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機械設計及原理范文1
傳統的機械原理課程設計教學中多以機構的分析為主，這并不利于學生設計能力和創新能力的訓練與提高。該課程設計一般使用兩種類型的題目：一類題目是選用對典型機構進行運動分析和動力分析；一類題目是根據某些功能，要求對確定的機械運動系統進行方案設計，并對機械中某一機構進行設計，兩類題目的側重點不同，前者偏于分析，后者注重設計。設計內容包括導桿機構的設計；兩個指定位置的圖解法機構運動分析；圖解法的讓刀凸輪機構設計。這類課程的設計一般集中安排在兩周內完成，時間比較短，設計過程中學生很難一次性圓滿完成，一般需進行修改，甚至修改多次，所以手工書寫、手工繪圖圖面質量都將難以保證。
二、課程設計內容的充實與合理編排
如何有機整合分析與設計內容是提高該實踐教學質量的關鍵所在。它應以培養學生的創新設計能力為主，機構分析為輔而開展的一次實踐性教學，如果以機構的分析為主，將會削弱學生在方案設計方面的訓練。機械系統的方案設計是整個機械設計的第一步，也是最具創新性的一個環節，方案設計的好壞將直接影響到機械設計產品的性能優劣及其在市場上的競爭力。機械系統方案設計主要包括執行系統和傳動系統的方案設計。其中執行系統的方案設計是機械系統方案設計的核心，其重點是執行系統的功能原理的設計，執行構件的運動規律設計以及執行系統的協調設計，根據設計結果可繪制出機械工作循環圖。，圖3a為某一金屬片沖制機的工藝動作分解（分別為送料、沖制、退回等），它以主軸為定標件，沖頭和送料以主軸的轉動角度為基準繪制而成。為提高生產率，各執行構件的工作行程允許局部重疊。在課程設計教學中，為了使所有的學生都能基本完成設計任務，題目難度應具有一定的開放性和伸縮性。在內容上可以擴展，進一步延伸至后續教學的機械設計課程設計，凸顯出教學的連續性，使學生得到更系統，更完整的實踐訓練。學生通過收集資料、方案設計和課堂討論等方法，能夠得到一次較為全面的創新設計的初步訓練。如設計題目可以只給出機器需實現的功能要求，老師可以提供一種實現該功能的典型機構，讓學生對此機構進行分析。在此基礎上，要求每個（組）學生再提供一種新的方案，可以是執行系統的方案，也可以是傳動系統的方案，以此激發學生，充分發揮其主觀能動性，使其認真查閱資料，獨立思考，積極創新。最后匯總方案，評選出幾種較好的方案，通過討論與比較方案的優與劣，達到提升學生分析與創新能力的目標。如在牛頭刨床中實現刨頭的慢進快退功能可采用連桿機構、凸輪機構。連桿機構中可采用各式各樣的滑塊機構，凸輪機構可以采用平面或空間凸輪機構，還可以采用組合機構。由此將衍生出很多傳動機構，再從實現功能的難易、傳動性能的好壞、結構的合理性以及經濟性等方面給予評價。
三、合理利用計算機技術
在當前的教學中，課程設計環節一般要求手工書寫計算說明書和手工繪圖。但是，現代機械設計根本離不開計算機技術的應用，所以在課程設計中，應用計算機輔助分析與設計技術也是將計算機理論知識得以實際應用的一次實踐活動。因此，要積極鼓勵學生努力將計算機技術應用到課程學習當中，提高其學習興趣，同時避免手工書寫、繪圖慢且不容易保證質量的弊端。在上述方案確定之后，機構的尺寸參數、機構的運動分析、工作循環圖繪制、飛輪設計及繪圖等應用計算機技術之后，可以得到精確的計算結果，分析或設計修改較為方便，可以較快地得到修改后的結果。如改變某一機構尺寸參數，此改變參數對機構運動性能和動力性能的影響可以通過計算機技術分析快速獲得。同時，還可以進一步利用計算機仿真對整個機械系統的運動規律進行演示和研究。當然，做到這一步是需要較為扎實的計算機功底，所以應用計算機完成工作量的比例應給予認真考慮，因材施教，避免造成以計算機應用為主的實踐性教學。
四、考核方法
