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導語：在機械設計基礎論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
為減化計算起見，一般可以直接利用鐵塔計算程序算得的基礎作用力（直角坐標系）進行基礎受力分析，其結果是等效的：此時基礎呈偏心受壓或偏心受拉工作狀態，對基礎的作用這種偏心力是有利的（產生負彎矩），可以等效的反映出整個基礎受力的合理性和優越性，其與直柱式基礎受力機理的對比分析如圖1所示直柱式基礎受力機理：地基下壓穩定計算：地基最大壓應力。從直柱式基礎與斜柱式基礎的受力原理來看，斜柱式基礎更趨近于實際受力情況，更加合理化，更加適應中山地區的淤泥地質。
二、實際工程中的應用
1工程名稱：110kV柴朗線10#-15#改造工程；
2工程位置：本工程位于中山市火炬開發區；
3工程簡介：本工程是為了新建廣州至珠海城際輕軌的建設而進行的升高改造，本工程新建鐵塔兩基：N11A、N12A；基礎全部采用灌注樁基礎。但是由于現場青苗賠償等問題無法施工，使得N12A鐵塔需要沿大號方向移位102m，移位后基礎位于山腳下方。
4基礎設計：基礎位于山腳下，現場初步勘測，由于樁機等大型施工機械無法進場施工，暫定基礎采用大板基礎或人工掏挖基礎（需根據地質勘測報告確定）。
5地質勘測：Ⅰ腿淤泥：4.3m、強風化2.0m、中風化5.0m；Ⅱ腿淤泥：5.0m、強風化1.4m、中風化5.0m；Ⅲ腿淤泥：5.1m、強風化1.2m、中風化5.0m；Ⅳ腿淤泥：4.2m、強風化2.3m、中風化5.0m；
6基礎設計存在問題：N21A鐵塔基礎作用力為T=90t、N=120t、HX=25t、HY=10t。根據原設計的初步假想，采用大板基礎或人工掏挖基礎；但根據地質報告情況，此處鐵塔基礎位于山腳下，地質按一定坡度進行分布，如果采用大板基礎，基礎底板需置于持力層，此處選擇在強風化層，但是考慮到地質按照一定坡度分布，如果僅置于強風化層的表面，則基礎抗側滑強度不足，但如果基礎底板置于強風化層下方，則基礎埋深在5m以上，由于無法進大型施工機械，且需進行鋼板樁護基，無形中增加了施工危險及施工成本；即便是修通道路進入大型施工機械，則成本比原設計所用灌注樁基礎要大很多。根據地質情況也無法采用采用人工掏挖基礎，因為上半部分為淤積地質。采用人工掏挖基礎危險系數相應增大很多，淤泥下方為強風化、中風化采用人工掏挖基礎也不現實。
7基礎設計處理方法：由于電力工程《架空送電線路基礎設計技術規定》仍然采用安全系數法，故此處設計僅需滿足設計中所要求的下壓、上拔、傾覆演算的要求即可，經過現場多次勘查，結合地質報告，最后征得施工部門意見確定此基礎設計的條件如下：基礎埋深要小大于2.5m（基礎維護可以采用松樁處理）；如果需采用灌注樁基礎，則灌注樁基礎深度不能深于中風化（不能采用沖鉆，因為此合同為總包合同，如果超出原合同部分則由施工部門自行承擔）。基礎材料用量、地基處理措施等費用不能超出原設計范圍。根據以上條件，結合本基礎所處地基情況，以及原設計所用費用經綜合考慮，采用斜柱基礎與灌注樁基礎相結合的方式，基礎側向位移采用松樁擋土墻處理方法。根據斜柱基礎與大板基礎的對比知道，基礎作用力相同的情況下斜柱基礎受力形式更加好，且節約材料用量。數學模型的建立，本工程所用基礎由于沒有具體的數學模型，所以參考承臺灌注樁基礎，基礎下壓由斜柱基礎底板承擔，基礎上拔由斜柱基礎和基礎下灌注樁部分（僅考慮自重部分）承擔，基礎水平作用力由斜柱基礎和基礎下灌注樁部分共同承擔；考慮到基礎所處地質情況結合鉆探資料，基礎側位移需做擋土墻，而此條線路改造根據火炬開發區的規劃及供電局的規劃，此段線路需要近期改造拆除（施工圖已出），所以此次改造為臨時改造方案，故擋土墻處理采用松樁擋土墻。斜柱基礎下方仍采用松樁地基處理。最終設計的基礎形式如圖2所示。上部斜柱基礎埋深1.5m，下部灌注樁基礎在基礎底部以下4.7m，入中風化巖層0.5m以上。
8設計中需思考的問題：本工程是為了解決復雜地質情況下施工工藝問題而進行的基礎變更，基礎采用的是斜柱基礎與灌注樁基礎相結合的處理方式，在上拔演算中由于數學模型建立方面缺乏經驗，此次上拔演算中未考慮到灌注樁基礎摩擦力。雖然本工程已經竣工運行將近兩年多時間，但是卻給我們設計人員一個提示，就是我們在新型設計方面還存在一定的不足，還需要繼續學習實踐，搜集更多的同行所做的優秀設計作品，為我們以后的設計打下良好的基礎。
【關鍵詞】化工機械；設計；材料
1引言
隨著社會生產力的發展，化學工業的生產進入到一個全面發展時期，新的技術與手段層出不窮，使得化學工業得到更大規模的生產和發展，為人們的生活和社會的發展增添了大量的物質財富，加快了社會發展進程。在化工機械設計過程中，選擇優質且合適的材料至關重要。做好這一項工作，不僅有利于促進化工生產的發展，提高設備工作效率，而且也有利于提高整體的經濟效應，促進發展。
2在化工機械的設計過程中材料的選擇探討
在我國經濟快速發展這一背景之下，資源的需求以及利用趨勢日益上升，目前大多數用于機械設計的相關材料已經被大量開采，甚至于有些材料已經成為稀缺資源，因此，在化工機械設計過程中對于材料的選擇方面更要慎重。在此討論在化工解析設計過程中哪些材料是適合機械設備設計過程的，以此為后續的材料應用奠定基礎。
2.1對于載荷型材料的選擇
在化工機械的設計過程中，一般來講，對于材料的選擇方面需要考慮材料的載荷性能，而從材料的載荷性能考慮的話，又可以分為兩個方面。一是在外載荷力的作用下，零部件出現扭轉的情況時，應力大多集中在材料的表層，這就表明，材料的表面性能直接決定著零部件的控制效果。因此，在材料的選擇方面，假若機械材料需要承受載荷力，就可以選擇低碳鋼滲碳或者是中碳鋼調質的方式對材料進行加工，通過以上方法來確保機械產品的質量[1]。二是對于一些能夠承受壓縮或者是拉伸作用的材料，載荷力一般是作用在零件的橫切面，可以使得橫截面的應力均衡受力，這就需要在化工材料的選擇方面選擇一些性能分布均勻的材料，以此來保障在機械設計的加工、生產等環節對材料進行高效作業，促進化工工業的發展。
2.2對于碳素鋼與合金鋼型材料的選擇
在化工機械的設計過程中，碳素鋼是一種比較常用的材料，究其原因，正是因為碳素鋼這一材料在價格方面比較實惠、加工的工藝也比較便利，從而被廣泛使用。盡管碳素鋼這一材料存在多個方面的優勢，但是也存在碳素的韌性和強度比較差這一缺點，這就使得中等以上的材料不能被完全形成，正是由于這一缺點的存在促使碳素鋼這一材料不能被廣泛使用在化工機械設計過程中。隨著科技的進步與發展，可以在碳素鋼中加入合金，從而形成一種新的材料，即為合金鋼[2]。這一材料在淬透性、韌性、強度等方面都得到了較大的提高，并且由于合金的加入也提高了這一材料的耐磨性。因此，在化工機械的設計過程中，為了充分利用材料，當遇到零部件橫截面積大、材料外在荷力大以及需要對材料進行淬透時就可以使用合金鋼這一材料，而其他情況則使用碳素鋼就可以得到解決。
