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機械結構設計基礎知識范文1
從上個世紀60年代起，我國的工業與軍用電子裝備開始從仿制走向自行研制，經歷了40多年的發展歷程，積累了豐富的經驗，目前已在電子裝備的設計與制造上走向世界的先進水平，與此同時也深刻認識到結構與工藝對電子裝備的性能有著重要的影響，電子裝備中電氣設計、結構設計及制造工藝是密不可分的，并趨向融為一體設計。電子機械是研究電子與信息系統中的機械與結構問題的一門機電光相結合的邊緣學科，它通過研究機械、電磁、熱之間的耦合關系，把電子設備的原理設計轉化為機械和結構的設計，提高其在機械、電磁、熱環境中的可靠性，以保證其電氣性能指標。與一般機械專業相比，電子機械的研究有其自身的特點：在目的上，電子機械在于捉高電子裝備系統的電氣性能，而常規機械則是為了提高其機械性能。在實現手段上，前者主要通過改變、優選機械結構參數與工藝來實現，而后者則主要通過電子信息、光電子信息來實現。在機電一體化的載體方面，前者是電子系統，后者為機械結構系統。從對系統的重要程度看，機電一體化對電子裝備而言不但重要而且是其生命之所在?，F代國防武器裝備對軍用電子裝備提出了越來越高的要求，突出表現為高頻段、高增益，快響應、高指向精度，高密度、小型化。為適應上述發展趨勢和要求，在電子信息行業，亟須培養具備電子機械專門知識，從事電子機械的工程應用型人才和研究人才。
二、電子機械人才知識結構體系和課程結構體系
如何有效地培養出適應電子信息領域需求的高層次電子機械人才，或者說，如何科學合理地建立起電子機械人才培養模式和課程結構體系，是我們從創辦這一專業開始就一直探討的問題。一個真正合格的電子機械人才必須把機械知識和電子技術、計算機技術以及信息技術等知識有機地融合在一起，全面、綜合地設計電子設備。在制定教學計劃和建立課程體系時，從構建學生知識結構的角度，按模塊化分課程體系更容易建立知識結構與課程體系的對應關系。將電子機械方向人才培養的知識結構，劃分為基礎知識模塊、專業基礎知識模塊和專知識模塊。基礎知識模塊分為工程基礎知識、機械基礎知識、電子及信息基礎知識、機電控制基礎知識和工程測量基礎知識5個子模塊，重點是保證學生具有扎實的數理基礎、良好的外語能力和熟練的計算機應用能力。專業基礎知識模塊主要是掌握機械設計及其自動化專業的通識知識，包括機電一體化知識、機電控制工程知識等。專業知識模塊是在結合基礎知識模塊如何構建交叉融合的知識結構，對于電子機械培養方向，除了掌握機電一體化方面的基礎知識之外，更重要的是掌握面向電子信息領域的電子設備的設計和集成化制造方面的知識，這其中主要包括電子設備環境防護、天線結構設計、辦公自動化設備和高密度組裝等知識。
由于電子機械方向涉及多個領域的知識，課程設置的主要問題是如何在有限的學習時間內合理地安排機、電等多學科的課程問題，如果只是將課程硬性疊加，則學生不堪重負，且學生對相關知識的應用不能有機地結合，會使學生感到對各方面的知識都沒有學好，因此必須對原有機類和電類課程進行優化、精簡、合理的組合并創新。我們結合自身的情況，所遵循的原則是：“面向電子信息領域，以電子設備CAD/CAM為主線，以創新設計為核心，強化基礎、注重實踐”。貫穿4年培養計劃的主線是電子設備設計制造綜合能力培養。在培養計劃和課程體系的框架上，結合電子機械知識結構體系要求，2005年，按照教育部新的專業目錄，本專業制定了新的教學計劃和課程體系，我們設計了平臺模塊式課程框架結構，突出了課程的整體優化與整合，突出了加強基礎，突出了方向的靈活性和適應性。新的課程體系課內總學時設定為2559學時，其中分為必修課、限選課與選修課程，開出課程總學分為272.5，準許畢業的最低學分186.5。
課程體系為四級平臺(平臺體現了課程的分類與整合)：
1.公共基礎平臺。作為通識教育部分，對全校學生統一要求。課程分為5大模塊：數學、自然科學模塊，人文社會科學模塊，工具與方法類模塊工程概論模塊以及體育。
2.機械工程學科群技術基礎平臺。(這一平臺課程與部分機電工程學院其他專業共同使用。)
3.機械設計制造及其自動化專業基礎平臺。
4.電子機械方向平臺。
三、課程的建設與改革工作
1.機電化合，解決機電結合、設計與制造相結合過程中教學時數劇增的問題
正確處理機械與電子、設計與制造的關系，強調以機為主，以設計為主。在教學計劃實施過程中，機械類課程中基礎課、專業基礎課與一級機械類專業一致。電子類課程主要著重基本原理與定性設計，區別與電子類專業。專業課程中重點探討機械結構如何保證優良的電子性能。
2.設置與電子機械領域發展相適應的教學內容
