機械設計與原理
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機械設計與原理范文第1篇
隨著時代的發展，生態問題與能源危機日益嚴峻，極大影響了人們生活與生產，在這種時代背景下，節約能源、保護環境已成為全球共識。機械生產作為社會發展中不可或缺的產業，節能環保問題不容忽視。機械設計作為機械工程領域的第一工序，其在產品設計中除了考慮產品性能、質量外，更要注重設備的節能型，盡可能的節省資源浪費，避免因為設備不具備節能性能而造成大量材料的浪費。文章從機械設計節能的原理入手，從實際出發通過能量分析提出了機械設計的節能方法。
1機械設計節能的重要性
我國工業產業與西方國家相比，有著起步晚、起點低的特征，但伴隨改革開放以來國內經濟的迅速發展，機械生產行業也得到了前所未有的發展，在國家經濟中占有重要地位。機械設計作為機械工程領域的重要組成部分，其對機械工程有著很大影響，近幾年來，受到國家節能減排、保護環境政策的影響，機械設計節能工作的開展已成為不可逆的趨勢，在這種時代背景下，要求機械設計人員充分考慮各種因素，除了保證機械產品的最初性能外，更要做好節能環保及經濟性要求，我們首先要對這些內容分析和整理，正確認識這些環節的工作要求。因此，在機械設計的時候，我們要對設備的配合及應用更加注意，力求機械設計在保持正常運轉的時候，盡可能的降低能量損耗，從而讓機械設計達到當前可持續發展戰略的要求。
2機械設計的節能原理
在機械設計工作中，需要遵守的原則很多，但是在不同時代、不同環境下，機械設計原則也需要隨之變化。近些年來，隨著國家可持續發展戰略的實施和節能環保理念的提出，機械設計中加入節能要求已刻不容緩。在機械設計工作中，節能策略不僅要從機械消耗功率入手，更是要對機械設計的各個環節分析。在機械設計中，其原理包含了機械系統的動能、勢能、輸出作用力以及機械系統所消耗的功率等。我們首先要對這些內容分析和整理，正確認識這些環節的工作要求。
2.1機械設計在動能方面的節能
在以前的機械設計工作中，工作人員通常都將工作重點只放在機械動能的變化以及輸入輸出功率的控制上，通過調節機械波動、提高機械周期以及機械工作精度等方式來保證機械產品的設計質量，很少主動的去分析動能變化對機械產品造成的影響，以致機械產品設計質量往往得不到有效的保證。另外，在傳統的機械設計中，動能一直沒有得到有效的發揮，究其原因是機械在工作中動能并沒有得到有效的轉換，機械設計中基本工作原理還沿用傳統模式，只要機械系統中的動能能夠保持在很小的范圍，那么機械設計的目的已經達到了。
2.1.1機械設計在其他輸出力方面的節能
不同的機械設備在工作過程中所表現的輸出力是不一樣的，而且相同的一款機械設備在不同的工作過程中其輸出力也不盡相同，所以機械的輸出力在不同的工作階段形式也是不一樣的。在機械工作過程中造成輸出力消耗過高的主要原因是在比較短的時間內輸出力變化較大，如果把周期函數形式的輸出力消耗保持在比較小的范圍內變化就能達節能到節能的目的。
2.1.2在機械設計時要盡量降低無用功的損耗
任何機器在運轉過程中，由于阻力、摩擦、形變等原因一定會產生無用功的損耗，這與機械在設計中考慮到的精度、程度等都有莫大的關系，無用功的損耗大大地降低了機械設備的使用效率，所以在機械設計時我們要以節能的基本原理為基礎，盡量減少無用功，以期提高機械的節能性。
2.1.3對機械設計節能原理的基本歸納和整理
本文主要是在動能的機械設計節能、減少無用功功率方面以及減少其他輸出力功率方面對機械設計節能基本原理進行了簡單的介紹，工程師們在進行機械設計時，只要考慮到將機械系統里面的一些參數常量等保持在很小的變化范圍內，就能極大地增加機械節能性，但是想要做到這一點，其實還是有一定的難度的，這就需要我們廣大的機械工程師們更加努力的進行設計了。
2.2機械設計節能基本原理的應用范圍
機械設計節能基本原理在工程設計方面的應用：
2.2.1機械節能原理在升降機械設計中的應用
升降機械在工作中消耗的功率是比較大的，為此我們需要對其進行節能設計改善，那么我們要從哪方面開始著手呢，首先我們要分析主要消耗功率的原因，其主要消耗功率的是機械在提升或下降貨物的過程中消耗功率比較大，經過試驗我們得出按照電梯標準進行設計的機械要比傳統的機械消耗功率要小的多。要想在升降機械上進行節能設計就要參考電梯的設計方案。把機械設計原理應用在升降機的節能上。我們主要應用的公式即為：Q(t)r1=Pr2其中：r1表示貨物卷筒半徑，r2表示配重卷筒半徑，P表示衡量的配重，Q（t）表示可以提升的物體的質量。
