機械設計論文范文10篇

1目前機械設計教學體系存在的問題

機械設計具有自身的程序，圖1為設計的基本程序。圖1機械設計的基本程序目前，機械設計教學中主要存在以下問題。

1.1教學內容過于防范

目前，機械設計這門課程包含的內容較多，有機械原理和機械設計。機械設計包括材料、力學、熱處理、機械原理、公差與配合、機械零件、機械CAD等內容，所涉及的知識層面較廣，教學內容較散，且與其他課程有著很多重復，如機械設計學科中有一項螺紋連接的相關教學內容。可見，教學范圍與機械設計這門學科的學習原則不相符合。又如，減速器的類型、樣式和設計參數要求，和機械制圖中的減速器設計相關知識存在較高重復率，不僅在學科的學習層次上造成混亂，還浪費了學生的學習精力。

1.2與時俱進能力不強

機械設計這門學科的實用性較強，同時其教學內容隨著科技的不斷發展而不斷變化。所以，傳統的教學內容如果不進行更新，很難滿足現代社會的需求。現代機械設計教學應當滿足工程性和技術性需求，同時也應當具備系統性。因此，現代機械設計學科緊隨時代的變化而改變，將傳統的設計技術進行時代元素的融入。如今，很多相關院校對機械設計教學中的設備結構、設備強度和運動學等技術的教學比較注重，教學力度也較大，使能源問題、環境問題的教學很少涉及。尤其是安全、人機關系、美學等社會因素和價值工程、周期費用分析等經濟因素，導致機械設計教學無法滿足現代人們的生產需求。

1課程教學現狀及問題

1.1課程教學體系現狀

《機械設計基礎》課程開設在西藏大學農牧學院的能源與動力工程專業，共有三個模塊，分別為理論教學模塊60學時、實驗教學模塊4學時以及課程設計1周。

1.2教學體系中存在的問題

課堂教學模式陳舊，重講輕練。課堂教學中，教師常過分強調知識的全面性，造成課堂教授內容過多，與學生互動較少，同時沒有給學生留下足夠“學”的時間。例如在講平面四桿機構設計時，課堂時間大部分在講授其設計基本思路與方法，很少講習題，更沒有時間讓學生練習，嚴重阻礙知識體系的掌握。實驗教學條件和內容不完善，學生缺乏參與感。受實驗教學條件的限制，現有實驗教學內容僅包括機械原理認識實驗與機械零件認識實驗，均為參觀性實驗。學生在實驗過程中只能對常用機械零件產生感性認識，而沒有實際動手操作，致使參與感嚴重缺失。課程設計時間短，題目單一，且與實際脫節。課程設計的時間為一周，只能做一個題目，即二級變速器的設計。在這一周的時間內，需對設計的各環節進行分析、計算、選型和作圖等，時間非常倉促，學生非常吃力。加之設計題目與實際脫節，學生對設計內容不感興趣，阻礙了學生設計能力的提高。課程考核方式單一，偏重于理論知識的考核，實驗等實踐內容幾乎不在考核之列，造成學生對實驗課程和課程設計不重視，專心于理論知識的學習，不利于學生機械設計綜合設計能力的提高。

2教學體系改革措施

摘要：對于一個機械設計人員來說，在產品設計過程中經常會遇到一些機構設計分析、機械強度分析等問題，需要不斷地查找設計手冊并進行校核計算，如能將機械設計手冊建立成Web數據庫，放在Internet上的話，當設計人員在產品設計過程中遇到問題時，就可以將已知參數提交給服務器，服務器經過分析計算和數據庫查詢，將結果返回給用戶。這樣，不僅可以方便設計人員，提高設計效率，使他們能有更多時間去開發新產品和研究新問題，而且還可以大大地節約產品開發的成本。本文對基于Web的遠程機械設計技術廣泛分析了當今遠程機械設計的發展現狀。

關鍵詞：遠程機械設計計算模式

一、機械設計發展概述

傳統設計方法是經驗、類比式的設計方法。主要采用封閉的收斂設計思維，進行經驗類比設計。在計算方面只進行靜態分析，并將載荷、應力進行集中處理，對于計算數據的誤差采用增加安全系數的做法。傳統設計方法以手工設計為主，使用簡單的工具，進行人工計算畫圖。另外，傳統設計是一種串行設計，即一個零件從設計到生產是一個階段的工作完成之后才進行下一個階段的工作。如：首先進行初期的規劃設計，接著進入總體方案設計，然后由結構設計人員設計出零件的結構，之后完成工藝文件的編制，最后將圖紙及工藝規程交給生產工人，加工出零件的原型。如需改進的話再返回零件的改進信息。這樣，一種產品從設計到正式投產往往要花很多時間，因此開發周期長，并且串行設計過程中，各個環節之間缺乏信息溝通，常導致設計人員之間的合作不協調。

