浅谈机械设计及其发展史
李思宏
（重庆交通大学，重庆402247）
摘要：机械设计是机械工程的主要构成部分，也是机械生产的首要步骤，更是决定机械性能的关键因素，所以各工程设计师必须予以高度重视。本文用综述的形式简要介绍了机械的构成、机械设计的相关知识和机械设计的发展史，并用生活中简单的机械实例拖把的各种设计展示出来，从而让初学者对机械设计有更全面的印象,领会到机械设计中的思想。
关键词：机械设计发展史综述
Discussion on mechanical design with it’s development history
Li Si-hong
(Chongqing Jiaotong university,Chongqing 402247)
Abstract:Mechanical design is a major component part of mechanical engineering,but also the first step of machinery production,more is the key factor to determine the mechanical properties of the project,so the designer must attach great importance to.This paper summarizes the form briefly introduces the mechanical structure,mechanical design knowledge and the history of the development of mechanical design,and demonstrated it with various mechanical design instance mop the simple things in life,so that beginners have a more comprehensive impression of mechanical design and grasp the idea of mechanism design.
Keywords: mechanical design development overview
0 序言
机械设计是到如今已经发展了几千年，然而对于刚刚入门的大学生来说，这是一个比较陌生的领域。对机械设计有着很完整描述的书籍是有很多，但初读来颇为冗长而又生涩难懂。要引起大学生对这个领域的学习兴趣，需要用浅显的文字来让其初步了解机械设计。作者就是从机械、机械设计、机械设计的部分发展史几个方面来进行了简要介绍，并举出了一个生活中的实例，让读者能较为清楚而又全面地对机械设计有一个初步的印象。
1 机械
1.1 机械的组成
机械是机器和机构的总称。
就用途而言，机械不外乎两类：一类是提供或转换机械能的机器，如电动机、内燃机等动力机械；另一类则是利用机械能来实现预期工作的机器，如起重运输机、机床、插秧机、纺织机等各种工作机器。这许许多多工作机器，它们的形式、构造都不相同，各具自身的特点；但一切工作机器的组成通常都有其共通之处。
（1）一台完整的工作机器通常都包含工作部分、原动机和传动部分。为使上述三个基本职能部分彼此协调运行，并准确、安全、可靠地完成整体功能，通常机器还具有操纵和控制部分。
（2）任何机器都是由许多零件组合而成的。根据机器功能、结构要求，某些零件需固连成没有相对运动的刚性运动，成为机器中运动的一个基本单元体——构件（有时一个单独的零件也是一个最简单的构建）。构件与构件之间通过一定的相互接触与制约，构成保持确定相对运动的“可动连接”——运动副。一切机械都是由若干构件以运动副相联结并具有确定的相对运动，用来完成有用的机械功或转换机械能的组合体。
（3）常用机构和通用零部件在各自不同的机器中所起的作用和工作原理基本相同，是各种机器共同的、重要的组成基础。
1.2 机械应满足的基本要求(1)
机械产品应满足的基本要求可以归纳为两方面:
(1)使用方面的要求：①要满足机器预期的功能要求；②要经久耐用，具有足够的寿命；
③具有良好的保安措施和劳动条件。
(2)功能价格比要高：所谓功能价格比是指机械产品的功能与实现该功能所需总费用（包括设计、制造、使用和维护）之比值，该比值高表明该产品技术——经济综合评价高。
2 机械设计
2.1 机械设计概述
机械设计是根据生产上的某种需要，创建一种机械机构，合理地选择材料并确定其尺寸，使其能满足预期功能要求的一种技艺。机械设计是机械工程的主要构成部分，也是机械生产的首要步骤，更是决定机械性能的关键因素，(2)机械的质量与水平很大程度上取决于机械设计。
机械设计是一个创造过程，设计中药提出各种不同的构思与设想，去反复进行协调、折中和优化，以最好地实现要求。总体来说，就比较完整的机械设计而言，机械设计的过程一般为：①规划设计阶段，②总体设计阶段，③技术设计阶段，④试制定型阶段。设计工作的各个环节都和总体密切关联，能够直接体现机械设计的水平，而机械设计的水平又很大程度上决定了机械产品的性能、质量和成本。因此，评定设计水平尤为重要，贯彻标准化就是其指标之一，这可以提高设计效率、保障设计质量。
2.2 机械设计中的工作能力准则
机器在传递动力进行工作的过程中，机件要承受作用力、力矩等载荷，一方面这些载荷
欲使机件产生不同的损伤与失效；另一方面机件又靠自身一定的结构尺寸和材料性能来反抗损伤与失效。这是机件在设计和工作过程中存在的一对矛盾，解决这个矛盾的方法通常是合理地选用机件材料和热处理方法，进行机件工作能力的计算，以确定其必要的结构尺寸、并按规范运行和维护。衡量机件工作能力的指标称为机件的工作能力准则，主要准则有：强度准则、刚度准则、耐磨性准则、振动稳定性准则和耐热性准则。在进行机械设计的过程中，应当考虑到机件的工作能力及可能发生的主要失效形式，这就需要运用相应的准则进行计算求得其承载能力，并以其中最小值作为工作能力的极限。
3 机械设计飞速发展的四个阶段（3）
3.1设计公式下的经典设计
此阶段是从工业革命至第二次世界大战之间的时间，机械工业生产主要发生在欧美，其设计是依靠经典设计公式所进行的组合来进行。这期间力学的各个分支得到了发展，同时机械设计过程中积累了丰富经验，奠定了机械设计的试验、实验与理论研究奠定了坚实基础，并确立了最基本的观念与形成了基本体系。例如，1893年美国人Lewis W发表了“齿形系数”之数据图表，虽然此后齿轮的制造方法与材料变化很大，但是该图标到现在依然可以使用，在现在的机械设计教学中占有重要地位。
3.2经验下的实验设计
此阶段涵盖第二次世界大战以及1960年以前这段时间，主要地点为美国，属于机械工业在数量上扩大生产的阶段。此阶段下的机械设计，以模型试验和实机试验来获得相关数据进行设计。这个阶段的日本尤为惹人注目，因为其在五十年代屡屡从美国引入技术，在某种程度上可以说日本是欧美机械化的另一个翻本，也就是日本人所称的“模仿设计”阶段。第二次世界大战之后，世界经济开始复苏，经典设计之方法与理论不断完备使得机械工业的发展有了极大的提升。在机械设计之中，其主要囊括两大方面，即机能设计与强度设计。其中强度设计兼顾三个方面，即弹性设计、极限设计Academic学术和疲劳设计。
3.3静态解析下的理论设计