3在化工機械的設計過程中材料的應用探討
在了解化工機械的設計過程中所需要使用的材料之后，如何將所選擇好的材料應用于化工機械中呢？為此，論文就針對于此，提出以下幾個方面的探討和研究。
3.1經濟性與實用性相結合，合理應用機械材料
針對化工機械設計材料的運用，首先要遵循經濟性與實用性相結合的原則，為化工機械的設計奠定基礎。材料運用的經濟性與實用性的統一，需要充分考慮到兩個方面的內容。一是應用于機械設計中的材料要按照零部件的加工工藝標準，機械加工過程中所要使用的工藝技術也有多個種類，如切削工藝、鑄造工藝、焊接工藝等，不同的工藝技術對材料的運用要求也是不同的，比如說切削工藝要求材料的應用符合切削工藝可操作性特征，因此，在材料的應用過程中要在工藝技術不同要求的基礎上合理使用。二是需要強調材料應用中的經濟性，在化工機械設計過程中，在保障各項材料符合工藝要求的前提之下，科學合理地對材料加工成本進行有效的控制，從而為后續工作的順利開展奠定基礎[3]。
3.2環保性與節能性相結合，減少機械材料的損耗
針對化工機械設計材料的運用，需要在使用的過程中遵循環保性與節能性相結合的原則，從而有效提高資源利用率。隨著我國經濟的快速發展，不斷增長的經濟與不斷消耗的資源成為主要的一組矛盾，如果一味地追求經濟效益，勢必會給社會的發展帶來不利的結果，因此，對于化工機械設計材料的選擇，不僅要考慮到對環境的保護，也要考慮到成本的輸出。在化工機械的設計過程中，做到環保性與節能性的統一，有利于促進我國生態環境社會的發展和建設，也是可持續發展對化工機械設計工作所提出的新要求。比如說，在機械設計鑄件的環節中，就需要充分考慮這一環節所使用到的材料在環保方面的問題，在環保觀念下盡可能地合理使用材料，在最大程度上節約原材料和成本，減少不必要的能源消耗，從而做好化工機械設計工作。
4結語
機械設備是化工生產正常且穩定運行的一個先決條件，而在機械設計過程中對材料的選擇和應用是機械設備設計中關鍵性的一個環節，也已經成為一個深受社會大眾關注的問題，由此可見，做好化工機械設計中材料的選擇，并且在此基礎上進行合理的運用至關重要。為此，論文就以此為主要的討論方向，針對在化工機械設計過程中如何做好材料的選擇工作，并且在此基礎上進行合理地運用，促進化工機械設計工作得到順利開展，從而提高化工機械設備的工作效率，進一步提高化工生產的質量。
【參考文獻】
【1】趙忠國.機械設計中的材料的選擇和應用[J].科技風，2011(17)：58.
【2】麥志文.機械設計中材料的選擇與應用原則[J].企業導報，2015(21)：183.
論文摘要：《機械設計基礎》是機械類專業的一門重要技術基礎課，具有較強的實踐性，其內容廣，難度大，涉及很多抽象的理論知識，教學內容比較枯燥，學生在學習的時候缺乏耐心和興趣，教學效果不理想。本文主要對這些問題進行分析解讀，并提出了一些自己的見解，期望為培養學生的知識應用能力、創新能力和綜合素質能力提供一些幫助。
[中圖分類號]：TH11 [文獻標識碼]：A [文章編號]：1002-2139(2011)-17-0000-01
機械設計基礎課程是一門用以培養學生機械設計能力的技術基礎課，主要內容包括機械傳動知識、常用機構、軸系零件等，本課旨在培養學生綜合運用先修課程中所學知識和技能，解決機械工程實際問題的能力，結合各種實踐教學環節，進行機械工程技術人員所需的基本訓練，為學生進一步學習有關專業課程和日后從事機械設計工作打下基礎，因此在近機械類專業的教學計劃中占有重要地位和作用，是高等工科院校中近機械類專業一門主干課程，在人才培養的教學計劃中占有重要的地位。作為基礎理論課程，其概念較繁雜，同時也具有很強的實踐性和應用性，所以教學過程中必須將理論和實踐緊密結合起來，注重對學生解決實際問題能力的培養。然而當前教學中確存在著一定的問題，影響了教學效果。
1.機械設計基礎教學重點
機械原理教學重點要求學生掌握運動副的分類和表示方法，機構自由度的計算、機構運動簡圖的繪制、鉸鏈四桿機構的基本形式及其演化、圖解法繪制盤狀凸輪機構、齒廓嚙合基本定律、設計漸開線齒輪傳動的基本尺寸以及輪系傳動比的計算等。本部分的基本概念和基本理論比較抽象，如機構自由度計算中虛約束的判斷、平面連桿機構曲柄存在條件的判定、滾子半徑和基圓半徑對凸輪輪廓的影響、漸開線性質等。這些內容學生在學習時既看不到，又摸不著，使教學中存在著很大的難度。實驗教學也是機械設計基礎課程的一個重要的實踐性環節，是培養學生動手能力和工程意識、檢驗知識的重要手段。實驗內容主要有：常用機構、機構運動簡圖繪制、齒輪范成實驗、機械零件現場教學、齒輪減速器拆裝等。機械設計基礎實驗多以驗證性的實驗為主，學生只需按照實驗指導書所列步驟進行，缺乏主動參與意識，這樣不利于學生自主學習能力的培養。
2.機械設計基礎教學中存在的問題
隨著教學改革的深入和課程體系的調整，《機械設計基礎》課程的知識不斷更新，學時逐漸縮短。但隨著科學技術的進步和機械學科的發展，本課程需要向學生講授的內容越來越多。由于該課程涉及知識點多、難度大，并具有一定的實踐性，致使學生對各章節之間的教學聯系缺乏清晰的認識，學習效果差。而教學中，有些教師只滿足于給學生講道理，以為道理講清了，任務就完成了。這樣的教學過程完成后，學生僅僅簡單地記住了一些名詞術語或要點，對知識點的理解和運用仍然沒有質的提高。顯然，傳統的教學方法存在著理論與實踐相分離的現象，不能很好地解決該課程的重點、難點。為培養高素質技能型人才，滿足社會不斷發展的要求，對教學方法的改進迫在眉睫。
3.機械設計基礎教學方法改進措施
3.1改革課程設計的教學模式
傳統的課程設計教學模式是集中用兩周的時間要求學生就某一課題進行設計，完成機械系統總體方案設計、機構運動設計、通用零部件工作能力設計和結構設計等內容，設計性內容和計算量比重較大，時間緊、任務重。因此，在教學中，可以將課程設計的內容分解在理論教學的各個章節中，讓學生帶著任務去學習，而到最后課程設計就比較簡單了，提高理論學習的積極性，綜合應用能力也得到了提高機械設計基礎不僅要培養學生掌握機械技術的基本知識、基本理論和基本技能，更要培養學生的設計創新能力和解決實際問題的能力。課堂教學要并注意培養目標與教學目標相適應，以更符合高等職業教育人才培養目標的要求。
3.2分利用多種教學手段
