機械原理重要概念精選(九篇)

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第1篇：機械原理重要概念范文

關鍵詞：機械設計基礎；基本概念；教學

《機械設計基礎》中的基本概念是從工程實踐的各種現象中高度概括出來的，反映事物本質的基礎理論。基本概念包括機械零件所涉及到的各種定義、分類、基本參數、工作原理、標記方法……等等。本人從事專業教學多年，深知基本概念的教學在課程的教學中有著舉足輕重的作用，不容忽視。

一、關于定義類概念

定義是《機械設計基礎》的重要基礎知識，教師在講解定義類概念時，一定要講透徹，使學生弄懂定義的內涵。在講述時要注意以下兩點：

1.下定義要準確，不能拖泥帶水，含混不清，更不能丟三拉四，使定義不完整。例如，在講螺紋升角時，要講明升角的形成和升角所在的位置。如果只講螺紋升角是螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面之間所夾銳角，定義就不準確。因為，在以螺紋軸線為軸，不同直徑的圓柱面內。螺旋線切線與垂直于螺紋軸線平面的夾角也各不相同。所以在給螺紋升角下定義時，必須明確螺紋升角所在的圓柱面為螺紋中徑的圓柱面，否則，定義就不確切。學生就易將定義概念搞錯。

2.要嚴格區分容易混淆的定義，講清它們各自的含義。這就要求教師避免出現自身尚不清楚定義的內涵，或者雖自身清楚定義的內涵但籠統地講授結果導致學生發生概念混淆的問題。例如，軸承的減摩性和耐磨性就是一對極易混淆的不同概念。減摩性是使材料工作面間摩擦阻力減小的性質。耐磨性是指材料抵抗磨料磨損和膠合磨損的性質。問題的關鍵在于，一個是就摩擦力而言的，一個是就磨損而言的，抓住關鍵環節，就能夠區分這兩個不同的概念了。再如，螺旋副與螺紋副也是一對極易混淆的不同概念。螺旋副是指內、外螺紋相互旋合組成的動連接，是一種運動副，而螺紋副則是指內、外螺紋相互旋合組成的靜連接，不是運動副。因此，為了能夠講透這類概念，教師一定要反復鉆研教材，以期能正確而嚴格地分清它們。

二、關于原理性概念

各種機械零件的工作原理、失效的機理等概念就是該零件所以能正常工作的基本道理，也是建立零件強度理論的基礎。這類概念的說理性很強。因此，在講解原理性概念時，首先要求教師講得準確，概括性強，其次要求教師的思路清晰明了，分析透徹，讓學生聽到后感到“言之有理”。

例如，在講解帶傳動“打滑”和“彈性滑動”這兩種不同現象的機理時?？梢砸贿叡容^一邊進行分析：打滑是指帶傳動所能提供的有效摩擦力不足以克服工作阻力而無法工作，帶在帶輪上發生全面滑動，故帶傳動的打滑現象是一種失效形式，為使帶傳動正常工作，必須避免帶傳動發生打滑，如果使用得當，打滑是完全可以避免的；帶傳動中的彈性滑動現象又是因何而產生的呢?因為帶傳動是通過中間撓性件(帶)，依靠帶與帶輪間的摩擦力來進行工作的，帶傳動工作時，主動輪上帶從開始與帶輪接觸到脫離，帶的彈性變形由長到短，而在從動輪上，帶的彈性變形則由短到長，這種由于彈性變形不均勻而引起的帶在與帶輪的接觸弧上的錯動就是彈性滑動現象，由于中間撓性件(帶)是帶傳動所必須的，所以帶傳動的彈性滑動是一種固有的物理現象，是不可避免的，并不是帶傳動的失效形式。通過上述分析，我們可以看出帶傳動的打滑與摩擦力有直接關系，而彈性滑動則與中間撓性件的彈性變形有直接關系，用這種比較法進行分析講解就容易使學生弄懂比較抽象的又易混淆的原理性概念了。

三、關于參數性概念

機械零件的參數是用來表征零件的幾何尺寸特性、運動特性和動力特性的。在講解零件的參數概念時，要特別注意以下幾方面的問題：

1.各參數所代表的含義

機械零件的參數很多。教師在授課時要講明所以設這些參數的目的，它們反映的是零件的什么問題。特別是那些取做標準的參數，還要說明它們選取的條件。比如標準模數，對于斜齒圓柱齒輪選取在輪齒的法面分度圓上，對于直齒圓錐齒輪則選在輪齒大端的分度圓上，它是為了減少齒輪加工刀具數目且使齒輪尺寸標準化而設立的基本參數，模數直接影響齒輪尺寸和輪齒承載能力的大小。又例如，在齒輪傳動中，齒輪傳動比是指主動輪轉速和從動輪轉速之比u，而齒輪的齒數比則是指大齒輪齒數和小齒輪齒數之比，這是兩個不同的參數，齒數比通常是用來進行齒輪傳動強度計算的，傳動比是用來表征零件運動特性的，當減速傳動時，l=u，當增速傳動時，i=1/u故絕不能將齒數比隨便代替傳動比。象這樣講授參數概念，會使得學生感到繁而不雜，多而不亂，從而能準確運用之。

2.各個參數之間的相互關系

機械零件的每個參數都不是孤立的，有關參數之間存在著嚴格的函數關系，同一零件的相關參數相互影響制約。對于一些基本參數關系式，教師要講清它們的建立過程，并說明它們的含義。例如，齒輪傳動中分度圓直徑d、模數m與齒數z的關系：d=mz；斜齒圓柱齒輪傳動中法面模數mn、端面m1模數與螺旋角的關系；mn=m1cosβ；蝸桿傳動中蝸桿直徑系數q、分度圓直徑d，與模數m的關系：d1=mq，等等。目的是深化學生對基本參數的理解，學會參數的選用原則。

