机械系统设计论文大全11篇

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机电一体化机械系统通过运用计算机技术，由计算机系统进行协调及控制，从而完成运动、能量流和机械力等各项动力学相关的任务，同时其各个机电部件相互联系、相互配合和相互协调，组成完整的系统结构。基于该系统结构的程序性和任务性，在机电一体化机械系统的设计与研究上应该站在“系统”的相关角度，以便进行有效科学的安排设计。

1机电一体化机械系统的设计要求

1．1保证较高的精确性

机电相关产品的精确程度直接关系着系统整体的质量和效益，机电一体化机械的技术性能、工艺水平及功能都要求选择优质产品，也就是说，机电一体化产品的首要标准和要求便是高精确度。

1．2反应性能要强

机电系统具有良好的反应性能，即在系统接受某一指令后，能够较短时间内对该指令进行任务的执行，从而保证系统能够更加精确地完成任务。另外根据系统的运行状况，做好准确、及时获得相应指令的控制，能够增加任务完成和执行的准确性。

1．3具有较强的稳定性

在机电一体化机械设计中，为了保证更好的系统精确度和反应性能，往往会在无间隙、低摩擦、高刚度和高谐振频率等方面对系统提出较高的要求。另一方面，还要求机电一体化机械系统有寿命长、体积小、重量轻和可靠性高等优点。

2机电一体化机械系统的构成

机电一体化机械系统通常是由传动机构、导向机构和执行机构三部分构成。

2．1传动机构

机电一体化机械系统中的传动机构，不仅仅是转速和转矩的转换器，耗时伺服系统中的重要组成部分，因此，在机电一体化机械系统设计要求中，传动机构首先要具有较高的精确度，同时必须满足重量轻、噪音低、体积小、运转速度高和可靠性高等方面的要求和特点，结合机电一体化机械系统中对伺服控制的要求和标准进行传动机构的设计研究，以便更好地提升系统机械结构中的伺服性能。

2．2导向机构

导向机构在机电一体化机械系统中主要起到的是导向作用和支撑作用，一般包括导轨和轴承等。导向机构的正常作用的发挥可以有效保证机电一体化机械系统中的组成部分和各个装置能够安全、准确完成指定的任务运动。

2．3执行机构

执行机构，是指在机电一体化机械系统中直接完成任务指令的操作装置和部分，一般情况下，执行机构所具备的高灵敏度和精确度以及高重复性能和可靠性，可以保证其根据不同的任务指令和相关要求，在动力源的推动下完成预先设定的各种操作任务。在目前经济快速发展的社会，计算机的应用能通过其强大有效的功能，使传统机电的动力发动机转换成为可变速、动力和执行的多功能发动机，从而使得执行机构和传动机构得到进一步的简化。

3机电一体化机械系统的设计思想

3．1动态设计思想

在机电一体化机械系统的设计中，通过静态设计的有效协助，为了更好的研究整个机械系统结构的频率特点和性质，完成各个系统环节数字模型的建立，推动促进机电一体化机械系统的传递函数，必须充分有效地通过自控方法进行频率特性的计算，这便是动态设计。机械系统的频率特性，在一定程度上不但能够反映出整个系统在不同信号频率下的相应反应，还决定了系统的工作最大频率、抗干扰性和稳定性。

3．2静态设计思想

静态设计是指按照机电一体化各个机械系统的功能要求，通过相关的研究和经验初步、大体上制定出机械系统设计的步骤及方案。方案中主要涉及整个系统部件之间的控制、连接以及部件的种类和对能源的需求等。基本方案设计完成后，应以技术手段为基础，设计出系统中各部件的运动关系、参数及结构，确定部件及相应零件的材料、精确度和结构方式，并对执行元件发电功率、参数和过载能力进行验算，对其他相关的元件和部件进行配置系统的选择等等。

4机电一体化机械系统的性能分析

想要使机电一体化机械系统良好的伺服性能得到保证，不但需要从机械系统的静态特征方面得到更好的满足，同时还要充分的运用理论研究和自动化的控制方法对整个系统体系进行动态设计和分析。另外，机械系统的动态设计应该以系统静态的数字模型为基础，根据自动化控制的要求和方法研究分析系统的整个频率特性，并通过调整相应的频率，改善系统整体的伺服性能。

4．1数字模型的建立

机电一体化机械系统数字模型的建立和电气系统的数字模型的建立在一定程度上基本相似，即都是通过折算将比较负责的结构装置简单化，转为等效的数学函数关系，并用数学中的线性微分方程表达式将其表达出来。机电一体化机械系统的数字模型分析通常情况下都是输入与输出的联系。比如，把比较复杂的系统机械参数，弹性模量、阻尼和系统惯量等统一进行处理，并对各个机械参数进行数学方式的分析，从而得出它们对整个机械系统的影响。在数字模型的建立之前，需要先对机械系统中的不同物理量进行折算，使它们直接转化到某个元件上，从而把多变、复杂的多轴传动变为单轴传动，在此过程中，必须严格按照总机械系统性能不变的原则。这样，以单轴为基础的输入量和输出量的关系，就能够建立相关的数学表达式，从中反应出机械的相应性能，从而应用并指导实际中的设计。

4．2性能参数的影响

机电一体化机械系统设计要求必须要工作可靠、精确度高、运行平稳等，既是静态设计中的研究问题，也是动态设计对伺服机构的要求，这就应该通过对有关参数的调整，优化整体系统的性能。

5结语

通过以上论述，从机电一体化机械系统的性质、概念等方面进行相关分析，分别从机电一体化机械系统的设计要求、基本构成、设计思想和性能分析四个方面进行了研究分析，机电一体化机械系统设计研究进行了详细的论述。

作者:朱翔宇 王玉乐 单位:聊城大学机械与汽车工程学院 青岛科技大学自动化与电子工程学院

参考文献:

［1］农明武．技校生参加"机电一体化"技能竞赛的指导策略［J］．中小企业管理与科技(下旬刊)，2016(01)．

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2.教学手段和方法仍存在不足。虽然CAI等教学课件的引入提高了课堂容量和课堂效率，但从培养学生能力尤其是创新能力上看，效果不显著。

3.重视理论，重视知识的培养，重视教师的主导作用，因而对综合分析能力、实际应用能力、创新能力的培养不足，学生主动学习精神较差。

二、机械设计系统教学法研究

系统教学法是以具体机械设备（项目）为背景；以学生、项目和实际经验为中心，而不是传统的教师、教材和课程。把整个课程内容在一台具体机械设备上得到有机的整合，使机械设计各章节内容与课程体系衔接地更加紧凑、顺畅。学生开始接触课程就了解了科 学、严谨的设计思想。教师在授课过程中根据相关章节的零部件在机械设备中的作用，通过结合具体实物讲述，使学生对相关内容零部件的作用产生较高认识，对每一个零部件的理解与选择，必然会达到“学有所用”的要求。系统教学法课堂理论教学以改变过去传统单独各章节的分散学习，知识体系杂乱无章，使学生出现“知其然不知其所以然”的现象。通过对这些基本内容的学习去掌握有关的设计规律和技术措施，从而使学生具有设计其他通用零部件和某些专有零部件的能力。系统教学法特点：①系统性。整个课程内容作为一个系统，每个章节内容作为要素。②典型性。具体机械设备包含大多数机械设计课程的知识。③目的性。学习通用机械零件的设计与选型。④科学性。根据学生理解具体情况，灵活掌握、实施教学。⑤直观性。设备结构和各个零部件的作用一目了然。⑥应用性。应用书本理论直接解决设备失效的问题。⑦关联性。充分体现各个零部件相互关联关系。