要充分利用有利于改善教學效果的多種教學手段。在教學實踐中，充分利用實物、模型，增強學生的感性認識；通過多媒體課件教學使學生對各種機構的工作原理及在各種機械中的實際應用有深入的了解，提高學生的工程意識，激發學生的學習興趣。可以引入CAI教學課件展示各類機構的運動過程，呈現不易觀察的零件內部結構與動態特征，演示實際加工機床的運動與加工過程等，使學生的視覺活動和聽覺活動有機結合，變枯燥的結構內容為形象生動的內容，增強學生的感性認識，啟發和引導學生積極思維，增強教學效果。使用掛圖、投影儀等則可省去部分在黑板上畫圖的時間。
3.3加強實驗教學
要有效利用實驗教學，由任課老師在課堂上做演示實驗，以配合課堂教學。比如在講解四連桿機構時，運用模型做課堂演示，讓學生一邊觀察一邊聽講，能使學生很快弄清曲柄、搖桿等構件之間的實際運動情況，理解了死點、急回特性等重點知識。另外，帶學生在實驗室進行實驗，是很好的教學方式。它可以使學生對機械的運動情況觀察得更仔細、更充分，同時還可以培養他們的實際動手能力，為此，要盡可能讓每個學生都有機會親手參加實際操作。為積極創造條件做好實驗，任課教師應與試驗人員密切配合，根據實驗指導書的要求認真做好準備、講解、指導及批改實驗報告等工作，提高實驗的質量和效率。
3.4加強實習教學
實習教學是培養學生動手能力的主要手段。《機械設計基礎》課程可以結合專業實習來進行。具體來說就是在專業實習前，任課教師根據教學內容擬出實習思考題，讓學生帶著機械設計基礎問題去實習，啟發學生自己動腦去發掘尚未掌握的知識，尋找尚未知曉的事物。例如，在齒輪傳動機構拆裝實習時，可通過對傳動齒輪的裝拆和齒輪側隙的測量進一步理解中心距可分性原理，再通過講解，啟發學生自己開動腦筋充分分析，熱烈討論，去理解該原理的現實意義，即生產實際中齒輪的裝配雖不按標準中心距安裝，但仍然可使傳動平穩的道理。因此，《機械設計基礎》任課教師應充分利用好專業實習時，認真加以引導，提高學生的積極性和思維能力。
《機械設計基礎》教學應與生產實踐、技術推廣、社會服務緊密結合，更好地面向社會、面向市場，適應企業需求和崗位需要，與生產實踐緊密結合。《機械設計基礎》課程教學方法還需要教師在教學實踐中不斷地創新、總結和完善，才能更好地進行教學。
參考文獻：
[1]徐錦康，周國民，劉極峰.機械設計[M].機械工業出版社，2000.
根據國家機械設計制造及其自動化專業畢業培養標準中對畢業能力要求之4“具有設計機械系統、部件的能力”要求，整合現有教學內容，形成了基礎知識遞增和設計能力遞進的機械設計類課程教學環節結構。其中先修課程包括數學類、工程力學、機械制圖、公差與技術測量等基礎課和專業基礎課。為達到“具有設計機械系統、部件的能力”的畢業要求，設計了課程教學及課內實驗、基礎設計能力培養、創新設計能力培養三個能力遞進培養環節。
2機械設計類課程教學及課內實驗
課程教學及課內實驗教學環節分為機械原理和機械設計兩個部分，每部分。含課內實驗，課程內容及培養目標如下：機械原理課程是一門培養學生機械機構運動設計與分析的技術基礎課，主要研究機構的結構分析、運動分析和動力分析，常用機構設計的基本理論和方法，機械系統傳動方案的規劃與設計，其主要任務是培養學生：第一，理論聯系實際的學風，設計實踐能力和創新精神。第二，掌握機構運動方案設計的能力。第三，具有機械系統運動簡圖的繪制，計算機輔助機構分析和設計的能力。機械原理實驗教學是機械原理課程教學中的實踐環節。在實驗中通過安排部分課程基本理論的驗證性實驗，使學生進一步加深對課堂教學內容的理解。通過增設一些綜合性、設計性實驗，培養學生基本知識、基礎理論與實際項目需求的理論知識應用能力，同時培養學生創新意識和能力。通過設立較多的選修實驗，促進學生的個性發展。機械設計課程是一門培養學生機械設計能力的技術基礎課，在教學內容方面著重掌握機械設計的基本知識、基本理論、基本方法和創新思維，通過對本課程的學習，使學生掌握常用機構和機器中各種通用零件的基本理論和基本知識，初步具有機械結構方面的分析、設計能力，同時注意培養學生正確的設計思想和嚴謹的工作作風。機械設計實驗教學通過設立部分驗證性實驗，使學生進一步加深理解課堂教學的內容；通過設立一些綜合性、設計性實驗，培養學生理論聯系實際的能力及機械結構設計的創新意識和創新能力；通過強調學生參與實驗的全過程，培養學生的動手操作能力；通過設立較多的選做實驗，滿足學生的求知欲，促進學生的個性發展。
3基礎設計能力培養
機械設計課程設計是機械設計基礎類課程的重要實踐性環節，通過對機械傳動裝置和簡單機械的設計，使學生綜合運用機械設計課程和其他先修課程的理論和實際知識，熟悉機械設計的一般規律，掌握機械通用零部件及簡單機械的設計理論及設計方法。培養學生理論聯系實際的正確設計思想，樹立工程意識，培養獨立分析和解決工程實際問題的能力，為畢業設計和以后從事工程設計工作打下良好的基礎。課程的教學目的：第一，學習機械設計的一般方法、步驟，掌握機械設計的一般規律。第二，學會從機器的功能要求出發，合理選擇傳動機構的類型，制定傳動設計方案，正確計算零件的工作能力，確定它的結構、形狀、尺寸及材料，并考慮制造工藝、使用、維護、經濟和安全等問題，培養機械設計能力。第三，進行機械設計基本技能訓練，例如計算、繪圖，運用標準、規范、手冊、圖冊和設計資料，以及使用經驗數據和處理數據等。第四，通過編寫設計說明書，提高學生文字表達能力，掌握撰寫技術文件的有關要求；培養學生運用計算機撰寫論文的能力。第五，訓練學生用CAD繪圖的能力。機械綜合課程設計是形成機械裝備設計能力的重要實踐性教學環節。內容以車床或銑床的主傳動系統設計為主線，以所學過的機械制造裝備的基礎知識為支撐，完成主傳動系統設計、操縱裝置布置、工程分析計算等環節的訓練。其目的是在相關先修課程學習后，進行機械結構設計綜合訓練，使學生掌握機械系統分析和設計的基本步驟和方法，培養和鍛煉學生綜合運用所學知識解決實際工程問題的能力。
4創新設計能力培養
學生創新設計能力培養包括機械產品創新設計與仿真和機械創新設計與制作兩個環節：機械產品創新設計與仿真是學生以項目組的形式自主開展的為期一年的研發與制作項目，在學院的統一命題下完成一項任務。提高學生自主學習、問題求解、團隊協作、項目管理、綜合創新等方面的能力和素質。機械創新設計與制作是結合學生已有的知識儲備，充分發揮學生的創新設計思維，通過機構綜合模擬現實自然界生物的動作行為，并輔以相應的控制系統達到機構的協調運動。在教師的啟發和指導下，學生以組為單位自主地進行相關內容科技文獻檢索、方案設計、虛擬仿真、繪制加工圖紙、撰寫設計說明書并進行答辯，通過工程實踐培養學生靈活運用所學機械設計知識的能力。
5結論
關鍵詞:機械設計制造；工業設計；
應用工業設計是人們為達到特定目標開展的系列創造性設計，在設計過程中對美學以及工學進行了有機的結合，對工業產品進行實施的設計。面對當前多元化的發展時期，對工業設計以及機械設計制造的技術應用發展愈來愈重要，通過從理論上加強工業設計以及機械設計制造的研究分析，就能為實際技術應用提供理論支持。
