机械设计论文大全11篇

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《机械设计基础》课程开设在大学农牧学院的能源与动力工程专业，共有三个模块，分别为理论教学模块60学时、实验教学模块4学时以及课程设计1周。

1.2教学体系中存在的问题

课堂教学模式陈旧，重讲轻练。课堂教学中，教师常过分强调知识的全面性，造成课堂教授内容过多，与学生互动较少，同时没有给学生留下足够“学”的时间。例如在讲平面四杆机构设计时，课堂时间大部分在讲授其设计基本思路与方法，很少讲习题，更没有时间让学生练习，严重阻碍知识体系的掌握。实验教学条件和内容不完善，学生缺乏参与感。受实验教学条件的限制，现有实验教学内容仅包括机械原理认识实验与机械零件认识实验，均为参观性实验。学生在实验过程中只能对常用机械零件产生感性认识，而没有实际动手操作，致使参与感严重缺失。课程设计时间短，题目单一，且与实际脱节。课程设计的时间为一周，只能做一个题目，即二级变速器的设计。在这一周的时间内，需对设计的各环节进行分析、计算、选型和作图等，时间非常仓促，学生非常吃力。加之设计题目与实际脱节，学生对设计内容不感兴趣，阻碍了学生设计能力的提高。课程考核方式单一，偏重于理论知识的考核，实验等实践内容几乎不在考核之列，造成学生对实验课程和课程设计不重视，专心于理论知识的学习，不利于学生机械设计综合设计能力的提高。

2教学体系改革措施

课堂教学、课程设计、实验教学是机械设计课程整个教学体系中不可忽略的三个重要环节，本课程的教学改革也应从这三个环节入手。课堂教学应提高教学效率，课程设计应提高学生的工程设计能力，实验教学应以培养学生的动手能力和创新能力为目的。同时理顺课堂教学、课程设计与实验教学之间的关系，建立多元化的教学体系。

2.1改革课堂教学方法，整合教学内容，提高教学效率

针对教学模式陈旧、重讲轻练的现状，课堂教学应遵循精讲多练的原则。在理论授课时精讲基本概念、基本理论和基本方法，使知识易于理解、掌握和记忆。同时给学生留出一定的思维空间，避免满堂灌和填压式的教学方法。同时课堂教学应多采用现代教学手段，例如对于一些较为复杂的空间模型和机械运动规律的讲授，应采用幻灯片、动画或录像等方式，更有利于对常用机械零件的结构和特点的认识和掌握。在课程教学体系改革的大背景下，课程教学内容需要整合，应以机械零件设计为主线，以基础理论侧重实用为原则。机械原理和机械零件设计都是以机构运动简图为研究模型建立机械运动简图，因此应把结构分析，机构运动简图的定义、性质和常用运动副的代号，机构运动简图的建立作为重点讲授内容。对于机构原理部分的内容，过去主要是采用讲授图解法。随着计算机辅助机械设计的应用与推广，其教学内容应该以讲授解析法为主，并增加计算机辅助机械设计的内容，向学生简单介绍AutoCAD的操作知识以进行机械设计，课后要求学生利用计算机完成简单机构的设计任务。对于机械传动和零件设计，应尽量减少理论计算公式的推导，增加零件细部结构的设计介绍和常用设计参数的选取原则的介绍，并加强对机械组合的介绍，比如多种传动方式的组合、原理、特点以及工程实际中的应用、维护等。多向学生介绍机械方面的新发展、新思路，以开阔学生的眼界。此外，参考教材的选用应着眼应用性和先进性。将版本较老、内容较难的教材改为内容较为简单、学生感兴趣、应用型强的教材。

2.2完善实验条件，注重实验教学，重点培养学生的动手和创新能力

针对学生对本课程的学习积极性很高，但学习很吃力的现状，分析其原因，主要是因为学生对理论推导的课程内容有所排斥。但学生对事物的感性认识能力较强，且比较爱动手操作。应对实验条件和实验教学内容做出调整。例如建设机械设计综合实验室，购买机械设计课程相关教学仪器设备，用于满足教学实验条件，并在维持总学时（64学时）不变的情况下，大幅加大实验学时所占的比例。其中，理论学时由60学时压缩至36学时，实验学时由4学时增加至28学时。为增加学生对机械机构的操作能力和创新能力，实验教学在课程教学中所占的比例大幅增加，实验教学内容也有了相应的调整，包括认识实验、操作实验和创新实验。其中，认识实验主要是参观机构工作原理，4个实验共8学时；操作实验主要是常用机械模型的制作，3个实验共14学时；创新实验主要是根据学生的兴趣进行机械模型创新设计，1个实验共6学时。

