機械設計及原理精選(九篇)

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第1篇：機械設計及原理范文

關鍵詞：機械原理；機構創新設計；應用；案例

設計是把各種先進科學技術成果轉化為生產力的一種方法和手段，是人類征服自然改造世界的基本活動之一，是人們為滿足一定的需求而進行的一種創造性活動的實踐過程。就機械設計而言，它是從給定的合理的目標參數出發通過各種手段和方法創作出一個所需的優化的機器或機構的過程。機械設計理論和方法是隨著人類無止休的需求及科學技術的進步而發展和成熟的。近幾十年來電子技術、信息技術、計算機技術的突飛猛進讓機械設計發生了翻天覆地的變化，出現了有限元分析、優化設計、可靠性設計、計算機輔助設計等新方法，使設計質量和速度有很大提高。作為將來的機械工程師十分有必要了解機械設計理論和方法的發展歷程、研究現狀、未來發展趨勢，熟悉和掌握現代機械設計方法，應用于實際[1]。

一、機械設計原理概述

機械設計理論與方法論是關于機械設計本質和設計方法的系統理論，目的在于揭示機械設計過程的本質規律，探索各種有效的設計方法，為實際的設計工作提供指南?，F代設計理論和方法在現場生產實際中具有廣闊的應用天地，它覆蓋了所有機械產品的設計及制作過程，對于提高生產率，加快國民經濟的發展有著重要的意義。

二、機械創新設計中的機構創新

把含有3個構件以上、且不能再進行拆分的閉鏈機構稱為基本機構，其要素是閉鏈且不可拆分性?；緳C構可以直接應用在機械裝置中，只有一些簡單機械中才包含一個基本機構，如空氣壓縮機中包含一個曲柄滑塊機構。若干個互不連接、單獨工作的基本機構可以組成復雜的機械系統。各基本機構之間進行運動協調設計。各基本機構通過某種連接方法組合在一起，形成一個較復雜的機械系統，這類機械是工程中應用最廣泛、也是最普遍的[2]。

1.機構的創新設計

機構組成原理：把基本桿組依次連接到原動件和機架上，可以組成新機構。機構組合原理為創新設計一系列的新機構提供了明確的途徑。機構的創新設計分為以下幾種形式：（1）機構的串聯組合與創新設計：前一個機構的輸出構件與后一個機構的輸入構件剛性連接在一起，稱之為串聯組合。前一個機構稱為前置機構，后一個機構稱為后置機構。其特征是前置機構和后置機構都是單自由度的機構。（2）機構的并聯組合與創新設計：可以將幾個單自由度的基本機構的輸入構件組合起來，保留單自由度構件的輸出運動；可以將幾個單自由度機構的輸出構件組合起來，保留單自由度構件的輸入運動；也可以將幾個單自由度基本機構的輸入構件和輸出構件分別都組合起來；均稱為并行連接。其特征是各基本機構均是單自由度機構。（3）機構的疊加組合與創新設設計：機構疊加組合是指在一個基本機構的可動構件上再安裝一個以上基本機構的組合方式。把支撐其它機構的基本機構稱為基礎機構，安裝在基礎機構可動構件上面的基本機構稱為附加機構[3]。（4）機構的封閉組合與創新設設計：一個兩自由度機構中的兩個構件用單自由度的機構連接起來，形成一個自由度的機構系統，稱為封閉式連接。其特征是基礎機構為二自由度機構，附加機構為單自由度機構。

2.基于原機構的再生創新和綜合

基于現有裝置的再生創新綜合，其設計全過程可分如下5步：（1）明確所設計機器的功能要求，并作相關調研；（2）運動鏈一般化，把原有機構通過抽象化，轉化為只含有只含轉動副和構件的運動鏈；在轉化過程中要注意不要改變自由度、轉動副和構件的鄰近關系；（3）運動鏈數綜合：通過運動鏈綜合的作用，使原有一般化的轉動副和構件綜合為新的全部可能的一般化運動鏈。在綜合過程中可以利用拓撲理論和圖論的相關理論。（4）運動鏈再生：就是根據設計要求與約束條件，選取滿足條件的一般化的運動鏈；（5）最后進行機構的結構化設計，得到機械裝置的運動簡圖[4]。

三、機構創新設計的應用

機構創新設計有多方面的應用，以凸輪控制機構的機械設計為例，講解其應用價值。要求根據機械設計的創新路徑和方法，設計一個凸輪控制機構，其能夠使一個質量為M，并在規定的路程D中作循環往復運動，并要求比原機構能獲得更大的機械效益。

首先應明確機械設計的核心問題是如果怎樣設計能夠使凸輪控制機構去驅動連接點P，并獲取最大化的機械效益，同時機構的自由度應為1。為了把復雜的問題簡單化，可以忽略次要問題僅關注驅動點P之前的傳動機構，它是F=1的凸輪搖桿機構，其對應運動鏈如圖1所示。

其次設計好運動鏈后，要進行運動鏈數綜合。由于機械設計創新設計的出發點是為了獲取較大的機械效益，可以通過增加機構桿件數來滿足上述要求，考慮的自由度不能發生變化，增加機構桿件數應不少于兩個，設計好新的裝置具有六桿運動鏈，2種獨立異構型式，即斯蒂芬森鏈與瓦特鏈。比如在進行斯蒂芬森鏈的設計過程中，需要根據結構與功能相適應的原則對斯蒂芬森鏈進行結構的改變[5]。由于該裝置是一種凸輪控制機構，需要進行運動副的更替，也就是說必然進行運動副的替代，即用一個凸輪副去替代運動鏈中的一個二元素桿與2個轉動副，故得到演化后運動鏈。

四、結論

進行機械創新設計要有兩個必要條件：一是充分獲取適用的知識；二是要使用符合創新設計思維并能激發創新思維的設計系統。運用機構學原理進行機械設計創新，首先要學習掌握相關的機構理論與已有的結構，才能在創新思維的指導下進行創新設計。

參考文獻：

[1]魏三平.機械原理與機械零件課程設計的關系[J].教育理論與實踐.2008（S2）：59-61.

[2]李笑，劉福利，陳明.改革機械原理課程設計注重培養創新設計能力[J].教書育人.2001（02）：79-81.

[3]李法新，王金鳳，王利紅.機械類專業大學生綜合創新能力的培養[J].河南教育（高校版）.2008（04）：89-92.