1工業設計和機械設計制造技術的聯系及發展現狀
1.1工業設計和機械設計制造技術的聯系分析
工業設計和機械設計制造技術之間存在著緊密的聯系，兩者的發展都能夠對工業化進程產生促進作用，為社會創造更大的經濟效益。在機械化設計制造技術的發展方面，能為工業設計提供技術層面的支持，這樣就能保障工業技術的規律性發展，成為工業生產當中比較重要的元素。工業生產產品要和實際的發展需求緊密結合，對大眾媒體的審美標準要相符合，對工業產品的實用性能得以保障，這樣就能為企業發展帶來經濟效益[1]。工業設計的發展也能為機械設計制造技術的發展提供新的理念，從而促進兩者共同的進步。在當前的社會進一步發展背景下，人們在對工業設計的要求上也在發生著變化，對以人為本的理念愈來愈重視，通過對人們生活元素的研究，并在實際中加以應用，對工業設計的優化就有著積極促進作用。工業設計和機械設計制造技術之間的聯系比較緊密，相互的支持，從而創造出更大的社會經濟效益。
1.2工業設計和機械設計制造技術的發展現狀
工業設計以及機械設計制造技術的發展過程中，在不同的時期也有著不同的現狀。工業革命后的工業設計發展比較迅速，而我國的工業設計發展的時間相對來說比較短，但是在近些年我國的經濟水平以及技術水平的迅速提升下，工業設計的發展速度也得到了有效提升。已經有諸多企業在將發展的注意力向著工業設計的方向轉變，在實體的投入方面，大量的人力以及財力也都融入到了工業設計領域當中，這些都是工業設計進一步發展的基礎。面對多元化的社會發展，經濟的進步離不開機械技術的支持。這對機械設計制造領域的發展也有著促進，機械設計制造技術涵蓋的內容比較多，在產品的設計以及生產制造和售后服務等，都是其中比較重要的內容[2]。我國在機械設計制造領域的發展過程中，還有諸多層面有待加強和完善，尤其是自主產品的制造技術力量上比較薄弱，這些都需要進一步加強。
2工業設計的特征體現和機械設計制造技術的應用
2.1工業設計的特征體現
工業設計的發展過程中，已經形成了比較突出的特征，這些特征體現在綜合性比較強層面。工業設計包含的內容比較多，不僅是包含了工業產品設計，同時在產品制造中問題的處理等也是重要內容。工業設計的綜合性比較強，是技術和藝術的結合體。在當前的理論進一步深化化，工業設計的綜合性內容還涉及到心理學以及社會學等相關內容。工業設計的特征中，實踐性強也是比較突出的，能有效為人們提供舒適生活方式，通過工業設計對人們的日常生活需求的滿足有著保障[3]。工業設計的時代感特征也比較鮮明的呈現，不同時代背景下，工業設計都有著不同需求，所以在時代感強的特征上就鮮明的呈現出來。
2.2工業設計和機械設計制造技術的應用
工業設計和機械設計制造技術在實際生產當中進行綜合性應用，就能發揮其積極作用。兩者的相互影響以及相互促進，就能對工業設計的完善性和制造技術的水平提高有著促進作用。工業設計過程中，設計人員不斷的學習以及掌握機械設計制造的基礎知識，然后加以靈活的運行，保障工業設計的規范化。其中在工業設計的思路以及理念和產品結構等方面都能進行優化，對設計的產品質量符合人們的實際需求[4]。為能保障工業產品設計的整體質量水平提高，在和機械設計制造技術的有機融合下，就能保障設計的整體質量水平提高，對實際的操作可行性就能得到有效保障。機械設計制造技術的應用，對工業設計中的人機工程學知識的運用，就能有效保障機械設計以及制造技術的整體水平提高。將工業設計和機械設計制造技術在飽和發電機組的維修當中加以應用，就能發揮積極的作用，在對發電機組自身的機構上有明確認識，然后針對性的找到故障，在工業設計和機械設計制造技術等方面的應用，就要保障機組故障的有效解決。工業設計以及機械設計制造技術在未來的發展應用中，必將發揮其重要作用。工業設計的進一步發展，就要在技術的進一步優化基礎上來實現，而機械設計制造技術的優化，對工業設計的水平提高就有著保障。我國在當前的工業技術上有著很大進步，但是在基礎性方面還需要進一步加強，在機械技術相關的應用方面，作為重要技術，能有效節約人力資源以及財力資源等，對企業的發展提供良好技術支持[5]。工業設計和機械設計制造技術有著不同，在兩者進行有機結合下，就要能充分重視方法的科學性。要積極建立有助于生產以及銷售的最佳方案，將環保放在首要位置，這樣才能進一步的促進工業設計以及機械設計制造技術的進一步發展。
3結論
綜上所述，處在當前的發展階段，對工業設計以及機械設計制造技術的應用發展，就要從實際出發，在具體的設計發展方面能夠注重方法的科學性以及理念的創新運用。通過從理論上對工業設計以及機械設計制造技術的應用研究分析，就能為實際的發展提供理論依據，促進工業設計和機械設計制造技術的多元化發展。
參考文獻
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（龍巖學院 機電工程學院，福建 龍巖 364012）
摘 要：本文分析了機械專業實驗室建設的背景與現狀，然后對機械原理、機械設計實驗室建設創新的預期目標進行概括，最后提出了提高實驗室建設水平的幾點對策.
關鍵詞 ：機械原理；機械設計；實驗室建設
中圖分類號：G48；G64文獻標識碼：A文章編號：1673-260X（2015）08-0215-02
在高校教學改革的背景之下，實驗室在整個教育教學活動的重要意義得到了進一步的凸顯.甚至可以說，高校各個專業實驗室的建設情況將直接決定著本專業的教學能力以及高校綜合教育實力.加強有關機械原理以及機械設計實驗室建設工作是逐步實現創新教育目標，培養高素質、復合型人才的重要內容，也是突出當前實驗教學工作全新要求與特點的重要手段.本文即圍繞機械原理、機械設計實驗室建設方面的關鍵問題進行分析與探討.
1 機械原理、機械設計實驗室建設背景及現狀
以前的機械設計課程實驗大多是驗證性的試驗，只偏重于一些幾何參數、運動參數、動力參數的測定和分析.這些實驗對學生掌握課堂中所學的基本概念，加深理解一些基本原理具有顯著的效果，但這些實驗作為課程教學的一部分，在培養學生初步具有擬定機械運動方案，分析和設計新機構的能力，以及培養學生的創新與動手能力方面還遠遠不夠.具體而言，當前機械原理、機械設計實驗室建設方面還存在以下幾個方面的問題：
1.1 實驗設備相對缺乏，無法開展系統性的實驗訓練
當前，高校所配備的機械專業實驗室與國際一流水平高校機械專業實驗室之間的差距仍然是非常大的.由于在實驗設備的配置上存在局限性，因此導致機械專業的學生喪失了部分動手訓練與實踐的機會.很多實驗都純粹以教學教材所涉及到的理論知識要求進行配置，實驗主要內容圍繞著課堂中所學的基本概念開展，屬于驗證性試驗，雖然能夠幫助學生認識相關概念與理論，但在提高學生分析思考能力，啟發創新、發散思維能力方面缺乏促進作用，不利于學生創造性思維的培養.
