对机械设计的理解

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对机械设计的理解范文第1篇

关键词：建筑；结构设计；抗震问题；安全性

中图分类号：TS958文献标识码： A

地震的发生具有不确定性，属于突发性自然灾害，它会给人类社会造成严重的破坏。现阶段，建筑正朝着多样化的方向发展。高层住宅建筑多为建筑，且多数高层小区住宅建筑距离近，很容易引发危害，所以，在建筑物中加入抗震设计理念，不仅可以满足建筑在刚度、强度、耗能能力和延性等方面的要求，还可以保证建筑的抗震性能。

一、做好设计工作的重要性

建筑结构设计的基本定义是设计师用梁板、柱、墙等建筑结构语言表达自己的设计理念。建筑结构设计包括地上结构设计和地下结构设计。建筑包括人们的居住空间和公共活动场所，按功能差异划分，可将其分为公共建筑和居住建筑两大类，其中包括住宅、大专院校教学楼、医疗用房、办公用房、科研用房、商店、招待所和旅馆等。建筑的结构直接影响着工程的质量，建筑的工程质量直接关系着人们的生命安全，因此，做好建筑结构的抗震设计工作，可以提高建筑物的抗震能力，减少不必要的财产损失和人身伤害。

二、结构设计工作中的抗震问题

结构设计中存在诸多的安全隐患，场地类别设计、抗震类别设计选用不准确，都可能会导致整个设计结构的不准确。部分设计者为了保证建筑底层有较大的空间，减少了对抗震墙的设计，上层砌体部分的抗震墙与底部的抗震墙无法对齐，会直接导致结构体系的不合理。单跨框架属于最简单的建筑结构，具体是指一排梁两根柱子的建筑形式，从单跨框架的设计角度看，也存在不合理的地方。单跨框架的应用可以实现楼道两边通风，并使其获得较好的采光效果，如果再添加悬挑外廊，就可以方便居民进行多种多样的户外活动，但是，这种简单的构建模式缺乏多道防线保护，存在的弊端较多，例如，如果其中1 根柱子被破坏，整座建筑便会坍塌，所以，将单跨框架变成双跨框架可以在一定程度上增强建筑的稳定性。此外，在现生活中，还存在柱子截面设计不合理的问题。部分建筑师认为，将建筑柱子截面设计得越小越好，但是，柱子截面设计得越小，建筑的钢筋需求量便越大，轴压就会过大，当发生地震时，横梁就会被损坏，支撑的柱子就会倒塌。从地震频发区看，多数建筑倒塌都是由于柱子截面过小引起的。此外，少数建筑用柱不仅截面小，而且进行箍筋的过程仅依赖4 根钢筋支撑，这种结构很难抵御强震攻击，极容易引发楼毁人亡的悲剧。

（一） 建筑结构设计图纸过于简单

在建筑项目施工中， 建筑结构设计图纸的作用至关重要， 要想使图纸能够更加完善和合理， 要在进行设计时对每个细节问题都进行重视， 在建筑结构设计方面要对建筑结构类型、 建筑结构抗震设计、 建筑结构抗震等级、 建筑结构防裂等问题进行重视。但是， 在现在的建筑结构设计中， 存在着很多的设计环节不规范的情况， 在设计方面采用的标准不规范， 设计图纸中对很多事物的标高等重要信息没有进行明确， 导致建筑项目在施工中出现了很大的随意和混乱问题， 对建筑项目的质量产生了很大的影响。

（二）建筑基础选型不够合理

建筑结构在基础选型方面对建筑的安全性、 实用性、 科学性以及合理性问题要进行重视。现在， 很多的高层建筑项目在基础选型方面出现了不合理以及不科学的现象， 地基的承载能力不足导致建筑项目出现变形的问题。 不合理的建筑基础选型会导致建筑项目地基出现不均匀的沉降问题， 对建筑的安全系数有很大影响， 建筑质量无法达到要求， 对建筑项目的使用寿命也将产生很大的影响。

（三）地下室外墙设计不够科学

在建筑结构设计中，地下室外墙设计占据非常重要的地位， 其也是建筑结构设计中非常容易出现问题的部分。 地下室外墙设计对地下室建设有很大的影响， 对整个建筑项目的承载能力也有很大的影响， 因此， 在设计方面比较严格。但是， 地下室外墙设计在整个建筑结构设计中并没有得到很多人员的重视， 在施工中也出现了很多的问题， 比较常见的问题就是地下水位的高低、 地下层数、 地上负载等因素， 这些因素对建筑项目的安全系数都有很大的影响， 对建筑项目的质量也有很大的影响。

