机械设计概述精选(九篇)

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第1篇：机械设计概述范文

【关键词】改进的CAD技术；机械工艺设计；应用；分析

社会经济的发展与进步，一定程度上带动了科学技术的创新，而在科技更新换代的过程中，CAD技术产生。该技术的实际应用对传统的设计技术来说是一场变革，同时也减轻了机械设计工作人员的工作压力与负担。

一.CAD技术概述

CAD技术是美国研发的应用型软件，可以设计图像，并且通过使用计算机能够非常容易的绘画出所需的图像。同时，因为使用计算机操作，所以修改比较方便，并且具有较高的对外开放性，因此，这种操作技术也更容易被掌握，使得相关的设计人员可以更简便的进行操作。正因为CAD技术自身的优势与特点使其在设计行业中被广泛应用。CAD技术利用三维技术建模的方法包括以下三种：线条、构架、表面[1]。而且，在实体的构架模型中还包括四种体系：楔形体、球体、立法体与圆锥体。所以，对于比较复杂的建筑物可以将其进行分离，转变成简单体系进行三维体造型，再经过不同运算，产生三维模型。此外，可以利用不同截面的轮廓进行虚拟化旋转与提升，进而获取新的基本体。再利用不同的机械运动分析，并根据具体的位置装配，最终使CAD技术的三维编辑功能得以实现。

CAD技术能够对环境整体设计、形状以及位置构造出其他的零件，并且可以保证零件构造的一致性[2]。此外，在进行零件的装配过程中，可以实现零件隐藏与显示的不同要求，进而突出零件间的关系，使内部结构更加清晰。而且，在实际的设计中，能够实现动态演示，这样就可以保证设计过程实现动态化。一旦出现错误，还可以在产品生产前及时的发现并修改，避免提高成品生产成本。

虽然CAD技术自身具有明显的优势，但是使用该技术也只是停留在效果图阶段，无法对空间整体设计进行分析，只是平面设计，所以，并没有实现该技术的实际价值，而仅仅只是设计过程中的辅助工具[3]。与此同时，对于使用CAD技术的设计人员对于该技术也没有深入的了解，未对其深层的功能进行挖掘。

图一

二.改进的CAD技术在机械工艺设计中的应用分析

在科学技术不断发展的当下，带动制造行业生产技术的进步。同时，数控机床与普通机床，以及加工中心的构造也在进步，所以，对于CAD技术的要求也不断提高。传统的CAD技术由制图功能逐渐向智能化、数值化的方向发展，并在现阶段不断衍生出了新的技术，例如CAM、CAE等技术，还有将两种技术相互结合的技术。CAD/CAM技术就是利用信息化以及知识化来创建设计仓库，并且能够为相关的设计人员提品开发的技术与专业知识，还可以利用智能化的优势来辅助设计人员设计方案，对设计人员的设计意图进行了解，并自动检测出现错误的机率[4]。经过一系列的推理，进而为设计人员提供最优的设计，并且还可以把创新意识充分融进实际的设计功能中，最终积极的引导设计人员使用改进后的CAD技术设计方案，并设计出新的产品与工程或者系统，使得产品在设计中显示出即时性，更符合机械工艺设计的未来发展要求。

CAD/CAM软件的系统具有较多的功能，一定程度上弥补了原有CAD技术的缺点与不足，使机械工艺的整体操作流程得到保障。机械工艺设计中会涉及到较多的零件，并且零件复杂，形状各有不同。改进的CAD技术可以利用自身曲面造型与仿真模拟的功能通过三维来体现出零件的构造与形状[5]。在进行机械构造的过程中，需要全面的考虑零件间的感应力，所以，还可以对有限元间受力进行分析并优化设计。通过与虚拟运动仿真的结合，对机械零部件进行完善，保证一致性。与此同时，该软件的基础是工程数据库，与信息技术相互结合，进而可以实现技术与实体的共享，最终使工程数据的完整性得到保证。改进后的CAD技术可以使用更多的改进技术来分析，这样就可以在CAD技术解决实体问题后，利用CAE技术对其进行动态分析，有利于更好的控制成本，并且该软件系统很容易学习，在实际的机械工艺设计中也具有较强的实用性。此外，CAD/CAM软件类型不同可以对不同机械工艺进行针对设计，有利于实现机械工艺技术的集成，并且使得设计制造与生产管理相互结合。

将改进的CAD技术应用在实际的机械工艺设计中，设计的时间明显缩短了许多，同时也使机械产品整体的设计与生产效率得到提高。此外，在利用新技术时，只需对部分零件重新进行设计与制造，而大部分的零件设计仍与原有的信息相同，所以，有效的提高了机械设计的效率。改进后的CAD技术还具有变型设计的能力，可以快速重新构造，形成新的机械产品[6]。

结束语：

综上所述，改进的CAD技术，即CAD/CAM技术，是对原有技术的改进与完善，进而使得计算机画图更智能，更科学，并且可以更好的适应目前机械化设计与加工的要求，提高了机械加工的准确程度与精确程度，零件的设计也更加精细。现阶段，我国的CAD技术还没有达到世界最高水平，然而，在科学水平不断提高的背景下会使机械工艺的设计更加优秀，并将更先进的技术应用到其中，促进机械工艺设计的进一步发展。

参考文献：

[1]刘泽华.改进的CAD技术在机械工艺设计中的应用[J].制造业自动化，2012，34（18）：141-142.

[2]王春伏.改进的CAD技术在机械工艺设计中的应用[J].中国电子商务，2014（17）：34.

[3]郭凌，焦澜，孙敏等.应用CAD/CAE软件提升铸造专业学生的综合能力[J].包头职业技术学院学报，2014，15（1）：74-77.

[4]宋彬，韩志凡，张红丽等.CASTsoft CAD/CAE技术在半齿圈铸件中的应用[C].//第十四届23+4铸造学术会议暨天津市第九届铸造学术年会论文集.2013：303-307.

第2篇：机械设计概述范文

关键词：参数化设计;零件参数化;方法

参数化方法的本质即是基于约束的产品描述力法，这是由于产品的整个设计过程就是约束规定，约束变换求解以及约束评估的逐步求精过程、因此与传统设计力法的最大区别在于，参数化设计方法通过基于约束的产品描述方法实际上存储了产品的设计过程，因而它设计出一族而小是某个单一的产品、另外参数化设计能够使工程设计人员在产品设计初期无需考虑具体细节而能够尽快草拟零件形状和轮廓草图，并可以通过局部修改和变动某些约束参数而不必对产品设计的过程进行重新设计。目前，参数化技术大致可以分为直接式和非直接式两种、非直接式参数化技术有：编程法和基于三维参数化的形体投影法、直接式参数化技术则是指设计者通过用户界面直接对图形进行操作，而不必理会计算机内部的处理力式，这是当前使用最为广泛的一种力法，也称人机交互法。