針對電子信息行業特點，開設具有明顯電子機械特色的課程，如：電子設備熱控制技術、天線結構設計、電磁兼容性設計、現代電子裝聯工藝學等課程，以使所培養的人才能自如地應用所學的專業基礎知識和專業知識進行電子行業電子設備設計的技術工作。
3.全方位提高學生的科學研究素質
通過豐富多樣的方式培養學生的多種能力，尤其是學生參加科學研究能力的培養，一直是課程體系改革追求的目標。首先在加強教學環節建設的同時，實行實驗室開放制度，增加電子機械方向上綜合性、設計性實驗項目。其次實行導師制，遴選優秀學生在本科階段參加導師的科研工作。再者組織學生參加“全國大學生機器人大賽”，“全國大學生電子設計競賽”、“全國挑戰杯競賽”、“全國大學生機械創新設計大賽”、“全國大學生數學建模競賽”等活動。通過這些措施，在相當程度上激發了學生的創新意識，提高了科研能力，也進一步夯實了基礎。
4.結合專業發展的要求，強化實驗室建設
實驗室是學生綜合素質和科學思維培養的重要場所。為適應學科發展和人才培養需要，我們把本學科實驗室硬件建設和管理體制改革結合起來同步進行，以先進制造技術為基礎，以制造信息技術為紐帶，建設學院的專業基礎課實驗室。在機電工程學院形成了一個集現代設計技術、制造技術、控制技術、測試測量技術、信息技術為一體的院級綜合實驗平臺。為本科生及研究生的基本技能訓練、創新能力培養提供強有力的支持。
5.抓好教材建設工作，形成具有本學科特色的教材體系
在本專業初創時期，我們編寫了首批機電結合型的教材，填補了國內空白。幾十年來，始終把教材建設放在十分重要的位置，常抓不懈，形成了統編教材、自編教材及實驗講義相互配合的、比較完整的、有特色的機電結合型的教材體系。10年間出版了教材25部，獲國家優秀教材獎2項，省部級優秀教材獎7 項，校級優秀教材和講義26項。我們在教材建設方面的體會是：第一，要有明確的教材建設規劃和目標。第二，在教材建設的方向上，始終不渝地堅持機電結合的特色。第三，堅持國內外著名教材與本專業特色相結合。第四，始終注意教材的社會效益。不僅僅局限于滿足大專院校教學的需要，而且非常注意其學科性與工程實用性，及時將科研體會與工程實踐的內容加入教材中，以使教材成為本學科領域各部門各行業工程技術人員的參考用書，提高教材的社會效益。
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2、主干課程：
機械制圖、機械設計基礎、電氣技術基礎、機械制造技術、產品三維造型與結構設計、數控加工工藝與編程、電氣控制與PLC技術、液壓與氣壓傳動技術等。
3、培養目標：
本專業培養德、智、體、美全面發展，具有良好職業道德和人文素養，掌握常用零件的制造工藝編制、工裝設計與選擇、普通和數控加工、質量檢測及機電設備應用等基本知識，具備機械加工工藝編制、數控編程與加工、機械產品安裝與調試等能力，從事較簡單產品的機械加工工藝編制、機械產品加工、機電設備安裝調試生產線維護、生產現場管理等工作的高素質技術技能人才。
4、培養要求：
本專業培養具備機械制造基礎知識與應用能力，能在工業生產第一線從事機械制造領域內的設計制造、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。
5、培養模式：
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分析探討了“金屬結構設計”課程教學過程中存在的問題，結合課程特點，通過整合規劃教學內容，改進教學方法和教學手段等，對課程教學進行了改革與探討，提出了改革措施，取得了較好的教學效果，為地方性高校課程教學改革提供參考。
關鍵詞：
金屬結構；課程教學；教學內容；教學方法
“金屬結構設計”課程是三峽大學為材料成型及控制工程專業和機械設計制造及其自動化專業學生開設的一門專業主干課程。課程的主要目的與任務是使學生掌握金屬結構的基本設計計算方法，培養學生的金屬結構設計計算能力。該課程的教學內容對學生后期的課程設計、畢業設計等都能起到主導作用的影響。但以往采用單一傳統的教學方法往往使學生產生厭倦和疲勞，導致學生學習積極性不高，教學效果不好。本文在分析探討“金屬結構設計”課程教學過程中出現的諸多問題基礎上，結合課程特點，提出了課程教學改革措施，并付諸實施，取得了良好教學效果。
一、課程教學存在的問題與分析
1.課程知識點多，內容涉及的理論深而廣，學生學習感到困難。“金屬結構設計”課程主要講述金屬結構基本理論和基本構件的設計方法，內容包括：緒論、金屬結構材料和性能、金屬結構的連接、軸心受力構件、受彎構件、拉彎和壓彎構件等。通過課程的學習，要求學生掌握金屬結構的基本概念、基本理論和基本構件的設計方法。要達到這個要求，學生必須能熟練運用力學、金屬材料學、焊接等學科和領域的諸多相關知識點。因此，這門課程要求學生具有較好的專業基礎知識和綜合分析能力，這對于那些專業基礎知識掌握不太好和綜合分析能力較弱的學生來說，學習該課程有一定難度。此外，課程中有很多公式推導內容，推導公式過程中，有時會涉及學生以前少有接觸的相關理論知識，遇到這種情況時，學生就會感到很茫然，影響了學生對課程內容的理解。
