机械原理重要概念

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机械原理重要概念范文第1篇

关键词：机械工程基础；实验教学；教学质量

中图分类号：G648.4 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2015）21-0057-01

21世纪要求高等工科院校培养更多高素质、高能力、有开拓进取精神的创新型人才，而实验教学是不可或缺的重要手段之一。实验教学不仅仅是学生获得知识的重要途径，而且对培养学生的学风、实际工作能力、科学研究能力和创新能力及工程师应具备的基本素质都具有十分重要的作用。

一、机械工程基础课程特点及内容

机械工程基础是普及机械和机械工程的基本知识、基本概念和基本内容的课程。对文科类、管理类、计算机类、艺术设计类等专业具有开拓学生的视野、增加知识面、拓宽专业、提高学生的工程能力的作用；其任务是培养学生认识机械和机械工程的能力，是工科类非机械类专业具有工程特色，适应高新科学技术社会发展的需要。机械工程基础的内容选择是根据机械工程的基本内容确定的。主要讲授机械发展与人类社会进步的关系及机械工程发展的趋势，介绍工程力学、工程材料、工程制图的基本知识，简述机械的组成原理与工作原理、常用机械零件强度、刚度的概念、机械产品的制造技术、液压传动和气动技术的概念、现代设计方法等等内容。学生通过对各部分内容的学习，了解机械及其产品从设计、制造到使用过程中需要哪些知识及其在机械产品中的地位和作用。

二、机械工程基础实验内容分析

机械工程基础实验按照实验课教学体系分为设计与制造工艺、检测与分析、材料与性能三个部分。机械工程基础实验是一门独立的实验课程，所有实验都在机械基础课实验教学示范中心进行。本实验课与工程力学、工程制图、机械原理、机械设计、工程材料及成型技术基础、互换性与技术测量基础等课程的理论教学相衔接。

1. 实验理论

（1）韧、脆性材料在受拉、受压和扭转时力学性能测试的原理和方法；电测法基本原理，单向、平面应力状态的静态应变测量与应力计算的原理和方法；冲击动荷系数测定的原理和方法；现代光弹测量的基本概念。（2）组合体模型的测量和组合体视图及剖视图的绘制方法和尺寸标注方法，机械零件功能和结构分析方法以及机械零件测绘方法和步骤，部件功能和结构分析方法以及部件测绘方法和步骤。（3）机构运动简图测绘与结构分析，机械运动分析方法，渐开线齿轮范成加工原理，刚性转子的动平衡原理，机械动力学，典型机械零件状态测试，滑动轴承性能测试与分析的原理和方法，减速器结构分析方法和步骤，各种典型机构及典型机械的综合分析方法。（4）金相显微分析的原理和方法；试样制备方法，Fe-C状态图、C-曲线；表面强化原理和方法；焊接接头显微组织分析的原理和方法；力学性能（布氏硬度、洛氏硬度、显微硬度、摩擦性能）测试的原理和方法。（5）机械加工完成后零件的尺寸误差、形位误差、表面粗糙度、螺纹几何参数误差的基本原理和方法；零件互换性所进行的必要的精密技术测量的原理和方法；测量数据的处理技术的原理和方法。

2. 实验教学

着重讲授如何用科学的手段来完成理论的验证；如何组织实验、处理数据和分析实验现象；介绍常用设备和仪器的原理、构造和使用维护方法以及综合实验内容的思路和方案设计等。

3. 对学生能力培养的要求

（1）培养学生运用实验原理和方法进行科学实验的能力，即如何从实验目的出发，根据什么原理，选择何种实验方案，配套哪些仪器设备，确定实验程序从而获得准确的数据并得出正确的结论。（2）通过实验熟悉常用仪器、设备的基本原理、结构、性能；学会调试仪器和排除故障。同时，要培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生的实验技能进一步得到训练和提高。（3）通过本课程的学习，加深对相关理论课程教学内容的理解，加固理论知识。（4）通过实验过程以及完成实验报告，培养学生严肃认真、实事求是的科学态度和一丝不苟的工作作风。