四、關于零件分類方面的概念

零件的分類是有一定系統性的。教師在進行講解時，要注意掌握住零件分類的系統性，目的是給學生一個總綱，使學生對通用機械零件有一個總體的系統的了解。在講解分類方面的概念時要注意縱向和橫向兩個分支。縱向分支包括：機械零件分通用零件和專用零件，技工學校的教材只研究通用零件，通用零件一般分傳動零件(含螺紋連接)和軸系零件(含鍵、銷連接)，然后再一類一類地分下去。橫向分支是指同一系統但不同類型零件而言的，例如同屬軸系零件的滑動軸承與滾動軸承，它們的功用都是支承作用，但是它們工作時的摩擦性質不同，就是說它們是屬于同一系統但不同類型的零件，所謂橫向分支就是在它們之間進行橫向比較，搞清它們的異同之處，例如，(摩擦類)帶傳動、鏈傳動和齒輪傳動同屬于傳動系統的零件，它們的功用都是傳遞運動和動力，所不同的是(摩擦類)帶傳動是通過中間撓性件(帶)靠摩擦力進行傳動的，鏈傳動是通過中間撓性件(鏈)靠嚙合進行傳動的。齒輪傳動則是一種直接接觸的嚙合傳動。這樣的講課特點是既縱向講系統分類，又橫向比較異同，形成一種網絡模式，幫助學生加深對機械零件總體輪廓的了解。

總之，對基本概念的清晰、準確的教學在課程的教學中有著舉足輕重的作用，不容忽視。只要教師深鉆教材，教法得當，通過各教學環節的相互配合。使學生確切地理解機械零件的基本概念，就可以為《機械設計基礎》課程的學習打下良好的基礎。

[參考文獻]

第2篇：機械原理重要概念范文

【關鍵詞】多媒體技術 機械基礎 教學效果

興趣是最好的老師。對該門課程的教學效果有著至關重要的作用。機械基礎這門課程是以機械學為基礎，包含了理論力學、材料力學、金屬材料等多種內容。這些內容概念性的詞匯較多，原理抽象，學生很難學懂。而這門課又是中等職業學校石油專業類的學生必須要掌握的一門基礎課。教學中充分利用多媒體技術，把難以想象的機械原理用電腦動畫直觀地展示出來，收到了很好的教學效果。

一、運用多媒體能提高學生學習機械基礎的興趣

多媒體技術的優勢就在于它能把圖、文、聲像、動畫、視頻有機地結合，它表達出傳統教學方法所不能表現出來的內容，展示現聲不易觀察清楚的畫面，使課堂教學更直觀、易懂，學生更有興趣學習和接受。

中原油田職業中等專業學校采油班的學生，到采油田廠去現場實習。為了增加他們學習機械基礎課程的興趣和激情，實習的過程中，我們機械基礎教師不僅錄下了他們在采油站巡井時的身影，我還重點錄下了抽油機工作時的視頻?；氐綄W校后，在講到平面連桿機構的曲柄搖桿機構時，我們首先用動畫演示了什么是曲柄搖桿機構，在講到應用實例時，我就利用多媒體先播放了他們在采油廠實習時的畫面，然后接著放出了抽油機工作的視頻。在我用電腦放他們在抽油機旁工作的身影時，學生全都目不轉睛地看著那些畫面，精力特集中。這個時候出示抽油機工作視頻，再出示其工作原理的動畫，收到了意想不到的效果。為了更好地增加學生的興趣，我還制作了汽車雨刷器的動畫、家用縫紉機的動畫，這些都是曲柄搖桿機構的應用實例，學生通過這種教學，很快就掌握了曲柄搖機構的應用實例和原理。

二、運用多媒體技術能加快突破機械基礎教學的重難點

機械基礎課程對于中等職業學校的學生來說，難度是可想而知的。如何把枯燥的機械原理活靈活現地展現于課堂，突破教學重難點，讓學生輕松學習，只有興趣也是不夠的，還要運用多媒體技術的輔助。運用多媒體動畫的演示，我們可以邊講解邊演示動畫，讓學生直觀地觀察機械原理的動畫工作過程，就能達到很好的教學效果。

第3篇：機械原理重要概念范文

關鍵詞：工程素質；基于問題式學習；機械原理；機械設計

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

工程素質包括工程知識、工程意識和工程能力等，這些都是工程技術人員必備的素質，也是高校工科教育的重點之一。適應新時期的要求，機械類專業的學生應該具備的工程能力包括綜合設計能力、工程實踐能力、創新設計能力，機械設計系列課程在這些能力的培養中起著至關重要的作用。一般機械設計過程分為4個階段：產品規劃、方案設計、技術設計、生產施工，它是一個相互關聯的整體過程。其中方案設計階段包括功能原理設計、執行機構的選型與構型、方案分析與評價、繪制機構運動簡圖等，這些內容主要在機械原理課程中講述；技術設計階段用到的零件強度設計、結構設計，主要在機械設計課程中講述；在設計過程中用到的創新技法在機械創新設計中講述。這些課程的內容瑣碎、繁雜、工程背景強，在傳統教學中，教師雖然很認真、很辛苦地講解每個知識點，但學生卻對所學知識模糊不清，不知道該如何應用。

基于問題式學習(Problem-Based Learning，PBL)是通過提出問題，引起學生的興趣，進而展開學習的一種教學模式，強調將學生置于精心設計的問題情境中，通過共同解決實際問題學習相關的知識，形成解決問題的技能，培養理論聯系實際的自覺性以及主動學習的能力，最重要的是激發學生的創新意識及創新能力。