此阶段为1960年到1980年这段时间，是机械设计从实验设计转至理论设计发展阶段。上世纪六十年代以后，机械生产不但在数量上有了很大提升，而且出现的电子技术和液压技术等系列设计使得机械性能获得了很大提升并进一步改善了产品质量。在机械设计中，理论推导的方法替代了实验验证对机械性能进行确认。以前经典的设计方法无法解析的一些静态与动态问题，通过电子计算机技术获得了很好的解决。新技术革命以高技术为核心，电子计算机得到了广泛应用，让现代机械设计之方法理论得以发展，体系日益完善。人们不再满足于经典的近似粗略应力分析，对于精准分析有了更深的需求，如有限元法、边界元法和差分法等，而数值分析在分析结构强度和刚度以及润滑、传热和振动上有了很广发的应用。“合格设计”已经不再满足于人们，最优化设计成为了设计主流。经典刚度设计观点与设计计量的常量观点不再受到追捧，概率设计和可靠性设计应运而生。设计方法学的出现，将机械设计工作者从繁琐而粗略的经典设计方法中解放出来。经典断裂理论己经无法满足于人们的需求，机械零件设计之断裂力学方法兴起。
3.4动态解析下的理论设计
八十年代以后，扩大生产不再那么盲目，产品质量有了很大的提升，成为了高质低成本的生产时代。机械生产向着高速、高效、轻量化、自动化和精密的方向快速发展，而产品结构更加复杂，因此这让机械设计有了更大的困难，要求也越高。与此同时，随着人们生活水平质的飞跃，机械的运转更加安全环保成为了一个重要课题。机械动态设计有了现代的设计方法，通过动力学建模获得相应的动态特性数学模型，有了很多成熟方法，如机械机能解析建模法、机械结构动力分析有限元建模法、传递矩阵建模法、试验模态分析建模法、试验模态分析建模法和机械结构动力学混合建模法。
4 简单实例体现出的机械设计思想——拖把
拖把是一个简易的机械结构，是一种擦洗地面的长柄清洁工具，亦泛指长柄清洁工具。其源于抹布，人们因为用抹布擦地板太累而想到用抹布加长柄制成了拖把。这种设计主要运用了杠杆原理，从而达到了省力的效果，也提高了工作效率。
上述拖把是原型拖把，在实际生活中使用也有着一定的弊端。其中一个弊端就是拖把拖过的地方容易地滑。于是就有了新型木杆拖把。新型木杆拖把采用可换式拖头设计，先用湿的拖头拖地，再换个干的拖头拖地，而且，拖头坏了可以更换，节约成本。
各式各样的新型拖把诞生了。
拧水拖把，其特点为：（1）不锈钢材质，长期使用不生锈（2）采用擦拭汽车玻璃、眼镜的超细纤维布（3）超强的去污能力、静电吸附能力、吸水能力（4）清洁头顶部被装上保护部，避免了工作杆头端对被清洁面的伤损。（5）回转筒下端安装了固定装置，避免了工作时，回转筒的窜动。（6）回转筒上端被安装了中心定位装置，避免了工作时的摆动。（7）工作杆上被安装了止回锁，避免了回转筒工作挤水时逆转。（8）伸缩杆设计，按身高调节长短（9）旋转挤水不费力，无需辅助工具（10）可以轻轻松松更换布头。(4)胶棉拖把。它最大的特点是在确保继承拧水拖把挤水自洁功能的同时，工作头材质的变化，采用的是聚乙烯醇胶棉。胶棉具有很强的吸水性，能够充分保证工作头的洗洁工作需要。主要变化是在围绕着挤水功能展开，主要类型有：（1）辊棒挤水；（2）对板挤水。
甩干拖把。采用离心力的原理，利用一点人力就使拖把像在洗衣机里甩干的效果一样。
拧水拖把胶棉拖把甩干拖把
图2 .各种新型拖把
纵观拖把设计的发展，其实这个简单的机械所运用的设计基本上都属于设计公式下的经典设计。原型拖把，运用的是杠杆原理，省力。新型木杆拖把主要考虑的是成本问题，提高了拖把的功能价格比。胶棉拖把沿用了这一设计思路，却又运用了新型的高分子材料，进一步提高拖把的去污能力。拧水拖把用滑动轴承巧妙地让拧水变得轻松，甩干拖把则是用离心力将水甩干，二者有异曲同工之妙，也都是拖把更加的人性化。其实拧水拖把和甩干拖把中拖布的材料也用到了胶棉，可见在设计的过程中，不仅是要用各种巧妙机械构造，而且要用合适的材料。无论在机械设计发展的任意一个阶段中，设计也主要是在这两个部分作出创新。而在拖把的改进过程中，是由弊端出发，结合现有科技，运用相关领域知识来进行改进的。这一思想可以运用于未来的机械设计中。
5 结论
机械设计是机械工程的主要构成部分，也是机械生产的首要步骤，更是决定机械性能的关键因素。要对机械设计有一个初步的了解，要明白机械的概念，机械设计的概念及准则。同时，对于机械设计的发展史要有一定的了解。
从一个简单的机械设计实例中，能够得出机械设计普遍的方法和思路。如：在设计的过程中，不仅是要用各种巧妙机械构造，而且要用合适的材料。由弊端出发，结合现有科技，运用相关领域知识。
在充分了解了机械设计及其发展史后，希望初学者对机械设计有了更全面的印象,领会到了机械设计中的思想。
参考文献
（1）陈秀宁、顾大强 .机械设计浙江大学出版社
（2）曹丽娜、田晓霞 .三维CAD技术在机械设计中的应用研究
《装备制造技术》2014年第6期
（3）庞立世界机械发展史时代教育
（4）李兵丁佳一等.小型除垢拖把设计探讨《科技创新与应用》2014年第1期
【写在最后】
初次写作论文，还是感觉十分生涩。1.在文献收集方面，难以找到所说的EI级别文献，可见在文献检索方式上还存在一定的问题。2.由于专业知识的限定，对于所查找到的各种文献不是很会筛选，什么应该是重点不大清晰。3.在论文修改的过程中，总感觉文章的脉络，结构不太完整，却始终没能找到缺陷在哪儿。4.受经验所限，摘要和结论这种总结性地语言不会组织。
浅谈现代机械设计制造工艺 发表时间：2019-08-13T12:28:23.243Z 来源：《防护工程》2019年10期作者：陈玉亮[导读] 本文对现代机械设计制造工艺进行了分析，以对机械设计制造有更多的了解。广东科达洁能股份有限公司 528313 摘要：现代计算机信息技术的出现，加上科学的进步和机械制造技术的快速发展，机械设计制造领域出现了一些新的设计制造技术和方法。本文对现代机械设计制造工艺进行了分析，以对机械设计制造有更多的了解。 关键词：现代；机械设计；制造工艺 引言：科学技术不断发展，在我国社会事业中机械设计制造业显得非常重要，因此对机械产品设计也提出更高的要求，除了保证产品质量，还需重视机械产品创新。机械设计制造从新的高度进行探究，以更好地对该行业的发展产生推动作用，更好地服务于经济建设。 一、现代机械设计制造的优点 机械设计的制造的发展涉及很多专业学科，尤其是电子计算机，其应用非常广泛。当前现代信息科学的快速发展，也促进形成了现代设计技术的理论方法体系及其快速发展。下面简述现代机械设计制造的一些优点：现代机械设计制造更加讲究各个要素的配合。机械设计制造理念与所处的环境和人的需求相适应，充分考虑到人的生物性和感官等因素，并且周密考虑机械生命循环的整个过程，充分计算好从设计、加工到使用、修理、报废等与人和环境的联系，从而促进了可持续发展的实现，平衡了生产与环境之间的关系。 现代化机械设计充分体现了产品质量提升及工作效率加快的优势。在生产作业过程中，现代化机械设计实现了生产的现代化处理，机械设计的优质产品能够实现灵敏、精确作业控制，可以准确的把握生产控制，利用机械操作系统，确保机械制造程序现代化设计，保证产品设计达到规定操作，并且能提升产品质量、工作效率。另外，采取现代化设计，整个过程操作系统都数据化控制，因而不会出现主观因素的影响，这就确保了操作流程能够科学、有序的运行。 现代化机械设计可提高机械设备可靠性和安全性。