三、实验项目的设置

1. 机构运动参数测定与分析实验

基本教学要求：初步了解电测机构运动参数的基本原理，利用计算机对平面机构动态参数进行采集、处理、实测、仿真比较优化设计，分析机构参数对机构动态参数的影响。

2. 机构运动简图测绘与分析实验

基本教学要求：掌握根据机械实物模型绘制机构运动简图的技能；计算自由度、验证机构运动确定性；了解正确选择长度比例尺方法。

3. 轴系结构设计实验

基本教学要求：熟悉和掌握轴的结构与设计，轴上零件的常用定位与固定的技术方法，轴系结构设计的要求与常用轴系结构，为后续机械设计打下良好的基础。

4. 金相显微分析法实验（铁碳合金平衡组织显微分析）

基本教学要求：研究和了解铁碳合金在平衡状态下的显微组织；分析含碳量对组织和性能的影响，初步掌握用组织相对量来估计碳钢的大致含碳量；进一步熟悉显微镜的使用方法及组织示意图的描绘技能。

通过对机械工程基础实验实验项目的分析和开发，有利于促进学生的思考能力、动手能力、创新能力等各方面能力提高，提高了教学质量，调动了学生的学习积极性和求知欲望，达到本课程的实验教学目的。

参考文献：

机械原理重要概念范文第2篇

关键词：功能原理；保守力；势能

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）03-0070-02

一、问题提出

文献[1][2]对功能原理的描述是：质点系机械能的增量等于一切外力和一切内非保守力所做功的代数和，称作质点系的功能原理，即

∑A外＋∑A内非＝∑（EK+EP）-∑（EK0-EP0）?摇?摇?摇?摇?摇（1）

而文献[3]对功能原理的描述是：质点系总机械能的增量等于一切外力非保守力和一切内非保守力所做功的代数和，称作质点系的功能原理，即

∑A外非＋∑A内非＝∑（EK+EP）-∑（EK0-EP0）?摇?摇?摇?摇?摇（2）

比较（1）（2）可知，两表达式左方不同，应是∑A外+∑A内非还是∑A外非+∑A内非呢？也就是在功能原理中外力的功可否分为外保守力的功和外非保守力的功呢？内力存在保守力和非保守力，而外力是否也存在保守力和非保守力？只有把这些问题弄清楚，才能正确理解功能原理。从而也能正确理解好相关的物理概念。

二、探究分析

功能原理是力学中的基本原理之一，是由动能定理导出的。经典力学中的动能定理一般表述为∑A外+∑A内=∑EK-∑EK0即诸外力所作之功和诸内力所作之功的代数和等于系统（质点组）总动能的改变量。而功能原理它与动能定理并无本质的不同，它们的区别仅在于功能原理中引入了势能，从而说明质点系机械能的变化规律的。然而不同文献[1][2][3]对其描述形式又不一样，应如何理解呢？

因为功是机械能变化的量度，所以机械能的变化需要通过做功来实现，∑A外反映系统和外界的能量转换，这里视乎应该包含两部分∑A外保和∑A外非。而∑A外保就应该和外势能（系统和外界共有的势能）相关，即∑A外保=-E外P。∑A内非反映系统内部机械能和其他形式能量的转换；如系统内有滑动摩擦力时，∑A内非为负值，表明系统的一部分机械能转换成了系统的内能。这样功能原理就应该写成文献[3]的形式，并且等号右侧势能部分还蕴涵着外势能。

势能概念是在保守力概念的基础上提出的，势能属于相互作用的物体构成的系统的。只有物体之间的相互作用力的性质满足力对物体做功与移动路径无关，只与物体的相对位置有关这一特点，系统才会具有与之相关的势能。如重力――重力势能，电场力――电势能，分子力――分子势能，等等，所以功能原理的应用对象应是系统。在运用功能原理时应注意：如在考虑机械能时引入了重力势能，由于势能属于物体与地球共有，因此物体所受重力即为内力（保守力），在计算合外力做功时应剔除重力做功；同样如引入弹性势能，弹簧弹性势能属于弹簧和相连质点所共有，因此弹簧的弹力即为内力（保守力），计算合外力做功时就不应再考虑弹簧的弹力做功。

如果存在外势能，就一定存在A外保，而有保守力做功时，一定有势能参与转化，研究的对象应是相互作用物体的全体构成的系统。这时保守力又视为内力了，如果这样考虑，文献[1][2]和文献[3]也就统一了，其实文献[1][2]中的∑A外和文献[3]中的∑A外非是相等的。

