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机械原理设计总结

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机械原理设计总结

机械原理设计总结范文第1篇

【关键词】参与式教学 机械原理 应用

一、前言

培养创新性人才是高校的基本使命,采用参与式教学的方式,能够使学生融入教学氛围中,激发学生的学习兴趣,推动教学改革的不断发展。机械原理应用竞赛是机械原理课外活动之一,通过机械原理应用竞赛,能够让学生将基础知识与实践能力相结合,激发学生的求知欲望与创造欲望,完成机械机械原理课程目标。构建基于参与式教学的机械原理应用竞赛教学,能够在竞赛之中吸引更多的同学参与,从而让学生的创新性得到激发,推动学生素质的全面提升。本校积极开展机械原理应用竞赛,采用参与式教学,使更多的学生参与其中、乐在其中,学生的实践能力与创新能力得到了有效的锻炼。

二、参与式教学模式

(一)参与式教学基本原理

参与式教学是以学生为主导的教学方法,通过内在激励与外在激励相结合,明确教学目标,创建平等、民主的教学氛围,积极与学生进行沟通,从而激发学生参与的热情,提升学生运用知识的能力。工科专业的学生具有关注学习的实用性、注重学习的时效性与实践动手能力较强的特点,采用参与式教学方法,使学生在相对舒适的环境中学习,能够提升教学效果。

(二)参与式教学设计

机械原理具有较强的实践性与综合性,采用参与式的教学模式,能够使学生在实践中参与教学,从而掌握教学内容,达到教学目标。机械原理教学中采用参与式教学模式,可以进行以下的规划:(1)采用分组方式进行教学,在教学过程中,以小组的方式完成特定运动的分析、设计与完成,了解零件的加工方法,通过小组讨论,协作完成任务,提升学生对机械原理的理解;(2)设计选题与认识设置,选择具有代表性的应用布置任务,要求学生完成特定机构的原理分析、完成原理草图的绘制、优缺点讨论、归纳合理的解决方案、有条件的可以加工成产品等任务,使学生了解机构设计与加工的全流程;(3)成果演示与讨论,经过设计与加工之后,采用成果演示的方式阐述机构的原理与设计思路,采用答辩、自评与他评的方式对成果进行评价,让学生了解设计的不足,提升学习效果。

三、基于参与式教学的机械原理应用竞赛教学

本校2014年以“休闲娱乐机械和家庭用机械的设计与制作”作为机械原理应用竞赛的主体。竞赛中笔者以升降课桌的设计进行讲解,结合实际生活中的典型案例提升学生的参与积极性,从而获得较好的教学效果。

(一)理论学习

参与式教学的主要内容包括理论学习、分组讨论以及机械原理分析,运动实现要点设计、归纳合理的解决方案、总结等过程,为了使学生掌握升降课桌的设计原理,笔者以当前市面上已出现的学生升降课桌作为案例进行讲解,让学生能够了解升降课桌的机械装置工作原理,并分析讨论这种课桌的特点,指出这种课桌最大的缺陷是需要借用工具才能调节高度,不能实现随手调节高度,从而为升降课桌的设计打下基础。

(二)工艺分析与设计

经过理论学习,学生已经掌握到四杆机构的设计原理与工作原理。在理论学习的基础上,引入机械创新大赛,让学生能够以小组的方式设计出升降课桌。小组设计中不同小组的运用的原理并不相同,有的小组采用分别设计然后对比选择最优设计的方法、有的小组采用成员积极参与讨论并汇总的方法,而且小组讨论中都会遇到一些问题。这一阶段教师需要做好引导,授课过程中对学生的设计情况进行分析,引导学生仔细研究升降课桌的运动原理,给予学生必要的理论技术指导,而且采用小组的方式进行设计,讨论出最优化的设计方法。这一阶段的实践,获得一些技术性、可行性等均有较好表现的方案。在这一阶段,虽然不同小组的方法不同,但是所有学生都能够参与讨论与设计,了解机械原理应用的情况,学生对机械原理应用的理解加深,学生的机械原理学习热情均有所提高。

(三)机械原理应用大赛评价反馈

机械原理应用竞赛的培养学生创新精神、团队合作精神的竞赛,在竞赛过程中,通过合理运用课堂知识、解决实际问题,能够提升学生的综合设计能力与工程实践能力,提升学生的综合素质。在竞赛中,学生必须按照竞赛的要求进行方案设计、文献检索与创新说明,能够提升学生查阅资料与组织资料的能力。在小组讨论中确定方案之后,将理论知识延伸到机械原理应用大赛,采用竞赛的方式对设计成果进行评估,将设计的评价反馈到课程教学中,激发学生对机械设计的兴趣与参与意识,对课程产生积极的影响。