人机交互法参数化设计是目前参数化设计领域发展得较快的一个方向，也是应用最为广泛的一种方法、这种力法已经成为目前参数化设计的主要技术路线。

从实现参数化的原理上分，人机交方法主要有：①基于几何约束的变量几何法，这是一种基于约束的数学力法，它将图形的儿何模型分解为一系列特征点，以特征点坐标为变量形成了一个非线性力程组，当约束发生变化时，利用Newton-Raphson法迭代求解方程组，就可以求出这此特征点的新坐标，从而形成了新的图形;②基于几何推理的人工智能法，这种力法是用幕于规则的推理力法来确定用一组约束描述的几何模型、在推理过程中，利用专家系统将几何形体的约束关系用一阶逻辑谓词描述，存入事实库中。推理机把从规则库中提取出来的规则用于当前的事实集中，然后推理出几何形体的细}兄推理过程输出的是山一系列推理出的规则组成的一个几何形体的构造计划，参数化的模型也因此由在构造计划中顺序算出的规则所决定;③基于构造过程方法，这种方法在交互造型过程中的每一步操作，采用了一种称为“参数化履历”的机制，在设计过程中，系统自动记录造型操作过程的程序化描述，将记录的定量信息作为变量化参数，当赋予参数小同的值时，更新模型生成历程，就会得到不同大小或形状的几何模型。这种方法较适用于结构相同而尺寸不同的零件设计，但由于需要严格遵循某种构图顺序，改柔性和灵活性较差;④基于辅助线的方法，这种方法是让所有的几何图形的轮廓线都建立在辅助线的基础上，辅助线的求解条件在作图过程中已明确规定，由辅助线来管理图形的几何约束和结构约束，由辅助线来直接定义图形的约束集，这样就省去了在图中遍历搜索和检查求解条件是否充分的工作，使约束的表达得以简化，减小了约束力程的求解规模。

1.零件参数化设计

尺寸驱动法。它只考虑几何寸及拓扑约束，不考虑工程约束、它采用预定义的办法建立图形的几何约束集，并指定一组尺寸作为参数与几何约束集相联系、因此，改变尺寸值就能改变图形、尺寸驱动的几何模型由几何元素，尺寸约束与拓扑约束三部分组成、此种方法，有两个前提：模型己经存在：模型尺寸已经完成定义。

程序驱动，其实就是通过程序按照模型建模顺序，驱动CAD软件建模、它不仅考虑了尺寸约束及拓扑约束，还考虑了工程约束、它对设计人员的编程能力要求较高，需要对CAD二次开发和编程语言掌握到一定程度、与前者相比较，程序驱动对用户CAD软件使用能力较低，能提供友好的交互界面，三维建模不受参数输入顺序影响、但是它也有不足之处，在实现复杂零件参数化设计时，程序一般过于复杂，执行速度明显小如尺寸驱动，对软硬件要求较高、因此，我们建议采用第三种力法一二者的结合。

尺寸驱动与程序驱动结合。 该方法综合了前面两种方法的优点，能提供友好的人机交互界面，不受参数设置顺序限制，响应速度快，目前的主流微机配置都能满足、因此，此种力法在CAD二次开发得到了广泛的应用。

2.部件参数化设计

2.1自底向上

该过程模仿实际机器的装配，即把事先制造好的零件装配成部件，再把零部件装配成机器、自底向上设计过程也是这样，先构造好所有的零件模型，再把零件模型装配成子部件，然后再装配成机器，产生最终的装配模型、在自底向上的设计过程中，如果在装配时发现某此零件不符合要求，诸如零件与零件之间产生干涉，某一零件根本无法进行安装等，就要对零件进行重新设计，重新装配，再发现问题，进行修改。从上述过程中可以看出，自底向上设计的优点是思路简单，操作快捷、方便，容易被大多数设计人员所理解和接受、但底向上设计的缺点在于事先缺少一个很好的规划和个局的考虑，设计阶段的重复工作较多，会造成时间和人力资源的浪费，工作效率较低。

2.2自顶向下

自顶向下的设计过程是模仿实际产品的开发过程、首先进行功能分解，通过设计计算将总功能分解成一系列的子功能，确定每个子功能的参数;其次进行结构设计。根据总的功能及各个子功能的要求，设计出总体结构及确定各个子部件之间的位置关系，连接关系，配合关系，而各种关系及其参数通过几何约束或功能的参数约束求解确定;然后分别对每个部件进行功能分解和结构设计。直到分解至零件、当各零件设计完成时，由于装配模型约束求解机制的作用，整个机器的设计也就基本完成。自顶向下与自底向上两种设计方法各有特点，分别适用于不同的场合。

3.结论

机械压力机的生产属于单件小批量生产，每位客户根据自己企业需求的不同，对于每一台锻压机都有自己的要求，因此对于每台锻压机都必须重新设计。长期以来，这个工作有人工完成，浪费了大量的时间和人力、考虑到锻压机某些典型零件具有相似性，可以对这此零件进行参数化设计，从而达到加速设计。

参考文献：

[1]孙正兴.基于特征参数化设计中的尺寸约束及其表示[[J].机械设计， 2008 （s）：1-4.

第3篇：机械设计概述范文

1.1技术要求

基于冷链对机械冷藏车的要求，系统硬件设备必须满足的技术要求如下：（1）工作环境：-25℃～60℃；（2）车辆运行速度:最大120km/h；（3）温度调节范围：-5℃～25℃；（4）控点温度控制精度：±0.5℃；（5）发动机功率：150kW以下；（6）底盘总体尺寸：≤8630×2470×3565mm；（7）实际容积：15m3～25m3；（8）工作湿度：95%。

1.2主要功能

（1）远程车辆/厢状态实时监控：远程实时监控车辆的运行轨迹、发动机状态、车内温/湿度整体状态、油耗状况、车厢门开关状态；当监测到车厢内温/湿度超出预设数值上限或低于下限时，系统能自动识别事故类型，并及时向司机、监控中心报警；（2）远程可视化监控：红外夜视摄像头可随时抓拍车厢和驾驶室内部图片，并与驾驶员实时通讯；（3）终端具有电瓶电压监控功能：当电瓶电压低于安全值时，能够向控制中心报警；（4）地理图形信息查询功能：可对当前的地图进行无级放大与缩小操作，以便了解机械冷藏车所在位置的详细情况或了解更大区域甚至全局的整体情况，可利用鼠标来实现地图的漫游；（5）历史数据检索与历史轨迹回放：可随时查询某车辆的位置汇报记录、某段时间接收的车辆报警信息、某段时间的受警记录等详细记录。并可选定某车某时间段的位置记录，在图形台上进行轨迹回放。

2系统的总体架构

机械冷藏车远程可视化全况监控系统主要分为四个子系统：厢体与货架子系统、车载控制单元子系统、通信网络子系统和后台可视化监控管理子系统。系统的总体架构如图1所示。

2.1厢体与货架子系统

厢体与货架子系统由车厢内10个温/湿度传感器、2个红外夜视摄像头、1个门开关控制器组成。

2.2车载控制单元子系统车载控制单元子系统主要由车载控制单元、车载电脑、GPS模块、GPRS模块、车辆状态控制单元和红外夜视摄像头组成。

2.3通信网络子系统

通信网络子系统是车载控制单元子系统和后台可视化监控管理子系统的通信媒介，由GPRS网络和Internet网络组成。

2.4后台可视化监控管理子系统

后台可视化监控管理子系统是系统的监控管理中心，由通信服务器、数据服务器、WEB服务器、路由器、防火墙组成。用户可以通过互联网登录可视化监控管理子系统后台，实现对机械冷藏车的监控和管理。

3系统硬件设计

3.1厢体与货架子系统

3.1.1车厢。尺寸5120mm×2050mm×2100mm，内容积22m3，内外玻璃钢，中间保温层厚度为80mm，驾驶室配环保冷媒R134A空调，车辆标配2只24V容量为105AH蓄电池。为避免车厢未来内部增加光氢离子消毒机以及加湿器可能导致的电力供应不足，在本系统中增配2只24V容量为105AH蓄电池。