2.課程章節內容相對獨立，邏輯關系不強，學生學習很吃力?！敖饘俳Y構設計”課程內容是由多個章節組成的，每章的內容都相對獨立，前后無嚴密的邏輯關系，導致課程內容顯得繁雜零亂。因此，要學好該課程，學生必須具備一定的綜合分析、總結、歸納和理解能力。這對于已經習慣于學習理論體系好、邏輯關系強的公共基礎課專業基礎課的學生而言，學習該課程就非常吃力，久而久之就會產生厭煩情緒，影響教學效果。
3.課程研究對象與工程實際緊密相關，學生實踐知識匱乏，缺少對課程研究對象的認識，增加了學習難度。課程研究對象直接來自于工程實際，如課程講述的焊縫連接、螺栓連接和三大基本構件等都是工程實際中使用的連接和構件，其構造和尺寸幾乎沒作簡化，課程講授的設計和理論計算內容都是針對這些真實的連接和構件的。因此，要學好該課程，就必須對實際工程中的連接和構件的構造形式及使用條件等有一定的了解，這對于缺乏實踐知識的學生來說，無疑加大了學習難度。
二、課程教學改革措施
針對上述問題，我們從整合規劃教學內容、改進教學方法和教學手段等方面對“金屬結構設計”課程教學進行了改革，提出了改革措施。
1.整合規劃教學內容。教學內容是為滿足課程知識和能力的傳授服務的，教學內容和課程知識的緊密結合有利于合理利用教學時間，使學生在有限的學時內掌握好課程的知識和應用的能力。“金屬結構設計”課程內容廣、知識點多，要想使學生在有限學時內掌握課程教學大綱要求掌握的知識，首先必須對課程教學內容進行合理整合規劃。多年教學實踐告訴我們，如果僅按教材照本宣科，教學效果是不會好的，授課內容只有結合學生的思維模式和認知規律，合理整合規劃，循序漸進，才會取得好的教學效果。因此，我們課程組對課程教學內容進行了整合規劃，并用于課程教學。在課程教學內容的整合規劃上，重點進行了以下幾方面的工作。
（1）精簡理論，突出應用?！敖饘俳Y構設計”課程內容多而繁雜，涉及的理論和公式也較多，在講述各章節內容時，一般先講解基本概念，后講解設計原理和運用，在講授設計原理過程中，常常要用到許多相關學科領域的理論和知識點，同時還伴隨著較多繁雜的公式推導，按照這種教學模式講授課程內容，從學生學習角度來看，勢必會出現兩個問題，首先是抽象的理論和煩瑣的公式推導過程對學生來說是枯燥且難以理解的，其次是過多地占用和耗費了學生的時間和精力，使學生顧此失彼，注重了公式推導而忽視了基本設計原理的掌握和運用?；谏鲜鲈?，本著少而精的原則，在課程講授中盡量少講復雜的公式推導，精簡理論內容，在講清基本概念和基本原理的基礎上，重點講述設計原理和方法的運用，這樣既能降低學生對課程內容的枯燥感，學生又能把時間和精力放在課程的主要內容上，從而使學生能在有限時間內較好地掌握課程基本理論知識及其應用。
（2）調整授課順序，精簡教學內容。目前的金屬結構設計教材都是按照緒論、金屬結構材料和性能、金屬結構的連接、軸心受力構件、受彎構件、拉彎和壓彎構件等章節順序編排的，這種順序編排雖然可以滿足知識體系的完整性和系統性，但由于后三章中主要涉及構件整體穩定和局部穩定等一些比較抽象的概念，理論性強，若按教材順序講授，學生理解、掌握課程內容很困難。為此，在分析這三章內容及相互關系基礎上，結合多年的教學實踐，我們將授課順序進行了調整，先講受彎構件，由于受彎構件的構造和穩定性等內容是相對獨立的，先講這一章不會增加學生的學習難度，然后講授軸心受力構件，最后再講授拉彎和壓彎構件，由于軸心受壓構件和壓彎構件的截面形式相似，兩者都是受壓構件，雖兩種構件的整體失穩形式不同，穩定性計算也不同，但兩者的內容具有一定的對比性，將這兩章調整到前后順序介紹，結合這種對比性進行課程講授，可以大大提高學生的學習效率。如學生學習了軸心受力構件一章后，軸心受壓構件的整體穩定概念已建立，在隨后講授壓彎構件的整體穩定概念時，對比軸心受壓構件整體穩定概念進行講解，學生就很容易理解和接受壓彎構件的整體穩定概念了。此外，由于前面課程已講述了普通螺栓連接內容，因此，在金屬結構連接一章中，我們把重點放在焊縫連接和高強度螺栓連接上，對普通螺栓連接內容只做簡要介紹，避免了課程內容的重復，節省了授課時間，提高了授課效率。
2.改進教學方法和教學手段。教學方法是課程學習的核心。大學教育的中心任務不僅在于教什么，更在于怎么教，如何教得更好。為了將“金屬結構設計”課程教得更好，針對課程教學中出現的上述問題，在整合規劃課程教學內容基礎上，我們課程組對課程教學方法和教學手段進行了改進，取得了較好的教學效果。