一般理論考試每題每個步驟都有得分計算，但是課程設計沒有，最終成績也幾乎都是五分制計，即優秀、良好、中等、及格和不及格等五個檔。這就使成績的評定容易帶有一定的主觀性和隨意性，從而失去可信度，這將在學生中產生很不好的影響，一定程度上打擊了認真學生的積極性，又助長了不主動學習學生的惰性。所以考核要有其合理性、科學性?？己朔纸虒W過程和課程設計成果兩部分進行。教學過程是指從學生拿到設計題目開始，到整個設計過程結束，指導教師應掌握每個學生的具體進行情況，并作簡略的記錄，做到評定有據可查。課程設計成果是指學生最后上交的材料，可組織2～3名教師組成的答辯小組進行答辯，這樣可以檢驗學生學習的扎實度，也可一定程度上檢查出學生是否有抄襲行為，同時還可以作為學生畢業設計答辯的一次簡單訓練。
五、結束語
機械設計及原理范文2
關鍵詞：機械設計；節能原理；實際應用
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.073
1 機械設計概述
所謂的機械設計就是對所有部件和整體的配合進行設計的過程，整個過程都要遵循機械應用的原則，大到整個機械設備的配合及運行，小到每個工作零件的選材、大小及等，都要你按照其運行的基本原理進行構思設計。對不同用途的機械，要利用不同的原理進行相應功能的設計。
2 現代的機械生產模式
（1）能適應市場批量生產的要求?，F在的市場對機械產品的需求量很大，相應的生產周期也在不斷減小。這對傳統生產模式是一種挑戰，因此，機械生產的方式以及觀念都發生了很大變化。目前，生產企業都使用了自動化控制技術，再加上多媒體技術的輔助，為企業帶來了極大的益處。（2）引進全新的技術，完善現在的生產模式。目前，單一的生產技術已跟不上市場的腳步，必須要將多個領域的技術綜合起來，以很好地適應社會。在機械制造行業，傳統模式以人工操作的方式為主，這樣不僅生產速度慢，而且容易出現差錯，導致產品質量較差，此外，對能源的浪費也很嚴重。
當下的生產模式中，加工車間的安全也是一個重要問題，工人一旦操作失誤，不僅會危及人身安全，而且會影響產品質量，導致整個生產過程面臨誤工，耽誤整體產品的生產效率。
3 機械設計的節能基本原理
所謂機械設計節能的基本原理就是對設備的動能輸出以及勢能和其消耗的無用功進行整理，并進行函數分析，總結出該如何進行設備的節能設計。
（1）動能方面的節能分析。在傳統設計中，工程師一般都考慮動能變化對輸出功率的影響，調節改善設備的波動、使用周期及加工精度，很少改善其給系統帶來的影響。因此，筆者主要在這一點上進行研究改善。傳統機械設備的動能并沒有完全開發出來，這主要是因為在加工過程中，動能沒有及時進行回收并轉化。本著節能原則，調節系統的動能變化范圍，盡可能地縮小范圍。
（2）在輸出力方面的節能分析。不同工作要求的機械設備在工作過程中的輸出力是不同的，即使是相同的機械設備在不同過程要求下輸出的力也不完全相同。因此，要在節能方面進行改善。
導致機械設備在工作過程中輸出力偏高的因素主要是在很短時間內，力的變化波動比較大，在函數中表現為周期函數。只要把輸出力的波動變化范圍縮小，變化越小，節能的效果也就越好。
（3）降低無用功，節省能源。無論何種機械設備，都不可避免地會有摩擦以及其他阻力，這些阻力都或多或少地產生無用功。這些都和設備在設計過程中采用的零件精度以及方式有很大關系。這些無用功都對設備的使用效率產生極大阻礙。因此，在設計時，要充分考慮節能因素，最大限度地減小無用功，提升設備的使用率。
（4）節能原理的分析總結。節能的方法主要就是在動能、輸出力以及減小無用功等方面對設備進行改進。簡單地說，就是工程師在設計的過程中，把系統的一些參數變化維持在一個盡可能小的范圍內，就可以極大地節省能源。但這點實現起來極為不易，是所有工程師長期奮戰的目標。
4 機械設計節能原理的實際應用
由于機械設計節能的基本原理主要涉及質點以及動能定理，因此，由質點組成的對象都可以利用，其適用范圍寬泛。
4.1 該節能原理在升降機械力的應用