1 基于問題式學習的教學理念

在傳統的教學理念中，過分強調知識的傳授和灌輸，將學生的學習過程看作是對外部刺激的被動反應，忽視了學生自主學習能力及創新能力的培養?；趩栴}式學習的教學模式，通過精心選取實際工程問題，激發學生的興趣，引導他們主動思考，探究問題背后的理論知識及解決方法。這種教學模式，將教學過程的主體由教師轉變為學生，充分調動學生的自主學習能力，給學生提供更寬松、更廣闊的思維空間，由此激發他們的創新意識，培養創新能力。當然，教師的指導作用也不容忽視，首先要分析教學目標，提出問題，啟發引導學生解決問題。在教學過程中為學生樹立機械產品設計的整體意識和工程概念，強調揭示各部分之間的聯系及在工程設計中的應用。

2 設計問題環境

2.1 樹立產品設計的整體觀念和工程意識

上好緒論課十分重要，在機械原理緒論課中，筆者以一個典型的工程機械產品為例，講解機械產品設計的全過程，提出問題，布置任務。例如，以包裝機為例，通過功能分析，分解動作，提出動作如何實現？運動如何實現？可以在課堂上提問，讓學生大膽想象；然后將這些問題作為課后作業，讓學生查閱相關資料，寫出認識機械的讀書筆記。同時，教師將此實例貫穿于整個教學活動中，通過裝料機構的實現引出連桿機構的設計，由熱封機構的實現引出凸輪機構的設計，還包括機械設計課程的中齒輪、軸系部件、帶傳動、螺栓連接等。這樣，學生在學習各部分內容時，就會有整體概念，知道這部分內容在產品設計中的作用，樹立正確的設計觀念，另外，也消除了學生由于缺乏工程背景而對機械設計產生陌生感和恐懼感，從而盡快熟悉一般機械設計的方法、步驟，提高學習的主動性、積極性。

2.2 根據專業方向設置問題環境

第4篇：機械原理重要概念范文

測定滑輪組機械效率是簡單機械中的重要內容，盡管不知出于什么原因，這一內容在新修訂的蘇科版教材中被刪去了，但在實際教學中我們仍然覺得這是一個重要實驗，應當讓學生體驗之.事實上，在例行的知識的教學中，我們確實都能收獲很多.其中有些收獲是學生的共性現象，自然值得一提；而有些收獲則是量變后引起的質變，是厚積的薄發，因而也應當記下來.

1由實驗原理所想到的

這是筆者的思考，是基于一次討論的思考！在前些年的某個時候，關于這一實驗的原理有了一些討論，這個討論首先發生于學生當中.由于在前面的知識學習中，學生已經能夠由機械效率的定義式η=W有用 W總×100%推理出η=G物 G物+G動×100%=G物 nF×100% （第一個等號僅適用于不計繩重和摩擦的情形），于是就有學生提出：在滑輪組的運用當中，繩子自由端移動的距離s與物體上升的高度h之間存在著固定的n倍的關系，為什么在實驗當中還要去測出這兩個物理量呢？為什么此實驗的原理公式不確定為η=G物 nF×100%呢？起初一聽，覺得學生的說法還是有道理的，當然也證明了學生是處于思考的狀態當中.再后來，當筆者將這個問題提出來與物理同行進行商討時，也出現了類似的情形，不少老師認為事實上是可以用此公式作為本實驗的原理表達式的，還有老師開玩笑地說，其實學生在實驗當中根本就沒有測物體上升的高度和繩子自由端移動的距離，最后照樣把機械效率算出來了.

基于這樣的認識，筆者考慮到教材的權威性，還是思考教材這樣設計的理由.經過資料查閱以及對機械效率的理解，筆者認為是不可以用后者作為本實驗的原理公式的，原因有二：一是原來的原理表達式η=Gh Fs×100%更具有代表性，無論是對于杠桿、滑輪，還是對于滑輪組和斜面等簡單機械而言，這一公式都是適用的.換句話說，如果我們所要測的不是滑輪組的機械效率，而是杠桿或者斜面的機械效率，此公式也是適用的.而η=G物 nF×100%只適用于滑輪或滑輪組；二是基于對機械效率概念的理解，這一點更為重要.機械效率在教材上定義為“有用功與總功的比值”，而功是一個過程量.既然是一個過程量，那就說明物體在力的方向上移動了一段距離（位移）.很顯然，只有h和s的存在，才能證明做功的過程發生了，也只有在這個過程中，機械效率這一概念才有存在的意義.而η=G物 nF×100%這一表達式其實不能表明做功過程的存在，換句話說，即使用彈簧測力計拉著繩子的自由端不動，這三個量也是存在的，也是能計算出效率的.但很顯然，此時計算出來的機械效率是沒有實際意義的.

由此可見，我們教物理時很容易由于應試等原因影響，使得教學重心落在物理習題的解答上，而忽略了最為根本的物理原理的講授.如果真如上所說，認同了學生的這一觀點，那么對學生的負面影響是較大的.這樣的教學只能說教會了學生解答物理題目，不能說教會了學生悟理.當然，學生提出問題本身的行為，還是值得表揚的.

2做了之后才知道更難

這是學生的原話！這個實驗在先前的講解之時，學生非常興奮.加上前面探究動滑輪和定滑輪時進行的演示實驗，故而學生認為測定滑輪組機械效率的實驗非常簡單.在熟悉了實驗步驟之后，學生走入了實驗室.

