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機械原理與機械設(shè)計范文第1篇

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；節(jié)能；環(huán)保；原理

隨著時代的發(fā)展，生態(tài)問題與能源危機日益嚴峻，極大影響了人們生活與生產(chǎn)，在這種時代背景下，節(jié)約能源、保護環(huán)境已成為全球共識。機械生產(chǎn)作為社會發(fā)展中不可或缺的產(chǎn)業(yè)，節(jié)能環(huán)保問題不容忽視。機械設(shè)計作為機械工程領(lǐng)域的第一工序，其在產(chǎn)品設(shè)計中除了考慮產(chǎn)品性能、質(zhì)量外，更要注重設(shè)備的節(jié)能型，盡可能的節(jié)省資源浪費，避免因為設(shè)備不具備節(jié)能性能而造成大量材料的浪費。文章從機械設(shè)計節(jié)能的原理入手，從實際出發(fā)通過能量分析提出了機械設(shè)計的節(jié)能方法。

1機械設(shè)計節(jié)能的重要性

我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)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(nèi)經(jīng)濟的迅速發(fā)展，機械生產(chǎn)行業(yè)也得到了前所未有的發(fā)展，在國家經(jīng)濟中占有重要地位。機械設(shè)計作為機械工程領(lǐng)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(jié)能減排、保護環(huán)境政策的影響，機械設(shè)計節(jié)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(shè)計人員充分考慮各種因素，除了保證機械產(chǎn)品的最初性能外，更要做好節(jié)能環(huán)保及經(jīng)濟性要求，我們首先要對這些內(nèi)容分析和整理，正確認識這些環(huán)節(jié)的工作要求。因此，在機械設(shè)計的時候，我們要對設(shè)備的配合及應(yīng)用更加注意，力求機械設(shè)計在保持正常運轉(zhuǎn)的時候，盡可能的降低能量損耗，從而讓機械設(shè)計達到當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。

2機械設(shè)計的節(jié)能原理

在機械設(shè)計工作中，需要遵守的原則很多，但是在不同時代、不同環(huán)境下，機械設(shè)計原則也需要隨之變化。近些年來，隨著國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施和節(jié)能環(huán)保理念的提出，機械設(shè)計中加入節(jié)能要求已刻不容緩。在機械設(shè)計工作中，節(jié)能策略不僅要從機械消耗功率入手，更是要對機械設(shè)計的各個環(huán)節(jié)分析。在機械設(shè)計中，其原理包含了機械系統(tǒng)的動能、勢能、輸出作用力以及機械系統(tǒng)所消耗的功率等。我們首先要對這些內(nèi)容分析和整理，正確認識這些環(huán)節(jié)的工作要求。

2.1機械設(shè)計在動能方面的節(jié)能

在以前的機械設(shè)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(diào)節(jié)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(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量，很少主動的去分析動能變化對機械產(chǎn)品造成的影響，以致機械產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量往往得不到有效的保證。另外，在傳統(tǒng)的機械設(shè)計中，動能一直沒有得到有效的發(fā)揮，究其原因是機械在工作中動能并沒有得到有效的轉(zhuǎn)換，機械設(shè)計中基本工作原理還沿用傳統(tǒng)模式，只要機械系統(tǒng)中的動能能夠保持在很小的范圍，那么機械設(shè)計的目的已經(jīng)達到了。

2.1.1機械設(shè)計在其他輸出力方面的節(jié)能

不同的機械設(shè)備在工作過程中所表現(xiàn)的輸出力是不一樣的，而且相同的一款機械設(shè)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(nèi)輸出力變化較大，如果把周期函數(shù)形式的輸出力消耗保持在比較小的范圍內(nèi)變化就能達節(jié)能到節(jié)能的目的。

2.1.2在機械設(shè)計時要盡量降低無用功的損耗

任何機器在運轉(zhuǎn)過程中，由于阻力、摩擦、形變等原因一定會產(chǎn)生無用功的損耗，這與機械在設(shè)計中考慮到的精度、程度等都有莫大的關(guān)系，無用功的損耗大大地降低了機械設(shè)備的使用效率，所以在機械設(shè)計時我們要以節(jié)能的基本原理為基礎(chǔ)，盡量減少無用功，以期提高機械的節(jié)能性。

2.1.3對機械設(shè)計節(jié)能原理的基本歸納和整理

本文主要是在動能的機械設(shè)計節(jié)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(shè)計節(jié)能基本原理進行了簡單的介紹，工程師們在進行機械設(shè)計時，只要考慮到將機械系統(tǒng)里面的一些參數(shù)常量等保持在很小的變化范圍內(nèi)，就能極大地增加機械節(jié)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(shè)計了。

2.2機械設(shè)計節(jié)能基本原理的應(yīng)用范圍

機械設(shè)計節(jié)能基本原理在工程設(shè)計方面的應(yīng)用：

2.2.1機械節(jié)能原理在升降機械設(shè)計中的應(yīng)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(jié)能設(shè)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(jīng)過試驗我們得出按照電梯標準進行設(shè)計的機械要比傳統(tǒng)的機械消耗功率要小的多。要想在升降機械上進行節(jié)能設(shè)計就要參考電梯的設(shè)計方案。把機械設(shè)計原理應(yīng)用在升降機的節(jié)能上。我們主要應(yīng)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(zhì)量。

2.2.2機械節(jié)能原理在加工設(shè)備設(shè)計中的應(yīng)用

機械設(shè)計節(jié)能基本原理在加工設(shè)備中的應(yīng)用可以說最為廣泛，加工設(shè)備在我們?nèi)粘Ｉ钪惺潜貍涞漠a(chǎn)品，可見其節(jié)能性對我們是多么重要。以下我們就針對生產(chǎn)加工中的設(shè)備牛頭刨床進行應(yīng)用。牛頭刨床其機械內(nèi)有一個慣性很大的主軸，它能夠保證機械的正常穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，但是為了考慮其輸入功率的降低等因素，我們要根據(jù)機械原理在原來設(shè)備的基礎(chǔ)上再加設(shè)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(jié)能原理在大型沖擊壓路機設(shè)計中的應(yīng)用