现代化机械设计中有许多优质的功能，包括出现问题时的诊断功能和警报处理功能，还有系统自身的保护功能，除此之外，系统还有监视的功能也实现了现代化。例如，在机械生产过程中，若出现电压短路或者超负荷运载的问题，现代化系统可采取控制保护措施，实现系统现代运行，从而降低了事故发生的概率，也对设备起着良好保护作用，进而降低了设备损坏率。对于机械设计、现代化发展，电子元件是其主要部件，可有效降低元件磨碎率，提高机械现代化产品可靠性、安全性，进而使设备故障率明显降低，延长机械设备的使用寿命。 二、机械设计制造工艺特点分析 机械设计制造是多个学科相互交融的研究成果，这是机械设计制造工艺最显著的特点。现代的制造工艺包含了很多方面的知识以及涉及许多学科，多个学科及专业之间相互渗透，使得其各专业之间的界限逐渐淡化，这有异于传统的机械制造工艺，传统的制造工艺体现的是不同专业、学科之间有明显的分界，而现代的制造工艺已经是多学科相互交融的结果。 现代机械制造工艺更加注重的是可持续发展。由于现在环境污染、资源短缺是当今社会面临的重要问题，因此现代机械制造工艺为实现资源可持续发展，把当前面临的问题放在首位，体现出机械制造环保化生产的重要性。现代机械制造工艺生产过程中提倡的理念是低耗、节能、优质，机械制造的全过程都体现绿色生产、清洁制造，从而实现可持续发展生产制造的机械制造工艺。 机械设计制造是管理、工艺、人员三者的结合。现代机械制造除了生产管理问题，还包含人员和制造工艺的问题，引进先进制造工艺和聘用优秀人才及人才培养，使机械制造发展成为管理、工艺、工作人员三者结合的系统工程。随着机械制造行业的生产规模的扩大，企业已开始追求最佳技术经济效果，从而推动了经营管理与工程技术的结合。在制造过程中，组织和管理体制的合理化和简化显得尤为重要，因此现代机械制造行业设立了管理、工艺技术与人员相结合的新的生产方式，这有利于优化全过程的制造运行。 三、基于机械制造工艺的机械设计合理化措施 3.1提高加工精度 机械设计制造过程，难免会出现差异，所以必须分析出现差异的原因，才可以有针对性的提出解决方案，并使用相关防范措施以降低差异的形成，进而有用的提升对生产零件的精准度。例如，为了提高加工零件的几何精度，可通过改进测量工具或者考虑改进所使用的夹具来提高精度；为了提升控制误差的水平，可分析加工误差，并查出分析产生误差的原因。产生误差的情况有：系统应力、热变形、刀具磨损、内部应力等，有针对性地采取相应的解决措施来减少误差的产生，其中常用减小误差的方法有：误差补偿法、分化或均化原始误差法、转移原始误差法等。 3.2提高设计标准化 在机械设计程序中，现在机器行业朝着规范化方向前行，想要达到同一规范，应先使得机器工件的各个种类、尺寸大小以及构型和功能都达到统一标准，这样才能最大程度地提升商品品质，并且减小相应的制造成本，因此为了提高商品的策划水准，增加设备商品在市场中的挑战力，在机器策划的过程中应该提升商品工件规范化水准。 3.3提高加工表面质量 机械加工表面粗糙度是指零件经过机械加工后的表面微观不平度，这是影响机械加工表面质量的重要因素，而加工表面质量则是直接影响产品零件性能的重要因素，包括物理性能、化学性能和机械性能，甚至会影响到产品的可靠性、寿命。为了提高零件的加工表面质量，通常采取以下措施：首先要注重刀具的选择，刀具会影响加工的精度以及加工的质量，为了提高加工表面质量，应当选用与工件材料相适应的刀具，即加工刀具应根据加工件的属性尽量选择使用刀尖圆弧半径较大、副偏角较小或合适的修光刃或宽刃精刨刀、精车刀，从而减小了工件的表面粗糙度；其次应当选择适当的切削条件。根据材料不同，采取相对应的切削速度，可以有效抑制积屑瘤的产生，从而使得工件表面质量良好；另外，采用高效切削液等措施来减小进给量；最后为了减少表面层变形强化应当采取多种方法措施进行改进，例如，使用刀具进行加工工件时，要注意合理控制后刀面的磨损宽度和切削用量，通常会采用较高的切削速度和较小的进给量再辅以有效的切削液，便可有效减少表面层变形，取得良好的表面质量效果。
本科论文 题目：中国机械发展史 学院： 专业： 年级： 姓名：
中国是世界上机械发展最早的国家之一。中国古代在机械方面有许多发明创造，在近代，中国机械方面也得到迅速的发展。 关键词：小型夯实机械；热处理；锻压；铸造；热加工
引言 中国是世界上机械发展最早的国家之一。中国的机械工程技术不但历史悠久，而且成就十分辉煌，不仅对中国的物质文化和社会经济的发展起到了重要的促进作用，而且对世界技术文明的进步做出了重大贡献.传统机械方面，我国在很长一段时期内都领先于世界。到了近代由于特别是从18世纪初到19世纪40年代，由于经济社会等诸多原因，我国的机械行业发展停滞不前，在这100多年的时间里正是西方资产阶级政治革命和产业革命时期，机械科学技术飞速发展，远远超过了中国的水平。这样，中国机械的发展水平与西方的差距急剧拉大，到十九世纪中期已经落后西方一百多年。
夏商西周时期：中国古代金属冶机械铸技术发明时间较早，且技术精湛。如商周 时期的青铜器朴质雄浑，春秋时期的青铜器纤细精巧，形成了中国古代。青铜器的独特风格。已发现的中国最早的青铜器，如甘肃东乡马家窑出土的铜刀，距今已有4800年左右的历史。中国在大约40～50万年前，就已出现加工粗糙的刮削器、砍砸器和三棱形尖状器等原始工具。4～5万年前出现磨制技术，许多石器都已比较光滑，刃部也较锋利，并有单刃、双刃、凸刃、凹刃和圆刃之分。 中国在28000年前出现弓箭，这是机械方面最早的一项发明；公元前8000～前2800年期间出现了陶轮(制陶用转台)；农具大约出现在公元前6000～前5000年，除石斧石刀外，还有石锄、石铲、石镰、骨镰和骨耜。石斧和石刀上已有用硬质砂子磨削而成的孔。 夏代以前和夏代，先后出现了无辐条的辁和各种有辐条的车轮；殷商和西周时已有相当精致的两轮车；独木舟和筏等水上运输工具早就相继出现。新石器时代晚期，人们已能用石范和泥范铸造简陋的工具和武器。商殷时期，随着手工业生产的发展和技术水平的提高，形成了灿烂的青铜文化。青铜冶铸技术得到高度发展，青铜铸件司母戊方鼎重达875千克，春秋时期的青铜铸件曾侯乙尊盘已十分精细。春秋至魏汉时期(公元前770～公元265年)是中国古代机械开始较快发展的时期。春秋时期铁器和生铁冶铸技术开始出现；黑心可锻铸铁、白心可锻铸铁和锻钢的出现，加速了由铜器向铁器时代的过渡；春秋中期以后发明了失蜡铸造法和低熔点合金铸焊技术；战国时期又有了叠铸和锚链铸造等工艺；西汉中期已炼出灰口铸铁，并出现了壁厚3～5毫米的薄壁铸铁件。铸铁热处理技术也有所发展。 春秋战国时期：春秋时期出现弩，控制射击的弩机已是比较灵巧的机械装置。到 汉代，弩机的加工精度和表面光洁度已达到相当高的水平。汉弩有一石至十石等八种规格，这些规格的形成表明机械制造标准在汉代已初步确立。弩机上留下了作工、锻工、磨工等的名字。战国时期流传的《考工记》是现存最早的手工艺专著，其中记有车轮的制造工艺。对弓的弹力、箭的射速和飞行的稳定性等都作了深入的探索。汉代已有各类舰艇和大量的三四层舱室的楼船。有些舰船已装备了艉舵和高效率的推进工具橹。西汉时的被中香炉构造精巧，无论球体香炉如何滚动，其中心位置的半球形炉体都能经常保持水平状态。 秦汉时期：1980年出土的秦始皇陵铜车马代表了当时铸造技术、金属加工和组装工 艺的水平。东汉以后出现了记里鼓车和指南车。记里鼓车有一套减速齿轮系，通过鼓镯的音响分段报知里程。三国马钧所造的指南车除用齿轮传动外，还有自动离合装置，在技术上又胜记里鼓车一筹。自动离合装置的发明，说明传动机构齿轮系已发展到相当的程度。 东汉时已有不同形状和用途的齿轮和齿轮系。有大量棘轮，也有人字齿轮。特别是在天文仪器方面已有比较精密的齿轮系。张衡利用漏壶的等时性制成水运浑象，以漏水为动力通过齿轮系使浑象每天等速旋转一周。公元132年张衡创制了世界上第一台地震仪，即候风地动仪。汉代纺织技术和纺织机械也不断发展，绫机已成为相当复杂的纺织机械。到三国时期，马钧将50综(分组提放经线的综片)50蹑(踏具)和60综60蹑的绫机都改成50综12蹑和60综12蹑，提高了生产效率。马钧还创制了新式提水具翻车，能连续提水，效率高又十分省力。汉代的农具铁犁已有犁壁，能起翻土和碎土的作用，汉武帝时赵过既已创制三脚耧，一天能播种一顷地。在这一时期，大型铜铁铸件和大型机械结构陆续出现。五代时铸造的沧州铁狮子重约40吨，宋代木结构水运仪象台高3丈5尺，宽2丈1尺。
