时间：2023-09-20 16:56:15
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机械原理设计方案，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：真实项目 手扳封罐机 机械设计基础课程设计
为了能有效地培养学生的机械设计能力，各高校在机械设计基础课程结束后均设置了课程设计教学环节，它是提高学生综合运用所学机械原理、机械设计、机械制图、工程材料、公差与互换性等基本知识解决实际设计问题的一个综合实践环节，对加深学生对知识体系的理解、认知机械设计的路径、方法与过程，尤其是提高学生对机械设计课程的学习兴趣等等，都是理论教学无法做到的。机械设计基础课程设计，各高校几十年来延续的做法是对单级直齿圆柱齿轮减速器机械传动装置进行课程设计，这是因为减速器作为机器中的一个独立部件，它所包含的零件覆盖了机械设计课程绝大部分教学内容，对课程知识起到了复习、巩固、工程应用的多重作用。但就目前而言，减速器设计项目已经成为非常成熟的课程设计，有关减速器设计的网络资源、图书、教材、工程图、教参、音视频资料数量众多，来源广泛。为改变以往单一的以减速器为课题的设计任务带来的诸多弊端（如题目陈旧老套、思路单一、设计内容变化不大、缺乏拓展和创新的空间等），机械设计基础课题小组对课程设计的内容和形式尝试了教学改革、课程改革，本项目就是在此背景下产生的。
1 教学改革内容
1.1 课程设计任务的改变 一般而言，课程设计课题应具有普遍性和实践性，所谓普遍性是指能够充分反映课程的理论教学内容，即通过课题的完成能够将课程大部分知识加以应用；实践性是指课题的选择要符合生产实际及要尽可能与专业相结合，也就是设计课题必须来源于本专业的企业真实生产产品。本次教改变化最大的就是课程设计任务的变化，课题组定的设计任务已不再延续减速器设计，而是结合温州地域及经济发展特色首先选择行业方向，经课题小组第一次市场调研，入选的行业锁定为包装、印刷、食品、橱卫行业，本次教改就定为包装业。接着课题小组进行第二次市场调研，选择机器设备，经过多方对比、咨询、技术文献检索、企业实地考察，考虑到机器设计方案对学生起到的思路引导作用和创新要求，考虑到课程设计的难度、工作量及学生的水平，考虑到机器设备结构对课程知识面的覆盖程度，课题组最终选定了手扳封罐机项目。这款设备符合温州民营小微企业的生产特征，它来源于温州日强机械设备有限公司，项目真实、新颖，贴近生活本源，它是易拉罐的卷边封口包装机械，学生对易拉罐非常熟悉，对封罐机实现的封罐功能动作有着莫大的兴趣，正好用来印证兴趣是最好的老师。温州是座轻工业城市，有着包装、印刷之都的城市名片，手扳封罐机项目无论是从封罐工作原理，还是从封罐机传动装置而言，都非常适合做机械设计训练之用，机器设计难度适中，工作量适中。
本次教改另一个显著的特征是做机器整机设计。在课程设计内容上，课题组提出以整机设计为要求的设计任务，为了在真正意义上实现学校教授内容与企业生产产品的“零距离”，课题组决定设计课题必须来源于教师科研或企业现行的真实产品，注重工程设计环节（工作原理与方案设计——运动设计——承载能力设计——结构设计）的训练以及创新能力的培养。手扳封罐机就是一整的机器设备，不象减速器只是一个传动部件，完整的机器设计可以让学生更深刻地认识机械，可以对学生的机械工程观念起到进化作用；完整的机器设计可以在任务分配上更好地细拆（拆分成部件），达到让每位同学的工作任务不一样（工作量相当），但全班组合起来就是一套完整的机器技术文件。
1.2 机器方案设计的多元及创新 本次教改的机器设计方案不是唯一的，学生通过头脑风暴法、分组讨论法提出了2种手扳封罐机设计方案，绘制出机器传动系统图，从中择优。这种做法把学生从减速器单一的设计思路中解放出来，让学生的思维多元化，起到实质性的创新锻炼。
1.3 课程设计形式的改变 在课程设计教学形式上，学生以团队为单位完成一个具体的设计任务，每组4～6人，学生以各种方式查找课程设计参考资料，组内讨论确定设计方案，参加由指导教师主持的课程设计讨论会。团队内部各成员分工合作，各自完成一部分设计任务内容，组内合并、整理修改后，就完成了团队设计任务。以前的课程设计，全班每位学生的工作量及工作任务完全一样，本次教改改变了这种传统做法，采用了错开机制，使得每位学生的工作任务都不一样。
方法1：装配图按照团队内学生自己确定的设计方案绘制，零件设计每位同学是不一样的，每人画4-5张不同的零件图，团队就可完成（4-5）x6=24-30张零件图，整合后重要的机器零件都绘制了零件图，培养了学生的团队协作精神。方法2：把机器拆分成几个部件，每个团队承担一个部件的设计任务，每位同学承担的零件设计任务也是不一样的，团队内整合就是一个部件，全班整合就是一整的机器设计文件。
1.4 学生工作能力的培养 本次教改在学生工作任务的分配上采用了错开机制，使得每位学生承担的工作任务都不一样，但整合起来就是一整的机器设计文件，锻炼了学生的团队合作能力、交流沟通能力；本次教改的设计任务不象减速器设计，有关减速器设计的资料数量众多，如网络资源、图书、工程图、教材、教参、音视频等等，来源广泛，而封罐机资料不多，查找也不易，但可以培养学生对技术文献、技术资料的检索能力，培养学生的研究能力；经历了工程设计路径、方法与过程的锻炼，达到了培养学生设计能力、机械制图能力、创新能力以及对项目驾驭能力的目的；课题小组一改以往重结果的单一考核模式，采用了设计方案、设计过程、设计结果并重的考核模式，并让学生锻炼了如何答辩。
2 教学改革过程
课程设计前，课题小组利用课余时间给学生讲解课程设计的任务、要求、内容、方案、进度，让学生先行了解，并通过作业形式做了一些前期准备（如设计计算、零件结构设计等）。具体做法就是把课程设计和课程的讲授结合在一起，即在机械设计基础课程教学过程中就将课程设计任务下达给学生，将课程设计的部分内容放在课程教学中或者作为课后作业完成，让学生带着任务有针对性地学习。比如课程讲授弹簧的特性及设计后，就可以安排手扳封罐机升降机构的设计；讲授齿轮传动、轴、轴承知识后，就可以布置学生进行减速装置的设计等。
在课程设计期间，课题小组与学生共同执行了机械设计基础课程教学整体设计、机械设计基础课程教学案例的要求，共同执行了教学改革项目实施方案与进度，效果良好，正是因为课题小组的努力、学生的努力，使得教改工作能够顺利开展，取得了相应成果，当然也发现了不足。
3 教学改革成果与问题
课题小组按照机械设计基础课程教学整体设计、机械设计基础课程教学案例的要求，本着过程、结果并重的思路，从设计方案、设计计算、装配图、零件图、设计说明书、答辩等环节对课程设计进行了全过程指导、考核，着力培养、打造学生的机械工程观念，使得教改项目取得了三点创新、三项成果，当然也发现了三处不足。
3.1 三点创新 ①本教改项目是设计一整的工作机器——手扳封罐机，没有限定设计思路，可以有不同的设计方案，让学生有拓展和创新的空间。②本教改项目是设计易拉罐封口机器，机器有具体的封罐功能动作，容易激起学生的探索兴趣，且学生非常熟悉易拉罐，新项目贴近生活本源。③本教改项目在学生工作任务分配上采用错开方法，使学生分别承担不同的设计任务（工作量相当）。
3.2 三项成果 ①每个学生都以文件袋的形式有了一套技术文件（设计任务书、装配图、零件图、设计说明书），全班整合后就形成了手扳封罐机全套技术文件。②课题小组积累了大量教改原始数据、资料及经验，形成了课题研究报告，使教改项目的后续改进、完善有了明确的工作方向。③课程设计使学生有了综合实践的平台，有了理论联系实际的工作，有了查找资料、检索文献的能力，使学生向着机械工程又迈进了一步。
3.3 三处不足 ①虽然本次教改提倡机器方案设计的多元及创新，通过头脑风暴法、讨论研究法，学生对手扳封罐机确实提出了2种设计方案，绘制出了机器传动系统图，但根据设计方案择优原则，最后全班统一选择了企业样机的设计方案。这种做法虽然在一定程度上把学生从减速器单一的设计思路中解放出来，让学生的思维多元化，但最终结果仍然没有起到实质性的创新锻炼。②虽然本次教改强调了过程考核，但收效不是很明显，如何对学生进行过程考核还有待思考、加强。③学生完成的技术文件（装配图、零件图、设计说明书）总体而言质量不是很高，如何在有限的时间内提升设计质量也是要亟待解决的一大问题。
课题组在后续的教学工作中还要持续去改进，努力去完善，最大限度地把问题的影响降到最低，让师生均通过教改受益，课题组也会考虑扩大教改项目的使用班级，让更多的学生参与到教学改革中来，让更多的学生受益。教改实践证明，机械设计基础课程设计新的教学内容和形式，有利于培养学生的主动实践能力和团队合作精神，有利于培养学生的研究能力以及对实际项目的驾驭能力；使学生对所学科目如机械制图、机械原理、机械零件有更深刻和更明确的认识，加深了学生对机械结构设计、机械传动精度分析、公差配合选用的理解；使学生在自主实践中熟悉产品从市场调研、方案设计、结构设计到绘制图纸的整个设计流程，让学生懂得工程设计的路径、方法与过程；达到了培养学生设计能力、机械制图能力、团队合作能力、交流沟通能力的目的，提高了学生学习的主动性与创新意识，为今后从事机械专业工程技术工作打下坚实的基础。
参考文献：
[1]张红.机械设计基础实验教学探索[J].价值工程，2011（36）.