大型沖擊壓路機其沖擊輪表面特征并不是以周期函數(shù)進行體現(xiàn)的，它的變化幅度是比較大的，因此這就給我們的節(jié)能設(shè)計帶來一定的難度，所以要想達到我們預(yù)期的目的，我們必須得要把沖擊輪系統(tǒng)的勢能在重心最低時其勢能能夠在最大范圍內(nèi)進行變化，只要能夠達到以上要求，就能夠達到節(jié)能目的。

機械設(shè)計節(jié)能是可持續(xù)發(fā)展觀念下對機械領(lǐng)域提出的新要求，更是符合我國社會主義特色社會建設(shè)的發(fā)展理念，只有在工作中將節(jié)能理念深入到底，落實到每一個工作人員的心中，強化設(shè)計人員自身專業(yè)技術(shù)，提高設(shè)計人員素質(zhì)，才能夠真正的做到節(jié)能設(shè)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(fù)的k/n表決系統(tǒng)動態(tài)可靠性分析[J].西安電子科技大學(xué)學(xué)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(xù)體結(jié)構(gòu)仿生拓撲優(yōu)化方法[J].農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，2014（5）.

機械原理與機械設(shè)計范文第2篇

從18世紀以來，機器逐步代替人力勞動，用于做功或轉(zhuǎn)換能量。做功的機器不僅大大提高了勞動生產(chǎn)率，而且很好地保證和提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。由于機器實現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)換，人們發(fā)明了多種多樣的工作機械，提高了人類的生產(chǎn)水平，改善了自己的生活條件。機器的設(shè)計是由具體的機構(gòu)物化為實體的產(chǎn)品，以提供用戶所要求的使用功能。因此，機械的結(jié)構(gòu)設(shè)計是產(chǎn)品設(shè)計的重要一環(huán)，在機械設(shè)計課程中，機械結(jié)構(gòu)設(shè)計也是非常重要的教學(xué)內(nèi)容。在機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，應(yīng)“勤于學(xué)習(xí)、善于思考、勇于探索、敏于創(chuàng)新”，以偉大的接納之胸懷學(xué)習(xí)前人成果，并以開拓的精神實現(xiàn)偉大的創(chuàng)造。機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計不是具體案例的機械堆砌，而是有其內(nèi)在的知識基礎(chǔ)、設(shè)計的方法和物理原理。本文擬從機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法和設(shè)計原理兩個方面，討論機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)在知識和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的基本途徑，但本文不討論機械制造工藝性對機械結(jié)構(gòu)的要求。

二、機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法

1.經(jīng)驗設(shè)計。從現(xiàn)代科學(xué)誕生以來，機械科學(xué)與技術(shù)已有300年的歷史。機械的連接結(jié)構(gòu)、傳動結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)等已經(jīng)積淀有汗牛充棟的實踐案例，但如何掌握這些案例的基本原理和設(shè)計方法，而不是記憶這些案例的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計，這是經(jīng)驗設(shè)計中的關(guān)鍵。具體的產(chǎn)品設(shè)計，例如車床，其結(jié)構(gòu)設(shè)計可以參考前人的設(shè)計圖紙，這對于提高設(shè)計效率，汲取前人經(jīng)驗、避免犯前人的錯誤具有實際意義。通過借鑒前人的經(jīng)驗，可以吸收他人的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方法，同時也拓寬了自己的設(shè)計思路。隨著機械結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的出現(xiàn)和搜索方式的更新，對他人的相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計的學(xué)習(xí)將更加方便。經(jīng)驗知識是結(jié)構(gòu)設(shè)計的寶貴財富，也是公司的知識資產(chǎn)。通過對國內(nèi)外同類型專利知識的學(xué)習(xí)，也是一條提升自己結(jié)構(gòu)設(shè)計能力的途徑。另一方面，要注意避免侵犯他人的知識產(chǎn)權(quán)。“古人傳下來的學(xué)問，就是裝在船里的貨物。現(xiàn)在的新潮流、新趨勢，就是行船的風(fēng)。”在學(xué)習(xí)他人的結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新點的基礎(chǔ)上，設(shè)計者應(yīng)有自己的革新與發(fā)明、自己的創(chuàng)造。

2.理論設(shè)計。機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的理論方法，討論的是機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的理性方法，具體的有：模塊化和組合化設(shè)計、復(fù)合化設(shè)計、分級結(jié)構(gòu)設(shè)計、載荷均布性設(shè)計和變結(jié)構(gòu)設(shè)計。隨著結(jié)構(gòu)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)可靠性和概率設(shè)計等方面的發(fā)展和具體應(yīng)用，機械結(jié)構(gòu)的理性設(shè)計方法也在不斷的推陳出新。模塊化和組合化設(shè)計。一臺機器總體是由提供不同功能的結(jié)構(gòu)單元有機的組合而成，因此模塊化的以及模塊之間的組合化就是早期的方法之一。在復(fù)雜的機電系統(tǒng)和設(shè)備中，模塊化和組合化的設(shè)計理念是有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，同時也是機械制造的方法之一。例如，組合航空母艦的設(shè)計概念；我國的組合化機床的設(shè)計在上世紀70年代就已經(jīng)取得了很大的成功。模塊化和組合化，一般是按功能單元、結(jié)構(gòu)單元來劃分模塊，然后組合起來成為一臺機器。復(fù)合化設(shè)計。復(fù)合化的基本特點就是將兩個或兩個以上的功能零件組合成一個部件或構(gòu)件來設(shè)計，其功能可以是運動功能、承載功能等。例如，組合凸輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計就是將兩個凸輪設(shè)計成一個零件；一根連桿在組合結(jié)構(gòu)中同時作為兩個或兩個以上機構(gòu)的結(jié)構(gòu)件。復(fù)合化方法可以降低機械的制造成本、減輕機器的重量、縮小機器的尺寸和降低產(chǎn)品的成本。分級結(jié)構(gòu)設(shè)計（層次化設(shè)計）。復(fù)雜的制造設(shè)備是由分級的機械結(jié)構(gòu)組成，大功能層次的結(jié)構(gòu)是由若干個分功能結(jié)構(gòu)組成。層次化不僅是功能樹結(jié)構(gòu)的要求，而且也是制造工藝對結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求。例如，床頭箱由多個輪系組成，而每個輪系又由次一層次的系統(tǒng)組成。復(fù)雜機電產(chǎn)品的設(shè)計，例如組合挖掘機的設(shè)計，集推土機和挖掘機的功能在一起，而共用一個動力系統(tǒng)，在執(zhí)行系統(tǒng)處分開。層次化結(jié)構(gòu)設(shè)計方法在構(gòu)想分級結(jié)構(gòu)階段，能夠幫助設(shè)計者厘清思路，從而找出結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵點，集中解決結(jié)構(gòu)設(shè)計中的難點問題。載荷均布性設(shè)計。由于機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點，希望載荷分布均勻，充分發(fā)揮材料的機械力學(xué)性能或者取得降低最大載荷的目的。例如，修形齒輪的設(shè)計、對數(shù)滾子的設(shè)計，為了取得接觸應(yīng)力的均布，從而修形零件，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。行星齒輪減速器的設(shè)計也體現(xiàn)了載荷均布性的設(shè)計理念，從機構(gòu)運動學(xué)來看只需一只行星齒輪；然而從受力平衡、承載能力和提高齒面的抗磨損來說，三只行星齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計更好。變結(jié)構(gòu)設(shè)計。機械結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新常常采用變結(jié)構(gòu)的方法，變結(jié)構(gòu)可以改變機械結(jié)構(gòu)的功能，例如，非圓連接形式的成形連接、曲柄滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)計變?yōu)檗D(zhuǎn)動導(dǎo)桿結(jié)構(gòu)設(shè)計。變結(jié)構(gòu)可以改變實現(xiàn)功能的形式，例如徑向柱塞泵和軸向柱塞泵的設(shè)計。變結(jié)構(gòu)也可以降低機器的設(shè)計成本，例如利用死點的桌面支承設(shè)計。

