机械设计原理精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的机械设计原理主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：机械设计原理范文

1系统化设计方法

系统化设计的主要特征方法是：将设计的几个设计元素组成的一个系统，每一个设计拥有独立的设计元素，各元素之间存在有机的联系，并具有层次性，这样的话，所有的设计要素进行组合后，可以达到设计系统所需的任务。我国设计者在进行产品方案设计时，基本上沿用了德国标准设计方式。另外，还借鉴了其他发达国家的系统化设计思想，如下：

(1)产品功能特征构思、结构设计和零件设计等都来源于用户的需求，具体设计时，利用质量功能布置方法从产品开发的宏观过程出发，系统地将用户需求信息合理有效地转换为产品开发各阶段的技术目标和作业控制规程的方法。

(2)借助于生命系统理论，将产品看作有机体的生命系统，就是产品的设计过程可以看成：功能需求层次、实现功能要求的概念层次和产品的具体设计层次。同时，产品的功能要求由生命系统图符抽象地表达，形成产品功能系统结构。

(3)将系统科学的应用(机械设计中)分为两个问题：

(1)应用系统处理的方法处理所设计的产品，最佳地确定其组成部分(单元)及其相互关系；

(2)为了根据设计目标，合理地确定设计中各个方面的工作和各个不同的设计阶段，可将产品设计过程看成一个系统。

2结构模块化设计方法

通过结构模块的组合，实现产品的方案设计的方法被称为结构模块化设计方法。其具体的应用场合为：适用于特定种类的机械产品：由于其组成部分的功能较为明确且相对稳定，结构模块的划分比较容易。结构模块化设计方法的基本要求是：在产品功能分析的基础上，将产品分解成具有某种功能的一个或几个模块化的基本结构，不同的产品可以通过选择和组合这些模块化基本结构组建而成。

3智能化设计方法

借助于三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术，根据设计方法学理论，以及多媒体、超媒体工具进行产品的开发设计、表达产品的构思、描述产品的结构是智能化设计方法的主要特点。目前，利用三维图形软件和虚拟现实技术进行设计是智能化设计方法的主要途径，因其直观性好而被用户接受。但其系统性较差，且零部件的结构、形状，尺寸，位置的台理确定，要求软件具有较高的智能化程度，一般有丰富经验的设计者可以熟练应用。虚拟现实技术在我国还处于刚刚起步阶段。利用面向对象的技术，主要是研究按时序合成的机构组合方案设计专家系统，并借助于具有高性能图形和交换处理能力的OpenGL技术，在三维环境中从各个角度对专家系统设计出的方案进行观察。利用智能型CAD系统SIGRAPH—DESIGN作为开发平台，将产品的开发过程分为概念设计、装配设计和零件设计，并以变量设计技术为基础，建立了胶印机凸轮连杆机构的概念模型。其概念模型是在确定了机构型、数综合的基础上，借助于软件sIGRAPH—DEsIGN提供的变量设计功能，使原理图随着机构的结构参数变化而变化，并将概念模型的参数传递给下一级的装配模型、零件设计。

4基于产品特征知识的设计方法

用计算机能够识别的语言描述产品的特征是基于产品特征知识设计方法的主要特点，其特点还有可以表述其设计领域专家的知识和经验，并建立相应的知识库及推理机，计算机辅助产品的方案设计可以利用已存储的领域知识和建立的推理机制进行相关应用。机械系统的方案设计主要是依据产品所具有的特征，以及设计领域专家的知识和经验进行推量和决策，完成机构的型、数综合。欲实现这一阶段的计算机辅助设计，必须研究知识的自动获取、表达、集成、协调、管理和使用。为此，国内外设计学者针对机械系统方案设计知识的自动化处理做了大量的研究工作，采用的方法可归纳为：编码法、知识的混合型表达法，设计目录法、利用基于知识的开发工具、基于实例的方法等。采用纯数学演算的方法无法正常对机械产品的方案设计进行描述，也难以用数学模型进行完整的描述。机械产品的方案设计需根据产品特征进行形式化的描述，借助于设计专家的知识和经验进行推理和决策。因此，解决计算机存储和运用产品设计知识和专家设计决策等有关方面的问题，是实现计算机辅助产品的方案设计的必然之路。由此，形成了基于产品特征知识的设计方法。

第2篇：机械设计原理范文

随着社会经济的快速发展，在目前的企业生产中，存在着大量的环境污染问题，这对城市环境的整体健康发展，有着极大的影响。因此需要研发人员在进行机械设计的时候，从环保节能的角度出发，设计出具有节能效果的机械产品，进而促进城市环境质量的不断提高。基于此，本文对目前机械设计中的节能原理进行了研究，之后分析其节能机械的应用。

关键词：

机械设计；节能；原理；应用

0引言

在目前社会发展的大环境下，在使用机械产品的时候，更加重视其节能效果，以此来有效的避免其在生产使用的过程中，对于环境造成的巨大破坏，以及对于能源造成的巨大消耗。对机械进行节能设计，需要相关的研究人员按照国家环保节能的各项标准，合理利用节能原理，进行机械设计，以此有效的实现降低生产成本，减少能源浪费，降低环境污染的目的，促进企业可以获得最大化的经济效益。

1机械设计节能基本原理

机械产品，在进生产的过程中，其进行的能源消耗功率，主要是通过工作中的有效功率，以及损失掉的功率，来具体表现的。通过两种功率的和数，可以将其具体的消耗功率，使用公式来表示：NM=NSF+NCF+NR+dTdt。在这个公式中，其中的NM表示的是在运行过程中，其全部的功率情况；其中的NSF表示在其他的作用力之下，其设备出现做功，之后出现的功率情况；其中的NCF则表示的是设备运行中的有势力，进行做功之后，出现的功率；NR可以用来表示设备生产中出现的无功功率；最后是dTdt，其动能出现变化的功率情况。使用该公式，其具体的节能设计，可以从以下三个方面进行。首先，根据机械设备的势能，进行设备的节能。机械设备在实际的运行过程中，其势能也会发生相应的变化，当其发生变化的时候，该部分的势能，将不会发挥出生产的作用，因此在进行节能设计的时候，需要将该部分的势能，进行有效的转化，并将其发生变化的范围，进行相应的缩小，继而使得势能消耗功能，可以最大化的实现降低，以此避免能源的浪费情况。其次，是针对其设备的动能，进行的节能设计。设备在生产的过程中，有着较多的因素，对其动能产生巨大的影响，进而使其消耗的功率数不断升高，造成能源的浪费。因此在节能设计时候，需要注意机械生产的摩擦力，控制其制动力，进而促进其节能作业。最后，需要对设备的消耗功率，进行有效的降低。机械设备在进行生产的过程中，将会产生较多的无用的功率，可以在节能理念的指导下，对该部分的功率，进行合理的降低，进而实现节能的目的[1]。