2.2.2機械節能原理在加工設備設計中的應用
機械設計節能基本原理在加工設備中的應用可以說最為廣泛，加工設備在我們日常生活中是必備的產品，可見其節能性對我們是多么重要。以下我們就針對生產加工中的設備牛頭刨床進行應用。牛頭刨床其機械內有一個慣性很大的主軸，它能夠保證機械的正常穩定運轉，但是為了考慮其輸入功率的降低等因素，我們要根據機械原理在原來設備的基礎上再加設一組牛頭刨床裝置，使新牛頭刨床功率是原來的二倍，這就達了提高功率的目的。
2.2.3機械節能原理在大型沖擊壓路機設計中的應用
大型沖擊壓路機其沖擊輪表面特征并不是以周期函數進行體現的，它的變化幅度是比較大的，因此這就給我們的節能設計帶來一定的難度，所以要想達到我們預期的目的，我們必須得要把沖擊輪系統的勢能在重心最低時其勢能能夠在最大范圍內進行變化，只要能夠達到以上要求，就能夠達到節能目的。
機械設計節能是可持續發展觀念下對機械領域提出的新要求，更是符合我國社會主義特色社會建設的發展理念，只有在工作中將節能理念深入到底，落實到每一個工作人員的心中，強化設計人員自身專業技術，提高設計人員素質，才能夠真正的做到節能設計。
作者:張宇 單位:中車長春軌道客車股份有限公司
參考文獻
[1]方永鋒，陳建軍，曹鴻鈞.多次隨機作用下可修復的k/n表決系統動態可靠性分析[J].西安電子科技大學學報，2014（5）.
[2]開依沙爾熱合曼買買提明艾尼.基于骨骼重建機理的連續體結構仿生拓撲優化方法[J].農業機械學報，2014（5）.
機械設計與原理范文第2篇
關鍵詞：機械；創新能力；培養
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）41-0225-02
機械原理及設計是高等院校機械類專業重要的專業技術基礎課，是對學生進行設計能力、創新能力、工程意識訓練的主要課程，對學生學習專業課程起承上啟下的重要作用。近年來，隨著課程體系的改革和深化，課程內容在不斷更新和增加，課時卻在不斷減少，學時與內容之間的矛盾較突出。機械原理及設計又是我校省級精品課程，根據國家教育部提出的高等工程教育應適應21世紀人才需要的培養目標，本課程體系、教學內容、教學手段及實踐教學等改革勢在必行。作者經多年《機械原理及設計》、《機械設計基礎》課程的教學實踐，對如何在有限的學時內向學生講授更多、更新的本學科知識和信息，更好地培養學生分析解決問題的能力，培養工程意識和創新能力，進行了一些探索和嘗試。
一、國內外的機械創新設計能力培養概況
國外高校很重視學生創新能力的培養。課程體系上，設置相關創新設計課程和實踐環節，建立創新實驗室；在教學方法上，采取項目研究式的教學模式，其特點是：（1）強調通才教育，專業基礎寬。（2）注重實踐教學，學生須參加科研創新活動，并獲得科研學分，培養了學生的工作能力、創新能力與組織能力。我國高校創新設計能力培養同西方發達國家相比，還有差距。目前，教育領域存在著一些不科學的教育觀念與教育方法。以考試為手段，以分數為考量的應試教育，使教師和學生陷入十分苦惱的境地。它嚴重制約著教育、教學質量的提高，只能培養出高分低能的不合格品。教師在課堂上只重灌輸，不重思考，在教學實踐中不去揭示假說，只是驗證假說，使得學科知識與科學實踐脫節。學生被動接受大量知識，教學效率不高，加上學生學習目標不明確，被動學習，使學生對學習漸漸缺乏興趣，甚至產生抵觸情緒。盡管我們也意識到了當前教育的弊端，也開展了如大學生機械創新設計大賽等科研活動，但教學方法、手段的限制，如實驗條件、設施的陳舊，綜合性實驗少，學生動手機會少，教學手段單一，高校仍存在重視理論知識傳授，忽略創新能力與實踐能力培養的現象。
二、樹立正確的教育觀念是創新能力培養的前提
只有具有創新精神的教師進行創造性教學，才能培養出創造型的人才。培養學生的創新意識和創新精神，關鍵在于教師。教師自身的素質已成為高等教育發展的重要因素。作為教師，必須做到與時俱進，及時了解和掌握本學科最新科技動態，積極開展專業研究，并鉆研教材，改革教學內容，掌握各種教學方法，不斷豐富和提高自身的教書育人水平。教師要自覺把學生創新能力的培養和提高與教學活動相結合，在教學中善于激發學生好奇心、創造欲、求知欲，使其在掌握理論的過程中，發展自學能力、思維能力和實踐能力，敢于求新、求異。