（四）过分关注结构设计中的低含钢率

建筑行业在快速发展过程中对很多行业的发展都起到了促进作用， 其中， 建筑材料相关产业的发展就比较好。 很多的建筑商为了提高自己的经济效益， 往往利用降低成本的方式来进行实现。 因此，在建筑材料选择过程中为了能够对生产成本进行降低， 在材料质量方面没有进行重视， 选择了钢含量比较低的建筑材料， 在建筑结构设计方面进行了改变，对建筑项目的施工安全性产生了很大的影响， 对多方利益进行了损害。

三、在结构设计中融入抗震理念

地震会使地面变形，损害建筑物地基。增强建筑的抗震性能，可以减少自然灾害造成的损失。设计师在进行抗震设计时，应遵循相关的设计规范。

（一）合理选址、布局

因为应用方式不同、功能不同，建筑的布置结构存在多变性和复杂性，所以，场地选址在一定程度上受工程、水文等地质条件的影响。地质条件不同，建筑物在地震中受到的破坏程度就不同。建筑多建在城市中，平面结构布置复杂，可能会导致结构重心、刚度中心、几何中心不重合，在地震荷载作用下出现扭转效应，继而危害建筑的整体结构，加剧地震对建筑物的破坏。为了减少安全隐患，在设计阶段，应充分了解地质勘查资料。力学分析结果显示，某些建筑部位可能会因为应力集中而造成局部破坏。大量震害资料显示，容易发生震害的建筑形式较为复杂，包括建筑平面布置不对称，建筑过多外凸、内凹等。因此，在建筑设计时，应保证建筑平面简单、规则、对称，需要进行凸出设计时，应注意凸出尺寸，建筑物的质量越大，结构越容易被破坏。地震对建筑物造成的破坏与建筑物的质量成正比，高层建筑物的重心较高，在地震的作用下，其倾覆力矩也随之增加，为了减少其倾覆力，应选择质地轻的材料减轻楼体自重（可选用加气混凝土砌块）。总体概括起来，建筑的布局应遵循以下几点：①设计建筑布局时，要保证建筑布局的合理性，建筑平面和立面要规则、简洁且具有对称性；②保证刚度中心与质量中心重合；③避免应用大悬挑结构；④不将质量较大的跨间布置在结构边缘，如果设施质量较大，应将其放在刚度中心附近；⑤为了避免发生意外事故，在设计围护结构时，尽量要选择质地轻的材料。

（二）明确规定建筑结构抗震等级

钢筋混凝土建筑的抗震等级应符合相关建筑计算和构造的设计要求，抗震等级的设定应根据地震烈度、结构类型和建筑高度来确定。任何黏土砖和天然石砌体的建筑是不存在抗震抵御能力的，地震袭来后，这种堆积墙体极容易坍塌，就算不会坍塌，毁损程度也十分严重。为了防止发生严重的灾害，应合理使用圈梁和构造柱。

（三） 充分发挥纵横墙拉结作用

众所周知，圈梁可对墙体产生拉结作用，所以，有必要合理应用纵横墙，使其充分发挥拉结作用。在实际设计时，建筑师可将横墙设计成凹凸型，使其深入纵墙内部，此外，强有效

的拉结形式可以减轻地震灾害，降低人员伤亡率。同时，还应重视拉结钢筋的设置工作，至少选用2 根钢筋，并保证钢筋深入砖缝的长度＞400 mm。防震缝是结构整体柔韧性的关键，如果建筑物符合以下情况，可以设置防震缝：①结构的荷载或刚度在某些部位相差过大，且无抢救措施；②平面各项尺寸超过规定限值，且无加强设施；③建筑物错层较大。

（四）确保地下室外墙设计的科学性

在现代建筑， 特别是高层建筑项目施工的过程中， 建筑物的整体质量在很大程度上由地下室外墙所支撑。因此， 若在建筑结构设计的过程中， 对于地下室外墙的设计不够科学与合理， 则势必会导致整个建筑物的稳定性受到严重的影响。结合实际工作经验来看，在地下室外墙设计的过程当中， 结构设计工作人员首先需要对整个建筑物的质量加以衡量， 结合建筑项目所处区域的地质特征， 完成对地下室外墙基本尺寸的设计工作。常规意义上来说， 对于高层建筑项目而言，地下室外墙结构设计过程中的墙面厚度需要保持在250mm 以上。同时， 为了防止由水泥用量增大而导致地下室外墙墙面混凝土产生裂缝问题， 应当避免将混凝土强度设计过高， 但也应当在 C30 等级以上。

（五）对建筑材料加以统筹安排与利用

在工作人员展开建筑结构设计工作的过程当中， 对于各类建筑材料的选取同样是关键的工作内容之一。 对于建筑材料的选择需要充分考虑的指标包括： 建筑材料的受力特征； 建筑材料的工作环境。同时，所选择的建筑材料应当在保障材料使用性能的基础之上， 最大限度地降低建筑材料的损失与浪费问题。 此过程当中需要特别注意的是： 建筑结构设计人员需要结合项目设计的实际情况， 设计多种建筑材料的选取方案， 通过综合对比的方式， 选择经济优势、 以及性能优势最为突出的建筑材料设计方案。