2基于节能基本原理的机械设计应用研究

2.1在加工机械设备中的应用

加工企业在使用机械设备，进行生产的时候，其轴承出现的变化，会对产品的质量，产生一定的影响，因此需要使用节能原理，对其设备进行设计。可以在设备中，添加飞轮，以此借助轮巨大的转动惯量，实现对其轴承变化情况的控制，进而使得机械设备可以减少其能源消耗的功率，进而促进其机械设备运转过程中，各项功率变化的差值数的均衡化，最终实现设备的降耗节能[2]。

2.2在升降机械设备中的应用

升降机械设备运行的时候，通常会借助于大量的能源，来实现设备的有效运转，因此其对于能源的需求量较大，其造成的能源浪费情况也较为严重，因此需要对其进行节能设计，以此来显著的降低消耗的情况。升降机，在运转的时候，其消耗的功率，主要体现在货物的上下运输上面。在此压力的驱使下，使得升降机可以实现有效的运转。因此针对升降机的节能设计，需要对其具体的结构，进行优化设计，进而实现节能。同时，其使用的材料也需要配合其运行结构的设计，并且需要使用电子控制系统，来对升降机，进行科学的控制，并对其运行的全过程，进行监督管理，以此实现节能的效果，并且可以保证使用人员的人身安全[3]。

2.3在大型压路机机械设备中的应用

大型压路机设备，其在运行的过程中，轮子表面会发生较大的变化，导致设备运行中，对于能源的消耗需求量较大。这主要是在进行轮子表面设计的时候，并未根据周期函数，进行科学的设计，因此导致其在实际运行中，会在大范围内出现变化。因此，对其设备进行节能设计的时候，需要对其轮子的势能，进行相应的缩小，并将其控制在一个较小的区间中，以此来实现节能的目的。

3结束语

企业在进行设计生产的过程中，对其使用的机械产品，进行节能设计，可以有效的改善以往机械产品生产中造成的巨大环境污染、资源浪费情况，同时也可以显著降低其生产成本。因此需要企业在发展中，重视节能理念，利用节能原理来进行机械产品的设计生产，因此来促进企业的长远健康发展。

参考文献：

[1]高钧，范兴，何涛.机械设计节能基本原理的分析与应用探讨[J].科技创新与应用，2017（06）：154.

[2]徐伟.机械设计节能基本原理的分析与应用[J].南方农机，2016（07）：85，87.

第3篇：机械设计原理范文

[关键词]实践创新;机械原理;教学方法

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）11-0111-03

机械原理是一门介绍机械中常用机构和一般工作条件下常用参数范围内的通用零部件设计的基本知识、基本理论和基本方法的重要的专业基础课，是机械类及相关工程类专业的必修课程。在机械原理这门课程中，学生要掌握“三大机构”和“三大分析”。“三大分析”即机构结构分析、机构的运动学分析和机构的动力学分析的基本知识;“三大机构”即连杆机构、凸轮机构和齿轮机构的设计与综合。机械原理课程的培养目标是使学生具有创新机构运动方案的设计能力，即针对不同的设计任务，综合运用多学科的相关知识，提出多种机构运动方案，并进行综合评价确定最优方案。因此，它又是一门多学科、实践性很强的学科。[1]

一、机械原理教学中存在的问题

当今世界，科技发展日新月异，技术快速发展，而我们的教材一直是经典教材，课程的内容跟不上科学研究的发展，也跟不上技术的实际应用，甚至存在有些知识点是实际应用中多年弃之不用的技术等问题。结合这几年授课经验，笔者发现，机械原理教学中存在如下几点不足：

第一，缺少实践教学环节，缺少学生创造性思维能力和实际设计能力的培养。

第二，重理论知识系统性而轻工程应用背景的介绍。如连杆机构中转动副（铰链），学生从书本上见到的只是杆是直线和铰链是圆组成的机构运动简图，对于现实生活的机械产品难有较好的感性认识。特别是在大四做毕业设计结构设计的时候，构件与构件之间的实际的铰链的装配关系容易出错。

第三，缺少对机械设计新技术、新发展和新成果介绍，以及机构解析法设计的内容。

第四，与其他课程联系少，往往是就机构分析而机构分析，可通过设立综合性强的课题，将机械原理与工程力学、机械设计结合进行综合性设计，或结合设计比赛进行串接。

第五，在实践环节，每年都做同一个题目“减速器的课程设计”，只是每个学生的数据不同而已，没有体现“以学生为中心”的教育理念，使得该环节程序化，制约了学生的创新能力。

以上问题的存在，使得本来是创新性强、思维发散灵活、创作激情澎湃的机械原理教学，有可能变成理论实际脱节、教学过程枯燥、学习目标盲目、学习激情减退、教学质量下降的灌输式教学。[1]

二、要善于提出问题，引导学生主动思考

在教学过程中，需要将学生的地位至于教学的核心。让学生参与到教学活动里，在进行教学之前可以设置多重问题，让学生在问题的引导下层层深入，自主进行深入学习，提高学习的兴趣和效率。

机构自由度计算是机械原理教学中的重点内容之一，教师要做到深入浅出地讲授构件和运动副产生约束作用，由此自然给出平面机构自由度计算公式。不仅加入了理论知识，还使用一些简短视频和动态图，让学生了解各个运动副之间的关系，便于理解和识别复合铰链、虚约束等特殊情况。增加一些趣味性和实际生活中常见并且熟悉的机构进行分析，或者对看起来复杂的机构进行简化。引领学生在计算自由度的时候建立对机械原理的最初理解以及兴趣。鼓励学生将学到的机构进行应用。建立简化机构和对机构原动件到从动件进行顺序分析的解题思路。提出机构，让学生自由分析和进行计算，再进行讲解。培养学生分析和解决问题的能力。