三、实例阐述

例如，物体在水平面上移动如图1所示。可以把物体看成是研究对象，此时物体所受的重力可以视为外力，而此时∑A外保一定是零，所∑A外也就和∑A外非保相等了，这样文献[1][2]和文献[3]就相同了。

再如图2所示，起重机将货物向上拉起，货物因此而获得动能和重力势能，这重力势能实质是货物和地球共同具有的重力势能。应用功能原理时，研究对象就是货物和地球组成的系统，货物受到的重力即为内力（保守力），而不是外力。此时外力一定不包含保守力，即，∑A外也是和∑A外非保相等的。

四、结束语

基于以上分析，我们认为不仅存在内保守力和内非保守力，也存在外保守力和外非保守力。但对于分析一个物理问题时，最重要的是一定要明确研究的对象。对功能原理文献[1][2]和文献[3]虽然形式不同，但表达的物理含义是相同的，但我们认为，文献[3]表述的更准确。

参考文献：

[1]漆安慎，杜婵英.普通物理学教程力学[M].北京：高等教育出版社，2000.

[2]程守洙，江之水.普通物理学（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2001.

[3]漆安慎，杜婵英.普通物理学教程力学（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2005.

通讯作者：谭振江（1965-），男，教授，博士，硕士研究生导师。

机械原理重要概念范文第3篇

关键词：机械原理课程设计；机械系统运动方案设计；机构尺度综合；机构仿真

《机械原理》是高等工科院校机械专业必修的一门重要的专业技术基础课[1，2]，《机械原理课程设计》则是使学生较全面系统地掌握及深化机械原理课程的基本原理和方法，培养学生综合运用所学知识，提高分析和解决工程实际问题的能力的重要实践环节。

一、问题的提出

我校《机械原理课程设计》所选用的设计题目以往多为针对不同类型的连杆机构进行运动分析及动态静力分析。机构的类型机构及尺寸由教师指定，一般为平面六杆机构。班级各学生所需分析的机构类型或机构的尺寸不同。

随着科技的进步与发展，对高等教育的要求也在不断提高。培养具有创新精神和实践能力的人才，提高工科学生的综合能力已成为机械工程教育工作者的共识。在此大环境下，对《机械原理课程设计》进行改革，将以分析为主的《机械原理课程设计》改变为“机械系统运动方案设计[3，4]——型综合——尺度综合——运动动力分析”的设计型《机械原理课程设计》，势在必行。

二、设计型《机械原理课程设计》

课题组首次在大三詹天佑班及车辆专业部分学生中试点，进行了设计型《机械原理课程设计》的探索与实践。

课题组在充分调研查阅的基础上，选用文献[5]作为主要参考教材，并自编了与之配套的任务书等教学资料。

1.设计的目的及任务。设计型《机械原理课程设计》的目的在于：使学生巩固理论知识，并使其对于机械的组成结构、运动学以及动力学的分析与设计建立较完整的概念；掌握机械运动方案设计的内容、方法和步骤，培养机构选型与组合和确定运动方案的能力；培养学生表达、归纳、总结和独立思考与分析的能力。其任务为：针对某种简单机器（它的工艺动作过程比较简单）进行机械运动简图设计，包括机械系统运动方案的设计与评定，机构尺度综合等。

2.设计题目。本次《机械原理课程设计》选择了“圆盘型自动包本机进本系统”、“水稻插秧机”等六种机械系统作为设计与分析的对象。各个机械系统由多个能够完成具体工作的机构组成，其各组成机构必须动作协调，方能实现预期要求的功能。教师根据各机械系统所包含的具体工作机构的数目，将学生分为2～4人一组，每位学生在完成所要求的整体机械系统运动方案设计的前提下，还须独立完成该机械系统中的指定工作机构的型综合、尺度综合及其运动分析（动力分析部分为选作）。因此，任意一名学生的工作均需各自完成，不可能“拷贝”他人成果。

3.设计内容及要求。设计型《机械原理课程设计》要求学生根据教师下达的任务书完成：①全组讨论及提出两个以上系统设计方案；②经比较、选优，确定系统最终方案；③每个学生设计分析总体系统中的一个机构；④每个学生对自己设计的机构运用解析法完成机构运动分析；运用解析法选作机构受力分析；⑤每个学生运用软件选作机构的仿真与验证；⑥完成设计说明书。