1.2 實驗類型過于單一，較少涉及到綜合性知識實踐
目前高校機械原理以及機械設計實驗室中雖然圍繞教學需求配置了一定數量的實驗裝置與設備，但設備配套比較局限，能夠開展的實驗內容以及類型過于單一，無法幫助學生靈活應用機械原理以及機械設計方面的相關知識.
2 機械原理、機械設計實驗室建設預期目標
在機械原理以及機械設計實驗室的建設創新過程當中，必須針對當前實驗室建設中存在的問題，采取一系列有針對性的創新建設策略與方法，克服機械專業實驗室中存在的缺點與局限性，使機械原理、機械設計課程理論知識能夠更好的與實驗實踐相結合，激發學生參與機械原理、機械設計相關知識學習的主動性，由被動的學習、實驗模式轉變為主動、創新的實驗實踐模式.
因此，在有關機械原理以及機械設計實驗室建設創新的過程當中，預期目標應當設置為：從實驗室操作環節入手，以機械專業基礎、經典理論為依托，促進實踐性知識的合理應用，展示本專業領域最新的設計方法，實現分析、綜合、轉化的數學模型與程序.從機械原理與機械設計課程教學內容的安排上來說，實驗室建設中的具體目標如下表所示（見表1）.
3 機械原理、機械設計實驗室建設水平的提高策略
高校機械原理以及機械設計實驗室需要同時負擔各個年級段本科生的實驗教學任務，同時也需要為學生畢業論文的研究提供基礎支持，當然也是高校教師進行科研活動的主要場所.因此，實驗室建設中，設備配置必須在滿足常規教學需求的基礎上，適當增加實驗臺臺數以及實驗設備的專業性，促進學生綜合實踐能力的提升.具體措施有：
3.1 構建分層機械原理、機械設計實驗室體系
根據高校在機械原理以及機械設計教學開展中的實際內容與實驗要求，構建三層實驗室體系，不同層次實驗室滿足不同實驗需求.
第一實驗室設置機械零件、機械原理和機械創新展示柜，每組展示柜至少需要配備10個或以上的單體陳列柜.展柜中的模型可實現點動或順序控制運動演示，并配有錄音講解及運動簡圖和文字說明，具有形象直觀的特點.組建該實驗室的目的是將部分基本教學內容利用實物模型進行教學.通過對該實驗室資源的應用，能夠為本專業學生提供認知依據，同時也是課外科技創新活動開展的知識基礎.
第二實驗室設置機構模型、齒輪范成儀、齒輪減速器和插齒機模型4種設備或器材，可完成機構運動簡圖的繪制、齒輪范成、減速器的裝拆3個基礎性必選實驗項目和為學員演示齒輪的插齒過程.本實驗室的主要功能是為本專業學生的實操作與理論驗證、分析提供支持，使學生能夠通過實驗加深對機構組成原理的認識，對機構運動特性有一個全面的把握.
第三實驗室是具有現代化水平的實驗室，滑動軸承、皮帶傳動、螺栓連接、動平衡和波動調速5類實驗臺均安裝測試卡，可以對實驗數據進行自動記錄、實驗結果進行結算分析，在發展學生創新能力方面有重要價值.
3.2 具體建設策略
第一，滿足平面機構及其可視化實驗的創新建設：在有關平面機構及其可視化的實驗過程當中，實驗室需要配備4臺同型號的PC電腦，8套同等規格的實驗臺，每個實驗臺上需要配備1套完整的機構模型.以上配置標準下，可以通過設計與并接的方式使平面機構傳感系統實現不同類型以及不同方式的運動.同時，實驗臺在建設過程當中可以于主要構件中設置出安裝傳感器的對應位置，同時添加與之相對應的數據處理軟件以及數據監測系統.通過對以上模塊的綜合應用，分析在平面機構運動過程當中參數變化所對應的系列曲線，進而分析數據，掌握不同類別機構在特定條件下運動所產生的規律.依照上述方式所建設的實驗室還能夠通過分析加速度、位移，以及速度等基本要素的方式，掌握運動構件的主要特點，幫助學生更好的認識機械原理，掌握機械設計要點.
第二，有關運動方案組合實驗的創新建設：在有關運動方案的組合實驗過程當中，實驗室可以嘗試引入已經獲得國家專利的產品，如創新機構組合實驗臺等，至少配置2臺，實驗臺中包括低副桿組以及高副桿組，同時也包括組成以上桿組的各種機架、構件等.通過這些設置，能夠使曲柄滑塊機構與連桿機構、齒輪機構、凸輪機構、以及間歇運動機構等相互拼接，除此以外還能夠使由渦輪蝸桿、帶傳動、以及鏈傳動所形成的傳統平面有機、交叉組合，構成一個完整的機械傳動系統以及組織結構，在與齒輪齒條傳動箱結合的基礎之上，通過連接電機以及帶傳統的方式使拼接機構能夠有效、且及時的響應動作指令，執行可靠動作.在這種配置方案下，學生能夠更好清楚的掌握運動機構組成這一部分知識的了解程度，通過對實際的機構組成方案的觀察，進行學習與標識，同時通過實驗的方式培養學生在工程實訓方面的動手能力，促進學生設計思維的提高以及綜合實踐設計能力的提升.教師也可以按照以上操作方法完成拼接實驗，并對實驗臺整個運動機構的運動情況進行觀察，從而對運動機構方案的科學性以及可行性進行及時檢驗.
第三，針對軸系結構設計實驗的創新建設：在實驗室建設過程當中可以配置具有創意組合特點的軸系結構設計試驗箱，通過引入軸系結構設計試驗箱的方式，使學生能夠更加直觀與準確的掌握軸系方面的知識結構.一般來說，一套完整的軸系結構試驗箱包含八類，百余個零件.若能夠在實驗室建設過程當中滿足以上標準，則能夠使實驗室的配置完全滿足機械原理以及機械設計教學的具體要求.教師可以根據教學需求，利用不同類型的零件進行自由組合，形成多種軸系結構，利用這些軸系結構解決在教學過程當中存在的回轉零件軸向固定，受傷零件拆卸安裝，以及軸承軸向位置固定等內容，為學生機械原理以及機械創新設計相關知識的學習打好基礎.
4 結束語
有關研究中認為，機械原理以及機械設計專業覆蓋面占到了工科專業的4/5左右，在提高學生對機械技術工作適應能力方面發揮著非常重要的作用.機械設計課程實驗課是機械設計課中重要的實踐環節.針對當前機械專業實驗室在建設、應用過程中存在的各類問題，盡全力提高機械原理、機械設計實驗室建設水平，已成為本專業教研人員最為關注的問題之一.本文在認識機械專業實驗室建設現狀的基礎之上，對機械原理、機械設計實驗室建設的基本面進行分析，最后重點從滿足平面機構及其可視化實驗的創新建設、有關運動方案組合實驗的創新建設、對機械設計創新陳列實驗展示的建設、針對軸系結構設計實驗的創新建設、圍繞常用構件制作加工的實驗建設等方面入手，探討了提高機械原理、機械設計實驗室建設水平的主要策略.
