机械原理范文10篇

机械原理范文篇1

关键词：工程教育专业认证；课程设计；陶瓷机械；教学改革

工程教育专业认证是针对高等学校工科专业实施的专门性认证，也是实现工程教育和工程师资格国际互认的重要基础[1]。高等教育质量问题成为社会关注重点，为进一步提高工科专业教学质量，对标国际标准，教育部于2006年启动了工程教育专业认证试点工作，2013年，中国成为《华盛顿协议》预备会员，2016年正式加入国际工程教育组织[2]。“机械原理与机械设计课程设计”是机械类专业培养学生综合机械设计能力和创新能力的重要实践教学环节[3]。课程主要任务为简单结构运动分析，简单的机械设计，旨在引导学生整合机械原理和机械设计的所学知识：机构运动简图、基本零部件设计校核、传动方案设计等，以期培养学生工科思维。如何对“机械原理”和“机械设计”课程设计教学进行改革，以适应新时代工程教育认证的新要求，是摆在各工科院校面前的一大挑战。

1对“机械原理”和“机械设计”课程设计现状的分析

“机械原理”和“机械设计”作为机械专业学科非常重要的专业基础课程，其课程设计大纲明确了常用机械零部件、机械传动系统、联系实际设计过程、正确的设计思想、分析和解决问题能力等要求指标。但传统的课程设计难以满足新时代工程教育专业认证标准。本校目前仍存在以下问题：①机械课程设计的选题较为单一。“机械原理”课程设计只是对典型机构、四杆机构或凸轮机构运动分析。“机械设计”课程设计一直以来都是以二级圆柱齿轮减速器作为设计题目。题目传统单一，学生抄袭现象严重，不求甚解风气较重。与工程教育专业认证标准的符合学校定位、适应经济发展需要的培养目标尚有差距。机械作为一门工科，理应与实际接轨，应与生产实践相结合，与社会发展需要契合，充分体现出各地区高校的机械专业特色。②机械课程设计的相关性不足。虽然机械原理中的执行机构和机械设计中的零部件设计都得到了训练，但学生学完机械基础系列课程后，缺乏对整体机械的认识，“机械原理”课程设计着重于运动分析，“机械设计”课程设计着重于机构零部件性能参数，二者甚至不在同一机构中，两门课程没有建立必要的对接点，使学生没有形成一个有机的整体系统工程的认识以及掌握机器设计的完整过程。

2课程设计改革探索

[4]景德镇陶瓷大学于2019年全面启动工程教育专业认证工作，“机械原理”和“机械设计”课程设计正是培养机械电子工程学院学生创新及实践能力的关键教学环节之一。对照工程教育专业认证标准，考虑将“机械原理”和“机械设计”课程设计在选题和内容上加以融合，实行统一题目，并且结合立足于本校特色的陶瓷机械，以期满足工程教育专业认证标准的培养目标、课程体系、毕业要求等要求。对照标准，在教学内容、教学目标和组织实施上提升对机械课程设计的改革。2.1教学内容的改革。对照工程教育专业认证标准的培养目标标准：突出学校特色、学校课程特色。根据本校培养方案和要求指标，教研组对课程设计大纲进行探讨，将课程设计的选题立足于极具本校的陶瓷机械特色。从实际陶瓷机械中提炼难度适中又符合机构运动和传动教学重点来自陶瓷生产中实际的设计题目，如颚式破碎机、高压注浆机、厢式压滤机、真空练泥机等。并且带学生进入现场参观陶瓷生产过程，讲解陶瓷机械的内部结构和动作。例如讲解颚式破碎机连杆机构的粉碎黏土材料过程，辊压机的电机到辊轴上的传动过程，在学习专业知识的同时还与实际结合、与陶瓷特色相融合。另一方面，结合教师的科研项目拟定合适的课程设计题目，允许并鼓励学生根据经验和兴趣自己拟定课程设计选题。2.2教学目标的改革。工程教育专业认证标准的课程体系标准为工程类专业课程要体现整体系统设计和实现能力的培养。本课题课程设计的选题需具有综合性，全面培养学生的机械设计能力，所选的设计题目所需的机构应覆盖“机械原理”课程中所学的主要机构和“机械设计”重点讲授的带传动系统。在工程教育专业认证理念指导下，将“机械原理”课程设计和“机械设计”课程设计结合起来，统一题目，完成设计的全过程训练。使学生将“机械原理”和“机械设计”的课程设计为相同机构的不同题目，例如高压注浆机机构及传动装置设计、厢式压滤机机构设计及传动装置设计、真空练泥机机构设计及传动装置设计、颚式破碎机机构及传动装置设计，如图1所示。内容之间逐步递进，深入完成课程设计，并且题目贯穿两个课程，由浅而深引导学生自主思考，完成综合性的课程设计。2.3组织实施的改革。工程教育专业认证标准的工程能力和工程要求标准：能否解决简单的实际工程问题，能否就复杂工程问题和同行、其他专业人士及社会公众有效沟通。考核的标准重点分别放置在如下方面：①学生的工程实践性。学生查阅资料的能力、观察分析问题的能力和设计计算的能力，学生对设计课题的理解程度，传动方案和执行机构是否可行。特别关注受力分析、材料选择、工作能力计算、主要参数及尺寸确定、结构设计、设计资料和标准的运用等。鼓励利用计算机二维CAD或者等三维软件进行课程设计。培养学生的创新精神，应对未来工程挑战。②学生撰写报告、文稿设计和发言表达能力，答辩时学生的语言表达能力和对问题的论述能力。并全面分析所设计的机构的优缺点。剖析整个设计计算过程，对设计资料和标准的运用情况的表述，提出今后在设计中应注意的问题，并设想出改进方案。通过这个综合课程设计掌握机械设计的方法和步骤，培养学生发现和分析、解决工程实际问题的能力。

3课程设计具体实施

工程教育专业认证标准提倡的是“做中学”的教学模式和“以工程为导向”的教学方法，以期培养学生的工程设计能力与实践操作能力，有效地提高教学效果。以“化整为零”的教学方式进行课程设计改革，结束“机械原理”和“机械设计”课程学习后再将相关课程设计的集中式设计模式，变为先分散再集中的设计模式，使课程设计所进行的理论设计计算与结构分析设计与理论教学同步进行。具体措施如下。在开始学习“机械原理”课程时，介绍“机械原理”和“机械设计”课程设计的相关内容和设计要求，让学生按自愿组合的方式组成研究学习小组，一般为3～5人，并要求学生优先选择从陶瓷机械中广泛搜集的合适的综合性课程设计题目。在“机械原理”课程教学结束后，进入综合设计的第一阶段，时间为1周。此阶段包含两方面的内容：方案设计，典型机构的分析与综合。方案设计阶段以小组为单位，组织学生参观讨论，在分析机器的结构、传动方式、工作原理以及各部件的功能顺序的基础上，绘制机器运动循环图，确定最佳设计方案；机构的分析与综合阶段主要是从设计方案中选取最具代表性的机构，进行机构的尺寸综合、机构运动分析和力分析，并初步确定其传动方案，编写机构设计说明书，准备第一阶段答辩。“机械设计”课程教学结束后，进入综合课程设计的第二阶段——机械设计课程设计部分，时间为3周。针对第一阶段确定的最佳设计方案中的执行机构及其传动方案，在理论教学中，以课外作业形式要求学生完成挠性传动、齿轮传动、键、轴、轴承等零件的设计计算和选用；在“机械设计”课程教学结束后的集中设计阶段，学生利用所学的零件设计的相关知识，评价在第一阶段初定的传动方案的合理性，并加以优化改进。传动方案确定后，进行传动装置的设计计算、零件的结构设计和强度校核，然后绘制装配图和零件图，编写此阶段的设计说明书，准备第二阶段答辩。明确有目的性的考核。增大课程设计在总分中的比例，以还原工科课程实际工作时的能力要求。考核的标准重点放置在学生的实践性和创新性上，主要考察学生观察分析能力和机械设计计算能力。其中课程期末考试占40%，课程设计占40%，平时成绩占20%。鼓励学生学习并且利用CAD完成课程设计，或者用ADAMS、UG等三维软件进行三维建模或仿真设计，对做出正确仿真的学生给与一定加分。全面准确地反映学生学习能力，刻意地引导学生解决可提升实际运用能力的问题[5]。