三、《机械原理课程设计》指导方法的改革

1.《机械原理课程设计》前期工作。《机械原理课程设计》为期两周，为使学生能够有充分的时间消化理解《机械原理课程设计》的内容，做好先期准备工作，我们提前一周半进行《机械原理课程设计》授课。许多学生听课后即开始查阅资料，重温课程设计中所用到的相关先修课程的知识，讨论方案，主动找老师答疑等，教师也插空到班级辅导，收到良好的效果。

2.集思广益，确定机械系统运动方案。各组学生拟定出两个以上机械系统运动设计方案。所有参加设计型《机械原理课程设计》的六十多名学生一起进行讨论，集思广益，优选机械系统运动方案。具体做法为：每组选派一名学生主讲，其他学生补充，借助PPT介绍本组初定的几种设计方案，指出各方案的优缺点及筛选原因，其他学生提出问题及建议。通过讨论，学生对许多概念、基本理论有了新的认识和理解，巩固了课堂教学中学到的知识，并且各组学生取长补短，相互学习，开阔了思路，对本组原有的设计方案又有了许多新的设想。

3.理论联系实际，完成机构设计。由于所承担的任务不同，每个学生必须独立完成总体系统中一个机构的设计，难度较大。指导教师与实验室老师一道，带领学生参观各类机构模型，演示各类机构动画，讲解各类机构的优缺点及适用场合，一一解答学生的各种问题。指导学生运用solidworks软件对自己设计的机构进行仿真与验证。

4.综合运用知识，对机构进行运动分析和力分析。教师对运用解析法对机构进行运动分析和动态静力分析进行了较为详细的讲解，对运用solidworks软件和ADAMS软件进行机构的运动分析和力分析的方法及常见问题的解决进行了辅导，使得学生在求解机构的运动过程中即“知其然”又“知其所以然”。

5.在课程设计的各环节中强化学生综合素质的培养。教师在课程设计整个过程中注重对学生查阅文献、基础理论知识的掌握、各科知识的融会贯通、理论联系实际、独立思考、综合运用所学知识解决实际问题、动手能力、克服困难、创新意识、团队协作精神等多方面的能力进行培养，并在对每位学生单独进行答辩的过程中加以考核。强化了对学生综合素质的培养，效果较为理想。许多学生感慨，这次课设虽经历了许多困难，但收获了知识，获得了成功的喜悦。

四、结束语

开展“设计型《机械原理课程设计》”，收效明显：

1.使学生进一步巩固和加深了对理论知识的理解，并逐步掌握了工科学生应具备的理论联系实际的学习方法。

2.调动了学生学习的主动性和积极性，使学生动手实践能力、创新设计能力、团结协作精神和综合素质得到了提高。

3.促进了师资的培养，教师自身的业务水平得到提高，队伍得到了锻炼。

参考文献：

[1]孙桓，陈作模，葛文杰.机械原理[M].第七版.北京：高等教育出版社，2006.

[2]谢进，万朝燕，杜立杰.机械原理[M].第二版.北京：高等教育出版社，2010.

[3]孟宪源，姜琪.机构构型与应用[M].北京：机械工业出版社，2004.

[4]邹慧君.机械原理课程设计手册[M].北京：高等教育出版社，1998.

机械原理重要概念范文第4篇

1中职机械基础实践教学应有目的性

教师应结合机械基础课程内容，为学生创造到企业实习的机会。在机械加工现场参照实物讲解机械的工作原理和过程，有目的性地增强学生的感性认识。这些实习经验与学习机械基础后续课程应紧密相连，奠定机械专业的操作基础。企业实习内容应针对机械基础教学课程，应包括机械传动、常用机构及轴系零件和液压传动的基本知识、工作原理和应用特点；了解和掌握机械零件的工作特性、机械传动的原理和应用特点；学生还应跟企业的师傅学习维护和使用机械设备的知识和技能。通过在企业的机械加工和操作实习，机械教学就更加生动，促进学生对机械工作原理的理解。实践课是机械基础教学的重点内容，学生应按照教师的指导，按照实训步骤进行动手操作，遇到问题要积极思考，参照机械理论进行解决，这样更能加深对机械工作理论的理解。例如在讲解定轴轮系时，可以带学生去参观普通车床的主轴箱，感受它内部的齿轮传动特点，这样直观、鲜明的教学形式能够取得良好的教学效果。