四、结语

机械原理是机械专业的重要课程,为了满足机械设计人才的需求,需要结合实际情况不断革新机械原理教学方式。采用参与式的教学方式,能够激发学生的参与意识,采用小组教学的方式进行教学,与机械原理应用竞赛相结合,将理论与实践相结合,使学生在参与机械原理应用竞赛的过程中,参与机械设计的全过程,提升学生对机械原理应用的认识,提升学生的创新能力、协作能力,推动学生素质的全面提升。

基金项目:湖南省普通高校教学改革研究项目“基于机械原理课程的参与式教学研究与实践”(湘教通〔2013〕223号)

参考文献:

[1]朱建江.机械制造工艺学课堂教学方法的探讨[J].常熟理工学院学报 (教育科学),2011,(12).

[2]蔺永诚,刘箴.参与式教学法――高校课堂教学中值得推行的教学方法[J].长沙铁道学院学报 (社会科学版 ),2009,10(1).

机械原理设计总结范文第2篇

关键词:机械原理;系统化;多样化创新性设计;实践性

作者简介:张莉洁(1976-),女,河南洛阳人,洛阳理工学院机械工程系,讲师。(河南 洛阳 471023)

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2014)14-0120-02

机械系统的设计是机械设计中极其重要的一环,机械系统设计的正确合理性,对提高机械的性能和质量,降低制造成本与维护费用等影响很大,决定着机器性能的好坏。机械系统方案设计是一项极富创造性的活动,要求设计者善于运用和总结已有知识和实践经验,深入理解,广泛积累,收集相关技术资料,充分发挥创造性思维和想象能力,灵活运用各种设计方法和技巧,从而设计出新颖、灵巧、高效的机械系统。

作为“机械原理”课程的一个重要实践性教学环节,机械原理课程设计的内容正是对机器进行机械系统方案设计。它是学生将所学知识转化为实际工作能力的桥梁,使其将所学知识系统化;使理论与工程实际相结合,提高分析解决工程实际问题的能力,树立机构分析和设计的概念,树立正确的工程设计观点;通过创造意识的教育,培养学生创造、实践能力。根据近年来对课程设计实践教学环节的深入探索及积累的经验,本着洛阳理工学院提出的培养工程应用型创新人才的教育理念,笔者总结了学生在进行课程设计时出现的普遍问题,针对机械原理课程设计的培养目标,本文从机械系统设计过程的系统化、实践性及创新性这三个方面对原有教学模式存在的问题加以提出、探讨和论述。

一、机械原理课程设计教学内容及存在的问题

“机械原理”课程设计的核心内容是对机械系统进行方案设计。其一般设计步骤为:拟定机械工作原理,制订总体功能,提出设计要求;执行构件和原动机的运动设计,确定执行构件的数目、运动形式、运动参数及运动协调配合关系;机构选型,选择满足机械运动、动力要求的机构类型,确定机械系统结构方案,绘制系统示意图;机构的尺寸综合,根据执行构件和原动机的运动参数,以及各执行构件运动的协调配合要求,确定各构件的运动尺寸,绘制机构运动简图;方案分析,进行运动学和动力学分析,对系统方案合理性进行论证,验证其能否满足运动要求。机械系统设计工作是一项创造性劳动,设计过程通常不会一次性完成,经常出现反复和交叉,通过不断论证分析的过程才能达到最终的设计目的和最优的设计要求。

根据近年来“机械原理”课程的理论教学,结合课程设计实践环节指导经验,笔者发现学生在机械系统设计中,普遍存在如下问题:面对复杂的机械系统,学生在初始确定机械方案的工作中不能把握全局,没有“整体规划”的概念,竟不考虑机械系统各部分的运动协调性和机构运动实现的可行性,设计工作呈现照猫画虎的状况,无法发挥自身主观能动性和创造能力,如此“参考设计”并不利于学生真正掌握机械系统设计的精髓。另外,原有课程设计所选设计题目大都集中于传统、经典式的机床类设计,题目过于单一,创新设计性体现不强,导致学生缺乏设计兴趣。