三、努力提升教學質量
機械原理及設計具有一定的系統性，更偏重實踐。課程重點是常用機構、通用零件的類型、特點、工作原理、失效形式及設計準則。但難點是與工程實踐相結合，需要一定的理論基礎，還涉及許多實踐性問題，就要求靈活采用多種教學方法。
1.重視課堂教學方法和手段。教學實踐中，多媒體技術已普遍應用。本課程具有信息量大、圖片動畫多等特點，采用多媒體教學生動直觀，教師把教學內容制成課件，除課堂講授外，還可掛在網上利于學生自學。教學中常展示機械原理圖、三維立體圖，有助于學生加深理解，利用多媒體既節約了時間又取得了很好的教學效果，起到事半功倍的作用。例如機構中周轉輪系的運動、軸系設計與減速器裝拆，由于有運動與三維演示，學生很容易理解其工作原理，并記憶深刻。還可以根據課堂反應情況，重現一些視頻，讓學生了解某些參數的改變對過程、結果的影響。課程講授與課件制作過程中，注意引入適應機電一體化產品設計要求的、反映本學科最新科技成果的相關概念與知識。增加新機構、新傳動和機器人設計的內容，加強機構系統設計中機構創新設計理論及方法的內容，以利于培養學生的工程實踐能力和創新設計能力。靈活采用多種教學方式，充分采用互動式教學、啟發式教學和課堂討論教學等多種方法相結合，調動學生的學習積極性，以取得較好的教學效果。
2.加強實驗教學環節。學生將學過的知識通過思考付諸于實踐環節是培養學生創新能力的根本。可分步進行認識、分析和創新設計訓練。首先讓學生參觀機械實物和創新實例，了解并認識機械。其次對學生進行綜合訓練專題教學和“機械分析”實踐教學，要求學生對機械案例提出有新意的改進方案。最后完成從原理方案到參數、結構設計的機械設計訓練，以提高其綜合能力和創新能力。貫穿課程教學，我們開設“機械創新設計實驗”、“機器人創新設計”、“實用機構設計”、“機械傳動方案設計”等多個綜合實驗，結果學生創新能力大大提高了，也提高了整體教學效果。
3.加強課外科技創新指導。鼓勵學生參加各種大學生科研活動，作者指導了數位學生的科技創新實踐，如6足爬行機器人的成功設計。通過科研實踐，調動了學生的科研積極性，通過創新設計把知識綜合應用，學習目的也明確了，會主動去學習課內、課外的相關知識，開拓了知識面，也加深了對專業的理解。指導學生創新時應掌握一些技巧和方法，如類比法，培養學生從事物間相似處的類比中得到創新，如從手搓數鈔票類比中，設計出點鈔機；如移植法，把某產品的先進技術應用到另一種產品中，如將靜電技術移植到耐磨噴劑上，可以提高耐磨劑的吸附性能等。
4.加強課程設計實踐。機械原理和機械設計課程的體系和內容，前者主要以機構分析與設計為主線，后者則以零部件工作能力設計計算為主線。這兩門課程存在著部分的交叉和重復，但又幾乎不涉及機械系統總體方案設計和創新設計，這樣的體系顯然已不能適應新世紀科技發展和人才培養的要求。應以培養學生設計能力和創新能力為目標，在介紹機構運動設計、通用零件工作能力設計的基礎上，突出現代機械系統方案設計。如設計園藝機器人，功能上為行走與園藝操作，柴油機提供動力，有多個工作頭，引導學生進行機構方案設計和零件設計。在設計中結合常用傳動裝置，篩選出四種較為典型的方案：帶——直齒圓柱齒輪傳動、帶——斜齒圓柱齒輪傳動、鏈——圓錐齒輪傳動和帶——蝸桿傳動。引導學生進行方案優選，提醒他們要考慮技術性能、經濟性，要尺寸緊湊、維修方便等。再利用UG、Solidworks等進行產品的虛擬設計。
通過教學中進行創新能力的培養，學生對本課程表現出較高的興趣，充分調動了學生的積極性。很多學生的創造性設計非常有研究和應用價值。不僅培養了學生的設計能力，也激發了學生的創新意識，起到了考試考核成績起不到的作用。總之，教師應適應高等教育發展的需要，培養出更多的一線實用人才。
參考文獻：
[1]機械原理、機械設計教學改革十人談[J].中國大學教學，2006.
[2]葛文杰.以新的教學理念打造機械原理國家精品課程[J].中國大學教學，2005.
[3]梁寶英，王永清，等.《機械原理》課程實踐教學改革的探討[J].山西大同大學學報，2009.
[4]閻紹澤，申永勝，等.機械設計基礎系列課程的新教學模式[J].中國大學教學，2004.