第2篇：機械設計及原理范文

與其他常規的機械設計不同，機械創新設計要求設計人員充分發揮自己的聰明才智和創造力，利用創造性思維，設計出新穎、有創造性、有實用價值的機械裝置。機械工程創新設計往往包含了多種科學技術的滲透、綜合與交叉，是通過邏輯思維的分析和知識的運用找到創新設計方案，其中存在的部分表現為非數據性、非計算性的，一定要在理論知識的時間基礎上思考判斷推理的。

2機械設計中設計人員應該樹立創新的理念

要想突破傳統的模式，在設計上有所創新，對機械人員首先就要要求其具有大膽的創新理念并會將其運用到時間中去。創新就是突破傳統的思維模式，運用現代超前的理念進行問題的思考。對于一個設計者而言，缺少創新意味著他在工作上無法得到肯定。優秀的機械設計者要時刻謹記創新理念，要用創新的思維對問題進行深入的思考，再結合自己的專業知識將自己的設想轉化成現實。

3機械的優化中應該具備的創新方式

（1）智力思維法———這是一種發揮集體智慧的方法，它通常是通過抓住瞬間的靈感或潛意識的新想法或通過相關專家人士針對某一目標進行討論，通過相互啟發、激勵，在越來越多的思路中，在越來越好的方案中取長補短，最終引起創新設計的連鎖反應，為機械設計提供更好的創新成果。

（2）列舉創新法———這是指依據一定規則，列舉研究對象的各種性質，通過對這些性質的逐項分析，尋求改變來又發創新設想的方法。它適合于現有事物的改進及應用型的開發，一般經過的過程如下：列舉特征———改變特征———改變事物。

（3）移植技術法———這是指將一個技術領域內的先進原理、方法或成果移植到另一個領域中，或把一種產品內的先進技術應用到另一個產品中，從而設計出新產品。在進行移植技術法的過程中要首先解決移植什么，為什么要移植，要想有效應用移植法就必須注意以下幾個必要條件：1）用傳統方法難以找到理想的設計方案或階梯設想，或者利用相關專業領域的技術和知識根本無法找到出路；2）其他技術領域存在解決相似或相近問題的方式方法；3）對移植結果能否保證系統整體的新穎性、先進性和實用性沒有定性判斷。技術移植法可以分為技術原理式移植、技術手段式移植和技術功能式移植。技術移植法是對科學技術的發展，對促進發明創造具有重要意義，貝弗里奇說過：“使用移植法有可能促進科學發展，這也許是為什么科研人員要對自己狹窄的研究范圍之外的發展，至少是重大的發展有所了解的原因。

第3篇：機械設計及原理范文

摘要：主要對機械專業的機械原理課程教學體系進行了探索，通過機械原理課程的理論教學和實踐教學的改革，培養了學生的創新思維，激發學生的創新意識，提高了學生的機械設計能力和創新實踐能力。

關鍵詞：機械原理；教學；創新

機械原理課程作為機械類專業中一門重要的專業基礎課，它具有較強的工程性、實踐應用性、創新性，在整個教學體系中起著承上啟下的作用。該課程主要講述機構的結構分析、運動分析、力分析和常用機構的運動原理和應用。學過這門課以后，學生能對現有機械的組成和運動情況進行分析，具有運用所學知識，組合新的機構及創造出新產品的能力。在培養學生的機械設計能力和創新思維、創新能力所需的知識、能力和素質結構中占有十分重要的地位。

一、基于創新能力培養的機械原理課程教學體系的建立

目前，國內外高校都十分注重培養大學生的科技創新和實踐能力，德州學院結合機械原理的精品課程建設，以培養和發展機械類本科生的綜合素質和實踐動手能力為目標，以創新教育為重點，以“激發創新興趣，培養創新思維，引導自主實踐，重在創新過程”為原則，對機械原理課程進行了全面的建設。機械原理課程建設總體框架如圖1所示。

二、通過理論教學模塊培養學生的創新意識和創新思維

1.改革理論教學內容，培養學生創新意識和思維

隨著企業對機械工程技術人員的設計、創新和新產品開發能力越來越重視，機械原理教學內容也應該隨之進行改革。以機構設計為核心構建課程體系和組織教學內容，加強對連桿機構、凸輪機構、齒輪機構等機構的結構、應用特點的介紹，全面、系統地講授各機構的運動、動力性能。對與理論力學重復的部分如平面機構運動分析、力分析、剛性轉子平衡可適當減少課時，簡單介紹。

在教學內容上適當增加一些日常生活中的實例和工程機械的結構實例。講授機構時先以生活中的應用實例導入，再以各種機加工機床的結構作為實際工程機械實例深入學習。如講解連桿機構時，先以常見的推拉門窗、太陽傘等生活實例應用引入，然后進一步介紹在牛頭刨床的傳動機構。而這些機床的結構中如牛頭刨床中包含了機械中的連桿機構、齒輪機構、間歇運動機構等，使學生能夠將感性認識和理論知識結合起來，提高學生對機構有了直觀的認識。

同時在講授各個機構時應將其彼此聯系起來，如介紹凸輪機構的工作原理時，可以提問學生前面所學機構中哪些機構能夠實現主動件勻速轉動從動件移動，學生就會能夠將連桿機構中的曲柄滑塊機構聯想起來，然后可以進一步聯想起凸輪機構高副低代后就是連桿機構。接著讓學生將自己所知道的凸輪機構和兩機構聯合使用的應用實例舉出一二。這樣將前后所學內容連貫在一起，融合貫通起來，培養學生的創新思維和創新意識。

2.改革理論教學方法和手段，強化學生的創新意識和思維

充分利用現代化的教學手段，增加課堂授課的信息量；在對教學內容進行深入研究的基礎上，結合機械原理的教學內容建立以圖片、動畫、錄像資料為主的素材庫。對各個機構的運動、分析及應用采用三維動畫演示，運用其形象、直觀、生動的特點，創造生動逼真的教學環境，優化課堂教學，提高學生的學習興趣和素質。而學生在學習機械原理以前已經進行三維實體軟件的學習，大部分三維動畫是由學生獨立完成的。這樣將三維實體軟件的應用與專業理論學習結合起來，不但使吸引學生的學習興趣，更培養了學生利用先進軟件工具解決具體工程問題的能力。學生拓寬了思路，進一步提高了創新意識。

同時，在德州學院的教學網中建設了機械原理課程教學網站，并被學院評為優秀網站。網站內容包含教學課件、習題解答、在線復習、實驗指導、學生創新實例、師生互動平臺等內容。教師可以通過課程網站對學生進行答疑，增強了教師與學生學習的互動性。同時教學網站給學生提供一個自學的平臺，學生可根據個人興趣進行自主性學習，從而有效地化解理論課時少的矛盾。

三、通過實踐教學模塊提高學生的創新精神和創新能力

1.設計合理的課后大作業，有助于提高學生的創新思維

在教學過程中，除了精選的理論基礎作業外，可以適當有針對性地布置課后大作業，規定一段時間內完成，利用課余時間分組進行評價。這些作業可以來源于實際生活，也可以來源于工程實際應用。通過完成作業達到學生對《機械原理》知識的綜合應用和提高。特別是學習到幾種常用機構時，比如講到連桿機構時，可以布置自動翻書架的設計、爬樓機器人機構設計等題目讓學生任選其一進行設計，也可以讓學生自己設計題目進行設計。既提高了學生設計自主性和創新思維，激發學生的學習興趣，又使不同程度的學生都能有所收獲。