（六）其他合理化建议

在一般情况下，发生强烈地震后，还会产生多次余震，如果只设置一道防线，那么，此道防线除了受到强烈地震的影响外，还会遭到余震的冲击，继而增加建筑倒塌的可能性，因此，有必要设置多道抗震防线。钢筋混凝土结构具有非弹性变形特性，此特性可以有效抵抗强震突袭，建筑师在进行建筑的抗震设计工作时，应给抗震结构设定一定的屈服水准，抵抗小震的威胁，同时，还要给抗震结构设定一定的延性水准，抵御强震攻击。选用钢筋混凝土结构可以取得较好的经济效益，它既能使建筑物具备较强的抗震能力，又能保证民众的生命安全。级数较低的地震，可以选用承载力低的高延性设计结构，或是具有中等承载力的中等延性建筑结构；级数较高的地震，可以选择承载力低的高延性结构，也就是说，地震级数越大，就必须有高延性结构与之对应。

结束语

城市在不断发展、建设，建筑也逐年增多，其建筑形式逐渐向多元化的方向发展。地震攻击会破坏我们的家园，影响家人的生命安全，所以，保证建筑的抗震能力具有十分重要的现实意义。设计师在进行建筑设计时，既要保证建筑结构的复杂性、多变性，又要保证建筑结构具有抗震特性。

参考文献

[1]王鹏飞. 民用建筑结构设计中的抗震问题研究[J]. 科技与创新,2014,（17）.

对机械设计的理解范文第2篇

Abstract: The framework of the wall structure is also known as frame structure, it is suitable for vertical layout of the complex or flat, greater horizontal load for high-rise buildings. Framework of shear walls has a good cost performance, so it has a wide range of applications domestically. This paper discusses high-level framework for seismic design of shear wall structure and some views are given.

关键词:高层;框架剪力墙结构;抗震设计

Key words: high-rise;frame shear wall structure;seismic design

中图分类号:TU22 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)30-0071-01

1改善框剪结构的抗震性能

1.1 设置多道防线一个抗震结构体系应该由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接起来协同工作。在发生地震时,建筑物自身内部、外部赘余杆件吸收和消耗大量的地震能量,减轻地震灾害。

对于框剪结构是延性框架和抗震墙两个系统组成,具有两道防线,一道是墙体,一道是框架。

1.2 加强框架的抗震性能①加强框架的角柱。角柱是连接纵横框架的枢纽,要增加框架的空间整体性,就要加强角柱的抗剪性能。②沿周圈框架平面按K形支撑和X形支撑布置一定数量的钢筋混凝土抗剪墙板或配筋砌块抗剪墙板,能有效克服框架的剪力滞后现象,显著提高框架的整体性和抗侧刚度,减少结构的整体侧移,特别有利于减少层间侧移。但这种结构的延性较差,因此,可以在墙板上开十字形结构竖缝,使之出现薄弱部位,形成延性耗能墙板。③设置偏交斜撑等赘余杆件,用弯曲耗能代替周边耗能。

1.3 加强整体结构的抗震性能①实行机构控制,实现总体屈服机制。在结构的特定位置设置一定数量的人工塑性铰,对塑性铰发生的区域,顺序及塑性程度进行控制,使得结构在强震下能形成最佳耗能机构。在水平作用下,使水平构件先于竖向构件屈服,最后竖向构件底部屈服。②使结构的刚度和承载力相匹配。③使结构的刚度和延性相匹配。

1.4 考虑填充墙变化的抗震包络设计建筑结构设计经验表明,框剪结构的填充墙数量在一定程度上是一个不确定的量,带填充墙框剪结构在不同层的数量变化而产生一定的变化。所以地震作用产生的层剪力本应首先在框架与填充墙之间分配,但考虑到允许填充墙的位置在一定范围内变化,可以偏于安全地由框架及剪力墙承担承担全部地震剪力,按此方法计算设计的框剪结构可在总体上包络住由于填充墙数量和位置的变化二产生的地震内力的变化。

1.5 裙房偏置的高层结构地震扭转控制主群偏置且相连的高层建筑结构计算符合刚性楼盖假定时可参照下列建议进行扭转计算和抗扭控制。①宜采取小震计算控制和大中震抗震措施并重的原则,尤其不可忽视大中震时的抗扭构造措施。②当扭转位移比≥1.35时,双向地震作用明显,应进行双向地震作用计算。③宜在结构平面上大致划分出受扭敏感区和质心区,进行经济有效的抗扭计算控制。④受扭敏感区内的竖向构件在大中震下的扭矩不可忽视,且处于有扭矩作用的复杂受力状态。其抗扭构造除满足规范要求外,宜按强扭弱弯采取适当增加抗扭构造的措施。