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關鍵詞：中國制造；機械制造類；培養模式
中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2016）10-0067-02
“中國制造2025”是中國版的“工業4.0”規劃，也是我國實施制造強國戰略第一個十年的行動綱領，實現制造業由大變強的歷史跨越[1]。機械制造業是“中國制造2025”的重要支柱和重要組成部分，對機械制造類的人才培養模式和要求帶來了新的挑戰[2]。基于“大工程教育理念”的本科教學工程系統地分析和研究高素質創新型人才――“現代機械工程師”的基本特征及其評價方法[3]，探討機械工程專業學生創新素質形成原理及其規律。構建融知識、能力和工程素質于一體。集現代管理和先進技術為一體的人才培養新體系[4]，對改變傳統的人才培養模式，培養具有開拓創新能力的“現代機械工程師”具有重要的理論意義和較大的實用價值。
一、傳統機械制造類專業人才培養模式現狀
（一）教育教學觀念滯后，人才培養目標模糊
目前機械工程專業本科人才培養目標定位為“能在機械工程及其自動化領域從事設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面工作的高級工程技術人才”，其概念陳舊，涉及面寬泛，含義模糊[5]，可以覆蓋學生畢業后一生中從事的工作，無法與我國日益迅速發展的工業化進程需要相對接。其結果是導致人才培養方案構建思路不清晰，重點不突出，其目標也比較難以實現。
（二）教學內容陳舊，工程能力訓練不到位
目前機械工程課程及其教學內容比較陳舊，學科前沿課程較少，專業課程體系無法適應學生個性發展的需求，也無法適應新時期經濟和社會發展的需要，導致機械工程專業學生實踐能力和創新能力培養體系不健全，出現了有環節要求[6]，但無法落實而形同虛設的情況，嚴重影響和制約著人才培養質量。實踐教學體系設計的系統性不強，不能完全滿足應用型人才培養的需要；實訓基地未能充分利用，制約了實習指導工作的開展。
（三）教學方法手段滯后，多元化人才培養模式缺失
教學方法單一，現代教育技術手段的應用水平也并不高，影響了學生工程實踐能力的培養，無法滿足高等教育大眾化條件下多元化人才培養的需求[7]。在人才培養的關鍵問題上，深層次改革有一定難度，如產學研合作等。合作教育渠道、層次有待拓寬和提高。
二、機械制造類專業人才培養模式的構建
（一）創設“模塊化、組合式、開放型”的課程體系
以“大工程教育理念”為指導，以機械工程專業為研究試點，提出機械工程專業人才培養目標為具有高素質創新型能力的“現代機械工程師”，優化機械工程專業課程體系和實踐教學體系。以高等數學、大學物理、機械制圖、工程力學、機械原理、機械設計、電工與電子技術、工程材料、微型計算機原理為基礎理論知識；以公差技術、控制工程、測試技術、材料成型技術、機械制造技術基礎、液壓與氣動等為專業理論基礎；以制造裝備設計、機電一體化技術、機電傳動控制、數控技術、自動化制造系統等為相關和拓寬知識，構成畢業生的知識結構。
（二）優化教學資源
將課程建設、專業建設、學科建設和實驗室建設融為一體，實現教學與科研、學科與實驗、課程與設計的系統協調和有機統一，通過實施“青年教師工程能力培養計劃”和“青年教師創新能力培養計劃”，實現教學資源的優化配置，主要表現在：1.鼓勵教師利用科研成果更新教學內容，設立教案評估制度，并與教學考核相結合。2.探索建立科研成果轉化為課程的工作機制，鼓勵教師科研成果融入教材，并輔之以相應的考核、評估和獎勵。3.開設反映學術前沿的選修課，并結合教師承擔的科研課題來指導本科生畢業設計（論文）。
（三）完善創新型人才培養機制
推進教師工程能力提升及實踐教學基地建設，對新引進人才全部進行嚴格的崗前培訓；采用師徒結對的形式，由教學科研經驗豐富的老教師指導新教師的教學工作。學院組織新教師職工的聽講評活動，對青年教師的教學工作進行點評和指導，確保青年教師的教學質量。完善機械工程專業學生工程能力、創新意識和創新能力的實踐教學體系，在培養環節上，課堂教學、實踐環節、第二課堂整體優化設計；在教學方式上，必修課、選修課相結合；在教學內容上，自然科學、工程技術、人文知識相互兼顧，同時體現現代科技中學科交叉的特點，特別注重機械工程與信息化、自動化技術相結合。建立四段式教學體系：理論教學體系、實驗教學體系、課程設計體系、參觀實習教學體系。在教學中落實“產學研結合”、“理論教學與科研實踐案例教學相結合”、“課內教學與課外輔導素質拓展相結合”的教學改革，強化“課程設計與實習”兩個教學環節。
1.培養方案與培養目標的定位一致，改革培養模
式，改革教學方法，切實體現工程應用型人才培養特色。完善和修訂教學大綱，做好專業主干課程內容更新，知識體系優化。
2.強化實踐環節，加大實驗教學比例，改進實驗內容，減少驗證性實驗，增加設計性和綜合性實驗，課程設計和畢業設計環節從選題到具體指導注重工程實踐能力的培養。
3.完善實驗室設備，保證實驗項目開出率達到
100%，創建實習基地，校企合作承擔專業認識、生產實習、畢業實習的主要實踐教學任務。
（四）規范畢業設計（論文）過程
畢業設計（論文）是在學生完成全部大學課程后，走向工作崗位前的一次綜合訓練教學環節，是對學生在大學階段所學知識與能力的全面檢查與考核，對于培養學生的創新精神、協作精神，提高他們的實踐能力和綜合素質起著重要的作用。對畢業設計字數、參考文獻和圖紙等進行量化處理，主要分為五類：1.理論研究型；2.工程設計型；3.工程技術實驗研究型；4.計算機軟件型；5.綜合型。從畢業設計（論文）的全過程看，學生的機械設計制造的實踐能力及水平得到了提高，工程意識和素養增強，獨立分析和解決問題的能力進一步加強，尤其是畢業論文質量較往屆有了較大幅度的提高，全部順利通過院和小組答辯，成績優秀率達到14%，獲得校優秀畢業生標兵稱號的8人，占常州大學總數的8.2%，取得了令人滿意的成果，達到了預期的目標。
（五）健全教學質量保障機制
在教學實踐中，堅持以學生和教師雙主體與以學生為本的核心理念，激發學生學習的主人翁意識。實施“本科創新能力培養激勵機制”，提高教師和本科生參加科研創新活動的積極性。制定教學督導組和學生評議教學效果機制，每學期將評議結果公開，向各個教師反饋評議意見。由專業教師負責成立課程評估小組對專業課程進行自我評估，采取“主講教師負責、逐課評估、達標驗收”的辦法實施，采用計算機以及網絡手段對規章制度進行科學、規范管理與實施。完善教學質量評價機制，組織學生評教活動，促進學生對教師主要教學環節教學質量進行監控與評價，注重同行評教和領導評教，強化教學督導。
三、機械制造類專業人才培養模式的實踐
常州大學機械設計制造及自動化專業是在1984年原江蘇化工學院機械制造工藝及設備專業的基礎上建設和發展起來的，近幾年，本專業一直是常州大學招生人數最多的專業之一，在長三角人才市場上就業形勢一直處在前4位。裝備制造業是江蘇省重點發展的支柱產業之一，常州市已成為中國先進制造技術發源地，初步形成了較為完整的制造業體系，主要包括軌道交通設備制造業、工程機械制造業、農業裝備制造業、數控機床和基礎裝備制造業等。裝備制造業的快速發展必將擴大對應用型工程技術人才的需求，為長三角地區及全國裝備制造行業提供大量工程技術人才是本專業建設的方向。根據社會經濟發展需要和技術發展趨勢，結合常州大學發展目標和本專業現狀，培養的人才類型為：工程應用型。以上海為龍頭的長江三角洲經濟區機械制造業十分發達，對本專業畢業生的需求量很大。在長三角地區和常州先進制造技術基地對專業人才的技術需求基礎上，形成了本專業以先進制造技術為線的人才培養目標。