[2]刘喜平，段成燕，王金.基于CDIO模式下机械设计基础实践教学方法的探讨[J].价值工程，2010（32）.
Abstract: With the progress of society and rapid economic development, automation technology is also developing, the position of automation technology in the mechanical field is very important and its function can not be ignored. Therefore, the author believes that mechanical design should be research combining with automation technology; this article discusses the application of automation technology in mechanical design.
关键词：自动化技术；机械设计；应用；浅谈
Key words: automation technology; mechanical design; applications; discussion
中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）12-0275-01
0 引言
社会的不断进步和变革为机械制造工业带来了很好的发展机会，在处处机械化的今天，机械制造工业得到了很好的发展，机械自动化，主要指在机械制造业中应用自动化技术，实现加工对象的连续自动生产，实现优化有效的自动生产过程，加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展，是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准，不仅影响整个机械制造业的发展，而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。在机械制造行业中，机械设计是机械制造的关键环节，将机械设计与自动化技术结合起来研究，可以更好的为机械制造服务。所以，笔者就自动化技术在机械设计中的应用进行浅谈。
1 自动化技术在机械设计中的应用
提高产品的创新设计能力，是关系到企业乃至国家生存与发展的战略性问题。美国工程设计委员会在制定2005~2030年工程设计优先资助领域时，将创新设计作为三个重点资助方向之一，并认为创新设计是关系到未来美国企业核心竞争能力、增加就业机会的战略性间题。另一方面，个性化发展趋势和快速多变的市场.要求企业能够准确地把握市场脉搏，有能力在第一时间内开发出能够满足市场需求的产品，从而赢得丰厚的利润。因此，产品开发的快速创新能力是决定未来企业生存的关键，而创新性和快速性将是21世纪工程设计学科的重要发展前沿方向。产品的概念设计阶段，即产品的原理方案设计阶段，是决定产品创新性的主要环节。为了得到具有新颖性的设计，必须从不同的思维角度出发.得到同一问题的一系列解，组成解空问。通过分析比较，在解空间中选取那些新颖性和创新性突出的设计方案。只有适应市场需求，具有竟争力的设计方案才具有价值.才能成为特定市场需求和特定生产条件下最具有创新性的、可行的设计方案。因此，产品的创新设计不单纯追求问题的一个解，而是在于获得现有物质条件下的最其有创新性、新颖性、最具有竞争能力的产品。
产品的概念设计涉及到人脑的创新思维问题，是形象思维和抽象思维综合运用的结果。受人类专家知识和创新思维的局限性.人类专家的创新具有随机性，不能保证在特定的时间内给出具有创新性的设计方案。因此，要人类专家在第一时间快速地拿出能够满足市场需求的产品是困难的和不现实的。因此，基于计算机化的产品创新设计技术是实现产品快速创新的唯一可行的方法。
从广义机构学角度来讲，任何含机、电、液、控制等的机电一体化系统，都可以视为山机、电、液、控制组成的广义传动机构与广义传动机构载体两部分组成。机电一体化系统的方案创新，关键在于广义机构的创新。为此，本文提出了一种基于二维平台的复杂机械系统创新设计及其自动化方法，重点解决两个关键问题:概念设计方案的创新性与概念设计方案虚拟样机自动表达。
2 机械设计与自动化体系
基于三维平台的复杂机械系统创新设计及其自动化系统的组成。主要包括:两种具有较强的获得创新性设计方案的能力的、适合于复杂机械系统方案创新设计的计算机化方法；直接支持产品设计方案的三维虚拟样机装配与仿真的自动化建模过程，能自动化地对创成的复杂机械系统符号方案进行建模、装配、仿真。方案设计的创新性和产品开发过程的快速性是该体系的两个显著特点。
在概念设计阶段，系统提供了两种计算机辅助创新设计方法：基于设计规则的创新设计方法和改良的功能分解与重组创新设计方法。由这两种方法产生的设计方案最后都以符号方案的形式给出。对于概念设计阶段产生的用符号表达的设计方案，将被自动化地分解为基本机构及其连接关系。对于识别出的基本机构，可以采用基于基本机构的运动分析方法，得到基本机构内部各构件的平面运动分析数据。为了提高产品开发的速度，在基本机构的结构设计时，采用了面向对象的技术。通过对三维平台的二次开发，采用特征控制参数、数据库驱动等措施，实现了用少量特征控制参数驱动整体基木机构的三维造型设计过程.解决了基本机构的快速虚拟建模问题。
为了提高产品的运动刚度和适应工业美学设计的要求，根据基本机构占据的空问，以及基本机构之问的连接关系，通过最优布局算法，确定每一基本机构在空间的位置.使复杂机械系统在空间所占的总体空间最小。根据基本机构的布局结果与运动分析数据，借助于"后台预置"装配方法，将基本机构的三维虚拟模型放置到特定的布局空间。连续变换驭动构件的位置，便可以得到概念设计符号方案对应的复杂机械系统的只维虚拟样机。
流程概念设计阶段得到的符号方案将自动化生成与其对应的二维虚拟样机并进行虚拟仿真。这样，就可以将产品方案的评价由概念设计阶段的价值评价，推进到虚拟样机阶段的定量行为评价，使在三维虚拟样机层面上从众多的设计方案中快速地遴选出具有创新性、性能优良的设计方案成为可能。因此，利用复杂机械系统创新设计及其自动化体系，不仅提高了产品的开发速度，而且也提高了产品的创新性与新颖性。
总之，我国机械制造业发展应用自动化技术，不但要起点高，瞄准世界先进水准，而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术，坚持提高与普及相结合的方针，我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。
参考文献：
[1]汪建华.机械设计制造及自动化专业生产实习改革与实践[J].长江大学学报：社会科学版，2008（12）.