2加强师生互动教学

中职学校的机械基础教师应在专业课上有着丰富的知识，可以通过灵活多样的教学方法，将机械基础课程内容生动地传授给学生。对于每节课程的设计，教师都应结合企业生产现状，将教学内容的重点和难点，通过生活和工作中的实际案例进行分析，这样可以化解学生对抽象概念和复杂公式的畏难情绪。教师应对学生存在的难点问题进行互动讨论，以降低课程难度。教师应尽量避免抽象的机械概念和公式，而采用直观的教具和生动的比喻加深理解，化难为易。教师还应通过课程作业与学生进行互动，对在作业中存在的问题，在课堂上进行整理详细的讲解。在课堂进行辅导，能够加深学生对所学知识的理解，从而成为机械基础教学的重要组成部分。教师应指导学生从那些角度分析问题，并且应强调对机械结构实物观察的重要性，鼓励学生多查找参考资料，这样就可以拓展解题思路和专业视野。

3培养学生的问题意识

在机械基础课程的教学中，教师提出与课程重点内容相关的问题，激发学生的思考，开展探究性教学。教师设置思考情境，通过学生的思考分析加深对知识的理解。例如，教师讲解棘轮机构时[1]，可以让学生思考生活中骑自行车，脚踩自行车的反转踏板时，自行车却不能倒车的原因。再如，让学生思考蜗杆传动中涡轮转向应如何确定。

4采用多媒体案例教学方法

当前，由于信息技术的迅速发展，多媒体技术已经广泛应用于学校的教学中。特别是机械类课程，通过多媒体的教学能够改善教学环境，提高以学生为主体的教学的实现，通过直观、形象的教学图片等，增强学生的理解力。中职机械基础课程中的机械机构教学内容，客观上应有动态的演示。例如教学平面连杆机构、凸轮机构时，最佳的教学就是应用多媒体教学课件，把曲柄摇杆机构的急回特性、死点位置，在凸轮机构中从动件的运动规律进行直观、生动的演示。教师应选取具体案例并接近生活进行讲授，如缝纫机、内燃机、摇头风扇、汽车雨刷、饮水机等案例，促进学生对平面连杆机构、凸轮机构应用到机器上的理解[3]。因此，教师应采用多媒体案例教学方法扩大学生的空间想象和抽象思维。

机械原理重要概念范文第5篇

[关键词]食品机械；可持续发展；绿色设计；食品安全

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.20.052

1 食品机械发展现状

食品机械的种类可以分为：粮油加工设备、果蔬保鲜与加工设备、畜禽产品加工设备、水产品加工设备、方便食品级加工设备、饮料加工设备和食品加工中废弃物综合利用设备等。按照食品加工的单元操作的不同，可以分为：食品输送机械、食品清理与分选机械、食品粉粹机械、食品混合机械、食品浓缩机械、食品干燥机械、食品杀菌机械、食品熟化机械、食品冷冻机械和食品包装机械等。

食品工业已经不可或缺，成为引领制造业的新方向。食品机械技术从生产自动化、原料高利用率化、机械设备节能化、食品安全化、高新技术实用化、机械设备通用化等多方面对食品机械制造业的发展提出了新的挑战。我国的食品机械不管从内部质量还是外观质量都落后于发达国家。原因是采用的设计理论、设计手段、设计方法、制造技术和检测手段落后。原材料、质量不稳定，直接影响了食品机械产品的整体质量。