[5]黃坤.論機械基礎課程教學中學生創新能力的培養[J].石油教育，2000.
[6]柳義皎.機械基礎教學中學生創新能力的培養[J].中國職業技術教育，2004.
機械設計與原理范文第3篇
[關鍵詞]特色專業 機械原理 雙語課程 教學改革
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）10-0077-03
近年來，隨著我國高等教育由精英教育向大眾化教育的發展，人才培養質量與經濟社會發展不相適應的矛盾引起全社會的高度關注。以提高教學質量為核心的教學改革工程正全面展開，高等教育已逐步從數量滿足型向質量提高型轉變，專業人才培養也由原來的“趨同”向“特色”轉變。高等學校特色專業建設是優化專業結構，提高人才培養質量，辦出專業水平和特色的重要措施。[1]國內許多高校都在把特色專業建設作為求生存、求發展、提升競爭力的一項重要教學改革內容。[2]作為機械類專業的重要技術基礎課程之一，機械原理課程對本專業人才的培養具有重要的意義，國內部分高校已逐步開展機械原理雙語教學，并就教材建設、教學方法等做了有益的探討。[3-6]由于我國相當一部分高等院校的機械類專業具有特定的行業背景，所建設的機械類特色專業也具有鮮明的行業特色，在此背景下開設的機械原理雙語課程如何適應特色專業建設的要求是值得探討的課題。
長江大學機械設計制造及其自動化專業2010年獲批教育部高等學校特色專業建設點，并于2012年入選卓越工程師教育培養計劃。該專業的前身是江漢石油學院石油礦場機械專業，具有濃厚的石油行業背景。近年來，石油工業國際化合作越來越深入，為了促進學科發展， 辦出專業特色，本專業就機械原理雙語課程的教學進行了積極有效的改革。
一、教材及教學內容選取
從學習英文專業術語和表達方法的角度出發，機械原理雙語課程最好選用國外原版教材，目前較好的原版教材有《Design of Machinery》（Fifth Edition）、《Mechanism and Machine Theory》、《Mechanical Engineering Design》等。但上述教材的覆蓋面太寬，知識體系龐雜，不但囊括了國內機械原理教材的所有知識點，而且包含人機工程學、引擎動力學等內容，大大超過了國內普通高校對機械原理的教學要求，不符合國內機械原理的教學實際。因此在本專業開設機械原理雙語課程時，根據專業定位和人才培養目標，選用了福州大學葉仲和等編寫的《Mechanism and Machine Theory》作為教材，該教材主要教學內容與國內普遍使用的《機械原理》（西北工業大學）相近，部分章節順序作了適當調整。該教材難易適中，學生在預習、復習時困難不大，同時其結構體系與西工大的機械原理接近，便于教師從漢語教學向雙語教學過渡。
在教學過程中，我們發現該教材在機構的組成原理、運動分析及機構綜合方面的內容基本滿足教學需要，但對機器動力學及機構現代分析和綜合方法講解不夠深入，難以有效指導學生利用計算機技術解決工程問題；同時由于該教材面向通用機械專業，書中實例偏少且缺乏針對性，對學生創新能力的培養和將來面向石油行業就業的作用不大。為解決上述矛盾，我們在教學內容上做了適當調整，增加了國外原版教材《Design of Machinery》中第11章“Dynamic Force Analysis”的部分內容，并將該書中“Oil field pump”等與石油機械相關的實例引入課堂教學。此外我們還將教學與科研實際相結合，如以新研制的鉆機用多級行星變速器為例說明行星傳動的組成及設計要點，既做到理論聯系實際，又豐富了教學內容，還突出了本課程的石油機械特色。
二、教學方法改革
教學方法是教師和學生為了實現共同的教學目標，完成共同的教學任務，在教學過程中運用的方式與手段的總稱。我校機械原理雙語課程的教學目的是，使學生掌握機構學和機器動力學的基本理論，學會常用機構的分析和綜合方法，具有進行機構系統運動方案設計的初步能力，同時通過讀、聽、寫、說等方式，培養利用英語學習新知識和進行學術交流的基本能力。