升降機械在實際工作中消耗的功率較大，產生的無用功也較大，因此，要在節能方面進行改善。改進前，要先研究消耗的原因，大部分功率的消耗都發生在設備提升以及下放物體的過程中。一般來說，在設計升降機械前，一定要標準化，結合電梯的設計原理，加入機械設計的節能原理。在升降機械設計中的應用升降機械與其他機械相比，消耗功率的主要特征是貨物和人的重量（有勢力）在提升或下降的勻速運動過程中均要消耗功率。工程實踐證明，以相同的速度提升質量相等的重物，按照電梯標準計算設計的曳引驅動機構所消耗的功率比傳統卷揚驅動機構要小得多。若按“系統勢能為常量或在最小范圍內變化”設計升降機械或電梯，可得平衡升降機和平衡電梯設計方案。在平衡升降機中，若用Q（t）表示提升物體的質量，用P表示自重不變的配重，用r1表示升降貨物卷筒的半徑，r2表示升降配重卷筒的半徑，若要平衡升降機的系統勢能為常量，則必須滿足式Q（t）r1=Pr2（公式1），雖然Q（t）為變量，但可采用自動變速機構改變傳動比，可實現系統勢能為常量。在平衡電梯中，若用Q（t）表示轎廂和水箱自重以及隨人數變化載質量，P（t）表示配重和水箱自重（變量），曳引輪與導向輪半徑相等用r表示。平衡電梯在工作時，當進入轎廂人的質量為q1，轎廂下水箱里將有p1重的水進入配重下水箱。電梯空載時，Q（t）=QP（t）=P，電梯工作時Q（t）=Q+q1-p1，P（t）=P+p1，將其代入式（公式1），則可求得轎廂下水箱里水進入配重下水箱的質量。
可以看出由轎廂水箱進入配重水箱水的質量只是人質量的1/2?，F對卷揚驅動機構、曳引驅動機構和平衡升降機或平衡電梯所需要的電機功率進行對比，可以看出平衡升降機或平衡電梯顯然要比曳引驅動機構要小。同時還可以發現，卷揚驅動機構系統勢能在最大范圍內變化，曳引驅動機構系統勢能在較小范圍內變化，平衡升降機或平衡電梯的系統勢能為常量或在最小范圍變化。由此可知，當系統勢能為常量時，該機構節能效果最為明顯。
4.2 在加工型設備中的應用
加工型機械設備在實際生活中較為常見，其在加工過程中消耗的能源也最大，因此，該類設備的節能尤其重要。以牛頭刨床為例，該設備主要由一個質量很大的主軸來操作其穩定運行，要想實現節能，就要降低輸入的功率，結合機械原理，再增添一個該裝置，設備的功率變為原先的2倍，以提升功率，節省能源。
4.3 該節能原理在大壓路機上的應用
大型壓路機的輪子表面并沒有嚴格按照周期函數來表現，其變化范圍較大。這在無形中阻礙了節能設計。因此，要想真正實現節能，就要把沖擊輪的勢能在重心處于最低處時的變化縮小在一個最小區間，區間越小，節能效果越好。
機械設計及原理范文3
【關鍵詞】美學原理 石油機械設備 外觀設計
獨特的石油機械設備外觀設計可以吸引顧客的眼球，給顧客留下深刻的印象，雖然石油機械設備的外觀與機械的質量及功效關系不大，但在一定程度上，能刺激顧客購買的欲望，所以要想從外觀上留住顧客，就必須加強石油機械設備的設計，按照美學原理去設計，并遵循相應的美學理念，把產品美的元素塑造出來，以下就從美學角度出發，研究石油機械設備外觀設計的方法。
1 設備外觀比例與尺度的設計策略探究
1.1 比例方面的設計
一般來講，比例就是使事物整體協調發展，而在石油機械中的比例是機械整體與局部，局部與局部之間的比例大小值，包括機械設備的長、寬、高，而通常人們對比例協調的機械具有獨特的喜愛感，這就要求機械設備在進行外觀設計時，在美術審美的基礎上，處理好機械設備大小、寬窄、高低之間的關系，不僅要達到機械本身所擁有的功能，還要在視覺上使人們產生眼前一亮的感覺，這就要求在設計時采用黃金比例分割法，從而獲得統一協調的效果。如果機械設備比例不協調，一方面不利于操作者的操作，也會使人們產生視覺疲勞，這種先天不足的比例效果也激不起人們的購買欲望。
1.2 尺度方面的設計
石油機械設備是為人們開發石油所用的器械，是在石油環境下使用的，^是石油機械的操作者，所以機械尺寸的大小應以人為中心來衡量，應使機械設備的尺寸和形態適應人體的操作習慣，設備的整體設計要與局部協調起來。雖然我國的機械設備種類繁多，像石油鉆采機械、煉油機械、采油機械設備等等，可以看出他們的使用用途和使用功效都不―樣，但他們的設計尺寸都是大同小異的，都是相對固定的，因為機械設備的外觀設計是根據人體的操作便利而定的，與設計本身的大小無關。就像手柄的大小應根據人體的手掌大小相對應，并不是機械大，手柄就大，兩者并不成正比，所以在設計各種石油機械設備外觀時，機械設備的尺度一定要與人體相適應。