2.積極進行實驗教學改革，提高學生的創新能力

2010年的人才培養改革中，提高了機械原理實驗課時量，增加到了12學時。近幾年，學院加大了對機械專業實驗室的投入，增加了創新實驗設備的購進。目前可做機械原理課程實驗的有機械設計基礎實驗室和機械創新實驗室。目前機械課程實驗教學中已由原來的以演示性、驗證性實驗為主轉變為以綜合性和設計性實驗為主?，F在的實驗教學中除保留了機械原理的認知實驗、機構運動簡圖的繪制、齒輪齒廓范成原理實驗等基本實驗外，增加了平面機構創意組合實驗、機構運動方案創新設計實驗、輪系創意組合實驗、慧魚創意組合實驗等實驗。規定了必修實驗的個數為5個，除此之外為選修實驗項目和學生自行設計實驗。為了提高學生的實踐動手能力和創新能力，我們將機械創新實驗室對外開放，學生可以根據自己的實驗設想和具體方案，用現有的儀器設備，利用業余時間去實驗室將自己的實驗設計構思進行驗證。整個過程都是由學生親力親為，不但提高了學生對各種儀器的綜合操作技能，同時也加強了他們獨立思考、分析解決問題的能力和創新精神。

3.積極進行課程設計改革，鼓勵學生大膽創新

為了體現專業特色，同時又兼顧課程教學理論知識，我們對機械原理課程設計的題目、內容和考核方法進行了改革。課程設計題目避免重復，設計內容不光要有圖紙和設計說明書，還鼓勵學生要采用計算機軟件對自己所設計的方案進行三維虛擬造型，進行運動學仿真及可行性驗證。學生們對三維虛擬造型都很感興趣，學習Pro/E等三維設計軟件的積極性也較高。通過這一環節的訓練，不僅提高了學生對三維設計軟件的熟悉程度，而且還調動了他們的創新積極性，擴大了他們的思考空間，激勵他們改進設計，大膽創新。課程設計的考核還鼓勵學生做出所設計機構的實物，若方案可行并有實物模型做出的則課程設計成績評定為優秀，鼓勵學生動手實踐，提高自身的實踐能力。

4.科技創新模塊以科技設計競賽為載體，促進學生創新素質提高

德州學院大力支持廣大學生參與各類科技文化競賽活動，制訂了《德州學院大學生科技文化競賽管理辦法》、《德州學院創新學分和技能學分認定辦法》等，對學生在第一課堂外實施的一系列創新和技能活動中取得的創新或技能成果給予一定的學分和物質獎勵，大大提高了學習的創新意識。而競賽都要求在符合大賽主體與內容的前提下，學生自行選擇設計題目。設計大賽一般要求提交模型或樣機，因此參賽學生不僅要構思，還要設計、制作和調試。將創新構思和實踐能力緊密結合起來。所以在競賽的具體實施過程中，從查資料、繪制圖紙、撰寫說明書到自己親手制作，以及作品的調試以及最后的競賽答辯，學生們經歷了各個環節，對創新所需的實踐能力進行了全方位的訓練。

四、結論

經過幾年的機械原理課程的建設，取得了較好的效果。機械原理課程被評為德州學院優秀課程。通過機械原理課程的學習，一方面，培養了學生獨立思考問題、分析問題的主動性；另一方面，也激發了學生的學習興趣，提高了他們的工程意識和創新設計能力。

參考文獻：

［1］ 管鋒.機械原理課程實踐性環節的教學改革與實踐［J］.

長江大學學報（社會科學版），2011，（4）：121-122.

第4篇：機械設計及原理范文

關鍵詞：機械原理；課程設計；教學研究；課外科技活動

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）05-0217-02

一、引言

機械原理是機械類各專業必修的一門重要技術基礎課，在培養學生的機械設計能力和創新能力所需的知識、能力和素質結構中，占有十分重要的地位。其課程設計是教學過程中的一個重要實踐環節，通過課程設計實踐，使學生更好地理解和掌握課程的基本理論和方法，進一步提高學生查閱技術資料、繪制工程圖和應用計算機等能力，特別是加強培養學生創新意識和分析問題、解決工程實際問題的能力。就我校而言，機械原理課程設計是我校機械類學生在本科學習階段的第一門工程設計類課程設計，在培養學生的實踐能力方面具有特殊的地位和作用。[1]

二、現狀分析

（一）機械原理課程設計教學現狀分析

1.我校機械原理課程設計的內容是對牛頭刨床、插床等傳統加工設備的傳動機構進行運動分析和動態靜力分析，并在此基礎上計算其機械動力學問題。課程設計模式缺乏整體性思維，設計題目陳舊且與工程實際結合不緊密，缺少機械系統的方案設計和機構的選型設計等。

2.題目相同，設計的機構一致，只是原動件的位置不一樣。故對學生而言，缺乏創新能力的訓練。

3.課程設計的設計方案與內容相同，學生缺乏查找資料、方案陳述與討論、團隊協作與溝通交流等環節的訓練，與當前企業的需求脫節。

（二）學生課外科技活動開展情況分析

目前，我校十分重視學生科技活動的開展，學生科技活動的種類繁多，面向機械類專業學生的科技活動有機械創新設計大賽、大學生科技創新計劃項目、大學生“挑戰杯”課外科技作品競賽、機械制造綜合實踐創新能力-數控加工大賽、三維數字化創新設計大賽、機器人應用技術大賽、汽車節能競技大賽、大學生方程式汽大賽等等，對提高機械類專業學生的創新和實踐能力起著重要的作用。然而在實踐過程中遇到一些問題，如積極參加各種課外科技活動的學生人數有限、部分學生不知道如何開展課外科技活動、缺乏主動性等等，這些問題都是亟待解決的。

課外科技活動參與的學生人數有限，單純地為了競賽而組織的實踐活動，由于受時間和名額等因素限制，難以在學生中廣泛地組織開展，從而使受益學生的數量受到了限制。

三、教學研究思路

參與各種課外科技活動的學生有興趣和熱情，但人數有限；參與課程設計的學生人數多，但積極性不高，過程不認真，往往抄一份報告敷衍了事。因此，如何利用學校目前課外科技活動開展良好的氛圍，將科技活動融入課程設計教學中，使科技活動與課程設計相結合，是主要的研究內容。

四、教學研究內容

結合學校的實際情況，以培養學生工程實踐能力和創新能力為目標，課題從以下三個方面進行了研究。

（一）課程設計題目研究

為達到課程設計的目的，全面培養學生的綜合能力，課程設計的題目可借鑒課外科技活動的主題，或參考具有生產實踐背景的工程實際項目，并在此基礎上結合機械原理課程課題講授內容設計課程設計的題目，使課程設計的內容更貼近生活，從而提高學生對課程設計的興趣。

譬如，借鑒第六屆全國大學生機械創新設計大賽的主題“教室用設備和教具的設計與制作”，提煉出“多功能黑板的設計”、“便攜式可調折疊桌椅的設計”、“自動黑板擦的設計”等設計題目；借鑒第七屆全國大學生機械創新設計大賽的主題“錢幣的分類、清點、整理機械裝置；不同材質、形狀和尺寸商品的包裝機械裝置；商品載運及助力機械裝置”，提煉出“硬幣分揀器的設計”、“硬幣包裝機的設計”、“紙幣分類與計數裝置的設計”等設計題目。