可當他們面對著看似簡單的教材時才發現還有原來沒有發現的一些問題.比如說他們發現鐵架臺上無法固定定滑輪――因為定滑輪上的掛鉤尺寸小于鐵架臺上的橫桿直徑，會動腦筋的同學一是想到了截一段線下來進行固定；二是想到了可以將固定橫桿上的另一個未起固定作用的螺絲旋開一點，而有的同學則只能看別人解決了問題之后再依葫蘆畫瓢.再比如說有學生在組裝滑輪組時出現了問題：將細線的一段固定在動滑輪上之后，再將線繞到定滑輪上，然后向下再繞過動滑輪并且想向上提時，發現動滑輪容易“翻倒”，而且屢試屢翻.于是不會動腦的同學只好玩合作，讓其中一個同學用手固定住，而會動腦筋的同學則想到應當在動滑輪上先掛一個物體（這樣重心在細線的下面，就穩定了）.再到后來測拉力的時候，由于細線長度足夠，不少同學將彈簧測力計系在細線的末端，結果在控制彈簧測力計勻速上升時，發現人體高度不夠，沒辦法甚至站到了凳子上，可這樣又無法測量繩子自由端移動的距離了，可謂矛盾百出.而聰明的同學則想到彈簧測力計應當系在靠近動滑輪的地方，這樣就用不著爬上爬下了.

這些矛盾本質上都與測定滑輪組的機械效率無關，可它們又確實發生在這一實驗當中.由此可見，一個實驗的完成絕對不是理解了實驗原理和實驗步驟那么簡單，其中有很多的工作要做.問題在于，這樣的“悟理”過程不能只局限于老師自身，還要向學生進行傳遞，讓學生認識到這一點.

3悟理就在學物理過程中

第5篇：機械原理重要概念范文

1.1機電系統的內涵機電系統,也是機電一體化系統,它一般是指幾厘米以下,甚至更加小尺寸的小型裝置,主要由傳感順、執行器,以及微能源等組成,實際上是一個相對獨立的智能系統,在電子和機械等各個領域有著非常廣泛的應用。對于機電系統的具體內涵,其實有很多不同版本的理解,有的認為,機電系統是一種將機械設備、電子裝置和各種軟件等有機結合而組成的應用系統;有的認為,機電系統是一種主要由計算機信息網絡協調并控制的,以此來實現機械力、運動和能量流等多動力學任務,同時,將機械和機電的各個部件相聯系的系統;有的認為,機電系統是一種將多種不同技術,比如,機械電工、電子光學等組合而成的系統。而在我國普遍將機電系統定義為是機電一體化技術(包括精密機械技術、伺服傳動技術、傳感檢測技術、信息處理技術、自動控制技術,以及系統總體技術)與機電一體化產品的合稱。

1.2概念設計的內涵眾所周知,產品設計是一項非常復雜的工作,就其具體的過程而言,雖然國際上有諸多論述,眾說紛紜,但是無論是哪一種說法,得出的總結就是產品設計涉及到兩個重要的設計階段,也就是概念設計與詳細設計。而概念設計的內涵主要包括這樣幾個方面:首先,功能創新;其次,功能分析和功能結構圖設計;再者,工作原理解的搜索和確定;最后,功能載體方案構思和決策。因此,概念設計在產品設計的整個過程中占據著重要地位,發揮著不可替代的作用,如果概念設計做好了,產品設計的整體水平才能達到一定的高度。此外,機電系統的概念設計運用到多個學科范疇的知識,其體現了設計的高度藝術性、創新性,以及綜合性。

2機電系統概念設計技術的應用特點

2.1創新性我國一直致力于建設創新型國家,培養創新型高新技術人才,對于“創新”一詞的高度重視是當今社會的必然要求,而對于機電系統概念設計技術而言,創新性更是機電系統概念設計技術的精髓和靈魂,如果要適應時展的要求,滿足用戶對機電產品的日益增長的要求,就要很好地體現機電系統概念設計技術的創新性特點,只有不斷地對機電系統進行創新的概念設計,才能夠打造出能夠讓機電產品的用戶感到滿意并且適用的新產品。因為機電系統本身就是一個相對比較繁雜的綜合性系統,所以,機電系統概念設計技術上所體現出來的創新可以是不同層面的,比如,機電系統的結構的完善和更換等等。無論是哪個方面的創新,都直接對機電系統的整體的創新有很大的影響。因此,機電系統概念設計技術的創新性特點是不可忽視的。

2.2多樣性除了創新性的特點以外,機電系統概念設計的另一個比較重要的特點就是它所體現出來的多樣性。無論是機電系統概念設計的手段的多種多樣,還是機電系統概念設計的設計方案的豐富多樣,都在一定程度上反映了機電系統概念設計在市場需求、工作原理,以及產品形態等多個方面的多樣化。不但布局不同會體現多樣化,而且設計思路不同也會加強多樣化的顯現。

3結語

第6篇：機械原理重要概念范文

1農業機械的設計原理

農機設計是根據農藝方面提出的使用要求，針對農業機械進行功能、結構、工藝、外觀、成本等方面的綜合性設計。

1.1功能原理

農機服務于農藝，是先進農業技術（生態農業、生物農業、有機農業）應用的載體。依照機械原理進行設計，滿足現代農業的技術要求，并充分考慮農業的區域性、多樣形、不確定性等因素，實現精確地定位、定時、定量作業，因而需要設計各類農具以滿足不同農藝功能性的使用要求[2-3]。

1.2結構原理

農業機械作業環境差，勞動強度大，必須對所設計的各零部件進行功能、強度、效率和效益分析，評估和核定在滿足功能和強度要求下合理配置和使用原材料及輔助材料，必須進行功能成本分析，優化使用零部件、標準件、外購件。