齿轮机构在各种机器中应用广泛，在讲授这部分知识时，利用在实验室不同类型齿轮机构的模型和视频、联系实际进行理论知识的讲解，可以加强学生知识的理解。首先要建立对一般齿轮类型的认知。了解齿轮传动在实际应用中的重要性，再提取最普通的直齿圆柱齿轮进行分析。可以让学生自己探索分度圆，齿根圆，模数等的意义。通过对齿廓的研究了解渐开线各个参数的意义，了解为什么渐开线是最常用的齿廓，从而了解渐开线的优点。再通过实际啮合状态，提出啮合相关的问题，包括啮合规律、传动比、重合度等疑问。在研究斜齿轮、蜗轮蜗杆传动时，让学生类比齿轮的公式，进行公式的推断，从而了解其与渐开线直齿圆柱齿轮的异同。通过让学生研究对不同齿轮加工方法的异同，了解齿轮的加工过程。按照从实际到理论，从设计到制造的顺序，提出不同阶段的问题，引领学生建立系统的齿轮方面的知识。了解不同阶段不同的公式以及公式的来源。[2]

三、注重实践创新

我校教师带领学生连续参加第四、五、六、七届全国大学生机械创新设计大赛（慧鱼组）。2014年我校学子一举斩获一等奖，不仅取得了我校在此项赛事中的最好成绩，还实现了我校在该赛事一等奖奖项的零的突破，为学校赢得了荣誉。还带领学生参加了江苏省第五届机械创新设计大赛暨第六届全国大学生机械创新设计大赛获省二等奖，不仅要求学生设计出作品，并且要做出实物，进行现场模拟。据悉，全省独立学院获得的最高奖项为二等奖，且只有三项，我校即占其中之一。今年我们争取再接再厉取得好名次。

第七届（2016年）全国大学生机械创新设计大赛的主题为“服务社会――高效、便利、个性化”;内容为“钱币的分类、清点、整理机械装置;不同材质、形状和尺寸商品的包装机械装置;商品载运及助力机械装置”。我们选择关于钱币的分类、清点、整理机械装置的设计。

在当今的社会生活中，人们越发注重绿色出行，因此公交车出行越来越成为人们优先选择的公共交通设备。然而，现如今公交车上钱币分类主要依靠人工或者简易的投币装置，这样的方式成本高并且效率低下。这都预示着新型的多功能投币机械将会被人们广泛使用，其需求量将会越来越大。作品一设计的是新型公交车投币箱。利用简单的滑道及杠杆机构进行纸币及硬币的分离，再以简单的滑道机置对不同面值的硬币进行分类，如图1所示。由两个滑道构成主要结构，上面一个滑道两点固定，主要是给硬币和纸币一个下落的初速度，下面的滑道是一个杠杆结构，硬币的质量完全可以压下杠杆落入硬币箱，人们把硬币从投币口投入，经过一系列物理反应，达到分离的目的。此结构简单，不需要能源输入，只需要小小的改动就能更便利。主要创新点：1.没有科幻元素，处处体现实用化。简单的机械结构容易制造，并且出现故障容易修理。2.无须通电和供能，因此投币机十分安全并且节能、受到的使用限制也会大大缩小。3.设计制造成本低，可批量生产，便于推广。此设计不仅功能齐全、可靠性高，并且机械装置简单，大大降低了公交公司的生产成本，价格的低廉也将会赢得广泛的客户群。由于成本低，可以批量生产，具有广泛的市场性和实用性。

作品二是根据公交车上的投币特点（需要人们一个一个投）设计了该产品，如图2所示。我们根据硬币的直径不同，给它们在轨道上安排了不同的出币口，使得不同面额的硬币进入不同的空间内。由于目前我国新版人民币有三种圆形硬币，其直径依次为：一元硬币25mm、5角硬币22.5mm、1角硬币20.5mm。所以我们将第一个出口处的挡板与轨道的间距设置为21mm（先将一角钱分出），将第二个出口处的间距设置为23mm（再将五角钱分离），最后的出口的间距设置为26mm。这样，不同的硬币就会不同的出口处落出，原理如图3所示。我们在每一个出币口搭建了一个容器，使它的开口直径不超过它所盛装的硬币的直径（装一元的容器直径为40mm，五角的为40mm，一角的为30mm）的两倍;我们又测量出每一种硬币的厚度（一元为1.85mm，五角为1.65mm，一角为1.67mm），然后根据计算，在容器外表面标出刻度（不同的高度对应不同的数量，如：在一元容器外，每隔18.5mm，画一刻度线，标出数字十;在五角容器外，每隔16.5mm，画一刻度线，标出数字十;在一角容器外，每隔16.7mm，画一刻度线，标出数字十）。主要创新点： 1.可进行硬币的分类。2.可计数根据测量硬币堆积的厚度，从而计算出硬币的数量。3.将轨道分段衔接。4.原理简单，结构简单。5.系统还具备升级和扩展的潜能。本作品结构简单，可后续添加其他功能，较好地满足了硬币发展的需求。

作品制作历时四个月，经过多次改造。从刚开始产品设计的构思到最后整个作品的制作完成都充分发挥了学生的创新意识，培养了学生综合设计能力与团队协作能力，提高了学生针对实际需求进行机械创新、设计、制作的实践能力。[3]

四、总结

通过这次研究课题的实践，不仅让学生学到了许多了专业知识，而且培养了其解决问题的能力。其次，团队管理也是很重要的，一个团队核心就是通过合作去开展工作，这样才能发挥最大的效益。合作就需要良好的管理，对于不同的问题需要设立讨论小组，对问题进行研究，集众人之力去解决问题。最后笔者认为，本次研究关键就是不断反思问题，从反思中取得突破。研究是个连续的过程，在每个阶段发现问题才能确定接下来工作的方向，这样不断进行反思总结，才能取得突破，取得最后的胜利。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 孙亮波.在机械原理教学中引入机械创新设计项目的研究与实践[J].机械，2010（12）：21-23，33.

[2] 殷勇辉，高志，章兰珠.提高机械原理课程教学质量的思考与实践[J].中国大学教学，2014（6）：57-59.