（二）課程設計內容研究

課程設計內容著重于機械方案的設計與選擇、機構運動的分析與設計、機械動力學的分析與設計等三個方面，注重培養學生的設計能力，引導學生應用ADAMS等軟件進行機構設計與分析，完成機器總體方案設計。由于將科技活動融入課程設計教學，設計題目多樣化、生活化，[2]體現以學生為主的理念，擴大學生的視野，使設計內容改為與科技活動相關的產品綜合設計，保證設計的完整性、系統性和綜合性。

此外，課程設計增加查找文獻資料、設計方案陳述與討論等環節，旨在鍛煉學生資料文獻綜述能力，提高學生表達能力，加強團隊協作交流，使學生熟悉產品設計流程和報告書寫格式。以往筆者在指導學生科技活動過程中發現：學生開展科技活動的第一項任務往往是調研，即通過查找相關文獻資料，分析現有產品的現狀與技術特點，歸納出開展科技活動的技術線路、研究方法等等，這時學生往往不知所措，究其原因是目前教學模式往往忽略這一項內容。

為了保證課程設計的質量，筆者對課程設計過程進行了監控，在相應時間節點安排了必要的教學活動以及詳細的設計任務，如表1所示。

（三）課程設計方法研究

近幾年指導學生科技活動過程中發現，幾乎每項科技活動都需要應用到計算機輔助設計技術。以往課程設計結果往往停留在幾份圖紙和書面報告，學生對自己設計的機構或機器是否可行不得而知，所以積極性不是很高。隨著計算機應用技術的發展，運用計算機進行機構運動仿真已輕而易舉，學生學習計算機軟件的積極性普遍很高，且企業對應聘者也有這方面的要求。因此，可在機械原理課程設計中引入計算機輔助設計方法。如引導學生應用ADAMS軟件對機構設計方案進行設計和運動學仿真，[3，4]使學生的創新積極性得到提高。

五、結論

將機械原理課程設計與學生科技活動相結合，既豐富課程設計的內容，增加課程設計的實用性和針對性，還可以激發學生參與課程設計的興趣，吸引更多的學生積極投身于科技活動，切實提高學生的創新設計能力、工程實踐能力和溝通交際能力、以及團隊協作意識等。

經過教學研究與實踐，機械原理課程設計教學效果得到改善，使學生能學以致用。近三年，學院學生積極參加各種課外科技活動，取得了優異成績。

參考文獻：

[1]黃小龍，劉相權.機械原理課程設計改革的研究與實踐[J].中國科技信息，2011，（24）：182.

[2]孫志宏，單洪波，莊幼敏，等.提高學生創新能力改革機械原理課程設計[J].實驗室研究與探索，2007，26（11）：98-99.

第5篇：機械設計及原理范文

關鍵詞：CAD/CAM/CAE；機械專業；教學改革

中圖分類號：G642.0？搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）12-0231-02

隨著計算機技術及應用的快速發展，CAD、CAM等新技術得以迅猛發展。CAD、CAM已經在電子、造船、航空、航天、機械、建筑、汽車等各個領域中得到了廣泛的應用，成為最具有生產潛力的工具，展現了光明的前景。而隨著CAD/CAM/CAE技術的日益成熟以及計算機技術的不斷發展，產品的設計與制造方法、方式也隨之發生了根本性的改變[1]。為了更好地滿足使用者的需求，現代企業越來越關注產品質量、產品的開發周期和開發成本，CAE作為產品開發的重要技術之一，其應用價值日益顯現。CAE技術是以科學和工程問題為背景，建立計算機模型并進行計算機仿真分析，對工程和產品進行性能與可靠性分析，對其未來的工作狀態和運行狀態進行模擬，及早發現設計中的不足，加以修改，并證實未來工程、產品性能的可行性和可靠性[2]，能夠大大縮短設計開發周期。越來越多的企業也將CAE技術引進到產品開發設計、制造等環節，對CAE技術人才的需求越來越大，由于我校是一所培養應用型本科人才的獨立學院，應及時開設CAE技術相關課程，以適應市場對這方面人才的需求。

一、培養模式的調整

目前，我校機械工程及自動化專業為寬口徑專業，培養能在工業生產第一線從事機械工程及自動化領域內的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面工作的高級機械工程及自動化技術和管理人才，設有數控技術、模具與計算機輔助設計兩個專業方向。開設的課程除了專業基礎外，還有《模具CAD/CAM》《三維實體軟件》《精密與超精密加工技術》《快速成型技術》《自動化機械設計》等?？梢?，本專業在課程設置上，比較重視對學生CAD/CAM知識和技術的培養，而缺少CAE相關課程的設置，這樣將導致學生的學習、知識系統不夠完整。雖然學習了CAD/CAM的基礎知識，掌握了一些相關應用軟件的操作，但是對實際生產的后續工序沒有深刻的了解，更無法解決實際工程中的一些問題。在現有的專業課程中增設CAE相關課程，培養學生CAD/CAM/CAE技術的一體化應用，尤其是利用CAE知識和應用軟件完成對實際生產問題的模擬分析，并根據模擬分析結果提出改進和優化措施，是教學改革的目標。

二、課程改革及其要求

1.完善課程體系，健全知識結構。新增CAE課程的教學對象為四年級上學期的學生，該層次的學生經過前面三年的學習，對專業的基礎知識有了一個比較全面的了解，基本熟悉CAD/CAM技術的概念，掌握了一些相應的二維/三維的軟件的操作，能夠利用CAD軟件完成一些產品設計任務，初步具備了CAD技術的應用能力。在機械專業中增設CAE的相關課程，培養學生學習CAE技術的理論基礎和相關軟件，全面掌握CAD/CAM/CAE的一體化知識結構。最終達到在具備了CAD/CAM技術的應用能力的前提下，能夠利用CAE技術進行機械生產工藝的模擬仿真和結構分析的目的。在這個過程中，必須要做好與前面專業知識以及CAD/CAM技術的銜接，使學生在所學知識的結構基礎上理順所學的新知識。如針對模具與計算機輔助設計方向的學生，他們學習模具CAE的目的是利用CAE技術來預測成型過程中的各種缺陷，優化工藝參數，以期得到合理的模具結構和優化的工藝參數，所以必須結合模具設計的相關專業知識，與CAE技術穿插講解，做好專業知識與CAE技能訓練的自然銜接和結合，使學生的知識結構更為系統。