一、 设计任务书 1、 设计题目：薄壁零件冲床的设计 2、 设计背景： （1） 工作原理： 薄壁零件冲床的组成框图如图1所示。 图1 薄壁零件冲床的组成框图 工作原理如图2a 所示。在冲制薄壁零件时，上模（冲头）以较大的速度接近坯料，然后以匀速进行拉延成形工作，接着上模继续下行将成品推出型腔，最后快速返回。上模退出下模后，送料机构从侧面将坯料送至待加工位置，完成一个工作循环。 图2 薄壁零件冲制工作原理图 （2） 设计条件与要求 动力源为电动机，上模做上下往复直线运动，其大致运动规律如图2b 所示，要求有快速下沉、匀速工作进给和快速返回的特征。上模工作段的长度L=40~100mm,对应曲柄转角φ=60o~90o；上模行程长度必须大于工作段长度的两倍以上，行程速比系数K ≥1.5。 上模到达工作段之前，送料机构已将坯料送至待加工位置（下模上方），如图2a 所示。送料距离L=60~250mm 。 要求机构具有良好的传力特性，特别是工作段的压力角α应尽可能小，一般取许用压力角[α]=50o。 生产率为每分钟70件。 按平均功率选用电动机。 需要5台冲床。室内工作，载荷有轻微冲击，动力源为三相交流电动机。使 传动装置 原动机薄壁零件冲制执行系统
（3）执行机构的选择 工作机应采用往复移动机构。可选择的有：连杆机构、凸轮机构、 齿轮齿条机构、螺旋机构。本设计是要将旋转运动转换为往复运 动，所以连杆机构、凸轮机构、齿轮齿条机构均可，凸轮机构能 够较容易获得理想的运动规律，而齿轮齿条机构加工复杂、成本 高，所以不采用。同时由于不考虑送料机构，同时考虑到凸轮尺 寸以及运动规律实现的可行性，结合前辈的经验和自己的思考， 最终决定一种方案。 简图如下： 1>改进方案
德州职业技术学院 第三届优秀论文评选参评论文 浅谈在《机械设计基础》教学中培养学生 的 创新意识和实践能力 作者姓名刘有芳 系部机械系 教研室机械模具
浅谈在《机械设计基础》教学中培养学生 的 创新意识和实践能力 摘要：《机械设计基础》是高职高专机械类各专业重要的技术基础课，是培养学生综合应用所学知识分析和解决工程实际问题、具有创造性思维和设计能力的重要课程。因此，我们在教学中要以培养高级技能型人才为目标，以大量典型生产实例启发引导学生，注重设计构思和设计技能的基本训练，突出学生的实践能力和创新意识的培养。 关键词：机械设计基础课堂教学实践创新
浅谈在《机械设计基础》教学中培养学生创新意识和实践能力 《机械设计基础》是高职高专机械类各专业重要的技术基础课，内容包括机械传动，常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、使用维护及基本的设计计算方法，是培养学生综合应用所学知识分析和解决工程实际问题、具有创造性思维和设计能力的重要课程。因此，我们在教学中要以培养高级技能型人才为目标，注重设计构思和设计技能的基本训练，突出学生的实践能力和创新意识的培养。 一、培养学生学习的兴趣 兴趣是求知的先导，兴趣是最好的老师。孔子说：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”。在当前的高考政策下，进入职业学校学习的学生大多基础理论知识较为薄弱，只所以进入职业学校学习，目的是想学一技之长，而《机械设计基础》公式多，系数多、图表多，概念多，内容抽象，具有理论性、系统性、实践性强等特点，学习难度大，学生不太爱学，因此培养学生学习的兴趣显得尤其重要。 为了使学生对《机械设计基础》产生兴趣，在课程的绪论部分，我都要生动讲述该学科的产生、发展、应用及由此产生的影响；讲清该课程的课程体系、学习规律，使学生知道应该学什么，怎样学；讲学科热点问题，使学生了解学科发展动态，从而产生强烈的求知欲望，和浓厚的兴趣。每次授课前我精心设计一个与主要内容相关的导入案例，创设一个良好的问题情景，让学生带着问题去学习和思考。比如学习螺旋传动时，让学生观察水杯的杯体与杯盖之间的配合，并思考用的是单线螺纹还是多线螺纹以及为什么；学习自锁现象时问学生卷扬机在提升货物之后，尽管机器已经停止工作，但货物却为什么不会下降，而是稳稳地停在空中﹖引人入胜的导入，像一块磁铁一样，一下子把学生的心吸引过来，可以唤醒学生的求知欲，激发学习兴趣。同时结合课堂教学，也要把机械优化设计和现代设计方法及大学生创新设计的相关知识灌输给学生，使学生了解学科前沿知识，对学习发生兴趣，而这种兴趣，又将转化为学生继续去创新的一种动力。 我们在教学中要善于发掘每个学生身上的闪光点，及时表扬与鼓励，使学生时时尝到成功的快乐。如学完四杆机构，一个同学根据折叠伞的防风性能差设计了防风伞，虽有不少缺陷，但他的构思很有创意，我及时表扬了他，从此这名同学自觉预习课堂内
7-1解：（1）先求解该图功的比例尺。 （2 ）求最大盈亏功。根据图7.5做能量指示图。将和曲线的交点标注， ，，，，，，，。将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注“+”号或“-” 号，然后根据各自区间盈亏功的数值大小按比例作出能量指示图（图7.6）如下：首先自向上做 ，表示区间的盈功；其次作向下表示区间的亏功；依次类推，直到画完最后一个封闭 矢量。由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功，其绝对值为： （3 ）求飞轮的转动惯量 曲轴的平均角速度：； 系统的运转不均匀系数：； 则飞轮的转动惯量：
图7.5图7.6 7-2 图7.7 图7.8 解：（1）驱动力矩。因为给定为常数，因此为一水平直线。在一个运动循环中，驱
动力矩所作的功为，它相当于一个运动循环所作的功，即： 因此求得： （2）求最大盈亏功。根据图7.7做能量指示图。将和曲线的交点标注， ，，。将各区间所围的面积分为盈功和亏功，并标注“+”号或“-”号，然后根据各自区间盈亏 功的数值大小按比例作出能量指示图（图7.8）如下：首先自向上做，表示区间的盈功； 其次作向下表示区间的亏功；然后作向上表示区间的盈功，至此应形成一个封闭区间。 由图知该机械系统在区间出现最大盈亏功。 欲求，先求图7.7中的长度。如图将图中线1和线2延长交于点，那么在中， 相当于该三角形的中位线，可知。又在中，，因此有： ，则