3.1.2温度传感器。型号WS-T05，测量范围：-40℃～100℃；测量精度：±0.5℃；分辨率：0.1℃；记录容量：14800组～30900组；记录间隔：2s～24h连续可调；通讯接口：RS-232或USB。

3.1.3湿度传感器。型号WS-H05，测量范围：0～100%RH；测量精度：±2%RH；分辨率：1%RH。

3.1.4门开关控制器。AML05系列双回路限动开关，结构牢固，由锌合金及强化塑胶组成，结构小，可防水、防油。触点间距：0.5mm，操作许可速度：0.1mm/s~0.5m/s，操作许可频率：20次/min，寿命10万次以上。

3.1.5红外夜视摄像头。采用红外线LED灯，有效距离>1.5m；图像分辨率：30万像素；图像制式：PAL/NTS制式；芯片组成：DSP，中星微ZC0301Plus；主芯片：韩国现代HV7131D；彩色：24位真彩色。

3.2车载控制单元子系统

3.2.1车载电脑。大国车载电脑，Win7操作系统，7英寸车载触摸屏；

3.2.2GPS模块。接收器类型20个频道，水平定位精度<2.5m，暖启动：35s，冷启动：42s。动态条件：海拔高度<18km，速度<515m/s，加速度<4g。

3.2.3GPRS模块。西门子MC39i模块，工业级产品，具有透明数据传输（模块内嵌完整的TCP/IP协议栈，提供RS-232/485接口，为用户的数据设备提供透明传输通道）、永远在线（模块一开机就能自动附着到GPRS网络上，并建立数据通信链路，随时收发用户数据设备的数据）和组网简单灵活（在移动GPRS覆盖的地区可以随时随地构建虚拟移动数据通信专用网络）等特点。

3.2.4PLC。西门子S7-224XP，2路模拟量输入；

3.2.5红外夜视摄像头。与厢体与货架子系统内摄像头相同。

3.3后台可视化监控管理子系统通信服务器、数据服务器和WEB服务器在同一台DellPowerEdgeT410塔式服务器上运行。

4系统软件设计

系统软件采用B/S（Browser/Server，浏览器和服务器）结构，包含通信软件、用户管理软件、后台监控管理软件，开发，在WindowsServer2000/XP环境下编译、运行。

4.1数据库

系统需要存储的数据包括长期温/湿度数据、冷藏车车辆状况运行数据、车辆行驶历史轨迹数据、车辆监控图片数据，数据存储量大，结合成本因素，系统数据库采用MSSQLServer2000。同时为了提高查询、存取数据的性能，系统针对需要频繁操作的数据处理过程（如车辆运行状况数据）使用了存储过程和索引等高级特性，使系统的数据库整体性能大幅提升。

4.2通信软件

通信软件在整个系统中起着联系车载控制单元子系统和后台可视化监控管理子系统的作用，负责从GPRS模块接收车载控制单元发到后台可视化监控管理子系统中通信服务器的数据，按照相应协议来分析数据后写入数据服务器中的数据库。同时，通信软件定时查询数据库中由后台可视化监控管理子系统发出的指令队列，向车载控制单元发送控制命令。通信软件在设计过程中考虑到了系统稳定性、可靠性、可维护性和可扩展性，利用模块化和分层的设计原则进行设计。通信软件的层次结构包括底层通信层、链路协议解析层、命令解析层、数据库操作层。

4.3后台可视化监控管理软件

后台可视化监控管理软件是用户监控和管理指定机械冷藏车的交互平台。基于该软件，用户不仅可以实时查询指定机械冷藏车的工作状态，根据时间窗口查询指定机械冷藏车的历史工作状态，还可以给指定的单个/成组机械冷藏车发送操作指令。后台可视化监控管理软件由用户管理、车辆监控、报表中心和参数设置等4个模块组成。

4.3.1用户管理模块。用户管理模块主要具备用户身份的验证、用户基本资料的修改、用户退出等功能。

4.3.2车辆监控模块。（1）查询特定机械冷藏车当前/历史运行参数（速度、油耗、所处位置信息、运行轨迹、制冷机组运行状态等）；（2）查询车厢当前/历史工作状态（车厢内温度数据、湿度数据、图像、车厢门开关状态等）；（3）查询指定车辆的相关信息；（4）对指定机械冷藏车进行拍照记录（如图2所示）；（5）发送指令给特定冷藏车或者满足指定条件的成组冷藏车。模块中的地图工具具有放大、缩小、平移、长度测试、视野保存、地图刷新、前后试图、搜索等功能。

4.3.3报表中心模块。具有根据时间窗口来查询指定机械冷藏车的工作时间报表、温/湿度报表、停车报表、状态报表、跟踪报表、超速报表和警情报表等功能。温/湿度报表如图3所示。

4.3.4参数设置模块。包括常用报警设置（超速、持续行驶时间过长、停车未熄火、油耗过高报警等参数修改、保存等）、区域报警设置（区域设定、进区域报警、出区域报警、区域内/外开车厢门报警、区域内/外停车报警、区域限速报警等参数的修改、保存等）和温/湿度报警设置（温/湿度传感器的最高/最低报警值修改、保存）等。

5结论

第4篇：机械设计概述范文

关键词：化工机械 设备故障 事故管理

中图分类号：F407文献标识码： A

引言

机械设备伴随着科技的进步与经济的发展也在逐步进行着更新换代，它的正常运转是产品质量的保证，也与施工企业创造出良好经济效益有着不可估量的联系。因此，如何有效减少化工机械设备故障与事故的发生，保证工期按正常进度完成，提高设备的安全性和工作率，创造良好的施工单位口碑和社会生产价值对整个化工企业来说尤为重要。在实际操作中，时常会发生一些事故，造成部分人员伤亡和经济利益的损失，设备故障和事故管理的科学合理性是众多因素中非常重要的一点。只有提出合理的解决方案，才能对设备故障和事故发生的原因进行深入分析，才能保质保量完成工程任务。

化工机械设备故障及事故管理的阐述

任何机械设备都有生命周期与使用寿命，化工机械设备也不例外，因此存在着故障的发生和事故管理。实际施工中，根据机械设备的形态将其进行分类，机械设备从投入使用开始到最终报废这一环节对其进行的管理就是所谓的设备故障和事故管理。再者，机械设备自投入使用以来所创造出的经济价值以及其发生故障时对其进行维修保养也属于事故管理的范畴。

在正常的使用过程中机械设备出现功能异常或者停止工作的状态即就是所谓的机械设备故障。一旦由于故障导致的人员伤亡、经济损失、停工停产等，给施工企业带来极大的不利则为事故。根据实际操作，可将故障分为以下两类：

1、由于外界的干扰或者不可预计的自然因素的发生导致的机械设备出现的故障称为突发性的故障。在事先并没有任何预兆，也不能通过以往的经验进行预测，找不到发生故障的规律，原因也分析不出。

2、机械设备由于使用时间过长，使用中对其维修保养不及时，并不是由于外界因素导致的故障，这则属于累积性故障。通常情况下，机械设备老化、磨损严重后易发生这种故障。与突发性故障不同的是这种故障在发生之前是会有征兆，只是人员疏于管理，从而导致其发生。

二、化工机械设备故障与事故发生的原因

1、施工人员违章操作。由于在实际中许多规章制度都不够完善，操作人员未能得到全面正确的培训，操作人员安全意识淡薄，以至于普遍存在违章操作现象。经济形势的发展人民群众的需求量也随之增大，为了实现供需平衡，应运而生了大量企业，但其规模较小，实力明显不足，发展欠缺相当经验，在管理上也存在诸多不尽人意之处。比如大部分企业的事故控制体系长期缺位，管理制度停留于文字层面，难以真正地指导安全生产。这也造成了企业生产过程的化工机械设备的操作存着大量的违章作业现象，埋下了巨大的事故隐患。