（1）針對農機種類多，規格不一，盡可能地采用標準化、系列化設計，并前瞻性地預測農藝的發展趨勢，以減少農業機械開發和研制費用，提高農業機械使用效率。

（2）在研發新型農機時，要考慮整機或零部件的通用性，減少重復設計，以提高零部件的互換性和維修能力，增加報廢農機的可回收利用價值，節約物資資源。

（3）優化各種鉸接機構和各種移動副，減少復雜運動并使之操作簡單、運動靈活。

（4）要充分考慮人機工程理念，減少復雜動作，盡可能減少農機手的勞動強度。

1.3技術原理

要正確處理技術要求與成本控制之間的矛盾，主要表現在選材、制造精度、標準件選用上。農業機械報廢期限短，技術要求過高，勢必加大成本，增加農業生產的投入，必須根據農藝要求，合理制訂技術標準。

1.4工藝原理

對零部件的加工工藝性進行分析，即在滿足使用條件下，向機加工的可能性和經濟性靠攏，向機加工的效率靠攏，能不加工的就少加工；能粗加工的就不精加工；能簡單加工的就不要復雜加工；能用小型設備的就不用大型設備；能快速加工的就要考慮提高效率。熟知機加工工藝的流程、工序、瓶頸、效率和經濟性，掌握一般冷加工、熱加工的工藝流程和工時成本，根據精度要求確定工藝工序，優化工藝[4]。

1.5外觀及成本原理

農業機械外觀要求布局合理、結構緊湊、強度分配科學、外表光潔，分析在使用過程中各種不確定因素，評估強度余量和安全系數，及各零部件是否有過剩功能等。

設計中成本控制是一個綜合參數，它主要體現在設計理念（如何制作成型）、用料（金屬材料和非金屬材料）和加工工藝等，具體反映到設計、用料、工藝、加工等各個環節，綜合反映了設計者的知識面和設計能力。

2農業機械設計中的材料使用

設計者應熟練掌握和使用各種金屬材料和非金屬材料，金屬材料包括板材（線材和管材）、型材、澆注成型材、初級加工材（如金屬篩網）等，要了解它們的物理性質、可加工性質（主要是可焊性、可折性等），對零件進行選型選材，并進行強度和力學分析。對非金屬材料，應了解其物理性質（彈性、耐磨性、耐疲勞性、可粘合性等）、化學性質，還要考慮可加工性和經濟性。

3農業機械設計中擴大標準件、通用件的適用范圍

農業機械使用的鏈接、鉸接以及各種移動副要求盡量靈活、操作簡便，盡量選用標準件、通用件，盡量在市場上定做，自己加工受到批量、專業等限制，且制作成本高，加工周期長，質量不易保證。

4農業機械的設計圖紙

一般采用設計圖紙，即通過主視圖、俯視圖、左視圖，再輔以剖視圖、局部視圖（局部剖視、局部放大等）等操作來達到對農業機械進行完整描述的目的。此過程中應注意以下幾個方面的問題：一是要在主視圖上最大限度地反映機械零件，不僅要考慮機械零件最復雜、最直觀的一面，而且要考慮機械零件的自然狀態和平行對稱位置；二是要注意所有零部件的對應關系是唯一的；三是要注意明確定位基準，要以中心線、對稱線為基準標注；或以重要加工面、重要參考面為基準來進行標注；四是所有的零部件（標準件除外）都應該出圖，把零部件的基本尺寸、加工尺寸、基準精度等完整的表達清楚，可以在一張圖紙上面做出若干相關的零件圖，這樣便于集中，不易出錯，利于考慮工序編排，容易查出錯誤，提高生產效率[5-6]。

5農業機械設計中的逆向設計

主設計師（創意人員）要有豐富的設計經驗、工藝經驗、農機加工經驗、農藝經驗和實際操作經驗，要熟悉客戶要求并借鑒以往的經驗，可以像主創意建筑師那樣，先做創意設計，把概念提出來，進行模擬排放，據此設計樣架，隨時修正，改進方案，然后做概念圖（效果圖），再進行設計制圖，并把人機工程提高到重要地位上來，這是現代工業對設計師提出的更高要求。

6參考文獻

[1] 毛凌華，李瑤，盧明，等.中國農業機械化的現狀與發展[J].江西農業學報，2009，21（7）：204-206.

[2] 藍勝.基于仿生設計在農業機械設計中的應用[J].建材與裝飾：上旬，2011（2）：3-4.

[3] 張金果.人機界面設計在農業機械中的應用認識[J].科技資訊，2011（1）：68.

[4] 趙立虹，薛梅，程娟.淺述農業機械產品形象設計的構成要素和現狀[J].農業裝備與車輛工程，2010（12）：58-60.

第7篇：機械原理重要概念范文

關鍵詞:結構優化;產品設計;創新方法

一、結構優化的層次與分類

不同的結構優化的方法是在研究對象、目標函數、約束對象、變量和尋優策略的不同要求上派生出來的日。由優化目標的深淺將結構優化劃分為三個不同層次:尺寸優化、形狀優化、拓撲優化、布局優化和結構選型優化。以上各層次按順序難度依次增加,收益依次增大。

(一)尺寸優化

在保持組件原有的結構形狀與拓撲結構不變的情況下,通過對設計變量的分析重組,尋求最佳的性能組合關系的優化方法。

(二)形狀優化

形狀的優化設計是指在設計域內的拓撲關系保持不變的情況下求得結構的邊界,使得這些邊界構成的結構組件達到理想的幾何形狀,并實現某種性能的最佳表現。

(三)拓撲優化

結構拓撲優化包括了連續結構和離散結構的拓撲優化。連續體結構拓撲優化,包括孔洞個數及形狀分布的優化,以及結構的邊界形狀的優化:離散結構的拓撲優化,就是在給定節點位置情況下,確定各節點的最佳聯結關系Ⅲ。