2.教學新要求。在進行CAE課程的授課過程中，教師要注意做好以下幾點：①將課程體系做相應的調整，使CAE理論與CAE軟件融合在一起，二者充分結合，以突出知識結構的完整性。②注重知識點面結合。課堂授課要講、練結合，知識的重點和難點應結合適當的實例進行練習和重點剖析。既保證了重點，又兼顧了全面，使學生能夠掌握其中的要領和技巧。③課后要布置相應的思考題和練習題，以幫助學生消化、鞏固和深化教學內容以及進行實際工程訓練。④堅持理論與實踐緊密結合的原則，注意介紹相應的實際生產中各類缺陷問題的解決方案以及這些方法的缺點，利用CAE分析預測、解決這些缺陷的優越性。通過教師對實際工程問題解決過程的講解，提高學生的實際工程意識，學會在實際遇到問題時，能正確地去分析問題、解決問題，或者是能夠對現有方案進行優化設計等。通過這樣的形式來促進CAE理論與軟件的學習、應用和普及。另外，教師除了在課堂上的講授之外，在相應的課程設計、畢業設計以及學生課外科研項目等教學環節，應指導學生充分利用掌握的CAD/CAM/CAE技術針對實際課題來進行設計和分析，包括利用CAD技術進行產品設計，運用CAE技術進行數值仿真模擬和結構分析，根據模擬分析的結果，對產品設計提出反饋意見，再利用CAD技術對產品或工藝設計的不合理之處進行修改，之后再進行分析，直至分析結果達到工藝設計要求。在有條件的情況下，將實際生產結果與CAE分析結果做比對，驗證CAE技術與實際的匹配度，最后應用CAM技術進行數控加工編程。通過這樣的實踐訓練過程，提升學生對實際的應用軟件的操作能力，也加強了學生解決實際生產項目的能力，學生自己也會覺得本來很多書本上的抽象的知識在實際的應用過程中有了解釋，也更加強了他們的工程實踐能力，從而提高教學質量和效率。

3.對教師的要求。開設CAE課程，同時對教師隊伍建設以及專業教師本身都提出了更高的要求。不僅要求教師必須具有本專業扎實、系統的專業理論知識，同時要具備很強的專業實踐能力，要實時關注市場、企業的需求和技術的發展，并且在教學上能夠將理論知識與實際工程問題結合，具有指導學生將系統理論知識轉換成系統的應用知識的能力。所以，作為獨立院校的專業教師，以培養應用型本科人才為目的，應不斷強化自身的專業知識，還應密切關注本行業的企業人才需求和技術發展，爭取與企業開展產學研合作項目，深入到企業、工廠，盡量利用工廠、企業的實際生產實例為學生進行講授，也可作為學生學習訓練的素材，以提高學生的實際應用能力。

隨著計算機的飛速發展和廣泛應用，各種行之有效的數值計算方法得到了巨大的發展，CAE技術在制造行業獲得越來越廣泛的應用。而隨著高等院校獨立學院教學改革的不斷深入，我校機械專業增設了CAE課程并在實踐中不斷進行教學改革，完善課程體系和教學方法，以提高學生CAD/CAM/CAE的綜合應用能力，為制造業培養更多適應市場技術需求的合格人才。

參考文獻：

[1]尹飛鴻.有限元法基本原理及應用[M].北京：高等教育出版社，2010.

第6篇：機械設計及原理范文

[關鍵詞]《機械原理》；機械運動；教學設計；學生能力

1 前 言

中職機械專業教學的現狀不容樂觀，主要是其專業自身存在不足，但為了促進機械專業的發展，使其教學質量得到可靠的保障，中職機械專業在教學方法等均展開了研究。

《機械原理》課程是機械專業的一門基礎課，其任務之一就是為后續的專業課打好基礎，因此在教學計劃中占有重要地位。而機械運動方案設計是整個機械設計工作的第一步，它對于機械性能的優劣及其在市場上的競爭能力都具有決定性的作用。在機械類各專業學生的整個教學計劃中，只有《機械原理》這門課講授機構運動方案設計的內容。因此，在教學過程中注重培養學生運動方案設計的能力，使學生得到這方面的鍛煉，是《機械原理》課程的一項重要任務。

在以往的《機械原理》教學過程中，機構運動方案的設計是一個比較薄弱的環節，為了使學生及早地樹立工程設計觀點，培養學生獨立工作能力，近年來，我們在教學過程中采取了若干措施，力圖加強這一環節，取得了可喜的成果。

2 提高學生對機構運動方案設計重要性的認識及學習興趣

課程開始，除了介紹本課程的研究對象、內容，它在教學及國民經濟中的地位和本課程的學習方法外，有意識地強調以下兩方面的內容：

（1）本課程除了講解各種機構進行分析以外，最主要的任務是設計，而分析是設計的第一步，也是設計的基礎。

（2）本課程是與工程密切聯系的一門技術基礎課，在學習本課程的過程中，對日常生活中司空見慣的東西要注意觀察，注意用所學的知識對其加以分析，不僅能達到對所學知識的加深理解，靈活運用，舉一反三的目的，而且可以啟發創造靈感。例如，我們通過公共汽車車門和小轎車車門開、閉方法的對比以及載重汽車和人力平板三輪車實現轉彎方法的對比，使學生對運動方案設計和工程實際應用背景間的密切關系以及運動方案設計的重要性有了較初步的認識，所有這些都激發了對機構運動方案設計的興趣。

3 通過“機構方案小設計”的教學環節，使學生得到運動方案設計的初步鍛煉

在本課程開始2～3周后，等學生對機械原理課程有了初步的了解后，開始這一教學環節。向學生提出幾個日常生活中司空見慣的用具，如：能自動打開而不能自動合攏的二折傘；只能用雙手打開而不能自動打開的三折傘；普通的用鏈條鏈輪傳動的自行車；只能在固定角度范圍內搖頭的電風扇等。要求學生在學習本課程的過程中，結合所學知識對他們的優缺點進行分析，研究做進一步改進設計。要求學期末每個學生交一張在A4圖紙上按比例繪制的、改進了的、用具的機構運動簡圖和一份簡單說明書，在課程進行過程中，組織適當的輔導、討論。實踐結果表明，雖然有些改進設計還比較粗糙，存在一些缺點，但也確有一些設計構思巧妙，有一定的獨創性和實用價值。

由于這個教學環節是在機械原理講課過程中進行的，教學內容與改進設計有密切聯系，需要改進的用具既是學生們日常生活中司空見慣的，又具有實用價值，因此是一次密切聯系實際的實踐性教學環節，大大激發了學生們的學習興趣。課堂設計是學生將所學知識轉化為能力的重要實踐環節。以設計為中心，以培養能力為目的，安排教學內容，按設計的順序安排教學順序，目的是使學生通過課程學習，提出問題和解決問題的能力得到很好的鍛煉?？梢哉f這一教學環節對培養學生運動方案設計的能力打下了一定的基礎。

4 開闊學生視野，幫助學生較系統地了解和掌握機構運動方案設計的知識

在講述各種常用機構的分析和設計后，安排了一章“機構的組合及機構總體方案設計”的教學，目的在于使學生較系統地了解和掌握機構運動方案設計的知識。這一章的內容從基本機構固有的局限性講起，講述了機構的組合方式，通過工程實際中的若干實例，介紹了常用組合機構的類型及應用，使學生們開闊了視野，明白了機構的組合是發展新機構的重要方法，在此基礎上介紹了各種常用組合機構的設計方法。