笔者认为在课程设计过程中应积极发挥学生的主观能动性,能够通过思考自行提出解决方案,培养创新和实践能力,这才是该课程设计所应达到的教学目的,针对以上培养目标和所述问题,本文分别对课程设计进行中的重要环节和应注意的问题加以探讨和论述。

二、系统化、实践性及创新性教学探索

1.总体规划,把握正确设计方向

机械系统的正常工作是依靠各部分机构的协调运动来实现的,因此机械系统方案设计的最初工作阶段应是“系统工程设计”,即应在满足机器各执行构件的协调运动关系和运动、动力要求下,高屋建瓴地进行整体规划,该阶段应包括上节所述设计步骤的前三步。“系统工程设计”阶段将为之后各设计阶段提供设计目标、依据和技术参数,其重要性正如房屋的架构或是汽车的运行,决定了机械系统方案设计工作成功与否及方案的可实现性与合理性。

然而,“系统工程设计”工作正是学生在设计过程中遇到的最大困难,其不愿运用逻辑思维统筹分析各部分运动协调关系和机构运动的合理性,而是莽撞地从熟知的局部机构入手开始设计,如此毫无方向性的设计方法无异于盲人摸象,而后的工作无论进行得多细致也无法保证正确的设计结果,最终导致南辕北辙的失败。

进行“系统工程设计”的关键步骤是绘制各执行机构的运动工作循环图。运动工作循环图使各执行部分协调运动关系明晰可见,更有助于设计者理清思路。最清楚的绘制方法是在直角坐标系中分别做出各执行构件所对应原动件在一个工作循环内的运动位移曲线以及对应的阻力曲线,该曲线将为之后的机构设计、运动和受力分析提供必要的设计技术参数。

以牛头刨床机构举例分析,该机器有两个相互协调的执行端运动,其一为刨头的往复直线运动,通过电机、减速装置及转动导杆和曲柄滑块机构的组合执行机构来实现;另一个运动是工作台的横向进给运动,该运动由主运动通过传动系统,而后通过曲柄连杆、棘轮机构及丝杠螺母组成的螺旋运动来实现,两者的运动协调关系为工作台的横向进给运动必须在刨头非切削时间内进行,否则被加工工件将被损坏。绘制运动循环图时应分别画出刨头、工作台对应于原动件曲柄转角转动一周的位移曲线图。另外,其工作中切削阻力曲线也应相应绘出,为之后在任意位置进行受力分析时提供相应数据。

运动循环图将对之后各阶段提出一系列设计要求,如工作台进给的间歇运动是最终通过棘轮机构实现的。若通过曲柄摇杆机构来实现主动曲柄和棘轮的运动传递,则应考虑如何设计曲柄连杆机构,才能保证棘轮的工作行程(拨齿使工作台进给)位于刨头主运动的回程段,且工作周期一致。以上运动协调性为之后进行机构尺寸综合提出了设计要求,通过分析可将其转化为机构设计的三大类基本问题来解决。

2.开展实践调查研究,锻炼自主研究能力

由于理论学习占授课的主要部分,许多学生对实际机器缺乏感性认识,只会按既定方案进行教条设计,如此闭门造车的设计状态使学生缺乏设计兴趣,且设计出来的方案也是纸上谈兵,不符合实际。

优秀的机械系统设计工作依赖于设计者的丰富经验,针对专业知识匮乏,实践少的问题,在进行课程设计前的准备工作中应提出以下要求:开展实践调查研究,锻炼学生自主收集获取相关技术资料及深入自主研究的能力。鼓励学生广泛阅读,扩展知识面,了解最先进的机械构造和设计技术,对机械系统的丰富性能窥得一斑。生活中先进机械系统实例举不胜举,如汽车构造中实现前车轮转向的机构、四连杆独立悬架直线机构等等,都是极具创意且包含先进设计思想理念的设计实例。

获得实践的方式很多,如实地参观考察,听现场工人师傅讲解;图书馆、网络技术资源也能够感受到一个丰富精彩的机械世界。通过实践,再与所学理论知识相结合,学生再一次经过了由感性上升到理性的认识过程,掌握了课本知识与实际机器的内在联系,在设计时更易发挥其主观能动性。在补充专业知识的过程中,领略前辈们的智慧和创新精神,想必也一定会激发学生自主设计的欲望与热情。