2 設備外觀的均衡與對稱設計策略探究
2.1 均衡方面的設計
機械設備的均衡是以機械設備上的某一零部件作為支點，而表現出的平衡方式，從而使機械設備動態美、條理美、動中有靜、靜中有動的感覺，并把機械設備的色彩、肌理、表面裝飾與構成幾何形體結合起來，使機械設備靈巧、生動、輕快，從而獲得均衡的效果，如果沒有明確機械設備的支點，就容易造成雜亂，主次不清的現象，給操作帶來不便，所以在設計對稱與均衡時，要注意聚與散，疏與密的變化，因為這是處理對稱與均衡的關鍵，處理好了這種變化關系，才能獲得良好的設計效果。
2.2 對稱方面的設計
對稱是物體在某種變換條件下，其相同部分間有規律重復的現象，亦即在一定變換條件下的不變現象，它能使人們的視覺產生平衡感，我國的石油機械像石油鉆采機械、煉油機械、采油機械沒備等從受力角度看，都是采用對稱的形式，把設備的功能與對稱性結合起來，產生條理美，不僅保證了機械設備的功能，還能凸顯出穩定、莊重、安全的感覺，但由于對稱容易給人造成單調、呆板的感覺，所以在設計時一定要結合美術原理，避免靜感和硬感的問題。
3 設備外觀呼應與過渡的設計策略探究
3.1 呼應方面的設計
呼應是使機械設備的整體與各個對應部分相協調，利用形、色、質、的某些相同因素來與整體進行呼應，從而在顏色、大小、線型等方面達到和諧統一的藝術效果，使人們心理和視覺上產生呼應。
3.2 過渡方面的設計
過渡是事情或事物由一個階段逐漸發展而轉入另一個階段，逐漸演變的過程，把形體、面或色彩聯系起來，從而達到和諧的效果，所以在設計機械設備時，要注重面與面之間的過渡，處理好了面與面的過渡會使人產生柔和感，反之則使人產生尖銳、鋒利的感覺，所以在石油機械設備外觀設計時，根據形體面的實際大小，選用相應的過渡平面和圓弧，從而產生自然、和諧、生動的感覺。
結語
綜上所述，石油機械設備是石油開采過程中的重要裝備，合理的設計石油機械設備不僅能使操作工操作方便，還能產生良好的視覺效果，在遵循美學原理的基礎上，設計出石油機械設備的線條美、條理美、整體美，更重要的是達到安全、穩定、環保的目的前提下，塑造出產品“美”的形象。
參考文獻
[1]孫琳.基于美學原理的石油機械設備外觀設計方法[J].石油天然氣學報，2011，02：158-160+169.
機械設計及原理范文4
關鍵詞：導盲 障礙物檢測 射頻識別
中圖分類號：TP249 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（c）-0065-03
在生活中，我們往往會忽視一樣我們的“心靈之窗”――眼睛，我們每人都會忽視它而不會保護它，但當你體會了盲人的生活，你就會知道眼睛是多么的重要。當我們蒙著眼睛去體會失去眼睛該怎么走路、日常工作時，才能真正體會盲人不能感知外界事物的痛苦。
作品的研究目標是為了方便盲人行走，使其感覺障礙物方位和感應路面情況的導盲裝置，辨別障礙方向的杠桿傳動機構以及辨別路面凹凸情況的擺動導桿機構可以使盲人學生在校園行動方便，不再因自己感覺不到障礙物而困擾。盲人朋友手持手柄即可以感觸到障礙物及路面凹凸情況。作品含有射頻識別裝置可以完成對路面導航標簽的識別，達到導航的目的。
1 設計方案
1.1 作品底部行動機構
行動機構是由辨別障礙方向的杠桿傳動部分以及辨別路面凹凸情況的擺動導桿機構構成。其中零部件為感觸桿、萬向輪、鉸鏈、軟鐵絲、彈簧。6個萬向輪與地面接觸，其中鉸鏈上的5個感觸桿用來接觸障礙物，連接件上的萬向輪通過導桿機構反饋地面凹凸情況。每兩個輪子之間的角度是45°，整體范圍為180°，鉸鏈與中間固定桿連接。
1.2 行動機構中辨別障礙方向的杠桿傳動部分
行動機構中辨別障礙物方向的杠桿傳動中，其中鉸鏈上的5個感觸桿用來接觸障礙物，這樣就構成了一個力偶機構。首先我們的鉸鏈和感觸桿L11，L21，L31，L41，L51的底端通過彈簧相連接，L11，L21，L31，L41，L51的頂端和軟鐵絲相連接，而軟鐵絲和球型鉸鏈相連接，這樣，就構成了一個簡單的力偶矩結構，形成一對方向相反的力偶。當帶有杠桿傳動部分的感觸桿碰到某個方位的障礙物，這個障礙物時會相應的給感觸桿一個力，然后桿L11的底端就會受到反作用力，方向指向靠近中間固定桿，由于兩個力偶的方向相反，L11桿的頂端就會受到一個遠離中間固定桿的力，這個力帶動軟鐵絲L12，繼而拉動手柄上的球型鉸鏈，手柄向障礙物相反的方向擺動，握著手柄的盲人同學就會感受到LII所在的方向碰到了障礙物。