為達到上述教學目的，在教學方法上應做到以下幾點：首先，應注重培養學生的主觀能動性。在教學中將以“教”為主轉變成“教”與“學”并重，在發揮教師主導作用的同時又充分體現學生的認知主體作用。在課堂上，我們注重給學生安排適當時間，讓學生提問題、進行小組討論、完成課堂作業等，使每個學生都參與到聽說讀寫環節，鞏固課堂教學成果。其次，注重將傳統的板書教學與現代化多媒體教學手段相結合。我們充分利用本特色專業的校外實習基地資源，通過拍攝照片、視頻和制作動畫等方式，積累了大量機構原理和應用方面的多媒體素材，并適當配以英文說明，將靜態的、抽象的機構模型轉變為形象的、動態的機構實例，不但能夠充分發揚多媒體教學形象直觀的優點，而且為將來到上述企業就業的同學預先提供了熟悉相關產品和設備的機會。同時，在授課過程中，將重要知識點和結論書寫在黑板上，可彌補多媒體教學呈現較快、不利于學生思考、記筆記和聽課不能同步的缺點。最后，在雙語教學中遵循循序漸進的原則。我校開設雙語課程的要求之一是課堂上英文比例不少于50%，但執行過程中我們發現，如果從第一節課起就嚴格執行此標準，不少學生會因不適應雙語教學環境、英語聽力不足等原因產生抵觸情緒。因此，我們采用由雙語交叉滲透教學到完全滲透教學的方式，前15-20個學時課程中，英語比例逐步由30%上升到50%，易于理解的部分用英文講解，重難點部分用漢語講解，允許學生提問和回答問題時兼用英語和漢語，逐步培養學生主動適應英語授課的意識。在后50-55個學時的課程中，則進一步增大英語的比重，力爭達到授課、討論、練習和考試的全英語化，只對少數難以理解的內容適當用漢語引導。
三、考核手段改進
在機械原理課程雙語教學中，科學合理的考核方式對檢驗教學質量起著重要作用。傳統考核方式主要依據考試成績和平時成績進行，其中考試成績占80%，平時成績（包括作業、考勤、課堂提問等）占20%，這種考核方式在一定程度上反映了學生對重要知識點的理解和掌握，但存在以下缺點：（1）考試題目以基本概念和公式為主，題型呆板，不能體現特色專業建設中對學生解決實際問題能力的培養要求。（2）考試成績所占比重太大，存在嚴重的“一卷定乾坤”現象。（3）考試內容單一，短時間內死記硬背也可應付，助長了部分學生的投機心理。因此，傳統的以考試為主的考核手段，難以全面反映機械原理雙語課程的教學效果，不利于雙語教學的發展。
鑒于此，對機械原理雙語課程的考核方法作了如下改進：（1）增加平時成績在考核結果中的比重，相應降低考試成績的比重，有效激發了學生的學習熱情，強化了持續學習的動力，提高了課堂互動效果，消除了期末突擊復習的種種弊端。（2）實行半開卷考試，增加應用型題目的比重。在半開卷考試中，學生可攜帶一頁書寫有與本課程相關內容的A4紙張進入考場。這樣可減少大量機械背誦的負擔，但一頁紙所記載的信息量是有限的。學生要想取得好成績，就必須認真理解課本內容，用心領會教師在課堂上加入的新知識，將重要知識點進行篩選、綜合和整理，濃縮于一張A4紙上。整個過程有利于提高學生的獨立思考能力和對知識進行分析、歸納、綜合的能力。增加應用型題目的比重則進一步側重于考核學生運用機構分析和綜合的理論知識解決實際工程問題的能力，有利于學生在平時的學習中認真觀察、思考，做到學以致用。（3）將機械原理實驗成績列入考核范圍。在以往機械原理教學中，實驗作為教學環節的一部分，但未納入考核范圍，致使少數學生敷衍應對。為此，我們將實驗成績以10%的權重納入考核范疇，使學生產生一定的壓力和動力，有利于培養學生的動手能力和創新能力。
四、課程設計改革
機械原理雙語理論課結束以后，學生將接受為期兩周的機械原理課程設計訓練。機械原理課程設計是使學生較全面系統地掌握和深化本課程的基本理論的方法，是培養學生初步具有機械運動方案設計和分析能力的重要教學環節，也是培養學生工程設計，特別是機構創新設計能力的重要實踐環節。在我校機械設計制造及其自動化特色專業建設中，提高學生的綜合設計與創新能力是基本建設任務之一。為此提出如下改革方法：（1）課程設計題目圍繞石油機械主線，彰顯石油特色。我們擬定了“游梁式抽油機連桿機構的分析與綜合”及“往復泵動力端傳動機構設計和分析”這兩大類題目，并根據實際設備給定不同的已知參數，做到了同班學生之間不重題，既有利于學生之間互相討論學習，又有效避免了抄襲現象。（2）鼓勵學生自報題目，培養創新氛圍。對于平時學習表現良好、有明確意愿參加機械創新設計大賽且已確定題目的學生，鼓勵其以創新設計大賽題目進行課程設計。（3）鼓勵學生采用英文撰寫課程設計報告，鞏固雙語教學效果。由于機械原理課程設計報告中大篇幅的文字論述較少，以公式推導和結論性敘述較多，所以對學生而言，難度并不大，在2周的時間內能夠完成。對于采用英文撰寫報告的學生，適當拔高其報告成績。這樣可有效激發學生進一步學習和鞏固機械原理課程中相關英文專業術語和表達方法的熱情。