3.模型試驗設(shè)計。相似模型試驗設(shè)計。基于機器物理模型的相似，運用相似科學(xué)理論，對于大型的機器設(shè)備進行模型試驗設(shè)計。通過模型結(jié)構(gòu)設(shè)計和試驗分析，獲取機械結(jié)構(gòu)的可靠性、并預(yù)測機器的工作性能。模型相似的設(shè)計方法已在工程領(lǐng)域有廣泛的運用，例如大型水輪機組的結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過制造大型水輪機組的模型，測試試驗?zāi)Ｐ偷墓ぷ餍阅芤约捌淇煽啃缘戎笜耍瑑?yōu)化水輪機組的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工作能力。機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法不是一成不變的，而是隨著人們的發(fā)明和新的科學(xué)原理的發(fā)現(xiàn)，在日新月異地發(fā)展，不斷出現(xiàn)新的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，同時對前人的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計進行革新。

三、機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的原理

機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計必然要依據(jù)技術(shù)科學(xué)的原理，例如：理論力學(xué)原理、材料力學(xué)原理、彈性力學(xué)原理、疲勞力學(xué)原理、流體力學(xué)原理、熱力學(xué)原理、摩擦學(xué)原理、聲學(xué)原理、智能原理和一切可能的新物理原理。這里討論以上各種原理在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用，以期總結(jié)機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的常用原理，討論機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的原理在今后結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計中的可能性。理論力學(xué)原理。理論力學(xué)是機構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)理論，對于機器的運動學(xué)和動力學(xué)分析，得到的結(jié)構(gòu)必然反映到機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計中來。例如，軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)的設(shè)計，其動力學(xué)及其穩(wěn)定性的設(shè)計，要求修改軸承的設(shè)計和軸的剛度設(shè)計。材料力學(xué)原理。機械零件的強度和剛度設(shè)計是基于材料力學(xué)理論的，強度或剛度不足時，就需要修改零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。例如，齒輪輪齒接觸強度和齒根彎曲疲勞強度的設(shè)計，當(dāng)齒面接觸強度不足時就要求增大小齒輪的分度圓直徑；當(dāng)齒根彎曲強度不夠時就要求增大齒輪的模數(shù)。彈性力學(xué)原理。彈性力學(xué)分析是零件應(yīng)力應(yīng)變計算的基礎(chǔ)，例如滾動軸承中滾子修形的設(shè)計，基于彈性力學(xué)的接觸分析，確定滾子的修形曲線和修形量。在機械零件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中，常常用到彈性力學(xué)理論。疲勞力學(xué)原理。機械零件上的機械載荷在工作過程中常常是變動的，例如汽車中的軸、軸承和齒輪上的載荷都是變化的，這種變化的載荷具有一定的統(tǒng)計特征。變載荷下軸和滾動軸承的疲勞壽命設(shè)計等工程內(nèi)容，已經(jīng)發(fā)展成機械零件的概率設(shè)計。

為了更精確地設(shè)計機械零部件，疲勞力學(xué)在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中會得到越來越多的應(yīng)用。流體力學(xué)原理。流體傳動和動靜壓軸承等的設(shè)計是依據(jù)流體力學(xué)原理的，流體力學(xué)也是機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的基本原理之一。例如靜壓導(dǎo)軌的設(shè)計、動壓滑動軸承的設(shè)計，要依據(jù)流體的質(zhì)量守恒定律、平衡原理等，優(yōu)化設(shè)計的結(jié)果要求修改導(dǎo)軌或軸承的結(jié)構(gòu)型式和尺寸參數(shù)。熱學(xué)原理。熱力學(xué)和傳熱學(xué)在機械零部件的設(shè)計中有很廣泛的應(yīng)用，導(dǎo)軌的熱精度設(shè)計、齒輪和滾動軸承的膠合分析、隔熱結(jié)構(gòu)設(shè)計等等。摩擦學(xué)原理。耐磨或加快磨損是摩擦學(xué)設(shè)計的核心，例如圓錐銷的設(shè)計、組合螺母的設(shè)計，就是為了補償零件的磨損，使得零件在磨損后仍能實現(xiàn)其設(shè)計的功能。磨削和拋光制造工藝是利用零件磨損的加工方法。聲學(xué)原理。在機械系統(tǒng)的噪聲分析和研究中，依據(jù)物理聲學(xué)的原理及其分析方法，得到噪聲的頻譜和功率譜等分析結(jié)果，以指導(dǎo)機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計，例如低噪聲滾動軸承的設(shè)計。今后，可以考慮利用機械噪聲來進行產(chǎn)品設(shè)計，例如聲爆彈的設(shè)計、信號中噪聲信息干擾的設(shè)計等。智能原理。機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的原理將向智能化、生物化的方向發(fā)展。隨著智能技術(shù)的應(yīng)用，機械結(jié)構(gòu)具有靈敏的智能功能。測試技術(shù)、控制理論和信息論是機械結(jié)構(gòu)智能設(shè)計的基礎(chǔ)。