本專業堅持優化課程、提高質量、注重實效、形成特色的方針，及時修訂本專業培養計劃和教學大綱，從課程體系的學習方面衡量本專業培養目標是否體現了學生在知識、素質方面的協調發展。在生產實習、課程設計、各級科技競賽、畢業實習、畢業設計等環節考查學生能否從全局的觀點看問題，能否從市場研究、設計構思、生產制造中分析思考，以此判斷培養目標是否實現及實現的程度。近幾年來，學生的四級通過率在95%以上、考研錄取率在30%以上，就業率為100%，這些數據反映了培養目標的實現情況。
面向“中國制造2025”，以創新人才培養為主線，構建了機械制造類人才培養模式，并進行了有益的實踐。改革傳統的教學模式，將理論教學與實踐教學有機地結合，探索了一種適應“中國制造2025”的機械制造類人才培養的模式，逐漸培養了學生自主學習與探索求知的精神，使其創新能力得到提升，工程實踐能力更加突出，為今后的職業發展奠定堅實的基礎。
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我國經濟發展迅猛，在發展經濟的背后，科學技術的推動是不可缺少的。而自動化技術在我國科技發展上展主導地位，其發展迅猛，在我國各個工業領域中應用廣泛，并且在農業生產中也有應用到自動化技術。文章針對自動化技術在我國工業領域中的發展現狀進行了分析，并以此簡單闡述了自動化技術的發展趨勢及發展作用。
關鍵詞：
自動化設備；機械設計；方法
前言：
隨著市場經濟的發展，我國工業經濟取得了不錯的成果，自動化設備被廣泛應用于工業生產的各個領域，對提升工業生產效率、促進我國社會經濟的發展具有重要意義。目前，我國對自動化設備機械設計的研究越來越深入，選擇科學、合理的設計方法，能夠提升設備研發效率，提高設備的自動化水平，增強設備在市場上的競爭力。
1.自動化設備發展現狀分析
自動化設備一般由四部分構成，其一是機械傳動機構，其二是控制系統，其三是檢測單元，其四是執行部件，其中控制系統發出指令，設備就能夠按照人們要求的方式工作。隨著社會的進步，自動化設備在各個領域的應用越來越多，例如工業生產中的檢測裝置以及數控機床，農業生產中所用到的收割機等，這些設備的應用能夠明顯提升各個領域的生產效率、減少人們的工作量、降低生產成本等，對于我國工業經濟、農業經濟以及其他相關領域的發展具有重要意義，如何設計出功能更加健全、對環境的適應能力更強、成本更低的機械設備已經成為自動化設備設計人員共同需要思考的問題。機械設計對于設備的自動化水平產生直接影響，從目前的情況來看，自動化設備的機械設計中仍具存在很多問題，整體設計相對復雜、對于先進技術應用較少、智能化水平不高等，因此設計人員需要尋求更好的機械設計方法來解決這些問題，滿足設備的各項要求[1]。
2.自動化設備的機械設計方法分析
2.1自動化設備機械設計條件分析
首先，機械設計要能夠滿足設備的功能要求，因此，研發人員先要確認設備的具體功能，值得注意的是，有些自動化設備的功能不是單一的，例如，有些自動印刷設備除了具備印刷功能以外，可能同時兼具自動化清潔、包裝以及檢測功能，因此在了解設備功能時要注意全面性，包括設備的作用對象是誰，設備的使用場合大致有哪些，設備的所有功能是通過什么途徑來實現的，然后對這些功能的實現方法進行深入研究，通過對比以后選擇最合適的設計方法，設計過程中既保證所有功能全部實現，又能適應運作環境，同時做到自動化控制過程簡約，還能兼顧經濟成本。其次，研發人員要熟練掌握各項機械原理，同時可以將先進的電子技術、智能化以及計算機技術應用在設計中。當前我國自動化設備機械設計中存在兩個問題：一是設計過程和使用過程都比較復雜，其二是設計成本高，與國外自動化技術相比缺乏競爭力，使用科學、合理的機械原理機構，同時設計中多應用先進技術，就能夠解決這些問題，一方面能夠減少傳動零件的使用量，大大節約傳動時間，另一方面能降低生產成本，例如，某自動化設備中原本使用曲柄滑塊方式來傳送物料，但是由于市場環境的變化，需要該設備增加傳送行程，但是設備本身的空間是有限的，因此不能按照傳送要求來增加曲柄長度，為了解決這些問題，設計人員采用曲柄齒輪齒條機構，通過這種方式實現行程放大，滿足傳送行程要求。隨著新型材料的發展，各類環保、性能優越的材料已經被應用于各個領域中，自動化設備設計人員也應該考慮使用這些新材料，例如，傳統軸承的成本高、且耐磨性不好，可以使用塑料軸承代替它，不僅大大降低成本，且免油耐磨。一些材料特殊、形狀復雜的零件使用傳統方法很那被加工出來，3D打印技術的應用就解決了這一問題[2]。
2.2具體設計方法
2.2.1參考設計論文和成熟的設計作品
設計人員在正式開始設計之前，要查找并閱讀一些相關資料，可以是有關機械設計的論文，也可以是一些發明專利，積累這些資料能夠進一步豐富設計人員的理論知識，同時開闊視野，因為設計本身就是一項開放性較強的工作，設計人員不應該將思想停留在某一個點、某一項功能或者是某一種實現方式上，而是將多種影響因素綜合起來考慮，從大量資料中獲取設計靈感，豐富設計方法、提升設計水平。除了理論資料以外，設計人員還要多參考一些成熟的設計作品，因為這些作品無論型號大小、功能如何，都是經過市場考驗并獲取認可的，設計人員可以將自己預想的方案與這些成品進行對比，找到設計中不符合現實的地方，并加以改正[3]。
2.2.2有效利用計算機技術和RTIZ理論
計算機技術是自動化設備的基礎技術，而當今時代屬于信息時代，計算機技術處于時刻發展之中，設計人員要時刻了解計算機的發展狀況，將最先進的技術應用于設計中，目前比較常見的應用就是CAD一級PRO-E等，要熟練掌握這些設計工具的使用方法，不斷提升設計效率和修改效率。設計完成以后，設計人員還可以利用仿真模擬等方式對自己設計的作品進行模擬分析，找出其中存在的問題并及時修改，提升設計的可靠性。TRIZ法屬于一種系統理論，也屬于一種方法工具，系統對世界上的高水平專利進行集中分析，為人們提供解決問題的方法，設計人員在研發自動化設備的過程中如果遇到問題，就可以從TRIZ理論中尋找解決方法，首先是要將設計中的問題轉化為TRIZ問題，然后用系統中的理論得出模擬解，最后將模擬解在轉化成自己需要的設計內容。
2.2.3形成一種機械創新思維
自動化設備設計工作具有一定的特殊性，不僅要求技術人員掌握扎實的基礎知識，同時要求其具有創造性思維。設計人員要將傳統設計方式與現代設備功能要求綜合起來考慮，打破傳統思維的束縛，將先進的計算機技術、人工智能技術以及電子技術作為基本依據，大膽創新設計理念和方法，如果設計人員不能靈活使用設計手段，對所有設計工作都保持相同的看法，那么其最終設計出的產品一定也沒有什么創新之處，且所有作品都大致相同，這樣就沒有將機械設計的價值發揮出來。設計人員在設計前、設計過程中乃至設計完成以后都要保持一種創新思維，善于聯想，將相關領域知識綜合考慮在內，不斷探索新的思路和方法，使設計出的自動化設備功能更全面、適應能力強、成本更低[4]。