二、產品生命周期的設計制造環節

產品生命周期(Product Ljfecycle,PLC)的概念源于生產管理領域的產品的市場戰略。經過半個多世紀的發展,產品生命周期的概念和內涵也在不斷發展變化H。并行工程概念提出促使產品生命周期的概念逐漸從經濟管理領域擴展到了工程制造領域,將產品命周期的范圍從市場階段擴展到了研制階段,覆蓋了包括需求分析、產品設計、原料采購、制造裝配以及銷售維護階段。20世紀90年代以來,全球機械產品市場進入了大規模定制與個性化需求并舉的時代。在這種情況下,規模化的生產能力與機械產品的可靠性固然重要,而能否根據潛在客戶需求做出快速響應,已經成為未來裝備制造企業在激烈競爭中取勝的關鍵。這里我們將規?；瘷C械產品的設計與生產過程加以分離,重點研究在結構優化的基礎上尋求創新產品的設計的思路,以期快速響應客戶需求。

三、基于結構優化的產品創新設計方法

產品的創新設計方法是指設計人員根據創造性思維的發展規律,在優化產品結構的基礎上總結的一系列的原理、技巧以及方法。這些方法或技巧,可以在各種創造、創新過程中得到借鑒,同時提高人們的創造、創新思維的能力和促進產品設計創新成果的實現效率。產品設計創新的方法對創新有十分重要的作用,它既能產生直接的創新成果提高創新概念到產品實現的效率,同時也可啟發設計人員的創新思維,提高創新的能力。機械產品的市場需求是進行產品設計創新的基礎,要把產品需求轉化為產品的創新設計成果,必須經過在原有的外形、尺寸及拓撲結構的基礎上通過創新設計方法來實現產品的創新功能。機械產品的設計創新分為兩個層次:一是運用工業設計的技術以及方法,以產品需求為基礎,開發出全新的產品,成為原創型設計創新:二是運用現代工業的設計方法對原有產品進行外觀以及內部結構的優化與改進,實現局部改進創新,稱為次生型設計創新。實際上,人類數百年的工業發展史中,開創性的原創型設計創新產品所占的比例微乎其微,大量實用性高的創新產品都是次生型設計創新的產物。同時,由于無需進行原創型設計創新所需要進行的大量原型設計,因而能夠有效提高機械產品的設計效率,減少設計環節所占用的時間。本文所介紹的基于結構優化的產品創新設計方法屬于次生型設計創新的范疇。

四、機械產品的次生型優化創新方法

針對機械產品的次生型優化設計創新是指以在原有產品設計的結構基礎上,在保留原有產品設計的核心功能與產品優點的同時,對該產品外形、拓撲結構等進行優化和再設計,使得新產品具備原有產品所不具備的 新功能和特征。產品的次生型優化設計創新是建立在產品的結構優化層次分類基礎上的創新活動,機械結構的布局包括尺寸、形狀、拓撲三個方面的信息,而尺寸優化、形狀優化和拓撲優化體現了結構優化中三個不同層次的問題月。針對機械產品尺寸、形狀、拓撲結構的優化創新設計,以產品基本架構組成零件之間的裝配關 系為前提,結構優化的關注點是有待改進或者進一步開發的結構要素。通常,這些結構要素在設計之初并不明確,隱藏在復雜的形狀、色彩以及結構形態之中,只有通過對多變的市場需求、多方面的用戶期望以及現有同類產品的優缺點進行深入分析,才能找出最具創新價值的結構優化要素。成功地選擇結構優化關注要素,為機械產品的創新思考確定清晰的方向。對機械產品的創新問題包含了優化問題的三個要素,即設計變量、目標函數以及約束條件,機械產品的次生型優化創新方法是TRJz。

發明解決理論中最常用的創新工具,也是全工程化的解決問題方式,對于創新思考的要素與方向難于把握的產品形態創新設計而言,這種高效率的創新解決方法不僅能夠提供明確的創新方向,而且能夠使創新設計人員準確把握創新要素,從而降低了創新思考的盲目性。

第8篇：機械原理重要概念范文

自動機械是指自動化程度較高的機械系統，其教學內容與“機械系統設計”類似。要培養創新能力，必須先具備堅實的基礎理論和設計方法，因此我們根據自動機械與一般的機械系統相比，有自動化程度高、結構復雜等特點，在教學內容上以自動機械的四大結構組成部分，即驅動系統、傳動系統、執行機構和控制系統為主要內容展開，著重共性問題，力求照顧到系統性和完整性，深入闡述了自動機械設計中普遍性的理論問題，重點分析自動機械中普遍應用的機構、裝置的設計原理和方法以及現代控制技術，注重機械設計與現代機械設計理論和方法相結合，同時列舉了大量實例，力求做到理論聯系實際，突出專業特色和現代科學技術發展水平。課程內容不僅體現傳統的機械及其設計方法，還體現了現代自動機械及其制造技術的新進展和現代設計方法的新應用，注重教學內容的更新。我們主要參考了崔久浩的“自動機械設計”一書，編輯出版了“自動機械設計”教材，在基本內容上比一般的“機械系統設計”教材更全面和豐富。在教學中，力求把發明創新意識貫穿于整個教學過程。教學過程中除了上述主要內容外，充分利用多媒體教學手段，通過大量的自動機械和機構的工作視頻和照片提高教學效率，創造視覺的新感受，增強感性認識，激發學生的學習興趣和熱情，同時有效提高了教學效果和學生的知識面。在教學過程中，注重自動機械各組成部份的基本工作原理、結構特點和設計方法，淡化理論模型和推導。利用啟發式、提問式、反問式等方法，激發學生的創造性和想象力，提高綜合應用所學知識進行機械設計、探索新知識、新技術、開發新的機械產品的能力和水平。推薦并組織學生觀看中央電視臺的“我愛發明”節目，提高發明創造的興趣，學習發明創造的一般思路和方法。支持鼓勵學生參與教師發明專利的申請工作。增加課堂討論環節，設計能激發學生發明創新意識的討論題。例如：原理方案設計時，每組提出至少3種機器，每種機器采用兩種以上的原理實現其功能?？傮w設計時，以小型代步工具為例，不限定條件，發揮學生的創造性，分組提出方案并討論其特點和可行性。在講述執行機構有關內容時，讓學生提出分解用機器代替手工操作的動作，并提出可能實現這些動作的機構或組合機構并加以比較。在講間歇機構和供料機構時，提示學生生活中可能應用的場合并讓學生注意觀察后，討論為什么在此場合會應用此機構，是否可用其他機構代替，如果能用其他機構代替，就有可能創新發明新的裝置或機器。另外，鼓勵學生參加山東省機電產品創新大賽等各類校、省、全國創新大賽，并可在討論課中做專題討論論證方案，指導學生充分發揮想象力和創造性開發新的機械產品。在歷年“山東省大學生機電產品創新設計競賽”中獲得了多個一等獎，在其他創新競賽中也屢創佳績。

