提出问题，引起学生的兴趣，进而展开学习的一种教学模式，强调将学生置于精心设计的问题情境中，通过共同解决实际问题学习相关的知识，形成解决问题的技能，培养理论联系实际的自觉性以及主动学习的能力，最重要的是激发学生的创新意识及创新能力。

1 基于问题式学习的教学理念

在传统的教学理念中，过分强调知识的传授和灌输，将学生的学习过程看作是对外部刺激的被动反应，忽视了学生自主学习能力及创新能力的培养。基于问题式学习的教学模式，通过精心选取实际工程问题，激发学生的兴趣，引导他们主动思考，探究问题背后的理论知识及解决方法。这种教学模式，将教学过程的主体由教师转变为学生，充分调动学生的自主学习能力，给学生提供更宽松、更广阔的思维空间，由此激发他们的创新意识，培养创新能力。当然，教师的指导作用也不容忽视，首先要分析教学目标，提出问题，启发引导学生解决问题。在教学过程中为学生树立机械产品设计的整体意识和工程概念，强调揭示各部分之间的联系及在工程设计中的应用。

2 设计问题环境

2.1 树立产品设计的整体观念和工程意识

上好绪论课十分重要，在机械原理绪论课中，笔者以一个典型的工程机械产品为例，讲解机械产品设计的全过程，提出问题，布置任务。例如，以包装机为例，通过功能分析，分解动作，提出动作如何实现？运动如何实现？可以在课堂上提问，让学生大胆想象；然后将这些问题作为课后作业，让学生查阅相关资料，写出认识机械的读书笔记。同时，教师将此实例贯穿于整个教学活动中，通过装料机构的实现引出连杆机构的设计，由热封机构的实现引出凸轮机构的设计，还包括机械设计课程的中齿轮、轴系部件、带传动、螺栓连接等。这样，学生在学习各部分内容时，就会有整体概念，知道这部分内容在产品设计中的作用，树立正确的设计观念，另外，也消除了学生由于缺乏工程背景而对机械设计产生陌生感和恐惧感，从而尽快熟悉一般机械设计的方法、步骤，提高学习的主动性、积极性。

2.2 根据专业方向设置问题环境

第4篇：机械原理重要概念范文

测定滑轮组机械效率是简单机械中的重要内容，尽管不知出于什么原因，这一内容在新修订的苏科版教材中被删去了，但在实际教学中我们仍然觉得这是一个重要实验，应当让学生体验之.事实上，在例行的知识的教学中，我们确实都能收获很多.其中有些收获是学生的共性现象，自然值得一提；而有些收获则是量变后引起的质变，是厚积的薄发，因而也应当记下来.

1由实验原理所想到的

这是笔者的思考，是基于一次讨论的思考！在前些年的某个时候，关于这一实验的原理有了一些讨论，这个讨论首先发生于学生当中.由于在前面的知识学习中，学生已经能够由机械效率的定义式η=W有用 W总×100%推理出η=G物 G物+G动×100%=G物 nF×100% （第一个等号仅适用于不计绳重和摩擦的情形），于是就有学生提出：在滑轮组的运用当中，绳子自由端移动的距离s与物体上升的高度h之间存在着固定的n倍的关系，为什么在实验当中还要去测出这两个物理量呢？为什么此实验的原理公式不确定为η=G物 nF×100%呢？起初一听，觉得学生的说法还是有道理的，当然也证明了学生是处于思考的状态当中.再后来，当笔者将这个问题提出来与物理同行进行商讨时，也出现了类似的情形，不少老师认为事实上是可以用此公式作为本实验的原理表达式的，还有老师开玩笑地说，其实学生在实验当中根本就没有测物体上升的高度和绳子自由端移动的距离，最后照样把机械效率算出来了.

基于这样的认识，笔者考虑到教材的权威性，还是思考教材这样设计的理由.经过资料查阅以及对机械效率的理解，笔者认为是不可以用后者作为本实验的原理公式的，原因有二：一是原来的原理表达式η=Gh Fs×100%更具有代表性，无论是对于杠杆、滑轮，还是对于滑轮组和斜面等简单机械而言，这一公式都是适用的.换句话说，如果我们所要测的不是滑轮组的机械效率，而是杠杆或者斜面的机械效率，此公式也是适用的.而η=G物 nF×100%只适用于滑轮或滑轮组；二是基于对机械效率概念的理解，这一点更为重要.机械效率在教材上定义为“有用功与总功的比值”，而功是一个过程量.既然是一个过程量，那就说明物体在力的方向上移动了一段距离（位移）.很显然，只有h和s的存在，才能证明做功的过程发生了，也只有在这个过程中，机械效率这一概念才有存在的意义.而η=G物 nF×100%这一表达式其实不能表明做功过程的存在，换句话说，即使用弹簧测力计拉着绳子的自由端不动，这三个量也是存在的，也是能计算出效率的.但很显然，此时计算出来的机械效率是没有实际意义的.