4结束语

传统机械课程设计已然无法满足新时期的工程要求，对机械设计及其自动化专业学生的课程设计进行改革迫在眉睫。工程教育专业认证作为推进工程教育改革的主要手段，是增强工程教育人才培养对产业发展的重要保障，是促进工程教育的竞争力的关键因素。实现工程教育标准对学生能力的要求，在学习中走向实践，在实践中把知识反馈给社会，还需不断探索。

参考文献：

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［4］司慧.改革机械原理和设计课程设计的探索与实践［J］.太原理工大学学报（社会科学版），2008（Suppl1）：39-41.

机械原理范文篇2

【关键词】机械原理与机械设计；实验教学改革；成效分析

随着现代职业技术的快速发展和社会、行业对技术技能型人才的需求不断提升，机械原理与机械设计课程的实验教学改革面临着诸多挑战。课程涉及的实验设备、教学内容、评量方式以及学生积极性都对教学效果有着显著的影响，如何全面提升教学效果、调动学生积极性，是机械原理与机械设计课程的实验教学改革致力于解决的主要问题。

1课程改革背景

1.1实验教学概况。教研室遵循人才培养方案要求，在机械制造与自动化、机械设计与制造两个专业中开设机械原理与机械设计课程，共计48学时教学外加36学时（两周）课程设计，课程涵盖的实验主要包括以下三类：1.1.1演示类实验。包含机构运动演示和机构运动简图测绘，前者目的是使学生了解构件间运动关系及主动件、从动件概念，并深化机构及其组成概念；后者主要要求学生掌握比例尺运用、视图选取、运动副符号及自由度计算等方面。1.1.2验证类实验。包括齿轮范成原理实验和齿轮参数测绘实验，前者要求学生使用范成仪绘制正、负变位齿轮和标准齿轮，通过观察、分析和比较，了解标准齿轮与变位齿轮的区别；后者要求学生使用游标卡尺测量奇、偶数齿轮基本参数，了解齿数、模数、分度圆、齿顶圆、齿根圆、齿距等参数和尺寸计算基本知识。1.1.3减速机拆装试验。该实验为演示性试验，10-20人一组，部分同学拆装，部分同学观看，主要了解减速机的结构、轴上零件的装配关系、窥视孔、放油塞、油标尺、放气孔、及吊钩等附件的位置、尺寸大小等，为减速机设计奠定基础。1.2教学改革前存在问题。1.2.1部分实验设备老化，无法满足实验要求。由于实验室搬迁和设备自身老化，部分实验设备准确性、稳定性和可靠性不足，此前开设的相当一部分演示与测绘实验已无法开出，教学效果受到了较大影响。课程相关实验在一段时间里主要是减速机拆装实验，但由于设备有限，分组时每组学生较多，限制了学生实践能力的提高。1.2.2教学方法较为模式化。多数实验教学模式较为固定，学生严格按照步骤详细、易于操作的实验指导书完成实验，教师主要指出原则性错误并负责学生安全。该模式在培养学生严谨细致、精益求精的素养方面具有积极意义，但与激发学生求知欲、树立其创新精神并最终解决实际工程问题的目标具有一定的矛盾。1.2.3个性化考核方式有待实现。目前考核内容主要包括实验完成度和按时到课情况。实验内容的设定方面未能充分反映学生的水平差异，学生完成的实验项目以及实验报告内容基本相似，而考勤情况相同的学生基本会取得相同的实验成绩。评量方式与因材施教、个性化评估的初衷存在冲突。1.2.4学生的学习重视度有限。由于上述原因，外加本课程实验为课内实验，并未单独设置考核学分，学生对实验环节的重视程度有限，直接导致日后进行课程设计和毕业设计时毫无头绪，也对学生参与各级各类机械创新设计大赛和学历提升方面产生了一定的负面影响。

2课程实验教学的改革思路

基于上述问题，在学校和分院的支持下，我们从软硬件建设、实验教学运行制度、教师素质方面推进课程的实验教学改革，力求使学生在理实一体、个人素质、团队协作和不断创新思维、创新设计方面得到切实提升。2.1整合提升软硬件建设。2.1.1整合实验教学设备，开设各类综合实验。在认知类实验中，购置现代化的机械原理演示设备和贴合行业企业应用的机械机构模型，提升学生对行业企业发展状况与趋势的认知度；引入信息化教学手段和相关软硬件资源，起到辅助教学和增强实验直观度的作用；充分利用实验室现有的小型车床、铣床、钻床等加工设备加工构件，将教学软件应用和实践动手环节充分结合。在此基础之上，开设机构创新设计、机构组合方案设计和机构运动分析及参数测量等实验，学生根据指导书搭建基本机构后，能够自主进行模组拆分、简图绘制、参数测量和误差分析等实验环节。2.1.2结合网络在线资源，开发虚拟仿真实验。引导学生在学习时利用网络平台上教师上传的理论知识、实验指导书、实验课件和实验设备资料，做好预习复习，同时引入一定数量切合实验内容的精品在线开放课程内容，丰富学习素材。同时，利用计算机虚拟仿真技术，开发虚拟实验项目，如机构运动分析及参数测量虚拟实验，机构组合方案和机构创新设计虚拟实验，V带传动与链条传动仿真实验，齿轮的加工方法及参数测量仿真实验等。将实体设备与仪器上运行的实验与信息化手段充分融合，丰富学生的学习方式与手段，提升学生的学习兴趣与学习接受度。2.2改革实验教学运行制度。2.2.1实验类别从验证型向研究创新和综合设计型转化。综合设计实验内容，从以往的验证型实验向研究创新型实验转化，例如将机构创新设计，机构组合方案设计和机构运动分析及参数测量转化为研究性实验；将齿轮范成原理与齿轮参数测绘实验转化为综合设计性实验；将减速机拆装实验纳入到减速机设计当中，引导学生结合现有减速机设备修正优化手工绘制的减速机设计图纸。转化后的实验主要采用开放方式，学生在其中通过自行设计机构、改变构件的结构尺寸、运动副形式和机架并最终调试成功，在强化基本概念、掌握机构基本组成和各种演化手段的基础上，建立机构运动简图和工程实际结构的联系，不断提升自身在实践过程中的研究创新能力。2.2.2推进科研、创新成果转化，有机结合课内外实验。推动最新的教科研成果和各类大赛优秀学生作品向教学资源转化，相比于成果内容介绍，更注重成果获取过程中值得借鉴的思维方式、创新精神和设计灵感，拓展学生在机构制作创新方面的视野，激发学习兴趣。以此结合虚拟试验和网络平台，将部分开放性实验和优秀教学资源的学习任务放在课外完成，使学生不必完全在固定的时间和地点进行实验及学习。在课程结束之前，学生能够充分利用图书馆、实验室和计算机房等设施完成各类实验任务。2.2.3机械原理与机械设计实验正式纳入课程设计考。机械原理方案的实现是机械设计的关键，通过将实验项目纳入课程设计考核提升学生对实验环节的重视。教师参考学生在运动分析、结构设计、受力分析、强度和自由度计算环节后于实验室拼装的机构，结合其运动特性重点考核学生在机构设计合理性、经济型和实用性方面的优秀程度。实验指导教师通过针对性的意见建业以及公开量化的评分标准，一方面提升学生对于自身作品的理解程度，另一方面将优秀机械设计的标准以较为直观的方式传递给学生。2.3实现理论实验教师“双师化”。实验教学由专职实验人员负责向实验员与“双师型”教师共同负责转化。机械原理与机械设计课程的实验内容除了综合性实验之外，还包含开课前由理论授课教师在机械原理实验室开展的“认知实验”，主要目的是增强学生的工程意识和对机构的感性认识；根据理论授课的进度安排，也会统一安排学生前往校内机械类相关的实验室和加工中心进行参观学习，主要目的是提升学生对先进机械设备在总体设计和操作规范方面的直观认识。上述教学过程对于教师的综合素质有着较高的要求，教师要在掌握课程理论知识的同时熟悉各类行业企业先进设备，并将其原理和相关知识深入浅出地传授给学生。这就需要更多教师“双师化”，在实验教学场所由专职实验人员和“双师型”教师共同完成教学内容，提升学生的学习兴趣与成效。