五、教學效果
近年來我校機械原理雙語課程的教學改革收到了良好的效果。從歷年對學生發放的調查問卷來看，77.8%的學生表示完全接受全英文課件，92.6%的學生認可機械原理雙語課程的教學安排，93.5%的學生認為本課程緊密聯系實際，體現了石油特色。本課程的主講教師在學生的評教中得分均在90分（優秀）以上，說明絕大部分學生對機械原理雙語課程的改革持肯定態度。從近5年來我校學生課外科技活動成果來看，“后置三角擺架式長沖程抽油機”獲得“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽一等獎，“基于反饋原理的高樓緩降器”獲全國大學生機械創新設計大賽二等獎，“含油污水分離器”等20余項作品在省級競賽中獲獎，在此基礎上產生了“一種雙驢頭前置式異相曲柄長沖程節能抽油機”等11項國家專利，30余篇，不但其中大部分成果涉及石油裝備及設備，而且是學生在學習機械原理雙語課程之后創作產生的，充分體現了機械原理雙語課程在我校機械設計制造及其自動化特色專業中所起的重要作用。
六、結束語
通過機械原理雙語課程的教學改革，我校總體上摸索出了一套適應機械設計制造及其自動化特色專業建設要求、培養既懂專業又通英語、在石油機械方面具有明顯優勢的機械類高級工程技術人才的教改方案。由于目前雙語課程本身在國內存在的時間并不長，在理論和實踐方面尚存在一定爭議，所以給特色專業建設環境下的機械原理雙語課程提出三點建議：（1）大力培養具有良好專業素質和外語素質的教師，尤其要加強青年骨干教師的培養力度。（2）在教學中應始終將傳授專業知識放在第一位，外語知識放在第二位，不可本末倒置。（3）無論何時都不應忽視對學生創新能力的培養。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 張婕.高校特色專業建設：現實與前瞻[J].教育研究，2011，（5）.
[2] 楊治立，朱光俊，呂俊杰.冶金工程特色專業的建設與實踐[J].教育與職業，2009，（18）.
[3] 李琳，張鐵，李杞儀.機械原理雙語教學方法的探討[J].北京大學學報（哲學社會科學版），2007，（5）.
[4] 韓建友.機械原理雙語教學教材建設[J].北京大學學報（哲學社會科學版），2007，（5）.
機械設計與原理范文第4篇
關鍵詞：機械設備；機械可靠性；可靠性設計
中圖分類號： TU85文獻標識碼：A
一、我國機械設備的可靠性現狀
我國機械工業底子薄，上世紀七八十年代不少大型成套設備和精密自動化設備不能自行設計制造。產品可靠性差、能耗高，有效壽命多數只相當先進國家相應產品的1/3~1/2。萬元產值的能耗及鋼材消耗大大高于發達國家。我國1988年機電產品出口額僅占世界機電產品出口總額的0.5%。
改革開放以來，特別是我國加入WTO之后，極大地促進了我國機械工業的進步。機械產品的設計和制造水平不斷提高，出口額不斷增大。但困擾我國機械產品參與國內外競爭的主要因素仍然是產品的可靠性差。主要表現：目前國民經濟和產業化所需裝備近2/3依賴進口；機械制造業典型產品的技術來源57％依靠國外；儀表、氣液元件、低壓電器等的平均無故障工作時間低于國外同類產品一至兩個數量級；拖拉機和工程機械的平均無故障工作時間是國外的1/2~1/3，甚至1/10；國產越野車的無故障里程在380~800km，而進口車卻為28 000km；國產儀表和日本儀表在同樣工作條件下，故障率是9:1。諸多類似的事例導致用戶提出“寧愿犧牲先進性，也要保證可靠性”的要求，許多用戶抱怨國產機電產品是買得起，修不起。由于可靠性問題，加劇了機電產品出口出不去，進口擋不住的局面。可靠性嚴重制約了我國機械工業的快速發展，影響到我國機械工業的聲譽。
二、可靠性設計理論的基本任務
可靠性設計理論的基本任務，是在可靠性物理研究的基礎上結合可靠性試驗及可靠性數據的統計與分析，提出可供實際設計計算用的物理數學模型和方法，以便在產品設計階段就能規定其可靠性指標，或估計、預測機器及其主要零、部件在規定的工作條件下的工作能力狀態或壽命，保證所設計的產品具有所需要的可靠度。機械零件的可靠性設計是以應力-強度分布干涉理論為基礎的。
三、機械可靠性設計的原理分析