3.總結
未來一段時間內，我國自動化設備的設計將向著簡約的方向發展，設計中將更多的應用到先進技術，這就要求設計人員發展創新性思維，參考設計論文和成熟作品，有效利用計算機技術和TRIZ理論，在滿足設備各項功能要求的基礎上盡量降低成本，提升設備的競爭力。
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關鍵詞：機械制造，零部件設計，創新
傳統機械零部件的設計帶來了運用中出現的許多問題：零部件容易腐蝕損壞；零部件容易疲勞損壞，斷裂、表面剝落等；零部件容易摩擦損壞等等。這些問題的出現，都是機械零部件傳統的設計局限性所產生的。傳統設計在長期運用中得到不斷的完善和提高，目前在大多數情況下仍然是有效的設計方法，但是它有很多局限：在方案設計時憑借設計者有限的直接經驗或間接經驗，通過計算、類比分析等，以收斂思維方式，過早地確定方案。這種方案設計既不充分又不系統，不強調創新，因此很難得到最優方案；在機械零部件設計中，僅對重要的零部件根據簡化的力學模型或經驗公式進行靜態的或近似的設計計算，其他零部件只作類比設計，與實際工況有時相差較遠，難免造成失誤；傳統設計偏重于考慮產品自身的功能的實現，忽略人——機——環境之間關系的重要性；傳統設計采用手工計算、繪圖，設計的準確性差、工作周期長、效率低。所以，在現代機械部件設計中，很有必要用到創新思維的方法去設計。論文參考網。
1 創新機械零部件的設計思想
機械零部件設計的本質是創造和革新。現代機械機械零部件設計強調創新設計，要求在設計中更充分地發揮設計者的創造力，利用最新科技成果，在現代設計理論和方法的指導下，設計出更具有生命力的產品。
1.1 運用創造思維
設計者的創造力是多種能力、個性和心理特征的綜合表現，它包括觀察能力、記憶能力、想象能力、思維能力、表達能力、自控能力、文化修養、理想信念、意志性格、興趣愛好等因素。其中想象能力和思維能力是創造力的核心，它是將觀察、記憶所得信息有控制地進行加工變換，創造表達出新成果的整個創造活動的中心。創造力的開發可以從培養創新意識、提高創新能力和素質、加強創新實踐等方面著手。設計者不是把設計工作當成例行公事，而是時刻保持強烈的創新愿望和沖動，掌握必要創新方法，加強學習和鍛煉，自覺開發創造力，成為一個符合現代設計需要的創新人才。
1.2 運用發散思維
發散思維又稱輻射思維或求異思維等。它是以欲解決的問題為中心，思維者打破常規，從不同方向，多角度、多層次地考慮問題，求出多種答案的思維方式。例如，若提出“將兩零部件聯結在一起”的問題，常規的辦法有螺紋聯結、焊接、膠接、鉚接等，但運用發散思維思考，可以得到利用電磁力、摩擦力、壓差或真空、綁縛、冷凍等方法。發散思維是創造性思維的主要形式之一，在技術創新和方案設計中具有重要的意義。
1.3 運用創新思維
創造力的核心是創新思維。論文參考網。創新思維是一種最高層次的思維活動，它是建立在各類常規思維基礎上的。人腦在外界信息激勵下，將各種信息重新綜合集成，產生新的結果的思維活動過程就是創新思維。機械機械零部件設計的過程是創新的過程。設計者應打破常規思維的慣例，追求新的功能原理、新方案、新結構、新造型、新材料、新工藝等，在求異和突破中體現創新。
2 科學的進行機械零部件設計
2.1 把握機械零部件設計的主要內容
機械零部件設計是機械設計的重要組成部分，機械運動方案中的機構和構件只有通過零部件設計才能得到用于加工的零部件工作圖和部件裝配圖，同時它也是機械總體設計的基礎。機械零部件設計的主要內容包括：根據運動方案設計和總體設計的要求，明確零部件的工作要求、性能、參數等，選擇零部件的結構構形、材料、精度等，進行失效分析和工作能力計算，畫出零部件圖和部件裝配圖。機械產品整機應滿足的要求是由零部件設計所決定的，機械零部件設計應滿足的要求為：在工作能力上要求具體有強度、剛度、壽命、耐磨性、耐熱性、振動穩定性及精度等；在工藝性上要求加工、裝配具有良好的工藝性及維修方便；在經濟性上的要求主要指生產成本要低。此外，還要滿足噪聲控制、防腐性能、不污染環境等環境保護要求和安全要求等。這些要求往往互相牽制，需全面綜合考慮。
2.2 嚴格計算機械零部件的失效形式
機械零部件由于各種原因不能正常工作而失效，其失效形式很多，主要有斷裂、表面壓碎、表面點蝕、塑性變形、過度彈性變形、共振、過熱及過度磨損等。為了保證零部件能正常工作，在設計零部件時應首先進行零部件的失效分析，預估失效的可能性，采取相應措施，其中包括理論計算，計算所依據的條件稱為計算準則，常用的計算準則有：一是強度準則。強度是機械零部件抵抗斷裂、表面疲勞破壞或過大塑性變形等失效的能力。強度要求是保證機械零部件能正常工作的基本要求。二是剛度準則。剛度是指零部件在載荷的作用下，抵抗彈性變形的能力。剛度準則要求零部件在載荷作用下的彈性變形在許用的極限值之內。三是振動穩定性準則。對于高速運動或剛度較小的機械，在工作時應避免發生共振。振動穩定性準則要求所設計的零部件的固有頻率與其工作時所受激振源的頻率錯開。四是耐熱性準則。機械零部件在高溫工作條件下，由于過度受熱，會引起油失效、氧化、膠合、熱變形、硬度降低等問題，使零部件失效或機械精度降低。因此，為了保證零部件在高溫下正常工作，應合理設計其結構及合理選擇材料，必要時須采用水冷或氣冷等降溫措施。五是耐磨性準則。耐磨性是指相互接觸并運動零部件的工作表面抵抗磨損的能力。當零部件過度磨損后，將改變其結構形狀和尺寸，削弱其強度，降低機械精度和效率，以致零部件失效報廢。因此，機械設計時應采取措施，力求提高零部件的耐磨性。
2.3 正確選擇機械零部件表面粗糙度
表面粗糙度是反映零部件表面微觀幾何形狀誤差的一個重要技術指標，是檢驗零部件表面質量的主要依據；它選擇的合理與否，直接關系到產品的質量、使用壽命和生產成本。機械零部件表面粗糙度的選擇方法有3種，即計算法、試驗法和類比法。在機械零部件設計工作中，應用普通的是類比法，此法簡便、迅速、有效。應用類比法需要有充足的參考資料，現有的各種機械設計手冊中都提供了較全面的資料和文獻。最常用的是與公差等級相適應的表面粗糙度。在通常情況下，機械零部件尺寸公差要求越小，機械零部件的表面粗糙度值也越小，但是它們之間又不存在固定的函數關系。
2.4 全面優化機械零部件設計方法
要充分運用機械學理論和方法，包括機構學、機械動力學、摩擦學、機械結構強度學、傳動機械學等及計算機輔助分析的不斷發展，對設計的關鍵技術問題能作出很好的處理，一系列新型的設計準則和方法正在形成。計算機輔助設計（CAD）是把計算機技術引入設計過程，利用計算機完成選型、計算、繪圖及其他作業的現代設計方法。CAD技術促成機械零部件設計發生巨大的變化，并成為現代機械設計的重要組成部分。論文參考網。目前，CAD技術向更深更廣的方向發展，主要表現為以下基于專家系統的智能CAD；CAD系統集成化，CAD與CAM（計算機輔助制造）的集成系統（CAD/CAM）；動態三維造型技術；基于并行工程，面向制造的設計技術（DFM）；分布式網絡CAD系統。
參考文獻
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