根据所求数据作出能量指示图，见图7.8，可知最大盈亏功出现在段，则 。 （3）求飞轮的转动惯量和质量。 7-3解：原来安装飞轮的轴的转速为，现在电动机的转速为，则若将飞轮 安装在电动机轴上，飞轮的转动惯量为： 7-4解：（1）求安装在主轴上飞轮的转动惯量。先求最大盈亏功。因为是最大动能与最小 动能之差，依题意，在通过轧辊前系统动能达到最大，通过轧辊后系统动能达到最小，因此： 则飞轮的转动惯量： （2）求飞轮的最大转速和最小转速。
编号：AQ-JS-05922 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 浅谈机械设计制造及其自动化 发展方向 Mechanical design and manufacturing and its automation development direction
浅谈机械设计制造及其自动化发展 方向 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 机械设计制造的自动化技术是当前重点发展的一项新型技术。文章将针对这一方面的内容展开论述，详细的分析了现代化的机械设计制造自动化技术的发展方向和发展的现状，同时对技术发展过程之中需要重点关注的一些内容进行了深层次的额探讨，旨在全面的促进现代化自动技术的进步，为新时期的机械设计制造工作全面发展做出必要的贡献。 机械设计制造相关技术主要是以自动化技术和电子技术为基础，将多个学科的相关内容和多项技术融合其中，并且对不足之处加以完善。总的来讲，机械设计制造自动化技术是一门正在飞速发展的新兴学科，为当前工业技术产品的功能性提升、产品结构的改造、技术结构的革新以及生产技术管理方式的变动奠定了坚实的基
础，所以今后机械设计制造的发展方向必然是自动化的发展方向，相关的技术也将全面的进入到电子自动化的时代当中。机械设计制造自动化技术主要是以产品系统的自动化设计理念这一角度着手，综合性的使用微电子技术、机械技术、信息技术、自动控制技术和传感技术、接口技术等等，使得系统的功能性、质量和可靠性得到改进。 机械设计制造自动化技术综述 正如上文所分析到的，机械设计制造自动化技术是一门新兴的技术学科，运用到了电子传感技术、电子力学技术和信息的交换技术等等，使得整个系统在结构的组织性、结构功能性和运行的可靠性等方面得到巨大的改进，同时还可以全面的降低系统设备运行之时所产生的能量损耗，真正意义上实现低功耗的特定功能改进，使得整个系统的运用率达到最大，使得系统得到全面的优化，进而为当前自动化技术的发展提供了新的方向和思路。 机械设计制造自动化技术的优势分析 机械设计制造自动化技术在实践的应用当中具有多方面的优势
机械设计方面毕业论文 浅谈机械零部件设计的新思路 摘要：机械零部件设计是人类为了实现某种预期目标而进行的一种创造性活动，是人们以长期经验积累为基础，通过力学、数学建模及试验等所形成的经验公式、图表、标准及规范作为依据运用条件性计算或类比等方法进行设计。传统设计有很多局限性，因此笔者提出了机械零部件设计的新思路。 关键词：机械;零部件;设计;新思路 机械零部件设计的传统模式是采用手工计算及绘图，虽然现在已有不少设计人员使用了计算机绘图但基本上还停留在计算机绘图的初级阶段段有将计算机在机械零部件设计的优化方面的优势充分发挥出来，就使设计的准确性较差池因为设计思路的老套化，使在生产过程中不断地出现问题设计不断地修改、修正就使其效率更低。 1、设计核心思想――创新思维 1.1运用创造思维 设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现，包括观察力、记忆力、想象力、思维力、表达力、自控力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。它是社会前进、科技进步的基本动力之一，其中想象力和思维力是创造力的核心，它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换，创造表达出新成果的整个创造活动的中心。设计者不是把设计工作当成例行公事，而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动，掌握必要创新方法，加强学习和锻炼启觉开发创造力，成为一个符合现代设计需要的创新人才。创造力的开发可从培养设计人员的创新意识、提高创新能力、士曾加创新实践等方面进行。 1.2运用发散思维 发散思维又称辐射思维，是以欲解决的问题为中心，思维者打破常规，从不同方向，多角度、多层次地考虑问题。通过提出各种不同的解决问题的途径求出多种不同的答案，才从中选出最优解决方案的思维方式。例如若提出“将两个零部件联结在一起”的问题，常规的办法有焊接、胶接、铆接、捆绑、螺栓连接等各种各样的常规方式。但运用发散思维思考以后，就可得到利用电磁力、摩擦力、压合力、抽真空、冷冻等等方法。利用发散思维可能会找到更好的更优化的解决问题的方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一在技术创新和方案设计中具有重要的意义。 1.3运用创新思维 创新思维是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下，将各种信息重新综合集成产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械零部件设计的过程是创新的过
对机械设计制造及其自动化专业的认识机械设计制造及其自动化培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业主产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。以机械设计与制造为基础，融入计算机科学、信息技术、自动控制技术的交叉学科，主要任务是运用先进设计制造技术的理论与方法，解决现代工程领域中的复杂技术问题，以实现产品智能化的设计与制造。 机械制造业是将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合,通过计算机技术是企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行,在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化,以达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的,进而提高企业的柔性,健壮性和敏捷性,使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地. 机械设计制造及其自动化专业培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、以机械设计与制造为基础，融入计算机科学、信息技术、自动控制技术的交叉学科，主要任务是运用先进设计制造技术的理论与方法，解决现代工程领域中的复杂技术问题，以实现产品智能化的设计与制造、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。