1.6 剪力墙底部加强部位最小厚度的适当取值①剪力墙墙厚按层高确定,还受到轴压比限制。②对一字形墙体稳定性较差的特点,在没有加厚墙体可能性的前提下,可采用一定的构造措施,以满足稳定性的要求。

1.7 地震作用方向的合理运用①引入水平力与整体坐标夹角的目的,是为了满足结构设计的需要,验算在不同方向下结构的受力和变形情况,使结构趋于安全。②沿着水平力的不同方向,建筑结构会表现出不同的刚度性质,这就意味着相同的地震力沿着不同的方向作用于结构,结构反应的剧烈程度也会不同,所以存在一个最不利地震作用方向(即结构平面的主轴),使得结构沿该方向的地震反应最为剧烈。③对于包含斜交抗侧力构件的结构,不管地震作用沿哪个方向,都无法同时保证所有的构件处于最大的内力状态,所以抗震规范中规定,包含有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于15度时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。④对于包含斜交构件的结构,每个构件的最大风荷载作用也是有所不同的,要保证所有构件计算的风荷载都按最大风荷载作用方向,只能通过修改水平力与整体坐标的夹角,在不同角度下计算,尽量顾及到每个构件能取到最大迎风面积,整个结构的设计可以基于多次计算的结果,每个构件取最大值。

2抗震技术措施

2.1 在结构布置上上部住宅采用大开间剪力墙,这样能有效的减小上下结构刚度比,下部大底盘大空间的的1~5层框支柱及所有抗震墙混凝土强度等级采用了C50(5层以上塔楼混凝土强度等级改为C40~C30),即加强了底盘的层间刚度,增加了框架结构刚度,使主体结构的刚度接近最优刚度,以达到剪力墙数量优化。

2.2 由于主体结构与底盘建筑质量不在一条垂直线上,使得整体结构的扭转效应增大在设计中采用加强角部及边缘的抗震墙和角柱,同时加强各层楼板的整体性。通过控制每面墙的高宽比,进而提高剪力墙的抗震性能。

2.3 剪力墙洞口上部的连梁,设计上应保证连梁弯曲破坏先于剪切破坏,即强剪弱弯在连梁内充分配箍可配置交叉斜筋,保证梁内塑性铰的出现。在发生地震时,塑性铰能吸收和耗散大量的地震能量,减轻地震灾害,保证多道防线的实现。

3结束语

框剪结构具有诸多优点,在国内应用很普遍,所以很有必要对框剪结构抗震性能的设计进行分析。由以上分析可以归纳出以下结论:①在框剪结构中,保护和改善剪力墙的抗震性能是关键。②增加多道抗震防线和延性耗能机构是提高结构抗震性能的有效途径。③优化框剪结构构件更有利于抗震。④改良计算方法有助于更加准确的计算结构实际受力情况,从而大大提高框剪结构的空间整体性能和抗震可靠度。

参考文献:

[1]李满江.现浇钢筋混凝土楼板结构裂缝分析与处理措施探讨[J].中外建筑,2010(1).

对机械设计的理解范文第3篇

关键词： 机械设计 教学改革 实践教学

机械设计是指设计开发新的机器设备或改进现有的机器设备，机械设计是一项极富创造性的工作，学好本课程，掌握机械设计的基本知识、基本理论和基本方法[1]。机械设计是影响机械产品性能、质量、成本和企业经济效益的一项重要工作，机械产品能不能满足用户要求，很大程度上取决于设计工作，随着科学技术的进步和生产的发展，市场竞争日益激烈，企业为了获得自身的生存和发展，必须不断推出具有市场竞争能力的新产品。因此，机械产品更新换代的周期将日益缩短，对机械产品在质量和品种上的要求，将不断提高，这就对机械设计人员提出了更高要求[2]。

1.多种教学方法结合使用

改革传统理论课教学方法，除板书结合多媒体授课外，采用项目式教学法、案例教学法、讨论答疑授课等多种教学手段，从而丰富课堂教学形式，强调学生互动参与，强化教学效果。

1.1教学难点运用项目式教学法。

教学难点如机器与机构的相互关系，教师通过课件讲解的方式很难口述清楚，学生理解起来较为费力。因为本院所开专业均为汽车类专业，则可采用实验室现场教学的方式，以内燃机为例，教师可对照实物讲解内燃机所涉及机构、工作原理及设计方法；结合多媒体授课，通过实物、声音、图形、文字、三维动画等多种刺激有机融合，使学生形成清晰的感官认识：曲柄滑块机构将活塞的往复移动转化为曲轴的连续转动，齿轮机构和带传动机构实现转动的传递，凸轮机构将凸轮的转动变换为摇杆的往复摆动；通过上述五个机构的协调工作便能将燃气的热能转换为曲柄转动的机械能。增进学生对各构件的相互运动情况、结构设计原理的理解。