自二戰結束以來，世界各發達國家逐漸重視設計理論和設計方法的研究，先后產生了許多新概念、新思想、新理論和新技術。從設計方法來看，國內外先后提出了并行設計、虛擬設計、協同設計，相似性設計、智能設計等新概念；從設計準則來看，出現了優化設計、可靠性設計、有限元等概念，從設計的手段來看，出現了計算機輔助設計，不僅普及了二維設計CAD軟件，而且功能全面的三維造型軟件也進入了實用階段。

近年來，計算機網絡技術、Web技術和數據庫技術的出現和飛速發展，給現代機械設計注入了新的生機和活力，機械設計逐漸向數字化、網絡化方向發展。基于Web的遠程設計正是在這種條件下產生的。它的出現，使得各制造企業可以充分利用Internet和Web的國際互聯性和資源共享性，組建企業間的動態聯盟或虛擬設計小組，通過組合分散在各個地域企業的技術優勢，發揮各個企業的局部特長，同時不同專業的技術人員可以不受地域的限制，在一個統一且易于訪問的平臺下進行異地的合作與設計，實現信息的交流和共享，進而快速開發出所需產品，提高產品設計的一次成功率。

一、機械設計發展概述

傳統設計方法是經驗、類比式的設計方法。主要采用封閉的收斂設計思維，進行經驗類比設計。在計算方面只進行靜態分析，并將載荷、應力進行集中處理，對于計算數據的誤差采用增加安全系數的做法。傳統設計方法以手工設計為主，使用簡單的工具，進行人工計算畫圖。另外，傳統設計是一種串行設計，即一個零件從設計到生產是一個階段的工作完成之后才進行下一個階段的工作。如：首先進行初期的規劃設計，接著進入總體方案設計，然后由結構設計人員設計出零件的結構，之后完成工藝文件的編制，最后將圖紙及工藝規程交給生產工人，加工出零件的原型。如需改進的話再返回零件的改進信息。這樣，一種產品從設計到正式投產往往要花很多時間，因此開發周期長，并且串行設計過程中，各個環節之間缺乏信息溝通，常導致設計人員之間的合作不協調。

自二戰結束以來，世界各發達國家逐漸重視設計理論和設計方法的研究，先后產生了許多新概念、新思想、新理論和新技術。從設計方法來看，國內外先后提出了并行設計、虛擬設計、協同設計，相似性設計、智能設計等新概念；從設計準則來看，出現了優化設計、可靠性設計、有限元等概念，從設計的手段來看，出現了計算機輔助設計，不僅普及了二維設計CAD軟件，而且功能全面的三維造型軟件也進入了實用階段。

近年來，計算機網絡技術、Web技術和數據庫技術的出現和飛速發展，給現代機械設計注入了新的生機和活力，機械設計逐漸向數字化、網絡化方向發展。基于Web的遠程設計正是在這種條件下產生的。它的出現，使得各制造企業可以充分利用Internet和Web的國際互聯性和資源共享性，組建企業間的動態聯盟或虛擬設計小組，通過組合分散在各個地域企業的技術優勢，發揮各個企業的局部特長，同時不同專業的技術人員可以不受地域的限制，在一個統一且易于訪問的平臺下進行異地的合作與設計，實現信息的交流和共享，進而快速開發出所需產品，提高產品設計的一次成功率。

作為現代設計的一個重要組成部分，遠程機械設計是一個綜合了多學科、多技術的研究領域，涉及到機械工程及計算機技術等諸多知識領域。從機械設計的角度來說，主要研究設計過程的建模、設計優化理論等。從計算機技術方面來說，應研究如何對現有的設計資源進行組織和，使得這些資源能方便異地的設計人員進行查詢和調用。這些資源包括各種專業化的計算、分析程序，供設計使用的數據庫和知識庫等，所以要研究網絡環境下設計資源的獲取與調用，設計過程中設計人員之間信息的交流和反饋等，為遠程設計中分布式資源的獲取和調用提供基礎和借鑒。