（1）案例教學法。案例教學是當前高校提升教學質量的重要手段。實踐證明，案例教學利于強化學生對理論知識的理解與掌握，利于提高學生學習的主動性和熱情，利于培養學生理論與實際相結合的思維能力。近些年來，我們課程組在課程教學中嘗試了案例教學法，收到了良好的效果。例如在講授金屬結構連接一章時，我們適時引入了三峽工程中一大型臨時公路橋主鋼箱梁設計實例，該梁因跨度太大，需分三段制作，現場連接組裝，設計時需進行段與段之間的連接設計，是采用焊縫連接還是采用高強度螺栓連接？如何設計計算？針對這些問題，組織學生對其進行分析、討論，并提出自己解決問題的方法，最后由教師進行歸納總結，給出最后結果。通過這個工程案例分析，不僅加深了學生對金屬結構連接理論的理解，調動了學生學習的積極性，而且培養了學生理論聯系實際的思維能力。
（2）對比教學法?！敖饘俳Y構設計”課程教學內容中，有些概念和內容之間存在著一定聯系和區別，按照傳統的依次講授的方法講解這些概念和內容時，學生常常概念混淆，難以理解和掌握，但采用對比的方法，將這些慨念和內容排列在一起，進行對比講解，學生就能較快地理解和掌握了。
（3）利用現代化教學手段提高課程教學效果?，F代化教學手段是傳統教學的有效輔助手段，先進的教學設備和現代信息技術能使教學內容圖文并茂，活潑生動，在增大信息傳輸量的同時，提高教學效果。在課程教學中。我們將現代化教學手段與傳統教學手段相結合，根據教學內容和知識點的需求，將自制的和網上下載的工程實例圖片及視頻適時呈現給學生，結合圖片及視頻講述課程內容。教學實踐結果顯示：將現代化教學手段融入課程教學，一方面能使學生在課堂直觀地接觸到工程實際，更好地理解掌握課程內容和相關知識點，實現理論學習與實踐學習的完美結合，另一方面能消除學生的厭倦情緒，提高學生學習的積極性和主動性。
三、結論
課程教學改革是教育改革的組成部分，提升課程教學效果是每個任課教師的期望。本文在充分分析探討了“金屬結構設計”課程教學過程中出現的問題基礎上，結合課程特點，提出了課程教學改革措施，并付諸了實施。幾年的教學實踐表明，合理整合規劃課程教學內容，教學中適時融入案例教學法、對比教學法等，充分利用現代化教學手段，課程教學效果是可以得到明顯改善的。該課程教學改革措施的進一步完善和實施，將對課程教學效果的全面提高和我校材料成型及控制工程專業本科應用型人才培養質量的提升產生極大的影響。
參考文獻：
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機械結構設計基礎知識范文4
關鍵詞： 機械設計基礎 實踐教學 教學環節改革
一、機械設計基礎課程的實踐教學及其重要作用
機械設計基礎課程屬于機械工程類各專業學生必修的主干技術基礎課程之一，在培養學生的機械設計綜合能力方面占有重要地位。實踐性教學是本課程的重要組成部分，其目的是不僅幫助學生理解課程的基本理論，更成為培養學生核心能力的至關重要的環節。因此，實踐教學環節的改革是課程體系改革的著力點。
二、我院機械設計基礎課程實踐教學現狀
1.實踐教學基本情況
機械設計基礎課程的實驗教學內容主要是按大綱要求的基本實驗包括“機構運動簡圖測繪”、“齒輪范成和參數測定”、“帶傳動”等；綜合性、創新性實驗項目只作為課下選做。實驗考核成績，一般以實驗報告成績占平時總成績10-20%的比例計入平時成績，且作為考核標準。綜合性、創新性實驗項目沒有計入總成績，學生參與積極性不高，一般學生只是走過場，敷衍了事，達不到實驗的目的和要求。課程設計集中在課程結束后3周時間，并單獨計算成績。
2.存在的主要問題
（1）基礎實驗大部分為驗證性實驗，而作為鍛煉學生自主設計和創新思維的綜合性、設計性實驗沒有引起學生足夠的重視。
（2）綜合運用所學知識分析、解決實際問題的課程大作業，學生沒有發揮主觀能動性積極參與。
（3）與課程相關的學生課外科技活動沒有充分開展，學校實驗設備未得到充分利用。
因此，深化機械設計基礎課程實踐教學改革非常必要。無論是在實驗項目的開發和研制方面，還是在實踐教學的組織管理方面，存在諸多問題有待研究和解決。
三、實踐教學的改革方向與改革內容
1.實踐教學改革的主要方向
（1）加大作業力度，通過大作業訓練學生簡單的工程意識，同時培養學生運用所學知識分析問題、解決問題的能力。
（2）加強綜合型、設計性實驗項目及與課程相關的課外科技活動的開展。能夠很好地鍛煉學生綜合運用所學知識，開發學生設計思維和創新思維。對培養學生工程意識、設計能力和實踐動手能力都有不可替代的作用。
2.實踐教學改革的主要內容