3.拟定多样化、创新型设计题目,启发创新思维

目前现有传统的经典式机械系统设计题目通常是一些仅要求满足急回特性和一定协调运动的机床类设计,这类设计题目多数较为成熟,设计难度不小,而类型过于单一,创意思考空间并不大,无法体现机械系统的丰富性。而实际机械系统的功能和设计要求是极其多样化的,学生在进行课程设计中却始终没有机会接触到这些,无法感受到机械系统设计的丰富多样性和创新趣味性,更无法为学生带来创新设计成功后的成就感和喜悦感,更甚者学生直接照搬照抄,比葫芦画瓢。

笔者认为,针对初学的学生拟定机械系统题目不宜太过复杂,而在于有思考性和设计意义。只要有创新和分析价值,能激发起学生创新设计的欲望,这样的题目即可获得事半功倍的效果。随着不断完善的教学体系发展,多样化、创新性设计题目应有所呈现,而这些题目能使学生充分利用所学之术,锻炼分析判断能力和解决实际问题的能力。

举例来说,机械系统中执行机构通常是由一些简单而极富创意设计的四连杆机构来实现的,如从这方面选题,就应要求学生在完成设计的过程中要使设计既不过分复杂,同时又能让人感受到机械系统的设计理念。在此举出以下实例加以说明。

如让学生进行汽车前车轮转向系统的设计。首先向学生提出以下问题:两前轮转向时,两车轮的转角是否相等;然后分析问题:汽车高速行驶时首先要保证行驶的安全性,因此车轮转向时应保证整车纯滚动,否则将会出现打滑的危险。由此得到结论:前车轮两轴线必然与后车轮轴线交于一点,由几何分析得到两车轮转角具有一定的函数关系。该机构可由等腰梯形四连杆机构来实现,其设计问题可归纳为给定两连架杆位置的函数生成问题。该问题可分别采用图解法和解析法来进行求解。

再有,鹤式起重机的执行机构为双摇杆机构,其末端利用连杆的运动来实现重物的移动。问题看似简单,但其设计却有一定的特殊功能要求。为保证起重机在左右移动时不上下起伏,避免不必要的做功浪费,应保证连杆末端轨迹为直线,该问题正归纳为连杆机构设计的难点――轨迹生成问题。设计时可首先让学生了解经典的直线轨迹机构,可采用图解法先进行几何特征分析,然后再利用优化设计来建立数学模型,以与直线轨迹误差最小作为优化目标进行针对性设计。

通过以上所举实例可知,实际机械系统中有很多亟待解决和优化的问题都依赖于机械系统方案设计。诸如此类具有一定不确定性的设计问题,让学生真正感受和接触到实际问题的存在,即使在设计过程中的思考和思维过程很艰难,解决问题时会感到困苦,但收获成果的喜悦是无法替代的。整个设计过程是伴随着激情和设计灵感的创造性活动,而不再是一项繁琐枯燥的事情,使机械系统创新设计理念深入人心。

三、总结

综上所述,通过创新性、实践性的课程设计过程,使学生对机械系统的设计理念有所感悟,使学生更好地在创造实践能力和分析思维方面得到大幅度的锻炼,真正达“机械原理”课程设计实践教学的目的。同时,也对学生今后进一步深入研究并确定其研究方向和领域大有裨益,起着导向作用。期待在今后的机械原理课程设计中将出现更多丰富的创新实践性题目和先进的设计理念,培养出优秀的应用型创新人才,以适应我国科学技术及工程创新的发展。

参考文献:

[1]刘毅.机械原理课程设计[M].武汉:华中科技大学出版社,

2008,(1).

[2]鲍莉,赵红霞.基于CDIO理念构建机械设计基础课程一体化培养模式的研究[J].洛阳理工学院学报(自然科学版),2011,(1):93-96.

[3]张永安.我国机械设计教学现状的思考及建议[J].中国大学教学,2013,(6):35-36.

[4]鲍莉,康红艳.《机械原理》课程教学研究与实践[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2010,(18).