由此可见，我们教物理时很容易由于应试等原因影响，使得教学重心落在物理习题的解答上，而忽略了最为根本的物理原理的讲授.如果真如上所说，认同了学生的这一观点，那么对学生的负面影响是较大的.这样的教学只能说教会了学生解答物理题目，不能说教会了学生悟理.当然，学生提出问题本身的行为，还是值得表扬的.

2做了之后才知道更难

这是学生的原话！这个实验在先前的讲解之时，学生非常兴奋.加上前面探究动滑轮和定滑轮时进行的演示实验，故而学生认为测定滑轮组机械效率的实验非常简单.在熟悉了实验步骤之后，学生走入了实验室.

可当他们面对着看似简单的教材时才发现还有原来没有发现的一些问题.比如说他们发现铁架台上无法固定定滑轮――因为定滑轮上的挂钩尺寸小于铁架台上的横杆直径，会动脑筋的同学一是想到了截一段线下来进行固定；二是想到了可以将固定横杆上的另一个未起固定作用的螺丝旋开一点，而有的同学则只能看别人解决了问题之后再依葫芦画瓢.再比如说有学生在组装滑轮组时出现了问题：将细线的一段固定在动滑轮上之后，再将线绕到定滑轮上，然后向下再绕过动滑轮并且想向上提时，发现动滑轮容易“翻倒”，而且屡试屡翻.于是不会动脑的同学只好玩合作，让其中一个同学用手固定住，而会动脑筋的同学则想到应当在动滑轮上先挂一个物体（这样重心在细线的下面，就稳定了）.再到后来测拉力的时候，由于细线长度足够，不少同学将弹簧测力计系在细线的末端，结果在控制弹簧测力计匀速上升时，发现人体高度不够，没办法甚至站到了凳子上，可这样又无法测量绳子自由端移动的距离了，可谓矛盾百出.而聪明的同学则想到弹簧测力计应当系在靠近动滑轮的地方，这样就用不着爬上爬下了.

这些矛盾本质上都与测定滑轮组的机械效率无关，可它们又确实发生在这一实验当中.由此可见，一个实验的完成绝对不是理解了实验原理和实验步骤那么简单，其中有很多的工作要做.问题在于，这样的“悟理”过程不能只局限于老师自身，还要向学生进行传递，让学生认识到这一点.

3悟理就在学物理过程中

第5篇：机械原理重要概念范文

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

第6篇：机械原理重要概念范文

1农业机械的设计原理

农机设计是根据农艺方面提出的使用要求，针对农业机械进行功能、结构、工艺、外观、成本等方面的综合性设计。

1.1功能原理

农机服务于农艺，是先进农业技术（生态农业、生物农业、有机农业）应用的载体。依照机械原理进行设计，满足现代农业的技术要求，并充分考虑农业的区域性、多样形、不确定性等因素，实现精确地定位、定时、定量作业，因而需要设计各类农具以满足不同农艺功能性的使用要求[2-3]。

1.2结构原理

农业机械作业环境差，劳动强度大，必须对所设计的各零部件进行功能、强度、效率和效益分析，评估和核定在满足功能和强度要求下合理配置和使用原材料及辅助材料，必须进行功能成本分析，优化使用零部件、标准件、外购件。

（1）针对农机种类多，规格不一，尽可能地采用标准化、系列化设计，并前瞻性地预测农艺的发展趋势，以减少农业机械开发和研制费用，提高农业机械使用效率。

（2）在研发新型农机时，要考虑整机或零部件的通用性，减少重复设计，以提高零部件的互换性和维修能力，增加报废农机的可回收利用价值，节约物资资源。

（3）优化各种铰接机构和各种移动副，减少复杂运动并使之操作简单、运动灵活。

（4）要充分考虑人机工程理念，减少复杂动作，尽可能减少农机手的劳动强度。

1.3技术原理

要正确处理技术要求与成本控制之间的矛盾，主要表现在选材、制造精度、标准件选用上。农业机械报废期限短，技术要求过高，势必加大成本，增加农业生产的投入，必须根据农艺要求，合理制订技术标准。