“设计、制作一个由简单机械组成的机械模型”这一实践活动是初中学生第一次接触的研究性学习内容。这节知识跟学生生活密切相关，是从生活走向物理、从物理走向社会的好章节。
本课设计一方面力求体现学生通过知识的学习，会利用杠杆、滑轮、轮轴、斜面等简单机械进行组合，解决生产、生活中的具体问题。
另一方面学生通过本次活动，应学会如何进行物理综合实践活动，即课前准备什么，准备到什么程度，如何进行课堂教学，如何对活动进行评价等。
由于本节课从形式到内容都能很好地体现物理教学的三维目标，所以，笔者以本节课为例，最大程度地激发学生学习物理的兴趣，增强他们学好物理的信心，培养他们学习物理的能力。
2教学目标：
知识与技能：复习、巩固本章的理论知识，了解简单机械杠杆、滑轮、轮轴、斜面、螺旋等在生产、生活中的应用实例。
方法与过程：培养理论与实践相结合的作风，学以致用，会根据杠杆、滑轮、轮轴、斜面、螺旋等的特点，设计、制作一个由简单机械组成的机械模型，获得亲身参与实践的体验和经验。
情感、态度和价值观：通过简单机械组合模型的设计、制作，培养学生的动手能力和创新精神，培养学生的互助合作的团队精神。
3教学重点：
小组合作制作组合机械的模型、对各小组活动进行评价。
4教学难点：
对各小组活动进行评价。
5教学方法：
研究性学习教学法。
6活动设计思路：
教材提供了教学的框架和资源，而课前、课堂活动的组织、安排，内容的逻辑处理却是教师的再创造过程。本节课是本书第一章的结尾，又是初三学生刚刚接触综合实践活动。以培养兴趣为出发点，以锻炼思维和提高能力为根本，以适时地激发学生的创造能力为本教学设计的主旨。
我将本活动分为两个阶段，第一阶段为课外准备活动阶段。主要由学生讨论确定小组设计方案、活动评价内容、制作机械模型及完成小组活动报告。第二阶段为课堂汇报和评价。每一小组结合作品(机械模型)用PowerPoint进行活动汇报。在每一小组汇报结束后有5分钟时间留给其他小组提问，本小组成员负责答疑，然后全班对此小组活动进行评价。
7活动过程：
第一阶段：
活动准备：
（1）设计组装方案
首先将学生分成五个小组，学生展开想像的翅膀，自主设计组装方案，画出组装图。
其次，将各个小组的设计方案在小组内讨论交流，比较优缺点，研究制定一个能体现本组集体智慧的机械模型设计方案。机械模型要有一定的实用价值，设计时要明确它的用途，根据需要合理选择机械，要有提高机械效率的思想。
然后，大家分工找材料，尽量选用日常生活中常见的器具。选取滑轮拉线时，首先要测量拉线所能承受的最大拉力，使其符合设计要求；还要考虑线的光滑程度，以便于工作减小摩擦力，提高效率，但是不能太光滑，否则容易打滑；还要考虑线的粗细、硬度、质量，过粗过硬的线不便于缠绕且容易滑脱，质量大的线会降低效率等。
设计组装方案：(略)
画出组装图：(略)
（2）全班同学讨论，确定评价项目和评分标准
小组活动表现评价表
小组名称：______小组作品名称：______
（3）分组制作机械模型：
①本小组机械模型设计方案为：(略)
②设计表格，测出用该机械模型提起重物所需的拉力和物重之比以及机械效率。
③完成活动报告，准备运用计算机等媒体对机械模型的原理、技术指标等进行说明。
第二阶段：
（1）各组展示工作成果；交流所制作的机械模型的特点、存在问题和需要改进的地方。
（2）根据全班拟定的评价标准，为各组的表现打分。
（3）通过综合实践活动，学生总结本课题的学习体会。
学生作品举例：
第四小组
多功能步兵战车设计方案
将坦克模型改装，滑轮与杠杆使机械符合实际运用。
本机械以电动机为动力，用齿轮转动，使“车轮”转动，“车轮”上绕上细绳，细绳通过并列的定滑轮，连接重物，“车轮”可向前转，亦可向后转，使重物自由上下，此机械的摩擦力应很小，尽量提高机械效率。
多功能步兵战车说明
本机械利用动滑轮可以省力而设计。机械造型美观，是人们提升不能直接用手提的东西时的首选机械。该机械的效率可达到92．9％，可节约能源等等。该机械与车轮相结合，可移动机械的位置，有创新。根据S=hn，本组使用动滑轮可以更省力。但该机械稳定性不够好，有待于改进，可根据机械具体情况来改进。
8教学反思：
（1）此活动引起了学生极大的兴趣，既为学生提供了一个毕业后回忆的话题，也为学生紧张的学习生活带来了乐趣。
（2）本活动除了课后制作的时间外，用了两节课堂教学时间，即活动过程的第一、二阶段。由于此活动学生兴趣高，学生自由发言时间明显不够，所以活动评价比较匆忙。
（3）活动汇报结束后的自由提问和答辩是课堂最为精彩的地方，也是学生学习知识的无限深化和拓展。如果学生每节课都能这样，那么我们的物理课节节都是好课。
关键词：机械；创新设计；分析
1.机械的创新设计
以机械基础功能的改造、完善为出发点，实现生产机械的能够要求满足工作性能的进步要求，并为企业或单位创造更多的经济利益是是机械创新设计的基本目标。我国在机械制造方面有着十分丰富的经验，专业技术人员将机械的创新设计总结为以下四个步骤：1.结合生产任务和要求来确定机械运作的基本原理；2.对机械的结构类型进行综合比较后再进行选择；3.机械运作尺寸和相关参数的优质选择；4.机械运动学参数进而相关动力参数的优质选择。上述四个阶段完成后，机械设计的方案优选便告一段落，后期工作就是对机械的结构进行创新设计。相较于传统的机械设计而言，机械创新设计的整个过程其实并没有做出多大的改变，该设计工作的重点全部放在了机械创造性和主导性凸显的环节上。
2.机械创新设计的基本特征
这项设计工作有具备以下四大基本特征：1.设计过程中涉及的科学技术范围广，多门学科技术在设计的过程中彼此渗透、交叉、融汇；2.设计工作涉及到非计算性或非数据性的工作内容时，必须要依靠设计人员累积的工作经验来进行分析、思考、判断，发散性的创造思维的运用频率较高；3.方案设计人员要结合自己的知识内涵、工作经验、设计灵感和想象能力来对方案进行优化；4.阶段性机械设计的过程反复性较强，每一次的筛选对比都遵循了一定的方法和原则。这四大基本特这与机械创新的设计环节是紧密相连的，两者之间的结合促进了设计系统的构建完善。
3.机械创造设计思维的基本概念
设计人员在对个人知识内容、设计经验、市场信息及素材的搜集整理后，打破传统的设计思维模式，经过一系列的分析思考构建后，说出个人或团队的设计方案或设计程序，对传统的思维模式进行突破创新。机械设计的创造性思维与逻辑思维不同，逻辑性思维必备一定的单解性和单向性，是一种趋于“平面”状态的设计思维，而创造性思维则是在创造想象的基础上构建而成的一种设计思维，灵感、幻想、联想和直观是该设计思维的构建因素，创新设计的过程中不会出现逻辑推理的分析环节，而是以“立体”的整体形象出现在我们面前。
4.机械创新设计常用的方法
由于时展的基本需求，现代机械创新设计的发展已经逐步趋向成熟，笔者对几种创新设计方法进行了整理，机械创新设计中常见的有以下几种方法：
4.1.仿生类比设计法
所谓仿生类比设计法，就是在分析类比自然界生物机能的基础上，对机械运作与生物运动之间不同程度的差异性和相似相进行分析比对，进一步激活创新思维，激发机械创新设计的灵感，完成机械设计的规划方案。
4.2.智力合成设计法
此类设计方法的应用要以团体为单位，设计小组的每一位成员都可以提出自己的设计分析思考，并通过集体分析讨论的形式来对创新设计思维进行激活、发散。取长补短和相互鼓励是集体讨论应该遵循的设计原则，以此保证设计小组成员的设计灵感能够持续不断地得到激发，不同创新构想之间的碰撞和融合，能够促进机械创新设计的方案规划更加全面。设计讨论前要明确设计方案的目标要求，做好事前准备，讨论过程中，尊重每一位成员的设计构想，鼓励思考自由、标新立异设计思维的发展；不能够带着批判的负面态度来面对设计构想的讨论分析；方案评价宜迟不宜早，在设计人员在对自己的设计构想进行分析阐述后，提出一些个人的看法和建议；做到有的放矢，不要在没有具体方案构成时就空泛而谈；设计团队成员之间人人平等，设计方案的讨论判决不遵循少数服从多数的选择原则；分析讨论期间的设计构想和经验交流要记录下来，整理工作人员要及时对其进行总结归纳，为下次讨论会议效率的提升做好保证；最后的讨论判定在结合机械设计要求的基础上选择综合能力最强的、最为适宜的设计方案，并对其可行性进行审核。
4.3.技术移植设计法