當這個感觸桿L21碰到障礙物時會受到一個外力，然后桿L21的底端就會受到一個遠離中間固定桿的力，這個力帶動軟鐵絲L22，繼而向相應方向擺動，握著手柄的盲人同學就會感受到L2I所在的方向碰到了障礙物。同理L31，L41，L51等所在方向的應用也是如此如圖1所示。
這里的彈簧起到支持、回復原狀的作用，當路面無障礙物的時候，彈簧可以保持機構穩定，而遇到障礙物后，避開后則會恢復原狀。
1.3 作品底部辨別路面凹凸情況的擺動導桿部分
凹凸部分是利用擺動導桿機構，實現路面凹凸感知功能的。如說明圖，圖2所示，5個圓形萬向輪與鉸鏈相連，鉸鏈與萬向輪連接部分可以上下轉動，因此當發生路面的顛簸或者障礙物的阻擋情況時，萬向輪出現上下擺動，帶動導桿上下移動，繼而傳遞到手柄部分，盲人便可以通過手部的觸覺，感知路面的情況。在壓過凸起障礙物或者上坡時，萬向輪上翹，使導桿下移；在遇到坑陷或者下坡時，萬向輪下垂，使導桿上移。所以，使用者可以根據導桿的上下移動以及整體的受力情況，可以較為準確地推測出即將通過的相應路面的實際情況（圖3）。
1.4 上部手柄方向轉動
上部手柄部分包括球型鉸鏈，手柄。當杠桿傳動部分的感觸桿受到障礙物的作用力，帶動軟鐵絲，將力傳遞到手柄部分。具體流程是桿體通過球型鉸鏈與手柄相連，當受到某個方向的力的作用時，鐵絲拉動球型鉸鏈上端帶孔裝置，而孔的方向與下部5個萬向輪方向一一對應，位置上完全相反，這樣會使手柄轉動方向與障礙物的位置方向完全相反，方便身體感知。并且與導桿連接時，感受路面凹凸情況。例如左上方障礙物，手柄會向右下轉動。符合人體感受事物的方向特征，更直觀的感受障礙物方向，加之感受此處路段路面情況。
1.5 固定支架
如圖4，固定支架是由一個中間固定桿和連接件組成，其中萬向輪固定在連接件圓柱體部分中心。盲人校園通的支架起固定作品行動機構的作用，支架地面的萬向輪與行動機構的另外5個萬向輪組成一個平衡系統，使作品能夠在這個平衡力的作用下保持平衡并且靈活的使用。
1.6 射頻識別技術
射頻技術（RFID）可以完成對含有路面導航標簽建筑物的識別，從而達到導航的目的。我們通過射頻識別技術使無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據，在作品行動機構部分里的萬向輪的連接件底部接入一個讀卡器（Reader），各個建筑、路標等地安置路面導航標簽即應答器（Transponder）。讀卡器識別導向信息接收解讀數據，做相應的處理后通過語音提示盲人目前位置，達到導航的目的。射頻識別的優勢是無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸，FID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。
1.7 超聲波避障技術
超聲波避障技術可以完成對路面懸空障礙物的識別，已達到避障目的。超聲波避障技術通過超聲波由壓電陶瓷超聲波傳感器發出后，遇到障礙物被反射回來，再被超聲波傳感器接收從而識別懸空處障礙物，并通過單片機系統做相應的處理后，語音提示盲人朋友，以幫助盲人躲避懸空處障礙物。
超聲波避障的優點是實現方法簡單技術成熟，受外界環境因素影響小、靈敏性強，相對于其他傳感器，探測距離更長，精度更高等優點。
1.8 語音技術
語音技術通過單片機系統、超聲波傳感器，射頻識別及語音模塊組成。射頻識別裝置接收信號后傳遞到單片機系統，單片機系統通過控制語音模塊進行語音導航提示，以幫助盲人朋友確定所在位置。其次是當超聲波傳感器發出超聲波，遇到障礙物被反射回來后，信號傳到單片機系統并通過單片機系統控制的語音模塊進行語音提示，以幫助盲人朋友辨別障礙物所在位置，達到幫助盲人導航及避障的目的。從而為盲人朋友的行走提供便利。