[5]张永安.机械原理课程设计指导[M].北京:高等教育出版社,

机械原理设计总结范文第3篇

1.理论知识没有形成系统。主要有两个方面:一是先修课程的理论知识没有跟《机械设计基础》联系起来。《机械设计基础》的课程学习,要综合运用到《工程材料》、《工程制图》、《工程力学》、《互换性与技术测量》及《机械原理》等课程的知识,由于这些课程学习时是分开单独学习的,学生在独立进行设计计算时,往往无法运用这些知识,比如不能运用力学知识去校核齿轮、轴及轴承等零件的强度;不能运用互换性原理中的公差知识去设计轴孔配合公差;不能运用工程材料的知识选择零件材料等。二是本课程内各章节知识没有形成有机整体。由于各章节基本上是以机器中不同类型的机构来进行划分的,学生在碰到多机构组合的装置时,往往不知道如何进行设计,比如不知道轴承设计的输入参数应该从轴的设计结果中获取。

2.缺乏查阅资料解决问题的能力。查阅资料解决问题是进行机械设计必备的技能之一。在实际教学过程中,由于教材一般不会强调这方面的知识,学生在这方面的能力相对匮乏。比如在查阅机械设计资料时,遇到图表不能根据横纵坐标查到所需的参数,或者遇到表格不知道表头所指代的参数,遇到新的问题不知道从目录中找到参考资料的位置等。

3.缺乏思考、生搬硬套。学生在进行设计计算时,生搬硬套比较多,机械地套用公式,或者完全按照例题参数进行设计,不考虑自己的设计任务与现有方案的差异,缺乏独立的思考。比如在进行带传动设计时,未直接给出转速(需要用其他参数计算得出),有的学生直接将例题中的转速带入计算。甚至有些学生直接照抄别人的设计结果,数据计算和结构设计都相同。

4.对设计参数缺乏宏观把握。对设计参数缺乏宏观把握主要表现在课程设计的过程中。由于学生缺乏工程经验,对所设计的机构没有在大脑中形成一个宏观的概念,对其尺寸和参数也没有感性的认识,因此在设计出现明显不合理,甚至错误时,不能及时发现,直到设计后期,甚至绘图时才发现问题,已经没有足够的时间修改,影响设计成绩。比如在设计减速器时传动比分配不合理,导致制图时发现结构比例不协调等。

5.制图能力弱。制图能力弱同样是主要表现在课程设计的过程中,课程设计的最后都要求学生把自己设计的装置按照国家标准要求的工程制图样式表达出来,在这一过程中出现了很多问题。主要是因为学生对工程制图的标准掌握不够,比如标题栏格式、零件简化画法、螺纹的绘制、壳体相贯线的绘制等经常出现错误。综合上述问题分析可以看出,学生在创造能力及设计思维上相对较弱,实际上通过平时作业和操作实践,学生基本都能完全掌握单一零件的设计,比如设计带传动、设计齿轮机构、轴的结构设计等,但却在需要整合运用这些知识技能时出现了问题。这实际上就是因为心智技能的匮乏,因此,培养心智技能是提高学生机械设计能力的关键。

二、心智技能培养在《机械设计基础》教学中的应用

1.机械设计心智技能形成分析。根据冯忠良教授的研究,心智技能的形成是阶段性的,其过程分为原型定向、原型操作和原型内化三个阶段。原型定向阶段以理论知识传授为主,让主体掌握技能操作的原理;原型操作阶段通过实践让主体熟练掌握操作技能,为原型内化奠定基础;原型内化阶段在主体大脑中形成内化的思维模式,使主体能够灵活运用操作技能解决实际问题。根据上述理论,结合《机械设计基础》教学的实际情况,机械设计心智技能的形成阶段如图1所示。机械设计心智技能的形成分为三个阶段:掌握基本理论、熟悉常用设计和综合设计计算三个阶段。在整个学期的教学过程整体上按照三个阶段进行划分,同时每个章节的教学同样按照三个阶段进行,甚至具体到每次课都尽可能遵循心智技能形成的过程进行,如此不断反复强化,才能提高心智技能。在整个学期的教学过程中,掌握基本理论、熟悉常用设计和综合设计计算三个阶段的主要教学内容是:(1)讲授常用机构和通用零部件的工作原理、设计、应用等知识;(2)讲授常用机构和通用零部件的设计步骤,通过课内实训,大作业等方式加以巩固;(3)指导学生综合运用所学知识,独立进行机构设计,总结设计中出现的问题,形成经验反馈。而在具体某个机构或零件设计的教学过程中也应遵循三阶段原则,教师首先讲授机构或零件的工作原理。然后按照设计步骤让学生动手练习,在此过程中不断发现和改正出现的问题,再通过针对性布置大作业及课内实训进行巩固。最后提出一些设计案例,组织学生进行分组讨论,培养独立设计的能力。