機械原理與機械設(shè)計范文第3篇

關(guān)鍵詞：機械原理；精品課程；課程建設(shè)

作者簡介：李光煜（1965-），女，內(nèi)蒙古呼和浩特人，黑龍江科技大學(xué)機械工程學(xué)院，教授；劉秀蓮（1979-），女，遼寧葫蘆島人，黑龍江科技大學(xué)機械工程學(xué)院，講師。（黑龍江 哈爾濱 150027）

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）34-0126-02

精品課建設(shè)是教育部為實施高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)改革工程不斷提高教學(xué)質(zhì)量而推出的一項重大舉措。在精品課建設(shè)中，應(yīng)圍繞如何提高教學(xué)質(zhì)量進行研究和實踐，其主旨在于充分體現(xiàn)精品課的先進性、科學(xué)性和示范性，實現(xiàn)理論知識傳授與應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)并重的教育目標。在這一過程中，通過整合教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建新的教學(xué)體系，改革教學(xué)模式，深化實踐環(huán)節(jié)，造就一支優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)合理的師資隊伍，吸收和培養(yǎng)年輕教師，優(yōu)化教材，實現(xiàn)課程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。[1，2]

一、進行教學(xué)內(nèi)容的整合，形成新的教學(xué)體系

近年來，隨著高等教育教學(xué)改革的深入和創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)規(guī)劃的調(diào)整，學(xué)生某些科目的教學(xué)時數(shù)有所減少，“機械原理”課程的教學(xué)時數(shù)也由原來的76學(xué)時減少到56學(xué)時。在教學(xué)時數(shù)減少了20學(xué)時的情況下要保質(zhì)保量地完成“機械原理”課程的教學(xué)，就要求授課教師對教材內(nèi)容要融會貫通，對理論知識的講解能夠深入淺出，做到舉一反三。通過課程組討論和教學(xué)實踐，對理論知識體系進行了重新整合，把課程內(nèi)容體系歸納為“四大模塊”，即機構(gòu)的組成與運動分析模塊、機械系統(tǒng)動力學(xué)模塊、基本機構(gòu)及其設(shè)計模塊和機構(gòu)組合系統(tǒng)及其設(shè)計模塊。其中，機構(gòu)的組成與運動分析模塊（10學(xué)時）內(nèi)容包括平面機構(gòu)的組成原理及其結(jié)構(gòu)分析和平面機構(gòu)的常用運動分析方法研究。機械系統(tǒng)動力學(xué)模塊（16學(xué)時），包括平面機構(gòu)的慣性力確定和動態(tài)靜力分析方法、機械的效率確定及自鎖條件分析、機械的平衡條件及其計算、機械的運動方程的建立及其速度波動的調(diào)節(jié)方法等內(nèi)容。基本機構(gòu)及其設(shè)計模塊（22學(xué)時），包括平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)和其他常用機構(gòu)的類型、應(yīng)用及各自設(shè)計方法。最后是機構(gòu)組合系統(tǒng)及其設(shè)計模塊（8學(xué)時），包括齒輪系的類型、傳動比的計算及輪系的應(yīng)用和機械系統(tǒng)的方案設(shè)計。[3]經(jīng)過整合課程體系，使課程內(nèi)容變得更加連貫，學(xué)生在學(xué)習(xí)機械原理這一學(xué)科時能夠按照認知規(guī)律來掌握知識要點，從而使學(xué)習(xí)變得更加容易。即首先學(xué)習(xí)并掌握機構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析、機構(gòu)具有確定相對運動的條件和平面機構(gòu)常用的運動分析方法之后，了解和學(xué)習(xí)工程中常用機構(gòu)的類型、組成、應(yīng)用特點及其設(shè)計方法，最后學(xué)習(xí)和理解機械系統(tǒng)的機構(gòu)組成及其總體方案設(shè)計，從而使各執(zhí)行構(gòu)件間達到協(xié)調(diào)配合。通過形成和利用“機械原理”課程新體系，充分體現(xiàn)出了精品課建設(shè)的先進性、科學(xué)性和示范性。

二、建立科學(xué)合理的教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生掌握知識、運用知識及動手創(chuàng)新的能力

學(xué)生對基本概念、基本原理及基本技能掌握程度的關(guān)鍵在于是否建立了科學(xué)合理的教學(xué)環(huán)節(jié)，同時學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力、親自動手實踐能力和工程應(yīng)用能力的形成與提高也依賴于科學(xué)合理的教學(xué)環(huán)節(jié)。多年來，“機械原理”課程組建立并應(yīng)用了“三位一體”的教學(xué)環(huán)節(jié)，即把理論教學(xué)作為第一環(huán)節(jié)，第二環(huán)節(jié)為實驗教學(xué)，課外綜合實踐是第三個教學(xué)環(huán)節(jié)。通過“三位一體”的教學(xué)環(huán)節(jié)全面提高了學(xué)生掌握理論知識的能力、動手實踐創(chuàng)新能力和工程應(yīng)用能力。[4]