第4篇：机械设计原理范文

【关键词】机械原理 课程 设计

机械原理课程设计的主要目的是为学生在完成课堂教学基本内容后提供一个较完整的从事机械设计初步实践的机会。《机械原理课程设计》的编写宗旨就是指导学生能在短时间内，将所学的机械基础理论运用于一个简单的机械系统，通过机械传动方案总体设计，机构分析和综合，进一步巩固掌握课堂教学知识，并结合实际得到工程设计方面的初步训练，培养学生综合运用技术资料，提高绘图、运算的能力。同时，注重学生创新意识的开发。

1 目前在机械原理教学中存在的一些普遍问题

1.1教学内容乏味

就现阶段的机械原理教育课程来看，教学的内容非常乏味，主要原因就是因为部分老师在教学时只针对书本上的内容进行讲解，从不去扩展，这样就限制了学生的思维，使他们的思维发散不出来，限制了其想象力。但是机械原理是机械专业的一门重要的基础课程，对于学生日后的关于机械方面学习很重要，如果只是讲解书本上面的知识，涉及的内容就十分有限，这样学生对于这一方面的理解就会被限制在了书本上，根本拓展不开。

1.2需要做的修改

长期以来，各校在“机械原理课程设计” 中尝试了不同的教学改革。进入21世纪后，我国高校机械原理课程设计的教学改革更是进入新一轮。各校对“机械原理课程设计”的目的、内容、方法、题目、组织形式作了深入研究，探索机械原理课程设计中如何培养学生的机械运动方案设计、创新设计和解决工程实际问题能力，提出适合创新人才培养目标的机械原理课程设计实施方案。这些教学实践为“机械原理课程设计”课程教学改革提供了理论准备。本文旨在总结各校近年“机械原理课程设计”课程教学改革成果的基础上，探索机械原理课程设计进一步改革的方向。

1.3机械原理的重要性

在机械原理的理论教学中，尽管可以安排一些实物、模型、甚至录相，增加学生的感性认识和实践知识，但是光有这些是远远不够的。在机械原理实践环节教学中加强学生对机构、零件结构和机械设计等工程实践知识的认识和对仪器设备的动手操作、机械结构的装拆等实际动手能力的培养，是对理论课程教学不足很好的补充和完善。其次可以培养学生的创新和综合设计能力。

2机械原理课程设计的教学改革与实践

机械原理课程设计主要侧重于机械运动方案设计而机械方案设计是机械设计乃至以后的制造和使用最关键的阶段是决定机械产品质量好坏、性能优劣和经济效益高低的关键步骤其创新特性效果如何直接影响机械产品的功能质量和使用效果。因此我院的机械原理课程设计也经历了“机构的图解法分析机构的解析法上机分析机构创新设计”三个发展阶段。我们把培养学生设计思维能力和创新设计能力同时兼顾培养学生基本设计能力和应用计算机进行工程设计能力作为机械原理课程设计教学改革的宗旨。

2.1选题

传统机械原理课程设计教学模式中仅仅以指导书为蓝本教师的程序化指导贯穿始终。其题目一般是由教师指定几个具有代表性的题目如半自动平压模切机。为了充分发挥学生的主动性如今的选题原则是在不脱离机械原理课程内容的基础上学生根据其兴趣、爱好和能力自由选择这样就大大激发了学生的创新意识。有很多学生的创新设计题目极具研究和应用价值。创新需要基础素材没有丰富的基础知识就不会有创新成果出现。因此我们将课程设计提前布置使学生在学习机械原理课程时能有的放矢的认真学习、研究相关章节内容。因为他们知道这些知识对他们学期末进行课程设计大有帮助这样又反过来促进了学生学习机械原理课程的积极性和主动性。

2.2设计过程的控制与要求

在进行机械原理课程教学的同时，就让学生对课程设计进行选题并说明整个设计过程的要求。这一阶段为分散教学，要求学生选题并提出多个运动方案。在集中设计阶段，第一天完成多个运动方案的评价与优选，确定本课程设计的运动方案；第二天，确定机械的总体尺寸，给出各执行机构与传动机构的初选尺寸，绘制机械系统运动简图，编制机器运动循环图；第三天，对所选机构进行运动分析，绘制运动线图；第四、五天，编写设计说明书，进行答辩。由于严格要求按给定的时间进度设计，所以，绝大多数学生都能按时完成任务。在机构的评价与优选过程中，采用个人、教师及学生小组的多层次的机构评价和优选方式，既发挥了学生的主动性，又加深了学生对各种运动方案的认识，同时还加强了学生的团队协作意识。课程设计说明书作为一种技术说明书，强化其编写工作，可以提高学生在以后的实际技术工作中，编写技术报告、可行性论证报告和产品说明书等技术文件的基本技能。所以在课程设计过程中，对如何编写课程设计说明书，给出了详细的写作要求并提供了写作样本。我们运用公开、透明及自评、互评及教师评分相结合的评价方式，对学生的课程设计进行评分。首先，学生对自己的设计进行说明及展示设计说明书，并对自己这的课程设计进行自我评价；然后由同学对其进行质询与评价；最后，由老师进行讲评并给出成绩。这样，使学生体验主动参与、自由发表个人见解，并认真听取他人意见的学术气氛，并学会用理性与公正的态度评价自己和他人的工作。

3结束语

机械原理课程设计教学改革是进入21世纪后，面向创新人才培养，我国工科课程教学实践环节改革的成功尝试。全国高校围绕机械原理课程设计所进行的教学实践，无论对于机械原理精品课程建设，还是深入开展包括机械学科在内的工科课程体系教学改革，都富有借鉴意义。机械原理课程设计的各种教改尝试，既有鲜明的主线，又各具特色。既有成功验，也有需要探讨、摸索之处。因此有必要总结、梳理，以利进一步改革。

参考文献：

第5篇：机械设计原理范文

摘要：本文以六杆机构牛头刨床为例，在运动学分析的基础上，应用Matlab软件编程实现了牛头刨床的位移、速度和加速度的变化曲线，完成了对牛头刨床的运动仿真，通过使用Matlab，为机械原理课程设计的改进提供了一个新的思路。

关键词：Matlab；机械原理；课程设计；六杆机构；运动仿真

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）52-0077-02

机械原理课程设计是机械原理课程重要的实践环节，培养学生机械系统运动方案设计的初步能力。目前机械原理课程设计的方法有图解法和解析法两种，图解法需要学生列出矢量方程式，作图求解，其优点是几何概念清晰、形象，缺点是作图比较烦琐、精度不高[1]。解析法需要学生针对给定机构建立运动学模型，求解出位移方程、速度方程和加速度方程、编程求解，根据求解结果绘制相应曲线。解析法需要学生具有一定的编程能力，其优点是求解精度高，培养了学生运用现代化的手段解决设计问题的能力。

Matlab是美国Mathworks公司开发的大型科学计算软件，本文以机械原理课程设计中常见的牛头刨床为例，首先利用矩阵法对机构进行运动学分析，然后利用Matlab编程求解，绘制仿真曲线，直观再现牛头刨床从动件的运动规律。