三、机械设计系统教学法实践

“系统教学法”的核心是一台具体机械设备，具体如何实施教学，可以根据具体情况灵活掌握。设备应具有形象化、具体化的特点，与传统教学中的举例有本质的区别，是把整个课程知识作为一个系统，而系统又是以一台具体设备而体现的，各章节的知识通过设备零部件的设计和选型来学习。设备零部件具有形象化、具体化的特点，以提升绞车作为一台具体设备实例教学。课程教学前，学生首先通过视频了解这台设备的用途，然后到实验室参观，让学生确实感受到设备的外形。教师上课根据视频首先介绍其工作原理以及各个部件的功能和作用，让学生清楚认识到学习这门课程的目的就是要学会这台机器的设计。在教学中要始终贯穿“使用场合—失效形式—受力分析—强度计算—结构设计”这一主线，本课程的学习分成三个单元进行，机械零件的疲劳强度设计和主要零部件，诸如齿轮传动的强度计算、轴的设计、滚动轴承的选择及组合设计、螺纹连接的强度计算及螺栓组连接的受力分析等内容列为重点内容作为减速器的重要组成部分，作为第一单元知识，在课堂上重点讲授；而把比较易于理解的某些章节，如机械零件常用材料和选择原则、过盈连接、摩擦轮传动等列为一般性内容，安排学生自学。第一单元———减速器。①减速器原理。强调是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，是一种相对精密的机械，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要。设计减速器时，应根据工作机的选用条件、技术参数、动力机的性能、经济性等因素。②齿轮。通过视频和图片，让学生理解齿轮的失效形式，然后讲解制造齿轮需要材料和热处理、齿轮的受力和强度计算、齿轮的加工精度和效率、齿轮的和齿轮的设计、材料、加工热处理。③轴。根据减速器中轴具体结构进行教学，还要结合齿轮的结构和受力分析讲授轴的结构，对轴的设计、材料、加工工艺、热处理和精度公差要结合实际详细讲解，并对轴的失效形式和国内外最新维修方法进行介绍。④键连接。结合减速器的齿轮和轴进行教学，解释键的作用，重点学习平键和花键的选型计算和实效形式，其他类型的键作为扩展知识进行介绍。⑤轴承。结合减速器的轴系，解释轴承的作用，介绍轴承的种类，重点学习轴承的选型计算；结合减速器的工作特点学习轴承的和实效失效形式。⑥螺栓连接。以减速器箱体的各种螺栓为例，学习螺栓连接的种类、应用特点和使用场合、预紧力的作用、防松的措施、引伸学习螺栓的强度计算和提高强度的措施。第二单元———提升绞车其他部件。①联轴器。首先根据提升绞车介绍各个联轴器的作用，重点学习联轴器的选型设计，联轴器的种类以自学和课堂讨论为主。②刹车器。教师简单介绍提升绞车中刹车器的作用和类型。第三单元———机械其他知识。①带、链和蜗轮蜗杆传动。学习这部分知识时，要把这三章内容进行整合，改变过去按章节分别教学的方式。首先采用对比法进行教学，就是以齿轮传动为参照物，重点介绍三种传动的特点、应用场合，然后再分开单独学习。②摩擦、磨损及。学习时以减速器为例，讲解摩擦和磨损的危害以及的作用。重点学习剂的选用和方式。③机械零件强度。结合齿轮、轴和轴承的失效形式，学习材料的疲劳特性；结合齿轮、轴和轴承的工作中的受力形式，学习交变应力特性。要通过具体减速器齿轮、轴和轴承的失效案例，使学生掌握零件疲劳破坏的危害。

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2机械传动系统节能设计方法

机械传动系统是机械系统的核心构成，传动机构的工作效率对整个机械设备运行有直接性影响。为了顺序现代机械工程改造要求，必须要提出切实可行的节能设计改造方案，维持机械工程运行速率的稳定性。结合常见的机械传动方式，其节能设计改造方法：（1）齿轮传动。齿轮传动是依靠主动齿轮依次拨动从动齿轮来传递动力的，齿轮传动节能设计的要点是保证齿轮瞬时角速度比始终保持稳定。定轴齿轮系在工作时所有齿轮的回转轴线固定不变。设计人员可根据齿轮传动类型详细设计，以最优齿轮组合方式执行传动工作。例如，从零部件耗损率控制角度考虑，设计改造时可按照两齿轮传动时的相对运动为平面运动、空间运动，再将其分为平面齿轮传动、空间齿轮传动，选择最高效的方式作为机械设备动力来源，减少了齿轮啮合磨损。（2）蜗轮蜗杆传动。涡轮蜗杆传动效率偏低，且零部件磨损较大，长时间运行会出现不同程度的故障问题，阻碍了机械设备的稳步运行。在节能改造设计中，可用专用工具安装或拆卸，禁止用锤子敲击减速机部件；根据公差配合要求装配蜗轮输出轴；严格采用原厂配备的齿轮和蜗轮蜗杆进行成对更换；在空心轴上涂红丹油或防粘剂，防止配合面积垢和过度磨损产生的生锈。（3）带传动。机械设备选用带传动系统具有安装便捷、易操控等特点，但是带传动长时间处于高速、高温旋转状态下，易容易出现断裂、耗损等问题。节能设计中，需对主动轮、从动轮、环形带等进行优化设计，进而提高传动机构的稳定性。（4）链传动。链传动由主动链轮、从动链轮和环形链条组成，环形链条作为中间挠性件装在平行轴上，动力和运动的传递依靠链轮轮齿与链条的啮合动作完成。一般来说，链传动节能设计与改造需注意链条、链轮的高效搭配。例如，链传动工作时，为了便于链条联成环形时内、外链板正好相接，链接数一般取偶数；为了便于链接的啮合，链轮轴面齿形两侧应设计成圆弧状；链传动接头处需要用开口销或弹簧夹夹紧。链传动节能设计要考虑传动机构形式，合理控制小链齿轮数量，小链齿轮数尽量多一些。

3机械传动系统防护设计

机械工程快速发展趋势下，人们对机械系统结构组合形式展开深入研究，如何在满足机械系统工作性能前提下，通过优化系统结构以实现节能化控制，这是现代机械科技改造的先进趋势。机械传动系统防护也是节能改造设计的一部分内容，可综合防范机械故障发生带来的异常损耗。（1）齿轮传动。传动系统是机械设备的核心部分，能够为整台装备提供足够的动力来源，维持内部元器件持续运转。为了保证传动系统工作的连续性和稳定性，避免传动系统零部件产生异常工况造成的危险事故，齿轮传动机构必须安装全封闭的防护装置。（2）皮带传动。动力是维持一切机器设备运行的基本条件，传动系统是机械设备创造动力的根源。皮带传动装置可以采用全封闭型防护装置或带有金属骨架的防护网，也可以采用防护栏杆，从而保证皮带传动的耐用性和连续性。（3）联轴器。除了对机械设备直接性的改造设计，还要注重设备使用后期的综合养护，才可不断延长设备的使用寿命。联轴器需要加装防护罩，确保其在工作时不被破坏，从而延长使用寿命，比如Ω型防护罩；安全联轴器可以保证其在工作时没有突出的部分，确保联轴器的工作安全。