1.2部分重点章节采用案例分析法组织教学。

齿轮传动通过轮齿的啮合传递两轴之间的运动和动力，是机械传动中最重要、应用最广泛的一种传动[3]。在学习齿轮传动这一章时，可结合汽车变速器实例，学会从分析齿轮的失效形式和产生原因入手，确定齿轮强度的计算准则，以及相府的承载能力计算方法，选择合理的几何参数，最终完成齿轮零件的结构设计。在整个设计过程中，能进行齿轮材料的选取，齿轮参数的确定，齿轮结构的设计，齿轮精度的设计，并对其进行强度校核，最后学习如何根据设计结果绘制二维、三维图，有助于加深学生对整个设计过程的认识和理解。

2.强化实践教学环节

2.1充分利用课程设计，引入三维设计方法补充课堂教学。

实施学分制后的新版教学计划中，机械设计课程仅56个学时的理论课堂教学，课时有限，教学内容难度大，因此很难使学生在短期内真正掌握机械设计方法和完整的设计流程。为补充课堂教学，并联系实际提高学生的设计能力，设置了为期两周的机械设计课程设计环节。通过“带式运输机传动系统中的二级圆柱齿轮减速器”等题目，变换多组初始参数，可保证学生每人一题，独立进行设计计算。在完成参数选择、计算校核的基础上，要求学生根据设计草图用计算机绘制出装配图和主要零件的零件图，同时要求学生应用CAD（如Pro-E、UG）三维设计软件，进行三维实体建模，强化学生的三维设计能力，开拓学生就业渠道，课程设计需提交设计说明书，二维、三维图纸，并进行课程设计答辩，综合评定最终成绩。通过机械设计课程设计的指导，进一步加深学生对机械机构设计、零部件设计方法等理论知识的理解，更好地与企业生产实际结合，学生的设计水平有了显著提高，为学生增强就业竞争力服务。

2.2利用师生创新项目等实践环节，强化学生动手能力。

教师根据自己主持参与的《机械设计课程设计》课程建设的探索与实践研究、《基于卓越汽车工程师培养的机械设计课程教学改革探索》等课题，对课程进行建设和改革，研究出了适合我校学生及相关专业课程设计培养模式和方法，并将有利于提高学生的工程实践能力，提高教学质量，形成地方高校教育特色。指导学生参与科研，定期为学生举办学术活动，学院单独设有学生科技创新项目，给予经费支持，为学生创新活动提供更大平台，着力对学生综合设计能力、团队协作能力及创新能力的培养。科研项目逐步提高学生机械设计的能力，培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用《机械设计》和其他有关先修课程的理论及结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，并巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识。机械设计课程设计将为后续课程的学习、毕业设计，乃至今后的工作提供重要平台。

3.结语

通过改革传统理论教学方法，采用多种教学方法结合使用，丰富项目式教学法、案例教学法、讨论答疑授课等授课形式，增强了机械设计课堂教学效果，同时强化了实践教学环节，充分利用机械设计课程设计，引入三维设计方法补充课堂教学，充分利用实验室开放日、学生科技创新协会活动、师生创新项目、毕业设计、生产实习等实践环节，调动学生互动参与，对比传统教学模式，学生的学习积极性得到较大提高，这种新教学模式有利于学生综合素质的提高，从而强化学生的动手能力和创新意识。以上教学改革和实践探索，注重激发学生自主学习、科研创新的兴趣，强调学生实践技能的培养，拓宽了学生的就业渠道，取得了较好的教学效果。新教学模式对授课教师提出更高要求，促进了教师教学能力的提高。

参考文献：

[1]徐锦康.机械设计[M].高等教育出版社，2004.

[2]钟毅芳.机械设计[M].华中科技大学出版社，2002.

对机械设计的理解范文第4篇

【关键词】机械设计基础;教学内容;教学手段;课程改革

1.机械设计基础课程的作用

机械设计基础包含机械原理和机械设计两门课程，是一门介于基础课和专业课之间的重要的设计性技术基础课，是高职高专数控、模具、汽车和机电类专业的一门主要的专业基础课，起着从基础课过渡到专业课的桥梁作用。本课程的教学目标不仅在于传授常用机构和通用零件的基本知识、基本理论和基本设计方法，更重要的是培养学生的实际机械设计能力、创新能力、工程意识训练。

2.机械设计基础课程存在问题

随着科学技术的不断发展，原有的机械设计基础课程的课程体系、教学内容和方法，表现的愈来愈不适应，主要反映在教学模式、教学内容陈旧、实验、实习基地建设和设备投入不足，现代教育技术和手段在教学中的应用不够广泛，与生产实际结合不够紧密，实践教学学时少，缺乏实践性、整体性和创新性，不利于学生实践能力的培养。这些问题影响了实用型和技能型人才的培养，制约了机械设计基础课程教学水平的提高。