2.教学内容及教学模式。在前述理论研究的基础上,《机械设计基础》的教学内容分为理论教学内容、实训教学内容和讨论教学内容。其中,理论教学内容针对机械制造专业学生必须具有通用零部件和常用机构的初步分析能力和设计能力而设置,对教材中的内容进行简化,重点讲授平面连杆机构、凸轮机构、带传动、齿轮传动、滚动轴承、轴、减速器等内容。实训教学内容与理论教学的重点相呼应,包括平面运动简图的测绘、机构的结构及特性分析、渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定、轴系结构设计、机械传动装置的拆除和结构分析、机械创新设计。讨论教学内容则针对常用机构和零件的设计中存在不确定性的部分,例如平面连杆机构、凸轮机构、带传动、齿轮传动、轴等,这些机构或零件的设计往往需要学生在一定范围内去选取参数,经常会让学生不知如何进行,因此进行讨论和总结是有必要的。

三、小结

机械原理设计总结范文第4篇

【关键词】机械设计 新型理论 汽车工程 研究应用

一、有关机械设计理论的概括及研究方向

(一)机械设计理论的基本概括

机械设计及理论是机械工程一级学科所属的二级学科,是研究机械科学中具有共性的基础理论和设计方法的学科,是对机械进行功能分析与综合并定量描述与控制机械性能的基础技术学科,也是定位机械工程中的各项细致工作流程及程序的归纳总结的简单理论介绍。它主要研究各种机械、机构以及其零件的工作原理、现代传动与控制技术、运动和动力学性能、摩擦物理学、关系力学、机械创新与设计等有关课题。机械学科与仿生学、信息学、生物学、电子学等许多学科相互渗透,从而促进了机械设计与理论学科的新发展。机械设计这个学科的特色与优势,它是以复合材料构件设计与制造、计算机辅助工程、轻工自动机械设计及理论研究为目标,将计算机辅助设计与现在检测技术应用于机械以及产品的设计过程中。具有工程设计和管理的综合素质极其丰厚的专业知识,适合从事工程技术,科研等工作。我国近年来在机械设计研究上取得了骄人的成绩。

(二)机械设计理论的主要研究方向

现如今,随着科技的快速发展,机械设计理论也逐渐的完善、增多起来,特别是更好地扩大了机械设计理论在各方面上的研究,主要有以下几个研究方向:现代设计理论与方法:机械创新设计与方法、机械系统动态设计与仿真、优化设计、新型传动理论设计、机器人机构及其控制与仿真技术、数学机械化在机械中的运用;机械创新设计与检测技术:机械创新设计与检测技术主要用于研究机械创新设计与有限元计算分析,机械振动与噪声测试与分析,计算机辅助设计与制造、图像处理技术;轻工自动机械设计及理论:主要研究的领域是轻工自动机械现代设计理论,轻工自动机械先进传动技术,新型传动机构研究与开发、轻工机械动力传动的节能与环保、轻工业机器人开发与应用研究、机器人新机型、仿生机械研究等;仿生机械学:仿生原理与技术;驱动与控制技术、机械运动与控制。

二、机械设计理论在汽车工程上的研究

随着工业革命的发展,人类历史上出现了第一辆汽车,近些年来,又随着汽车工业的迅速发展,汽车变成了“改变世界的机器”,它不仅仅改变了人们的生活方式,方便了人们的出行,还在一定程度上有效的提高了人们的生活质量和生活水平。虽然,在过去的几十年里汽车行业的发展有了很大的进步,可是,目前的科学技术水平依然还是有限的,对于汽车的研究在各方面还需要更进一步的提高。新型机械设计理论以及一些基本原理在汽车工程方面有着很大的研究方向,并且对其有着一定的推动作用。

(一)机械理论在汽车工程技术上的研究

汽车工业的发展代表着一个国家制造业的发展,它直接决定了该国家制造业的发展水平。在某种程度上,它不仅仅是最广泛的一种工业,还是最新技术的最大载体之一,例如,有些航空、航天领域的高新技术只有通过汽车工程工业才能够更好的转化为较为规模型的产业,这就决定了新型机械设计理论及基本原理在汽车工程、工业上有着很大的促进作用。近些年来,对于汽车工程技术的研究有着越来越高的标准,这就迫使研究工作者更全面的运用机械设计理论为汽车工业的发展做好准备。