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中图分类号：U463.1文献标文献标识码：A文献标DOI：10.3969/j.issn.2095-1469.2014.01.04

Abstract：Electric wheel-drive system is a promising driving system for electric cars. With the installation of an anti-roll bar， lateral stiffness of the car could be increased while the vertical stiffness was no any change. As a result， the handling performance would improve while the driving comfort was guaranteed. Due to the unique design of the monoclinic arm suspension in the electric wheel-drive unit， it was necessary to conduct a formula derivation and modeling simulation based on the literature survey. In this paper， the structural parameters of the anti-roll bar were determined at the premise of none-interference in space， based on which designs with different kinds of stiffness were compared and discussed. With the Matlab/Simulink， a step signal of the steering wheel angle was used as an input， and the time-domain and frequency-domain responses of the vehicle system were presented and analyzed respectively. The research method in this paper is also valuable in design of anti-roll bars in other electric wheel-drive systems.

Key words：electric wheel-drive system； anti-roll bar； handling stability； Matlab/Simulink

轮边电驱动系统是电动汽车的一种重要驱动形式。它利用独立电机驱动单个车轮，省略了变速器、主减速器、万向节等传动装置，传动链短、传动效率高，同时能够对每个电机独立控制，从而通过精确的电控以实现理想的车辆稳定性控制（如ABS、TCS等），提高车辆行驶性能。轮边电驱动系统的非簧载质量较传统汽车有所增加，影响整车的接地性和平顺性[1-3]。为提高行驶舒适性，可匹配刚度较小的螺旋弹簧，以降低汽车偏频、减小悬架垂直刚度。但这导致汽车的侧倾角刚度降低，车辆转向时产生较大的车身侧倾角，影响行驶稳定性。要解决该问题，需在不影响行驶平顺性的前提下提高车辆侧倾稳定性，因此安装横向稳定杆[4]。笔者在文献[5]中提出一种一体化单斜臂悬架轮边电驱动系统，其将电机固定在悬架摆臂上，通过两级齿轮减速传动将电机动力输出至车轮，并将齿轮减速器壳体和悬架摆臂集成设计为一体，通过空间结构参数的设计优化以改善悬架运动特性。本文即以该一体化单斜臂悬架轮边电驱动系统为研究对象。

国内外已有大量横向稳定杆的理论和研究。文献[6]指出横向稳定杆对侧倾角刚度和侧倾中心高度的影响，文献[7]用3种不同的方法建模，探究其在多体动力学软件中的影响。现有的研究手段大都通过ADAMS软件进行仿真分析。由于轮边电驱动系统是创新性的悬架总成，其结构和参数区别于任何一种现有的传统悬架形式，因此有必要根据其结构特征推导公式和建模。本文在现有文献资料基础上推导出理论公式，并根据整车操纵稳定性的需要设计了横向稳定杆的方案，再利用Matlab/Simulink对方案进行建模仿真，从时域和频域角度分析整车系统对方向盘转角的阶跃响应特性。本文的研究方法对于其它形式（如麦弗逊悬架、双横臂悬架等）的轮边电驱动系统横向稳定杆的设计亦具有价值。

1 单斜臂悬架轮边电驱动系统结构原理

单斜臂悬架轮边电驱动系统的基本结构。其中，橡胶铰链1联接该系统总成与车架，永磁同步电机2为动力源。其输出动力经过两级定轴斜齿轮3、4驱动车轮，减速器壳体8同时充当单斜臂悬架的摆臂。单斜臂悬架可视为单纵臂悬架和横臂悬架的结合体。合理设计摆臂几何参数，可得到理想的行驶动力学特性[8]。

轮边电驱动系统使悬架簧下质量增大。为提高整车行驶平顺性，所匹配的螺旋弹簧刚度较小，导致汽车行驶稳定性降低。为悬架系统匹配设计横向稳定杆，可在不影响行驶平顺性的前提下提高车辆侧倾稳定性。由于单斜臂悬架轮边电驱动系统的结构特殊性，需要研究横向稳定杆与悬架运动特性参数的匹配与设计。

2 横向稳定杆的设计计算

横向稳定杆的基本结构是一根扭杆弹簧，其两端分别与左右两侧车轮联接（通常通过橡胶支承或球铰与悬架摆臂相联）。当车身出现纯粹沿垂直方向运动时，左右两侧车轮同时做垂向运动，两者之间没有相对运动，此时横向稳定杆不工作，因而不改变车辆的垂向刚度。当车身出现侧倾运动时，两侧车轮存在相对运动，此时横向稳定杆被扭转，产生一个绕侧倾轴线的回复力矩，从而提高车辆侧倾角刚度，减小车身侧倾[9]。

3 仿真分析

针对某电动汽车整车平台，通过建模仿真考察不同匹配方案对整车性能的影响，对后悬架横向稳定杆进行设计。考虑不装横向稳定杆，安装外径Ф18 mm实心杆，安装外径Ф24 mm实心杆，安装外径Ф24 mm内径Ф16 mm空心杆4种方案，计算出相关参数，并根据二自由度整车模型在Matlab/Simulink软件平台中建模仿真，分析各方案对整车性能的影响。

3.1 整车模型建立

电动汽车整车三维模型如图4所示。该电动汽车采用分布式电驱动形式，前轮架为双横臂悬架轮毂电机驱动，后轮为单斜臂悬架轮边电驱动系统驱动。在Simulink软件平台中搭建模型，其中整车模型研究对象即为3.1节所述电动汽车，仿真参数见表2。输入转向盘转角阶跃信号以研究整车转向瞬态响应试验，如图7所示。

车辆仿真涉及轮胎侧偏角刚度，其值随轮胎垂向载荷的变化而变化，因而轮胎模型的精度将影响仿真结果。根据文献[14]，采用魔术公式，相关拟合曲线如图8所示。

图9为车身侧倾角-侧向加速度间的关系曲线。结果表明带有横向稳定杆的3种方案其车身侧倾角明显小于不带横向稳定杆的方案，且随着侧倾角刚度的递增，Ф18 mm实心杆、Ф24 mm空心杆、Ф24 mm实心杆的车身侧倾角逐次减小。

4 结论

本文以某电动汽车整车为研究对象，针对其后悬架所采用的一体化单斜臂悬架轮边电驱动系统的特点，根据其整车操纵稳定性的需要设计横向稳定杆的方案，并利用Matlab/Simulink进行建模仿真，各方案的仿真结果分析如下。