2.3健全课程设计内容，全面提高学生机械设计能力

机械设计课程设计是提高学生机械零件设计能力的一个重要环节。课程设计给定的时间短，涉及知识面广，完成的内容多，计算量大，绘图工作繁重，有时一个普通的传动方案就需要几个小时甚至几天的时间。鉴于该现状，应使课程设计的题目多样化，并给出设计功能要求，让学生根据自己的兴趣选题并拟定结构方案，指导教师给出合理建议，并尽量借助于现代设计手段、设计方法指导学生完成课程设计任务。在课程设计过程中，要求学生在手工计算的基础上，完成装配草图设计，并运用CAD软件完成装配工作图和零件工作图的绘制。这样不仅能使学生在学习期间接触和掌握计算机辅助绘图技巧，又可以加深学生对行业标准和设计规范的理解掌握，全面提高学生的机械设计能力，为其今后从事设计工作打下良好基础。

2.4考核形式多样化，全面考察学生的学习成果

传统的机械设计课程的课堂教学多，考核多以闭卷考试为主，因而导致学生对实验、设计不感兴趣，偏重于书本知识的掌握，形成了“高分低能”的不良现象。而社会的发展要求学生具有理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，因此，课程的考核形式应多样化，以全面考察学生的学习成果为目的，不能单纯以书面考试为主。按照这一思路，课程的考核形式也应作出相应的调整。例如新制定的考试方案中，闭卷（或开卷）考试占30%，实验完成情况占30%，课程小论文占20%，平时表现占20%。其中，闭卷（或开卷）考试内容为课堂教学的重点及难点；实验成绩包括实验模型制作水平、实验积极性及实验团队合作情况；学生可自行拟定课程小论文题目及内容，但论文中必须能反应学生对本课程结构体系的认识及学习感受（需对课程教学提出合理建议或意见）或对课程某一典型章节（典型机械结构）的深入理解；平时表现包括课堂教学及实验教学出勤率、学习积极性及作业完成情况。

3结论

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1.2现代机械设计的未来发展与前景分析机械产品在性能方面要更加的优良，因此，在进行机械设计过程中要以提高产品的性能为目标，其中机械产品的优良性主要体现在可靠性技术以及控制技术方面。机械设计要更加适合市场发展，在激烈的市场竞争中能够获得发展空间，产品在形成以后要能够在市场中进行拓展。同时，在经济环境不断变化的情况下，要不断开发新技术，这样能够在机械设计方面应用新技术。新技术要具备一定的竞争优势，主要体现在技术方面的创新，成本方面的降低，智能化设计等。应用新技术来提高机械设计的市场竞争能力，对企业未来的发展更加有利。在机械设计方面，节能环保理念也要进行体现，近年来，人们对环境保护越来越重视，在机械设计过程中，绿色设计成为了主要发展方向。机械设计产品以智能化和绿色化为基础，在对能源进行利用时，能够利用先进的机械设计技术实现能源的利用最大化，对实现资源的循环利用更加有帮助。

2机械制造的技术分析

2.1先进机械制造技术的特点分析先进的机械制造技术要符合当代技术发展要求，在机械设计方面要更加具备当代的特点。传统的机械设计在应用过程中出现了越来越不能满足现代机械产品需求的情况，虽然其在制造技术方面在不断的更新，同时，使用的设备也在不断的更换，但是，在原有基础上要不断的更新技术，对先进的技术进行利用，作为其发展的基础。市场经济不断发展过程中，机械制造技术要做到能够适应经济的发展。工业发展过程中对各方面都提出了新的要求，近年来，工业发展速度非常快，而且在不断的融入新的技术体系。工业生产过程中对计算机技术以及信息技术进行了很好的融合，为了更好的提高生产效率，应该对机械制造技术进行革新。提高生产效率满足客户的需要，能够提高市场占有率。先进的机械制造技术在技术范围上要进行扩大，同时，在生产加工方面要不断的发展。

2.2我国机械制造技术的现状以及发展方向分析机械制造的管理。计算机管理制度对于机械制造业而言，是一种未来发展的方向。组织体制与生产模式的更新发展，营造出最新的JIT、AM、LP以及CE等管理理念。在我国，这种管理机制还是比较匮乏的，只有很少的机械制造企业进行这样的管理。因此，我国应该加强机械制造的管理机制。机械制造的设计。工业发达国家都会采用先进的设计方法，并且不断更新设计数据。尤其是计算机辅助软件的应用-CAD技术的应用，让更多企业开始了无图纸的机械制造。然而，在我国，则缺乏这种先进的计算机软件技术，或者是这样的技术应用并不广泛。因此，在这一技术层面上，我国需要努力与发展。机械制造的工艺分析。机械制造以高精度、高精细加工作为其发展的趋势。最新的技术，如微型加工、纳米加工技术、激光加工技术、电磁加工技术等等。这些技术都属于高端的加工技术，在工业发达的国家，这些技术应用较为广泛。