二、國內外遠程機械設計發展

摘要：對于一個機械設計人員來說，在產品設計過程中經常會遇到一些機構設計分析、機械強度分析等問題，需要不斷地查找設計手冊并進行校核計算，如能將機械設計手冊建立成Web數據庫，放在Internet上的話，當設計人員在產品設計過程中遇到問題時，就可以將已知參數提交給服務器，服務器經過分析計算和數據庫查詢，將結果返回給用戶。這樣，不僅可以方便設計人員，提高設計效率，使他們能有更多時間去開發新產品和研究新問題，而且還可以大大地節約產品開發的成本。本文對基于Web的遠程機械設計技術廣泛分析了當今遠程機械設計的發展現狀。

關鍵詞：遠程機械設計計算模式

一、機械設計發展概述

傳統設計方法是經驗、類比式的設計方法。主要采用封閉的收斂設計思維，進行經驗類比設計。在計算方面只進行靜態分析，并將載荷、應力進行集中處理，對于計算數據的誤差采用增加安全系數的做法。傳統設計方法以手工設計為主，使用簡單的工具，進行人工計算畫圖。另外，傳統設計是一種串行設計，即一個零件從設計到生產是一個階段的工作完成之后才進行下一個階段的工作。如：首先進行初期的規劃設計，接著進入總體方案設計，然后由結構設計人員設計出零件的結構，之后完成工藝文件的編制，最后將圖紙及工藝規程交給生產工人，加工出零件的原型。如需改進的話再返回零件的改進信息。這樣，一種產品從設計到正式投產往往要花很多時間，因此開發周期長，并且串行設計過程中，各個環節之間缺乏信息溝通，常導致設計人員之間的合作不協調。

自二戰結束以來，世界各發達國家逐漸重視設計理論和設計方法的研究，先后產生了許多新概念、新思想、新理論和新技術。從設計方法來看，國內外先后提出了并行設計、虛擬設計、協同設計，相似性設計、智能設計等新概念；從設計準則來看，出現了優化設計、可靠性設計、有限元等概念，從設計的手段來看，出現了計算機輔助設計，不僅普及了二維設計CAD軟件，而且功能全面的三維造型軟件也進入了實用階段。

近年來，計算機網絡技術、Web技術和數據庫技術的出現和飛速發展，給現代機械設計注入了新的生機和活力，機械設計逐漸向數字化、網絡化方向發展。基于Web的遠程設計正是在這種條件下產生的。它的出現，使得各制造企業可以充分利用Internet和Web的國際互聯性和資源共享性，組建企業間的動態聯盟或虛擬設計小組，通過組合分散在各個地域企業的技術優勢，發揮各個企業的局部特長，同時不同專業的技術人員可以不受地域的限制，在一個統一且易于訪問的平臺下進行異地的合作與設計，實現信息的交流和共享，進而快速開發出所需產品，提高產品設計的一次成功率。

1研究冶金機械制造設計的意義

1.1增強產品的美觀性能

隨著我國經濟的發展與人們生活水平的日益提高。人們對產品的要求已經不單單停留在使用性能這一方面了。在滿足商品本身的使用性能的同時，人們更加注重某一商品是否美觀。因此，對冶金機械制造設計進行研究，可以加大產品的美觀性能。從而增加客流量以增加商品的收益。這對消費者和研究商都有一定的好處。

1.2減少噪音污染

噪聲一直是困擾人們生活的因素之一，它能打擾人們的休息，嚴重時還會引發疾病。近些年來隨著科技的發展，人們也一直在研究減少噪音的方法。冶金制造業是大型的生產企業，產生的噪聲是普通企業的好幾倍。因此對冶金機械制造設計的研究勢在必行。它可以大大減少冶金制造業在生產過程中產生的噪音。

1.3保護環境

摘要：對于一個機械設計人員來說，在產品設計過程中經常會遇到一些機構設計分析、機械強度分析等問題，需要不斷地查找設計手冊并進行校核計算，如能將機械設計手冊建立成Web數據庫，放在Internet上的話，當設計人員在產品設計過程中遇到問題時，就可以將已知參數提交給服務器，服務器經過分析計算和數據庫查詢，將結果返回給用戶。這樣，不僅可以方便設計人員，提高設計效率，使他們能有更多時間去開發新產品和研究新問題，而且還可以大大地節約產品開發的成本。本文對基于Web的遠程機械設計技術廣泛分析了當今遠程機械設計的發展現狀。