（1）不安装横向稳定杆，该方案在相同侧向加速度情况下其车身侧倾角明显较其它三者大，不利于行驶稳定性。该方案的车辆转向特性呈不足转向，且其不足转向裕量最大，转向灵敏度最低，整车动态特性趋于保守。

（2）安装外径Ф18 mm实心杆，该方案明显改进了方案1的车身侧倾现象，但其在相同侧向加速度情况下的车身侧倾角大于方案3和方案4。该方案的车辆转向特性呈不足转向，不足转向裕量较大。

（3）安装外径Ф24 mm实心杆，该方案将车身侧倾角控制在最小，行驶最稳定。该方案的车辆转向不足转向裕量最小，最接近于中性转向。

（4）安装外径Ф24 mm、内径Ф14 mm空心杆，该方案的车身侧倾角大于方案3而小于方案1和方案2，行驶较稳定。该方案转向不足转向裕量大于方案3而小于方案1和方案2。该方案具有轻量化的优势，稳定杆重量为各方案中最轻。同时该方案的制造成本最高。参考文献（References）

代群，唐峰，陈辛波.减小非簧载质量的减速式轮边电驱动系统方案及其设计[J]. 机械设计与研究，2011，增刊：29-31.

Dai Qun，Tang Feng，Chen Xinbo. Strategy and Design of Speed-Reduction Electric Wheel Drive System with Decrease In Unsprung Mass[J]. Machine Design and Research，2011：supplement：29-31.（in Chinese）

陈辛波，唐峰，钟再敏，等.减小单纵臂悬架轮边电驱动系统等效簧下质量结构及方法：中国，201110053092.6[P]. 2011-03-07.

Chen Xinbo，Tang Feng，Zhong Zaimin，et al. Structure and Method of Reducing Unsprung Mass in the Trailing-arm Suspension in the Electric Wheel-drive System：China，

201110053092.6.[P]. 2011-03-07. （in Chinese）

陈辛波，张擎宇，唐峰.单摆臂悬架轮边电驱动系统平顺性及接地性研究[J]. 机电一体化， 2012，9（1）：22-26.

Chen Xinbo，Zhang Qingyu，Tang Feng. Research on Ride Comfort and Ground Adhesion of an Electric Wheel Drive System for Single Trailing Arm[J]. Mechatronics， 2012，9（1）：22-26.（in Chinese）

BAUER H. Automotive Handbook[M]. Stuttgart：Robert Bosch GmbH，1996：218-219.

陈辛波，唐峰，钟再敏，等.减小单斜臂悬架轮边电驱动系统等效簧下质量结构及方法：中国，201110053091.1[P].

2011-03-07.

Chen Xinbo，Tang Feng，Zhong Zaimin，et al. Structure and Method of Reducing Unsprung Mass in Monoclinic Suspension in the Electric Wheel-Drive System：China， 201110053091.1.[P]. 2011-03-07. （in Chinese）

BAYRAKCEKEN H，TASGETIREN S，ASLANTAS K. Fracture of an Automobile Anti-Roll Bar[J]. Afyon， Engineering Failure Analysis，2006，13（5）：732-738.

廖芳，王承. 横向稳定杆建模方法与研究[J]. 汽车技术， 2006，7（1）：5-8.

Liao Fang，Wang Cheng. Modeling and Research of Anti-Roll Bar[J]. Automobile Technology，2006，7（1）：5-8. （in Chinese）

耶尔森・莱姆帕尔.汽车悬架[M].北京：机械工业出版社，2013：260-263.

REIMPEL J. Automotive Suspension[M]. Beijing：China Machine Press，2013：260-263.（in Chinese）

BASTOW D，HOWARD G P.Car Suspension and Hand-ling[M]. London：Pentech Press Limited，1993：446-449.

王宵风.汽车底盘设计[M].北京：清华大学出版社，2011：331-336.

Wang Xiaofeng. Automotive Chassis Design[M]. Beijing：Tsinghua University Press，2011：331-336.（in Chinese）

KIENCKE U，NIELSEN L. Automotive Control Systems：for Engine，Driveline and Vehicle[M]. Berlin：Springer，2010：274-281.

HEIBING B，ERSOY M. Chassis Handbook：Funda-

mentals，Driving Dynamics，Components，Mechatronics，Perspectives[M]. Berlin：Springer，2011：226-235.

喻凡，林逸.汽车系统动力学[M].北京：机械工业出版社，2008：171-188.

Yu Fan，Lin Yi. Automotive System Dynamics[M]. Beijing：China Machine Press，2008：171-188.（in Chinese）

米奇克瓦伦托维茨.汽车动力学[M].北京：机械工业出版社，2009：415-460.

MITSC. Automotive Dynamics[M]. Beijing：China Machine Press，2009：415-460.（in Chinese）

作者介绍

责任作者：丁晓宇（1988-），男，江苏仪征人。硕士研究生，研究方向为新能源汽车动力总成。

Tel：18721920015

E-mail：

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本文主要讨论了旋转运动柔性梁实验平台的设计。首先介绍了实验平台的总体结构，对其中的机械系统部分和控制系统部分做了简单介绍和说明。然后重点介绍了机械系统的结构设计，对结构中的各组成部分进行了设计，并绘制了相关0件的工程图。

关键词：柔性多体动力学；旋转柔性梁；实验平台；结构设计

The mechanical system design of experiment platform for rotating flexible beams

Abstract：The flexible arm has been the most direct application for flexible multi-body system dynamics analysis and control theory. Because it had characteristics of simple physical model and easy to computer models and physical tests, the flexible arm has become a key subject for the development of the next generation robot, aviation and aerospace technology.

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恪守职责行胜于言

戴庆辉已从事高校教学工作30年，恪守职责是他在教学工作中的首要信条。执教以来，他主讲过研究生课程5门，《现代设计理论与方法》、《技术战略与创新》、《现代工业工程》、《数值分析》和《创新设计》。主讲过本科生课程12门，现主讲《机械系统设计》、《电力机械》和《工业工程概论》等。

课堂教学追求卓越。2000年他负责并主研的“机械系统设计现代化教学的研究与实践”荣获“河北省教学成果三等奖”；2002年他独立完成的“专业课教学的创新与实践”荣获“河北省高教科研成果二等奖”。同年他主讲的专业主干课《机械系统设计》被评为“河北省优秀课程”，2003年转为首批“省级精品课程”。这是全校最早获此荣誉的专业课。2007年该课程在河北省第二轮精品课程建设评估中再次斩获“省级精品课程”殊荣。

实践教学力争一流。截至目前，他已指导过27届毕业设计和23届校外生产实习，还指导了大量的课程设计和上机实习。他非常重视对学生能力的培养。1990年他指导的毕业设计“火电厂大型泵与风机节能调速装置”，被原能源部评为一等奖，并在全国电力高校优秀毕业设计中名列第一。近年来，他领导教学团队创建了工业工程专业实验室，建成了适于专业教学的现代化“微型工厂”，使实验开出率达到教学大纲要求的100%；还全力配合校工程训练中心，成功获得了“国家级实验教学示范中心”。他潜心指导创新实践，于2012年带领学生获国家发明专利2项：“多能源联合发电装置”；“一种车流碾压发电装置”。