此类机械创新设计方法思维方向比较明确，直接将某一领域内较为先进的技术方法移植到另一工作领域内，小到技术设计思想，大到产品的先进技术应用，都可以成为技术移植设计的对象和内容。
4.4.列举创新设计法
在列举创新设计法中，机械设计的要求和参数标准直接转换为设计问题开展列举，以辅助创新思维构建方向的引导。因为机械结构的特性已经被分析得十分透彻，并在设计方案的规划过程中融入了设计者的个人意愿，诸多设计因素的列举，有利于创新设计方案的改进和提出。
5.归纳总结：
综上所述，现展逐渐倾向于个性化，由于机械生产的规格还是以中小批量和单件生产为主，因此机械的设计应该在满足生产主流的前提下进行设计创新，以此凸显生产商品在市场中的竞争力，为企业或单位经济效益的增长作出一份贡献。
参考文献：
[关键词]机械电子工程；设计；技术要点
中图分类号：V546 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）11-0033-01
随着科学技术的高速发展，产生了机械电子工程，电子机械工程属于高科技产业，且当前应用的范围比较广泛，很多国家以及研究领域都对电子机械工程进行了深入的研究。我国为了提升国际竞争力，也必须要加大对该工程的投入和研究，掌握电子工程设计中的技术要点，从而促进该技术的快速发展。
1 EDA技术简介
EDA技术是机械电子工程设计中的一种新型技术，并发挥着重要的作用。EDA技术主要能够实现对逻辑器件的大规模编程，通过硬件描述的语言，完成对逻辑器件的编程过程。EDA技术中包含的技术内容比较多，如计算机技术、可编程逻辑器件等，这些技术工具可以进行软件开发或者软件的试验，对这个过程加以利用，就能实现对特定芯片的适配译以及逻辑映射的过程，通过该过程，就可以形成一个集成的电子系统，从而应用到机械电子工程中。
EDA技术实际是一种计算机软件系统，它的发展基础是电子电路CAD技术，该系统的内部结构比较复杂，包括编译器、综合器、适配器和下载器。这些部件中的综合器主要是完成转换的功能，就是将设计出的文件转换成该系统的门级电路描述方式，简单的说，就是完成硬件和软件之间的对接。而适配器能够生成最终的文件，然后实现对它的指定安排工作。
在机械电子工程的设计中，EDA技术是最核心的技术，也是应用最广泛的技术。该技术在设计中使用的是HDL高级语言，这种语言的最大特点就是能够公开使用，并且描述的范围非常广，设计者在使用该语言进行交流时十分方便，在完成设计方案，该语言还能够实现自动更新，这给机械电子工程的设计带来了很大的便利，同时也在设计中起到了很好的辅助作用，因此，深受机械电子工程设计者的青睐。另外，EDA技术的自动化程度非常高，这对设计中的仿真、纠错和调试工作都十分有利。
2 机械电子工程设计中的技术要点分析
2.1 机械电子工程设计中的仿真分析
在进行机械电子工程设计时，首先要确定设计的方案，然后对方案进行仿真模拟，主要是对方案的科学性、合理性、可行性进行验证，保证设计方案在具体的实施过程中不会发生任何的意外。这里进行仿真实验时就采用的是EDA技术，EDA技术能够通过传递函数进行数学模拟，从而完成对设计方案的仿真。利用EDA技术构建的仿真系统，能够对设计的各个环节进行处理，并对方案进行推广应用，对设计中的各种构思的合理性进行验证。在完成仿真实验后，EDA技术还能够分析电路的实际结构以及结构的正确性和各项性能指标，对这些结构的分析，能够实现对设计过程的量化分析，可以有效的提高机械电子工程的设计水平，促进机械电子工程的健康发展。
2.2 对电路特性进行优化设计
在机械电子工程的设计中，最重要的就是要保证电子元件的正常工作状态以及安全的性能，这就需要为电子元件提供最佳的工作环境温度以及最佳的容差。但是，采用传统的机械电子工程设计的方法，很难对电子元件的工作环境温度以及容差进行控制，也很难实现对温度的监测，这样就直接影响了电子元件的工作状态，导致设计方案不能够满足实际工作的需求，存在很多的问题。针对这种现象，可以采用EDA技术，很好的解决这一问题。EDA技术能够实现对温度的监控和统计分析，这样就能得到最佳工作状态下的电子元件的各项参数以及电路结构，同时也能够得到该状态下的最佳环境温度，从而实现了对机械电子工程设计方案的优化，也就保证了电子元件的最佳工作状态。
2.3 对电路的特性进行科学的分析
除了上述两项功能，EDA技术还能完成对电路特性的分析，这也是EDA技术的一项重要功能。在进行机械电子工程的设计时，必须要进行数据的测试和结构特性的分析，采用传统的机械电子工程设计方法，对这两部分分析得到的数据的准确性和可靠性都较差，另外，受到技术和条件的限制，在对其结构特性进行分析时，使用的分析测量方法本身具有很多缺陷，这样就导致测试的结果存在很多的误差，精准度极差，直接会对生产的产品造成严重的影响，导致产品的稳定性极差，很难用于生产活动中。而EDA技术作为一种新型的技术，能够实现对系统的精准化测量，提高分析测试数据的准确性，并且采用该技术设计的方案，不会出现结构性差异的现象，提高了设计方案的稳定性和合理性，也保证了机械电子工程的顺利开展。
2.4 在机械结构设计中进行防静电处理
在机械电子工程的设计中，还要完成对机械结构的设计，一般情况下，就是根据设计的原理，构建具体的结构设计图，然后应用到实物中。随着科学技术的发展，人们对电子产品的需求逐渐趋于轻、薄，这就对集成电路器件提出了更好的要求，同时要求电子元件的线路以及排列中都要满足防静电的要求。如果在设计中，不能做好防静电的处理，静电电场和静电电流都会对电子元件造成损坏，严重的就会直接造成电子元件的致命伤害。这是因为静电电场和静电电流可以对周围的电荷产生巨大的吸引力，巨大的吸引力就会大大的降低电子元件的敏感度，严重的就会导致电子元件的电路导体毁坏，甚至发生爆炸的现象。因此，在机械电子工程的设计中，一定要做好防静电的处理，这样才能提高电子元件的使用寿命，同时也降低危险事故发生的概率，对电子元件起到保护的作用。
3 总结
综上所述，机械电子工程的设计对其发展起着至关重要的作用，而EDA技术是电子工程设计中的技术要点，采用该技术设计的产品稳定性极高，安全性能较好，并且能够提高工作的效率。因此，在今后的机械电子工程设计中，广泛的使用EDA技术，充分发挥它的优势，从而促进我国机械电子工程事业的可持续发展。
参考文献
[1] 谭建国.机械电子工程设计中的技术要点分析[J].电子制作，2016，（16）：21.
关键词：滤嘴棒；成型装置；完善设计
一个成功的机械设计产品，不仅要求设计者有丰富的专业知识储备，机械原理、机械制图、零件材料的选择与热处理方式、机械加工工艺、设备的密封与，到最后的安装调试及后续的维修与保养等方面，都是一个合格的机械工程师必须掌握的专业知识。同时还离不开设计者日积月累的丰富经验。每一个成功的产品设计，往往都会经历多次的试验，多次的失败，多次的改进，不断的完善，才能达到理想的效果。都是设计者不断探索，不断努力，辛勤汗水与智慧的结晶。
我公司主要产品是香烟用过滤嘴棒，由于近年来市场上各种新型过滤嘴棒的诞生，现有过滤嘴棒成型机，已无法满足新型过滤嘴棒的生产要求。因此，分析各种过滤嘴棒的特点，设计相应的辅助装置，安装到过滤嘴棒成型机上，以满足新型过滤嘴棒的生产要求。在这些装置从无到有，到最后和过滤嘴棒成型机完美结合，最终生产出各种合格的过滤嘴棒的过程中，积累了丰富的实践经验。
1 深入掌握现有烟用过滤嘴棒成型机技术，为添加辅助成型装置做前期准备
要想添加过滤嘴棒辅助成型装置，必须对原设备的主传动系统，丝束传动系统，甘油添加装置，过滤嘴棒成型装置等各个部位做到了如指掌。现用过滤嘴棒成型机，是生产过滤嘴棒的基础设备，滤棒的大部分技术指标，还是依靠这些设备来保证的。辅助装置只起到一些特殊作用，以完成特种过滤嘴棒的生产。只有对原设备充分了解，才能在设计各种辅助装置时，实现辅助装置与原设备合理组合，从而生产出所需的各种过滤嘴棒。
2 深入分析新型过滤嘴棒的外型特点和各种技术指标，确定合理的设计方案
每种新型过滤嘴棒都有其独自的特点，有的是外型不同，有的是添加物不同，有的是圆周不同，有的是技术指标有特殊要求，甚至有的过滤嘴棒把几种特点综合在一起了。针对不同的过滤嘴棒，所设计的辅助装置肯定是不同的。即使是同一种过滤嘴棒，辅助装置的设计，也会有几种不同的方案。这就要求我们仔细研究过滤嘴棒的特点和各项工艺技术指标，结合现用过滤嘴棒成型机，拿出几种辅助装置的设计方案，并在几种方案中探讨论证，从中选择出最佳的方案。