語音模塊優點是語音模塊能幫助盲人朋友在行走中擺托障礙物所帶來的困擾及黑暗世界給他們帶來的不便。
其次它是通過清楚明了的提示性語言為盲人朋友提供幫助，讓盲人朋友更加精確地辨別障礙物所處位置，以便能讓盲人朋友更好的避開障礙物。達到提示避障目的。
2 工作原理及性能分析
2.1 辨別障礙方向的杠桿傳動部分
障礙物時會受到一個外力，然后感觸桿L21的底端就會受到一個向里的力，而L21桿的頂端就會受到一個向外的力，這個外力就會拉動軟鐵絲L22，感觸桿拉動手柄，手柄就會向與障礙物相反的方向擺動動。
2.2 辨別路面凹凸情況的部分
利用擺動導桿機構，實現路面凹凸感知功能，每個萬向輪帶動導桿上下移動，在壓過凸起障礙物或者上坡時，萬向輪上翹，使導桿下移；在遇到坑陷或者下坡時，萬向輪下垂，使導桿上移。
2.3 上部手柄感知部分
上部手柄部分包括球型鉸鏈，手柄。當杠桿傳動部分受到障礙物的作用力，拉動軟鐵絲，將力傳遞到手柄部分。
2.4 射頻識別技術
利用射頻識別技術，在作品行動機構部分里的萬向輪的鉸鏈底部接入一個閱讀器（Reader），各個建筑、路標等地安置導向電子標簽即應答器（Transponder），利用射頻識別裝置，當路過貼有導向電子標簽時，讀卡器讀取導向信息，通過語音提示盲人所在位置，以及周邊道路和建筑物的信息，達到導航的目的。
2.5 超聲波避障技術
利用超聲波避障技術，在作品中安裝了超聲波傳感器，通過超聲波的回聲定位的特性確定懸空處是否有障礙物及障礙物所在位置，從而通過語音提示盲人朋友避開障礙物，達到避障目的。
3 創新點及應用
3.1 辨別障礙物方向
杠桿受到前進阻力，上下兩端形成一個方向相反的力偶，帶動軟鐵絲，使手柄向與障礙物方向相反方向擺動。
3.2 辨別路況信息
利用擺動導桿機構，實現路面凹凸感知功能，每個萬向輪帶動導桿上下移動，在壓過凸起障礙物或者上坡時，萬向輪上翹，使導桿下移；在遇到坑陷或者下坡時，萬向輪下垂，使導桿上移。
3.3 語音導航功能
射頻讀卡器，讀取路面導航標簽，進行語音提示導航。
4 結語
在國內外，沒有很好的儀器來幫助盲人，而且盲道周圍的狀況并不好，平時總能看到自行車停在盲道上，或者是樹枝垂落在盲道上空，可想而知，這樣的狀況是不能方便盲人行走的。而且對于沒有自理能力的盲人來說，導盲犬的價格也不是每一個盲人能夠承受的起的，在這樣的情況下，我們這樣一個新穎的設計必能給盲人帶來新的曙光，低廉的價格和實用性都是此設計的巧妙點。本作品為原創方案，我們設計的初衷是幫助盲人用最小的成本、最方便地行走在盲道上，減少他們的不便。在設計中，我們也人性化地考慮到了盲人行走的速度，這樣提示的時效性就更為明顯了本作品的價格對于盲人朋友可以接受，并且操作簡單，可以得到大量的推廣使用。并且我們認為經過我們進一步完善我們作品，此作品可以在社會上得到大量推廣占有一定的市場。
參考文獻
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機械設計及原理范文5
關鍵詞：理實一體化 實驗室建設 探討
我公司是專門生產教學實驗設備的，為高等院校的機械類實驗室服務，我公司的產品暢銷國內各高等院校。近年來，隨著高職院校的迅猛發展，高職學院的實驗、實訓比重增大，要求實驗、實訓與理論教學的比例要達到1：1，高職學院機械類的實驗室建設勢在必行。我公司應怎樣應對這一形勢，抓住這一機遇，更好地服務于高職院校，達到雙贏的目的，因此，有必要對高職學院實驗室的模式、實驗室的建設進行探討。
本人以前曾在長沙南方職業學院數控與模具技術系擔任過實驗室主任，對機械類實驗室非常熟悉，也對實驗與教學怎樣更好的結合做過初步的探討。在嘉銳公司工作后，也與南京化工職業技術學院的陳俊華老師，長沙職業技術學院的付勇老師，常州信息職業技術學院的宋書善老師等老師有過交流。下面是本人對高職學院機械類實驗室建設的一些建議與看發：
1.實驗對象的分析