為了適應當前工業技術和機械學科綜合的發展步伐，實踐環節增強了學生的設計動手能力。如實驗中增加了聯接件結構設計、傳動方案綜合實驗、軸系結構設計、結構分析等。機械運動方案的創新設計包括連桿機構、凸輪機構、齒輪機構等基本機構的應用擴展和組合設計等。教師也可以將科研中新的研究成果，經過適當的提煉和加工，轉變為適合的學生教學實驗或課程設計題目。
（1）完善認知教學，培養學生的認知能力。該實踐教學主要是學生的認知過程，其主要內容是參觀典型零件和機械拆裝展示。通過認知實驗，增加學生對機械的功能、種類、組成和各種常用零部件和運動機構的感性認識，清楚本課程所要掌握的知識結構。此外，對零部件的類型、結構等教學內容在實物模型陳列室講解，將傳統的課堂教學轉到現場教學。
（2）系統的實驗教學，培養學生的實踐能力和創新能力。實驗教學中采用傳統試驗和創新實驗相結合。主要的實驗環節有：
①機械傳動試驗。實驗裝置采用多種組合的設計模式，分動力系統、傳動系統和測試系統。通過多種組合完成齒輪傳動、鏈傳動、皮帶傳動、蝸輪蝸桿傳動。通過實驗的裝配組合，還可以加深學生對軸系裝配的理解。
②機構創意組合綜合實驗。該實驗通過對各種空間機構的組合實踐，使學生對空間機構的組成、運動特點及其機構運動多樣性等問題有更全面、更深入的理解。試驗臺可拼裝出30種空間機構。該機構主要培養學生的創新能力、綜合設計能力及實踐動手能力。
③輪系創新設計實驗。試驗臺可拼裝出12種輪系，通過拼裝試驗，使學生對輪系結構、類型、應用、傳，動比計算與自鎖、周轉輪系齒數的確定等問題有更清晰、更全面、更深入的理解。
④機、電、氣、液創新設計綜合實驗?？蓪崿F機械、電子、液壓、氣動與啟動、控制和測試等多學科知識的交叉認識。有利于拓寬學生知識領域，優化知識結構。
（3）采用現代設計技術，培養學生的綜合實踐能力。
①課程設計是該門課程的主要實踐環節，設計中倡導學生使用計算機輔助設計、虛擬仿真設計等現代設計分析方法。在機械原理部分的教學中，開設機械系統動力學分析課程，主要講授如何運用ADAMS軟件進行機構的三維建模和運動、動力學仿真。
②在機械設計基礎理論教學中，有側重地在不同章節講授SolidWorks的三維造型與裝配、工程分析應用。在學完機械原理的部分內容后，要求學生根據機器的工作原理擬定傳動方案，確定機構的運動尺寸，用ADAMS建模后，對機構進行運動和動力學分析。
四、結語
實踐教學環節的設計作為教學體系改革的一部分在國家人才培養戰略計劃中具有深遠意義。對于普通高校機械工程類本科教育而言，按照“寬口徑、厚基礎”的教育方針，就是要求學生具備相應的專業基礎、較寬領域的基礎知識、創新設計與綜合實踐能力。近兩年的實踐表明，注重實踐能調動學生的學習積極性和創造性，首先，給予學生更大的選擇空間，這樣有利于激發學生學習的主動性和創造力：其次，有利于培養學生創新能力。通過創新組合試驗和創新課程設計，有意地培養學生創新思維，在設計中既要因勢利導，又要讓學生學會發散思維。在實踐中培養學生的創新意識和能力；再次，有利于培養學生的團隊合作意識。設計中采用小組設計模式，給學生提供互相交流、互相幫助的分工合作條件，通過小組討論，自定設計題目。讓學生發揮團結協作精神，將學生的團隊精神及聯合攻關意識融入實驗教學和課程設計的各個環節。
本文根據機械設計基礎課程的教學特點，對如何改革機械設計基礎課程的實踐教學，提高學生創新能力方面進行了探討，供工科類各專業教育工作者參考。
參考文獻：
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機械結構設計基礎知識范文5
關鍵詞：煙草設備；機械；新產品設計
0.引言
在經濟社會飛速發展的今天，新產品的設計開發對企業的發展有很大的影響。在新產品的設計開發過程中不僅要考慮新產品的經濟效益還要考慮它的社會效益。本文主要根據煙草設備生產廠的新產品設計開發來討論機械類新產品設計。
1 .好設計的標準
好設計的標準主要包括兩個方面：產品質量、滿足要求。
1.1. 產品質量
產品質量是反映產品滿足顧客明確的或隱含需要的一種能力，是在產品生成的過程中逐步產生、形成和實現的?？梢詮奈鍌€方面判斷產品質量：物理方面、感官方面、時間方面（產品使用壽命和產品使用可靠性）、人的因素、使用功能方面。
要控制好產品質量必須控制好以下三個過程：
第一、產品的設計過程。要吃透設計要求選擇合理的結構，設計、校對、審核、標準化等各方面的人員要各盡其責把握好每一個過程，遇到有異議的問題要及時與相關人員進行溝通，一定要把錯誤扼殺在萌芽中。設計過程中出問題是最嚴重的，一旦設計出了問題以后的每一個過程都失去了意義。所以，控制好設計過程中的質量問題是重中之中，這就對設計人員提出了很高的要求。