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1.1二维绘画代替了传统的手工绘图。

1.2图形和符号库可以将复杂的图形分解成一些图形以及符号，然后保存在库中，在必要的时候调出图形以及符号使其通过编辑融入新一章的图形之中。

1.3参数化设计参数化设计一种新的设计方法。传统的设计方法是要对机械设计零件在原有的样式尺寸上加以修改和调整来完成，而采对图形程度库进行参数化设计，可以为调出图形编制新的尺寸和参数，从而呈现出新图形。

1.4三维造型可以将零件的构造进行造型设计，然后进行必要的消隐以及着色后，来使物体显现出真实的形状。另外，还可以对模型进行运动仿真测试，通过检测不断完善。

1.5工程分析主要从有限元分析、运动学分析、优化设计等方面进行分析。

1.6设计文档、生成报表在机械设计的过程中必然会存在电子或纸质的文档或报表，这就必须要利用专门的计算机软件来完成。

2机械设计中CAD技术的发展趋势

CAD技术是机械设计中非常具有活力的技术手段。机械设计容易受到市场供求的影响，同时其产品还需要具有较强的创造性，还容易受到设计标准以及经济指标的影响，因此机械设计必须要进行不断改进和完善，所以这也对CAD技术的发展方向提出了更高的要求，要求其在集成化、智能化、协同化、规范化方面不断提高应用水平。

2.1集成化集成化就是要实现各个规程的一体化，从而有效地提高效率，并且可以促进新产品的开发。集成化程度的提高，可以使设计与原型制造很好地融合，并行工作，从而可以对产品设计进行快速的评价与修改，有效提高产品的市场竞争力，有利于未来更好的发展。

2.2智能化智能化就是要尽可能使系统将人和机器集合在一起共同工作，可以简单地认为是机器的智能化。

2.3协同化当前CAD已经可以在网络环境中运行，可以在网络环境中实现协同和远程工作，从而实现资源的不断优化互补。这就体现了CAD系统的资源共享以及协同工作的模式，这样也必将提高相关企业的工作效率。

2.4规范化对数据模型采用STEP这一标准体系进行规范化操作。当前STEP标准体系在不断完善，它的作用也是非常强大的，可以引导CAD技术不断地向标准化发展。

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工业设计的一个重要的目标就是通过设计能够为人们提供一个更为舒适的生活方式，提升人们的生活质量，使得我们的生活更加的自然、环保以及和谐，因此工业设计这项工作还具有很强的实践性，需要有较强的应用性。

1.2时代感强

应该注意的是，在不同的时代背景之下，工业设计应该有不同的需求。在当前新的形势之下，工业设计的基本需求就是绿色、节能，由此可见，工业设计还具有较强的时代感。

2工业设计的发展现状

在工业革命之后，工业设计行业迅速发展起来，但是从总体上来看，我国的工业设计历史较短，发展的速度相对比较缓慢。近几年来，随着我国社会主义市场经济的发展，我国很多企业面临经济方面的纠纷也越来越多，这就使得一些企业开始意识到工业设计的重要意义，将更多的注意力转移到了工业设计当中。并且这些企业在工业设计中也确实投入了大量的财力和人力资源，他们希望能够通过优化工业设计来提升企业自身的核心竞争力。

3机械设计制造技术的发展情况

机械设计制造技术包括了很多的步骤和环节，例如：产品的设计以及产品的制造等，此外还涉及到了产品的售后服务等环节。我国的机械设计制造基础相对比较薄弱，同西方发达国家相比较还存在较大的差距，主要表现为当前我国主要依靠引进国外的先进技术来实现发展，自主创新能力不高，这也限制了我国机械设计制造技术的发展与进步。此外，虽然我国的劳动力资源丰富，但是在投入的资金方面还不够充足，这也在一定的程度上造成了机械设计制造行业发展缓慢。我国工业产品的质量虽然在最近几年得到了一定的提升，但是在工业产品的使用性能方面还存在一定的不足，在产品外观的设计上还有所欠缺。

4工业设计以及机械设计制造技术的应用

工业设计同机械设计制造技术有各自不同的特征，如果能够将这二者有机的结合在一起，那么就可以极大的提高企业的竞争力，提高企业的经济效益。但是从当前的实际情况来看，我国很多的小型企业在生产的技术以及生产的资金投入等方面还受到了一定的限制，这样就使得他们在机械的设计和制造技术上难以取得突破，技术水平相对比较落后，为企业的工业设计带来了难度。所以在机械设计制造技术的应用过程中，政府的相关部门需要充分的发挥好宏观调控的作用，对市场经济进行合理的、适当的调节，从而更好的引导工业企业朝着节能以及环保的方向发展。此外还可以对中小企业给予一定财政方面的支持，鼓励他们转变传统的设计理念。