1.4工艺原理

对零部件的加工工艺性进行分析，即在满足使用条件下，向机加工的可能性和经济性靠拢，向机加工的效率靠拢，能不加工的就少加工；能粗加工的就不精加工；能简单加工的就不要复杂加工；能用小型设备的就不用大型设备；能快速加工的就要考虑提高效率。熟知机加工工艺的流程、工序、瓶颈、效率和经济性，掌握一般冷加工、热加工的工艺流程和工时成本，根据精度要求确定工艺工序，优化工艺[4]。

1.5外观及成本原理

农业机械外观要求布局合理、结构紧凑、强度分配科学、外表光洁，分析在使用过程中各种不确定因素，评估强度余量和安全系数，及各零部件是否有过剩功能等。

设计中成本控制是一个综合参数，它主要体现在设计理念（如何制作成型）、用料（金属材料和非金属材料）和加工工艺等，具体反映到设计、用料、工艺、加工等各个环节，综合反映了设计者的知识面和设计能力。

2农业机械设计中的材料使用

设计者应熟练掌握和使用各种金属材料和非金属材料，金属材料包括板材（线材和管材）、型材、浇注成型材、初级加工材（如金属筛网）等，要了解它们的物理性质、可加工性质（主要是可焊性、可折性等），对零件进行选型选材，并进行强度和力学分析。对非金属材料，应了解其物理性质（弹性、耐磨性、耐疲劳性、可粘合性等）、化学性质，还要考虑可加工性和经济性。

3农业机械设计中扩大标准件、通用件的适用范围

农业机械使用的链接、铰接以及各种移动副要求尽量灵活、操作简便，尽量选用标准件、通用件，尽量在市场上定做，自己加工受到批量、专业等限制，且制作成本高，加工周期长，质量不易保证。

4农业机械的设计图纸

一般采用设计图纸，即通过主视图、俯视图、左视图，再辅以剖视图、局部视图（局部剖视、局部放大等）等操作来达到对农业机械进行完整描述的目的。此过程中应注意以下几个方面的问题：一是要在主视图上最大限度地反映机械零件，不仅要考虑机械零件最复杂、最直观的一面，而且要考虑机械零件的自然状态和平行对称位置；二是要注意所有零部件的对应关系是唯一的；三是要注意明确定位基准，要以中心线、对称线为基准标注；或以重要加工面、重要参考面为基准来进行标注；四是所有的零部件（标准件除外）都应该出图，把零部件的基本尺寸、加工尺寸、基准精度等完整的表达清楚，可以在一张图纸上面做出若干相关的零件图，这样便于集中，不易出错，利于考虑工序编排，容易查出错误，提高生产效率[5-6]。

5农业机械设计中的逆向设计

主设计师（创意人员）要有丰富的设计经验、工艺经验、农机加工经验、农艺经验和实际操作经验，要熟悉客户要求并借鉴以往的经验，可以像主创意建筑师那样，先做创意设计，把概念提出来，进行模拟排放，据此设计样架，随时修正，改进方案，然后做概念图（效果图），再进行设计制图，并把人机工程提高到重要地位上来，这是现代工业对设计师提出的更高要求。

6参考文献

[1] 毛凌华，李瑶，卢明，等.中国农业机械化的现状与发展[J].江西农业学报，2009，21（7）：204-206.

[2] 蓝胜.基于仿生设计在农业机械设计中的应用[J].建材与装饰：上旬，2011（2）：3-4.

[3] 张金果.人机界面设计在农业机械中的应用认识[J].科技资讯，2011（1）：68.

[4] 赵立虹，薛梅，程娟.浅述农业机械产品形象设计的构成要素和现状[J].农业装备与车辆工程，2010（12）：58-60.