3改革取得的初步成效分析

经过课程组教师的不懈努力，在学校和学院的大力支持之下，课程的教学改革在诸多方面取得了较好的效果。实验设备和教学环境方面，通过充分发挥演示陈列室功能，全面整合新老设备，目前开出的实验项目能够充分实现实验教学目标，外加新配备的投影仪等多媒体设备，实验教学环境得到了较大改善。实验教学方法方面，新增的各类综合实验内容较为开放，教师在教学环节中主要进行方向引导、兴趣激发和工程问题情境创设等方面的工作，学生在方案设计、软件应用和设备操作方面具有较高的自主性，有利于培养学生创新精神并提高其解决实际问题的能力。相应的成绩考核方面，由于自主性高的实验过程具有众多潜在的评分细节，同时采用2-3人的小组人数，指导教师能够全面细致地评价每一名学生在实验过程中的表现情况，最终给出充分体现学生个人水平的考核成绩。最后实验室全开放制度持续推行，目前已有10名学生长期参与实验室管理工作，并结合工作经验和理论知识在职业院校技能大赛、“互联网+”大赛等项目中得到了良好的锻炼并获得各类奖励。这些成果起到了一定示范辐射作用，大部分学生的主动性和积极性随着实验室的全面开放不断改善，整体教学效果逐渐提升。

4结语

机械原理与机械设计的实验教学改革不仅需要充分认识课程的教学概况和存在问题，还需要有科学清晰的教学改革思路，将软硬件条件、实验教学运行制度和教师素质等多方面综合考虑、整体设计。但整个教学改革过程中最重要的是学校为实验教学创造了良好的教学环境，培养了学生们积极学习的良好作风；课程组教师用先进知识武装自己，不断提升自身“双师”素质；全体学生主动学习、重视创新，不断探索新知、锐意进取。

总之，教学改革任重而道远，培养高素质军工特质技术技能人才，服务地方经济发展将是我们不懈追求的目标。

参考文献

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机械原理范文篇3

关键词：机械设计;节能;分析和应用

社会不断的发展，机械设备不断的更新。机械行业的发展正处于飞速发展的时代，机械行业是现代社会中的新宠儿。但是在机械行业中也存在着很大的竞争，机械的成本，机械的质量和机械的工作能力对需求者来说都是关注的热点。能创新出新的机械的发明，能够有效的节约能源和保护环境对于机械企业来说也是非常重要的。在现代可持续发展的理念下，能的机械能够获得国家和社会的不断支持。

1机械设计节能背景和基本原理

1.1机械设计节能背景。随着我国的经济发展与高速的经济贸易交流，我国迎来了许许多多的挑战和机遇。这对我国的经济发展来说起着积极的促进作用，但同时一些国外的先进设备也流入我国，对我国的现有的一些机械行业和相关企业发展都存在着巨大挑战。这一挑战促进了我国的机械设计发展，各种新型设备不断更新，各个新技术不断的出现。促进了我国的经济发展。机械节能设计，我国从很早就提出了可持续发展战略，对于环境和资源的开采都必须要有节制的开采，要从长远的角度去看待资源问题。不能过度的开发资源，导致生态破坏。所以在这可持续发展的理念的指导下，促进了机械设计技能的发展。1.2机械节能设计的基本原理。机械节能设计是从机械的各个层面出发，对机械的组成部件和运转原理以及能量传送等进行合理的设计，以达到使用目的。机械的前期设计准备阶段时机械工程中的重要组成部分，设计对于机械来说决定了机械产品的使用原理和使用性能及外观。机械在使用中存在着巨大的能源消耗和污染排放，人们为了很好的解决这一问题保护环境减少机械排放，对机械节能设计重视了起来。机械技能设计的基本原理是对机械的工作效率，机械的运转效率，所需能量通过合理的设计进行一个整合。运用相关的先进的科技来达到节能目标。实现可持续发展理念。

2机械设计节能基本原理的应用

实现机械设计节能，是符合我国社会发展理念的需求，也是社会选择的必然发展。机械设计节能对于保护社会环境来说有着十分重要的作用。在机械设计中要想合理的减少能源的消耗，就需要对机械的动力系统进行研究，以及及时的了解社会上先进的动力技术好机械体系的动力势能。在设计中增强机械使用的效率节省能源，对机械中的机械体系的势能与动能及功率相互结合，达到优化机械的目的，实现有效的节能减排。以及达到减少机械的使用，从而起到保护环境实现可持续发展。在目前的机械应用中，机械设计节能原理被广泛的应用到生活当中的一些方面。同时这一原理的应用达到了非常好的节能效果，被人们不断的发展与制造，产生了很好的社会经济效果。2.1将机械设计节能基本原理应用到升降机械的设计中。升降机械在机械应用中是最常见的，不仅在施工工程中，在我们平时的生活中也能经常看到。升降机械的使用范围可以说是非常广的了。所以在这一方面上面应用节能基本原理对能源消耗来说是非常有帮助的。能够帮助社会减少巨大的能源消耗。升级设备是通过链条和传统设备进行工作的，由于升降设备是将物体提大很高的势能所以需要消耗很大的能源。在传统的升降设备中，对于能源的设计也没有一个统一的标准。所以要想将能源节约下来就要将机械节能设计原理合理的应用到升降设备中去。升降设备中，在升降环节的进行过程中所消耗能量是最大的，产生的功率比较高。所以在这一环节的节能设计要格外的注意节能设计，积极的采用绿色环保的先进技术应用，并对一些老旧设备，高能耗设备进行及时的更换处理。通过这种方式去降低能源消耗。所以将机械设计节能基本原理应用到升降机械的设计中能够促进升降机械的环保应用。能够有效的节约社会资源，能够保护生态环境，促进人与自然的协调发展。2.2将机械设计节能基本原理应用到机械加工设备中。机械加工设备对于人们的生产和生活都有着巨大的帮助，通过应用机械来帮助人们进行食物，产品的加工，能够有效的促进产品的生产效率，帮助产品企业的经济发展。将机械设计节能基本原理应用到机械加工设备中能够使得日夜运作的加工设备得到有效的改善，帮助企业节约能源，降低污染排放。同时避免了在加工流程中的一些能源浪费，资源消耗。

3结束语

综上所述，本文主要阐述了机械设计节能基本原理和一些生活生产中的实际应用，目的就是为了能够让机械的生产和设计的同时能够考虑对社会环境，自然生态的保护。从而达到可持续发展的社会发展理念。对于这一理念是当代人民和国家所需要的，机械设计也应当顺应这一理念去发展。将机械节能设计合理的应用在机械生产过程中，能够有效的促进社会经济的发展，实现社会和人们的共同富裕。

参考文献

[1]李征.机械设计节能基本原理的分析与应用策略[J].内燃机与配件,2017(10):130.