(二)机械设计理论在汽车工程实际操作方向上的研究

在实际生活当中,对于汽车工程的研究离不开技术方面上的研究,更离不开实际操作方向上的研究,这些实际操作上的研究与机械设计的基本理论有着密不可分的关系,甚至有些实际操作,例如对汽车的噪声、振动等等有着很强的密切性,并且对于这些问题的解决有着很好的作用效果。

三、新型机械设计理论在汽车工程上的应用

(一)机械设计理论在汽车工程噪声、振动上的应用

在评价汽车舒适性中有一项十分重要的指标,那就是NVH分析,它直接关系到了汽车产品的市场形象。NVH不仅有助于对振动频率进行匹配,用于消除振动过程中出现的耦合现象,还有利于改善产品的振动特性,从而大大降低汽车的噪声及振动。利用NVH分析可以预先得到新开发车型性能指标,还能对设计以及制造等各个环节进行更好的优化和完善,该分析不仅从设计成本上,还是从开发周期上考虑,都为设计新型车型提供了很好的保障。

(二)机械设计理论在汽车结构强度与模态分析及结构优化上的应用

车身是车的主要总成,因此车身必须有很好的强度来保证车的寿命,以足够的静刚度来保证车的装备与使用要求。在机械创新设计与检测技术中机械创有限元分析的方法能够有效地满足上述车身的设计,其主要应用体现在:一是在汽车设计中对结构件、主要机械零件的强度、刚度和稳定性进行分析:二是在汽车结构分析中通常采用有限元法来进行各构件的模态分析,同时在计算机上可以清晰地观看各构件的振动模态,这就为结构的动态设计提供了方便。因此有限元分析的方法在汽车结构上的应用从而提高了车身设计水平。

四、结语

机械设计的基本原理以及设计理论有着很好的应用前景,特别是在汽车工程方面上发挥着良好的效果,不仅仅体现在对于汽车工程技术和实际操作上的研究,还体现在了对于汽车工程、设计上的具体应用,这些对于汽车工程的发展有着极大的推动作用。

参考文献:

[1]温文源.客车车身结构的有限元分析及优化设计研究[D]. 2011年

[2]陈吉清.承载式车身结构的强度刚度及模态的有限元分析[J].2010年

机械原理设计总结范文第5篇

【关键词】微课;机械原理;课程改革

现代教学观主张教学应该是在教师指导下,以学生为主体,以实现培养目标和职业技能为导向,师生共同探讨交流的过程。《机械原理》作为一门培养工科学生能力的专业基础课,兼具任务性和逻辑性。通过对学生的调查发现,许多知识点难于理解和记忆。而传统的教学方式重共性不重个性,不能体现“做中学,学中做”的教学理念,因此学生往往是被动接受知识点,这不仅抑制了学生的学习兴趣,而且教师在教学过程中也会感到“身心疲惫”。为了发挥学生主观能动性,培养学生学习兴趣,提高学生学习能力,笔者在教学中引入了微课教学法。

1 微课及其特点

2008年,美国新墨西哥州圣胡安学院高级教学设计师David Penrose首次提出“微课程”这一概念。美国一个教育信息化专业研究机构Educause于2012年11月分享关于微课(Micro- lecture)的介绍。根据Educause报告的定义,微课(Micro-Lecture)指的是单一、严格界定的教学主题的简短的教学音频(视频)。微课常用于面对面教学或混合学习、在线学习等。目前,微课已成为各类学生学习活动的重要组成部分。

微课的主要特点包括:

(1)时间“微”:微课视频时间较短,一般不超过10分钟。

(2)含量“微”:微课主要是为了重点讲解某个学科知识点(一般是重点、难点、疑点),或是反映某个教学策略或教学主题的教与学的活动。并不是所有知识点的罗列。

(3)资源容量“微”:微课的视频格式一般是支持网络在线播放的流媒体格式(如wmv、flv、rm等)。加上与教学主题相匹配的微教案、微课件及微反思等资源一共也就几十兆。

由以上论述可知,微课便于学生进行个别化的学习探究。它具有指向明_,资源多样,短小精悍,易于扩充,可交互性强等特点。

2 微课在机械原理教学中的作用

2.1 有利于调动学生学习《机械原理》的积极性

在农业院校《机械原理》教学过程中,存在有学生群体的特殊性。因此教学过程中经常出现的情况就是学生学得苦,教师教得累。这直接影响了良好的课堂氛围。如果运用“微课”的方式进行教学,学生就会在好奇心的驱使下,积极、主动接受参与性、开放性、娱乐性更强的课堂形式。所以应用微课进行教学的模式,在很大程度上提升了学生的学习积极性。