第7篇：机械原理重要概念范文

关键词:结构优化;产品设计;创新方法

一、结构优化的层次与分类

不同的结构优化的方法是在研究对象、目标函数、约束对象、变量和寻优策略的不同要求上派生出来的日。由优化目标的深浅将结构优化划分为三个不同层次:尺寸优化、形状优化、拓扑优化、布局优化和结构选型优化。以上各层次按顺序难度依次增加,收益依次增大。

(一)尺寸优化

在保持组件原有的结构形状与拓扑结构不变的情况下,通过对设计变量的分析重组,寻求最佳的性能组合关系的优化方法。

(二)形状优化

形状的优化设计是指在设计域内的拓扑关系保持不变的情况下求得结构的边界,使得这些边界构成的结构组件达到理想的几何形状,并实现某种性能的最佳表现。

(三)拓扑优化

结构拓扑优化包括了连续结构和离散结构的拓扑优化。连续体结构拓扑优化,包括孔洞个数及形状分布的优化,以及结构的边界形状的优化:离散结构的拓扑优化,就是在给定节点位置情况下,确定各节点的最佳联结关系Ⅲ。

二、产品生命周期的设计制造环节

产品生命周期(Product Ljfecycle,PLC)的概念源于生产管理领域的产品的市场战略。经过半个多世纪的发展,产品生命周期的概念和内涵也在不断发展变化H。并行工程概念提出促使产品生命周期的概念逐渐从经济管理领域扩展到了工程制造领域,将产品命周期的范围从市场阶段扩展到了研制阶段,覆盖了包括需求分析、产品设计、原料采购、制造装配以及销售维护阶段。20世纪90年代以来,全球机械产品市场进入了大规模定制与个性化需求并举的时代。在这种情况下,规模化的生产能力与机械产品的可靠性固然重要,而能否根据潜在客户需求做出快速响应,已经成为未来装备制造企业在激烈竞争中取胜的关键。这里我们将规模化机械产品的设计与生产过程加以分离,重点研究在结构优化的基础上寻求创新产品的设计的思路,以期快速响应客户需求。

三、基于结构优化的产品创新设计方法

产品的创新设计方法是指设计人员根据创造性思维的发展规律,在优化产品结构的基础上总结的一系列的原理、技巧以及方法。这些方法或技巧,可以在各种创造、创新过程中得到借鉴,同时提高人们的创造、创新思维的能力和促进产品设计创新成果的实现效率。产品设计创新的方法对创新有十分重要的作用,它既能产生直接的创新成果提高创新概念到产品实现的效率,同时也可启发设计人员的创新思维,提高创新的能力。机械产品的市场需求是进行产品设计创新的基础,要把产品需求转化为产品的创新设计成果,必须经过在原有的外形、尺寸及拓扑结构的基础上通过创新设计方法来实现产品的创新功能。机械产品的设计创新分为两个层次:一是运用工业设计的技术以及方法,以产品需求为基础,开发出全新的产品,成为原创型设计创新:二是运用现代工业的设计方法对原有产品进行外观以及内部结构的优化与改进,实现局部改进创新,称为次生型设计创新。实际上,人类数百年的工业发展史中,开创性的原创型设计创新产品所占的比例微乎其微,大量实用性高的创新产品都是次生型设计创新的产物。同时,由于无需进行原创型设计创新所需要进行的大量原型设计,因而能够有效提高机械产品的设计效率,减少设计环节所占用的时间。本文所介绍的基于结构优化的产品创新设计方法属于次生型设计创新的范畴。

四、机械产品的次生型优化创新方法

针对机械产品的次生型优化设计创新是指以在原有产品设计的结构基础上,在保留原有产品设计的核心功能与产品优点的同时,对该产品外形、拓扑结构等进行优化和再设计,使得新产品具备原有产品所不具备的 新功能和特征。产品的次生型优化设计创新是建立在产品的结构优化层次分类基础上的创新活动,机械结构的布局包括尺寸、形状、拓扑三个方面的信息,而尺寸优化、形状优化和拓扑优化体现了结构优化中三个不同层次的问题月。针对机械产品尺寸、形状、拓扑结构的优化创新设计,以产品基本架构组成零件之间的装配关 系为前提,结构优化的关注点是有待改进或者进一步开发的结构要素。通常,这些结构要素在设计之初并不明确,隐藏在复杂的形状、色彩以及结构形态之中,只有通过对多变的市场需求、多方面的用户期望以及现有同类产品的优缺点进行深入分析,才能找出最具创新价值的结构优化要素。成功地选择结构优化关注要素,为机械产品的创新思考确定清晰的方向。对机械产品的创新问题包含了优化问题的三个要素,即设计变量、目标函数以及约束条件,机械产品的次生型优化创新方法是TRJz。