高職學院的目標是培養高技能型的人才，而高職學院的學生大部分是三本都沒有上線的，按湖南的分數線，是200多分的，生源的素質就可想而知了，大部分都是理論基礎不怎么牢固，對學習純理論的東西都不怎么感興趣，反過來，對實際操作更有興趣，對于這一類的學生，更喜歡動手。顯然，實驗的目的不再是驗證理論類的實驗，而是更注重操作的實用實驗。這有利于提高學生的學習興趣，有利于學生對技能的掌握，實驗的效果更好。
2.實驗室的性質與內容
高等學院傳統的實驗模式是，從認知類的實驗、驗證類的實驗，到綜合類的實驗再到創新設計類的實驗，主要是針對培養設計、創新型的人才而設置的。高職學院主要是培養高技能的人才，實驗不能照搬上述的模式，要有適合高職教學的實驗模式。高職學院應主要采用從認知類實驗到實用類實驗，輔以少量的創新類實驗的這一模式。認知類實驗主要解決學生的感性認識；實用類實驗是培養學生學習技能的程序、習慣，是學生技能培訓的必要輔助，有別于技能培訓；創新類的實驗有益于學生的提高。
3.實驗室資金的投入
對于高職學院來說，主要是技能的培訓，相對來說，實驗室一般投入的資金不會太大，從我以前在高職學院的工作經歷及走訪的高職學院情況看，用于實驗室建設的資金大約是三十萬至五十萬，這與本科學院的資金投入相差太多。因此，怎樣合理地利用有限的資金，配置哪一些更適合高職學生的實驗，以提高學生的興趣并增強學生的動手能力，提高學生的技能，達到實驗的目的，這就是我們要探討的問題。
4.實驗室的配置
顧名思義“理實一體化 ”實驗室，就是完全打破傳統課堂理論教學、實驗教學的界限，把理論和實際操作結合在一起的實驗室，既可以用于理論教學，又能同時進行實驗及操作，把理論教學與實驗有機的結合起來，把課堂教學搬到實驗室中進行，而不是像傳統的方式把理論與實際割裂開來。因此，實驗室既配置用于理論教學的設備，又有用于實驗的設備。用于教學的設備主要是投影儀、講臺及板凳，實驗臺桌代替課桌。用于實驗的設備包括認知類的實驗設備（模型，陳列柜），實用類的設備（各種實驗箱，小型實驗臺）。
根據實驗室面積的大小及高職學生的特點，來合理配置實驗室各種的設備。通過對一些高職學院的走訪，我公司提供了高職學院實驗室的配置方案。
如下圖： 實驗室的平面布置圖
根據實驗室面積的大小，在實驗室的中央，配置6-8張實驗臺桌，把一個班的學生，分成6-8個組，做同一組實驗；實驗室的周圍，配置一套陳列柜及數個工具柜，工具柜用于存放一些小型的實驗箱及模型。同時，還可以在墻壁上布置掛圖。根據實驗的需要，選擇一到兩種類型的陳列柜，（如：JCG-I機械創新陳列柜；JKG-Ⅰ機械設計、課程設計陳列柜；JLG-I型機械零件陳列柜；JJG-I型機械基礎陳列柜；JYG-I型機械原理陳列柜；JGG-I型金屬工藝學陳列柜；JQG-I金屬切削陳列柜等）及模型。
可以使用或選用不同類型的試驗箱，這些試驗箱小巧實用，裝拆快捷，如：
4.1.CLY-I型 車刀量角儀
4.2.BJXC-II型便攜式機械傳動系統創新設計實驗箱
4.3.JK-I型創意組合式軸系結構設計實驗箱
4.4.裝拆減速器
以上幾種實驗箱包含了認知類及實用類的，涉及到了機械原理、機械零件、金屬切削原理等機械類專業大部分課程，能滿足高職學院的教學實驗要求，也鍛煉了學生的動手能力，投入的資金也不多。這些實驗箱需要使用的時候；可放在實驗臺上方便地操作，使用完畢，擦洗干凈后保存在工具箱中。在這個基礎上，還可在實驗室配置其他的簡易實驗臺或一到兩臺小型鉆銑床、車床，進行一些簡易的機械加工。
以上就是我公司為高職學院提供的“理實一體化”實驗室模型。當然還有很多不足的地方，還需要通過實際使用的驗證，予以完善。
機械設計及原理范文6
隨著社會經濟的快速發展，在目前的企業生產中，存在著大量的環境污染問題，這對城市環境的整體健康發展，有著極大的影響。因此需要研發人員在進行機械設計的時候，從環保節能的角度出發，設計出具有節能效果的機械產品，進而促進城市環境質量的不斷提高?；诖耍疚膶δ壳皺C械設計中的節能原理進行了研究，之后分析其節能機械的應用。
關鍵詞：
機械設計；節能；原理；應用
0引言