1.改進教學(xué)方法與手段，使理論知識變得生動形象，便于學(xué)生掌握

在“機械原理”課程教學(xué)中沒有統(tǒng)一的教學(xué)模式，而是根據(jù)章、節(jié)及課程內(nèi)容的不同采用靈活多樣的教學(xué)方法。“機械原理”課程組教師常采用的教學(xué)方法有傳統(tǒng)的課堂講授法、啟發(fā)式教學(xué)法，也有新穎靈活的分析討論式教學(xué)法及現(xiàn)場研究式教學(xué)法、案例教學(xué)法等。例如，在進行輪系這一部分內(nèi)容的教學(xué)時，結(jié)合動畫和模型等應(yīng)用實例，利用分析討論法和學(xué)生一起討論定軸輪系與周轉(zhuǎn)輪系的結(jié)構(gòu)形式的不同、運動特性的不同及它們之間的聯(lián)系，從而推導(dǎo)出兩種輪系的傳動比計算方法，通過這樣的教學(xué)，可以開發(fā)學(xué)生智力，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力，使學(xué)生對這一知識點更容易理解和掌握，達到記憶深刻的教學(xué)效果。而在學(xué)習(xí)輪系中“使用惰輪的必要性”這一內(nèi)容時，采用了案例教學(xué)的方式，把采煤機搖臂使用惰輪的錄像作為案例讓學(xué)生觀看和了解，從而得出惰輪可以增大傳動距離和改變傳動方向這兩個結(jié)論。在齒輪機構(gòu)和蝸桿機構(gòu)的教學(xué)中，組織學(xué)生到機構(gòu)陳列室及常用機床車間進行現(xiàn)場教學(xué)。在去現(xiàn)場之前要給學(xué)生布置思考題，讓學(xué)生帶著問題去現(xiàn)場觀察，把教材中的理論知識與工程實際結(jié)合起來，使學(xué)生領(lǐng)會齒輪機構(gòu)（蝸桿機構(gòu)）在機器中的應(yīng)用及其在應(yīng)用中體現(xiàn)出的不同特性，達到了使學(xué)生把理論知識與生產(chǎn)實際結(jié)合起來的教學(xué)目標。

處于理論學(xué)習(xí)階段的學(xué)生還沒有接觸生產(chǎn)實踐，教師不可能每節(jié)課都能帶學(xué)生到現(xiàn)場教學(xué)。鑒于此，在“機械原理”教學(xué)中，要充分利用機械的實物模型直觀教學(xué)或利用教學(xué)錄像片、CAI教學(xué)課件、多媒體flas等比較形象的教學(xué)工具和手段幫助學(xué)生理解和掌握較抽象的理論知識。例如，錐齒輪的當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù)這一概念就非常抽象，學(xué)生較難理解，但在利用一段錄像片展開背錐并結(jié)合CAI課件講授之后，這一教學(xué)難點也就迎刃而解了。另外，在精品課建設(shè)中還充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源和環(huán)境，建立了機械原理精品課程網(wǎng)站，網(wǎng)站中包含了本課程的教學(xué)資料，包括自制的CAI教學(xué)課件、多年收集的教學(xué)案例以及多套課程教學(xué)重點和難點知識的錄像片等，還包括機械學(xué)科的前沿成果、機械創(chuàng)新園地及課程習(xí)題及答案等，為學(xué)生的自學(xué)和機械創(chuàng)新能力的形成提供便利的條件。

2.完善實驗教學(xué)設(shè)備，改進實驗教學(xué)方法，提高學(xué)生動手實踐能力

針對“機械原理”課程對實驗教學(xué)的要求以及實驗項目與內(nèi)容的改革與整合，學(xué)院在實驗設(shè)備的種類和臺套數(shù)、實驗場地等方面的投入力度逐年增大，使實驗室在實驗裝備和實驗技術(shù)方面具有較先進的水平，為本課程的實驗教學(xué)創(chuàng)造了良好的環(huán)境。在實驗室的管理方面上實行課余時間開放制，學(xué)生實驗時間自定并提前預(yù)約。在實驗教學(xué)方面，以前的機械原理實驗教學(xué)多是驗證性的，很多學(xué)生都只在旁邊觀摩，起不到對學(xué)生鍛煉動手能力的培養(yǎng)目的。通過完善實驗設(shè)備，目前實驗室引進了具有研究性、綜合性及創(chuàng)新性內(nèi)容的實驗，開設(shè)了機電系統(tǒng)創(chuàng)意組合實驗和機構(gòu)創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計實驗，學(xué)生利用課堂所學(xué)的基本概念、基本原理和基本技能，獨立思考，親自動手設(shè)計、組裝新機構(gòu)，并對所組裝機構(gòu)的傳動系統(tǒng)方案進行評價，通過這樣的實驗教學(xué)方式培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造、創(chuàng)新能力和動手實踐能力。

3.開展課外綜合實踐，提高學(xué)生對理論知識的應(yīng)用能力

培養(yǎng)學(xué)生解決機械工程應(yīng)用及其創(chuàng)新發(fā)展的能力是“機械原理”課程教學(xué)的總目標。要實現(xiàn)這一目標，單憑理論教學(xué)和實驗教學(xué)還遠遠不夠，還要加強對學(xué)生課外綜合實踐的引導(dǎo)和指導(dǎo)。因此課程組創(chuàng)建了面向全校學(xué)生的“機械創(chuàng)新訓(xùn)練實驗室”、“慧魚創(chuàng)新組合制作室”，并由專人管理設(shè)備。教研室及實驗室全體教師均可進行指導(dǎo)，為學(xué)生的創(chuàng)新活動提供寬廣的平臺和指導(dǎo)，為學(xué)生個性化創(chuàng)新教育創(chuàng)造廣闊的空間。每年定期舉辦校級機械創(chuàng)新設(shè)計大賽和“慧魚”模型創(chuàng)意組合競賽，課程組對在大賽及競賽中出現(xiàn)的優(yōu)秀作品進行評價，幫助學(xué)生對所學(xué)基本概念、基本理論知識與工作實際應(yīng)用做到融會貫通，利用機械原理知識發(fā)現(xiàn)問題并解決問題能力；并對其中能夠完成實物或模型的作品提供一定的資助，對其中明顯具有實用性和創(chuàng)新性的作品給予獎勵，在此基礎(chǔ)上鼓勵和組織學(xué)生參加省級或國家級機械創(chuàng)新競賽及全國大學(xué)生科技創(chuàng)新大賽等活動。這樣，在培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力的同時，也培養(yǎng)了學(xué)生的組織協(xié)作能力和溝通能力，實現(xiàn)工科大學(xué)生由理論知識的掌握和積累向機械創(chuàng)新發(fā)展及工程應(yīng)用能力生成的轉(zhuǎn)變。