2、机械设备在设计上有极大不足之处。设计永远跟不上使用中问题发生的节奏，因此急需解决设计中的不足。一旦故障发生，事故出现，都会造成无法想象的后果。而设计是体现在设备的技术上的，对材料也有特殊的要求。许多材料必须达到一定的施工环境或者条件才会发生质的变化。故障的发生很有可能是因为在设计之处对这些因素的考虑不到位。

目前，存在着设备相关工艺、技术应用不合理，材料选择不当、安全距离不足等等问题，这些问题的存在不仅使得使化工机械设备在未投入使用便已经埋下了故障和事故隐患，而且也很难得到顺利解决。

3、机械设备更新差，工艺劣质。制造安装过程中的工艺合理性也是其正常运转的良好保障，于化工机械设备的运行，光有好的设计是不够的，机械设备制造工艺也包含很多方面的内容。如果在制造与安装过程中发生零件漏装或是设备的硬度与强度达不到要求，那么运行过程中仍可能发生事故。即使化工机械设备有良好的设计，但如果在制造安装过程中工艺存在问题，纵有好的设计，机械设备在运行过程中还是会出各种问题。

4、没有健全的管理制度作保障。没有健全的管理制度，很难保证机械设备的正常运转。首先说说针对机械设备制度，为消除或尽量减少安全隐患，定期检修制度必不可少，建立一套完整的安全管理体系十分必要。有了制度的建立，靠人执行才是关键。所以应该建立管理人员教育培训制度，提高人员素质，增强其执行力。另外，赏罚分明也很重要，对员工的积极性也是很好的鼓励。在现实中存在大量的事故是由于意外因素导致的，如突然断水断电，因此制定相应的应急预案具有十分重要的意义，但当前非常多的企业在这方面存在明显不足，存着着重大的事故隐患。

三、针对化工机械设备故障与事故的管理措施

化工行业事故的发生如若得不到及时控制，事故一旦发生将会对社会和人民的经济生产生活造成极大影响。若处理不当，还会造成等恶劣影响，已经成为影响区域经济发展与社会稳定的一个重要因素，因此当前加强化工机械设备故障和事故管理就显得尤为紧迫。所以应尽快制定出针对化工机械设备故障和事故管理的有效措施。

1、设备的状态应时刻关注着

根据机械设备的使用状态和发展趋势，用已有的经验对其进行判断，对可能出现的问题进行预先了解，做出检测就是对机械设备进行状态诊断。设备出现故障时维修很关键，而提前的检测也同样重要。这就需要化工企业时刻准备着对设备状态的关注，对可能发生的故障要做预防。可以在机械设备使用频率不高的时间段对其进行检测，这项工作必不可少，可以最大化的减少经济损失，检测设备故障时一定要采用最先进的技术手段，这样可以提高对问题分析的准确性，这就需要检测人员有高度的责任心和专业的知识水平。

2、将安全放在首位，强化安全的重要性

不能有侥幸心理对机械设备事故可能发生的偶然性做判断。大多数安全事故在早期都是可以预先避免的。正是由于化工企业没重视到安全的重要意义，对出现的小问题忽略，以至于积小成大，形成了安全隐患，而这些事故一旦爆发，造成的破坏力远远大于当初的小隐患。偶然因素需要经常考虑，监管力度需要加强，将这些问题具体落实到实处，强化人员的意识，强化各个部门间的责任。将排查工作切实落实是重中之重。

3、完善安全制度

完善的安全制度对操作人员，对企业来说都至关重要。化工机械设备故障与事故的管理要靠操作人员才能得到良好实施。所以在企业生产中，对操作人员进行一定的安全培训和教育，增强其安全意识和管理能力对整个企业都有好处。许多企业都建有专门针对企业人员安全培训和教育的制度，并且及时根据培训效果进行相应的调整。制度的制定应该根据企业的实际情况而定，因材施教才能达到良好的效果，一味生搬硬套是起不到应有的效果的。只有将安全落实到每个企业中人的身上，尤其是专业的技术人才，才能有效控制好机械设备故障与事故的发生率，为个人、为企业提高安全保障。

结束语

综上所述，经济的迅速发展，化工企业的突起，要求机械设备的更新换代也随之提升。只有机械设备的精确度提升，才能在施工中有更好的发展。而在这当中的发展中，设备故障和事故也是最大的阻挠因素，更是解决该问题所要面临的关键点。机械的使用寿命和生命周期刀锋延长需要对设备进行良好的故障检测与事故管理。这将更好的推动我国经济的发展，提高企业所创造的价值。

参考文献

[1]严俊.化工机械设备故障与事故管理研究[J]. 化学工程与装备，2013，3，15（3）：

[2]许宁.化工机械设备诊断分析及措施研究 [J].民营科技，2013，2，20（2）

第5篇：机械设计概述范文

本文拟以环境艺术设计教育为例，分析高校艺术教育改革的现状及其存在的问题，针对实际情况，提出艺术教育改革的几条可行性意见。

【关键词】可持续发展 艺术设计教育 实践

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）03-0003-01

中国未来15年科技发展的目标，是建成“创新型国家”。提高创新能力，实现经济增长方式的转变，已成为中国经济发展面临的重大政策选择。而艺术设计是决定创意产业和国家核心竞争力的重要因素之一，关系到“创新型国家”目标的实现。随着中国经济的飞速发展和人民生活方式的转变及市场对艺术设计人才的旺盛需求，环境艺术设计已经成为今天几百所各类高等院校均设立的专业，在与经济生活的协调可持续发展方面，环境艺术设计教育的改革研究与高校艺术教育的改革更具有关联性，也更具有时代性。

一、环境艺术设计教育

目前我国环境艺术设计教育面临的主要问题是在迅猛发展的态势下，人才的培养与市场需求脱节的情况。表现在教育、教学则主要有以下两方面：

1.1环境艺术设计教学内容

1.1.1环境艺术设计专业教学过程中基础课与专业课存在脱节现象。

基础课内容单一，学生以完成作品为学习目的。基础课与专业课的衔接不够紧密，对学生专业概念的认识形成和学习知识结构的构建不能够起到良好的引导作用，易导致学习目标的迷茫而丧失专业学习的兴趣。

1.1.2市场对人才培养模式的要求趋于多样化。

过去的高校教育有两种倾向，偏重技术类教育的院校忽略创新能力的培养，偏重创意思维的院校则注重理念想法的灌输，忽略了操作能力的重要性。艺术设计学科自身的特点决定了我们的教育教学研究方向，是以综合素质、理论知识、专业技能形成的综合性学科。

1.2 艺术设计教学方法

“纸上谈兵”―灌输式的教学方法。传统的艺术设计课堂教学沿用布置课题――设计创作――完成作业――老师批改――得出成绩。这样的教学方法容易使学生以任务完成为重，是否能够付诸现实，无从印证，变成一种“纸上谈兵”。学生对于知识，被动接收、缺乏直观体验，艺术设计专业这种模式很难培养出优秀的专业人才。