二、考試考核方式的多樣化

考試考核目標是使學生在掌握基本理論、基本知識和基本技能的基礎上，增強職業素養與專業技能，提高分析問題及解決問題的能力，成為具有較強創新意識和實踐能力的高技能人才。考試考核以有利于學生運用知識能力、實際工作能力和創新能力的培養，有利于學生學習方法的改變為指導思想，使教學工作的重點落實到學生創新能力的培養和自身素質的提高上。為了激勵學生學習興趣和創新性，筆者設計了以下考試考核方式。

1.大作業。分組整理討論課中的討論結果以及新的創新想法方案形成大作業，內容可是完整機械，也可是關鍵機構、部件；時間可從課程開始到最后筆試之前，期間還可通過郵件、QQ和微信以及校核心課程網等及時得到教師的指導。

2.答辯式。建立具有綜合性、適宜答辯的試題庫，成立答辯小組，答辯小組由至少3位教師組成，可包括助課研究生?？己藭r每個學生按順序先后隨機抽取題目，準備10分鐘。準備時可翻閱參考資料以及和同學討論，此時學生參與討論的積極性非常高，不僅有利于抽到考題的學生掌握該知識，也使參與討論的學生學習掌握了考題中的知識點，每個學生表面上是考核自己抽到的有限的考題，實際上在整個考核過程中，參與了幾乎全部學生的考題準備，從而將考試變成了學生積極主動的學習、交流、鞏固所學內容的過程，學生不再是應付考試，厭煩、害怕考試，同時也鍛煉了學生綜合利用所學知識、收集資料、口頭表達的能力以及答辯和應變能力等，有利于將來找工作時的面試，這使得學生的收益是全方位的。

3.筆試。筆試在課程結束后，時間由學校統一安排，主要考核基本概念和理論。創新發明必須在掌握扎實的機械設計基本概念和理論基礎上，因此，掌握這些概念非常重要。例如自動機械生產率的概念、評價工作性能的指標等。

三、緊密結合實際應用的課程設計

課程設計是自動機械設計課程的一個重要教學環節，是培養學生獨立運用所學知識、綜合分析和解決工程實際問題能力的重要教學步驟，為學生將來從事工程技術工作和畢業設計打下良好的基礎。在此教學環節中，學生可將所學的自動機械設計知識應用于設計中，這是有效的練兵和檢驗，同時還可以提高、鞏固教學效果的環節。因此，我們要緊密結合實際應用進一步加強培養學生的機械創新能力，使學生在課堂教學環節中的創新性想法得以進一步實現，距實際應用更進一步。注重培養大學生的創新設計能力、綜合設計能力與團隊協作精神。

1.課程設計內容。在自動機械的四大結構組成部分，即驅動系統、傳動系統、執行機構和控制系統中，驅動系統通常為選型設計，包括在總體設計的內容中，不單獨作為課程設計題目，控制系統涉及電氣電子液壓、計算機等相關的學科知識較深，在課程設計中我們將這部分作為選做內容。因此，課程設計的主要內容包括傳動系統、執行機構和總體設計三種。比較復雜的機械3個人一組，自由組合，每人主要負責一部分內容，其中總體設計的學生由小組成員推薦選舉產生并擔任組長，除了自己承擔的內容外還要負責協調3個人的方案應能滿足整機的任務書要求，完整一致。各種題目的具體內容如下是。（1）自動機械總體方案設計。①根據給定機械的工作要求，確定實現功能要求的原理方案。②根據原理方案確定工藝方案。③確定工作循環時間，擬定機械的工作循環圖。④確定采用的動力形式、總體布置、總體結構來設計機架。（2）執行機構設計。①參與原理方案和工藝過程的設計。分析確定工藝操作動作、順序、運動形式和運動規律。②擬定機構的選型與組合方案，提出多個方案分析并選擇最佳的。③機構的設計計算，主要構件的運動分析、仿真等。④機構的結構設計，畫機構簡圖，包括運動軌跡、極限位置圖。（3）自動機械傳動系統設計。①參與原理方案和工藝過程的設計。分析工藝操作動作、各機構運動形式和運動規律選擇動力機。②確定傳動機構方案和采用的傳動形式，分析傳動效率和傳動精度，提出多個方案并分析選擇最佳的。③傳動比分配、設計計算，主要零件的強度校核。④傳動系統結構設計，畫傳動系統結構圖。