4.建立科學(xué)的考核方法，綜合考評學(xué)生成績

近年來，課程組對“機械原理”課程建立了多元化考核模式，真正發(fā)揮期末考核在課程教學(xué)中的鑒定、督促和激勵作用。具體做法是：首先在考核的內(nèi)容上，不僅考核學(xué)生基本概念、基本理論和基本技能的掌握程度，還要考核學(xué)生綜合性、創(chuàng)造性地應(yīng)用基本概念、基本理論和基本技能解決實際問題的能力。其次在考核的形式上，加大了平時學(xué)習(xí)表現(xiàn)和實踐能力考核的力度。不再是由一套試卷和幾道試題決定學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)效果，而是綜合考量學(xué)生的平時作業(yè)、討論課及啟發(fā)式教學(xué)中的表現(xiàn)、實驗課教學(xué)中動手能力的表現(xiàn)及校級、省級和國家級創(chuàng)新大賽的參加及獲獎情況等多個方面進行測評，使期末成績的構(gòu)成多元化。利用考核形式的改革，使每一個教學(xué)環(huán)節(jié)都得到學(xué)生的足夠重視，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生更加了解“機械原理”課程在今后從事機械工程應(yīng)用及其創(chuàng)新發(fā)展中的重要性，通過建立科學(xué)的考核方法，改善了教學(xué)秩序，提高了教學(xué)質(zhì)量。

三、加大師資隊伍建設(shè)力度，提高師資隊伍的學(xué)歷水平和教學(xué)能力

師資隊伍的建設(shè)和師資水平的提升是精品課程建設(shè)的關(guān)鍵。“機械原理”課程組教師共9人，其中教授3人，副教授1人，高工2人，講師3人，高級職稱人數(shù)占67%。課程組全體教師不斷進取，抓住各種機會努力提高自身的學(xué)歷水平和教育教學(xué)能力。[5]目前博士學(xué)位1人，在讀博士后1人，在讀博士3人，碩士學(xué)位2人，學(xué)士學(xué)位2人。對青年教師實行導(dǎo)師制培養(yǎng)計劃，對每一位新進教師均配一名骨干教師進行指導(dǎo)，并制訂明確具體的培養(yǎng)計劃，幫助他們提高教學(xué)能力，過好教學(xué)關(guān)、育人關(guān)、實踐關(guān)。要求新進教師必須經(jīng)過聽課、輔導(dǎo)答疑、批改作業(yè)、指導(dǎo)實驗、指導(dǎo)課程設(shè)計、試講、點評等階段后，才能上講臺講課。鼓勵青年教師積極開展教學(xué)與科學(xué)研究，提高學(xué)術(shù)水平和工程實踐能力，并促進教學(xué)水平的提高。幾年來，共有5人次參加校級、院級教學(xué)大賽，分別獲得一、二、三等獎，課程組的教學(xué)質(zhì)量受到學(xué)校師生的一致好評。

四、引進國內(nèi)優(yōu)秀教材， 完成自編規(guī)劃教材和自制課件的配套體系

課堂教學(xué)的主要載體是教材，教師通過教材把知識傳遞給學(xué)生，教材也是學(xué)生課前和課后自學(xué)的主要工具，所以精品課程教學(xué)效果的改善和教學(xué)質(zhì)量的提高都與教材的選擇和建設(shè)息息相關(guān)。課程組教師長期重視教材的選用與建設(shè)，選用的教材均為高教出版社推薦使用的國家優(yōu)秀獲獎教材，并購買了與教材配套的CAI電子教案。同時以“21世紀規(guī)劃教材”為依托，抓住北京大學(xué)出版社“全國高等院校機械類創(chuàng)新型人才培養(yǎng)規(guī)劃教材”的契機，課題組共同努力出版了與課程建設(shè)配套的機械原理教材，并在教學(xué)實踐中得到應(yīng)用，師生反映良好。為提高教學(xué)效果，增加課堂的信息量，黑龍江科技大學(xué)的教師們還自己制作了CAI課件，實現(xiàn)教材立體化，效果很好。

參考文獻：

[1]曲向榮.精品課建設(shè)的實踐與思考[J].沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2008，（2）.

[2]侯治富， 金祥雷，谷樹嚴，等.精品課程建設(shè)目標及實現(xiàn)途徑的研究與實踐[J].中國大學(xué)教學(xué)，2006，（1）：22.

[3]孫桓，陳作模，葛文杰.機械原理[M].第八版.北京：高等教育出版社，2007.

機械原理與機械設(shè)計范文第4篇

關(guān)鍵詞：機械設(shè)備；機械可靠性；可靠性設(shè)計

中圖分類號： TU85文獻標識碼：A

一、我國機械設(shè)備的可靠性現(xiàn)狀

我國機械工業(yè)底子薄，上世紀七八十年代不少大型成套設(shè)備和精密自動化設(shè)備不能自行設(shè)計制造。產(chǎn)品可靠性差、能耗高，有效壽命多數(shù)只相當(dāng)先進國家相應(yīng)產(chǎn)品的1/3~1/2。萬元產(chǎn)值的能耗及鋼材消耗大大高于發(fā)達國家。我國1988年機電產(chǎn)品出口額僅占世界機電產(chǎn)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(yè)的進步。機械產(chǎn)品的設(shè)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(chǎn)品參與國內(nèi)外競爭的主要因素仍然是產(chǎn)品的可靠性差。主要表現(xiàn)：目前國民經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)化所需裝備近2/3依賴進口；機械制造業(yè)典型產(chǎn)品的技術(shù)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(chǎn)品一至兩個數(shù)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(chǎn)越野車的無故障里程在380~800km，而進口車卻為28 000km；國產(chǎn)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(dǎo)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(chǎn)機電產(chǎn)品是買得起，修不起。由于可靠性問題，加劇了機電產(chǎn)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(yè)的快速發(fā)展，影響到我國機械工業(yè)的聲譽。

二、可靠性設(shè)計理論的基本任務(wù)

可靠性設(shè)計理論的基本任務(wù)，是在可靠性物理研究的基礎(chǔ)上結(jié)合可靠性試驗及可靠性數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析，提出可供實際設(shè)計計算用的物理數(shù)學(xué)模型和方法，以便在產(chǎn)品設(shè)計階段就能規(guī)定其可靠性指標，或估計、預(yù)測機器及其主要零、部件在規(guī)定的工作條件下的工作能力狀態(tài)或壽命，保證所設(shè)計的產(chǎn)品具有所需要的可靠度。機械零件的可靠性設(shè)計是以應(yīng)力-強度分布干涉理論為基礎(chǔ)的。