3.机械设计基础课程教学改革

3.1确立课程的培养目标

（1）教师根据生产实际情况进行机构设计和选用机械零件，提高学生的学习兴趣。

（2）提高学生的实际动手能力和对生产实际问题的综合分析能力。

（3）培养学生具备设计机械传动和运用手册设计简单机械的能力。

（4）掌握用计算机辅助设计方法来设计机构和选用机械零件。

3.2教学内容的改革

高职教育教学内容及课程体系强调理论知识的应用，要求按照一线生产实际需要授课，其课程体系突出能力与素质的培养，因此，教学内容调整的思路是强调基本知识、基本原理，注重实际应用，引入反映机械设计理论和方法的新概念、新理论、新方法，介绍各种新型机构和新的机械设计方法，力求在压缩课内学时的前提下拓宽知识面，增加信息量，提高教学效果。

（1）增加计算机辅助设计的应用，尽管图解法曾在工程实际中起过举足轻重的作用，但是，随着对机构分析及设计精度和效率要求的提高，以及计算手段和方法的飞速发展，在机构分析和设计中采用解析法已显示出它的必要性和可能性，解析法便于与现代先进的设计手段结合起来，从而获得最佳的设计方案，能更准确、更全面地反映工程实际、解决许多图解法难以解决的问题。虽然如此，但图解法也有着它自身的优越性，图解法形象直观，更加有利于学生的理解，对某些简单问题比解析法更加方便有效。因此，在以解析法为主的原则下，兼顾图解法。

（2）强化机械零件及运动副的结构设计。如果机械类应用性人才，是指能操作现代化机器，能对及其进行调整、维护、管理，并不具有改进设计的能力的话，那么他们应该对机械零件的结构和运动副并具有一定的设计能力。所以，教学中心有所偏移势在必行。

（3）当今社会发展日新月异，新知识、新信息层出不穷。一个人的知识要想跟上社会的发展，需要有较强的获取信息的能力。同样，在机械设计过程中，很多数据知识点都是要靠查阅相关的机械手册或机械零件手册等一系列的资料才能获得；一个人设计者最起码要具有一定的获取信息、获取资料的能力。因此，在教学过程中，增加培养学生查阅相关手册设计的能力就显得格外重要。

（4）机械设计基础课程是一门实践性很强的专业技术基础课，所以在教学过程中应加大实践教学的学时数。我系在原有的机械设计基础课程实验室上加以改造，供学生分析各种机构的结构及特性，让学生能更加直观的了解各种结构的结构特性以及运动情况，并对机构传动装置进行拆装与调整，增强学生的实践动手能力。教师在指导过程中还可进行一些创新，设计并提出一些新的实验内容，如可选用一些磨损过的齿轮和使用过的减速器，让学生独立动手操作，通过分析，提出一些具体的修理、调整、改进的意见和解决问题的方案。这样，既巩固和加深了理论知识，又使理论知识与实践能力培养有机结合起来，同时使学生觉得学有所用。

3.3教学手段的改革

传统的教学系统是由老师、学生和教材这三个要素构成的，以教师为中心的传统教学模式，它的特点就是由教师通过讲授、板书，把教学内容传递给学生。传统教学模式便于控制教学节奏，协调课堂气氛，也便于师生之间的直接交流，并能充分展现教师的教学风格。随着机械原理教学改革地深入，教学手段也必须进行改革，否则难以完成相应的教学内容，也达不到相应的教学效果。机械原理部分有一些机构的原理比较抽象，无法用语言形象地表达清晰，学生认知困难，很难在学生中形成深刻的印象。适当运用直观教学的手段，改革程式化的教学方法，采用实物激励法、模型演示法、实践教学法可以增强学生的感性认识，提高学生的工程知识和业务技能，提高教学效率，改善教学效果。在教学中，四杆机构的演化、死点位置的应用和危害及机构通过死点的方法，机构综合、机构的创新设计及新型的机构（如机械手、机器人等）、各种间歇运动机构的原理、应用及齿轮的各种加工方法等，是教学环节中不易掌握的难点，由于学生没有太多的实际生产经历，很难通过想象加以理解。在教学中，可以通过录像、动画的演示，把难点体现得很直观，让学生很容易理解和掌握。

3.4考核制度的改革

初步打算对传统的考核制度加以改革，新的考核制度应注重学生的综合素质，采取理论知识与实际动手能力并重的考核方法，实现考核形式多样化，引导和激励学生提高创新意识。

4.结束语

总之，机械设计基础课堂教学的改革是一个系统工程，涉及到课程教学的各个环节，全面推进教学改革措施，才能取得良好的效果。必须删掉陈旧或重复的教学内容，增加新发展的内容，拓宽学生的知识面；在教学方法上，充分利用计算机的辅助教学作用，使计算机贯穿于整个教学环节，使教学方法上一个台阶，为学生学习专业课和走向工作岗位打下坚实的机械设计基础。

【参考文献】

［1］柴鹏飞.机械设计基础.机械工业出版社，2007.