对于本专业来说，要掌握较丰富的工程、经济、社会、法律、环境等人文与社会学的知识，宽厚的数学与自然科学基础知识从事工程研究所需的工程科学技术基础知识，机械工程领域专门性的技术理论和方法；具备分析和解决问题的能力，批判性思考和创造性思维能力，有效的沟通与交流能力，组织管理能力。养成良好的职业素质，具备良好的职业道德，具有社会责任意识，具备终生学习的意识与能力，对现有的机械设计加深了解对来的机械设计走向有一个较为准确的判断，使自己紧跟时代的步伐，熟练的运用各种机械设备械，培养较强的自主学习学能力。机械设计制造及其自动化专业学生主要学习机械设计与制造的基础理论，学习微电子技术、计算机技术和信息处理技术的基本知识，受到现代机械工程师的基本训练，具有进行机械产品设计、制造及设备控制、生产组织管理的基本能力。 本专业是培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内地设计制造科技开发应用研究人才的专业，以机械设计制造为基础，融入计算机科学、信息技术、自动控制技术等交叉科学。本专业的主要任务是运用先进机械设计制造技术理论与方法，解决现代工程领域中的复杂技术问题，以实现产品智能化的设计与制造，培养管理和经营销售等方面工作地高级工程技术人才。 在高中文化知识的基础上，掌握本专业所必需的基础知识、基本原理和较熟练的专业实践技能：机械制图、工程材料、工程力学，机械原理、工程经济，机械设计基础、电工与电子技术、微机系统原理
浅谈基于工作过程的机械设计基础课程教学设计 引言 基于工作过程的教学模式，突出了教学的目标和重点，有利于提高教学的针对性，并且在教学任务和学习任务的引导下，学生学习会更加明确，对于学生实际的机械设计能力提升，有着很大的帮助作用。 1实施工作过程导向下教学设计的原因 从机械设计专业属性来看，该课程主要是关于机械类相关专业的基础理论课程，对于学生建立机械设计理念和专业思维有着很重要的作用。具体来说，机械设计课程综合了理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机械制造、工程材料等相关学科知识。从学生的实际反馈经验来看，该课程的学习难度是相当大的。可以说，传统的教学模式，在这类理论性强，对学生的抽象思维和空间逻辑能力要求很高，因此，在教学过程中，可以尝试使用工作过程模式导向的教学设计。 2机械设计课程实施工作过程导向模式教学设计 在对传统的机械基础课程教学模式进行分析的基础上，应该结合专业发展的方向和趋势，并同当前实际工业生产、应用中的前沿知识相结合，提升专业课程教学的实践性。从企业用人的角度思考，要注意培养学生的设计能力。要从本课程在专业岗位群中的培养目标要求出发，精心设计教学任务，结合工作过程导向目标，充分发挥学生的自主学习和探究能力。把握学生的学习习惯和思维意识转变情况。工作导向任务的制定，要注意遵循由易到难的顺序，减轻因任务过重、过难导致的学生学习兴趣下降。使学生通过一个个的工作来学习，是融教学做一体化的课程，按照典型工作任务展开课程，让学生尽快进入职业角色，通过一个个工作过程的学习，边练边学、边学边练，则能激发他们潜藏已久的学习兴趣，从实践中体验到学习的成功感，从而激发出学习动机;同时，通过实践让他们深刻感受到理论学习的必要性，进而激发其理论学习的动机。在教学过程中以项目为主体，将相关的知识点融入项目的各个环节中，使学生掌握机械设计方面的应用技能。使学生具有整机意识，增强学生对实际问题的分析能力、解决机械工程难题的能力。 3注意事项 第一，保持良好的实践纪律，防止发生危险事故。在工作过程任务导向模式下，学生在实践学习过程中，会用到相关的机械器材，这些器材的使用，一定要按照规定的程序和标准。教师要注意引导学生正确的使用机械器具，防止危险事故的发生。第二，注意工作过程任务设置的合理性。在设置相关的工作任务时，教师要进行对比分析，把专业领域内重要的、典型的案例，融合成合适的任务，让学生在完成任务的同时，掌握知识，提高自己的动手实践能力。第三，学习企业一线的生产管理经验。机械设计专业，在企业的实际应用水平和层次，都比较高。机械设计加工企业的一线生产线，是学生学习的良好场所。其中，一些教材上没有的知识，可以在企业一线生产领域学习到。 4结束语
浅谈机械设计制造及其自动化的发展趋势 摘要：机械设计制造是一门较为综合的技术，涉及的知识非常广泛。机械设计 包括新型设计、继承设计和变形设计三种类型。现代生产力水平的提高对与机械 的设计制造息息相关，很多的行业的生产和制造都必须依赖于一定的机械，例如 制造业、农业、工业等。现代科技的发展更是将机械设计制造推向了自动化发展 的高潮，使得机械设计制造更为人性化，技术含量、机械效率与机械质量都有所 提升。本文将对我国当前机械设计制造进行分析，展望未来机械设计制造的自动 化发展前景，为未来机械设计制造打下坚实基础。 关键词：机械设计制造；自动化；发展趋势 引言 机械设计制造是机械工程的重要组成部分，现代的机械设计制造已经囊括了 农业机械设计、压缩机设计、汽轮机设计等各个行业的机械设计。自动化技术的 出现为机械设计制造开拓了新的优势和前景，加之现代社会生产力的需求也使得 传统的机械设计制制造已经无法满足人类生产活动对机械的要求了，机械设计制 造必须要历经图变寻找更好的发展方向。 1.机械设计制造及其自动化的特点 机械设计制造及其自动化技术是在各种各样先进的机械技术的基础上整合并 产生而来的，这种系统工程技术将微电子技术、计算机技术、机械技术、信息技术、电力技术和软件编程等众多技术融为一体，以系统功能目标为指导，以优化 组织结构为生产目标，在高质多能、低能耗、高可靠性的原则之上，最大限度的 实现既定的功能价值，达到整个系统最优化的最终效果。传统的机械设计制造和 现代的机械设计制造及其自动化，两者本质上的区别在于自动化和智能化。机械 设计制造的自动化特点，它的系统是一个综合的概念，在对它的系统进行设计的 时候，必须要能满足输入端所需的输出值，这其中包含了机电一体化的含义。机 械技术制造及其自动化的核心是为了满足其功能的内在要求，把产品的设计、制 造和实现它的功能作为一个整体，以整体的观念来看待。 2.促进机械设计制造及其自动化发展的意义 2.1功能比较齐全，适用的范围面积广 基于工业制作过程中工序比较复杂，而且难度系数比较高，从一定程度上就 会要求机械设备在创新的过程中，结合实际的需求对功能进行设计，机械设计制 造以及自动化系统在设计的过程中为考虑实际因素，都会有自动控制、校验以及 调节的功能，而且此设备功能不仅仅局限于一种工种，对不同行业领域都可以试用，能够满足在生产过程中对于机械自动化程度的需求，而且在发生事故和问题 的时候能够具备极强的应变能力。 2.2控制生产成本，降低能源耗用率 任何一项生产制造活动的最终目的都是获取经济利益，而机械自动化设备能 够满足企业对于成本控制的需求，通过低能耗驱动机构来完成产品的加工过程， 而且在此加工过程中，对于产品的精度有所提高，而且还能够降低能源的耗用率，促进机械自动化发展能够节约设备的能源消耗量，并且同时能够减少工业原料的 浪费现象，而且能够提高企业的生产效率和产品质量，机械的自动化使得企业不 再通过不正当的手段进行成本控制，从一定程度上能够保障企业能够和谐稳定的 健康发展。 2.3增强机械设备的安全性，减少事故发生