爱岗敬业业精于勤

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2校内实践基地硬件平台的构建

与课堂理论教学不同，实践环节的教学需要依赖于仪器设备等硬件条件，因此需要结合学科的特点来构建完成预定实践教育功能的硬件平台组成。哈尔滨工业大学机械工程一级学科包含机械电子工程、机械制造及其自动化、机械设计及理论、车辆工程、工业工程、精密与微纳制造和航空宇航制造工程7376个二级学科，年招收硕士生350人，其中应用型硕士研究生和全日制工程硕士240人左右。机械工程学科覆盖的各个二级学科各具内涵，互相独立而又互为支撑，形成了各具特色的研究方向。机械工程领域工程硕士研究生的应用能力培养主要体现在以下方面:①大型/复杂/先进机械系统设计能力;②各种传动及其检测、控制技术应用能力;③先进制造技术应用能力;④机电融合应用能力;⑤科技协作能力。这些能力的培养需要一系列超出单个课程的综合实践平台来提供学生从实践中锻炼和掌握工程技术能力的实践机会。依托校内实践基地，建设一个独立于课程教学之外，支撑全院研究生工程实践能力培养的工程实践平台具有重要意义。对于应用型硕士研究生，应该在机械工程一级学科的框架下，培养其对各相关研究方向的了解和掌握，培养出知识面广博、适应性广的交叉复合型人才，因此，校内实践基地所建设的教学平台应体现出综合性，并具有一定的辐射性，加强硕士研究生对机械工程领域相关研究方向的了解，拓展知识面，培养学生的实践创新能力。所建立的校内实践基地硬件平台的结构如图1所示。图1校内实践基地硬件平台的总体结构校内实践基地硬件平台包括实验平台和实践平台两个部分，其中实验平台用来支撑培养计划中的实践学分，由传感及测试技术实验子平台、数字化制造技术实验子平台、机器人技术实验子平台和微纳米测量技术实验子平台组成;实践平台用来为学生提供一个实现自主创新、自由探索的实践环境，由金属零件少无切削制造技术工程实践子平台、空间机构及机械系统设计与实践子平台、数控运动控制综合实践子平台和液压伺服传动与气压传动综合应用实践子平台组成。

2．1传感及测试技术实验子平台传感及测试技术是机械工程学科研究生必须掌握的一门偏重于基础的技术，并且是其它众多技术的基础，因此该实验子平台的建设侧重训练研究生对常用传感器的基本原理及其典型应用，使学生不但对传感技术中所涉及的各种传感器的测量原理和性能指标有深入具体的认识，而且还能够针对具体的问题，选择合适的传感器完成相应的检测任务，为将来的学习和工作奠定实践基础，提高应用型研究生对相关专业理论的认知、加强对专业技术工作适应能力和开发创新能力的培养。

2．2数字化制造技术实验子平台该实验子平台以对数字化制造技术的原理和核心技术的理解为主，以校园网络为基础，建立数字化、集成化、网络化的设计和加工子系统，两个子系统共享一个服务器，实现信息共享。以现有的CAD/CAM软件和自行开发的数控技术、数字化加工、数字化装配等软件为基础，为数字化设计、建模和仿真、加工技术的研究提供基本的实验教学环境和条件。使学生掌握数字化制造技术在产品的设计、分析、制造、制造系统规划等方面的应用。

2．3机器人技术实验子平台该实验子平台是一个具有一定规模的、模块化的、可扩展的机器人系统开放实验平台，子平台的建设以常规机器人技术教学为主，并兼顾机器人智能运动控制和机构空间复杂轨迹的实现等相关教学实验。能够进行14个机器人技术方面的教学实验，各实验间既可以独立进行，也可以联合进行;能根据教学的需求及课程的变化需求进行迅速调整，以适应实验教学的需要。这些实验要求学生应用所学知识进行设计、编程和实施，培养学生设计、分析和动手能力，促进机器人技术教学水平的提高，培养机械工程学科研究生的综合技能和创新能力。

2．4微纳米测量技术实验子平台随着超精密加工技术和纳米加工技术的发展，对机械加工表面形貌的微观检测提出了越来越高的要求。因此微纳米检测技术成为机械工程学科新的研究热点。通过实验教学，使学生掌握原子力显微镜测量原理、测试参数的选择，数据处理知识。掌握利用原子力显微镜获得力曲线，根据纳米压痕法的理论基础及弹性接触理论计算材料的机械力学特性，分析研究测量仪器的原理、精度、误差及适用范围。

2．5金属零件少无切削制造技术工程实践子平台本子平台对学生进行金属零件少无切削制造技术的实践训练。学生通过设计制造零件的实践，培养研究生:先进绿色制造技术运用能能力;产品制造生产线管理与运用能力;数控等先进装备控制与运用能力。

2．6空间机构及机械系统设计与实践子平台通过先进传动装置的学习和拆装，使学生了解、学习高性能谐波减速器等国外先进传动装置的原理、设计方法、结构和工艺;由学生利用基本元部件设计并构建机械系统，如多自由度关节串联机构和行走机构等。根据学生自己构建的机械系统，运用机构设计与动力分析软件建立虚拟样机，进行仿真。学生为自己构建的机械系统配备运动控制系统，利用计算机和PID控制来控制交、直流伺服系统，实现其构建的机械系统的预期运动目标。

2．7数控运动控制综合实践子平台以机床运动形式为主要控制目标，运动控制为主，顺序控制为辅，训练学生机电系统计算机控制能力。实践子平台以单轴运动模块为基本单元，可搭建一轴、两轴和三轴运动控制系统。控制系统采用PC-Base运动控制控制器为核心，交流伺服系统为基础，形成一个开放式的、学生可实际搭建的(包括内部控制软件)实践系统。

2．8液压伺服传动与气压传动综合应用实践子平台该实践子平台对学生进行流体传动与控制重要基础和综合应用的训练。平台包含竖直液压伺服搬运、水平液压传动搬运、气动插拔销三套子系统，训练学生:流体传动与控制系统总体方案设计能力、液压伺服系统(位置和力及其切换)设计调试能力、液压传动系统设计调试能力、气压传动系统设计调试能力和团队协作能力。