第二、產品的生產過程。在生產過程中影響產品質量的因素主要包括生產設備的準確度、生產人員的專業技術水平、所購物料的質量等多種因素。 在實際生產中由于物料不合格造成產品在使用中出現事故的情況也是常見的，例如：由于軸的毛坯件存在某種缺陷，如夾渣、氣孔或成分偏析等，最終導致了在使用過程中軸的斷裂，在經濟上造成了一定的損失。一些可以避免的問題在生產過程中一定要早發現早解決。產品生產完成后如果因為某些不可抗拒的因素暫時放置不用，一定要保管好，避免出現不必要的損壞。曾經出現過一個問題，某家公司在購買完設備后沒有馬上使用，而是在沒有任何防護措施的情況下把設備放在室外將近一年的時間，設備經過了長期的風吹雨淋還沒有使用就已經生銹損壞了，設備的購買方要求設備的生產廠家無條件退貨，導致了兩家公司的合作不愉快。
第三、使用過程中的質量控制。保證產品滿足它的使用性能要求，如精度、效率、生產能力、可靠性指標等。
1.2. 滿足要求
新產品的設計要滿足兩個方面的要求：寫明的要求，主要包括產品的功能、性能等；沒有寫明的要求，主要包括美觀、舒適、宜人等。
2.什么樣的設計是好設計
2.1. 不可避免的出錯
尺寸標注，標準化等問題在設計中都是不可避免的，但是在校對、審核、標準化以后必須得改正。
2.2. 不應出的錯
方案，結構性，接口問題等問題都是不能出現的問題，一旦出現這些問題后續的設計工作都沒有任何意義。
3.做好一個研制型的設計前提
主要包括三個方面：
第一、要自尊自愛。做為一名合格的機械工程師是要遵守一定的職業道德規范的，機械工程師應具備誠信、正直、坦誠、公正、公平和平等、信任友善、永遠充滿信心的品德；勇于承擔個人責任，會利用法律手段保護公眾健康、安全和促進社會進步。依靠自身職業表現和服務維護職業的尊嚴、標準和自身名譽。
第二、要有足夠的基礎知識和工作經驗。要想研制出新產品不僅要有足夠的基礎知識還要有豐富的工作經驗，兩者缺一不可?；A知識可以通過學習得到，而工作經驗就要在工作中多總結、多思考。
第三、要做一個有心的人。在工作中要多看多想，不但要記錄下自己出過的問題、還要記錄下見過的問題，查找問題出現的原因、找到解決的方法，并且在以后的工作中要盡量避免出現類似的問題。
4.新產品的研制過程
新產品的研制過程是一個復雜、反復的工程，要有足夠的耐心做好每一步。
4.1. 理解產品的設計要求
產品的設計要求是新產品設計開發、制造和驗收的重要依據和重要指導性文件。要深刻理解產品的設計要求，主要分為明示的要求和隱含的要求。
明示的要求：功能要求、使用性能要求、工況適應性要求、環境適應性要求、徹底破壞性要求等等。
隱含的要求：產品的造價、法規與標準化要求、包裝與運輸要求等等。大型產品必須考慮安裝、運輸問題，避免產品生成完成后無法運輸到現場，或者運輸到現場后不能安裝到指定的位置。
全面分析和理解了產品的設計要求后才能進行下一步計劃。
4.2. 產品的功能
方案設計（傳動部分）階段的主要任務是根據計劃任務書和技術協議書，在調研、創造性思維和實驗研究的基礎上，克服技術難關，并通過分析、綜合和技術經濟評價使構思和目標完善化，從而確定產品的工作原理和總體設計方案。此階段將從質的方面決定設計水平，是實現創新設計的關鍵階段。
結構設計（受力分析），在確定和選擇結構方案時應遵循三項基本原則：明確、簡單、和安全可靠。在結構設計過程中主要設計到了設計計算的問題
在結構設計過程中應該充分考慮人的操作特征，其中包括：工作場所的空間分配，通風條件，色彩和照明，手柄、開關及踏腳的位置和尺寸，操作人員的體力，安全保護，操作人員的心理和習慣，運輸及安裝等。
煙草復烤廠的操作工絕大多數是女性，在設計新產品過程中一定要考慮女性的自身情況，如果設計不合理會造成工作效率低甚至會影響操作人員的健康。選葉機中的選葉皮帶機是煙葉通過選葉皮帶機時人工從皮帶上把霉變煙葉和雜物撿出來，在設計選葉皮帶機時要考慮選葉皮帶機的高度、寬度、還有輸送速度等因素，根據人機功能學有關功能參數合理的確定設備的高度、寬度等，使操作人員能安全、高效率的工作。在煙草設備中手柄和手輪使用也比較廣泛，在設計手柄是應注意以下的問題：手柄的形狀應使與收的接觸面積最多；手柄的把手應能自由轉動；對于站立的操作者，手柄應在地板90～120cm之間；曲柄把手外緣與任何障礙之間的間距不小于7.5cm；當手柄要求快速轉動時，轉動軸線的水平傾角不大于30°。手輪：手輪的把握面應有適當的槽形或滾花，以便于握緊；需用雙手連續操縱的手輪，其轉動角度應限制在120°以內；用作閥門控制器的手輪應標出功能及轉動方向。
由于煙草設備一般比較大，在設計過程中要考慮運輸和到現場的安裝問題，特殊的設備還要考慮安裝設備所在廠房的大門的尺寸，防止設備太大進不去。
結構設計過程中需要的計算：強度、剛度，材料的選擇符合產品要求。