[2]张宇.机械设计节能基本原理的分析与应用[J].黑龙江科技信息,2017(14):60.

[3]朱萍.机械设计节能基本原理的研究[J].中国管理信息化,2017,20(01):91.

机械原理范文篇4

为进一步促进我国工程教育的深化改革，加快建设我国向工程教育强国的转变，更好地推进我国经济转型的升级，2017年，教育部提出了新工科建设[1]。建设与发展新工科成为我国由制造强国向创造强国发展的必然要求，高校培养新工科人才对当今社会新经济发展有重要战略意义。大学生是实施创新发展战略的人才储备，新工科人才的培养是当今社会对高等学校的迫切要求，也是高校义不容辞的职责[2]。

二机械原理课程地位

机械原理课程是机械类各专业必修的一门重要的技术基本课程，其知识面更宽、适用性更广、更接近工程实际，在培养新工科人才中将起到不可或缺的重要作用。本课程研究的内容主要包括机构结构分析的基本知识、机构的运动分析、机器动力学、常用机构的分析与设计和机械系统的方案设计等问题[3]。通过本课程的学习，使学生掌握各种机构中的一些共性问题，理解基本原理，并初步具有设计机械系统方案的能力。本课程的学习为学生后续专业课程的学习打好理论基础，为机械产品的创新设计打下良好基础，为机械的合理使用和革新改造打下良好基础。本课程在创新机械所需的知识结构中占有核心地位，在高层次的人才培养中具有提升学生对机械新产品的开发和创新能力的作用[4]。

三实验教学现状

机械原理实验教学是机械原理课程整个教学过程中的一个重要部分，是学生将机械的理论知识与工程实际相结合的必要手段，对培养学生的创新能力和综合素质起着关键作用[5]。但是，目前的实验教学存在一定的问题，具体表现在以下几个方面。（一）考核方式不完善。传统的机械原理实验教学一般是作为理论教学的辅助手段，大多依托于相应的理论课程。对实验教学的考核也是依托于课程成绩，没有单独的考核成绩，只是作为最终课程考核成绩的一小部分，一般占10%左右。实验考核大多以实验报告完成情况作为评分依据，很难体现出学生对知识的掌握程度。因此教师更加注重学生对课堂理论知识的掌握和理解，对实验教学的重视程度不够；学生为了应对课程考试，也仅仅是注重对理论知识的学习，对实验课程学习的重视程度也不够。这严重阻滞了学生工程实践能力的培养，对学生的培养极为不利。（二）实验教学模式滞后。传统的机械原理实验缺乏系统性，没有形成一个完整的实验教学体系[6]。实验教学的基本要求仅仅停留在学生加深对理论知识的理解以及对课堂上所学理论知识的验证，没有发挥实验教学的真正作用。在实验的开设过程中，往往以教师的讲解为主，学生很少思考，对实验的原理和仪器的测试方法处于一知半解，甚至完全不懂的状态，不主动参与实验，做实验的积极性不高，只是照本宣科的按照实验指导书的步骤和方法进行，不能充分发挥学生作为实验课堂的主体作用。这种实验的开设对学生自身的锻炼意义不大，学生只是为了完成任务，不能真正参与其中，实践动手能力差，不能满足当今社会对人才培养的要求。这些实验的开设没有体现实验课程对学生创新能力发展的价值，只是加深了对理论知识的理解。（三）实验手段简单。传统的机械原理实验中，实验手段比较简单，主要以认知性和验证性试验为主，综合设计性实验没有发挥作用[7]。例如机构结构创新设计实验，学生没有设计思路，为了应付实验，搭建的机构过于简单，而且完全按照书上已有的模型进行搭建，没有自己的思考。这种实验由于学时有限，没有获得充分的重视。但这种实验恰恰是最能锻炼学生的，培养学生如何根据所学知识解决现实生活中遇到问题的能力，能够充分发挥学生的主观作用，有理论教学不可替代的作用。

四实验教学改进措施

新工科背景下对大学生的创新设计能力提出了更高的要求，传统实验教学显然已经不能满足对人才培养的需求。针对传统实验教学中存在的不足，提出以下改进措施。（一）加强实验教学的考核。加强机械原理实验教学的考核，可以增加本实验课程在整个机械原理课程成绩中的比重；也可以单独开设机械原理实验，单独考核，单独计入学分。实验教学的考核可以根据学生出勤、实验完成度、实验创新性、实验报告等综合情况进行评分。这样学生对实验课程的重视程度也会提高，可以大大提高学生对于实验课程学习的自主性和积极性。（二）构建实验教学体系。根据机械原理教学模式的改革，结合我校机械原理实验教学现状及实验室实际情况，采用逐层递进的方式构建新的实验教学体系。1.认知性实验。这是第一阶段实验，带领学生走进机械的世界，学生可以根据机械原理陈列柜中的语音讲解以及动画演示，对课堂上所学的理论知识有一定的感性认知。2.验证性实验，包括机械运动简图的测绘，渐开线齿轮参数测量实验，齿轮范成实验，转子动平衡实验。这是第二阶段实验，此类实验的开设可以增加学生对机械原理课程中理论知识的掌握，实验学时不必过长。3.综合设计性实验，包括平面（空间）机构创意组合实验、机械系统装配训练实验、机械运转速度波动调节实验。这是第三阶段实验，此类实验的开设目的是培养学生的动手能力以及让学生掌握现代化的实验测试手段和方法，适当增加实验学时。（三）增加综合设计性实验。综合设计性实验是当前实验教学的趋势。在保留传统实验课程内容的同时，应大大增加综合设计性实验的开设比例，以此增强学生综合认识问题和解决问题的意识和能力，培养学生的设计能力和创新能力。如平面机构创意组合实验，教师可以根据实际生活中存在的一些问题，让学生们思考如何运用所学知识设计一个方案来解决这些实际问题。学生可以分小组完成也可以独立完成，运用所学的平面机构的知识，提出设计方案，画出机构运动简图，计算自由度，验证设计方案的可行性，在试验机构上进行机构的搭接训练。在搭接过程中，学生可以加深对机构组成原理的认识。同时还可以利用试验机构上配套的计算机仿真软件对搭建的机构运动参数进行测试，掌握测试方法，提高动手实践能力。在此基础上，还可以增加空间机构创意组合测试分析实验。学生在解决生活中实际问题的同时，会大大增加其自信感和成就感，激发学生的热情和兴趣，营造良好的学习氛围。这类实验的开设，能够充分调动学生学习的积极性，对学生的创新设计能力有很大的提高。（四）营造开放式实验环境。机械原理课程是大学生接触的与工程实际联系最紧密的第一门专业基础课程，其教学内容丰富且抽象，这对实验教学提出了颇为严苛的要求。学生对机械的认知完全借助于实验室。就我校目前的机械原理实验室而言，仅在开设实验课时对学生开放，而且个别实验设备出现了闲置的现状。这就要求学校对实验室的开放时间进行合理安排，每个工作日定期对实验室进行开放，这样可以保证有需求的学生能随时接触到实验设备，为学生搭建一个良好的实验环境。同时还可以提高实验设备的有效利用程度，减少实验设备的闲置时间，合理利用资源。开放性的实验环境可以增加学生的学习积极性，给予学生更多自由发挥的空间，引导鼓励学生参加机械类的学科竞赛，有利于培养学生的创新精神。