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2《机械设计》课程设计改革的思路与措施

2.1增加设计题目的多样性和新颖性，提高教学质量和学生工程设计能力

《机械设计》课程设计题目首先满足教学大纲的要求，即题目中应包括原动机、传动装置、工作机三部分内容，并能够对机械设计课程所学大部分零部件进行设计训练。在此前提下，应改变原来的只针对减速器的定式设计模式，从学生设计兴趣入手，调动学生的能动性，培养独立设计能力。在传统课程设计内容基础上，设计题目可从教师相关的科研项目中抽取，或者与工矿企业建立联系，去实际中提炼一些综合性、创造性的设计题目，这样一方面替工矿企业解决技术问题，另一方面学生设计过程具有挑战性，同时起到了学以致用的目的。机械类专业往届毕业设计中传动装置设计部分一般雷同度小、综合性强，与工程实际结合度高，整理后也可作为课程设计题目。课程设计题目的多样化和新颖性能够吸引学生，锻炼学生综合运用先修机械类课程知识的能力，促使学生建立整体设计的理念，激发学生的独立设计能力和创新能力。

2.2采用启发式指导，促使学生由模仿型设计转变为思考型设计

课程设计中包含方案确定、初步计算、草图设计、装配图设计、零件工作图设计和编写设计计算说明书等几个阶段。在每个设计阶段，教师应组织学生设计小组展开讨论，对设计资料进行归纳、分析和总结，从前人成功设计案例中寻求设计要点并形成独立的设计思路。尤其进行到草图设计和装配图设计阶段时，牵涉到大量的结构问题，由于在《机械设计》课程讲授的重点都是基础理论，很少涉及结构方面的知识，学生在进行到这一设计阶段时普遍感到困难，错误较多。在这一阶段，指导教师应悉心引导，最好借助实物模型教学，多进行正误结构的比较。只有通过启发式指导，学生才能很好的把握机械设计的规律和其灵活性，达到举一反三的训练目的。

2.3加强计算机CAD/CAM/CAE技术在课程设计中的应用

在计算机信息技术的时代，机械工程设计领域已广泛使用计算机CAD/CAM/CAE技术进行设计，进入数字化设计、分析与制造的新时代。传统设计中采用的是半理论半经验的计算公式进行静态计算或估算的设计方法，设计过程费时费力，设计结果的可靠性验证滞后。在CAD技术平台上可实现机械零件的结构设计和机构运动仿真，所见即所得。运用CAE软件进行机械零件的力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计。在《机械设计》课程设计过程中，手工图板式设计方式明显落后于机械行业实际设计方法，因此要加强学生在计算机绘图方面的训练，增加学生用CAD软件绘图环节。鼓励学生运用CAD三维造型技术进行仿真设计，由于设计过程处于三维空间，形象逼真，因而有助于学生创新潜力的发挥。通过运用计算机绘图，将学生从大量的手工绘图劳动中解放出来，使学生可以将精力重点放在方案设计和结构设计上，提高课程设计质量；同时模拟了真实的企业环境，培养学生使用CAD软件进行机械设计的能力，这样才能在今后的工作中使学生快速适应工作环境，成长为合格的机械设计工程师。

2.4加强实践环节，提高学生的工程设计能力

理论必须联系实际，从实践中来，再到实践中去。让学生接触机械工程实际，了解同类系列产品的性能、结构特点及生产过程。学生对设计对象有了感性认识，获得产品的有关工艺知识后，才能建立机械设计与机制工艺之间的联系，课程设计的机械装置才能和实际生产相符。因此，在课程设计之前多安排学生到工厂参观或者以多媒体的方式观看相关的工程案例，以此拓展学生设计思路，提高机械设计能力，达到课程设计实践教学的目的。

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二、绿色设计内容

机械设计与制造过程中，要想更好地使用绿色设计法，就应该对设计内容进行研究，只有这样才能在设计制造过程中保护资源环境，主要表现为以下几点。

（一）材料选择

所谓的绿色设计，也就是在设计过程中使用绿色材料，绿色材料即可回收、可再生，且对环境污染较小、低能耗的材料，特别要注意避免辐射性能较强的材料，这种才能从源头与“绿色设计”的理念保持一致，从而实使机械制造业在资源利用率方面得以提升。同时，在机械设计与制造中，还应当尽量减少所选用材料的种类，从而降低产品在废弃后的回收成本。例如：模具材料的绿色程度对最终产品的绿色性能有着重要的影响，可通过舍弃过往对材料表面进行化学处理的方法，而改用物理方法实现防腐与脱模；选用对环境危害较小的镍磷镀代替电镀铬；用不锈钢材料来加工防腐模具来代替电镀的方式等等。

（二）设计方法

1）拆卸设计。

传统的机械设计方法中多数只是考虑到产品的可装配性，而较少考虑到产品的可拆卸性。而本文所涉及的绿色设计中则着重要求将拆卸性作为机械设计与制造中，产品结构设计评价的一个重要准则，从而使产品在报废以后，能够对其零部件实现高效且不加破坏的拆卸，以便有利于材料和零部件的重新利用与循环再生，进而达到保护环境和节省资源的目的。在拆卸过程中应该遵守这样几个原则：首先，所用材料应该具有多功能性，这样可以有效降低拆卸数量；其次，设计制造过程中，针对某些有着相互影响的材料避免将其组合，以便间接的导致零件的损坏；再次，拆卸过程中减少零件的多样化，这样可以减少设计制作过程中时间差。