3校内实践基地的实践教学体系

在校内实践基地硬件平台构建的基础上，结合应用型研究生培养方案，构建了校内实践基地的实践教学体系，根据两类平台的特点，结合培养目标，依托实验平台下设的4个子平台建设了一门具有特色的实验课程“机械工程学科应用型研究生综合实验”，综合实验课程在内容设置上立足机械工程学科的主干课程，从机械工程一级学科的角度去组织实验教学的内容，规划建设的实验项目既是对若干门学位课程内容的深化和提升，又是对某门课程课内实验的强化，支撑研究生培养计划中2学分的实践教学环节，可以完成总计66学时的实验教学，根据课程的设置和培养计划，要求研究生从中选择22学时进行本门课程的实验教学，以加强硕士研究生现代实验方法和技能的训练和提高。在教学体系的建设上，实践平台是对实验平台的进一步深化和运用，目的是注重学生自主实践能力的训练和培养，实践内容的设计充分体现出开放性和探索性，学生利用平台所提供的基本元件和模块，根据给定的技术参数和指标，自行搭建系统，独立完成相应的实践训练项目。结合实践平台的硬件设备，建设了一门面向全院硕士生的实践课程“机械工程综合实践”，以独立实践课程的形式来实现校内实践基地的实践教学功能，使本领域的应用型研究生能够经历一个相对完整的机械系统设计、制造、检测和控制的工程应用过程的基本训练，支撑研究生培养计划中的实践教学环节，根据课程的设置和培养计划，要求研究生从中选择若干实践项目进行实训，培养学生的实践创新能力。依托校内实践基地开设的两门实验实践课程，初步确定了机械工程领域应用型研究生的实践教学体系。解决了应用型研究生培养方案中实践教学环节薄弱的问题;确立了实践教学环节的主体地位，以独立的课程形式来加深课堂理论知识的理解，提高创新实践的能力，满足机械工程学科研究生培养方案中实践环节的教学计划，为进一步的分类培养模式改革提供实践。

篇（8）

一、引言

随着信息、处理、计算机技术的发展，人们对于机器能够仅仅获取以一些平面的二维视觉信息越来越不满意，人们设想借助计算机的技术，能使机器人真正能“看到”精彩的三维世界。计算机技术、视觉传感器技术、摄像技术以及立体视觉理论的发展，利用视觉传感器来获取环境图像，并用计算机实现对视觉信息的处理，从而形成立体视觉，逐渐使这一设想变成现实[1-4]。本文采用了目前国内外进行机电一体化系统设计时最常用的虚拟样机技术，基于3d数字化设计平台ug，采用赫尔姆霍茨模型作为参考设计了一种新型的具有三自由度的双目立体视觉运动平台，如图1所示。

二、运动学仿真验证立体视觉运动平台的运动空间范围

运动学仿真的目的是为了验证立体视觉运动平台动力模型建模的合理性，检查运动自由度范围是否达到设计指标中要求的“眼睛”左右偏航运动空间范围（±60o）、“头部”俯仰运动空间范围（±45o）。同时通过运动学仿真，还可以检查视觉运动平台动力模型各个部件的之间有没有产生运动碰撞干涉。本文采用机械系统动力学自动分析软件adams对运动平台进行运动仿真分析[5]。

经过运行运动学仿真，可以得知各个自由度的运动空间范围如下：

（一）左偏航极限±60度、右偏航极限±60度、俯仰极限±45度位置，如图2所示

（三）没有发生偏航运动，仰视极限负45度位置，如图4所示

偏航和俯仰运动各个自由度运动范围曲线图如图5，图6，图7所示。从上面各个极限位置、偏航和俯仰运动各个自由度运动空间范围曲线图可以观察到部件之间没有产生运动碰撞干涉现象，各个自由度的运动空间范围达到了设计的要求，从仿真结果也可以看出本运动平台运动空间范围广，验证了本视觉运动平台达到了运动功能的要求，说明本立体视觉运动平台的机械系统结构设计是合理的，这为一般机器人立体视觉运动平台的机械结构设计提供实用的改进和参考依据。

三、驱动电机的输入扭矩分析

要验证选择的驱动电机的输入扭矩是否够，那么要测量俯仰电机和偏航电机的扭矩。在立体视觉运动平台中，电机主要是要克服转动过程中转动头和摄像机等运动部件的负载转矩。运动部件的负载扭矩在adams中通过测量扭矩的方式测量出来，如下图8，图9分别是偏航电机和俯仰电机的负载扭矩。

通过图8和图9，可以知道偏航和俯仰电机的负载是时间连续曲线。当偏航或俯仰运动到极限点时，驱动电机要进行变向运行，负载扭矩的方向也发生变化而出现突变拐点，拐点的值便是负载扭矩最大值，可以得知选择的电机的扭矩是足够的。仿真结果对双目立体视觉运动平台的控制系统的性能定性分析提供了一种评价手段。

四、结论

仿真的结果验证了视觉运动平台的俯仰和左右偏航自由度的运动空间范围符合设计要求。根据仿真结果可以看出本运动平台运动空间范围广，验证了本视觉运动平台达到了运动功能的要求，说明本立体视觉运动平台的机械机构设计是合理的，这为一般机器人立体视觉运动平台的机械系统结构设计提供实用的改进和参考依据。

并通过仿真求解出俯仰电机和左右偏航电机的负载扭矩曲线，仿真结果对双目立体视觉运动平台的控制系统的性能定性分析提供了一种评价手段。

参考文献：

[1]唐新星.具有立体视觉的工程机器人自主作业控制技术研究[j].吉林大学博士论文,2007,(12):10-11.

[2]贾云得.机器视觉[m].北京:科学出版社,2000,(4):1-10.

篇（9）

[1]杨柳，姜海涛.浅谈现代机械设计的特点及创新[J].机电信息，2013（03）：155+157.

[2]王科炜，樊百林.中国传统哲学思维在现代机械工程设计中的应用[J].吉林省教育学院学报（下旬），2013（09）：143-144.

[3]贺春华，张湘伟，吕文阁.传统优化算法与竞选算法应用于机械优化设计的比较[J].广东工业大学学报，2010（03）：46-50.

[4]宋昊妍.论现代设计方法在矿山机械设计中的应用[J].机电技术，2015.

[5]刘毅.现代设计理论和方法在煤矿机械设计中的应用[J].科技风，2013.

机械设计论文参考文献：

[1]马恒强，邱亮.浅析工业设计理念在现代矿山机械设计中的应用研究[J].山东煤炭科技，2013（01）：149-151.

[2]封丽琴.CAD技术在矿山机械设计中的应用[J].科技创新与应用，2014（28）：123.

[3]毛银氚.浅谈机械设计技术的现状与趋势[J].装备制造技术.2012.

[4]周一鸣，索春英.浅谈自动化技术在机械设计中的应用[J].价值工程，2011.

[5]丁继斌，封士彩.机械系统设计及其控制技术[M].北京：化学工业出版社，2007

[6]魏玉新.现代机械设计的创新方法研究[J].装备制造，2009

机械设计论文参考文献：

[1]毛银氚.浅谈机械设计技术的现状与趋势[J].装备制造技术.2012.

[2]周一鸣，索春英.浅谈自动化技术在机械设计中的应用[J].价值工程，2011.

[3]刘志峰，刘光复.绿色产品设计与可持续发展[J].机械设计，1997，(01).