2 食品安全对食品机械的要求

随着《食品法》的实施，食品安全问题作为一个系统工程，不仅涉及食物本身，而且涉及食品原料、食品工艺、食品生产加工、食品包装和食品销售等所有环节。

3 现代机械产品设计

机械设计可以是应用新原理、新思想、新方法开发创新的机械，也可以是在原有机械的基础上重新设计或作局部改造，从而改变原有机械性能。

机械产品的质量基本上取决于设计质量，而制造过程对机械产品质量所起的作用是实现设计所规定的质量。因此，机械设计阶段是决定产品好坏的重要环节。

在实现预期运动和动力功能的前提下，尽可能做到性能好、效率高、成本低，有一定的可靠性；而且还应考虑到操作方便、维护简单、造型美观以及便于运输。

机械设计在现代机械生产中占有重要地位，机械设计的成败往往成为产品在生产和销售中是否能够取得良好效果的决定条件。产品设计是制造业的灵魂，产品开发的成败主要决定于产品设计，因为产品结构、性能、质量、成本、交货时间、可制造性、可维护性及人、机、环境关系等。据统计，产品全生命周期成本的90%左右在产品设计阶段已经被决定，其中70%～80%在概念设计阶段被决定。概念设计的核心是创新设计。方案选择的自由度大，产品创新的空间相对就要大。

现代机械产品正在逐步向智能化、协同性、科技化发展，并且逐渐形成了较为完善的设计体系，网络技术、系统工程的理论、计算机软硬件应用和智能化应用的理论也更加广泛地被应用在现代机械设计方法之中，提高了机械产品的质量方法，也成为现代化机械设计方法中重要的技术基础。

食品机械设计的一般过程：①明确设计要求（确定机械的预期功能、有关技术指标和限制条件）；②调查研究，制动设计方案，绘制机械运动简图（确定机械的工作原理，拟定集中总体布置方案，进行粗略计算和分析比较）；③进行运动和动力分析，确定主要零部件的运动和动力参数；④进行传动零件的设计计算，确定其主要参数；⑤进行结构设计，绘制部件装配图和总装配图；⑥绘制零件工作图；⑦编制技术文件（编写设计计算说明书、标准件、外购件明细表，对较复杂的机械还应绘制详细的机械传动示意图等）。

4 食品机械设计新理念

4.1 绿色设计理念

绿色设计（Green Design，GD），就是设计和制造生命周期环境影响为最小的产品，在产品整个生命周期内，考虑产品的环境属性，即可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等，保证产品功能、使用寿命、指令等。在设计食品机械产品时，全面考虑食品机械设计、制造、使用甚至报废、处置等环节，在产品的全生命周期各个阶段，从源头上防止污染。

4.2 并行式绿色设计理念

以集成并行的绿色理念设计食品机械及其相关过程，初期充分考虑机械生命周期全过程的各项因素（如用户需求、质量、成本、进度、拆卸与回收的设计体系等），使食品机械实施最优化设计。

4.3 并行式绿色设计理念下设计的一般过程

绿色设计是一种基于生态学的设计，为设计人员的素质和设计方法、设计手段提出了更高要求。食品机械数据管理技术是并行式绿色设计技术的关键技术之一，是对食品机械生命周期全过程个各环节中所需要的、或生成的大量数据和信息的管理技术，可按照要求将数据或信息及时传递到制定的位置或相应的人员。

机械设计的过程不再是一种串行设计模式，而是一种在设计过程中逐级反馈的设计模式。将概念设计做大最全面、最优化。从概念上影响整个设计过程和设计环节。

4.4 新设计理念下食品机械设计的实施要点

设计理念的更新：可持续发展理念、食品安全理念、并行式绿色设计理念。

食品机械设备的材料设计：直接接触食品加工过程的设备材料要求（如抗菌、容易清洗），非直接接触食品的设备材料要求（如节能、环保、对操作人员无害等），直接接触食品成品或半成品的包装设备的材料要求（无害、抗菌、不能对食品造成附着添加等）。

食品机械产品结构的设计：产品整体结构要易于制造和装配，具有良好的可拆卸性，动力和液压系统要考虑到绿色设计。对于目前发展势头迅猛的中小型家用食品机械要在使用中易于或加入清洗系统的设计，能够一机多用，环保节水等。

食品机械生产线设备的设计：对于目前的大型标准化生产设备，要采用GMP（Good Manufacturing Practice，良好生产规范）的标准化生产为指导，同时还要用先进的科学预防性食品安全保证体系HACCP（Hazard Analysis Critical Point，危害分析与关键控制点）来规范生产线设备的设计研发。

在食品机械概念设计阶段，全盘考虑。基于食品安全和绿色生产，对食品机械设备进行全程的监控。如设置设备的使用监控和警报系统等。

参考文献：