在機構總體方案設計一節中，我們結合具體實例從工藝動作的分解講到機械運動方案的選擇，機構選型應遵循的原則及注意事項。如盡量簡化和縮短運動鏈；盡可能選擇較簡單的機構；盡量減少機構尺寸，選擇合適的運動副形式；選擇合理的動力源形式；合理安排傳動機構的順序；合理分配傳動比；使機械具有有利的傳力條件和良好的動力特性；使機械具有調節運動參數的能力，保證機械安全運轉，等等。此外，還介紹了機械中各執行構件之間的運動協調配合和機械運動循環圖，并舉例說明了機械總體運動方案設計的步驟。

如果說“機構方案小設計”這一教學環節還只是一個單一機構運動方案設計的鍛煉的話，那么這一步就是為向綜合性的機械運動方案設計打基礎，為進一步在機械原理課程設計中進行機械總體運動方案設計作準備。

5 在課程設計中進一步加強對機械運動方案設計能力的培養

第7篇：機械設計及原理范文

從18世紀以來，機器逐步代替人力勞動，用于做功或轉換能量。做功的機器不僅大大提高了勞動生產率，而且很好地保證和提高了產品的質量。由于機器實現的能量轉換，人們發明了多種多樣的工作機械，提高了人類的生產水平，改善了自己的生活條件。機器的設計是由具體的機構物化為實體的產品，以提供用戶所要求的使用功能。因此，機械的結構設計是產品設計的重要一環，在機械設計課程中，機械結構設計也是非常重要的教學內容。在機械結構的設計中，應“勤于學習、善于思考、勇于探索、敏于創新”，以偉大的接納之胸懷學習前人成果，并以開拓的精神實現偉大的創造。機械結構的設計不是具體案例的機械堆砌，而是有其內在的知識基礎、設計的方法和物理原理。本文擬從機械結構的設計方法和設計原理兩個方面，討論機械結構設計的內在知識和結構創新的基本途徑，但本文不討論機械制造工藝性對機械結構的要求。

二、機械結構設計的方法

1.經驗設計。從現代科學誕生以來，機械科學與技術已有300年的歷史。機械的連接結構、傳動結構和支撐結構等已經積淀有汗牛充棟的實踐案例，但如何掌握這些案例的基本原理和設計方法，而不是記憶這些案例的具體結構設計，這是經驗設計中的關鍵。具體的產品設計，例如車床，其結構設計可以參考前人的設計圖紙，這對于提高設計效率，汲取前人經驗、避免犯前人的錯誤具有實際意義。通過借鑒前人的經驗，可以吸收他人的結構創新方法，同時也拓寬了自己的設計思路。隨著機械結構數據庫的出現和搜索方式的更新，對他人的相關結構設計的學習將更加方便。經驗知識是結構設計的寶貴財富，也是公司的知識資產。通過對國內外同類型專利知識的學習，也是一條提升自己結構設計能力的途徑。另一方面，要注意避免侵犯他人的知識產權?！肮湃藗飨聛淼膶W問，就是裝在船里的貨物?，F在的新潮流、新趨勢，就是行船的風?！痹趯W習他人的結構設計創新點的基礎上，設計者應有自己的革新與發明、自己的創造。

2.理論設計。機械結構設計的理論方法，討論的是機械結構設計的理性方法，具體的有：模塊化和組合化設計、復合化設計、分級結構設計、載荷均布性設計和變結構設計。隨著結構優化、結構可靠性和概率設計等方面的發展和具體應用，機械結構的理性設計方法也在不斷的推陳出新。模塊化和組合化設計。一臺機器總體是由提供不同功能的結構單元有機的組合而成，因此模塊化的以及模塊之間的組合化就是早期的方法之一。在復雜的機電系統和設備中，模塊化和組合化的設計理念是有效的結構設計方法，同時也是機械制造的方法之一。例如，組合航空母艦的設計概念；我國的組合化機床的設計在上世紀70年代就已經取得了很大的成功。模塊化和組合化，一般是按功能單元、結構單元來劃分模塊，然后組合起來成為一臺機器。復合化設計。復合化的基本特點就是將兩個或兩個以上的功能零件組合成一個部件或構件來設計，其功能可以是運動功能、承載功能等。例如，組合凸輪結構的設計就是將兩個凸輪設計成一個零件；一根連桿在組合結構中同時作為兩個或兩個以上機構的結構件。復合化方法可以降低機械的制造成本、減輕機器的重量、縮小機器的尺寸和降低產品的成本。分級結構設計（層次化設計）。復雜的制造設備是由分級的機械結構組成，大功能層次的結構是由若干個分功能結構組成。層次化不僅是功能樹結構的要求，而且也是制造工藝對結構設計的要求。例如，床頭箱由多個輪系組成，而每個輪系又由次一層次的系統組成。復雜機電產品的設計，例如組合挖掘機的設計，集推土機和挖掘機的功能在一起，而共用一個動力系統，在執行系統處分開。層次化結構設計方法在構想分級結構階段，能夠幫助設計者厘清思路，從而找出結構設計的關鍵點，集中解決結構設計中的難點問題。載荷均布性設計。由于機械結構設計的特點，希望載荷分布均勻，充分發揮材料的機械力學性能或者取得降低最大載荷的目的。例如，修形齒輪的設計、對數滾子的設計，為了取得接觸應力的均布，從而修形零件，實現結構的優化設計。行星齒輪減速器的設計也體現了載荷均布性的設計理念，從機構運動學來看只需一只行星齒輪；然而從受力平衡、承載能力和提高齒面的抗磨損來說，三只行星齒輪的結構設計更好。變結構設計。機械結構的創新常常采用變結構的方法，變結構可以改變機械結構的功能，例如，非圓連接形式的成形連接、曲柄滑塊結構設計變為轉動導桿結構設計。變結構可以改變實現功能的形式，例如徑向柱塞泵和軸向柱塞泵的設計。變結構也可以降低機器的設計成本，例如利用死點的桌面支承設計。

3.模型試驗設計。相似模型試驗設計?；跈C器物理模型的相似，運用相似科學理論，對于大型的機器設備進行模型試驗設計。通過模型結構設計和試驗分析，獲取機械結構的可靠性、并預測機器的工作性能。模型相似的設計方法已在工程領域有廣泛的運用，例如大型水輪機組的結構設計。通過制造大型水輪機組的模型，測試試驗模型的工作性能以及其可靠性等指標，優化水輪機組的結構設計和工作能力。機械結構的設計方法不是一成不變的，而是隨著人們的發明和新的科學原理的發現，在日新月異地發展，不斷出現新的機械結構設計方法，同時對前人的機械結構設計進行革新。