3 设计辅助装置图纸，逐步完善设计方案，生产出符合图纸要求的样品
每一个辅助装置，从无到有，到最终的成功使用，一般都会经过多次的修改，才能逐步走向完善。当方案确定下来后，就要求我们设计出一套相应的机械图纸。在图纸的设计过程中，经常会发现，原设计方案中某一处或几处可能并不是最佳，或者有更好的处理方法来替代，甚至有些地方根本是行不通的。这时，就要求我们重新考虑设计方案，修改设计方案，完善设计方案。可以说，从机械制图动手的第一笔开始，到最终成品图纸的完成，要经过大量的反复修改工作，这样才能设计出一套相对满意的图纸。最终完成的图纸，要认真审核，整体的功能装是否能实现，配合零件的装配关系是否合理，零件的加工工艺是否可行，材料的选择是否恰当，尺寸的公差是准确等等方面都要严格把关，发现问题，及时改正，尽量将图纸的问题降到最少。
图纸投产后，严格要求加工单位按图纸生产，将加工因素对整体设计的影响，减到最小。只有这样，所生产出来的辅助装置，才能充分体现设计方案。若在实际加工生产过程中发现，有些部位经过调整，效果会更好，就要对设计方案进行调整，以达到更好的效果。
4 辅助装置与过滤嘴棒成型机的组装、调试，过滤嘴棒的试生产
辅助装置加工好后，就要与过滤嘴棒成型机进行组装。这时可能出现的问题是，装置的有些部位可能会与设备干涉，这就要求我们综合考虑，或对辅助装置进行调整，或者对过滤嘴棒成型机某些部位进行调整，选择一种最佳的方案。组装好后，过滤嘴棒成型机带着辅助装置空车运转，并观察运转状态，有问题及时解决。待空车运转没问题后，就可以添加丝束，进行试生产。
5 检验过滤嘴棒的各项技术指标，调整辅助装置和过滤嘴棒成型机，直到生产出合格的新型过滤嘴棒
生产出来的新型过滤嘴棒，要对各项技术指标进行多次的检验，发现有不合格项后，要具体问题具体分析，看问题出在哪里。涉及到辅助装置的方面，要进行改进，直到生产出合格的新型过滤嘴棒为止。试验中，若发现有些部位，虽然能够满足新型过滤嘴棒的生产要求，但经过改进，效果会更好。对于这样的情况，要记录下来，在完善设计中重点考虑。
6 完善设计图纸，使辅助装置的设计更加合理
新型过滤嘴棒成功生产后，我们对设计、加工、安装调试中发现的各种问题进行分析、总结，并对最初的图纸重新整理，生成一套新的图纸，为下一套辅助装置的生产加工，做好图纸上的技术储备。
过滤嘴棒辅助成型装置，作为新型过滤嘴棒生产的配套设施，从最初的方案确定，图纸设计、生产加工、安装调试，到最终的试验成功，往往要通过机械设计者与工艺技术人员，安装调试人员共同努力，经过多次设计方案调整，技术图纸修改和反复上机试验，才能成为一件完善的装置，生产出合格的新型特种过滤嘴棒。
【关键词】多功能；可旋转；台灯
一、选题背景
台灯是家庭中最常见的照明灯具，以前台灯所采用的光源大多是普通白炽灯泡。随着制灯工艺技术的提高，近年来，各种形状的荧光灯开始被广泛用于台灯中的照明光源。随之而来的问题也出现不少——消费者在使用台灯后往往会感到眼睛很不舒适，严重时眼睛酸痛，视力明显下降。对此我们认为很有必要设计一款具有强大功能同时又有助于健康的台灯.
二、机构选型
（1）设计方案的提出。台灯的设计其主要目的是为了达到减少台灯对人视力的伤害，设计出便携的，实用的台灯，故在设计中应重点考虑三个方面：一是台灯灯套的旋转性。台灯的灯套需设计成能在三维空间自由旋转的机构，故不能设计为紧连接。二是台灯连杆的可伸缩性。如果想要做到台灯的运动空间的最大化，必须增加台灯连杆的可伸缩性，可以使台灯在现有的长度范围内做到照明范围的最大化。三是底座重量的确定。对于台灯，由于灯杆部分要随情况而伸缩或拉长，故造成上半部分重心的不固定性，对底座支点造成的力矩也不确定，故必须在考虑好灯套和连杆的基础上，设计出连杆所能达到的最大伸缩长度，进而计算出台灯上半部分对底座支点造成的最大力矩，最后才能确定出台灯底座所需的最大重量。（2）设计的技术要求及指标。台灯设计的重点在于灯杆处的伸缩部分的选择，因为整个台灯的亮点在于自身的可旋转性和可伸缩性，可旋转性取决于台灯灯套部分的设计，而可伸缩性则取决于灯的连杆部分的选择，下面是对连杆的设计提出的三种设计方案。伸缩杆的三种设计方案：一是工具刀伸缩模型。从工具刀上找到的灵感，在连杆部分增设齿形滑槽，以增加杆的可伸缩性。二是雨伞伸缩模型。利用雨伞杆上的点和孔的固定原理，在台灯内杆上设置如下图1所示的机构实现杆的收缩。
图1
（3）总结利弊设计的模型。如图2所示，在外杆端面增设一个带弹簧的夹子，在夹子的前端设置一个小圆柱形突台，控制杆的伸缩原理与第二种设计方案相同。
图2
以上三种设计方案都有各自的好处。对于第一种设计方案，其优点在于控制杆的伸缩量精度比较小。也就是说杆的最小伸长距离可控制在一个齿间距；但是对于这种方案，在实际生产中，很难将连接内外杆的滑块完好的放入杆中。而第二种方案好在其内在设置能够保证完美的外观，但是其内在设置又影响了整体杆架导线内置的设计思想，所以此方案也不适合。第三种设计方案和第二种方案的基本原理原理相同，但是他能够很好的实现导线内置以及杆伸缩的基本要求，而且工业实现其结构也简单。综上所述，我们小组决定选择第三种杆伸缩设计方案。
三、设计的技术要求及指标
（1）台灯底座设计为可旋转式，即能够根据情况调节光源位置。（2）台灯主体部分运用连杆，弹簧以及多边形盘通过运动副的形式构成，以实现光源位置的调节控制。（3）连杆部分增设齿形滑槽，以增加杆的可伸缩性，同时，连杆设计为中空结构，便于内设导线，增加台灯整体外形的美感，同时也减轻了台灯的整体重量。（4）灯套设计为可在三维空间内自由转动结构。
四、设计创意
设计创意的主要亮点在于：第一，以往课题命题“台灯”往往只要求实现台灯的功能，而“多功能台灯”则在原有的基础上增加了可伸缩性，既增加了课题设计的难度，又方便了小组成员之间的分工协作。第二，对于一些实现相关功能的机构设计，在参考了以往一些方案的基础上，“多功能台灯”进行了一系列的改进，达到了课题创新的要求。
参 考 文 献
[1]詹友刚．Pro/ENGINEER中文野火版教程[J]．清华大学出版社，2008（5）
[2]博创设计坊．Pro/ENGINEER 4.0机械设计教程实例[J]．清华大学出版社，2008（6）
[3]学茗斋电脑教育研究室．Pro/ENGINEER 4.0机械设计教程实例[J]．人民邮电出版社，2006（2）
[4]梁萍．Pro/ENGINEER 三维实体实例教程[J]．西南交通大学出版社，2010（2）
一、教学内容的创新
创新教育的目的就是培养和提高受教育者的创新素质和创新精神。要实现此目的,首先从改变教学内容入手,重视介绍学科发展的新动态、新方向、新内容,注重激励学生的学习欲望,调动学生的积极性,让学生了解更多更新的理论、技术与方法。例如,在绪论部分的讲述中,以往的内容主要是针对本课程的研究对象、基本概念、课程的地位和作用以及本课程的学习方法等展开的。但是,为了培养学生的创新意识,调动学生的创新积极性,除了经典部分的阐述外,还有必要结合现代科学技术的飞速发展,重点阐述机械原理学科的发展动向。如在机构的结构理论发展发面,可以让学生了解:为了广泛应用机电一体化技术,当今社会也迫切希望开展包括对液压、电磁、光电等非机械传动元件的广义机构设计。在对机构的平衡问题进行介绍时,引申到机构的动力学研究,进而让学生了解到大型机械设备的故障诊断和在线监测都是现代研究者关注的重点。有意识地将一些机械原理学科前沿的研究引入教学内容中,如微型机械的研究,它不是将传统的机械直接微型化,而是已经远远超出了传统机械的概念和范畴,是涉及多学科的综合技术的应用,也推动了处于机械原理学科前沿的微型机构学分支的产生。结合一些相关视频资料,学生在课堂上获取到这些知识的同时,兴趣也被调动了起来,拓宽了知识面和视野。让学生意识到“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力”,“一个没有创新能力的民族,难以屹立于世界民族之林”[3]。此外,在教学内容的创新改革中,还可以尝试重心的转移,强调创新设计能力的培养,突出计算机的应用。教师在教学过程中逐渐实现淡化图解计算分析,强化解析法内容的教学,进一步加强学生对机械系统设计的综合认识。这种重心转移体现在:由图解法为主向解析法为主转变,使计算理论与计算机技术统一起来,提高机构设计的效率和正确性;由手动设计计算向计算机自动计算转变,提高学生计算机应用能力;由过去重机构分析计算向重机构综合转变,提高学生机构方案构思与设计创新能力和综合应用知识解决实际问题的能力。在教学中不断地营造创新环境,大大提高了学生的创新积极性。