三、機械可靠性設(shè)計的原理分析

可靠性是一門學(xué)科，它涉及的范圍廣泛，是一門綜合了系統(tǒng)工程、管理工程、價值工程、人機工程、電子計算機技術(shù)、產(chǎn)品檢測技術(shù)以及概率、統(tǒng)計、運籌、物理等多種學(xué)科成果的應(yīng)用科學(xué)。可靠度也叫可靠性，指的是產(chǎn)品在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的能力，它包括結(jié)構(gòu)的安全性，適用性和耐久性，當(dāng)以概率來度量時，稱可靠度。

根據(jù)國家標準的規(guī)定，產(chǎn)品的可靠度是指：產(chǎn)品在規(guī)定條件下、在規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定的功能的能力。

對產(chǎn)品而言，可靠度越高就越好。可靠度高的產(chǎn)品，可以長時間工作；從專業(yè)術(shù)語上來說，就是產(chǎn)品的可靠度高，產(chǎn)品就可以無障礙工作的時間就越長。

機械結(jié)構(gòu)的可靠性仿真算法經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)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(yōu)化設(shè)計驗算點計算功能函數(shù)的可靠指標，進一步計算機構(gòu)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(yīng)面法等；抽樣方法通過隨機變量的抽樣計算結(jié)構(gòu)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(yīng)重要度抽樣等。

在確定功能函數(shù)的基礎(chǔ)上，多次調(diào)整不同的變量分布類型、變量的統(tǒng)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(tǒng)級的可靠度。對于同一系統(tǒng)進行不同情況的可靠度分析，可以得到系統(tǒng)可靠性的提升，滿足設(shè)計的要求。

可靠度函數(shù)可用關(guān)于時間t的函數(shù)表示，可表示為R(t)=p(T>t),其中，t為規(guī)定的時間，T表示產(chǎn)品的壽命。由可靠度的定義可知，R(t)描述了產(chǎn)品在（0，t）時間內(nèi)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(shù)分布：浴盒曲線對應(yīng)的指數(shù)分布為F（t）=1-e- t；如何得到這一分布？

設(shè)產(chǎn)品在t時間內(nèi)總的失效率F（t），則：

在t時刻產(chǎn)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(dǎo)數(shù)、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(jù)浴盆曲線，當(dāng)產(chǎn)品在穩(wěn)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(shù)分布：

威布爾分布：與指數(shù)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(dāng)b=1時，F(xiàn)（t）=e^（-t/a）^b,這也就是指數(shù)分布；從威布爾分布來看看其他參數(shù)；

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(shù)正態(tài)分布：顧名思義，說明產(chǎn)品在t時間內(nèi)的失效率與t服從對數(shù)正態(tài)分布，也就是說F（t）與ln（t）成正態(tài)分布。標準表達式為：F（t）=Φ（（lnt-ln（T50））/δ）；

根據(jù)各種分布，都可以方便地求出產(chǎn)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(chǎn)品的MTBF。

有時候，我們常基于概念進行可靠性設(shè)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(chǎn)品可靠性定量分析理論根據(jù)產(chǎn)品基本變量存在隨機分散特性，應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計的方法，分析計算機械產(chǎn)品在使用期內(nèi)滿足規(guī)定功能的概率。一般情況下，影響產(chǎn)品可靠性因素有所承受的外載荷、結(jié)構(gòu)的幾何形狀和尺寸，材料的物理特性、工藝方法和使用環(huán)境等。

隨機變量統(tǒng)計特性參數(shù)選擇

一般來講，各類型統(tǒng)計變量的統(tǒng)計特性參數(shù)選擇都應(yīng)來源于試驗數(shù)據(jù)，但是存在一些共性;泊松比的離散程度較小，其變異系數(shù)僅為0.01~0.03左右，機械零部件壽命的變異系數(shù)均是小于1的數(shù)值，使用指數(shù)分布描述機械零部件的壽命會帶來較大的誤差；對于產(chǎn)品整機壽命，在第一次大修前的變異系數(shù)較小，而經(jīng)過大修后的整機，其壽命的變異系數(shù)加大；原來材料的機械強度是接卸設(shè)計的基礎(chǔ)，一般原材料機械強度的變異系數(shù)屈指都比較小。

故障樹分析法（FTA）能形象的顯示出產(chǎn)生系統(tǒng)故障的外在與內(nèi)在原因以及他們之間的邏輯關(guān)系。這樣，為設(shè)計、管理、維護人員提供了一個形象的的基礎(chǔ)資料。這對提高產(chǎn)品的可靠度與改進產(chǎn)品設(shè)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(jié)構(gòu)及邏輯的性質(zhì)求最小割集。但對于復(fù)雜故障樹就要利用系統(tǒng)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(jié)構(gòu)分析，個基本事件的重要度或嘉定個基本事件發(fā)生概率相等，分析個基本事件的發(fā)生對頂上事件發(fā)生的影響程度，叫結(jié)構(gòu)重要度。結(jié)構(gòu)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(tǒng)安排全性提供信息的重要手段。

四、結(jié)語

本文在回顧機械產(chǎn)品可靠性定性分析和定量設(shè)計分析方法后，探討了一些簡單的機械產(chǎn)品可靠性設(shè)計分析的方法，明確了設(shè)計分析方法流程，并提出了基于可靠性產(chǎn)品的參數(shù)設(shè)計方法，為機械零件的可靠性設(shè)計提供了系統(tǒng)的解決方案。對零件進行可靠性設(shè)計分析，并且對零件的具體參數(shù)實施基于可靠性的參數(shù)設(shè)計，為可靠性提供了方向。

參考文獻：

1、《ANSYS10.0有限元分析自學(xué)手冊》 鄧凡平.人民有點出版社。

機械原理與機械設(shè)計范文第5篇

關(guān)鍵詞：園林設(shè)計；施工；協(xié)調(diào)管理模式

近年來，在社會經(jīng)濟不斷進步的背景下，人們的生活質(zhì)量有所提升，對日常生活及工作環(huán)境的綠化程度要求越來越高，園林設(shè)計與施工的重要性日益凸顯。