三、機械結構設計的原理

機械結構的設計必然要依據技術科學的原理，例如：理論力學原理、材料力學原理、彈性力學原理、疲勞力學原理、流體力學原理、熱力學原理、摩擦學原理、聲學原理、智能原理和一切可能的新物理原理。這里討論以上各種原理在機械結構設計中的應用，以期總結機械結構設計的常用原理，討論機械結構設計的原理在今后結構創新設計中的可能性。理論力學原理。理論力學是機構設計的基礎理論，對于機器的運動學和動力學分析，得到的結構必然反映到機械結構的設計中來。例如，軸承轉子系統動力學的設計，其動力學及其穩定性的設計，要求修改軸承的設計和軸的剛度設計。材料力學原理。機械零件的強度和剛度設計是基于材料力學理論的，強度或剛度不足時，就需要修改零件的結構設計。例如，齒輪輪齒接觸強度和齒根彎曲疲勞強度的設計，當齒面接觸強度不足時就要求增大小齒輪的分度圓直徑；當齒根彎曲強度不夠時就要求增大齒輪的模數。彈性力學原理。彈性力學分析是零件應力應變計算的基礎，例如滾動軸承中滾子修形的設計，基于彈性力學的接觸分析，確定滾子的修形曲線和修形量。在機械零件的結構優化設計中，常常用到彈性力學理論。疲勞力學原理。機械零件上的機械載荷在工作過程中常常是變動的，例如汽車中的軸、軸承和齒輪上的載荷都是變化的，這種變化的載荷具有一定的統計特征。變載荷下軸和滾動軸承的疲勞壽命設計等工程內容，已經發展成機械零件的概率設計。

為了更精確地設計機械零部件，疲勞力學在機械結構設計中會得到越來越多的應用。流體力學原理。流體傳動和動靜壓軸承等的設計是依據流體力學原理的，流體力學也是機械結構創新的基本原理之一。例如靜壓導軌的設計、動壓滑動軸承的設計，要依據流體的質量守恒定律、平衡原理等，優化設計的結果要求修改導軌或軸承的結構型式和尺寸參數。熱學原理。熱力學和傳熱學在機械零部件的設計中有很廣泛的應用，導軌的熱精度設計、齒輪和滾動軸承的膠合分析、隔熱結構設計等等。摩擦學原理。耐磨或加快磨損是摩擦學設計的核心，例如圓錐銷的設計、組合螺母的設計，就是為了補償零件的磨損，使得零件在磨損后仍能實現其設計的功能。磨削和拋光制造工藝是利用零件磨損的加工方法。聲學原理。在機械系統的噪聲分析和研究中，依據物理聲學的原理及其分析方法，得到噪聲的頻譜和功率譜等分析結果，以指導機械結構的設計，例如低噪聲滾動軸承的設計。今后，可以考慮利用機械噪聲來進行產品設計，例如聲爆彈的設計、信號中噪聲信息干擾的設計等。智能原理。機械結構設計的原理將向智能化、生物化的方向發展。隨著智能技術的應用，機械結構具有靈敏的智能功能。測試技術、控制理論和信息論是機械結構智能設計的基礎。

第8篇：機械設計及原理范文

關鍵詞：機械；設計；節能；基本原理

經濟的快速發展將會導致環境污染嚴重和資源短缺情況的出現。這些問題將會反作用到經濟與社會發展中。如何妥善地處理好經濟發展與環境資源保護之間的關系成為社會穩定發展的重點。節能是環境資源保護的重要形式。加強對機械設計節能基本原理的研究，才能夠發揮出機械設計節能效果。機械設計節能應用到工業生產中，對于實現國民經濟可持續發展具有重要的影響意義。

1 機械設計節能基本原理

機械設計節能在動能方面的影響最為明顯。傳統機械設計主要考慮的是輸出功率變化，特別是設備在運行過程中產生的波動。機械設計節能對于設備加工精度與周期影響更為突出，在設備加工的時候，需要根據動能狀況及時地進行能源回收或者轉化。并且根據節能特點，做好設備調節系統動能變化，能夠在最小范圍之內完成能源的回收。輸出力會根據節能狀況進行調整。在不同運行環境中，機械設備輸出力會有明顯的差異。特別是相同機械設備運行過程都會涉及到節能改善。在較短的時間內機械設備運行會產生較大的波動，這些波動出現的阻力都會影響到機械設備的運轉情況，并且會隨著變化減小，節能的效果也會更加的明顯。機械設備在運行的時候都會涉及到摩擦等阻力，調整零件精度或者的方式都能夠提升設備的使用效率。因此，在機械設計節能效果上要最大限度地降低無用功的產生，對于節能原理要進行充分的總結，處理好動能、輸出力以及無用功之間的關系，能夠根據設備情況進行機械設計節能的改進。通過對參數變化的研究，實現能源的有效節約。

2 機械設計節能的應用效果

2.1 人才培養與新技術的應用

機械設計節能涉及到很多多方面的知識，需要專業性較強的工作人員才能夠完成。專業人才是開展機械設計節能基本原理研究的核心基礎。針對這種情況要持續進行工作人員專業培訓，這是實現機械設計節能必要條件。在實際技術基礎上進行整體性突破，并且要充分地運用信息技術實現機械設計節能水平的提升。

2.2 強化電子控制系統

電子控制系統對于提升機械設計節能效果的準確性具有重要的作用。電子控制系統能夠對機械設計節能進行實時監控，做好機械設計節能控制工作，通過智能化系統對機械設計節能狀況進行判斷。有效地控制功率輸出，并且避免消耗的進一步擴大。使機械設計節能效果達到最大優勢。電子控制系統同時還能夠對自身進行檢測，發現其中存在的限制因素，有效地延長機械使用的壽命。

2.3 加工設備設計

工業生產機器主軸在運行中產生的波動很容易影響到產品的質量。為了能夠更好地解決這一個問題。需要利用機械設計節能技術在機器運轉過程中加入轉動慣量較大的飛輪，這樣能夠更好地起到調節波動的作用。能夠將不均勻系數都調控在合理的范圍之內，并且保證機器能夠正常的運轉。在不均勻狀態下的輸入功率都會產生較大的能源消耗，并且輸出與動能變化產生的數據會持續的疊加。機器運轉中的轉動慣量飛輪會根據初相位不同進行功率比較。在平衡理論下的機械運轉數據差距也會變得更小。

2.4 升降機械設計

升降機在使用的過程中會消耗大量的能源。因此，為了能夠實現升降機節能環保，就要在機械設計節能基本原理下對升降機進行能源消耗控制。升降機械主要是大壓力容器下驅動的設備移動，這樣就能夠實現機械在空中進行作業或者維修。升降機產生的消耗主要是來自于貨物運輸上升或者下降。高空機械作業都需要在實踐的過程中對動力與能量進行高度調整。這樣才能夠進一步地開展高空作業。但是在實際工程作業中，機械設計節能原理會對升降機的結構與設計進行優化。最終將會實現能源的節約。比如，當曳引驅動機構和傳統的升降機械以相同的速度提升質量相等的貨物或者重物時，前者可以更加有效地實現升降機的平衡，減少升降過程中的能源消耗，使得系統勢能在最小范圍內變化甚至維持常量。機械設計節能工作的開展需要處理好材料與動力源之間的關系選擇。要將設計理念融入到升降機結構中，特別是要注重電子控制系統的應用。電子控制系統能夠更加突出升降機的自動性，并且會實時進行監控，提升工作人員的安全性。

3 結束語

可持續發展成為我國經濟與社會不斷進步的重要載體?？沙掷m發展道路能夠實現自然、資源、人類等方面的和諧統一。特別是工業生產中融入可持續發展理念將會實現節能減排。針對這種情況要強化機械設計節能效果，明確掌握全面的機械設計節能基本原理，通過掌握理論知識指導工業實踐生產，這樣能夠實現成本投入得到有效的控制，避免資源出現嚴重浪費，在根本上保o環境。對于構建和諧文明健康的社會具有重要的意義。機械設計節能在社會發展充分發揮巨大作用。保證機電產品消耗得到控制，實現降低輸入功率。

參考文獻

[1]宮浩.淺談機械設計中的材料選擇和應用[J].科技致富向導，

2015，08.