一、牛头刨床工作原理概述

牛^刨床是一种用于平面切削加工的机床，图1所示为牛头刨床主运动机构的运动简图，由导杆机构1-2-3-4-5带动刨头5及其上的刨刀作往复切削运动。刨头右行时，刨刀速度较低，刨刀进行切削，为工作行程。刨头左行时，刨刀快速退回，刨刀不切削，有急回特性，为空回行程。设计数据如表1所示。在工作行程中，牛头刨床受到很大的切削阻力（在切削前后各有一段约0.05H的空刀距离，H为行程距离），而空回行程中则没有切削阻力[2]。

二、Matlab仿真分析及参数测量

当牛头刨床六杆机构中导杆CD处于左极限位置时，曲柄与x轴夹角为194.84度，刨头上E点坐标为（796.52，-495.5），为便于分析，以此位置作为曲柄顺时针旋转和刨头位移的起始位置，在Matlab中编写程序，首先定义各杆长度及曲柄旋转角速度，然后根据先前推导的运动学方程编程实现[3]，其源代码如下：

n1=72；w1=2*pi*n1/60；Lac=430；

Lcg=796.52；Lab=110；Lcd=810；Lde=291.6；

dy1=[]；ddy1=[]；Pos=[]；

for theta1=（194.82/180*pi）：-pi/100：

（194.82/180*pi-2*pi）

S3=sqrt（（Lab*cos（theta1））^2+（Lac+Lab*sin（theta1））^2）；

theta3=acos（Lab*cos（theta1）/S3）；

theta4=pi-asin（（Lcg-Lcd*sin（theta3））/Lde）；

Se=Lcd*cos（theta3）+Lde*cos（theta4）；

SS=[theta1，theta3，theta4，S3，Se]'；

Pos=[Pos，SS]；

A=[cos（theta3），-S3*sin（theta3），0，0；

sin（theta3），S3*cos（theta3），0，0；

0，-Lcd*sin（theta3），-Lde*sin（theta4），-1；

0，Lcd*cos（theta3），Lde*cos（theta4），0]；

B=[-Lab*sin（theta1）*w1，Lab*cos（theta1）*w1，0，0]'；

dy=A＼B；

dy1=[dy1，dy]；

dA=[-dy（2）*sin（theta3），

-dy（1）*sin（theta3）-S3*dy（2）*cos（theta3），0，0；

dy（2）*cos（theta3），

dy（1）*cos（theta3）-S3*dy（2）*sin（theta3），0，0；

0，-Lcd*dy（2）*cos（theta3），-Lde*dy（3）*cos（theta4），0；

0，-Lcd*dy（2）*sin（theta3），-Lde*dy（3）*sin（theta4），0]；

dB=[-Lab*cos（theta1）*w1^2，-Lab*sin（theta1）*w1^2，0，0]'；

ddy=A＼（dB-dA*dy）；

ddy1=[ddy1，ddy]；

end

theta1=-1*（Pos（1，：）*180/pi-194.82）；

theta3=Pos（2，：）*180/pi；

theta4=Pos（3，：）*180/pi；

S3=Pos（4，：）；

Se=Pos（5，：）+495.5；

Ve=-1*dy1（4，：）；

Acc=ddy1（4，：）；

plot（theta1，Se），grid on

xlabel（'曲柄转角（^o）'）；

ylabel（'刨刀位移（mm）'）；

axis（[0，360，0，450]）；

title（'位移曲线'）

plot（theta1，Ve（1，：）），grid on

xlabel（'曲柄转角（^o）'）；

ylabel（'刨刀速度（mm/s）'）；

axis（[0，360，-2250，1500]）；

title（'速度曲线'）

plot（theta1，Acc（1，：）），grid on

xlabel（'曲柄转角（^o）'）；

ylabel（'刨刀加速度（mm/s^2）'）；

axis（[0，360，-20000，20000]）；

title（'加速度曲线'）

编好程序后，可调用绘图函数绘制相应的位移、速度和加速度曲线。

三、结束语

将Matlab引入机械原理课程设计的教学中，能够使学生掌握利用解析法计算公式设计机构的实际技能，提高学生利用计算机进行机械设计的能力，激发学生的学习兴趣，使其动手能力和创新能力均得到提高。

参考文献：

[1]孙恒，作模.机械原理[M].北京：高等教育出版社，2012.

第6篇：机械设计原理范文

关键词：机械制造 本科 毕业设计

独立学院机械制造专业本科生毕业设计（论文）对培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风、培养学生勇于探索和开拓创新精神有着不可替代的作用，是本科教学过程中十分重要的实践性教学环节，是学习深化与升华的重要过程，是学生学习、研究与实践成果的全面总结。通过毕业设计对学生的创新思维、综合素质与工程实践能力培养效果进行全面检验。做好本科毕业设计应做好如下几个方面的工作：

1.根据培养目标科学选题

“机械设计制造及其自动化”专业培养计划中，毕业设计是唯一一项综合四年年来所学基础理论、基本知识、基本技能，分析与解决工程实际问题的教学环节，是距离学生走上工作岗位时间最近的一个模拟训练过程，是培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风、实现预期人才培养目标的一个重要教学项目。选题是毕业设计工作的龙头，选题质量是影响毕业设计质量的重要因素，精心挑选毕业设计题目，是搞好毕业设计的第一步。但是选题目前存在着一些问题：

（1）目前学生题目的确定多数以教师分配题目的方式完成，题目评审环节中空洞的条目性选题规定和无操作标准的题目评审过程达不到毕业设计选题的预期目的。

（2）毕业设计选题大多在重复前几届学生做过的研究、实验或课题，学生自己立题的很少，有的选题缺乏综合性、新颖性，深广度不够。

（3）设计脱离实际，由于诸多主、客观因素，使得毕业设计的模拟课题居多，真题真做的少。

（4）有的选题对学生显得难度较高，工作量过大；有的选题虽然有较高的研究价值，但学生由于怕难或者因就业等原因而不愿选。

（5）毕业设计与社会生产实际缺乏联系，部分选题的实际意义不大，甚至没有实际意义。

因此在毕业设计题目选择的时候，应该遵循合理的选题原则，首先题目要具有一定的先进性、新颖性，并且应难易适度，工作量得当，既要具有一定的水平，又要使学生在规定期限内经过努力能按时完成。

2.落实开题环节

学生选定题目之后要进行开题，这项工作是本科生第一次完全独立查阅相关资料、确定总体方案、安排设计时间。这是一个非常重要的环节。“万事开头难”，很多学生不知从何下手，有些学生在拿到设计任务书后，没有做好充分的准备工作。没搞清具体要求就匆忙下笔，有的人没有认识到开题的重要而敷衍了事。结果，开题报告只是把一些原理、算法拼凑在一起，没有比较和方案选定，没有计划和统一安排。