2）可回收设计。

所谓的可回收也就是在设计过程中，对零件的重复利用充分考虑，同时，还应对相应的回收处理方法和回收费用等问题进行考虑等。可回收性设计一般是零部件的再利用和原材料的再循环，当前由于材料再循环仍存在技术困难，而且再循环成本较高，因此较为合理的可回收性设计应将重点放在零部件的再利用上。使用该方法进行设计时，应该采用这样的措施：在设计制造过程中，应该尽量使用那些可以重复利用的材料，并且，还应该确保所使用的材料具有较小的污染力，对于已经报废的零件，可以采取相应的措施进行再加工等。例如可再生材料、易回收材料以及无毒无害材料等；对于已使用过的零部件进行再加工和翻新等措施。

（三）设计成本

在对绿色设计的成本进行相应的分析时，与传统成本分析法大有不同，绿色设计过程中，还应该对产品的回收和利用进行考虑。因此，在整个产品设计制造成本分析过程中，必须在一定程度上对产品的环境成本、回收成本等进行考虑，只有这样才能确保使用最小成本，获得最大的经济效益。从另一方面来说，在对产品进行包装时，也应该着重突出这样几个原则：材料应该尽可能的降低到最小程度的使用量，也就是在满足相应包装条件的前提下，将包装材料降到最低。同时，还应该选择那些具有较小危害的包装材料进行产品的包装，这样可以适度的减少环境污染。与此同时，所选用的包装材料最好能够回收利用，这种可以重复利用的材料，可以有效降低包装过程中所产生的废弃物数量。

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二、因需施教，优化教学内容

技工教育需要传授理论性知识，更重要的是要教会学生职业技能以及提高学生的动手实践能力。技工教育中的理论教学应以够用和必需为前提，将更多时间留给学生校内与校外实习。为此，机械设计基础课程应该根据学生的认知水平选择教学内容，对于理论性强以及实践中较少利用的内容，如静平衡、变位齿轮等知识删去不讲；对于以前学过的内容少讲；对于实践常用的知识，如带传动设计、螺纹链接、齿轮设计、轴的结构设计、轴承拆装等内容应该多讲与精讲。总之，技工教学中要以应用为目标，够用为度，以概念与应用为重点组织教学。

三、区别对待，分层教学

新学期开始，学生对新学年的激情比较高，上课比较认真。但由于学生基础知识以及接受能力的不同，在开学后3周左右学习的层次性就会表现出来，这时还用“一刀切”的教学法，就会出现有些学生吃不饱、有些学生吃不好的情况。为此，在机械设计基础课程教学中应该使用“分合相接”法：“合”指的是集中讲授与归纳，“分”指的是分类指导与练习。其中，集体讲授面向全班同学，分类指导面向学习有困难的学生或者学习一般的学生，集中归纳起着点睛作用，使学习有困难以及成绩一般的学生加强理解，分类练习指的是根据学生学习不同层次安排识记、理解、简单应用与综合应用四个层次的课外练习，让不同层次的学生都能有适合自己难易程度的练习可做，这些练习可尽量选择实践性强的题目，以培养学生解决实际问题的能力，通过练习真正使学生学以致用。

四、采用多种教学方法，加深学生的理解

采用多种教学方法，提高教学效果。机械设计基础课程中设备种类比较多、结构比较复杂，比如四杆机构以及齿轮等，仅仅依靠老师口述，学生很难理解教学内容，采用多媒体课件，特别是三维动画，能轻松地解决这个问题，从而提高学生学习的积极性，提高教学效果。

五、理论和实践相结合，提高感性认识

机械设计基础课程与机械工业生产实践密切相关，因此在教学中应该注重理论与实践相结合，以提高感性认识。学院学生除了在机电机械专业实验室内进行动手实践操作外，还可到学院内的实习工厂进行实习，从而使学生真正领悟到“学中做”和“做中学”的真正内涵。比如，为了完成“曲柄摇杆机构”和“急回特性”原理的教学，可以组织学生到实习工厂内观看牛头刨床机构的运行情况，从而加深对“曲柄摇杆机构”运行原理的认识，在观看牛头刨床机构的运动过程中，可以看到加工过程中存在进刀慢、退刀快的情况，就能很容易理解“急回特性”原理。

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在计算机的辅助下，机械模型可以通过三维视频展现出来，成为一种更加立体而全面的建筑物展现形式。学生可以根据这种3D画面的展示，在头脑中形成良好的印象，从而形成一定的设计思维能力。