強度：在機械零件設計中，最基本的計算是靜強度計算。各種機械零件首先必須滿足靜強度的要求，即使是承受循環應力的零件，除進行疲勞強度計算外，還應對作用次數少的高峰應力做靜強度計算。對于不太重要的零件，為了簡化只做靜強度計算。但在計算中考慮應力變化的影響，一般采用較大的安全系數或較低的許用應力。
剛度：剛度是指構件（或結構）抵抗變形的能力。對于有一定剛度要求的零件，其強度計算一般也采用較低的許用應力，并只進行靜強度計算。承受次數較少沖擊應力的零件，在工程計算中常引入動載系數。這樣，抗沖擊問題用靜強度的計算方法來處理，以使問題簡化。
在煙草復烤廠各種類型的皮帶輸送機是銜接各工序間的主要設備，同時有大量的帶有角度的皮帶輸送機，當皮帶輸送機的傾斜角度大于10°時輸送帶采用防滑帶，以免被輸送的物料下滑，所以在設計皮帶輸送機的主從動軸時要首先考慮防滑帶的最小包角，最小包角確定了主從動軸的最小直徑必須大于這個最小直徑，然后再此基礎上再計算軸的強度和剛度，并選擇是用空心軸還是實心軸。
技術設計：方案設計和結構設計完成并通過評審后開始進行圖紙和技術文件的設計。圖紙是設備生產的依據，
樣機的生產：圖紙完成后要進行樣機的生產，在生產樣機的過程中發現設計中的問題要及時修改，確保批量生產時不出現設計問題。
樣機試驗：樣機生產完成后要按照所編寫的技術文件和煙草行業的標準進行試驗，在試驗中發現的各種問題必須及時更改，確保批量生產的順利進行。
技術歸零：試驗完成后把生產和試驗中出現的問題及時改正。
正式圖紙和文件的輸出歸檔。
5.結束語
新產品設計在企業的發展中起著相當重要的作用，通過以上分析可以了解一些新產品的設計過程及設計內容，并總結了一部分工作中的設計經驗希望對設計工作有一定的幫助。
機械結構設計基礎知識范文6
1 編寫機械零部件性能試驗教學大綱，合理設置實驗項目及內容
根據機械原理、機械設計課程內容及以往的實驗設置情況，我們主要開設1個認知實驗、3個大實驗項目。每一大項中再設置驗證性、綜合性、設計性、創新性的實驗內容，以達到鞏固專業基礎知識的目的，從而進一步培養學生綜合設計及工程實踐能力，同時也激發學生的創新意識。
1.1 機械認知
這個實驗主要是讓學生參觀機械原理、機械設計、機械創新設計陳列柜，通過觀察分析各類機構、零部件及創新方法等，使學生對所學課程有更進一步的感性認知，同時激發對所學專業的學習興趣。
1.2 機構分析實驗及創意設計
實驗主要內容為：（1）機構運動簡圖的測繪與分析： 要求學生分析機構，畫出機構運動簡圖并計算自由度。主要目的是使學生掌握正確繪制機構運動簡圖的方法及機構自由度的計算方法，理解機構自由度的概念。（2）機構創新設計及模擬：要求學生自行設計機構運動方案，并進行機構組裝、調試、運行及改進，最終確定方案。目的在于通過實驗使學生靈活運用機構組合、機構演化與變異，創造性地設計、拼接機構。同時也提高了學生的實際動手能力，通過對方案進行結構分析、運動分析、動力分析及實際測定，檢驗設計的方案是否滿足工作要求，培養學生對各種常見機構的綜合運用能力及創新設計能力。通過機構的方案設計、機構的組裝調試及模擬運行等使學生實際動手能力、團結協調能力得到較好培養，同時也培養了學生的創新意識和創新能力，激發和調動了學生的學習積極性和自主性，以及參加各類機械創新設計大賽的熱情。
1.3 機械傳動性能測試分析及創新組合
實驗主要內容為：（1）各種典型機械傳動裝置并測試參數曲線及分析比較：要求學生分別組裝帶傳動、鏈傳動、萬向節傳動、蝸桿傳動、齒輪傳動等測試裝置，并測試在傳遞運動與動力過程中的參數曲線，分析比較運動特點及優缺點。目的是使學生通過組裝各種典型機械傳動裝置，并測試在傳遞運動與動力過程中的參數曲線，進一步分析比較各類傳動的運動特點、優缺點及使用場合。（2）優化創新設計組合傳動系統：要求學生創新設計組合傳動系統，進行組裝調試并測試各類參數，分析比較各類組合的優缺點，最終確定最佳組合傳動系統。主要目的在于通過優化創新設計組合傳動系統，進一步加強學生對傳動系統的合理布置及優化、傳動效率的提高等的創新設計意識，鞏固學生的機械設計能力與工程實踐能力。
1.4 機械零部件性能試驗