[2]石建.關于機械設計加工中應注意的一些問題[J].科技致富向導，2015，09.

[3]萬侖侖.淺談機械設計的發展方向[J].科學中國人，2015，18.

[4]石磊.機械設計自動化設備安全控制分析[J].科學家，2016，09.

[5]談亮鴻.淺析食品機械設計與普通機械設計的對比研究[J].科技致富向導，2014，14.

[6]陳永勝.機械設計及其自動化發展方向的思考[J].科技致富向導，2015，05.

第9篇：機械設計及原理范文

關鍵詞：化工機械；承壓設備；故障；原因；處理策略

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.014

化工機械的承壓設備作為化工機械系統運轉中的重要組成部分，對化工機械工作過程中的影響重大，承壓設備在運轉中出現故障，就會導致化工企業的工作停產，嚴重的影響企業的生產效率和企業效益，為了使承壓設備在運轉過程中可以安全穩定的進行工作，避免在運行過程當中出現故障，所以需要定期的對化工機械中的承壓設備進行檢修，避免產生設備故障的情況。

1 化工機械中承壓設備常見故障及原因

1.1 承壓設備產生腐蝕現象

化工機械中的承壓設備在長時間的使用過程當中會出現腐蝕點，導致設備產生點蝕破損，設備的整體承壓能力出現薄弱點，降低了承壓水平，時間長了在出現腐蝕點的地方很容易形成大面積腐蝕，影響設備的正常使用壽命?；C械中承壓設備出現腐蝕現象的主要原因是化工機械中經常性的儲存帶有腐蝕性質的化學物質，在化工承壓設備中儲存的化學物質在高溫過程中會汽化，在汽化的過程當中產生了許多氣泡，氣泡在破損過程當中會產生很多腐蝕性氣體，承壓設備長時間的浸染在這些腐蝕性氣體當中，承壓設備的金屬表面很容易被腐蝕，導致承壓設備表面腐蝕脫落，不僅影響了化工企業的正常生產，還對作業施工人員的生命安全造成威脅[1]。

1.2 承壓設備的嚴重磨損泄露

設備在使用過程當中在外力的作用下使承壓設備產生磨損，比如設備中經常性的儲存腐蝕性物質，造成的承壓設備磨損程度隨著使用強度的加強和時間長度延長，導致承壓設備的磨損程度越來越嚴重，當設備在運轉過程中，也很容易受到自然因素的影響造成化工機械中承壓設備的磨損，例如設備產生零件銹蝕、老化等情況。導致承壓設備產生故障。化工機械中承壓設備通常都是以非常精密的零部件進行連接，零部件的選擇不當，尺寸不合適、零部件質量不過關，存在裂縫氣孔等現象都可能造成設備連接不嚴密，導致承壓設備中存放的腐蝕性物質泄露，對承壓設備本身造成腐蝕出現漏洞，最終會造成承壓設備泄露的嚴重問題。

1.3 承壓設備超出荷載率導致承壓設備的失效

當載荷在一定范圍內做周期性的變化或按其它規律變化時，需要在變動加載作用下，要計算承壓設備的安定載荷。當外載荷控制在安定載荷以下時，承壓設備除了在最初幾次加載循環中產生少量的塑性變形外，在以后的加載過程中將始終保持彈性變形，不會出現新的塑性變形。如果承壓設備在經歷有限次塑性變形而達到一定的殘余應力狀態后，外載荷的繼續作用將使該承壓設備在此殘余應力之上仍作彈性響應的話，則可認為承壓設備是安全的，我們就稱之處于安定狀態[2]。當外載荷超過安定載荷以后，每次加載循環都會產生新的塑性變形，經過有限次循環后，塑性變形的不斷累積將導致承壓設備的最終破壞。

1.4 承壓設備受到沖擊產生振動

化工機械承壓設備在運行過程中，很容易受到沖擊使產生設備震動而產生噪音，異常震動產生的噪音對承壓設備的零部件造成變形損壞，導致設備接觸不良，管道產生裂縫導致物質泄露，影響了化工機械承壓設備的穩定性和安全性，承壓設備的使用壽命得不到保障。

2 化工機械中承壓設備故障的處理策略

2.1 認真分析承壓設備工作狀態，作好準確的診斷

化工機械承壓設備中的其中任何一個環節出現問題都會對機械承壓設備的正常使用造成影響甚至造成安全事故的產生，因此化工企業的管理人員提高設備安全管理意識[3]，對可能出現的故障問題作出相關的預案，避免在發生緊急狀況時不能及時進行處理，造成事故問題的加重。還需要對承壓設備容易發生故障的部分需要定期的安排專業人員進行檢修，針對具體問題提出解決方案，做好定期檢修的監管工作，避免產生遺漏造成安全事故隱患。化工機械中承壓設備的結構復雜性、設備的特殊性就要求化工企業提高對承壓設備安全管理意識。

2.2 加強對承壓設備的設計與制作的嚴謹性

化工機械設備的特殊性就要求在設備設計和制造過程中嚴格按照生產工藝和施工標準，保證設備的制造符合設計理念的科學性和嚴謹性，設備中的每一個零件的質量都關乎到整個設備是否可以投入使用，在設計過程中的一點疏忽都會對設備質量產生影響，因此在零件尺寸的精準度上要做到零誤差，保證零件的強度可以滿足設備的正常使用，提高設備運行強度用以保證設備的穩定性。

2.3 注意承壓設備的保養和維修

化工企業需要配備相關的專業檢修設備，安排專業的設備檢修人員定期的對承壓設備進行檢修，在檢修過程中要嚴格要求檢修工作的認真細致，對機械設備的每一個環節都要進行檢查，因為化工企業應用的腐蝕性材料較多，尤其要注重承壓設備的連接零件，避免因為零件的老化和銹蝕使設備連接產生裂縫導致腐g性材料的泄露，不僅會造成設備的腐蝕，還對施工作業人員的安全產生威脅。因此注意承壓設備的保養和維修可以避免安全事故的產生，最大限度的延長設備的使用壽命。

3 結束語

在當前中國經濟快速發展的條件下，化工企業迅速發展，有了機遇也有了挑戰，尤其在環保和安全方面，所以，對化工設備的要求越來越高，化工設備的安全性與環保性影響著化工企業的發展水平，一旦化工機械發生故障，就會對企業的正常運轉產生影響，因此本文對化工機械中承壓設備故障原因及處理策略進行淺析，希望對化工企業生產安全提供幫助。

參考文獻：

[1]董鑫. 化工機械中承壓設備故障原因及對策分析[J].河南科技， 2015（08）：47-49.