对机械设计的理解范文第5篇

关键词 机械设计基础；教学改革；独立学院

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2013）30-0085-02

机械设计基础是一门理论与实践紧密结合的课程，是学生由理论基础学习转向专业课程学习的重要桥梁和纽带。机械设计基础课程的主要内容是研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法[1]。课程的主要任务是培养学生具有设计通用零件和机械传动装置的能力，掌握重要机械参数的测定并具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关设计资料进行初步的工程设计能力，培养学生分析问题和解决问题的能力、动手实践能力及创新设计能力[1-2]。机械设计基础课程涉及的基础理论内容较广且相对独立，实践性较强，学生缺乏工程意识和实践能力，因此学习起来较困难，容易失去学习兴趣，导致学习效果不理想。这就要求教师在课堂上采用多种教学手段与方法，使学生在课堂学习中能更多地接触实践，更有兴趣地学习这门课，更好地培养工程素质[3]。

1 机械设计基础教学改革思路与目标

高等教育肩负着科教兴国和人才培养的双重使命，必然要适应社会经济发展对人才的要求。传统的以传授知识为中心的教学理念很难实现这一目标，因此必须要建立一种新的教学理念来指导机械设计基础课程教学，以培养学生的工程实践能力和创新思维为最终目的，使学生能了解本学科的发展趋势，具备从事工程技术方面工作所必需的基本理论知识和基本技能，能够运用所学的知识自主地发现问题、分析问题和解决问题。为此必须灵活采用多种教学方法和教学手段，激发学生的学习兴趣，使学生愉快而自主地进行学习。同时要加强实践教学环节，培养学生的创新思维和工程设计能力，使机械设计基础教学融知识传授、能力培养、素质教育和服务社会于一体，为学生就业奠定良好的基础。

2 教学内容的改革

机械设计基础课程内容繁杂，基本概念、公式、图表等繁多，而且公式的推导过于冗长，缺乏系统性，导致学生学习兴趣不高，信心不足。因此，结合成都理工大学高素质应用型人才的培养目标，以工程应用为主线，以“必须够用”为原则，对教学内容进行精选和优化整合，删除落后的内容及复杂公式的推导过程等，加强基础知识和基本设计方法的讲解，重点强调公式的理解与应用，总结前后内容的系统性和规律性，注重零件参数确定的方法与零件结构的合理设计，尽可能选用典型性和启发性的工程实例，加强对学生解决工程应用问题能力的培养。同时适时地更新教学内容，保持教学内容的先进性和科学性，拓展学生的知识面，加强工程观念和综合分析应用能力的培养，使学生既具有扎实的理论基础，又能很好地将所学知识应用于实际设计中。

3 改进教学方法，采用先进教学手段

以教师课堂讲授为主的传统教学方法，往往偏重于教师单方面知识的传授，忽视了学生的自主学习，教学效果不佳。因此必须采用灵活多变的教学方法和教学手段，加强与学生之间的互动与交流，激发学生主动学习的积极性。

3.1 互动式教学方法

传统的灌输式教学方法忽视了学生的主体地位，只重视教师的“教”，忽视了学生的“学”，不利于学生自主学习和主观能动性的培养。互动式教学方法可使师生间单方向知识传授转变为双向互动。教师在遵循学生认知规律的前提下，充分发挥主导作用，创设学习环境，精心设计启发性问题，激发学生的思维，引导学生积极思考，唤起学生发现问题、探索问题的兴趣。

例如，教师在讲授带传动能够将回转运动变成直线运动时，可以设置问题：还有什么传动方式也可实现相同的运动转换？这样就可将前面所学到的齿轮齿条传动、螺旋传动、链传动等与带传动联系到一起，不但能有效调动学生的学习积极性，还将前后知识联系到一起，便于理解和掌握。通过互动式教学方法，教师的职责不再只是简单的传授知识，更重要的是要引导学生去积极思考，突出学生的主体地位，激发学生积极思考，引导学生进入有意识学习的心理状态，变被动学习为主动学习，真正地实现教与学的互动。

3.2 加强多媒体教学与板书相结合

采用多媒体教学方法能够有效增加课堂教学信息量，并有效解决教学内容多、课时少的问题。通过形象生动的动画、视频等多媒体手段，可将复杂的运动逼真地展现给学生，帮助学生理解和接受其运动规律。例如，通过动画演示杆长的变化、机架的改变等来讲授平面四杆机构类型的变化情况；将四杆机构的一些应用实例如摄影平台、飞机起落架、缝纫机踏板、雷达调整机构等做成动画，能使枯燥的内容变得形象生动，学生更容易理解和接受。