在目前社會發展的大環境下，在使用機械產品的時候，更加重視其節能效果，以此來有效的避免其在生產使用的過程中，對于環境造成的巨大破壞，以及對于能源造成的巨大消耗。對機械進行節能設計，需要相關的研究人員按照國家環保節能的各項標準，合理利用節能原理，進行機械設計，以此有效的實現降低生產成本，減少能源浪費，降低環境污染的目的，促進企業可以獲得最大化的經濟效益。
1機械設計節能基本原理
機械產品，在進生產的過程中，其進行的能源消耗功率，主要是通過工作中的有效功率，以及損失掉的功率，來具體表現的。通過兩種功率的和數，可以將其具體的消耗功率，使用公式來表示：NM=NSF+NCF+NR+dTdt。在這個公式中，其中的NM表示的是在運行過程中，其全部的功率情況；其中的NSF表示在其他的作用力之下，其設備出現做功，之后出現的功率情況；其中的NCF則表示的是設備運行中的有勢力，進行做功之后，出現的功率；NR可以用來表示設備生產中出現的無功功率；最后是dTdt，其動能出現變化的功率情況。使用該公式，其具體的節能設計，可以從以下三個方面進行。首先，根據機械設備的勢能，進行設備的節能。機械設備在實際的運行過程中，其勢能也會發生相應的變化，當其發生變化的時候，該部分的勢能，將不會發揮出生產的作用，因此在進行節能設計的時候，需要將該部分的勢能，進行有效的轉化，并將其發生變化的范圍，進行相應的縮小，繼而使得勢能消耗功能，可以最大化的實現降低，以此避免能源的浪費情況。其次，是針對其設備的動能，進行的節能設計。設備在生產的過程中，有著較多的因素，對其動能產生巨大的影響，進而使其消耗的功率數不斷升高，造成能源的浪費。因此在節能設計時候，需要注意機械生產的摩擦力，控制其制動力，進而促進其節能作業。最后，需要對設備的消耗功率，進行有效的降低。機械設備在進行生產的過程中，將會產生較多的無用的功率，可以在節能理念的指導下，對該部分的功率，進行合理的降低，進而實現節能的目的[1]。
2基于節能基本原理的機械設計應用研究
2.1在加工機械設備中的應用
加工企業在使用機械設備，進行生產的時候，其軸承出現的變化，會對產品的質量，產生一定的影響，因此需要使用節能原理，對其設備進行設計。可以在設備中，添加飛輪，以此借助輪巨大的轉動慣量，實現對其軸承變化情況的控制，進而使得機械設備可以減少其能源消耗的功率，進而促進其機械設備運轉過程中，各項功率變化的差值數的均衡化，最終實現設備的降耗節能[2]。
2.2在升降機械設備中的應用
升降機械設備運行的時候，通常會借助于大量的能源，來實現設備的有效運轉，因此其對于能源的需求量較大，其造成的能源浪費情況也較為嚴重，因此需要對其進行節能設計，以此來顯著的降低消耗的情況。升降機，在運轉的時候，其消耗的功率，主要體現在貨物的上下運輸上面。在此壓力的驅使下，使得升降機可以實現有效的運轉。因此針對升降機的節能設計，需要對其具體的結構，進行優化設計，進而實現節能。同時，其使用的材料也需要配合其運行結構的設計，并且需要使用電子控制系統，來對升降機，進行科學的控制，并對其運行的全過程，進行監督管理，以此實現節能的效果，并且可以保證使用人員的人身安全[3]。
2.3在大型壓路機機械設備中的應用
大型壓路機設備，其在運行的過程中，輪子表面會發生較大的變化，導致設備運行中，對于能源的消耗需求量較大。這主要是在進行輪子表面設計的時候，并未根據周期函數，進行科學的設計，因此導致其在實際運行中，會在大范圍內出現變化。因此，對其設備進行節能設計的時候，需要對其輪子的勢能，進行相應的縮小，并將其控制在一個較小的區間中，以此來實現節能的目的。
3結束語
企業在進行設計生產的過程中，對其使用的機械產品，進行節能設計，可以有效的改善以往機械產品生產中造成的巨大環境污染、資源浪費情況，同時也可以顯著降低其生產成本。因此需要企業在發展中，重視節能理念，利用節能原理來進行機械產品的設計生產，因此來促進企業的長遠健康發展。
參考文獻：
[1]高鈞，范興，何濤.機械設計節能基本原理的分析與應用探討[J].科技創新與應用，2017（06）：154.
[2]徐偉.機械設計節能基本原理的分析與應用[J].南方農機，2016（07）：85，87.