学生在开题期间，要在教师的指导下，综合考虑设计要求，合理安排好设计全过程。通过撰写开题报告，要求学生讲清题目的来龙去脉，从而使学生明确毕业设计课题的目的和要求，对题目有更深刻理解与认识，会使原来的论文设计思路更加完善和系统，对自己的工作做到“胸有成竹”，减少盲目性，避免出现不知从何处入手的尴尬局面。

3.过程管理 一丝不苟

本科生在大学四年的学习中掌握了本专业的基础知识、专业知识与相邻学科的知识，提高了他们获取知识、应用知识和创新的能力。这种能力最后将成为学生的一种稳定的、综合的个性品质及素质。学生在完成毕业设计的阶段，老师责任心不强，学生就业不顺心，都会影响毕业设计质量，因此，我们要高度重视过程管理。教师要言传身教，在严格要求学生的同时也要严格要求自己。同时在毕业设计过程中，教师除了有严谨的态度，还要有科学的指导方法，充分发挥学生的主观能动性，使学生获得科学研究、学习新知识的能力。应该以激励法树立学生的自信心，以启发法和基于问题的学习模式为主充分发挥学生的主动性和创造性，将学生能力的培养贯穿于指导毕业设计的全过程。

毕业设计阶段的过程管理十分重要，在毕业设计的指导工作中，要对师生双向考核，首先要督促学生按照工作计划完成工作，经常组织所指导的学生进行小组讨论，定期进行工作汇报。让学生定期汇报自己毕业设计的进展情况和存在的问题，这样可以让学生互相了解毕业设计的内容，互相学习，互相启发，互相帮助，达到共同提高的目的。毕业设计的过程管理非常重要，平常不好好抓，等答辩时算总账，毕业设计质量就难以保证。

4.毕业答辩不走过场

毕业设计成果考核阶段的指导非常重要，这是毕业设计质量的体现。学生完成了毕业设计的工作后，指导教师要对学生所设计的装配图和零部件图仔细检查，确保其图纸规范并符合标准。一般学生容易忽视的是标题栏、公差要求和表面质量标注。

毕业答辩是对毕业设计的综合检验和全面考核。科学、规范、严肃的答辩工作，可以真实反映学生的学习效果和学校的毕业设计教学情况，提高学生对毕业设计的重视，对毕业设计工作起到激励和约束的作用。为了充分发挥答辩工作的积极作用，我们在加强毕业设计教学过程质量管理机制的同时，在毕业设计答辩工作中应在各系成立有权威的答辩委员会，由教授、副教授组成，其中可以外请专家，实行公开答辩。这样，既对学生增加了压力，促使学生平时踏踏实实完成设计任务，不走过场，也增强了教师的责任心，促使教师认真指导，把住了毕业设计质量的最后一道关口。

总之，毕业设计是一项实践性强、较复杂的教学过程，科学选题，严把选题关是做好毕业设计的前提；认真做好毕业设计开题工作是毕业设计工作顺利进行的保证；严格的答辩将有利于学生树立良好的学风，促进学生认真做好毕业设计。同时，作为教师应不断提高自身素质，充实和丰富专业知识、专业基础课知识，学习新知识、新技术，关注本学科及相关学科的科研发展动态，以爱岗敬业的精神，认真、负责、耐心、热情的工作态度，做好每个工作细节，努力提高毕业设计教学质量。

参考文献：

[1]胡国玉，早热木，周建平.机械类本科毕业设计中的突出问题探讨与对策[J].中国现代教育装备，2011（03）.

第7篇：机械设计原理范文

关键词：生成树协议；BPDU协议单元；端口；优先级

1、生成树协议(spanning-tree)的起源

生成树协议spanning-tree最初是由sun公司的Radia Perlman博士开发，其灵感来自于一首名叫《Algorhyme》的诗歌，而这首诗歌是根据Joyce Kilmer 的名作《Trees》而改编。

2、生成树协议的背景

随着以太网的广泛应用，局域网的结构也日趋复杂。为了避免交换网络中的单点故障引起网络中断，人们引入了冗余技术。然而新的问题又产生了，冗余链路在带来稳定的同时又造成了网络中的环路。而环路问题会引起广播风暴、多帧复制、及MAC地址表的不稳定等不良结果。应运而生的生成树协议则在这个问题上给出了解决的方法，它可以通过阻断冗余链路来消除桥接网络中可能存在的路径回环，同时当活动路径发生故障时可以激活冗余备份链路恢复网络连通性。

3、 生成树协议的工作原理

3.1 生成树协议的思想及历史

生成树协议（Spanning-Tree Protocol,STP IEEE802.1d标准）的主要思想就是当网络中存在备份链路时，只允许主链路激活，如果主链路因故障而被断开后，备用链路才会被打开。

其发展历程包括三个阶段：一代生成树协议：STP/RSTP；第二代生成树协议：PVST/PVST+；第三代生成树协议：MISTP/MSTP。生成树协议的主要作用可以概括为：避免回路，冗余备份。

3.2 生成树协议的原理

生成树协议使用BPDU来传送设备的有关信息。网络中所有交换机每隔一定的时间间隔就发送和接收一次BPDU数据帧，并且用它来检测生成树拓扑的状态，通过生成树算法得到最优拓扑结构。

3.3 网桥协议数据单元（BPDU）

STP依靠网桥相互交换各自的BPDU获取网络拓扑结构信息，从而组建生成树。BPDU主要包括的重要信息如下：

1)根桥ID(Root ID)，由根桥的优先级和根桥的MAC构成。网桥和交换机的优先级可以手工配置，缺省值通常为32768。

2)从发送网桥到根桥的最短路径开销(RootPath Cost)，为发送网桥到根桥的最短路径上所有链路开销的和。链路开销是与交换机端口相连的链路速率相关的参数，可以手工配置。

3)发送网桥的ID(Transmitting Bridge ID)，由该网桥的优先级和该网桥的MAC组成。

4)发送端口的ID(Transmitting Port ID)，由端口优先级和端口索引值组成。

5)配置消息的生存期Message Age，接收到配置消息的端口如果是根端口，则交换机将配置消息中携带的Message Age按照一定原则递增，并启动定时器为这条配置消息计时。