可靠性是一門學科，它涉及的范圍廣泛，是一門綜合了系統工程、管理工程、價值工程、人機工程、電子計算機技術、產品檢測技術以及概率、統計、運籌、物理等多種學科成果的應用科學。可靠度也叫可靠性，指的是產品在規定的時間內，在規定的條件下，完成預定功能的能力，它包括結構的安全性，適用性和耐久性，當以概率來度量時，稱可靠度。
根據國家標準的規定，產品的可靠度是指：產品在規定條件下、在規定的時間內完成規定的功能的能力。
對產品而言，可靠度越高就越好。可靠度高的產品，可以長時間工作；從專業術語上來說，就是產品的可靠度高，產品就可以無障礙工作的時間就越長。
機械結構的可靠性仿真算法經過幾十年的發展已經比較成熟，大致分為兩類：解析方法和抽樣方法。解析方法通過尋找和優化設計驗算點計算功能函數的可靠指標，進一步計算機構的失效概率。解析方法主要包括：一次二階矩法、二次二階矩法、響應面法等；抽樣方法通過隨機變量的抽樣計算結構的失效概率，抽樣方法主要包括：直接蒙特卡洛法、半徑重要度抽樣、自適應重要度抽樣等。
在確定功能函數的基礎上，多次調整不同的變量分布類型、變量的統計特征，選擇不同的可靠度計算方法，可以是零件的可靠度得到提高，從而提高整個組件級、系統級的可靠度。對于同一系統進行不同情況的可靠度分析，可以得到系統可靠性的提升，滿足設計的要求。
可靠度函數可用關于時間t的函數表示，可表示為R(t)=p(T>t),其中，t為規定的時間，T表示產品的壽命。由可靠度的定義可知，R(t)描述了產品在（0，t）時間內安好的概率，且R(0)=1，R（+∞）=0。下面是一些可靠性常用的分布：
指數分布：浴盒曲線對應的指數分布為F（t）=1-e- t；如何得到這一分布？
設產品在t時間內總的失效率F（t），則：
在t時刻產品的存活率R（t）=1-F（t）；
在t時刻的失效為t時間的是效率的導數、即f（t）/F’(t)；
在t時刻的失效率為t時刻的失效比t時刻的存活率，即f（t）/R（t）。
根據浴盆曲線，當產品在穩定失效階段時任意時刻的失效率為λ。
綜上，即得到等式：λ=f（t）/R（t）/（1-F（t））；
解此微分方程得到一個特解：F(t)=1-e-t;
所以R（t）e-t，這就是指數分布：
威布爾分布：與指數分布相比，只是變量λ不一樣。威布爾分布的F（t）=e^（-t/a）^b;當b=1時，F（t）=e^（-t/a）^b,這也就是指數分布；從威布爾分布來看看其他參數；
R（t）=1-F（t）=e^（-t/a）^b；
F(t)=F(t)=（b/t）*（t/a）^b*e^(-t/a)^b;
失效率=f（t）=F（t）/R(t)=（b/t）*（t/a）^b;
對數正態分布：顧名思義，說明產品在t時間內的失效率與t服從對數正態分布，也就是說F（t）與ln（t）成正態分布。標準表達式為：F（t）=Φ（（lnt-ln（T50））/δ）；
根據各種分布，都可以方便地求出產品MTBF。
要求出的MTBF就必須找到樣品的失效時間，這樣我們必須取出一定的樣品做特定的測試、記錄樣品的失效時間，然后計算產品的MTBF。
有時候，我們常基于概念進行可靠性設計與分析。于是就涉及到了隨機變量。
隨機變量分布類型選擇
機械產品可靠性定量分析理論根據產品基本變量存在隨機分散特性，應用概率論和數理統計的方法，分析計算機械產品在使用期內滿足規定功能的概率。一般情況下，影響產品可靠性因素有所承受的外載荷、結構的幾何形狀和尺寸，材料的物理特性、工藝方法和使用環境等。
隨機變量統計特性參數選擇
一般來講，各類型統計變量的統計特性參數選擇都應來源于試驗數據，但是存在一些共性;泊松比的離散程度較小，其變異系數僅為0.01~0.03左右，機械零部件壽命的變異系數均是小于1的數值，使用指數分布描述機械零部件的壽命會帶來較大的誤差；對于產品整機壽命，在第一次大修前的變異系數較小，而經過大修后的整機，其壽命的變異系數加大；原來材料的機械強度是接卸設計的基礎，一般原材料機械強度的變異系數屈指都比較小。
故障樹分析法（FTA）能形象的顯示出產生系統故障的外在與內在原因以及他們之間的邏輯關系。這樣，為設計、管理、維護人員提供了一個形象的的基礎資料。這對提高產品的可靠度與改進產品設計都是很有幫助的。對于簡單故障樹，可以用直觀的方法，即按照故障樹結構及邏輯的性質求最小割集。但對于復雜故障樹就要利用系統的方法求最小割集。