发明解决理论中最常用的创新工具,也是全工程化的解决问题方式,对于创新思考的要素与方向难于把握的产品形态创新设计而言,这种高效率的创新解决方法不仅能够提供明确的创新方向,而且能够使创新设计人员准确把握创新要素,从而降低了创新思考的盲目性。

第8篇：机械原理重要概念范文

自动机械是指自动化程度较高的机械系统，其教学内容与“机械系统设计”类似。要培养创新能力，必须先具备坚实的基础理论和设计方法，因此我们根据自动机械与一般的机械系统相比，有自动化程度高、结构复杂等特点，在教学内容上以自动机械的四大结构组成部分，即驱动系统、传动系统、执行机构和控制系统为主要内容展开，着重共性问题，力求照顾到系统性和完整性，深入阐述了自动机械设计中普遍性的理论问题，重点分析自动机械中普遍应用的机构、装置的设计原理和方法以及现代控制技术，注重机械设计与现代机械设计理论和方法相结合，同时列举了大量实例，力求做到理论联系实际，突出专业特色和现代科学技术发展水平。课程内容不仅体现传统的机械及其设计方法，还体现了现代自动机械及其制造技术的新进展和现代设计方法的新应用，注重教学内容的更新。我们主要参考了崔久浩的“自动机械设计”一书，编辑出版了“自动机械设计”教材，在基本内容上比一般的“机械系统设计”教材更全面和丰富。在教学中，力求把发明创新意识贯穿于整个教学过程。教学过程中除了上述主要内容外，充分利用多媒体教学手段，通过大量的自动机械和机构的工作视频和照片提高教学效率，创造视觉的新感受，增强感性认识，激发学生的学习兴趣和热情，同时有效提高了教学效果和学生的知识面。在教学过程中，注重自动机械各组成部份的基本工作原理、结构特点和设计方法，淡化理论模型和推导。利用启发式、提问式、反问式等方法，激发学生的创造性和想象力，提高综合应用所学知识进行机械设计、探索新知识、新技术、开发新的机械产品的能力和水平。推荐并组织学生观看中央电视台的“我爱发明”节目，提高发明创造的兴趣，学习发明创造的一般思路和方法。支持鼓励学生参与教师发明专利的申请工作。增加课堂讨论环节，设计能激发学生发明创新意识的讨论题。例如：原理方案设计时，每组提出至少3种机器，每种机器采用两种以上的原理实现其功能。总体设计时，以小型代步工具为例，不限定条件，发挥学生的创造性，分组提出方案并讨论其特点和可行性。在讲述执行机构有关内容时，让学生提出分解用机器代替手工操作的动作，并提出可能实现这些动作的机构或组合机构并加以比较。在讲间歇机构和供料机构时，提示学生生活中可能应用的场合并让学生注意观察后，讨论为什么在此场合会应用此机构，是否可用其他机构代替，如果能用其他机构代替，就有可能创新发明新的装置或机器。另外，鼓励学生参加山东省机电产品创新大赛等各类校、省、全国创新大赛，并可在讨论课中做专题讨论论证方案，指导学生充分发挥想象力和创造性开发新的机械产品。在历年“山东省大学生机电产品创新设计竞赛”中获得了多个一等奖，在其他创新竞赛中也屡创佳绩。

二、考试考核方式的多样化

考试考核目标是使学生在掌握基本理论、基本知识和基本技能的基础上，增强职业素养与专业技能，提高分析问题及解决问题的能力，成为具有较强创新意识和实践能力的高技能人才。考试考核以有利于学生运用知识能力、实际工作能力和创新能力的培养，有利于学生学习方法的改变为指导思想，使教学工作的重点落实到学生创新能力的培养和自身素质的提高上。为了激励学生学习兴趣和创新性，笔者设计了以下考试考核方式。

1.大作业。分组整理讨论课中的讨论结果以及新的创新想法方案形成大作业，内容可是完整机械，也可是关键机构、部件；时间可从课程开始到最后笔试之前，期间还可通过邮件、QQ和微信以及校核心课程网等及时得到教师的指导。