二、教学方法的创新
教学方法应该能够配和教学内容的改革。创新素质就是指由知识结构、智慧品质、人格品质三种成分有机结合构成的综合素质。创新教育就是要培养具有这种综合创新素质的学生。在当前课堂教学中,以知识传授为主导的教学方法并未根本改变,教与学的关系是以教师为主导、为中心的,这种方式在某种程度上制约了学生的学习主动性及其创新潜能的发挥。在机械原理课程的教学方法上,应加强与学生的互动,要将以教师为主的“灌输式”教学向以启发式、问题式、讨论式教学为主的新的教学方法转变,让学生从被动学习转变为主动学习,真正成为教学活动的主体。以学生为本的创新教育教学方法可以通过以下几个方面来实现:鼓励学生不迷信书本知识、不迷信权威观点,敢于提出问题,无论课堂内外,对于任何问题都应多问几个为什么。如对“极位夹角”的概念解释,大部分教材上的定义是“摇杆处于两极限位置时,相应的曲柄位置线所夹的锐角”。在教学中可以引导学生进行思考,对这个广泛应用的定义提出质疑———是否所有的“极位夹角”都是锐角,是否有钝角的情况存在,而不是直接给出学生更完善的定义。在这个过程中,学生开始学会发现问题,也开始尝试如何自己解决问题。鼓励学生的求异思维和发散思维,开阔学生的思路。当然,创新离不开科学的根基,引导学生要坚持科学的思维,在提出自己独特见解的同时,也应该能用科学的理论对其进行解释和验证。鼓励学生多参加亲身实践,只有亲自动手验证了创新思维的正确性,才能真正达到创新的目的。机械原理是一门既有高度的抽象性,又有很强实践性的课程。如机构运动简图、机构运动分析与力分析模型等都是从实际机械中抽象出来的,许多的概念需要通过动态过程才能得到准确描述。原来的教学方法大多通过教师手工绘制或将静态图展示给学生,教学效果并不理想。因此,现在的教学方法中采用多媒体手段教学,课件中涵盖了丰富的三维动画、趣味的图片、简洁的文字等。通过教师讲解、动态演示与板书相结合的方式,使学生在学习中可直观地了解机构的运动过程及其所具有的特性、产生的各种现象,加快了学生对诸如“死点”、“急回特性”等概念、原理的理解速度,激发起学生的好奇心,强化了直觉思维,加深了学生对这些概念所表达物理意义的理解程度。
三、教学手段的创新
在教学手段上,着重培养学生对机械系统的整体认识,注重学生的参与,与机械原理课程设计、机械原理创新实验相结合,加强学生对所学基础理论知识的理解。培养学生应用所学过的知识,独立解决工程实际问题的能力,培养学生的创新设计能力,使学生得到一次较完整的设计方法的基本训练。在机械原理课程设计中,教师通过介绍创新设计的方法和展示创造发明实例,启迪学生创新的思维,让学生了解设计过程,掌握设计方法。在设计过程中,能在认真思考的基础上提出自己的见解,充分发挥自己的创造性,不是简单的抄袭或没有根据的臆造。教师仅指明设计思路,主要启发学生独立思考。设计方案确定后,安排学生向小组成员介绍自己的方案,并与其他成员讨论,这样既提高了学生学习兴趣,调动了学习主动性,又破除学生对创新设计的神秘感,有助于让学生对自己的设计方案有全面的认识,使学生受益匪浅。机械原理创新实验是一个针对机械类或相关专业学生的开放性动手实验。它是一个很好地培养学生主动学习能力、独立工作能力、创造能力以及团队协作能力的平台。学生自己拟定、设计机构运动方案,根据机构组成原理对杆组进行拆分,再将构件正确拼装实现机构的运动,这个过程就要求学生必须将所学的理论知识充分地运用到具体的实验中去。例如,学生要设计并实现一个具有急回特性的送料机构,该机构就有多种搭建方案,实验过程中学生首先提交自己根据要求拟定的设计方案,绘制该平面机构的运动简图,再计算所有的杆长、角度、位移等数据,然后在此基础上将运动简图搭建为能够正确运动的实验机构。设计过程中学生将会接触到机械原理的各大机构,也会进一步深入了解各大机构的运动特点,而搭建过程又会涉及到机械设计及零件的知识。将学生分为多组,同组学生共同拟定实验方案、协同完成实验,最后各自撰写实验报告。在设计和拼接过程中学生会遇到各种在理论学习中很少遇到的问题,在发现问题、解决问题的过程中学生各方面的能力也得到了很好的综合培养。该创新实验用问题法、探究式教育来培养学生的创新意识和科研能力,让学生学习到了许多课本上学不到或曾经被忽略的知识,参加过创新实验的学生都深有体会。
四、结语
总之,机械原理教学集理论与实践于一身,而如何在此过程中体现并实现对学生创新意识、创新能力的培养是一个长期复杂的工程。要实现培养和造就大批具有创新精神和创新能力的高素质创新人才的目标,充分发挥教师教书育人的作用,还需要高等教育工作者们做更多的工作,付出更多的努力。
关键词 EDA技术；电子工程设计；机械工程
中图分类号：TP278 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）14-0156-01
1 EDA技术简介
EDA技术在机械电子工程设计当中是新技术，其在应用过程当中的主要载体就是能够进行大规模编程的逻辑器件，进行编程过程当中采用的主要表达方式是硬件描述语言，EDA技术在应用过程当中需要利用到较多高科技工具，包括计算机和可编程逻辑器件等，这样一些工具的应用主要是作为开发软件或者是试验软件来加以利用，其应用的最终目的就是对特定的目标芯片进行适配编译和逻辑映射并最终形成集成电子系统或者是专用集成芯片。
通过上述分析就可以看到，EDA技术实际上也可以看作是在电子电路CAD技术之上发展起来的计算机软件系统，其主要部件包括编译器、综合器、下载器和适配器。其中，综合器是用将设计者设计完成的设计文件转换成为该系统的门级电路描述，实际上也就是实现硬件和软件连接的主要桥梁；适配器的主要作用则是生成最终的下载文件，并将其安排到指定的器件当中去。到目前为止，EDA技术都是机械电子工程设计当中最为核心的技术，这主要就是因为EDA技术当中利用的是HDL高级语言，该语言可以实现公开利用、描述范围十分广泛，能够对机械电子工程设计工作起到非常多的辅助作用，设计者在进行后期的交流、修改和保存时也十分方便，最重要的是，这样一种语言的使用时的现有的设计完成的设计方案还能够自动进行在线升级。除此之外，值得关注的是EDA技术还拥有非常高的自动化程度，因此一些常规的仿真、纠错和调试工作都是能够十分方便和快捷的完成。
2 机械电子工程中EDA技术研究
EDA技术在长期的发展过程当中不断实现完善和优化，且其实际应用范围也越来越广泛，到目前为止，已经全面应用到了电子工程、通信、生物、医药以及航空航天等多个领域，尤其是在机械电子工程当中，更是十分核心的技术，这主要是因为在电子工程设计当中需要通过EDA技术中的虚拟仪器来对产品进行必要的测试，其具体应用分析如下。
2.1 在电子设计当中进行仿真分析
机械电子工程设计方案完全确定以后就需要通过适当的系统仿真或者结构模拟来对其科学性、合理性以及可行性进行分析和研究，以此来保证所设计方案能够在后续实践当中顺利应用。此时采用EDA技术的好处就在于能够通过各个环节当中的传递函数进行数学建模来进行所需要的仿真分析，经过这样一种构建和处理的仿真系统，能够很好对机械电子工程系统设计方案进行推广和使用，并准确验证一些理论和构思的实际合理性。除此之外，EDA技术在仿真分析完成之后还能够对各个电路的实际结构进行分析，同时对电路结构的正确性和性能指标进行分析，实现分析过程的量化。可以看到的是，这样一种量化的仿真分析确实使得我们国家电子工程设计整体水平得到了极大程度的提高。
2.2 电路特性的优化设计