目录 摘要-----------------------------------------------------------------------------3 关键词--------------------------------------------------------------------------3 第一章任务介绍---------------------------------------------------------3 1.1轴的零件图-------------------------------------------------------3 1.2零件图的分析----------------------------------------------------3 1.3选择加工设备（题目给定用数控车）-----------------3 第二章数控车床的简介-----------------------------------------------4 2.1概述-------------------------------------------------------------------4 2.1.1数控车床的特点及应用----------------------------------------4 2.1.2数控车床的发展前景-------------------------------------------6 2.1.3数控车床加工轴类零件的优势-----------------------------7 第三章轴类零件的分析--------------------------------------------------7 3.1该零件的功能分析----------------------------------------------7 3.2该零件的结构分析----------------------------------------------7 3.3该零件材料及受力分析-----------------------------------------8 3.4该零件的精度分析-----------------------------------------------9第四章轴的加工工艺方案---------------------------------------------9 4.1零件图工艺分析----------------------------------------------------9 4.2选择毛坯--------------------------------------------------------------10 4.3确定加工顺序-------------------------------------------------------10 4.4选择夹具及确定装夹方案--------------------------------------11 4.5选择加工刀具---------------------------------------------------11
机械设计制造及其自动化专业/r/n (1) 机械设计制造及其自动化专业本科四年工学学士学位/r/n 本专业以现代机械设计、制造技术为主，并兼顾微电子技术在机械行业应用的工科专业。培养基础扎实，知识面宽，综合素质高，具备机电系统设计制造的基本知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机电系统的设计制造、科技开发、应用研究，运行管理和经营销售等方面工作复合型的高级工程技术人才。/r/n 本专业学生主要学习机械设计与制造的基本理论，微电子技术、计算机技术、信息处理技术、控制理论及方法的基本知识，受到现代机械工程师的基本训练，具有进行机电产品设计、制造及设备控制、生产组织管理的基本能力。毕业生应具有较扎实的自然科学基础、较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，掌握机、电、计算机结合的机电系统设计制造、科技开发、应用研究的能力;具有从事现代柔性加工系统的应用、运行管理和维护的能力;了解其科学前沿及发展趋势，具有较强的自学能力和创新意识。/r/n 专业主干课程: 机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、电工电子技术、测试技术、单片机原理与接口技术、工程材料与工艺学、互换性与技术测量、机械制造工程、数控机床与数控加工、机电控制基础与系统、工程机械传动系统设计、机电一体化产品设计。/r/n 主要实践性教学环节:测试与信息处理实验，现代机械设计及制造技术综合实验，机械系统传动实验，机电一体化实验，机械创新设计方案实验，机械系统动力学综合性能实验，数控加工实验。电工、电子实习，金工实习、生产实习，课程设计，毕业设计(论文)等。/r/n 【相关文章】机械设计制造及其自动化专业简介(本科)/r/n 以机械设计与制造为基础，融入计算机科学、信息技术、自动控制技术的交叉学科，主要任务是运用先进设计制造技术的理论与方法，解决现代工程领域中的复杂技术问题，以实现产品智能化的设计与制造。/r/n 机械设计制造及其自动化专业是研究各种工业机械装备及机电产品从设计、制造、运行控制到生产过程的企业管理的综合技术学科。机械设计制造及其自动化专业研究的主要内容包括机械与机器的组成原理、运动分析方法、力学分析方法及电气控制原理，各种机电产品的设计技术、制造技术与控制技术、计算机辅助设计技术、现代机械制造技术与方法，机电一体化技术，计算机辅助制造技术，特种加工技术，自动化制造系统，机器人技术，计算机集成制造技术，计算机原理及应用等。/r/n 随着微电子技术、信息技术、计算机技术、材料技术和新能源技术等高新技术与机械设计制造技术的相互交叉、渗透、融合，使传统意义上的机械设计制造技术在原有基础上得到了质的飞跃，形成了当代的先进设计制造技术，与传统的机械设计制造技术相比既有继承，又有很大发展。如今，先进的设计制造技术正成为经济发展和人民生活需要的主要技术支撑，成为加速高技术发展和国防现代化的主要支撑，成为企业在激烈市场竞争中能立于不败之地并求得迅速发展的关键技术。计算机技术引入机械领域，使机械设计制造及其自动化技术产生了深刻变化。利用计算机辅助设计与优化设计技术，使设计过程实现了自动化和最优化;微电子技术与机械技术的结合，实现了机电产品的一体化，出现了数控机床和加工中心、机器人、微型机电系统等;利用计算机控制技术使机械制造过程实现了自动化和智能化，传感技术、计算机技术和机械设计制造的结合;机器的设计与运行过程的紧密结合，可以对机电产品的设计过程、制造过程、销售过程、安装与运行过程实现综合的自动化控制。/r/n 机械设计制造及其自动化学科在国民经济中处于极其重要的地位，它对其他技术领域起着支撑性作用，成为国民经济各行业的基础。机械工业的发展也必将带动其他技术及行业的发展。各种自动化机械设备大大提高了劳动生产率，降低了工人的劳动强度，各种大型成套