二、高校艺术设计教育改革的协调可持续发展

环境艺术设计兼具艺术性和经济性，社会经济的发展造就了艺术设计的繁荣；反过来，艺术设计又促进社会经济的发展。做好高校艺术教育改革，处理好两者的关系，有利于建设“创新”型国家，有利于我们国家在新的时代背景下协调和可持续发展。针对艺术设计教育优化和完善，改革的措施主要有以下几个方面：

2.1理论教学

我国设计教育在理论上吸收和学习西方先进的艺术理论的同时，由于师资力量的缺乏，时间短等原因，理论体系没有统一的建构，难以形成鲜明的观点和创新的亮点。而且着重设计实践，轻设计理论研究。建议高校通过理论课程和专业课程的合理教学环节，穿插安排，邀请各个领域的专家教授讲座，同时引导学生学习使用校内、校外的图书馆，通过多种途径，增加理论知识的补充机会。

2.2实践能力的培养

艺术设计专业的最大特点就在于它的实践性和创新性。然而由于经费，场地、材料的限制，学生缺乏实践机会。在传统艺术教育的惯性思维中，更加注重成果的产出，而非实践的过程。针对这种状况可以采用：（1）设立工作室，让学生以团队组合的形式参与实际项目。（2）加强工地实践，为学生获取了解“社会”的机会，为教师提供检验教学内容的互动平台，缩短理论教学、校内教学与生产实际的差距。（3）培养动手能力，通过实际制作模型和实例产品，检验学习成果，并在模型制作的过程中，加强艺术性与技术性的结合。（4）市场营销实践。鼓励学生走出课堂，接触设计产品的使用者，掌握现实的设计反馈信息，使作品的创作更贴近实际需求。

2.3 交融互动

交融互动，学院间的各专业应打破专业壁垒，让学生自由跨学科选课，灵活教学机制。企业和设计单位与学校交融互动，学校与学校所在地的一些培训机构和用人单位挂钩，建立校企合办的产学基地。

2.4 与地区发展的结合

高校培育人才的职能发展应注重教学、科研、生产三者结合。创立具有传统文化特色，地方民族风格的设计教育体系是我国艺术教育协调可持续发展的有效途径。以传统文化为背景，地方经济发展为着眼点，市场为契机，艺术设计可以丰富人们的生活，创造舒适美好的生活环境，优越的条件又可以促进艺术设计教育的有序发展。

2.5国际化视野

在全球化趋势的背景下，与境外的高校、设计单位的交流，各种资源的共享对设计教育提出了新要求，国外的经验，改革的方法也为我们提供借鉴。日本和芬兰设立专管部门安排设计战略，美国和德国的艺术教育注重交流与活动，以学生的生活环境和认识世界为依托，校园“音乐节”、“艺术节”很好的渲染了校园的艺术氛围，扩大了艺术设计的影响力。

结语

社会发展和国家社会经济转型，建设“创新型”国家都要求艺术设计教育改革走协调可持续发展之路。高校艺术教育改革要以科学发展观为指导，对现有情况理性分析，在理论、实践教学上大胆创新；在高校与地方经济的交融互动中深入探讨、互助合作，培养具备全球化视野，了解区域经济发展状况，符合市场需求，顺应时展的优秀人才。

参考文献：

[1]丁铮，高秦嫣. 高校环境艺术设计本科教学法改革研究与实践[J]. 西南农业大学学报（社会科学版） 2010.6

[2]苏丹. 环艺教与学[M]. 北京：中国水利水电出版社，2006

[3]陈国民. 高等教育与区域经济发展的相关性分析[J]. 中国科技信息 2007.20

[4]王利群. 艺术教育改革发展的新思索[J]. 宁波大学学报（教育科学版） 2007.8

[5]周维妍. 论当代美国的艺术教育改革[J]. 上海师范大学学报（社会科学版） 2002.5

[6]于讴. 论艺术设计人才培养模式的定位和策略[J]. 中国高等教育 2010.10

第6篇：机械设计概述范文

【关键词】制造;　装配　;食品机械设计

1前言

近年来，人们的生活水平显著提高，对食品提出了更高的要求，食品机械作为加工、保鲜以及储存等的机械设备，其设计水平直接影响食品机械制造与装配成本和水平，同时还影响食品的外观、口感以及安全。根据相关统计表明，我做每年由于食品加工机械质量问题，导致的经济损失高达几十亿，这对于食品机械行业的稳定、可持续发展是非常不利的。因此，文章针对面向制造和装配的视频机械设计的研究具有非常重要的现实意义。

2制造设计和装配设计的概述

（1）制造设计的概述。制造设计指的是在机械产品设计过程中，充分考虑和制造相关的条件和约束，对产品和工艺设计进行全面评价，并在此基础上对原来的设计方案进行修改和完善。因此，在制造设计阶段，应该充分的考虑制造的条件、约束和要求，保证产品具有可维护性、环保性。（2）装配设计的概述。装配设计指的是在机械产品设计的过程中，充分的考虑和装配相关的条件和约束，采用计算机对装配和设计进行管理，设计统一、通用的产品模型，使其满足产品装配的要求，为了提高装配效率和降低装配成本，应该使装配更加简便、易行。

3食品机械制造与装配设计的思路分析

3.1设计思路

面向制造和装配的设计，是机械设计和工程设计并行的一种体现，要求在进行机械产品设计的过程中，充分体现工程设计思想。因此，在面向制造和装配的食品机械设计过程中，应该充分、全面的考虑食品机械产品在设计的过程中可能出现的问题，例如，食品机械产品零部件问题，装配效率问题等，针对上述问题采取有效的措施进行处理，能够加快设计和生产效率，缩短生产周期，有效降低制造和装配成本。面向制造和装配的食品机械产品设计，主要包括面向制造的设计与面向装配的设计两个方面，在设计初级阶段，应该保证食品机械产品设计的可行性，即利用面向制造的设计，保证食品机械产品的功能满足实际需求；在设计食品机械产品的零部件时，利用面向装配的设计，对食品机械产品的各个零部件进行改进和优化，以此提高食品机械产品装配效率。由此可见，面向制造和装配的视频机械设计，能够在保证食品机械产品基本功能的前提下，尽可能降低零部件使用量，这样既能够节约零部件数量（与传统设计方法相比，面向制造和装配的食品机械零部件使用量减少30%-70%），又能够加快食品机械产品设计效率（与传统设计方法相比，面向制造和装配的食品机械设计周期为传统方法的1/2），降低总设计成本。

3.2设计原则

面向制造和装配的食品机械设计，在设计的过程中必须严格遵循以下原则：其一，取消设计过程中可有可无的附加设计，这样既能够减少设计成本，又能够提高食品机械产品的可靠性，有限延长食品机械产品无障碍工作时间；其二，按照模块化设计方式进行设计；其三，零部件必须符合相关标准；其四，零部件应该简单、易于装配；其五，尽可能减少零部件的种类和数量，降低设计成本；其六，基于装配工人的素质水平，尽可能的采用常用的零部件和结构，同时简化装配过程，以此提高装配效率；其七，基于成本，应该采用适合的工艺和精度，以此提高产品设计水平。