（二）有利于增强学生的比例掌握水平

在机械设计中，对机械成品比例的把握能力十分关键。计算机辅助设计应用于机械设计教学中，能够利用计算机，通过建模，将不同比例的物体搭配或者融合，从而清晰机械设计中，各个部分的比例关系和整体与部分之间的联系，通过长时间的学习，使学生形成一定的比例掌握能水平。

（三）有利于丰富学生的资料收集内容

多方面的比较的观察能够使机械设计更加的完善、全面，从而在各个细节中，展现机械设计的独到之处。计算机辅助设计应用于机械设计中，有利于丰富学生的资料收集内容，学生可以借助计算机收集更多他们所需要的各类材料和图像、数据等等，为学生机械设计的学习奠定良好的基础。

二、计算机辅助设计应用于机械设计教学中的方式

计算机辅助设计应用于机械设计教学中，可以通过计算机辅助设计和传统教学方式的融合，结合计算机软件特点引导课程教学活动等方式来开展。

（一）计算机辅助设计和传统教学方式的融合

传统的教学方式经过长时间的教学实践，已经形成了一定的模式和教学结构，对于学生机械设计知识的学习具有一定的积极影响。但是多数教师在机械设计教学的过程中，会利用草图等指导学生进行机械结构的设计和规划，这种方式对学生机械设计知识的学习和机械设计能力的培养会带来一定的阻碍性因素。新时代背景下，在机械设计教学的过程中，教师可以采用传统教学方式和计算机辅助设计相融合的方式，继承传统教学方式的优势之处，同时也利用计算机辅助设计的独特价值，深入开展机械设计教学活动。计算机辅助机械设计能够使机械设计更加的完整而全面，提升学生的机械设计知识灵活运用水平。但是在学生利用计算机辅助机械设计的过程中，教师要注意适当控制学生利用计算机辅助进行机械设计的时间，不能够使学生过分依赖于计算机，而忽视了自身设计功底的练习和学习。教师要注意将计算机辅助设计和传统的教学模式有机结合，真正展现计算机辅助设计应用于机械设计教学的价值和作用。

（二）结合计算机软件特点引导课程教学活动

计算机辅助设计应用于机械设计教学中，可以结合计算机软件的特点，引导机械设计课程教学活动，展现计算机辅助设计的价值和特点。例如在指导学生对机械设计进行构思期间，可以借助sketchUp草图设计软件，指导学生细致分析各类机械中的体量关系，打开学生的思维空间，展现学生的初步设计理念。在此基础上，学生可以利用3dmax等计算机软件进行实际的3D设计，将学生的初步想法和设计理念通过3dmax软件展现出来，明确具体的方向。接下来，在学生明确机械设计的方向和大体形式的前提下，可以借助计算机的渲染软件，对所设计机械的细节进行渲染和深入加工，形成一个明确而完整的机械设计图像，展现每一位学生的设计想法和设计后的大体形态。在学生设计完成之后，教师可以组织学生通过互动的方式，借助计算机的多媒体技术，观看每一位学生的机械设计图像，互相分享设计理念，学习他人的优点和创新理念，提升每一位学生的机械设计水平，展现机械设计教学的价值和意义。

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古代的机械产品是简易的、死板的，例如锄头，铁锹等。它们没有复杂的功能，也没有考虑人的使用情况，废弃了就丢掉。近现代的机械产品多了很多的设计，功能增多，用处变大，但是也很少能够考虑使用者的舒适情况，产品损坏后也只是进行简单的处理后丢掉，由于所用的材料变多，废弃后污染也增大很多。现如今机械设计发展了几百年，很多设计在原理上已经定型，要做的就是进行绿色设计和人性化设计，做到降低能耗，提高操作者安全性和舒适度，废弃后零件可再利用，减少污染等。本文从不同角度对绿色机械设计和人机交互设计进行了简单的探讨，希望能给相关从业人员一些建议和启示。

1绿色环保材料的选择

材料的选择对于产品的性能至关重要，在保证产品质量的前提下，尽量使用绿色材料，可以有效减少污染，增强发展的可持续性。在绿色环保材料的选择上有以下几点需要注意：（1）选择绿色材料应尽量选择那些可以回收、容易分解、能够再生而且在加工过程中对环境无污染的材料。尤其是在机械结构件的设计上，应该尽可能采用容易拆分和装配的、有足够强度的、无毒的材料，要把提高机械材料的再生率放在首位。（2）材料的选择要本着延长产品使用寿命，减轻产品重量的原则。产品寿命延长了，也就减少了产品的生产和报废，对环境的污染也就随着减少。减轻产品质量减少了材料的损耗，同时产品越轻便，驱动起来也越节能，污染排放越小。基于这一原则，在设计中应该在保持主机各项性能参数的前提下，尽最大可能减少主机和附属作业装置或机具的体积和重量，同时提高动力传动系统零部件的强度和耐久性能，以实现机械系统的轻量化和高效率。（3）有些产品不可避免的要选择污染型材料，例如塑料制品，合成橡胶制品等。这些产品要尽可能减少污染型材料的使用，并且加大研究力度，研发出可替代的新型无污染材料。（4）处理废旧产品，要做好分类，针对不同材料采用不同的处理方式，不要简单焚烧，要变废为宝，对材料实行最大程度的再利用。