篇（10）

姓名：XXX 性别：男

出身年月：1979.11. 籍贯：宁夏青铜峡

学历：工学硕士 毕业时间：2003.4

健康状况: 良好 婚姻状况：未婚

联系： 0571-8793*****(H) 135********（MP）

E-mail:

求职意向：

硬件开发工程师

机电一体化工程师

技术支持工程师

受教育情况：

u 2000.9－2003.3 浙江大学 计算机网络专业 硕士

研究方向：计算机安全系统设计；智能化控制；

u 1994.9－1998.7 中国矿业大学 检测技术及仪器仪表专业 本科

毕业论文：智能齿轮检测仪设计

工作经历：

u 1998.8－2000.8 宁夏太西集团公司机械厂技术部

机械产品设计，任助理工程师。

u 2000.8――2002.10 浙江大学机计算机网络学院

从事微计算机网络安全系统和智能化控制的研究，开发了一种基于RS-485总线的实验室网络系统，实现了实验室多种实验台的联网，使多实验台的数据可以共享，提高了实验台智能化水平；该系统还具有多项参数测量功能和方便的扩充性能，满足了实验的不同要求。

u 2002.7――2002.9 浙江通信管理局

通信行业职工职业培训教材的编写；计算机网络安全维护。

专业技能：

u 精通MCS51/96,PIC系列单片机原理，有两年单片机系统开发经验。有较扎实的模电和数电基础，熟悉PLC和DSP；

u 熟练运用PROTEL进行电路系统设计；

u 熟练运用汇编语言、C51、C/C++、VC进行编程；了解VHDL；

u 熟悉机械设计的原理与过程，熟练运用AUTOCAD进行机械系统的设计，有两年的工作经验；

u 熟悉计算机网络和TCP/IP协议，了解GSM、GPRS和CDMA通信原理；

u 有熟练的英语阅读能力，对于本专业相关的英文技术资料更是顺手，有较好的听，说，写能力，能用英语进行基本的交流和沟通；

u 学习日语两年的时间，可进行简单的口语对话。

自我评价

诚信，勤劳，冷静，善于思考，有较强的计算能力和动手能力，有很好的团队精神；

论文列表：

1. A net laboratory system based on fieldbus, Proceeding of 2002 international fieldbus control and management intergration conference and exhibition, 2002.5

2. Linux环境下银税联网系统的设计与实现, 计算机应用研究2002.8

3. 基于特征功能模块的MD-MKS系统研究,农业机械学报 2003.2

Personal Information:

Name: ********** Sex: Male

Date of Birth: Nov.23th, 1973 Native Place: Ningxia , P.R.China

Health: Good Marital Status: Single

Address: P.O.Box1152# Zhejiang University Hangzhou P.R.China 310027,

Tel: (0571) 8793 **** (H) 1358******** (MP)

E-mail:

Objective:

Hardware Engineer； Mechatronic Engineer；

Technical Support Specialist；

Education:

2000.9――2003.3 Zhejiang University Master in machine design

Research direction：microprocessor system design and intelligent control

1994.9――1998.7 China University of Mining and Technology Bachelor in inspectional technology and instruments

Work Experiences:

1998.8――2008.8 Taixi group company of Ningxia Machine design engineer

2000.9――present Mechanical design instate of zhejiang university

Engaged in the study of the microprocessor system design and intelligent control. A net lab system based on microprocessor has been exploited.

2002.7――2002.9 Zhejiang Communication Administration

In charge of compiling teaching material for training employee

Abilities:

Be accomplished in microprocessor of MCS51/96、PIC and have two years experiences of studying microprocessor system. Be familiar with PLC and DSP;

Be skilled enough in PROTEL to have circuit design;

Can program with assemble language、C51、C/C++ and VC. Know VHDL;

Be skilled in machine design and can used AUTOCAD to design the machine system;

Be accomplished in computer network and protocol of TCP/IP. Know theory of GSM、GPRS and CDMA;

Fluent in English (reading/writing/listening/speaking), and have studied Japanese for two years.

Publication list：

篇（11）

1.1拓宽选题范围，结合本校优势，鼓励跨学科选题

1）长期以来毕业设计的选题简单化和形式化的现象突出。

主要体现在：将一个机械问题一分为多，一人做一套简单机构。通常情况下，学生的毕业设计题目经常出现如：“揉捻机构1”、“揉捻机构2”、“揉捻机构3”的现象。此类毕业设计过于简单，只能考察学生某一个科目的学习情况，不能体现综合水平。而且同一个导师指导下的不同学生毕业设计题目常为纯机械或者纯电子的，缺少综合应用。导师给同一组的学生分配毕业设计题目时有意让学生之间进行合作交流，共同完成一个机械系统，故在分配任务时经常出现一位同学做结构设计，一位同学做控制系统设计，如A同学题目：卷门系统机构设计；B同学题目：卷门系统控制系统设计。学生完成后的毕业设计结果就有可能出现A同学的方案是电机，减速器，卷筒构成的简单驱动硬件系统。B同学的方案就是实现了电机正反转控制。最终使得“合作学习”流于形式，没有实际的学习效果。

2）毕业设计题目过于机械化，学科局限性较强。

长期以来，毕业生多、指导教师少是一直存在的问题。而毕业设计题目多数来源于指导老师短时间的想法，一个指导教师需要在短时间内想出十几个毕业设计题目，才能满足学生毕业设计选题需求。而且由指导教师“瞬间出题”产生的毕业设计题目的质量很大程度上取决于指导教师本身的综合素质和对工程应用的认知程度。但多数的教师只对自己的机械行业有较深的认识，因此，毕业设计题目大多偏向纯机械，内容单一。为培养出专业性强的应用型特色人才，在毕业设计选题中，遵循“就业导向”的原则，突出技能性和应用性，使得毕业生所具备的职业技术能力与就业岗位所需的职业技术能力相适应。因此，农林院校机械类专业的毕业设计，必须针对该行业特殊性以及技术规范性强、专业知识更新快等特点进行综合选题，尽可能结合生产实际，与学生毕业后的就业方向挂钩。鼓励学生进行跨学科选题，结合本校农学、林学等专业特色，进行农业机械、林业机械等方面综合系统的设计。并结合自己将来的就业实际，不照本宣科，使得毕业设计课题来源于市场，来源于工程实践。设计成果应可以直接转化为实际生产力，以利于增强学生的工作责任心和专业自豪感。学院应注重课题资料的积累，尽量选取既适合教学内容又贴近生产实际的课题，建立资料库，为课题的不断完善打下良好的基础。

1.2充分发挥自主能动性，鼓励自主选题

对于毕业设计选题，目前遵循的传统模式是指导教师分配题目、学生被动接收。教师给学生下达设计题目，学生分成几个人一组设计相同的题目，指导教师给出总体设计方案和具体要求，学生按规定的步骤进行设计。这种传统方式表现出很强的主观性、随意性，学生缺乏自主性和独立性，完全忽视了学生的专长、兴趣和爱好，使得相当一部分学生的学习积极性受挫，很难提高毕业设计的质量。为改变这种现象，指导教师应鼓励学生充分发挥自主性，结合所学知识，充分利用在校参加的各种竞赛项目、创新项目，进行自主选题，以此让学生对毕业设计产生兴趣，充分调动学生的主观能动性。指导教师只对学生所选题目的难度、综合性进行把关，使得学生所选题目难易适中、自成体系，不至于只是重复别人的工作而挫伤学生的积极性。