五结语

新工科对机械工业中创新型人才的渴求与日俱增。然而，传统的实验教学对学生综合能力的培养显然是不够重视的，无法达到教学大纲的要求，无法满足新工科对机械原理课程实验教学的要求。通过加强实验教学的考核，构建实验教学体系，增加综合设计性实验，营造开放性实验环境等措施，提升学生的动手能力和独立思考的能力，这对培养基础扎实，实践能力强，综合素质高，具有创新精神的创造型人才具有重要的现实意义。未来社会最重要的是人才的培养，而创新能力的培养是人才培养的重中之重。只有重视创新人才的培养，才能更好地服务未来的产业。

参考文献

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机械原理范文篇5

一、正确理解功的原理

在学习功的原理时，务必真正理解掌握其内涵和外延．功的原理：“使用任何机械时，动力对机械所做的功，一定等于机械克服阻力所做的功”，也就是说，“使用任何机械都不能省功”，这个结论叫做功的原理．它是通过杠杆、定滑轮、动滑轮三个实验，在学生感性认识基础上进行归纳得出，学生对动力对机械所做功是比较清楚的，但机械克服阻力所做功中“阻力”的理解不够探刻．为此在讲解功的原理时必需讲清以下二点：1．阻力不仅仅是指重力．为讲清这点，还应分析利用滑轮拖动水平重物，指出：用滑轮拖动水平重物时，阻力应指重物与地面摩擦力．2？引入功的原理的三例中都是理想情况，还应分析说明在实际情况中的情形，如利用动滑轮提升重物做功时，动力对机？32？械所做功实际上等于机械克脤重物的重力所做功和克服动滑轮重和绳子、轮轴等摩擦所做功．

二、利用实验完成并加深对概念的理解

在学习机械效率时，合理应用一组实验来完成机械效率的难点教学，并通过对实验结果进行的分析、对比和讨论，引出机械效率概念．再通过对实验数据的计算、分析，加深对概念的理解．同时，也掌握了机械效率的测定及计算方法，最后，引导学生对实验结论进行对比归纳，从而进一步澄清对不同物理概念认识上的模糊概念．实验1用一个动滑轮来提升重物．事先在投影片上出示图和下表，让学生实验，测出拉力和拉力移动距离，填上后分析：①我们把重物吊高到一定的高度，这是我们使用这简单机械的目的，这个目的的实现，对我们使用这种机械是有利用价值的，因而在实现这个目的过程中，克服重物的重力所做的功，对人们是有用的，所以我们把它叫——有用功（W有＝G＊．A），计算后填上．②人们利用机械做功时，作用在机械上的动力对机械做的功——叫总功？S动）计算后填上？③提出问题思考：这两个功为什么不同？总功比有用功多出的部分是什么？在学生回答基础上指出：为了实现目的（把重物提高）而使用了机械从而不得不做的额外部分的功一一叫额外功．额外功具体指什么？就是使用机械过程中，克服自身的重力、摩擦力等所做的功，这里指克服动滑轮、绳子重和克服绳子与滑轮、滑轮轴间的摩擦所做功，进一步指出％＋机械做功时，有用功占总功的比例是机械性能的一个重要标志，叫机械效率．自然引入机械效率公式7＝％／％．计算后填人．实验2用二个动滑轮和二个定滑轮组成的滑轮组辑升相同重物，测出机械效率．测出机械效率后组织学生讨论：问题1影响机械效率的因素有哪些？问题2有人说越省力的机械，其机械效率越髙，此话是否正确，为什么？根据你的实验数据进行分析？

三、引导、帮助学生进行归纳、总结

通过动手实验及对实验情况的分析、讨论，既给学生以形象鲜明的感受性认识，又通过对一些直观现象用数据的分析和比较，澄清了学生头脑中一些模糊观念，但初中学生往往缺乏归纳、总结的能力，所以，教师还应在启发学生动手实验，动脑思维、动口讨论的同时，帮助学生把问题逐步引向深入，并进行归纳、概括，使之上升成为他们的理性认识．机械效率是指有用功在总功中所占的百分比，而机械省力与否，是指使用机械时，所用动力的大小与阻力大小相比较而言，它虽然与机械效率有关，但主要的是取决于机械结构．为了加深学生的理解，可继续做以下实验．实验3将滑轮组的重物从提高0．2m改为0．1m，测出机械效率．实验4将滑轮组的重物从2N改为4N，再测出机械效率．（一）通过对实验1、2组的数据分析得出：对于不同结构的滑轮组，在提升相同的重物时机械效率一般不同，结构复杂的滑轮组一般其机械效率也较低．（二）通过对实验2、3组数据分析对比，引导学生得出，同一滑轮组，提升同一重物时，机械效率跟提升高度无关，充分说明机械效率是表示机械性能的量．（三）通过对实验2、4组数据分析对比，引导学生得出：对于同一滑轮组，使用中提升不同重物，其机械效率是不同的，提升重物多的机械效率高．因为由V＝死有／（W有＋％）＝1／（1＋Wa／Ww）可知，额外功基本一定时，做的有用功越多，机械效率就越高．

四、拓展提高，加深理解

机械原理范文篇6

机械设计节能原理又称之为平衡节能原理，平衡理念是节能设计的主要指导思想。机械节能设计应当从改进动力源、减小摩擦、功率匹配节能这三个方面入手，充分考虑机械设备在实际应用中所存在的能耗问题，尽量在设计环节就加以改善，从源头上减少能源的浪费。

1.动力源动力源通常指的是机械设备的发动机，在节能设计的过程中要求尽量的减少发动机的输入功率，同时尽可能增大其输出功率，简单的说就是提高机械设备电能与动能、势能、热能等的转化率。在实际的应用中这一设计理念体现在机械设备的启动、减速停止这两个阶段中。例如，在停止设备的动力输入之后由于惯性的因素机械设备还会运行一小会儿，通过合理的设计将这一部分动能或者势能储存起来，在机械需要发动的时候提供一部分初始动力。

2.在设计过程中减小摩擦发动机所产生的动力必须通过齿轮、动力传送柱、动力传动带等传递给机械设备需要作用的部位，在这个过程中难以避免的会产生摩擦，损失一部分动能。因此，需要在设计的过程中尽量较小各个组件之间的摩擦。例如，在“机械手”的设计环节，对于其关节处都会采用光滑的圆柱、轴承和液压柱进行连接，同时在使用的过程中还会定期的用油进行润滑。目的就是为了减少机械设备活动处的摩擦，减少动力的损失。

3.功率匹配节能，合理运用节能合理的分析不同应用环境下所需要的功率大小，有依据的设计机械设备的标准功率。例如，饮品加工传动带所需的功率就远远小于装卸工厂所用的传动带的功率。为了节约机械的购买费用还可以利用汽车发动机的原理，设置不同的档位，根据实际功率需求进行调节。

二、机械设计能源浪费的原因

1.缺乏节能设计理念传统的机械设计理念是尽可能的提高机械设备的生产能力，设计人员在设计的过程中首先考虑到的就是如何提高机械设备的载重量、运转速度等，其次便是机械设备的稳定性和可靠性，完全忽略了节能设计，甚至为了提高之前的两方面性能而使得设计能耗更高。

2.设计人员专业水平低机械设计工作都是由专门的设计人员完成的，部分设计人员的理论知识匮乏，固步自封、不愿意学习新的知识，导致与先进的新型设计方式脱节。同时，很多设计人员长期忙于设计工作，不愿意深入基层考察设备的使用情况，导致理论脱离实践，设计出的机械设备不具有可实现性。