1 園林設(shè)計與施工中不協(xié)調(diào)性產(chǎn)生的原因

1.1 設(shè)計意圖往往忽略實際施工的可行性和實用性

首先，設(shè)計綠化工程時，獨具匠心的設(shè)計理念很容易忽略施工現(xiàn)場的可實施性，只看到表面的施工環(huán)境。園林設(shè)計師為了能夠創(chuàng)造良好的景觀，應(yīng)追求物種的多樣性，力求通過對灌木、喬木等植物的合理搭配和精心設(shè)計，提升園林景觀的整體效果。然而在此基礎(chǔ)上設(shè)計，不能深入探究地質(zhì)情況，設(shè)計圖紙中的物種不符合施工現(xiàn)場地質(zhì)狀況等現(xiàn)象，往往導(dǎo)致施工人員很多時候無法完全按圖施工，造成園林設(shè)計與施工的不協(xié)調(diào)。其次，一味地追求綠化實時效果，一些本應(yīng)該重修剪的苗木沒能適當(dāng)?shù)匦藜簦灾掠谠谧非缶坝^和綠化效果的過程中，苗木成活率不高。總而言之，這種忽略實際施工的可行性和實用性的設(shè)計意圖，不僅導(dǎo)致園林設(shè)計與施工的不協(xié)調(diào)性，還導(dǎo)致工程施工成本大大增加。

1.2 設(shè)計師過度重視效果圖而忽視工程效果

園林設(shè)計過程中，在沒有對施工現(xiàn)場進行充分考察的基礎(chǔ)上設(shè)計的效果圖，盡管擁有迷人的圖片效果，但在實際施工過程中，由于難度過大、不符合實際，因此，工程效果不夠理想[1]。例如，在改造道路綠化的過程中，要求設(shè)計師在現(xiàn)有道路綠化狀況的基礎(chǔ)上，豐富植物層次，因此，實際是將中層灌木和2排喬木應(yīng)用于現(xiàn)有道路綠化中，實現(xiàn)了色葉物種和常綠搭配，這種設(shè)計雖擁有迷人的圖片效果，然而在實際的施工過程中，例如，種植灌木，必須大規(guī)模破壞原有的模紋，導(dǎo)致連續(xù)性在現(xiàn)有模紋當(dāng)中遭到破壞，無法實現(xiàn)園林設(shè)計的預(yù)期效果。

2 園林設(shè)計與施工協(xié)調(diào)管理模式

2.1 在施工可行性和經(jīng)濟性基礎(chǔ)上進行園林設(shè)計

園林景觀建設(shè)是一項復(fù)雜的工程，需要經(jīng)歷多個環(huán)節(jié)，包括招投標、設(shè)計以及施工等，每一個環(huán)節(jié)對工程整體質(zhì)量以及園林綠化的效果都具有直接的影響，而各個環(huán)節(jié)也處于相互影響的關(guān)系之中。針對設(shè)計和施工來講，現(xiàn)階段，要想提升園林工程質(zhì)量，設(shè)計人員在設(shè)計階段必須增加對該工程實際施工的可行性以及經(jīng)濟性的考慮[2]。因此，設(shè)計師應(yīng)做好充分的現(xiàn)場勘查工作，全面考慮當(dāng)?shù)刂参锸袌鰻顩r、植物生長環(huán)境、地形等因素。同時，同施工專業(yè)人員進行充分溝通，在充分了解園林工程實際施工的基礎(chǔ)上開展設(shè)計工作，能夠有效提升設(shè)計的可行性。因此，設(shè)計人員在開展工作前，應(yīng)當(dāng)首先進行現(xiàn)場調(diào)研，單純依靠建設(shè)單位提供的圖片以及現(xiàn)場資料是遠遠不夠的，只有在充分了解施工現(xiàn)場實際狀況的基礎(chǔ)上，才能夠提升設(shè)計方案的實用性。

2.2 應(yīng)用設(shè)計指導(dǎo)施工

園林施工過程中，施工人員必須首先深刻掌握設(shè)計圖紙以及設(shè)計理念，同設(shè)計師充分溝通，正確理解設(shè)計師的意圖，并在實際施工過程中，有針對性地采取有效措施，提升工程質(zhì)量。在實際施工過程中，由于施工人員擁有不同的理解能力、審美水平等，同樣的設(shè)計圖紙會創(chuàng)造出完全不同的園林景觀。在實際施工過程中，會對不同的植物樹種、色彩以及大小等進行搭配，從而造成施工同設(shè)計目標之間的差異。因此，現(xiàn)階段，要想提升園林設(shè)計與施工的協(xié)調(diào)性，應(yīng)積極應(yīng)用督導(dǎo)制協(xié)調(diào)管理模式，設(shè)計師定期深入施工現(xiàn)場，充分了解施工進程和某一階段的施工質(zhì)量以及創(chuàng)造效果，并根據(jù)設(shè)計圖紙對施工人員的技術(shù)以及施工途徑進行指導(dǎo)，促使園林施工同設(shè)計理念保持高度的一致性。

設(shè)計師在深入施工現(xiàn)場的過程中，可以及時給予施工人員相關(guān)建議，同施工人員溝通，并及時糾正施工中的錯誤行為。值得注意的是，應(yīng)用督導(dǎo)制模式的過程中，設(shè)計師同施工人員最主要的任務(wù)就是提升園林工程的藝術(shù)性，為構(gòu)建出具有意境美的園林工程做出貢獻。設(shè)計師同施工人員只有同時身臨施工現(xiàn)場，才能夠從整體上有效地控制工程質(zhì)量以及所營造出來的藝術(shù)效果。

3 結(jié)論

在社會經(jīng)濟不斷進步的背景下，人們的生活質(zhì)量明顯提升，對于日常生活及工作環(huán)境的綠化程度要求越來越高，園林綠化工程的重要性日益凸顯。然而，園林工程要想實現(xiàn)綠化以及美化環(huán)境的效果，必須能夠在設(shè)計和施工過程中實現(xiàn)高度的協(xié)調(diào)性。施工專業(yè)人員參與設(shè)計，促使設(shè)計師充分掌握工程實際限制性因素，從而提升園林設(shè)計的可行性。設(shè)計人員也應(yīng)適當(dāng)參與施工，保證實際施工能夠真正體現(xiàn)出設(shè)計意圖。

參考文獻