關鍵詞：遠程機械設計計算模式

一、機械設計發展概述

傳統設計方法是經驗、類比式的設計方法。主要采用封閉的收斂設計思維，進行經驗類比設計。在計算方面只進行靜態分析，并將載荷、應力進行集中處理，對于計算數據的誤差采用增加安全系數的做法。傳統設計方法以手工設計為主，使用簡單的工具，進行人工計算畫圖。另外，傳統設計是一種串行設計，即一個零件從設計到生產是一個階段的工作完成之后才進行下一個階段的工作。如：首先進行初期的規劃設計，接著進入總體方案設計，然后由結構設計人員設計出零件的結構，之后完成工藝文件的編制，最后將圖紙及工藝規程交給生產工人，加工出零件的原型。如需改進的話再返回零件的改進信息。這樣，一種產品從設計到正式投產往往要花很多時間，因此開發周期長，并且串行設計過程中，各個環節之間缺乏信息溝通，常導致設計人員之間的合作不協調。

自二戰結束以來，世界各發達國家逐漸重視設計理論和設計方法的研究，先后產生了許多新概念、新思想、新理論和新技術。從設計方法來看，國內外先后提出了并行設計、虛擬設計、協同設計，相似性設計、智能設計等新概念；從設計準則來看，出現了優化設計、可靠性設計、有限元等概念，從設計的手段來看，出現了計算機輔助設計，不僅普及了二維設計CAD軟件，而且功能全面的三維造型軟件也進入了實用階段。

近年來，計算機網絡技術、Web技術和數據庫技術的出現和飛速發展，給現代機械設計注入了新的生機和活力，機械設計逐漸向數字化、網絡化方向發展。基于Web的遠程設計正是在這種條件下產生的。它的出現，使得各制造企業可以充分利用Internet和Web的國際互聯性和資源共享性，組建企業間的動態聯盟或虛擬設計小組，通過組合分散在各個地域企業的技術優勢，發揮各個企業的局部特長，同時不同專業的技術人員可以不受地域的限制，在一個統一且易于訪問的平臺下進行異地的合作與設計，實現信息的交流和共享，進而快速開發出所需產品，提高產品設計的一次成功率。

一、機械制造工藝的基礎知識

1.制作程序以及技術程序。

關于機器生產技術，制作程序具體是指原材料通過機器設備和勞動力的勞動轉化為可以在市場上進行銷售的商品。這一程序的內容比較豐富：制造工作開始實施的準備工作；原料與毛坯等材料的準備工作；半成品生產的基本操作；附加工作的具體實施環節；商品的包裝設計工作以及需要注意的工作細節問題。然而技術程序是指在具體的工作當中通過更改需要制造的商品的大小、樣式的方式，促進程序的多方面操作完善，例如半成品的有關內容、機器的相關問題、熱處理的具體操作等具體工作。具體來說，機器生產技術程序是指用機器生產方式對已經經過加工的半成品進行操作，促進商品生產的完成。這些由多個步驟構成的商品生產程序是商品生產的基本步驟和環節。

2.零件裝夾。

零件在進行生產之前，要先把工件放置在床或夾具的準確位置上，這一程序就是固定位置，并且為了能夠確保位置的準確性，還要把零件夾緊進行穩固，這個程序就是夾緊，所以這兩個步驟綜合起來就是裝夾。機器生產技術的零件裝夾是不是科學對零件的生產品質有著很大程度上的影響，并且還會對商品的生產速度、生產成本以及安全性產生直接作用。普遍來講，在機器生產技術中最常運用的零件裝夾模式主要包含直接找正式、劃線找正式以及用夾具裝夾式。

3.定位。

1機械設計質量安全管理

任何產品的質量安全都是頭等大事，機械設計也不例外。在機械設計行業中，設計人員一定要有嚴謹，負責的工作態度，嚴格按照設計思想，嚴格排查安全隱患，在設計中杜絕因管理疏忽而帶來的安全問題。在機械設計過程中要把安全問題落實到每個人，責任明確，分工具體使質量得到保證，安全隱患消除與萌芽狀態。

2設計工藝流程的規范化管理

機械設計屬于嚴謹的學科范疇，一切的設計行為要遵循科學，遵循設計原理。在整個設計工藝中要考量圖紙的可行性，理論的靈活運用和靈活變通，對于設計所需要數據要進行深入的運算，確保達到數據的嚴密性。對于不確定的數據要進行多個論增，對于不明確的，不理解的理論要加以掌握理解，確保設計工藝的規范化，科學化，工藝流程的萬無一失。只有嚴格地執行規范化的設計工藝流程才能保障設計成果的規范化以及它的市場價值所在。