3.技术水平无法满足设计需要受到现有技术水平的限制很多设计思想很难得到实现，即使勉强得以实现也会大大增加机械设备的制造成本。所以，处于经济效益的角度考虑，很多机械制造商并不愿意完全按照设计要求引入相应的节能技术。

三、如何做好机械设计节能

1.选用环保型材料和环保型发动机从设计环节入手，在满足设计要求时，优先选取环保型的材料，材料尽量能够做到可回收、易处理、无污染。发动机是机械设备的主要污染源之一，对减少污染物排放具有重要的意义，比如可以选用环保型水冷增压柴油机作为发动机，此发动机具有油耗低、排放低、使用寿命长等优势，条件允许的话，电控高性能长寿命节能型发动机也是不错的选择。

2.电子控制系统的精确化控制利用电子计算机和无线网组成的控制系统，实现对机械的精准控制是机械节能的又一项措施。智能化终端可以依据设定的程序对机械的运行情况实行实时监控，做出智能化判断，控制发动机的输出功率等，以达到减少消耗的最佳标准，同时，其自我检测还能及时发现、处理问题，延长机械的使用寿命。

3.做好液压系统的清洁和防渗漏工作液压系统的污浊物加快机械设备的磨损和腐蚀，液压系统渗漏直接浪费了宝贵的资源，因此，机械液压系统也是机械节能设计时要重点考虑的问题之一。比如，加装一个高效率、高精准度的过滤装置就可以过滤掉大部分掺杂物，降低杂物与机械的物理磨损。采用防渗透的新材料或改变零部件结构，如密封的销轴等防止渗漏。

4.引入新的技术机械设计节能的实现离不开技术的支持，在设计的过程中不能脱离实际的技术发展水平。但是，又不能完全禁锢设计思想，要大胆的进行创新与尝试，积极的将各种先进的新型技术应用到设计中去。例如，利用太阳能发电技术为机械设备提供动力，再外加传统的动力系统以备不时之需，特别是对于小型机械设备，具有很强的可操作性。

四、结语

机械原理范文篇7

机械设备在工作的过程中，机械工作的损失功率以及有效功率之和就是能源消耗的功率。按照机械守恒原理，我们能够推导出以下公式:NM=NSF+NCF+NR+dT/dt其中，NSF指的是其他作用力消耗的功率;NCF指的是有势力所消耗的功率;NR表示的是无用功率;dT/dt指的是系统动能的变化率;NM指的是机械输入的总功率。通过对该公式进行分析，可以得出机械设计节能基本原理如下:1．1减小机械势能的变化范围。由上述公式可知，系统势能会对有势力所消耗的功率造成一定的影响，当机械设备在工作的过程中，系统势能一定会出现变化，在变化的过程中，会有一些势能没有得到有效应用的，这就会提高机械设备的有势力消耗，从而增加机械设备的能源消耗。因此，在进行机械设计时，需要减小机械势能的变化的范围，以此来降低有势力所消耗的功率，从而设计出节能的机械设备。1．2减少机械动能。动能是机械进行工作的最关键部分，一般来说，能源消耗就是在转变成有效动能时产生的，在进行和动能有关机械的设计中，有很多影响动能的因素，比如:零件的材质和制作的精确程度、机械设备的启动和停止频率等。因此，要想使机械设备具有更好的节能减排效果，就要减少机械设备生产和工作中的制动作用力以及摩擦力，增加机械设备有效动能的转化。比如，选用新型的材料进行机械设备的生产、降低机械设备启动和停止的频率等。1．3减少无用功。机械设备在工作的过程中，会产生非常多的无用功，这些无用功会造成大量的能源消耗。比如，机械设备的工作表面和物体之间以及零件之间，都会产生一定的摩擦力，摩擦力做功会产生非常多的热量，这些热量就是无用功。另外，有些机械设备的部件会出现塑性或者弹性变形，这些变形就是由无用功引起的。因此，在进行机械设计时，需要降低机械设备的产生的无用功，从而减少机械设备的能源消耗，达到节能减排的目的［1］。

2机械设计节能基本原理的应用

2．1在升降机械方面的应用。升降机械主要是应用链条或者大压力容器移动升降设备，进行高空维修或者高空作业。在实际的工作中，升降机械需要非常大的动力能量才能将升降设备送到需要的高度。观察升降机械工作的过程可以看出，升降机械需要消耗很大的功率，从而产生非常大的无用功，亟需采取相应的节能措施。因此，需要根据机械设计节能，再结合电梯的设计原理进行升降机械的设计和优化，以此来降低升降机械的能源浪费以及能源消耗。比如，当升降机械与曳引驱动机构保持一致的速度进行同等质量货物的提升时，曳引驱动机构可以有效维持升降机械的平衡，降低提升货物过程中造成的能源损耗，确保升降机械的系统势能维持常量或者在最小的范围内变化。2．2在机械加工设备方面的应用。机械加工设备在生活中的应用非常广泛，机械加工设备在工作时消耗的能源也非常多，因此，机械加工设备也要采取一定的节能措施。比如，牛头刨床，这种机械加工设备是依靠一个质量比较大的主轴来进行操作的，这个主轴可以确保设备的稳定运行，要想节约该设备的能耗，就要降低设备的输入功率，应用机械设计节能的基本原理，在该设备的基础上增加一个惯量比较大的飞轮，以此来降低设备主轴的速度变化，从而提升机械加工设备的功率，节约能耗。另外，在进行桌椅、衣橱或者电脑等生活设备的加工时，可以采用电脑机械化来进行加工生产，减少冲压以及焊接等设备的应用，以此来降低机械加工设备生产时造成的资源浪费。2．3在大型压路机上的应用。大型压路机是由三边弧形的前冲击轮以及后冲击轮所组成的，冲击轮的势能是按照周期函数来呈现的，具有很大的变化空间以及变化范围。因此，根据机械设计节能的基本原理可知，要想使大型压路机节能，就要缩小大型压路机系统势能的变化范围，当大型压路机前冲击轮以及后冲击轮的势能出相位达到一定的条件时，系统势能就会在最小的范围内变化。另外，还可以将重心最低时候的冲击轮势能变化减小到最小的区间内，这个区间越小，大型压路机的节能效果就越好［2］。

3结语

综上所述，机械设备的设计中亟需进行节能设计。分析可得，通过对机械设计节能基本原理的分析与应用可知，机械制造企业要将节能基本原理作为依据，通过改变机械势能、动能以及无用功的方式进行节能设计，降低机械生产和工作中的能耗，真正实现节能减排，提高机械制造企业的经济效益和社会效益，从而提高机械制造业的发展。希望本文的研究可以帮助机械制造企业意识到节能的重要性。

参考文献:

［1］王玉莲．机械设计中节能设计的基本原理与方法［J］．技术与市场，2016，23(07):206．

机械原理范文篇8

随着社会经济的快速发展，对于能源的利用和消耗逐渐增大，导致环境恶化问题日益严重，对于自然生态和人们日常生活的影响越来越严重。由于中国在改革开放初期一直注重工业化的发展，没有对环境问题给予相当程度的重视，造成环境问题被破坏的现象越来越严重。因此，需要关注环境问题的发展和保护。

1.1机械设计节能的背景

我国在1972年就提出了“可持续发展”的战略，注重经济增长处于长期发展的模式中，但是由于这一时期，我国还没有开始改革开放，经济发展和社会效益比较落后，工业化发展比较落后，国家的生态环境还比较好，但是在1978年，改革开放之后，国家在初期一直大力发展重工业，为了提高经济效益的发展，对我国的资源和能源进行过度开采，导致我国的环境破坏现象越来越严重。因此，我国在2003年提出“科学发展观”的政策，促进人与自然和谐发展，合理有效的保护生态环境，增强生态资源和能源的使用效率，减少工业废水和污染物的排放，是我国发展的当务之急。机器设备的能源消耗和尾气排放是我国环境污染和破坏的重要原因之一，为了对环境进行合理有效的保护和治理，就需要开展节能减排促使，进行机械设计节能的开展，对环境进行有效的治理，提高经济效益。