2绿色环保机械设计

2.1发动机的选择

发动机作为提供动力的设备，在动力充足的前提下，要选择低油耗、低排放、低噪声、高效率的发动机，这样可以降低能耗，减少污染。同时可以对发动机的燃料进行处理，减少污染物的排放；对发动机自身可以采用涡轮增压等方式，提高效率。

2.2降低机械产品的振动和噪音

机械产品的振动和噪音，看似是很无所谓的，其实往往影响整个产品的使用。而且除了对功能的影响，振动和噪音还会降低用户的体验度和舒适性。例如在汽车、火车上都有减震装置，在颠簸时可以很好的保持平稳，给乘客一个舒适的环境。噪音是一种新型污染，过高的噪音会让人很不舒服，但是机械产品的本身噪音就很大，因此必须想办法降低产品的噪音。例如采用液压的方式驱动，就可以很好的降低噪音，或者采用好的隔音材料来做机罩，吸收机械产品所产生的噪音。为了更好的以人为本，还可以把操作室和其他驱动设备隔开，实现密封减震，隔音降噪的目的。

2.3液压系统的清洁和防渗漏

机械设备中很多采用液压装置，液压泵驱动液压油来实现特定运动。因此液压油的清洁对于整个液压系统非常重要。如果液压油中混有杂质，很可能会堵塞油路，造成崩管，也会使系统产生振动和噪音，做好液压系统的清洁可以降低液压油在工作时的温升，延长换油时间，提高油的利用率。在液压系统的机械设计阶段就要设计好管路和连接装置，这样可以减少部件的磨损，延长部件寿命，还可以降低液压油的更换频率。此外对于液压油箱，要做好密封，防止灰尘、水分进入油箱，保持油的清洁度。在油管的选用方面要采用耐腐蚀、防老化、具备优良密封性能的优质胶管作为液压管道，尽可能多使用硬管，对于必须使用的软管要进行优化设计，防止油的泄漏导致环境污染。

3人性化的设计

机械产品不仅要做到绿色设计，还要始终坚持以人为本，实现人性化设计。无论是机械设备还是机械产品，都是为了给人使用，必须保证人的安全性和舒适度。人性化的设计主要包括：（1）在驾驶室的设计过程中，要充分利用人机工程学的原理，设计合适可调节的座椅，防强光和紫外线的玻璃，便于操作的操纵杆或方向盘等，有条件的情况下还可以安装空调，最大程度提高操作员的舒适度。（2）对于多个需要的设备，可以集中采用系统，研制定时加注油设备，精确计算油供给量，环保方便，减轻人工添加油对人体的伤害。（3）机械产品也有一定外观要求。产品的颜色、外形、大小等都会对人心理产生影响。柔和的颜色，精致的外形，合适的大小会给人以美感和亲切感，更容易实现人机和谐。（4）机械设计要多实现自动控制，减少人工的劳动量。（5）所设计的产品可靠性要好，避免经常更换元件，否则不仅增加污染，也会增加工人劳动负担。

4结语

现如今，机械产品的绿色设计和人性化设计必将是机械设计界的两大理念，也是未来的发展趋势，必须牢牢把握好这一趋势，才能设计出符合环境要求和人们需求的好产品。

作者:冯国华 谢杰 钟鑫 单位:浙江菲达环保科技股份有限公司

参考文献：

篇（11）

2设计工艺流程的规范化管理

机械设计属于严谨的学科范畴，一切的设计行为要遵循科学，遵循设计原理。在整个设计工艺中要考量图纸的可行性，理论的灵活运用和灵活变通，对于设计所需要数据要进行深入的运算，确保达到数据的严密性。对于不确定的数据要进行多个论增，对于不明确的，不理解的理论要加以掌握理解，确保设计工艺的规范化，科学化，工艺流程的万无一失。只有严格地执行规范化的设计工艺流程才能保障设计成果的规范化以及它的市场价值所在。