2.2 有利于学生对《机械原理》知识的全面掌握

由于农业类院校学生的文化水平参差不齐,加之在开始课程的时候,又是以专业课为主。种种原因导致学生不能很好地掌握《机械原理》基本知识。微课可以在网络、多媒体的帮助下,对一些难懂、抽象、复杂的知识点进行整合和总结,然后以短视频的方式播放讲解。这在很大程度上增加了课程的趣味性,极大调动了学生的学习积极性。通过这种教学方式,学生就可轻松、愉快地学习《机械原理》知识。

2.3 有利于提高课堂效率和课堂质量

随着高校课程改革的展开,《机械原理》教学课时越来越少。在此形势下,教师有可能通过降低课程难度以适应学生的学习能力;也会删掉部分晦涩、乏味的知识点,而把更多的时间用在学生容易理解、感兴趣的知识点上。其结果是教学变得相对轻松,但是往往达不到预期的教学效果。由于授课时间的缺乏,导致学生知识点不能得到及时总结;也很难熟练掌握课堂内容。为了达到教学目的,教师还需进行二次授课。而微课恰好可以弥补教师上课时间不足的缺陷。教师没时间在课堂上讲解的内容,学生可以选择课余时间在网上进行自主学习。

3 建设《机械原理》微课平台的方法

3.1 微课教学片段的设计

微课的课程容量较少,每小节课的内容在10分钟左右。在短短10分钟之内要解决《机械原理》课程中某些章节的重点和难点问题,因此微课内容中不应包含浅显、易懂的知识点,更不是所有知识点的简单罗列。这些重点和难点知识之间的联系、内容之间的相互融合可以通过传统多媒体教学方式来实现。譬如可在PPT中插入微课的一些片段等。总之在微课教学片段的设计过程中要保证内容的逻辑性、完整性。

3.2 微课资源建设

微课建设的关键是资源建设。以农科院校《机械原理》课程为例,首先要以教学大纲为依据,结合本专业特点,确定课程重点和难点。其次要确定微课资源建设的方式。微课实现的方式有多种,但无论那种方式都要体现出学生的主动性及课堂上教师和学生之间的互动性。譬如在介绍不同机构应用时,可采用视频的方式。形象、生动的视频有可能引起学生巨大的学习兴趣;对于“四杆机构设计”,可运用“flash”进行讲解。用此方法可以把复杂的运动分解成几个简单的运动,从而使得一些晦涩的问题变得简单明了。为了解学生对本小节重点内容的掌握情况,可在微课附注中添加测试题。学生在做题过程中可以相互探讨,也可和老师交流。在探讨和交流中就掌握了知识。如在机构自由度计算、轮系传动比计算等知识点后面,可进行小测试,以便了解学生的知识掌握情况。最后,使用Camtasia Studio和PPT等多种设备和软件进行教学过程配录制,具体操作过程如下:(1)针对所选定教学主题,搜集教学材料和媒体素材,制作PPT课件;(2)通过中控台,同时打开视频录像和教学PPT,教师戴好扩音器后,调整好话筒音量和位置、PPT界面和录屏界面的位置后,单击“录制桌面”按钮,开始录制。教师一边讲解一边演示,可以配合标记工具或其他多媒体软件或素材,尽量使教学过程生动有趣;(3)对已录制的教学视频进行必要的处理、美化;(4)将《机械原理》课程的微课学习材料放到学校搭建的课程学习平台上。

3.3 微课课堂实践研究。

微课开展不能只停留在形式上,更重要的要注重微课开设后的效果。形式再好的微课如果起不到好的教学效果只能说是人、才、物的浪费。对微课效果的评价方式有以下几种:(1)问卷调查。可向参加微课学习的学生发放问卷,提问一些问题,还可让学生主动提出一些微课建设的好建议,得到反馈后老师可以迅速改进课程内容和形式。(2)网络反馈。随着信息技术的发展,老师和学生的交流越来越多地借助于网络,而非面对面的交流。可以通过网络和相关软件统计一门微课的点击率,从而使老师知道微课的实际效果,以便做进一步改进。

【参考文献】

[1]田文娟.浅析微课在《机械设计》课程改革中的应用[J].经营管理者,2015(10):407.