2优化培养方式

2.1注重自学过程，培养独立获取知识的能力

目前的毕业设计一般是学生被动学习，完全参照往届学生的成果，将其改头换面而成的，多数属于“拿来主义”。长久以往，这种培养方式使毕业设计成为一种形式，完全体现不出毕业设计对学生提升自己学习能力、获取知识的重要作用。如前所述，结合农学和林学的特点，鼓励学生跨学科选择毕业设计题目，这就要求学生必须对自己所不熟悉的领域进行前期学习，了解该学科的相关知识。通常情况下，文献资料的检索和应用是学生获取知识的主要手段。合理利用文献资料可以借鉴前人的研究成果，深入探索新的知识，避免重复劳动。期刊论文往往都是比较新的研究成果，学生通过查阅这些文献，可以归纳出有用的信息，学会对文献资料的分析、综合、鉴别和判断，学习别人好的经验方法，少走弯路。现代科学技术日新月异，需要学的知识越来越多。在跨专业进行选题后，学生在一般情况下不但需要应用己学过的专业软件，如CAD、PRO/E、ANSYS等，还必须学会应用其他学科所需的软件技术，比如林学常用的仿真软件Matlab、图像处理软件Photoshop、数据分析软件Spss等。因此要做好跨学科的毕业设计，学生必须进行自学，再进行简单的实验验证。指导教师应对学生自学和实验过程中出现问题及时进行指导，解决设计中的疑难问题；同时可进一步指导他们做好归纳和总结、撰写科研论文，使学生独立获取知识的能力得到锻炼和提高。并以此和将来的社会工作要求相适应，提高学生的实际工程应用能力。

2.2了解学生倾向，实行双向选择的差异化指导模式

传统的毕业设计指导通常采用“一刀切”形式，所有学生均到大四下学期才开始进行毕业设计。指导教师对自己名下的同一批学生同时进行同一方式的指导。这样的指导方式无法区分出学生的个性和特点，短时间的毕业设计环节也没办法使学生的综合素质得到质的提升。指导教师应对毕业设计环节实行差异化指导，根据学生的实际情况，实行个性化毕业设计教学方式。多数学生采用应用型培养模式，培养其就业能力，这部分学生在接受专业通识教育的基础上，多注重实操训练，包括在企业实习、参加工程实训大赛等，最终毕业设计环节课在企业完成或者根据自己平时实操内容进行完善，培养学生扎实的理论基础和专业技能；另一部分学生采用研究型培养模式，鼓励学生从低年级开始跟随导师先行进行毕业设计。学生根据自己的兴趣爱好，在充分了解各指导教师的研究方向和研究内容后进行毕业设计导师的选择，同时导师通过面试筛选出有意愿、有能力、综合素质较高的学生提前加入到自己的科研团队中，参与自己的课题或者企业研发、科技创新项目，最终实现培养学生提出问题、认识问题、分析问题、解决问题的综合能力。毕业设计则从导师的科研项目、企业研发或者科技创新项目中产生，水到渠成。

2.3校企联合培养再创新

由于农业机械企业或者农场的管理和运行机制的限制，学生的毕业实践一般以参观为主，实际动手机会很少，校企联合实行毕业设计多流于形式。因此，应当采取适当措施，实现校企联合培养的再创新。

2.3.1充分利用学校和企业资源，共同建立校外专业实践基地

通过“引进来走出去”方式，一方面，企业将专业实践基地建到学校内，由学校提供场地，企业提供设备和技术，共建农业机械和林业机械的实践基地。基地既承担学校的实践教学，也向共建企业开放，为企业培训在职员工，并进行技能鉴定、技术开放和工程试验。另一方面，“校企合作”企业将专业实践基地建在校外，如建立了西芹实习基地等，结合企业具体生产任务，学校安排学生进行顶岗实习，提高学生工程意识及动手能力。

2.3.2完善毕业设计教学内容及方法，实行“双导师”制

践行毕业设计双导师制，即校内一名指导教师，校外一名指导教师。校内指导教师主要负责毕业设计的规范化指导，保持与校外指导教师、毕业生的联系与沟通；校外指导教师主要负责具体技术、技能指导。最终由包含有校内指导教师和校外指导教师的答辩组教师成员，完成毕业设计答辩。双导师制充分利用了企业的人力资源，与学校教师工程认知的缺乏进行互补，同时又拉近了学生毕业设计课题与就业岗位的距离，推动了学生就业。

2.4建立大学生实践训练基地，实现毕业设计可承袭性

多数学生的毕业设计时间为3~6个月时间，很难设想，一个学生能在如此短的时间内设计出一个完整的机械系统并能实现工程应用。同一届学生设计的机械系统不够完善，下一届学生设计的机械系统与往届无关联性，这是现行学生毕业设计间断性、无承袭的表现。事实上，对于机械系统，如森林择伐机械设计，如果从通用机械设计出发，仅从功能上考虑，可能很简单，但在实际应用的设计中，除实现择伐功能外，还要考虑强度、防振、防尘、防水以及实际使用工况等，加上优化设计的内容，即便是花费了大气力仔细学习研究书籍、资料，以及前人的设计方案和现有装备上的各种机构，形成了初步的设计思想，也还要在设计、加工、调试、装配、试制、定型中反复几轮才能基本形成一个能实用的设备。学校应综合利用各方优势，设立各种资助项目，完善资助体系，帮助建立校内大学生科研训练基地。多数本科毕业生通过科研训练基地的训练，能初步了了解科研方法，完成毕业设计。科研基地的存在，使得毕业设计的学生能紧跟课题组中的研究生进行实践训练，完成部分实践项目，使设计出可行的农业机械成为可能。下届学生可依托基地，对上届学生的毕业设计项目进行深化设计、优化设计，如此循环往复，直到一个完善的设备完成，实现了毕业设计的可承袭性。

3实行青年教师实践锻炼，全面提升指导教师工程应用能力

学生能否从毕业设计中收益，能否通过毕业设计使学生工程应用能力等到提升，很大程度上取决于指导教师本身的工程实践能力。50年代出生的老教师，大多经历过了实际锻炼，具有较强的工程能力和社会适应能力；60、70年代出生的教师，大多是从事教育工作的同时攻读了研究生，教学能力与工程能力同时成长，教书、读书、项目同步进行，传承了前辈的技能和工程能力，在实际的工程领域具有丰富的经验。这两大类指导教师都能对学生工程能力的提升起到指导作用，然而他们将逐渐退出教学舞台，新进的80年代教师几乎都是从校门到校门的博士毕业生，多数没有受过工程训练。目前，青年教师自身的工程实践能力与人才培养要求的差异已日益显现，各校都已充分认识到提高青年教师工程实践能力以适应社会对人才培养的要求已经成为一项紧迫的任务，同时也是青年教师自身成长的需要。对青年教师实行有计划的分批次实践锻炼。通过专家组对相关企业进行考察，确定合格基地企业名录。利用寒暑假时间让青年教师到基地企业进行实践锻炼，并实行汇报考核制度，最终将实践锻炼环节纳入职称评定考核指标，严格将教师工程能力的培养落到实处，切实提高青年教师的工程应用能力。通过实践锻炼，指导教师能深入企业、开阔视野、增强感性认识，熟悉生产环节、了解目前生产技术和工艺设备的现状和发展趋势，提高教师工程实践能力和解决生产实际问题能力，从而在毕业设计指导中能及时引入新技术、新工艺、新知识和新方法，有利于结合生产实际进行指导，培养学生的工程应用能力。