想要保证电子元件在应用过程当中尽可能的安全和稳定，最重要的就是要保证其拥有最佳的容差和工作环境温度，但是在实际的工作环境下，传统电子工程设计方法是很难对电子元件的实际容差以及环境温度进行全面的勘测和分析的，因此就容易导致所得到的设计方案存在着各个方面的漏洞和误差，电子元件的容差以及工作环境温度当然也很难得到有效的保障。通过EDA技术则能够较好的解决该问题，这主要是因为EDA技术能够对温度进行统计分析，并根据分析结果确定出最佳的电子元件参数和电路结构来，相应的也就能够获取适宜的工作环境温度，这样一来，不仅能够对电子工程设计方案本身进行必要的完善和优化，还使得其实际工作环境也有了相当好的保证，可谓是一举两得。
2.3 对电路特性进行有效分析
事实上，对电路特性进行有效分析是EDA技术当中非常重要的一部分内容，这主要是因为在电子工程设计当中，基本上所有的理论分析都是基于数据测试和特性分析来进行的，因此这样两部分数据获得的及时性和准确性都是非常关键的。在传统的电子工程设计当中，由于受到硬件和技术等各个方面的局限，其测试结构和测试方法都存在较多方面的问题，使得电路测试的实际精度受到非常大的影响，严重时候甚至有可能干涉到产品的后期使用稳定性。而EDA技术的应用则能够对整个系统进行全面而精确的测试，既能够避免方案在局部出现结构性差异，还能够对方案整体性和合理性予以保障。
2.4 机械结构中注意防止静电
机械结构主要是指根据一定的原理方案，设计出具体的结构图，并应用于实物，最终达到要求功能的结构。随着高科技的发展，尤其是以轻、薄为发展趋势的电子产品的发展，对集成电路元器件的要求也越来越高，愈加缩小的线路和密集的电子元件排列对都静电防治提出了更高要求。静电电场和静电电流是造成电子元件毁坏的致命因素。静电电场和电流对周围电荷的强大吸引力，破坏了绝缘体造成元器件敏感度的急剧下降，甚至电路导体烧融，电子产品爆炸等。
3 结束语
通过上文说明和分析就可以看到，EDA技术在机械电子工程当中的应用和发展给我们国家的电子工程设计带来了巨大的变革，通过EDA技术设计出来的机械电子产品不仅使用性能好，而且专业化程度也有着非常大的提升。机械电子工程设计人员在工作过程当中采用该技术不但能够较大程度的提高工作效率，还能够获得更多具有高附加值的电子产品来。在本文当中，对EDA技术进行了简要介绍，并重点分析其在机械电子工程当中的重要应用。
参考文献
【关键词】机械电子;软启动装置;控制系统;设计
1.前言
在全世界的发达国家大概从20世纪70年代便开始进行对软启动装置技术及设备的研究。目前西方国家往往采用基于液体粘性传动原理的离合器使减速器与主驱动电机连接，在这种无任何负载的情况下启动，电机只用很少的时间就能达到额定速率[2]。在此原理上，对整个系统运用液压进行有效控制，将设备离合器中的摩擦片之间的距离缩短，从而使动力得以传达。最近几年，我国对于软启动技术及设备的研究开始慢慢重视，在研究过程中也得到了一定的成果。文章通过对机械电子式软启动控制系统组成及其原理进行阐述分析，找寻到了机械电子式软启动装置控制系统的设计方式。
2.机械电子式软启动控制系统组成介绍
2.1 软启动器的介绍
软启动器是一种新型的设备，主要是用来控制鼠笼型异步电动机，其组成部分包含着：电机软起动、软停车及轻载节能等。软启动器采用的是三对反并联的晶闸管，在三相电源与电机回路上进行串接。软启动器能够放置在晶闸管两侧的接触器能够确保晶闸管的运行只存在与启动以及停车环节，减少了晶闸管的运行时长，能够有效降低晶闸管出现发热情况的概率。与此同时还能对软启动器在设备运行时所产生的谐波，一旦出现故障也可使用旁路接触器进行应急措施。机械电子软启动装置控制系统是为了满足机械设备在载工饱和的状况下，对整个系统实行启动模式，确保系统从头到尾的正常运行。机械电子软启动装置控制系统主要是针对交流电动机和重载机械的启动要求进行不断改良的先进的大功率传动的解决方案。
2.2 机械电子式软启动控制系统的组成
机械电子式软启动控制系统的组成部分是：上位计算机、变频器以及可编程控制器。而为了有效保护工作仪器，一般会在控制柜内安装变频器及可编程控制器等。异步型电动机中减速部位则是软启动控制装置的执行机构，而其对象则是带式的输送机。现在新型的机械电子式软启动控制系统采用的是以晶闸管调压电路为主要电路，而六只晶闸管未调压电路，在电动机的三相供电线路上进行串联。软启动器装置的控制系统一旦接到相关的启动指令，系统便会进行计算，将晶闸管进行触发，经由控制晶闸管的导通角，让启动器按模式进行电压输出，实现对电动机起动过程的有效控制。起动过程一旦完成，启动器便会使旁路接触器吸合，将晶闸管主电路全部断开，使电动机不用通过一些不必要的环节，直接进行电网运行，减少电能的损耗，有效地控制电能。
3.机械电子式软启动装置控制系统的软、硬件设计步骤
3.1 控制系统软件方面的设计方案
能够实现编程的系统控制器是软启动装置的重点，且具有较强的稳定性与安全性，而使用计算机来作为上位机则能够更好地控制系统。因此在设计中对可编程控制器及再运用科学的设计对整个系统进行正确及便捷的控制。系统设计的水平及质量会对机械整体运行造成影响，机械的可靠性与工作效率均会受到程序设计质量的影响。因此，程序设计意义重大。
第一，有关于可编程控制器的程序设计，一般是应用控制及形象两方面的语言。控制方面的语言是偏向整个系统的运作过程，形象方面的语言则是偏向系统中的问题。整个设计
较为简便且形象直观，而其设计往往是依据事先准备好的整体的系统图以及系统中的存在功能两方面来实行的。
第二，由于软件方面技术的日益兴起，人们对于软件的设计往往采用偏可视化的方法进行设计。因此，软启动系统的上的软件应具备较快的响应速度以及高效率的执行这两点。为了实现上位机软件的较快的响应速度以及高效率的执行，在设计时应在界面与接口两部分运用完全不相同的编写语言，以获得最佳成效。
第三，以计算机主要的系统设计在软启动装置设计中是首要部分且非常重要的。在设计时应对针对系统的整个用户界面实行科学合理的设计。软件系统的菜单界面往往是偏形象化且简单明了的。主菜单应有整个系统的菜单栏、工具栏、警示栏及状态栏等多个方便快捷栏。
警示栏的主要功能是当用户实行不正确操作可能引发故障时，能够迅速地发出警示，提醒用户，引起用户的重视，保证系统的运作。以便人们迅速地采取必要的措施。因此在系统设计时应充分重视故障检测环节，确保其信号的有效发出，确保整个系统的安全稳定。
3.2 控制系统硬件方面的设计方案
控制系统硬件方面的设计方案主要是针对整个系统中的电路方面进行设计，最重要的是对主电路进行科学设计。而机械电子式软启动装置中的晶闸管应放置于电源与电动机定子之中，而且导通角应确保电压呈现一个逐步上升的趋势，电机转速也应逐步进行增强，以此更加简便地进行软启动装置的启动。
4.结语
机械电子式软起动装置能够帮助设备进行一个带式输送机的软启动和软停车，且具有较高的可靠稳定性以及高效率，是现今机械设备中一种理想有效的启动系统。对机械软启动装置的组成进行分析研究，能够更好地对机械软启动装置控制系统进行设计，从而达到一个良好的控制效果，使设备良好地运行。
参考文献
产品动画作为反映设计方案一种很好的表达方式，可以从外部任何一个角度表现产品设计方案的真实性，也可以从内部反映每一个部位结构特征，是产品设计师创作最得力的“助手”（直观模拟），可以用一种方便、快捷、灵活、完整的方式，展示在当今社会，利用多种软件的支持使产品动画更加真实、完美和逼真。其主要运用在以下几个方面：
1.1产品的设计与优化
（1）最先进的设计工具：三维动画技术是产品设计师讨论方案的最佳表现“语言”，更是一种先进的设计工具。例如，三维机械仿真动画简称“机械仿真”，是指采用三维动画技术模拟机械的外形、材质、零部件和内部构造，把机械的设计原理、工作过程、性能特征、使用方式等一系列真实的事物以动态视频的形式演示出来。这是个动画产业新领域把三维动画与传统机械的结合。
（2）最快捷的展示交流方式：这里所谓的“展示交流平台”是指在设计师设计过程中相互之间的展示与交流，因为三维动画在产品设计中运用是给产品设计师创作一种新的构思理念“助手”，她能较直观的反映设计方案整个外观效果，尺度比例大小，内部、外部空间，功能运用关系，便于设计师构思修改方案，是一个方便、快捷、灵活、直观多样的设计运作平台。
1.2产品的营销与体验