多媒体课件应按照教学内容进行设计，要突出重点和难点，能将抽象的、难以理解的内容变得简单直观，演示效果好，但不能过于花里胡哨，否则会适得其反。为了充分发挥多媒体教学的优势，学院对多媒体教学制定了相关要求：教师进行多媒体教学时不能坐着，应面对投影屏幕或学生，要加强与学生的互动与讨论，不能脱离板书教学，而且要加强精炼板书教学，对重要的知识点、公式的推导等要以板书为主。通过形象生动的多媒体教学和板书教学相结合，培养了学生的学习兴趣和主观能动性，收到良好的教学效果。

3.3 采用现场教学方法

教师可针对教学内容的不同，合理组织现场教学，做到理论联系实际。例如，进行齿轮加工实验时，可安排学生直接到工厂进行现场参观学习，教师根据齿轮加工的实际情况，可提出一些问题让学生思考讨论，并解答学生的疑问，这样既能加深理解和巩固，又有利于提高学生的学习兴趣和学习积极性。

4 加强学生工程意识和创新能力的培养

创新是科技发展和社会进步的源泉，创新能力的培养是我国21世纪人才培养的核心内容[4]。在教学过程中，特别是实践教学环节，要注重加强学生动手实践能力和创新能力的培养。

4.1 实验教学方面

在学院的支持下，机械设计基础实验教学条件得到了很好的改善，打破了传统的以单一性、验证性实验为主的模式，增加了综合性和创新设计性实验。认知性和验证性实验主要是帮助学生加强理论知识的理解，巩固所学的知识；综合性实验使学生了解典型机械零件的实验方法，掌握机械参数的测定原理，提高学生的机械设计能力，加强学生动手能力及分析解决问题能力的培养；创新设计实验着重培养学生的创新能力，如通过平面机构任意组合实验台和轴系结构设计实验台等创新设计实验设备，学生可自主设计实验项目，自己动手完成实验内容，并对实验结果进行分析和总结，培养了学生的创新思维，并使学生在此过程中掌握了创新设计的基本方法，提高了机械设计能力。

此外，为了更充分发挥学生的主动性，目前正计划将部分实验室进行定时开放，学生可根据自己的兴趣爱好和知识结构，自主进行实验项目设计与改进，自主选择设备并调试，独立完成实验操作，写出实验报告。开放实验室对进一步提高学生的积极性，培养学生的工程意识和创新设计能力具有重要意义。

4.2 课程设计教学方面

机械设计基础课程设计是学生综合运用基础理论知识和查阅相关资料进行工程分析和机械设计的重要实践环节，能帮助学生进一步巩固所学的理论知识，同时还有利于培养学生理论联系实际的能力。

课程设计以减速器设计作为设计题目，由于学生缺乏工程实践经验，为了增强学生做好课程设计的积极性和主动性，课程设计开始前，先组织学生进行减速器的拆装，使学生对减速器的结构和工作原理有初步的感性认识，然后再下达课程设计任务书。设计任务书打破传统的给定参数和设计方案的做法，只给定功能要求，由学生根据功能要求进行分析，自行拟定设计方案，然后分组讨论、分析、比较优化，最终确定本次课程设计的设计方案，再进行零件的设计计算、校核以及图纸设计。鼓励有能力的学生运用现代设计方法和手段对所作课程设计做进一步的设计与分析。如指导学生运用二维CAD软件绘制减速器装配图和零件图，运用Pro/E、Solidworks等完成三维设计，并进行计算机模拟仿真，对自己的设计结果进行验证。

在课程设计过程中，要逐渐培养学生树立正确的设计思想，鼓励学生勇于提出自己的设计方案，敢于否定不合理的方案和结构设计，培养学生的工程意识和创新能力。

5 构建合理的成绩评定体系

成绩评定方式对学生的学习态度和学习兴趣有重要的影响，因此必须改变传统的以期末考试决定成绩的不合理做法，要重视学生的平时成绩，将成绩评定贯穿于课程教学的始终。具体方法是：总评成绩=平时成绩（20%）+作业成绩（10%）+实验成绩（10%）+期末考试成绩（60%）。其中，平时成绩指学生的出勤及回答问题等方面。新的成绩评定方法更有利于对学生整个学习过程和应用能力进行检查与评定，能够有效避免学生平时不努力考前突击的弊端，能较全面地反映学生对课程内容的理解和掌握情况。

6 结束语

机械设计基础作为一门重要的必修课程，必须以全新的教育理念，全面推动教学内容、教学方法与教学手段等的改革，并在改革中不断总结经验，使之有利于培养学生的综合能力，促进学生的全面发展，满足对21世纪人才培养的需要，更好地为国家建设和社会经济发展服务。

参考文献

[1]杨可桢，程光蕴，李仲生.机械设计基础[M].5版.北京：高等教育出版社，2006.

[2]濮良贵，纪名刚.机械设计[M].8版.北京：高等教育出版社，2007.