1.2机械设计节能的基本原理

机械设计是按照使用要求对机械的工作原理、组成部分、运行模式、能量传送、各部件的形态等进行规划、分析、研究和计算，以及将其从理论的规划转变为实际制作基础的工作流程。机械设计是机械工程主要的构成成分，也是决定机械效能的重要因素。为了减少机械类机器对环境的污染和破坏，就需要开展机械设计节能，其基本原理为：对实际机械体系的效能、动力能量、运行的使用效力以及机械体系的耗能速率等进行整合，然后运用相关的数学函数进行分析计算，通过一系列的设计计算和合理分析最终有效归纳合成，形成机械设计节能的工作原理，减少能源的消耗，促进可持续发展政策的进行。

2机械设计节能基本原理的应用

开展机械设计节能，对于环境保护而言，有非常重要的作用。在机械设计节能中，为了减少能源的浪费，就需要对动力效能进行深入研究，包括：机械体系的动力势能、机械运行时效以及运行速率等进行调整，增强机械使用的时效性和有效性，在一定程度上降低机械使用能源的功率，优化机械体系动力势能的变化速率和实际机械运行功率相结合，为了实现有效的节能减排，将机械体系中的动力势能用多个周期函数进行表示，合理计算动能的结合，从而提高机械的使用效率，以及降低机械的能源消耗，从而起到保护环境的目的。由于机械设计节能基本原理，能够有效的减少能源的消耗，因此，机械设计节能基本原理被广泛的应用在实际生活和发展中，由于机械设计节能的基本原理是利用质点系动能定理所研究出来的，质点系动能定理即在静止参考系中，系统由多个质点组成，对每一质点用动能定理，然后求和后得到质点组动能定理，，即质点组动能的变化等于质点组受的外力和内力做功之和（动能定理），也被称为系统动能定理。因此机械设计节能的实用性和有效性也非常明显。

2.1将机械设计节能原理应用在升降机械的设计中

升降机械是利用也太压力容器或者链条促使升降设备进行移动，主要进行高空作业或者高空维修。由于升降设备主要是进行高空作业，就需要很大的动力能量才能将设备送至一定的高度，进行实际施工作，因此，升降机械的能源消耗量是比较大的，就需要对其进行改进。从升降机械实际工作的流程中，可以发现其在升降这一环节中消耗的能源比较大，产生的功率比较高，由此，将机械设计节能的工作原理应用在升降机械设计中，依据电梯的设计标准进行合理的机构优化和设计，降低升降机械的耗能量，升降物品的质量。将机械设计节能基本原理应用在升降机械设计中，能够有效地降低升降过程中的能源消耗和浪费。

2.2将机械设计节能基本原理应用在机械加工设备的设计中

机械加工是指一种机械设备对需要加工对象实现外观形状或者实际效能方面改变的流程，在实际生活中，很多的日常设备都是经过机械加工形成的，比如：衣柜、电脑桌等。由于现在生产经营讲究效率和质量，一直采用电脑自动机械化进行生产，因此，在进行机械加工设备中，就避免不了使用冲压、焊接等机器，就利用焊接工具而言，对加工对象进行加工按照图纸改造时，需要电力给予支持，势必会在整个加工流程中，浪费一定的能源。

3结束语

机械原理范文篇9

机械原理课程设计的内容主要分为两个阶段:第一阶段为机械系统的运动方案设计，要求学生通过对常用机构的组合或创新设计，实现简单机械系统的功能需求;第二阶段为机构尺度综合，以及对机械系统中指定机构进行运动分析和动态静力分析。目前在机械原理课程设计的教学过程中主要存在问题:

(1)设计题目类型单一，实践过程枯燥。设计任务主要以典型加工设备为对象，拟定机械传动方案，对其主传动机构进行运动分析和动态静力分析，并在此基础上通过限定执行构件的速度波动以确定飞轮的转动惯量，最后设计其中的齿轮机构或凸轮机构。这样的设计题目单一且缺乏新颖性，与学生的实际生活脱节。设计过程的枯燥使得学生无法正确认识课程设计的重要性，设计兴趣不强，参与积极性不高，难以达到实践目的。另外，由于设计题目比较成熟，与之配套的设计手册和指导书等资料较多，其设计思路和模式比较程式化，因而学生不需太多思考，仅仅只是按照指导书的要求翻书查表，按部就班地进行模仿设计，这样的题目不利于学生创新思维和工程实践能力的培养和训练。

(2)设计方法陈旧，实践重点偏移。目前，在机构运动尺寸确定、机构运动分析及力分析等基本知识和基本技能的训练中，学生主要采用图解法或解析法。图解法概念清晰，形象直观，便于学生理解与分析，但设计精度差，效率低，当学生需要分析多个瞬时的运动情况时，需要花费大量时间作图，工作量大。解析法能获得精确的计算结果，学生通过模型建立和程序设计可以分析任意点位置的运动情况。解析法的求解过程要求学生具备较好的数学功底和编程设计能力，但实践证明多数学生欠缺独立完成编程求解的能力，他们不得不把大部分精力放在程序实现上，这样机械原理课程设计就演变成了计算机语言的训练］，偏离了机构综合设计与分析的实践目的。同时，繁琐的程序编写，也会影响学生创新设计的积极性。

(3)设计时间紧张，实践内容缩水。学校目前将机械原理课程设计和机械设计课程设计整合为3周的“机械综合课程设计Ⅰ、Ⅱ”。由于从内容上设置为同一机械系统的不同阶段性设计，因而从时间上两者并没有严格区分开。统计表明历届学生完成机械原理课程设计所需的时间约为1－1．5周，相对而言学时紧张。为了追赶进度，学生避重就轻甚至是掩盖问题。比如在机械系统运动方案设计阶段，学生普遍采用仿型设计和改型设计的方法，照搬相近的设计案例，或是仅改变某些结构和尺寸，更有甚者忽略创新构思的环节设计直接进入常规设计，整个设计过程中，机械系统的方案设计和机构的选型设计等相关内容体现不足乃至缺失，无法锻炼学生的系统设计能力和创新设计能力。

2机械原理课程设计的教学改革与实践

教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员机械原理课指组2009年制定了《关于深化机械原理课程实践教学改革的建议》，明确提出了新形势下机械原理课程设计教学改革应关注的重点问题。近年来，学校针对相关内容也开展了一系列的改革，主要集中在设计内容、设计方法及组织管理等方面。

2．1设计内容强调“理实一体”，避免纸上谈兵

考虑到实践教学环节是对前期所学知识综合应用的阶段性检查，机械原理课程设计的内容应尽量包含各种运动形式和传动机构的基本技能训练，同时为了提高学生应用所学知识解决实际问题的能力，在题目的选择上强调了“理实一体”的原则。结合专业方向，突出特色，如包装工程专业选用石蜡叠摞包装机构设计，机制方向选用冲床和插床的传动机构设计，机设方向选用往复式物料运输机构设计，模具方向选用造型机翻箱机构设计等。这样将题目与专业有机结合起来，使设计过程充满现实感，可以有效激发学生设计兴趣，端正其设计态度;借鉴学科竞赛主题，推动学赛融合，学科竞赛的特点在于规定竞赛主题的前提下为学生提供更大的创作空间，更符合工程设计的实际情况。因而在题目选择时，也借鉴了学科竞赛中有关无碳小车、家居机械、环保机械以及康复机械等方面的设计主题，一方面能让更多的学生了解和参与到学科竞赛中，加强其在自主设计方面的锻炼，激发其创造力，另一方面也能发掘和培育优秀的学生和作品，为后续的学科竞赛做准备;贴近实际生产生活，倡导学生自主选题，鼓励学生个人或小组结合学习和生活中遇到的问题，自主拟定课程设计题目，通过发现问题、分析问题和解决问题这一较为系统的实践过程，全面培养学生主动实践能力。