3機械設計中的誤區以及出現問題的解決

在過去的機械設計的過程中，我們往往注只是重了設計成果的使用性，但是對于設計成果的實用性以及它的多個功能，我們并沒有過多地關注。趕時髦。為求“省事”，追蹤市場新產品和暢銷產品，對顧客的需求一片模糊，又不愿花力氣搞清，你上我也上，一轟而起，一轟而下。缺乏科學而準確的市場(需求)調查、需求分析和產品規劃，是一種盲動行為，失敗的可能性極大。實踐證明，好多機械設計企業經營失敗的根本原因首先是設計人員忽略顧客、缺乏市場調查與可行性認證，它們將導致90%的企業失敗。其他導致失敗的原因還有：由于管理者忽略變化、過分自信、過分自信與傲慢而錯誤地估計市場接受能力、吸收了不必要的合作伙伴、不能跨專業全面思考、企業缺乏長遠的目標與規劃，以及企業的經驗沒有公司和產品的特色。“現在供應，以后修理”。忘記了企業生產的產品(可觸摸的)和服務(不可觸摸的)只能在被顧客接受并使其滿意的前提下才能獲得競爭勝利和實現經濟與社會效益。這是企業缺乏“信譽資本(良好的社會信譽認同感)”的表現，它的嚴重后果是導致企業的成員沒有誠信、弄虛作假，最終使企業垮臺。所以企業的管理層應該清楚地知道，信譽資本有多少進展，以便即時采取擴大信譽資本的措施。對機械設計中出現的類似誤區，機械設計人員一定要有高度的市場敏銳感，嚴謹的設計理念，積極負責的工作作風，才能徹底矯正因為設計思維而帶來的對新產品的影響。

1一次性機械的特點和設計理念

與常規機械相比，一次性機械的主要特點如下。(1)使用條件：通常常規機械需長期可靠的使用和循環使用，余量都留的較大，故體積、重量大，材料優良；而一次性機械使用時間短，是有限壽命里的特殊情況，只使用一次，只要保證在特定時間內完成功能即可，無須留太大的余量，因此體積小、重量輕。(2)失效形式：常規機械多由于疲勞、磨損而失效[10]，其中，常規機械的疲勞多為低應力高周疲勞。在實際設計中，一般認為導致高周疲勞的載荷狀態為正常工況，因此，本文接下來所說的疲勞破壞指高周疲勞破壞。一次性機械主要考慮傳遞動力，不至于受力折斷即可，因而設計時要保證動靜強度和剛度。(3)設計方法：常規機械設計理論已經很成熟，而一次性機械還沒有一個成熟的可遵循的理論。一次性機械的使用壽命很短，不會發生疲勞、磨損、腐蝕等由于長時間工作而引起的失效。疲勞破壞是多次反復載荷作用下產生的破壞，它不是短期內發生的，當交變應力遠小于靜強度極限，甚至小于屈服強度時，疲勞破壞也可能發生。所以在常規機械的設計中，為了預防疲勞，許用應力的選取遠小于靜強度極限和屈服強度。一次性機械的工作壽命很短，在發生疲勞破壞之前就完成了工作，所以只要保證其在使用中不致受力破壞即可。靜力破壞是一次最大載荷作用下的破壞，當靜應力小于屈服強度或強度極限時，靜力破壞就不會發生。對于一次性機械，設計過程中不考慮疲勞等因素，可以去除這些余量，根據靜強度要求進行設計，最大限度地減小機械結構的體積和重量。

2箭用舵機關鍵零件的強度設計

電動舵機是由電動機驅動的用于航行器方向控制的機構。而箭用電動舵機是用在火箭上的航向控制機構，會隨著火箭發射完成而自毀。由于火箭空間結構對舵機體積的限制，目前普遍采用小體積高速直流伺服電動機驅動，再配以大減速比的減速裝置以輸出大轉矩低速角位移運動的技術方案。在選定驅動電動機后，最主要的工作就是舵機減速裝置的設計，需要注意的是，以額定輸出轉矩為設計目標，按常規的機械減速器設計方法，一般在體積上達不到箭用舵機特殊的尺寸要求。

2.1傳動方案和總體結構

電動舵機的結構需要盡量簡單、緊湊，需要結構簡單，體積小、重量輕，且傳動效率高、承載能力大的大速比傳動形式，所以采用了一對錐齒輪副和諧波齒輪傳動的傳動方案。