3.3实例分析

食品机械是由几百个零部件、电子元器件等装配组成的，如果在设计的过程中采用传统的设计思路，将会导致出现以下问题：零部件不标准、零部件种类多、零部件数量多、设计成本高、设计周期长、操作不方便、维护工作量大等。以某食品包装机为例，其活塞运动控制结构设计图如图1所示，图中1为拔叉、2为轴套、3为支撑座、4为轴、5、6、12为螺母、7为偏心滑块、8、9、13为平垫圈、10为螺栓、11为挡板、14为销轴、15为开口销、16为连杆、17为偏心倒槽。图1面向制造和装配的设计思路能够对该活塞运动控制结构进行改造和优化，具体表现为：其一，取消左视图上的开口，根据功能的需求，仅仅需要设计一个开口即可；其二，在连杆的带动下，拔叉件随之上下摆动，因此在设计的过程中应该提高拔叉孔和轴外表面的精度，同时避免增大装配面积，否则将会增加制造成本，因此应该尽可能缩短轴向配合长度；其三，该结构图中支撑座的结构不规范，在施工过程中施工难度相对较高，为了降低施工难度，应该将两侧的固定部分和中间的支撑部分设计在同一平面上，或者在消磨固定部分螺孔端面时，减小加工量，以此使两侧固定部分和中间支撑部分稍向内缩进，这样能够有效降低施工难度；其四，该结构图并没有选用标准的轴套零件，违背了面向制造和装配设计原则，因此在设计过程中，应该改用标准轴套，并根据结构的具体尺寸确定轴套的尺寸。

4结语

结论1：面向制造和装配的食品机械设计方法，有效解决传统设计方法周期长长、零部件种类和数量多、使用非标准件、维护不方便以及成本高等问题。结论2：面向制造和装配的食品机械设计方法，在满足产品质量、功能需求以及美观等基础上，缩短设计周期和节约设计成本，并且面向制造与装配的机械设计方法，为食品机械设计、制造、工艺以及装配等创建了一个共同协作的平台，对于食品机械设计的改进和创新具有巨大的推动作用，同时，对于促进整个食品制造行业的可持续发展具有非常重要的作用。结论3：虽然面向制造和装配的机械设计方法由众多优点，但是想要将面向制造和装配的设计理念广泛的推广和应用在食品机械以及其他机械制造领域中，还需要长期的研究和不断的实践，在实践的过程中进行创新和积累经验，以此获得更多、更好的收益。

作者:付喜海 单位:哈尔滨石油学院

参考文献:

第7篇：机械设计概述范文

关键词：机械设计；设计制造；自动化；应用；分析

1机械设计制造及其自动化理论概述

最开始人们接触机械自动化的时候，都是先想着用机器代替人手，用机械完成一些重复操作的劳动。随着科学技术的发展，自动化的技术水平较以往有了极大的提升，不再局限于单一的重复机械动作上，而是进行相关程序的设定，逐渐拥有了自主思考的内核，我们也将其称之为机械的大脑，能够精准地完成规定的任务，还能够在系统出现问题的时候，及时地进行自我诊断，现阶段的机械设计更加智能化。机械设计制造领域的自动化技术的应用伊始，可追溯到20世纪60年代，由于电子计算机技术的不断发展壮大，人们也开始将电子计算机技术融入到机械控制中，通过各领域专家的研究和尝试，最终成功地将电子计算机及其控制技术成功地结合在一起，又经过长时间的磨合与创造，最终形成了今天我们所看到的、所使用的机械设计制造及其自动化。机械设计制造及其自动化也和大多数事物一样，经历了由无到有、由简单到复杂的发展过程。现如今，机械设计制造及其自动化在社会生活中发挥的作用也越来越重要。

2机械设计制造及其自动化的应用现状分析

我国改革开放以来，将更多的精力投入到了科学技术的研究和开发中，科学技术是第一生产力，这是我们所有科研工作者都熟知的道理，而我国的科学技术也以极其迅速的速度发展着，在科学技术领域也取得了非常可人的成绩。但是从全球的角度来看，与发达国家的科技手段相比较，我国的机械设计制造及其自动化技术还是相对比较落后的，出现这种情况的主要原因是我国发展科学技术的时间较短，起步也比较晚，还有很多地方都是学习其他先进国家的技术。而在很多工业发展领先的国家，都已经将纳米技术、激光技术等先进技术融入到了机械的设计和制造中，而我国在高新技术融入这一点上，还与国外发达国家存在着非常大的差距。由于我国机械设计制造及其自动化技术水平的限制，使得我国机械设计制造自动化的应用范围也受到了这一限制的影响。目前，我国大部分的机械制造厂虽然已经将机械自动化的理念引入到了产品的生产当中，但是真正将自动化融入到整个机械制造工程的生产过程中的，基本上没有。很多制造工厂由于技术水平、资金等多方面因素的限制，生产出来的产品都是非常粗糙的，达不到预定标准，而且还花费了大量的生产成本，这样的工厂在经济市场环境下逐渐会失去竞争能力，久而久之，一部分制造工厂就会因技术限制而破产，从这一点我们能够非常明显地发现，对工厂来说，机械自动化的意义是非常重大的。而纵观我国的机械制造产业，为什么我国的机械设计制造及其自动化技术水平比较落后，究其原因，除了科学技术的不足以外，高新技术人才的缺乏也是一个非常大的影响因子。目前在工厂中，有经验的技术人员都是老一辈的技术工作者，这一部分工作人员并没有接受过专业的理论知识和技术培训，而新入职的工作人员基本上都是刚刚毕业的大学生，这些学生虽然有扎实的理论基础，但是却没有实践方面的经验，这样就使得整个机械设计制造产业的自动化技术水平出现了青黄不接的情况。

3机械设计制造及其自动化的应用研究

为了能够尽快与国际社会机械设计接轨，我们要积极向国外先进机械化自动化技术学习。自从我国加入世界贸易组织，越来越多的外国企业进驻中国，使得我国的市场竞争日益激烈，大多数国有企业逐渐失去了先天的主导地位，由于没有很好的经营，再加上保守、不创新，最终被淹没在了市场经济的大潮中。为了能够挽救我国机械制造企业，大部分本土企业开始与国外企业建立长期的合作关系，本土企业在吸收国外先进生产技术的同时，逐渐提高了自身的产品质量，有效降低了生产成本，外国企业也利用我国的市场建立了庞大的经济体系，二者实现了双赢。随着越来越多中外合资企业的出现，机械设计制造及其自动化技术也逐渐融入到了我国各个行业中，怎样更好地提升机械制造自动化水平，也逐渐被越来越多的企业提到了日程当中。计算机网络技术的普及也极大地提高了机械制造自动化技术的发展水平，我们利用计算机软件技术，及时发现了机械设计中存在的漏洞，并在第一时间进行了维护，通过对网络技术的研究，也实现了企业与企业之间的远程沟通。虽然我国的机械设计制造及其自动化发展取得了非常显著的成绩，但是在工业迅速发展的同时，环境问题逐渐显现在人们面前，工业污水、工业废料都排放到了大自然中，导致我们赖以生存的环境出现了极大的恶性变化，也让我们在发展工业的同时，深刻意识到环境保护的重要性。机械制造及自动化实现了全球化之后，怎样降低生产过程中对环境的污染也就成为了机械设计制造领域要面对的难题，我们如何利用绿色能源进行工业生产，合理转化工业生产的废料，减少有害环境的原材料，实现机械设计制造的绿色发展，这也是机械设计制造及自动化未来的发展方向。

4我国机械设计制造及其自动化的发展趋势

我国机械设计制造及其自动化技术已经日趋完善，各个行业也都体会到了机械设计制造及其自动化所带来的各项优势，机械设计制造及其自动化是一门集多种技术于一体的学科，随着新技术的不断研发与引进，机械设计制造及其自动化的发展也将会是一片大好。在机械设计制造及自动化的发展中，大部分的机械设计制造都将设计、制造、生产和管理进行独立运行，而这些独立运行的部分又与机械设计制造及其自动化的发展集成是相对应的，这样也满足了我国工业生产的实际需求。我国机械设计制造及其自动化还会向着节能化的方向发展，当我国的工业生产达到一定水平的时候，我们考虑的重点不再是运转效率和产出的关系，而是让工业发展与环境保护和谐共存。机械制造材料需要承载节能原料来进行生产，我们要最大限度地运用原材料，减少生产过程中的污染物排放，多使用可再生能源，这样也能减轻对环境的危害。

5结语

机械设计制造及其自动化的应用可以极大地提升生产效率，有效降低生产成本，让机械设计制造企业能够在激烈的市场竞争中脱颖而出。不断改进我国机械设计制造及其自动化水平落后的现状，对我国工业领域的生产具有非常重要的作用。

作者:陈积铭 单位:哈尔滨市总工会职工技术协作服务中心

参考文献：

［1］朱龙根.建设好专业课，把机械设计及制造专业办成特色鲜明的新型专业［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集（卷1教学论文），1995.