2．2围绕机械系统的运动方案设计和机构综合，注重“虚实结合”的设计方法

对机械类学生而言，当通过机械原理学习了常用机械的工作原理、组成原理和设计原理后，为满足工程实际需要或功能需求，首先面临的是如何构想出一些新的机械系统，或是如何对熟知机构构造出新的集成。因此，机械原理课程设计应注重机械系统的运动方案设计和机构综合，再辅以对主体机构的运动分析和动态静力分析。但是由于设计方法和学时等问题，现有课程设计过程中对运动方案进行优化比较以及对运动学和动力学的变参数分析存在诸多局限性，因而将CAD/CAE技术引入课程设计中，通过“虚实结合”的方式提升学生运动方案设计能力，加强其对机构的分析和综合训练。当经过初步分析拟定传动方案后，要求学生利用UG、Pro/e等软件对传动机构进行三维建模，并借助ADAMS等仿真软件对主体机构进行运动或力分析，学生通过对理论分析结果和仿真分析结果进行比较，检验其传动方案的合理性。接下来学生可以利用实验平台，自己动手对主体机构进行实际搭接并测试主要运动参数，通过分析实际测试结果进一步证明传动方案的正确性，从而辅助机构设计。通过这样的实践过程，学生可以直观地体会设计的各个环节，而CAD/CAE技术的应用也让学生可以及时发现设计过程中的错误和问题，使其可以将更多地精力投入到改良设计和创新设计中去，更有利于学生设计能力和创新能力的培养。

2．3加强课程设计的组织和过程管理，强调互助学习和团队协作

为了克服学时短、任务重的矛盾，在理论课程开始阶段，就将课程设计任务书在课程网站上，使学生有充分时间熟悉设计题目，思考设计内容。同时在授课过程中，将设计内容与知识点讲解结合起来，既用实例引导加强了学生对基础知识的学习，又能让学生提前开展方案的构思。考虑到学生学习能力存在差异，在设计过程中不能一味强调独立完成，应引导学生互助学习，强调团队合作。要求学生以小组的形式选定设计题目，然后根据学生的学习能力和兴趣特点将设计内容任务化。在设计过程中，指导老师把控该小组的总体任务框架，负责解决团队所遇到的共性问题，具体任务则由学生通过交流讨论，利用合作与他人共同完成。而设计结束时，小组须采取答辩的形式来汇报其设计成果，老师则通过面对面的问答来检验学生的设计能力，了解学生对课程设计中相关问题的掌握程度。最后在成绩评定环节，老师根据小组的任务难度、设计结果和水平给定该团队成绩范围，然后各小组根据组员的工作量大小、团队参与程度等进行自评，两者相结合客观地评定每个学生的课程设计成绩。

3结论

机械原理范文篇10

关键词:机械设备;设计理念;节能环保

现阶段，节能已经成为了所有行业的发展目标，作为我国的重点行业，机械制造业在机械设计的过程中，也必须要遵循这样的设计理念，通过设计理念的优化，减少各种机械设备在使用过程中对能源的消耗，这样的机械设计方式，充分迎合了我国当前的节能理念，同时，也可以缓解现阶段的能源压力。下文对此进行简要的阐述。

1机械设计节能技术的原理

地球上任何机械运动都要遵循牛顿的力学定律，机械设计的节能原理，就是以能量守恒为理论基础，通过能量的高效运用，实现机械设备的节能设计。在机械运动的过程中，各种能量之间可以实现互相转化。在机械设备运行的过程中，势能与动能之间往往不能实现完全转化，势能在向动能转化的过程中，会产生一定的变动，这样就造成了能量的损耗，从而产生能源的过量消耗。而机械节能设计，就是对机械设备运行过程中产生的势能波动进行控制，使势能处于合理的范围之内，提升势能与动能之间的转化率，从而达到节能的设计效果;在机械设备的运行过程中，动能是保证设备运行的主要能量，机械设备的结构复杂，许多因素都会对设备的动能造成影响，产生了能量的消耗。为了减少这种现象的发生，在机械设计的过程中，着重减小设备构件之间的摩擦力，降低机械设备运行过程中能量的损耗，通过这样的方式，来实现机械设备的节能设计。在实际的设计过程中，可以从以下几个方面入手，减少设备对能源的需求，首先，对设备的各种配件进行检查，保证配件之间运行的默契程度，保证配件的精确度与设计精度充分吻合，减少运行问题的发生;其次，要在配件的材料上下功夫，选择性能优良的材料来制作各种构件;最后，要对机械设备的启停程序进行优化，通过上述方式，可以实现机械设备对能源的消耗，达到预期的设计目标。

2机械设计节能原理的运用

机械节能设计对于社会和行业发展都有非常重要的意义，是机械制造行业进步的必然趋势。通过这种先进设计理念的导入，可以有效减少能源的消耗，缓解我国当前的能源压力。在机械设备的运行过程中，由于设备种类的不同，其中的结构和运行方式都有很大的差异，各种能量之间的转换也存在不同。在实际的机械设计过程中，要充分地把节能理念带入其中，实现各种能量之间的高效转化，减少设备运行过程中能源的损耗。2．1机械设计节能原理在升降机械设备中的应用。升降设备是机械设备中的重要组成部分，这种设备主要是负责垂直运输的，升降设备的运行模式主要包括压力传导方式和链条动力传导方式。由于升降设备运行轨迹的特殊性，需要大量的动力，才能驱动设备运行到指定的高度，实现垂直运输作业。升降机械在运行中，主要是把能量转化为重力势能，这样的转化方式，会消耗大量的能源，在对其进行设计的时候，可以对链条等动力传输装置进行优化设计，提升能量之间的转换率，达到节能的目的。2．2机械加工设备设计中应用节能原理。机械加工就是把机械设备由图纸上的方案，转化为真正的设备。这也是机械制造业的核心工序，所有的机械设备都要通过这项工序才能形成具体的实物。在机械加工设备设计的过程中，要充分融入节能的设计理念，要对机械加工设备的节能系统进行优化，通过这样的方式，达到节能的目的。2．3调节功率匹配节能。在机械设计的过程中，要充分考虑机械设备在不同的环境中对能源消耗的差异性，合理制定设备的运行功率，通过设备功率的优化，发挥出节能理念的重要作用，减少对能源的消耗，保证机械设备的运行功率与实际的需求功率相一致，例如出现小马拉大车或者功率输出过大等情况，都会造成能源的浪费。在实际的设计环节，设计人员要对设备的用途和设备在使用时承受的荷载进行精准的分析，合理地对设备的输出功率进行调节，保证设备的输出功率与实际的需求功率相匹配，通过这样的方式，来达到节能的目的。

综上所述，节能是我国当前社会的主要基调，所有的行业在生产过程中，都必须要遵循节能的理念，减少对能源的消耗。在机械设计的过程中，也必须要把节能理念带入其中，通过设备结构的优化和功率的调整，实现机械设备的高效运转，提升设备运行中各种能量之间的转换率，减少对能源的消耗，达到预期的设计目标。利用节能理念，推动我国机械制造行业的进步。

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