三维动画在产品设计中的运用是最现代的营销模式。例如在汽车销售当中，传统的做法是平面广告或者是实际的操作。而实际操作成本高，空间浪费大，而且，被试驾过的汽车顾客大都不愿意买，造成巨大的浪费。而产品动画可以让客户进入真实的环境中，有接入外接设备还可以模拟驾驶，如实际驾驶般的享受，从而更快更准地做出定购决定，大大加快商品销售的速度。而且产品动画也是最好的广告，直接通过最普及的电视、网络达到宣传的作用。这样，从设计到销售，一步到位，节省了在宣传中浪费的宝贵的资金和时间。
2三维动画在产品设计中的价值
三维动画在产品设计中的运用，其产生的意义深远，所带来的价值也是不可估量，主要表现在以下几个方面：
（1）缩短产品开发周期。计算机技术与动画技术以及产品设计领域的结合，使得很多产品的数字模型代替了传统的模型，全方位的三维动态演示及推敲一定程度上代替了传统的实物模型推敲，高精度的仿真模拟实验也进一步取代了实际产品的实验室实验，进而缩短了产品开发周期，大大提升了产品的市场竞争力。
（2）减少了资源浪费，降低了开发成本。通过三维动画技术的运用，产品设计在很大程度上减少了资源浪费。比如，传统的产品设计过程需要做出实体模型进行推敲，而通过三维模型的构建和相关动画的演示，就节约出实体模型制作的费用，并且减少了模型材料的浪费。
（3）增强了顾客与产品之间的互动，突出了产品的特性。在产品的销售过程中，三维动画技术的价值也十分突出。通过产品三维虚拟展示，顾客可以更方便，风直观地了解产品的相关细节，以及各部分的特征，并且通过一个传感设备与动画技术的结合，顾客可以对产品有着真实版的互动和体验，这样可以使用户更好地去体会产品，接受产品。
3结语
【关键词】公路工程；施工；质量管理；策略
Highway Construction Quality Management and Control
Ren Peng-fei
（Shaanxi Alpha Engineering Construction Co.， Ltd Xi'an Shaanxi 710061）
【Abstract】Highway construction quality management， is the highway construction business management is an important component. For quality control of highway projects from highway projects of their own characteristics and its influencing factors start using a comprehensive， whole process of quality management ideas and dynamic control principle， take the appropriate means， methods for quality before， during and after corrective controls to ensure the quality of highway projects， progress and investment objectives combine to achieve the desired objectives.
【Key words】Highway Engineering；Construction；Quality management；Strategy
公路工程建设的基本特点是：线路长、工作面广、工程量大、投资高。因而对其影响的因素就多，管理起来也比较困难，这就要求我们全体人员在实际工作中抓住工作重点，主次分明。在施工中为了对工程质量进行有效的管理，必须重视和加强公路工程现场施工中的工程质量管理，提高公路工程的施工质量，加强工程质量管理，提高公路使用质量和资金效益，是非常必要的。
1. 从公路工程项目的施工过程中去控制质量的原理 公路工程的质量控制，主要体现在施工过程中，设计、施工、监理、业主、监督各单位应各负其责，相应履行工程设计、施工控制、质量监管、监督审查的职能。从施工方面来说，控制工程质量的具体措施如下：
（1）建立、健全质量保证体系。
建立、健全质量保证体系是质量控制的先决条件，科学合理的质保体系能保证质量控制有序、高效运行，能为质量控制提供决策保证。没有切实可行的质量保证体系，质量控制就成了无源之水，无本之木。
（2）制定、完善质量控制措施。
质量控制措施是对质量保证体系的完善和细化，是质量保证体系得以有效运行的保障。 实施质量控制首先要建立、健全质量自检措施。自检措施应从检测程序、检测设备、检测手段、技术力量等方面着手，层层把关，环环紧扣。尤其是要注重项目的控制性工程和隐蔽工程的自检，检测不合格的一律不得进行下一道工序的施工。
（3）要注重对施工工序的过程控制。
纵然原材料合格，施工方案可行，保障措施完备。施工工序除了按照一般的施工原理、技术措施、工艺流程进行之外，还必须遵循项目的专项施工组织设计对工序的相关要求。
2. 从公路工程项目质量的影响因素来控制质量的原理
影响公路工程项目质量的因素包括：劳动主体、劳动对象、劳动方法、劳动手段、施工环境，概括起来就是“人”、“材料”、“方法”、“机械”和“环境”五个方面。对这五方面因素相辅相成，对整个工程的质量控制都缺一不可。 （1）人的控制。
工程质量的优劣，涉及从项目经理到一线每个施工人员的质量意识和专业素质，必须保证有一支稳定的高素质的施工、质检队伍。人作为工程项目的控制者， 同时也是质量的创造者，其他一切因素对工程质量的影响都是由人来支配的， 因此对工程质量的管理也是对人的管理。对人进行管理首先要从制度上进行管理，所以必须按照ISO9001质量标准要求，依据国家“公路工程在设计使用年限内实行质量终身责任制”的法律规定。
（2）材料的控制。
工程材料作为工程实体的基本组成单位，材料的质量直接反映在工程上。不合格的工程材料是导致“豆腐渣”工程的一个主要原因 ，所以应从料源的选择、采购验收、库存保管、发放使用等各个方面来加以预防。
（3）方法的控制。
施工方法包括施工工艺及技术措施，施工工艺的先进合理直接影响工程质量、进度及成本。因此应结合工程实际情况制定合理有效地施工技术方案，编制工程采用的新技术、新材料、新工艺的专项技术方案和质量管理方案。力求方案可行、操作方便、经济合理、加快进度、提高质量。 （4）机械设备的控制。
工程机械在施工中对工程质量同样起着重要作用，直接影响着工程质量。施工机械设备质量控制主要包括机械设备的选择、使用管理和保养等方面。机械设备的选用应着重从其主要性能参数、性能可靠性、生产适用性、使用安全性、操作方便性上考虑，要能适应该项工程特点和具体施工条件，满足和保证工程质量的要求，保证工程施工的顺利进行。
（5）环境因素的控制。
环境因素包括自然环境和社会环境，环境因素对工程施工的影响一般很难避免。因此要采取预测及以防为主的控制方法，要与施工方案和技术措施紧密相关，综合分析，全面考虑，才能达到有效控制的目的。
3. 加强源头控制原理
（1）对公路工程质量的控制要从工程设计方面入手，工程施工设计方案必须符合设计规范要求和工程现场的实际情况。
（2）工程设计方案除了要确保结构的稳定性之外，还必须具有可实施性，也就是说要综合工程所在地的地质情况、施工条件、气候特点以及人文环境等方面的实际情况，因地制宜，综合考虑，使设计方案具有可行性、安全性和效益性。
（3）在工程施工过程中，设计单位应作好后续的服务跟踪工作。在公路工程建设过程中，在设计阶段不可能面面俱到，很多问题只有在施工过程中才能发现，如地质变化、自然灾害等。对于在施工过程中发生的设计变更，设计单位必须遵循质量至上、安全第一的原则，不能为了追求进度、节约成本而降低设计要求。
总而言之，在公路工程建设中，质量是工程的生命，措施是管理的保证，管理是质量的灵魂。 为加强公路工程质量管理，确保工程质量，必须加强基础工作、施工质量控制和检验把关工作。对质量问题该说到的必须说到，说到的必须做到，做到的必须记录在案，形成一种凡事有人负责，凡事有章可循，凡事有据可查的良好工作习惯，以良好的工作质量来保证工程质量，达到建设优质公路的目标。
参考文献
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