6）配置消息的最大生存期Max Age，Max Age用来判断配置消息是否过时。

7）配置消息发送的周期Hello Time，该参数决定根交换机向周围的交换机发送自己的配置消息或Hello报文的时间间隔。

8）端口状态迁移的延时Forward Delay，该参数用于交换机状态迁移机制。

3.4 生成树协议中的主要角色

1）根交换机(Root Switch)：每广播域选出一个根交换机－根桥；

2）指定端口(Designated Port) ：从每个网段到达根交换机的具有最佳路径的端口，处于转发状态(Forwarding)，由根桥的最优端口充当；

3）备用端口（Backup port）：DP的备份端口，由根桥的次优端口充当；

4）根口(Root Port)：从每个非根交换机到达根交换机的具有最佳路径的端口，处于转发状态(Forwarding)。由非根交换机的最优端口充当；

5）替换端口（Alternate Port）：根口的替换口。由从交换机的次优端口充当；

6）非指定端口(Non-designated Port)：阻塞其它的冗余端口，处于阻塞状态(Blocking)。

3.5 生成树协议作用下端口的状态

图 1

图1描述了当生成树协议作用后，交换网络中各个交换机活动端口的端口类型。

3.6 生成树协议的运行过程

1）初始状态

所有当前网络下的交换机在初始状态下都会认为自己是根桥，因此各个交换机以自己各个活动的端口状态生成以自己为根的配置消息，此时配置消息中的根路径开销为0，指定交换机ID为自身交换机ID，指定端口为本端口。BPDU按照HelloTime指定的时间间隔来发送。

2）选出当前交换网络中的最优配置信息

交换网络中的各个交换机收到各自发出的配置信息后，按如下方法进行比较，并选出最优配置消息，即优先级最高的配置消息。

（1）对配置消息的处理

当端口收到比自身的配置消息优先级低的配置消息时，交换机会将接收到的配置消息丢弃，对该端口的配置消息不作任何处理。当端口收到比本端口配置消息优先级高的配置消息时，交换机就用接收到的配置消息中的内容替换该端口的配置消息中的内容。

（2）配置消息的优先级比较原则

其中RootID指根桥ID，RootPathCost指根路径开销，TransmittingBridgeID指交换机或网桥ID，TransmittingPortID指端口ID。

假定有两条配置消息C1和C2，如果C1的RootID小于C2的RootID，则C1优于C2；如果C1和C2的RootID相同，但C1的RootPathCost小于C2，则C1优于C2；如果C1和C2的RootID和RootPathCost相同，但C1的TransmittingBridgeID小于C2，则C1优于C2；如果C1和C2的RootID、RootPathCost和TransmittingBridgeID相同，但C1的TransmittingPortID小于C2，则C1优于C2。

3）选出根桥，确定根端口，阻塞冗余链路，更新指定端口的配置消息

4）所有配置消息稳定之后。

生成树协议在运行一段时间之后，一般在30秒左右，所有端口的状态都趋于稳定，要么处于转发状态，要么处于阻塞状态。此时网络中的链路状态基本确定，直至出现网络结构变化，生成树协议将再次生成新的链路状态直至稳定。

4、生成树协议的实验设计

4.1实验名称

生成树协议原理的实现

4.2 实验目的

搭建现实的交换网络环境，通过配置交换机上的生成树协议，实现冗余配置和消除环路，并通过观察各端口的状态了解STP的工作原理和运行过程。

4.3 实验拓扑结构图

图2

4.4 实验设备

锐捷RG-S2126G-24二层交换机三台，计算机3台，网线若干。

4.5 实 验步骤及参考配置

1）首先在各交换机上配置端口模式为全双工模式，并修改相应的端口速率。

2）开启交换机上的生成树协议，设置各交换机的优先级（默认为32768）这里我们以SwitchA为根桥。根据优先级比较原则，可设置SwitchA的交换机优先级小于32768即可。

3）按网络拓扑结构图连线，待网络状态稳定后（一般为30秒左右），观察各活动端口的状态。

参考配置（以SwitchA为例）：

SwitchA(config)#int f0/1 //设置以太网接口f0/1

SwitchA(config-if)#duplex full //设置全双工

SwitchA(config-if)#speed 100 //设置速率为100

SwitchA(config-if)#exit //退出端口配置模式

SwitchA(config)#int f0/2 //设置以太网接口f0/2

SwitchA(config-if)#duplex full //设置全双工

SwitchA(config-if)#speed 10 //设置速率为10

SwitchA(config-if)#exit //退出端口配置模式

SwitchA(config-if)#exit //退出端口配置模式

SwitchA(config)#spanning-tree //启用交换机生成树协议

SwitchA(config)#spanning-tree mode stp //指定生成树协议模式802.1D

SwitchA (config)#spanning-tree priority 4096 //设置交换机优先级为4096

在SwitchB和SwitchC上进行类似配置后，可根据拓扑图进行连线，待稳定后用如下命令进行测试：

SwitchA#show  spanning-tree  interface  interface-id

//显示交换机某端口的生成树状态

通过观察各端口的生成树状态，我们可以很清晰的看到生成树协议的运行过程。当然也可以借助协议分析软件进行抓包，可以对协议内部信息分析的更加透彻。待完成上述操作，可断掉原本连接在SwitchA上F0/1口上的网线，待一段时间之后，再次观察各端口的生成树协议状态，此时生成树协议将重新计算，原来处于阻塞状态的端口会发生状态迁移。

5、总结

本文讨论了生成树协议（STP）的基本工作原理和运行过程，在此基础上设计了相关的网络实验。希望通过从这些实践中论证更加切实可行的方法能够帮助我们构建更安全、更可靠、更高效的交换网络。

第8篇：机械设计原理范文

关键词网络管理；多元化网络管理协议；卫星网络

中图分类号TP274.2文献标识码A文章编号1673-9671-(2012)041-0234-01

经过不相同轨道上的不相同的卫星系统，相互连通，所构成的网络，形成一体化和大规模的网络系统，这将完成全球化的资源共享和通信的方式的模式。因此想要一个大型网络的构架能够良好的运作，一个有效的管理协议起着至关重要的作用。现阶段的（SNMP）管理协议是面向互联网所制定的，（CMIP）信息管理协议是面向开放系统的（OSI）互联体系所定制的，这样一些网络管理的协议不能够满足未来多样化的网络的需求，因此提出一种新型的网络协议是必要的。