故障樹中各基本事件對頂上事件影響程度不同。從故障樹結構分析，個基本事件的重要度或嘉定個基本事件發生概率相等，分析個基本事件的發生對頂上事件發生的影響程度，叫結構重要度。結構重要度分析是分析基本事件對頂上事件的影響程度，為改進系統安排全性提供信息的重要手段。
四、結語
本文在回顧機械產品可靠性定性分析和定量設計分析方法后，探討了一些簡單的機械產品可靠性設計分析的方法，明確了設計分析方法流程，并提出了基于可靠性產品的參數設計方法，為機械零件的可靠性設計提供了系統的解決方案。對零件進行可靠性設計分析，并且對零件的具體參數實施基于可靠性的參數設計，為可靠性提供了方向。
參考文獻：
1、《ANSYS10.0有限元分析自學手冊》 鄧凡平.人民有點出版社。
機械設計與原理范文第5篇
1.1設計———建造（DB）模式
DB模式是指在項目實施的起始階段，建設單位邀請多個有資格的承包商進行議標，每個承包商可以根據自己的實際情況對該工程提出初步設計和成本預算，在對其進行綜合比對之后選取合適的承包商，該承包商將負責項目的設計與施工。
1.2設計———招標———建造（DBB）模式
這種管理模式是國際上較為通用的一種，也是最早得以應用的工程項目管理模式之一。該模式是指由業主委托建筑師或咨詢師進行前期的可行性研究，在項目評估立項之后再開始進行設計工作；在設計過程中編制施工的招標文件，再通過招標的形式篩選承包商；確定承包商之后，由承包商與分包商、供應商簽訂合同，最后按自己的實際情況組織實施相關的工程項目。
1.3項目管理承包商（PMC）模式
該模式是指項目管理承包商需要代表業主對整個項目負責。管理承包商所管理的內容包括項目整體規劃、工程招標、EPC承包商的選擇等。這種模式的優點在于在保證項目工程質量的同時，可以有效降低投資成本；缺點在于業主參與度低、變更權利有限、協調難度大等。
2園林設計與施工協調管理的督導制模式
2.1督導制概述
設計督導的主要職責是按照對項目施工設計的理解，結合施工現場的實際情況及資深的施工經驗，對施工中出現的各項問題進行指導。在督導人員的設定上可能存在以下3種情況：第一，由設計人員擔當。第二，由建設方內部的業務專家進行擔當。第三，通過聘請職業設計督導來擔當。職業設計督導對項目施工的整體過程進行把控，可以很好地對設計與施工進行協調。
2.2督導制模式的作用
（1）提升質量。對于園林工程來說，需要設置一個設計督導的職位進而保證項目設計的整體水平。設計督導在介入園林項目的過程中，既可以有效傳達設計的意圖，又可以親臨現場指導施工，使施工技藝能夠更好地融合到項目的設計中，通過對現場地形的塑造、植物的搭配等進行指導，使整個工程的景觀效果和景觀質量均有所提升。
（2）控制成本。在督導制模式中，督導員在項目的設計和施工中起到調節的作用，在具體的施工過程中，將原定方案中存在的一些華而不實的設計進行改良，并與設計團隊進行溝通與交流，在保證施工設計整體效果的同時，可以有效控制成本，避免不必要的浪費。
（3）加快進度。在整個項目施工的過程中，設計督導一直身處現場，可以更加及時地發現問題并解決問題，節省了傳統模式下需要多次報告的時間，可以有效地控制工期的進度，提升施工的效率。
3督導制模式下園林設計與施工的協調管理
（1）參與設計階段的方案評審。在園林工程進行方案設計的過程中，需要設計督導的參與，這是因為大多督導員都具有設計與施工經驗，可以對方案的精巧度與合理性提出意見，并根據自己的實際經驗對方案提出建議和調整，為建設方提出參考意見。
（2）準確地將設計意圖傳達到位。在設計方案確定之后，設計督導需要將設計方案的討論結果及設計意圖等有效傳達到施工現場，向施工方詳細交代，以便施工方可以正確領會設計意圖，保證施工的效果。
（3）指導地形的營造。園林工程的設計還涉及到一定的景觀設計，園林的地形主要指承載園林景觀的地面情況。在對園林地形進行優化的過程中，設計督導需要結合當地實際的自然地形，構建更多的層次和空間，從而加強園林藝術性，并進一步改善生態環境。
（4）對綠化種植進行控制。綠化種植對于園林設計來說非常重要，設計督導在園林綠化設計的過程中需要選定質量上乘、景觀效果好的樹種。土壤的選擇也要把好質量關，為樹苗營造良好的生長環境，以此來完善園林綠化的設計與施工效果。
（5）做好施工細節的把控。園林工程的整體規劃與設計離不開對各個細節的把握，由于設計圖紙通常是三維圖像，但是實際觀察到的景象卻是四維的，這種情況下很容易忽略一些細節的設計，督導員就需要根據自己的實際經驗對細節進行詳細驗證，從而保證園林工程的整體效果。
4結語