2.答辩式。建立具有综合性、适宜答辩的试题库，成立答辩小组，答辩小组由至少3位教师组成，可包括助课研究生。考核时每个学生按顺序先后随机抽取题目，准备10分钟。准备时可翻阅参考资料以及和同学讨论，此时学生参与讨论的积极性非常高，不仅有利于抽到考题的学生掌握该知识，也使参与讨论的学生学习掌握了考题中的知识点，每个学生表面上是考核自己抽到的有限的考题，实际上在整个考核过程中，参与了几乎全部学生的考题准备，从而将考试变成了学生积极主动的学习、交流、巩固所学内容的过程，学生不再是应付考试，厌烦、害怕考试，同时也锻炼了学生综合利用所学知识、收集资料、口头表达的能力以及答辩和应变能力等，有利于将来找工作时的面试，这使得学生的收益是全方位的。

3.笔试。笔试在课程结束后，时间由学校统一安排，主要考核基本概念和理论。创新发明必须在掌握扎实的机械设计基本概念和理论基础上，因此，掌握这些概念非常重要。例如自动机械生产率的概念、评价工作性能的指标等。

三、紧密结合实际应用的课程设计

课程设计是自动机械设计课程的一个重要教学环节，是培养学生独立运用所学知识、综合分析和解决工程实际问题能力的重要教学步骤，为学生将来从事工程技术工作和毕业设计打下良好的基础。在此教学环节中，学生可将所学的自动机械设计知识应用于设计中，这是有效的练兵和检验，同时还可以提高、巩固教学效果的环节。因此，我们要紧密结合实际应用进一步加强培养学生的机械创新能力，使学生在课堂教学环节中的创新性想法得以进一步实现，距实际应用更进一步。注重培养大学生的创新设计能力、综合设计能力与团队协作精神。

1.课程设计内容。在自动机械的四大结构组成部分，即驱动系统、传动系统、执行机构和控制系统中，驱动系统通常为选型设计，包括在总体设计的内容中，不单独作为课程设计题目，控制系统涉及电气电子液压、计算机等相关的学科知识较深，在课程设计中我们将这部分作为选做内容。因此，课程设计的主要内容包括传动系统、执行机构和总体设计三种。比较复杂的机械3个人一组，自由组合，每人主要负责一部分内容，其中总体设计的学生由小组成员推荐选举产生并担任组长，除了自己承担的内容外还要负责协调3个人的方案应能满足整机的任务书要求，完整一致。各种题目的具体内容如下是。（1）自动机械总体方案设计。①根据给定机械的工作要求，确定实现功能要求的原理方案。②根据原理方案确定工艺方案。③确定工作循环时间，拟定机械的工作循环图。④确定采用的动力形式、总体布置、总体结构来设计机架。（2）执行机构设计。①参与原理方案和工艺过程的设计。分析确定工艺操作动作、顺序、运动形式和运动规律。②拟定机构的选型与组合方案，提出多个方案分析并选择最佳的。③机构的设计计算，主要构件的运动分析、仿真等。④机构的结构设计，画机构简图，包括运动轨迹、极限位置图。（3）自动机械传动系统设计。①参与原理方案和工艺过程的设计。分析工艺操作动作、各机构运动形式和运动规律选择动力机。②确定传动机构方案和采用的传动形式，分析传动效率和传动精度，提出多个方案并分析选择最佳的。③传动比分配、设计计算，主要零件的强度校核。④传动系统结构设计，画传动系统结构图。

2.课程设计题目。笔者精心设计了多于学生人数的课程设计题目和相应的任务书，制定了课程设计大纲和指导书。学生选题具有灵活性，可从给定的题目中选题，也鼓励自选题目。学生自选题目要经过论证方可作为课程设计题目并有一定的加分，同时要与教师的科研以及各种创新竞赛题目紧密结合，有效激发学生的学习兴趣和参与的积极性、主动性。山东省大学生机电产品创新设计竞赛每年暑期进行，而自动机械课程设计正好是每学年的第二学期，可以说这个学期是学生申请准备方案、进行结构设计的阶段。采取提前选题的方法可以使学生在上课期间有目的的听课，有充分的时间酝酿设计方案，使自动机械课程设计教学环节不局限于培养方案中设置的1周时间，有效地提高了课程设计的质量和效果，有些题目最后还申请了发明专利。“用于大粒种子的精密排种器”、“家用瓜子去皮机”、“顶尖可收集式仿形棉花打顶机”等项目就获得了山东省大学生机电产品创新设计竞赛的一等奖。