2.課程設計題目。筆者精心設計了多于學生人數的課程設計題目和相應的任務書，制定了課程設計大綱和指導書。學生選題具有靈活性，可從給定的題目中選題，也鼓勵自選題目。學生自選題目要經過論證方可作為課程設計題目并有一定的加分，同時要與教師的科研以及各種創新競賽題目緊密結合，有效激發學生的學習興趣和參與的積極性、主動性。山東省大學生機電產品創新設計競賽每年暑期進行，而自動機械課程設計正好是每學年的第二學期，可以說這個學期是學生申請準備方案、進行結構設計的階段。采取提前選題的方法可以使學生在上課期間有目的的聽課，有充分的時間醞釀設計方案，使自動機械課程設計教學環節不局限于培養方案中設置的1周時間，有效地提高了課程設計的質量和效果，有些題目最后還申請了發明專利。“用于大粒種子的精密排種器”、“家用瓜子去皮機”、“頂尖可收集式仿形棉花打頂機”等項目就獲得了山東省大學生機電產品創新設計競賽的一等獎。

四、結語

第9篇：機械原理重要概念范文

1.答辯式。建立具有綜合性、適宜答辯的試題庫，成立答辯小組，答辯小組由至少3位教師組成，可包括助課研究生。考核時每個學生按順序先后隨機抽取題目，準備10分鐘。準備時可翻閱參考資料以及和同學討論，此時學生參與討論的積極性非常高，不僅有利于抽到考題的學生掌握該知識，也使參與討論的學生學習掌握了考題中的知識點，每個學生表面上是考核自己抽到的有限的考題，實際上在整個考核過程中，參與了幾乎全部學生的考題準備，從而將考試變成了學生積極主動的學習、交流、鞏固所學內容的過程，學生不再是應付考試，厭煩、害怕考試，同時也鍛煉了學生綜合利用所學知識、收集資料、口頭表達的能力以及答辯和應變能力等，有利于將來找工作時的面試，這使得學生的收益是全方位的。

2.筆試。筆試在課程結束后，時間由學校統一安排，主要考核基本概念和理論。創新發明必須在掌握扎實的機械設計基本概念和理論基礎上，因此，掌握這些概念非常重要。例如自動機械生產率的概念、評價工作性能的指標等。

二、緊密結合實際應用的課程設計

課程設計是自動機械設計課程的一個重要教學環節，是培養學生獨立運用所學知識、綜合分析和解決工程實際問題能力的重要教學步驟，為學生將來從事工程技術工作和畢業設計打下良好的基礎。在此教學環節中，學生可將所學的自動機械設計知識應用于設計中，這是有效的練兵和檢驗，同時還可以提高、鞏固教學效果的環節。因此，我們要緊密結合實際應用進一步加強培養學生的機械創新能力，使學生在課堂教學環節中的創新性想法得以進一步實現，距實際應用更進一步。注重培養大學生的創新設計能力、綜合設計能力與團隊協作精神。

1.課程設計內容。在自動機械的四大結構組成部分，即驅動系統、傳動系統、執行機構和控制系統中，驅動系統通常為選型設計，包括在總體設計的內容中，不單獨作為課程設計題目，控制系統涉及電氣電子液壓、計算機等相關的學科知識較深，在課程設計中我們將這部分作為選做內容。因此，課程設計的主要內容包括傳動系統、執行機構和總體設計三種。比較復雜的機械3個人一組，自由組合，每人主要負責一部分內容，其中總體設計的學生由小組成員推薦選舉產生并擔任組長，除了自己承擔的內容外還要負責協調3個人的方案應能滿足整機的任務書要求，完整一致。各種題目的具體內容如下是。（1）自動機械總體方案設計。①根據給定機械的工作要求，確定實現功能要求的原理方案。②根據原理方案確定工藝方案。③確定工作循環時間，擬定機械的工作循環圖。④確定采用的動力形式、總體布置、總體結構來設計機架。（2）執行機構設計。①參與原理方案和工藝過程的設計。分析確定工藝操作動作、順序、運動形式和運動規律。②擬定機構的選型與組合方案，提出多個方案分析并選擇最佳的。③機構的設計計算，主要構件的運動分析、仿真等。④機構的結構設計，畫機構簡圖，包括運動軌跡、極限位置圖。（3）自動機械傳動系統設計。①參與原理方案和工藝過程的設計。分析工藝操作動作、各機構運動形式和運動規律選擇動力機。②確定傳動機構方案和采用的傳動形式，分析傳動效率和傳動精度，提出多個方案并分析選擇最佳的。③傳動比分配、設計計算，主要零件的強度校核。④傳動系統結構設計，畫傳動系統結構圖。

2.課程設計題目。筆者精心設計了多于學生人數的課程設計題目和相應的任務書，制定了課程設計大綱和指導書。學生選題具有靈活性，可從給定的題目中選題，也鼓勵自選題目。學生自選題目要經過論證方可作為課程設計題目并有一定的加分，同時要與教師的科研以及各種創新競賽題目緊密結合，有效激發學生的學習興趣和參與的積極性、主動性。山東省大學生機電產品創新設計競賽每年暑期進行，而自動機械課程設計正好是每學年的第二學期，可以說這個學期是學生申請準備方案、進行結構設計的階段。采取提前選題的方法可以使學生在上課期間有目的的聽課，有充分的時間醞釀設計方案，使自動機械課程設計教學環節不局限于培養方案中設置的1周時間，有效地提高了課程設計的質量和效果，有些題目最后還申請了發明專利。“用于大粒種子的精密排種器”“、家用瓜子去皮機”、“頂尖可收集式仿形棉花打頂機”等項目就獲得了山東省大學生機電產品創新設計競賽的一等獎。

三、結語