第一章 平面机构的自由度和速度分析 题1-1 在图示偏心轮机构中，1为机架，2为偏心轮，3为滑块，4为摆轮。试绘制该机构的运动简图，并计算其自由度。 题1—2 图示为冲床刀架机构，当偏心轮1绕固定中心A 转动时，构件2绕活动中心C 摆动，同时带动刀架3上下移动。B 点为偏心轮的几何中心，构件4为机架。试绘制该机构的机构运动简图，并计算其自由度。 题1—3 计算题1－3图a ）与 图b ）所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）。 A B C 1 2 3 4 a) 曲柄摇块机构 A B C 1 2 3 4 b) 摆动导杆机构 题解1－1 图
题1－3图a）题1－3图b） 题1—4计算题1—4图a、图b所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出），并判断机构的运动是否确定，图中画有箭头的构件为原动件。 题1—5 计算题1—5图所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）,并标出原动件。 题1—5图题解1—5图
题1-6 求出图示的各四杆机构在图示位置时的全部瞬心。 第二章 连杆机构 题2-1在图示铰链四杆机构中，已知 l BC =100mm ，l CD =70mm ，l AD =60mm ，AD 为机架。试问： （1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB 为曲柄， 求l AB 的最大值； （2）若此机构为双曲柄机构，求l AB 最小值； （3）若此机构为双摇杆机构，求l AB 的取值范围。 题2-2 如图所示的曲柄滑块机构： （1）曲柄为主动件，滑块朝右运动为工作 行程，试确定曲柄的合理转向，并简述其理由； （2）当曲柄为主动件时，画出极位夹角θ，最小传动角g min ； （3）设滑块为主动件，试用作图法确定该机构的死点位置 。 题2-3 图示为偏置曲柄滑块机构，当以曲柄为原动件时，在图中标出传动角的位置， 并给出机构传动角的表达式，分析机构的各参数对最小传动角的影响。 A C D 题2-1图
浅谈机械设计制造及自动化技术 发表时间：2019-02-22T10:11:30.863Z 来源：《防护工程》2018年第32期作者：王波 [导读] 在当前的发展过程中，生产力是社会发展的关键，在目前的发展过程中，机械有着不可或缺的重要意义，为提高机械的使用效率王波 身份证号：32042119651111XXXX 摘要：在当前的发展过程中，生产力是社会发展的关键，在目前的发展过程中，机械有着不可或缺的重要意义，为提高机械的使用效率，在当前的发展过程中，应提高机械设计效率，使其可以得到充分发展。为提高机械制造的发展效率，使用全自动化的施工方案，对机械设计制造有着推动性作用，是机械制造行业发展的保障之一。 关键词：自动化技术;技术应用;机械设计和制造 引言：机械是现代化发展的重要部件，对推动发展有着重要的作用，而为满足机械的使用需求，机械设计和制造行业同样需要发展，但是在当前我国的机械设计和制造行业中，与西方国家相比，仍然处在发展阶段，想要全面实施机械设计和制造的自动化，还存在较多的问题，因此针对当前存在的问题，需要进行全面的解决和提高，使其满足现代化发展的要求，推进机械行业的发展。 1机械自动化的相关概述 1.1 机械自动化的概述 机械自动化是当前发展的新技术，即是在机械的设计过程中，通过计算机将相应的代码和设计参数输入到相关的软件中，可以得出相关的数据三维模型，设计者可以在三维模型中找到相关的设计问题，通过相关软件对问题进行相应的优化和处理，当前的自动化过程中，较为先进的软件可以分析出模型的机械性能，通过机械自动化设计，可以有效的提高设计效率，同时完善了设计理念和提高了设计质量。 1.2 组成机械自动化的相关技术 机械自动化的设计的技术和行业较多，是一门多元化技术，所以其包含了机械设计和制造、机械原理、微控制器技术、信号的收发技术、传感技术和相关的自动控制技术。机械自动化不仅需要关注的是与机械相关的设计和制造技术，同时也涉及到电子技术和相关的信息技术，属于综合性较强的技术之一。 2当前机械设计和制造过程中存在的问题自动化技术的使用 2.1 设计领域的问题 在当前的设计过程中，虽然使用了相应的自动化技术，但是两种的融合度较低，机械设计仍然是依靠劳动力较多，同时在设计环节，设计者缺少在设计理念方面的提升，较多设计者受到基础素质等方面的影响，在设计过程中选择保守的设计方式，导致设计过于传统，缺少创新理念，在此过程中使用自动化的相关价值得到了削弱，无法体现其应有的价值。 2.2 制造工艺领域的问题 在机械制造过程中，制造有着重要的作用，但是传统的制造方式较为落后，无法与目前的自动化技术做到合作提高，在制造环节缺少相应的高科技技术，应在此方面进行合理的提高和发展。 2.3 管理领域的问题 在目前的机械制造管理过程中，制造企业对于管理多使用手动管理方式，各管理环节仍然离不开工作人员，但是对于自动化技术来说，其以实现网络化操作，在与其融合的过程中，两者无法达到相互融合，所以针对管理，应实施网络和自动化管理，提高管理效率。 3自动化技术在机械制造中的应用 3.1 高度集成化的应用 随着时代的发展，当前使用思维多为一体化，所以目前的数码仪器或相关设备中的电路板多实施一体化，这就是自动化技术的功劳，自动化技术使得机械制造开始高度集成化，同时在自动化技术的使用中，可以进行设计的高效化，即是对设计的参数进行设定，自动化设备会对机械的剩余部分进行填充，同时其有着有限元分析技术，可以对设计好的模型进行分析和检查，如若结果不符合要求，可以进行全新设计，直达符合要求为止。 3.2 生产自动化 自动化最大的优势即是生产自动化，在传统的设计和制造过程中，所有环节都是人工操作机器完成，在融合自动化技术后，可以做到人员监控的方式，首先降低了人工的使用成本，其次提高了工作效率，最主要的是，传统人员操作存在一定的安全隐患，人员容易出现安全问题，但是通过自动化操作，可以保证人员的安全，同时在自动化制造过程中，由于其设置了机械的统一参数，所以在制造过程中不会出现过多的生产次品，提高了材料的节省和生产效率，保证了生产质量。通过自动化使用，不仅提高了生产效率，同时也提高了企业的经济效率，保证了企业的全面发展。 3.3 虚拟化技术应用 虚拟化技术，即是设计人员在设计过程中，通过相关参数的输入，使用三维建模的方式，对所设计的设备进行模型建立，通过模拟技术建立的模型，可以让甲方和整个施工团队都直接的观察商品，对商品进行全面的分析，以达到让甲方了解商品的目的，同时为施工团队掌握商品构成提供帮助。通过虚拟技术建立的三维模型，对于机械制造来说有着重要的意义。首先通过虚拟技术模拟出的机械模型可以提高机械设备的生产效率，避免机械设备出现设计事故。其次通过虚拟设备可以增加展示效率，加强设计者和甲方与施工团队的沟通，增加了设备的完成率，避免了由于沟通不方便带来的问题。最后对于虚拟技术来说，其提高了机械设备的整体施工效率，方便查找设备的事故点，利于解决故障，可以有效提升施工效果。 3.4 网络化与数控领域应用 随着市场经济的发展和提高，互联网技术和物联网技术也得到相应的提高，所谓机械自动化，即是通过模拟技术完成设备设计，在将设计投入到生产，在传统的设计生产中，都是由人工进行相关的生产管理，但是在融合物联网技术后，通过传感矩阵和定向控制系统，可