四、结语

第9篇：机械原理重要概念范文

1.答辩式。建立具有综合性、适宜答辩的试题库，成立答辩小组，答辩小组由至少3位教师组成，可包括助课研究生。考核时每个学生按顺序先后随机抽取题目，准备10分钟。准备时可翻阅参考资料以及和同学讨论，此时学生参与讨论的积极性非常高，不仅有利于抽到考题的学生掌握该知识，也使参与讨论的学生学习掌握了考题中的知识点，每个学生表面上是考核自己抽到的有限的考题，实际上在整个考核过程中，参与了几乎全部学生的考题准备，从而将考试变成了学生积极主动的学习、交流、巩固所学内容的过程，学生不再是应付考试，厌烦、害怕考试，同时也锻炼了学生综合利用所学知识、收集资料、口头表达的能力以及答辩和应变能力等，有利于将来找工作时的面试，这使得学生的收益是全方位的。

2.笔试。笔试在课程结束后，时间由学校统一安排，主要考核基本概念和理论。创新发明必须在掌握扎实的机械设计基本概念和理论基础上，因此，掌握这些概念非常重要。例如自动机械生产率的概念、评价工作性能的指标等。

二、紧密结合实际应用的课程设计

课程设计是自动机械设计课程的一个重要教学环节，是培养学生独立运用所学知识、综合分析和解决工程实际问题能力的重要教学步骤，为学生将来从事工程技术工作和毕业设计打下良好的基础。在此教学环节中，学生可将所学的自动机械设计知识应用于设计中，这是有效的练兵和检验，同时还可以提高、巩固教学效果的环节。因此，我们要紧密结合实际应用进一步加强培养学生的机械创新能力，使学生在课堂教学环节中的创新性想法得以进一步实现，距实际应用更进一步。注重培养大学生的创新设计能力、综合设计能力与团队协作精神。

1.课程设计内容。在自动机械的四大结构组成部分，即驱动系统、传动系统、执行机构和控制系统中，驱动系统通常为选型设计，包括在总体设计的内容中，不单独作为课程设计题目，控制系统涉及电气电子液压、计算机等相关的学科知识较深，在课程设计中我们将这部分作为选做内容。因此，课程设计的主要内容包括传动系统、执行机构和总体设计三种。比较复杂的机械3个人一组，自由组合，每人主要负责一部分内容，其中总体设计的学生由小组成员推荐选举产生并担任组长，除了自己承担的内容外还要负责协调3个人的方案应能满足整机的任务书要求，完整一致。各种题目的具体内容如下是。（1）自动机械总体方案设计。①根据给定机械的工作要求，确定实现功能要求的原理方案。②根据原理方案确定工艺方案。③确定工作循环时间，拟定机械的工作循环图。④确定采用的动力形式、总体布置、总体结构来设计机架。（2）执行机构设计。①参与原理方案和工艺过程的设计。分析确定工艺操作动作、顺序、运动形式和运动规律。②拟定机构的选型与组合方案，提出多个方案分析并选择最佳的。③机构的设计计算，主要构件的运动分析、仿真等。④机构的结构设计，画机构简图，包括运动轨迹、极限位置图。（3）自动机械传动系统设计。①参与原理方案和工艺过程的设计。分析工艺操作动作、各机构运动形式和运动规律选择动力机。②确定传动机构方案和采用的传动形式，分析传动效率和传动精度，提出多个方案并分析选择最佳的。③传动比分配、设计计算，主要零件的强度校核。④传动系统结构设计，画传动系统结构图。

2.课程设计题目。笔者精心设计了多于学生人数的课程设计题目和相应的任务书，制定了课程设计大纲和指导书。学生选题具有灵活性，可从给定的题目中选题，也鼓励自选题目。学生自选题目要经过论证方可作为课程设计题目并有一定的加分，同时要与教师的科研以及各种创新竞赛题目紧密结合，有效激发学生的学习兴趣和参与的积极性、主动性。山东省大学生机电产品创新设计竞赛每年暑期进行，而自动机械课程设计正好是每学年的第二学期，可以说这个学期是学生申请准备方案、进行结构设计的阶段。采取提前选题的方法可以使学生在上课期间有目的的听课，有充分的时间酝酿设计方案，使自动机械课程设计教学环节不局限于培养方案中设置的1周时间，有效地提高了课程设计的质量和效果，有些题目最后还申请了发明专利。“用于大粒种子的精密排种器”“、家用瓜子去皮机”、“顶尖可收集式仿形棉花打顶机”等项目就获得了山东省大学生机电产品创新设计竞赛的一等奖。

三、结语