3机械设计中的误区以及出现问题的解决

在过去的机械设计的过程中，我们往往注只是重了设计成果的使用性，但是对于设计成果的实用性以及它的多个功能，我们并没有过多地关注。赶时髦。为求“省事”，追踪市场新产品和畅销产品，对顾客的需求一片模糊，又不愿花力气搞清，你上我也上，一轰而起，一轰而下。缺乏科学而准确的市场(需求)调查、需求分析和产品规划，是一种盲动行为，失败的可能性极大。实践证明，好多机械设计企业经营失败的根本原因首先是设计人员忽略顾客、缺乏市场调查与可行性认证，它们将导致90%的企业失败。其他导致失败的原因还有：由于管理者忽略变化、过分自信、过分自信与傲慢而错误地估计市场接受能力、吸收了不必要的合作伙伴、不能跨专业全面思考、企业缺乏长远的目标与规划，以及企业的经验没有公司和产品的特色。“现在供应，以后修理”。忘记了企业生产的产品(可触摸的)和服务(不可触摸的)只能在被顾客接受并使其满意的前提下才能获得竞争胜利和实现经济与社会效益。这是企业缺乏“信誉资本(良好的社会信誉认同感)”的表现，它的严重后果是导致企业的成员没有诚信、弄虚作假，最终使企业。所以企业的管理层应该清楚地知道，信誉资本有多少进展，以便即时采取扩大信誉资本的措施。对机械设计中出现的类似误区，机械设计人员一定要有高度的市场敏锐感，严谨的设计理念，积极负责的工作作风，才能彻底矫正因为设计思维而带来的对新产品的影响。

4核心技术的保护管理

机械产品及其制造系统的创新是提高企业竞争力的关键因素。从本世纪初到60年代，机械设计业的竞争是以成本为测度的数量扩张时代，企业核心竞争力因素是成本最低，即规模经济方式，在这种情况下对大多数进行工业化的国家和地区来讲，需要的不是产品创新，而是引进产品与生产设备。70年代到80年代末它转变为质量的竞争。几十年的成本与质量的竞争，使多数国家和地区已经实现或可重现至今仍占主流的中低技术产品(占80%~90%的世界产品)的制造，且彼此间质量的差距越来越小，而成本的优势在发展中国家与地区。在未来的市场竞争中，企业竞争力的主要因素变化为：新产品创新与改进的设计开发能力及其上市的速度；为保证新产品上市速度、产品质量(特别是可靠性与安全性)的控制和成本控制要求创新和改进制造系统及其运作；创新与改进服务及其质量。设计产品及其制造系统和制造过程控制的创新成为提高企业竞争力的关键因素，而产品的设计与制造质量、成本、开发上市速度成为企业活动的第一类核心自变量。

5机械设计的风险管理

机械设计是一项高风险投资。新产品的成功创新或改进将有利于形成机械企业新的经济增长点，促进经济的发展，有助于合理的产品结构和产业结构形成，以及企业竞争力的提高。但是各国多年的产品开发实践证明，它是高风险、高投资、高收益的活动。其最突出的特征是高风险性。如何应对这种风险，其主要依托应当是对于新产品的市场前景和潜在前景科学的分析，通过分析和观察做出有利的判断，尽可能在设计之初就规避因为设计带来的市场风险。

6机械设计的成本管理

好的设机械计不但要技术先进，制造可行，操作方便，而且要经济合理，同样也要求它易与管理，尤其是对成本的控制。所谓成本管理，其核心就是降低产品的成本。可以说，产品成本的高低，在产品设计的阶段就基本上确定了，因此，降低产品成本，永远是设计人员的一项主要任务，是机械设计领域中的一个永恒的技术经济问题。设计人员进行产品设计时，必须牢固地树立经济效益的观念，对每一个零部件进行功能成本分析，确定合理的技术指标和成本目标。加强成本管理直接决定企业参与市场竞争的成败，这个环节至关重要，我们在成本预算中永远要把最低的成本核算到设计体系中，也就是说最低的成本就是开拓市场最大的资本，由此可见成本管理在机械设计企业举足轻重的作用。

7机械设计产品的质量评估管理

树立长效果的评估机制，对于设计成果的安全性能，可靠性，稳定性要有一个明确的认知。通过评估掌握设计过程中的问题解决方法，发现不足，在此基础上寻求更好的解决方案。为今后的设计打下良好的技术基础和理论基础。

8对设计人才团队的管理

人才永远是企业获得核心竞争力的根本保证。为了实现建设机械工业新高地的战略目标，加快各类人才队伍，特别是科技人才队伍的建设，通过企业内在机制的建立和外部环境的改善，充分发挥市场对人才资源配置的基础性作用，吸引和凝聚各类优秀人才，在企业内部形成优秀人才在数量、结构和综合素质等方面具有相对优势的人才高地，为企业的持续发展提供组织保证。此外对于优秀的人才，企业更要做到敢于用，敢于叫他们走出去，请进来，灵活的用人机制无疑是保证机械设计技术人员设计生命力的灵丹妙药。

9加强知识产权管理

机械设计人员每开发一个技术产品，都应注意在整个开发过程中的知识产权保护，及时申请专利或作好专有技术保密工作。通过加强知识产权工作，在激烈的市场竞争中有效保护了自主知识产权，最大限度地发挥核心技术产品的竞争优势，从而全面提高机械设计企业的核心竞争力。