［2］全国高等工业学校机械设计及制造专业教学指导委员会第七次工作会议纪要［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集（卷2教学史志），1995.

［3］张奉禄，鲁墨武.加强课程间的联系和管理搞好机械设计及制造专业的改革［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集（卷1教学论文），1995.

［4］陶金玉.精心组织课程设计，加强培养设计能力［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集（卷1教学论文），1995.

［5］全国高等工业学校机械设计及制造专业教学指导委员会第六次工作会议———实验教学工作会议纪要［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集（卷2教学史志），1995.

［6］全国高等工业学校机械设计及制造专业教学指导委员会第一次工作会议纪要［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集（卷2教学史志），1995.

第8篇：机械设计概述范文

【关键词】绿色设计理念;机械设计制造;应用策略

随着人们物质生活的丰富和环保意识的提升，绿色发展已经成为当前发展的必然方向，人们的绿色需求也越来越大。而我国的经济发展在很大程度上依赖机械制造行业，需要机械制造不断改进设计制造理念，摒弃传统的高消耗和高污染的机械设计制造方法才能够降低污染，实现绿色发展。在这种情况下，绿色设计理念被运用在机械设计制造领域之中，以促进机械制造行业的绿色发展。因此，绿色设计理念在机械制造中的应用已经成为机械设计制造的重要研究项目。研究机械设计制造中绿色设计理念的应用不仅能够实现机械设计制造的绿色发展，而且对我国可持续发展战略的实施有着深刻意义。

一、绿色设计理念相关概述

(一)绿色设计理念的内涵。绿色设计主要指产品研发与设计的过程中综合考虑产品从设计到使用的各个环节上的绿色处理，减少产品的环境污染，提高产品对资源的利用效率，进而增强实现产品的绿色发展。绿色设计在保证产品功能的基础上对产品到经济成本、设计目标、使用周期、环境污染等都会进行全面的考虑，以降低产品的经济成本、延长产品的使用周期并尽可能降低产品的环境污染。(二)绿色设计理念的原则。一是绿色设计理念应坚持系统性原则。绿色设计是一个系统的过程，在绿色设计的过程中需要系统考虑产品的环境、技术及经济属性。并且，绿色设计需要对产品的设计环节、研发环节、生产环节、使用环节、回收环节进行系统考虑，保证每一环节中产品的经济、环境和技术属性;二是绿色设计理念应坚持动态和静态评价的原则，人们对绿色产品的认识是一个变化发展的过程，需要在了解市场发展和受众需求的情况下，认识到绿色设计的科学发展背景，用动态的眼光来评价绿色设计理念。但是，绿色设计在一定阶段又处于一个相对稳定的阶段，需要人们用静态的眼光来评价绿色设计理念;三是绿色设计理念需要坚持科学性原则。绿色设计要建立在产品的科学设计与研发的基础上，运用科学规范的统计方法和检测方法对产品的低碳特征进行检查，进而明确产品的低碳程度，确保产品的绿色性。(三)绿色设计理念的特点。一是绿色设计理念是基于产品全生命周期的设计理念，从产品的设计生产到产品回收都需要设计师对产品的各生命周期进行规划和设计，并全面考虑产品相关的环境因素，保证材料的绿色选择和产品的低碳性;二是绿色设计理念是一种闭环设计，在对产品全生命周期分析的基础上，建立与产品各个生命周期相适应的反馈机制，实现产品生命周期的闭合循环，促进产品的重复利用;三是绿色设计理念是一种动态设计，绿色设计理念下的产品设计与生产是动态维护的过程，需要对产品的设计、生产、包装、使用等阶段进行维护，进而寻求产品耗能的平衡，实现产品的绿色发展和良性循环。

二、绿色设计理念在机械设计制造中应用的必要性

(一)经济发展需要。随着我国工业化的发展，能源问题已经成为制约工业发展的主要问题。为了实现经济发展必须改变传统的发展方式，走绿色发展道路。而机械设计作为我国工业的重要组成部分，在我国经济发展中起着不可代替的作用，只有在机械设计中应用绿色设计理念才能够改变传统的高消耗和高污染的机械设计方式，提高机械设计产品的科技含量，进而促进经济的绿色健康发展。(二)社会健康发展的需要。在工业化的过程中，工业生产中的废弃物排放和资源消耗严重影响了社会环境，威胁着人类的生命健康。在这种情况下，人们必须改变传统的工业发展方式，在机械设计的过程中采用绿色设计理念，保证机械设计的环保性和低碳性，减少机械设计对社会环境的污染，进而保证社会环境的健康发展。(三)生态保护的需要。工业化的过度发展产生了大量的空气污染、固体废弃物污染、噪声污染、水污染等，严重破坏了生态环境，威胁人类的生存与发展。在这种情况下，人们应改变传统的一味索取自然的发展方式，走绿色发展道路，在机械设计的过程中采用绿色发展理念，减少机械设计过程中的空气污染、固体废弃物污染、水污染、噪声污染等，重视生态环境的保护，强调工业生产与生态保护相结合。

三、绿色设计理念在机械设计制造中的具体应用

(一)机械设计中视觉环境的绿色设计。一是机械设计绿色设计需要考虑产品的形态，而机械设计产品形态主要包括现实形态、非现实形态和空虚形态。其中，现实形态主要包括人工形态和自然形态。自然形态指自然界自身发展的天然的形态。人工形态指人们通过自身的观念和技能创造或改造的形态。绿色设计理念下的机械设计产品形态需要考虑产品与自然界的融合性，尽量将产品形态设计对自然的破坏降到最低;二是机械设计绿色设计需要考虑产品的材料，尽量避免使用高消耗和高污染的机械材料，鼓励使用低消耗和低污染的新型材料，保证产品材料的绿色性;三是机械设计绿色设计需要考虑产品的解构。这是因为不同材料解构的形态和受力点不同，而机械产品需要强有力的支撑。因此，需要保证产品支撑性。并且，绿色设计理念要求在机械设计的过程中重视产品解构部件的回收利用，减少废弃物对环境的污染。所以，机械设计绿色设计需要对产品解构进行优化重组，确保产品结构的低碳性。(二)机械设计中液压系统的绿色设计。传统的机械产品中的液压系统的漏油、不当使用等会对外部环境产生污染，因此，机械设计绿色设计需要重新设计液压系统，保证机械液压系统的绿色性和环保性。一是对于液压系统的污染区，研发人员应做好预防性措施，提前考虑液压过程中可能造成的污染并制定科学的降低污染和避免污染的措施;二是液压系统的设计应符合我国环境保护的相关规定和要求，并充分考虑液压系统产品的回收利用，确保液压系统零件的循环使用，进而实现节约资源和生态保护的目的。另外，液压系统设计还需要考虑液压系统生产过程中对环境的危害性，并采取相应的环保措施;三是在液压系统使用的过程中，工程单位应按照我国相关规定使用合格的液压油，降低液压油的污染性和危害性，进而实现液压系统的绿色使用;四是机械设计中的液压系统设计应充分考虑液压系统的噪声污染，安装合格的噪声控制系统，加强对噪声污染的管理和控制，尽量降低液压系统的噪声污染。(三)机械设计中界面的绿色设计。一是机械设计界面设计需要对用户特征进行研究，了解用户的心理特征和心理特征，在把握用户生理特征、消费观念、消费需求等信息的基础上来设计机械界面，使机械界面与用户身心特征相符合;二是机械设计界面设计要保证简洁方便，对界面进行合理布局，使用户能够直接简单地进行操作，避免繁琐的操作;三是机械设计界面设计要设置正确的引导，使用户在引导下能够缩短反应时间，减少机械操作的资源消耗;四是机械设计界面设计应坚持统一设计，在机械界面上设计统一的操作按钮和屏显配置，减少因不统一的操作按钮引发的失误操作，进而节省操作时间，促进机械设计绿色发展。