實驗主要內容為：（1）減速器拆裝及軸系結構分析：要求學生正確拆裝各類減速器，畫出軸系結構圖；了解減速器整體結構以及零部件結構特點和作用；測定減速器主要參數，如中心距、齒輪齒數、傳動比、傳動方式、判定輸入、輸出軸；確定斜齒輪或蝸桿的旋向及軸向力；觀察軸承代號及安裝方式；等等。目的在于通過對減速器的拆裝、結構分析和對軸系結構測繪的過程，全面細致地觀察齒輪減速器的整體結構以及零部件的結構特點，并了解它們是如何綜合考慮滿足功能要求、強度剛度要求、加工工藝要求、裝配調整定位要求、密封要求以及經濟性要求的，以達到理論聯系實際，加深關于結構方面的感性認識，為能設計出較為合理的減速器打下良好基礎。（2）漸開線齒輪范成及齒輪參數測定：要求學生用范成法原理加工變位齒輪與標準齒輪；用游標卡尺測定漸開線直齒圓柱齒輪基本參數。通過實驗使學生掌握用范成法制造漸開線齒輪的基本原理；了解漸開線齒輪產生根切現象的原因和避免根切的方法；鞏固并熟悉齒輪的各部分尺寸與參數的關系和漸開線的性質。（3）剛性回轉件的動平衡測試：要求對剛性轉子進行動平衡測試。通過實驗使學生鞏固動平衡知識，熟悉剛性轉子動平衡的方法。（4）滑動軸承性能測試與分析：要求學生測試動軸承的特性曲線、徑向油膜壓力分布曲線與承載量曲線等。目的在于使學生了解滑動軸承的動壓油膜形成過程與現象；了解滾動軸承、滑動軸承的特性、使用場合及各自的優缺點。（5）軸系結構創新設計：要求學生設計一軸系結構并組裝，分析軸系結構設計是否合理，若發現錯誤或是不合理之處，應修改軸系結構設計方案，并重新組裝軸系結構；繪制軸系結構裝配圖。目的在于使學生熟悉和掌握軸的結構與其設計，弄懂軸及軸上零件的結構形狀及功能、工藝要求和裝配關系；掌握軸及軸上零件的定位與固定方法；掌握軸系結構設計的要求與常用軸系結構；了解軸承的類型、布置、安裝及調整方法，以及和密封方式等。
2 充足的實驗課時，促使學生能深入到每個實驗中去
傳統的課程實驗都是依附于課程的，實驗學時往往都很少。如機械原理、機械設計課程實驗總學時為14學時，分兩個學期完成。由于課時少，只能安排一些最基礎的驗證性、綜合性的實驗。在實驗中多以教師講解為主，學生按照教師的指導完成實驗，給學生思考摸索的機會很少?，F在的機械零部件性能試驗課程有48學時，一學年內完成。在設置上增加了一些創新性、設計性的實驗。學生對每個實驗都能充分投入，對實驗儀器、實驗原理等都能充分地熟悉了解，實際動手能力得到提高。在設計性、創新性實驗上也給予充分的思考時間，以激發學生的創新思維。
3 采取以學生為主體、教師啟發指導的實驗教學形式，并以多媒體輔助教學
實驗教學方法采用以學生為主體、教師啟發指導的實驗教學形式。要求學生做好實驗預習，對實驗中一些零部件的作用以及較為復雜零部件搭接方法采用多媒體進行講解演示，使學生快速了解零部件功能，同時增加了學生設計方案的時間。每個實驗都要求學生 自己設計實驗方案，經教師檢查認可后確定方案的可行性和安全性。在實驗中教師給予學生最大的自由度，放開手腳，使學生成為實驗的主人。當學生遇到困難時，教師給以幫助或提示，并引導學生主動查找相關資料，從多角度、多渠道去觀察和思考問題，不斷進行探索和創新。
4 教學實踐效果
兩年機械零部件性能試驗實驗課程教學，已取得了良好的效果：
4.1 充分提高學生學習的積極性和自主性，同時也深化對本專業的感情
傳統實驗以教師講解為主，學生多是在教師的指導下完成實驗，造成許多知識點學生未能完全理解。通過機械零部件性能試驗實驗課程，學生在實驗室的時間大大增加，能充分將理論知識與實際相結合，理論知識得到了鞏固，并促使學生進一步思考與探索。同時對所學專業有了更深的了解，提高了對本專業的學習興趣。
4.2 提高學生綜合運用所學理論知識分析和解決實際問題的能力，同時也激發了學生的創新意識
實驗的設置由簡單到設計性、創新性的過渡，促使每個學生都能投入到實驗中去。通過方案選擇設計、傳動系統優化設計、綜合性能測試等，使學生將多門課程（機械原理、機械設計、控制理論、計算機語言等）的知識或多項單獨開設的實驗合成一項綜合實驗，所學理論知識得到全面系統的復習，同時提高了學生綜合運用所學知識分析、解決實際問題的能力。通過對所設計的方案進行創新優化，能較好激發學生的創新設計意識，充分調動學生的學習創造性。
4.3 大大提高了實驗設備的利用率及實驗室的使用率
實驗學時和實驗項目的增加，讓以前閑置的實驗設備都得到充分利用。同時實驗室也為學生提供了良好的創新實踐活動條件，促使學生積極報名參加各類工程技術創新大賽，并充分利用實驗室的資源進行方案的模擬運行。
4.4 培養學生認真、嚴謹、科學的工作作風和團隊協作精神
由于大部分實驗的實驗條件和方法都由學生自己擬訂，實驗過程中往往會出現理論上可行，但實際做起來困難的情況，有的學生會出現急躁、心灰意冷的狀態，指導教師應給予正確的引導和鼓勵，使其及時調整心態，正確對待挫折，并積極思考。同時也要求學生能分工明確、互相協作，達到事半功倍的效果。通過實驗學生的綜合素質得到提高。
5 結束語
機械零部件性能試驗課程實驗已取得了一定的效果，但也存在著一些問題和困難，如教師的工作量加大、實驗設備的維護與保養等問題。今后我們將不斷進行探索和改革，進一步完善實驗學時設置及教學方法的改革。
參考文獻
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