1网络的管理协议的现状

网络管理是通过对复杂的计算机的控制和通信网络的控制，使计算机获取更高的效率及可靠性。现阶段的网络管理的协议主要分两种，一种是通过网络工程中的任务组提出的相对简单的网络管理协议SNMP，另外一类是由国际中的标准化的组织提出的，叫做信息管理协议，即CMIP，这两种协议使用在电信网络与传输控制协议上，并且这两种网络都是C/S型的。网络管理协议因为其易于实现和简单，被更加广泛的使用。但是网络管理协议SNMP是建立在轮询机制上的，使得网络上总会有一些垃圾信息，增加了网络的负荷，这样也使得管理站生成了瓶颈效应，因此就缺少了可拓展性和灵活性，在大型网络中应用是较困难的。并且其管理对象为相对简易的数据项，使得管理信息库就成为了静态的库，即使SNMP无连接的通信变成了健壮性，也就是与管理者的操作是相互不依赖的，当远程出现错误时，管理者仍旧继续工作，等到恢复后，就会发送Trap信息来通知状态已发生改变，这就使得在关键事件的处理上产生了一些负面的影响，通信的双方也都不能确保一些重要的操作都能到达对方那里，例如设置操作。

CMIP的设计方法是面向对象，它管理的对象是具有多态性和封装性的，可以产生事件与执行相应的动作，它所管理的信息数是动态的数据库，这就为将被管理的信息提供了存取的灵活性。目前CMIP大多应用在电信的网络上，不过因为一些客观的原因，其在电信的网络上的管理是独立的，其是通过接口来完成对于电信网络的一些管理。并且CMIP还可以提供一些面向连接的服务，但卫星网络的运行状态是很重要的，其决定了卫星见链路要进行不断的切换，而时刻保持着端对端这种连接有代价较大，还有可能增多网络的拥塞程度，使之变成执行网络的管理障碍。CMIP是建立于进程和时间驱动的基础上的，具备强大的处理能力，可以减轻网络与管理者中间的负担，但是同样的配置却占据了很多的资源，其开销较大，所以应用在大型的高处理能力的网络设备上还是比较适合的。

今后的网络反战趋势必将是一体化、大规模的，所以协议必须具备扩展性和简单高效的特点，同时还要能够兼容现有的网路管理协议。所以在借鉴了现阶段的网络协议后，一类新型的多元化网络管理的协议被提出，MNMP将用作实现大规模和一体化的网络管理。新型的网络管理协议具备了多样性和异构性，能够兼容CMIP和SNMP。

2原型的设计研究

2.1MNMP结构的设计

集中式、分布式及分层式是我们所熟悉的网络管理的体系结构，每一种类型都有其指定的功能。依据一体化的设计理念，MNMP建立在了空间，其是在规则层次与对等分布的层次相结合的基础上，地面与地面的规则相一致的一体化的管理体系结

构里。

从逻辑上看，整个体系由地面的NMS控制的中心、SUBNMS分中心、SNMS空间管理结点等结构构成。这个体系合并了最初的三种体系结构的优点，具备一定的拓展性，能够在多样化的环境下提供较好的适应性。

2.2MNMP的信息模型的设计

和管理站之间需要进行互相的通信，所以这两者就需要进行互相了解，也就是要进行共享来管理信息。管理信息可以对管理对象的状态和行为进行描述，而信息结构是信息模型的基础，它制定了被管理的对象的存储结构。

在新型网络的管理协议里，信息结构根据CMIP进行了修改，每个被管理的对象的属性和动作，在类定义时，根据对象允许进行改变属性的值，将卫星网网络的管理所需要的数据都体现为动作，管理端根据动作对被管理对象的竖向进行操作，这就实现了封装性，从而改善了传输量。

3结论

现在多元化的新网络管理协议的研究还处在初级阶段，还没有形成比较成熟的体系结构与协议。笔者分析了目前的管理协议，根据卫星网提出的新网络管理协议原型提出了自己的研究，该协议对于通信模型和信息结构做出了定义，这给未来的关于网络管理的研究做出了好的基础，但是目前仍旧有很多的问题需要我们进一步去作研究，其中较为突出的问题是如何恰当提供服务和协议的效率的验证等。

参考文献

[1]崔骋宇,何东健.基于移动Agent和Web的分布式网络管理系统[J].计算机工程与设计,2007,22.

第9篇：机械设计原理范文

园林机械设备外部造型除了具有保护内部结构、实现实用功能等用途外，还要保证用户在使用时的安全性。这里的安全不仅包括操作作业时身体不受伤害，同时还包括机械设备给用户足够的安全感。这就要在设计的过程中尽量消除产品中可预见的危险因素，如手持绿篱机在锯齿与把手之间安装防护板，避免操作者在使用的过程中手部受到伤害，这样的设计让操作者在使用绿篱机时有足够的安全感。BOLENS等园林机械公司在草坪拖拉机上设置了各部件之间的电子互锁系统，发动机安全启动是该电子互锁系统的功能之一。假如，拖拉机的切割装置没有处于脱开状态，或者变速箱操纵杆没有处在空挡位置，或者制动器没有制动，只要其中有一项成立，则发动机都无法启动，这就可以使操作者和周围的人避免很多的意外人身伤害事故。这一设计增加了操作者与周围人群的安全性，亦提升工作环境与产品品质，更满足了人们对机械设备安全性的心理需求。园林机械设备的安全性应该体现在每个细节。即便是简单的一个把手，既要方便取，也要考虑其尺寸、形状、材质等，并要尽量降低使用者在使用过程中的受伤概率。

园林机械设备的设计，除了注重技术的运用和功能的要求外，还应对人的精神需求有所体现。色彩影响着人对物体的感觉，且左右工作环境的整体色彩情调。根据统计，在生产现场劳动者人身安全的最大威胁，并非来自系统之外的突来之物，往往来自系统中熟视无睹的对象，如运行中的设备或活动的工件等。

危险时时刻刻潜伏在身旁，只因人类的心理共性，太习以为常而失去对它的戒备，如每当危险来临之际提醒操作者当心的话，也能大大降低事故发生率。在降低危险事故发生的措施中最简单、经济，也切实有效者莫过于施加安全色。园林机械设备的色彩不是机械设备的单个问题，应该要把它与其相关的工作环境色彩作为设计的重要制约因素，全面考虑人、机、环境之间的色彩的关系。例如，手持油锯等危险系数较高的园林机械，外观主色彩多为红色或橙红色，色彩心理学研究结果表明，橙、红之类热色的纯色有最高的打动人类知觉的程度，在工作时会对操作者产生强烈的刺激感，起到警示的作用，它们可以很好地预防作业时因视疲劳而产生的意外。色彩的和谐应用不仅在机械外观上，凡属机械、设备等的直接活动部分与管线的接头、栓等部件都应施以安全色。除了安全色，园林机械设备在其他色彩的选择上除了要与周围的环境相协调同时也要与人的环境相协调，且符合大多数相关人群对色彩的心理感受。