【参考文献】

［1］章志荣，苏纯．面向绿色制造的典型机械产品并行设计系统关键技术研究［J］．软件导刊，2011，12

［2］韩军霞．机械制造过程中绿色制造技术的应用［J］．科技资讯，2011，36

第9篇：机械设计概述范文

【关键词】机械设计；机械制造；理念创新

随着现代社会工业化进程的不断加快，工业生产的需要也在不断增大，机械工具作为工业生产的基础方式，其奠基作用是无可替代的，现代机械制造行业的发展也彰显了一国的综合国力和技术水平，市场经济的飞速发展，科学技术的突飞猛进，和现代化建设的急切脚步都让工业机械的市场需求大大提高，在未来，机械制造行业的发展将有着更好的前景。机械设计就是按照具体的使用要求，分析、计算、构思机械的结构、原理、运动、能量和力的传递、零件的形状、大小、等不同的方面，并最终予以制作的全过程。机械设计是机械工业中最为关键的环节，能否做好现代机械设计是机械制造工业发展的关键因素，现代机械设计的理念与传统机械设计相比有着明显的突破，本文对于相关的一系列问题进行了探讨。

一、现代机械设计概述

（一）传统机械设计和现代机械设计的方法。传统的机械设计一般是按照目标和任务，制定一个方案，甚或制造出具体的样机，而后予以考核评定，在考核评定的基础之上，进行修改，形成第二方案，循环反复进行这一过程一直等到满意为止。具体的流程是： 市场需求调查； 归纳相关问题； 综合分析问题； 优化方案； 修改方案； 绘制图样。在传统机械设计中，由于受到设计观念、技术方法和设备条件的限制，设计要借助于大量的静止化和简化假设，这样就大大地影响了设计的精确度，设计中过度依靠主观灵感和经验，高效、准确和科学合理性受到了影响。

现代机械设计分为广义的和狭义的两种，广义的设计针对的是实体化对象的整个过程，狭义设计针对的是图样完成的设计。现代工业设计的基本特征是智能化、经济性、集成化、并行、精确、动态运行。现代机械设计一般有两种分类，比较成熟的设计方法有： CAD、机电一体化的设计方法、最优化的机械设计方法、有限元的机械设计方法等等。正在发展中的新颖设计包括：智能、生命周期、创新、并行、稳健、虚拟等不同的类型。

（二）现代机械设计的理念。设计过程要遵循一些理性的、科学的基本原则，一般来说包括逻辑关系的确定，物理关系的确定，结构关系的确定，总体层面设计的最终确定。现代机械设计的理念是把信息技术、计算机辅助技术、智能技术和机械工程技术相结合，通过建立数学模型进行优化，融合数学、物理学、电子信息学、化工学、人体心理学、测量学等学科知识，从形象思维开始，综合运行各种思维方式，经过逻辑推理和判断及相应的综合、分析与决策，产生设计创意，经过精确的数据分析和操作，反复操作循环，最终完成设计方案。设计过程要充分考虑到设计任务，清晰设计目标，充分收集资料和数据，要设计出新结构和新方案，还要和客户进行讨论，注重各专业知识的配合，力求方案的科学性，要以严谨的态度对待设计图，不断修改方案，直到最佳，最后，现代机械设计的一个重要理念就是要将设计的过程贯彻于机械制造的始终，即使是草图结束以后也要动态进行调整。现代机械设计的理念秉承创新精神，注重逻辑和思维方式，运用科学合理的设计方法，结合最先进的科学技术，并且还要综合考虑经济性、稳定性、精确性、智能性等相关因素，充分融合环保设计、人性化设计、高性能设计、低能耗设计等理念，并且借鉴国内外的相关理论，实现设计理念的创新和发展。

二、现代机械设计相关技术

（一） 节能环保设计技术。该技术充分考虑到了低耗能、高效益、环境保护等因素，主要包括以下几种。

1.节能机械设计技术。设计中要求将能源利用率提高到最大化，在设计阶段要充分考虑产品的结构布局、加工工艺以及重复使用性和材料选择，以满足节能要求。

2.环保机械设计技术。在产品的生命周期内，是否可以回收，对环境和人体健康有没有损害，要兼顾产品质量。

3.材料设计。要充分考虑到材料本身，实现材料利用率的最大化。

4.人性化设计技术。要考虑到人机统一，机械设计以人为本，从人出发，兼顾到科学技术，实现人机合一。

（二）优良性能设计技术。现代机械设计要充分考虑到产品的综合性能，主要包括。

1.实验技术和可靠性的设计。监测产品和系统是否出现故障，对故障进行检测分析，研究预防故障和处治故障的方法，保证性能的可靠性。

2.防断裂技术的设计。要充分考虑到机械设计的材料和结构能否在载荷、温度和电场等外力的作用下具有足够的抗破坏能力。

3.系统动态设计技术。为了保证能够全过程监测机械的运行，对频率、动态响应、运动和振动等结构动态特性进行分析、评价和设计进行研究，研究机械是否有磨损等情况，保证产品的正常运行。

4.防腐蚀设计技术。保证产品不被腐蚀，要在选择材料、防腐蚀结合和强度设计上着手。此外还包括状态检测补偿和控制技术。

（三）创建竞争优势设计技术。这是考虑到市场的需求，在市场中建立竞争优势的设计技术，主要包括以下几种。

1.创新技术。在结合产品实际功能和质量的基础上，充分发挥创造性思维，设计出客户满意度高，符合市场需求的产品。

2.低成本设计技术。设计时为保持竞争力，要充分降低成本，当然要兼顾现代机械设计投放市场的速度，缩短产品的设计周期。

3.智能设计技术。智能化是现代机械设计中的一个重要特征，由于传统的CAD自动化技术已经不能满足机械自动化的要求，就要求比如 ICAD这样的能够满足图形处理，数值计算，具备知识处理能力和能够为设计全过程提供智能化支持的技术。

正确认识机械设计的特点，掌握科学的理论，合理实践，不断突破机械设计创新的理论，可以根据已有的科学原理和技术进行创新，可以在原有原理和技术的基础上进行技术改革和创新，可以吸收其他领域的研究成果进行创新，可以引进国外先进技术进行创新。