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機械設計論文參考文獻（精選21篇）篇一

近幾年我國高職教育發(fā)展迅猛，形勢喜人，但透過繁榮表象的背后，當前高職教育實則面臨諸多困難，不少問題與矛盾有愈演愈烈之勢，不僅直接困擾到高職教育的健康有序發(fā)展，而且對國民經(jīng)濟發(fā)展也將產(chǎn)生不小的影響，所以必須引起各方高度的關注。對于時下高職教育存在的問題，業(yè)內(nèi)外說法很多，建議也不少，可謂仁者見仁，智者見智。對高職的認同度不高，是當今社會的主流思想。我國沒有高等職業(yè)教育的專門法律，現(xiàn)行的高等職業(yè)教育的相關法律規(guī)定多為目標性和原則性，具體操作性欠缺，致使很多涉及高職發(fā)展的實質問題都因缺乏法律依據(jù)而無從落實。隨著高職教育在發(fā)展中不斷涌現(xiàn)出的問題，國家對高職教育也越來越重視，不斷提出一些路線方針，大力度投入人力物力扶植高職院校發(fā)展，特別是民辦高職院校。自從，國家開始實行高職高專院校單獨招生政策，允許高職院校尤其是民辦高職院校參與自主招生以擴大生源，民辦院校要想生存生源是關鍵，只有生源不斷擴大，學校才會發(fā)展壯大。那么，國家運用行政手段在生源上為民辦高職院校解決了生存問題，但是學生入學后，后續(xù)的培養(yǎng)教育問題就需要我們進一步探索，探索出一條適合高職教育的教學模式，讓高職學生更好的適應社會的發(fā)展需求。《機械設計基礎》是機電類專業(yè)一門重要的專業(yè)技術基礎課，也是一門能直接用于生產(chǎn)的設計性課程，它將機械原理與機械零件的內(nèi)容有機地結合在一起，通過實訓課程，培養(yǎng)學生的機械設計能力。

一、民辦高職院校教學中問題。

(一)學生基礎薄弱。

民辦高職院校的學生普遍存在基礎薄弱的特點，由于從小沒有養(yǎng)成良好的學習習慣，導致基礎知識掌握不牢。進入大學后，課堂教學知識點無法展開，由于學生對以前的基礎知識掌握不牢，所以經(jīng)常會出現(xiàn)聽不懂的現(xiàn)象，導致知識點無法銜接。《機械設計基礎》是一門承上啟下的課程，需要掌握《高等數(shù)學》《機械工程材料》《機械制圖》《公差與配合》等幾門課程后才能開設，開設期間還需要與一些課程相配合進行教學，例如《工程力學》《cad繪圖》《機械制造技術》等課程。這就需要學生要有一定的理論基礎知識作為儲備。

(二)學生學習積極性不高。

民辦高職院校的學生普遍學習動力不足，學習沒有目標，很少有學生做到課前預習、課后復習，課下作業(yè)完成效果不是很好，敷衍了事現(xiàn)象普遍，作業(yè)準確率非常低。機電類專業(yè)的學生除了在課堂上進行理論學習外，配套的實訓教學是必不可少的，實訓及實驗課程可以幫助學生將理論與實踐相結合。《機械設計基礎》課程就是一門需要有充分的理論作為基礎，然后通過實驗環(huán)節(jié)加以認證，培養(yǎng)學生的設計思維能力的專業(yè)性課程。例如，帶傳動特性的測定及分析實驗、齒輪機構的設計計算校核等。尤其是課程設計環(huán)節(jié)必不可少。例如，一級直齒圓柱齒輪減速器的拆裝實驗，要求學生必須動手完成減速器的拆裝，但是學生操作時普遍動手能力較差，思考并解決實際問題的能力不強，學生自己獨立考取相關資格證書及相關崗位證書的合格率較低。

(三)師資力量不足。

民辦高職院校普遍教師隊伍落后，教師水平參差不齊，本科及以上學歷的教師相對較少、教師普遍沒有職稱、部分教師沒有高校教師資格證書、個別教師知識點講解不到位、一些專業(yè)基礎課常常聘用校外教師兼職。

(四)學校硬件設施不全。

高職院校的教學主要應注重學生的動手能力，但是學校普遍沒有相應的硬件設施與其配套，即使擁有一些實訓設備，設備也普遍存在老、舊，少等特點，幾臺機床設備根本無法滿足學生的教學需要，學生常常只能靠聽和看來學習，根本沒有機會自己動手操作，學校每學期都會安排學生進行金工實習，包括鉗工、焊接、普車、普銑、數(shù)控車、數(shù)控銑幾種實訓內(nèi)容，學生普遍不愛動手操作。這樣會使學生的理論無法與實踐緊密的結合。

(一)合理分配課堂學時。

目前高職教學的課堂學時為一個半小時，與本科的教學時間一致，但是高職學生的理論學習能力與本科學生是有一定差距的，理論學時不宜過長，學生注意力完全集中的時間大概為40分鐘左右，如按照正常理論學時，一個半小時來計算，剩余的50分鐘時間學生很難集中注意力，因此學習效率必然很低。針對課堂教學時間分配的問題，筆者認為，應將一個半小時的學時分為兩部分來實施教學，將前45分鐘學生注意力較集中的時間段，進行理論教學;后45分鐘，學生聽課較為疲倦，可以安排實訓教學，將剛學完的理論知識，馬上付諸實踐，即調動了學生學習的積極性，又提高了學生的動手能力。例如:學生在課堂上學習完齒輪機構，應馬上進行齒輪機構的拆裝實訓，這樣學生的學習興趣和效率都會得到提升。

(二)注重概念的分析。

對于概念，不能一帶而過，必須進行分析與講解，適當舉一些簡單易懂的例子便于學生理解概念。例如，在講解機構與構件兩個概念時，就可以針對二者的區(qū)別進行講解，構件是一個個體，而只有兩個或兩個以上的構件組合在一起，并能產(chǎn)生相對運動時，我們才稱之為機構。

(三)溫故知新。

在課堂講解過程中，如果講到的知識點涉及到之前講過的知識，就要帶領學生進行復習，要做到新舊知識有機結合、融會貫通。例如，第三章鉸鏈四桿機構中其運動副為回轉副，涉及到第二章運動副的知識點，這就需要教師在講解過程中復習到運動副的概念及相關知識，使學生更好的掌握第三章的知識。

(四)多學科交織教學。

《機械設計基礎》是一門承上啟下的課程，需要學完《高等數(shù)學》《機械工程材料》《機械制圖》《公差與配合》等幾門課程后才能開設，開設期間還需要與一些課程相配合教學，例如《工程力學》《cad繪圖》《機械制造技術》等課程。這就要求教師在教學中，有目的的將各個學科的知識串成線，讓學生把學到的知識聯(lián)系在一起，為今后的畢業(yè)設計打下基礎。例如:一級直齒圓柱齒輪減速器的設計實驗，其中齒輪的材料選擇涉及到《機械工程材料》課程，受力分析計算涉及到《工程力學》，零件圖與裝配圖的設計涉及到《cad繪圖》和《公差與配合》等課程。因此，在教學過程中，凡是涉及到的各學科知識點教師都要為學生穿線講解。

(五)讓學生帶著問題去學習。

課上要求每名學生提出一個問題，以抽簽的方式，相互提問，對于回答上來并且準備無誤的學生給與加分的獎勵，對于沒有回答上來并且不準確的學生給與一次補救機會，下節(jié)課繼續(xù)回答，并且還要回答一個新問題。通過這樣的方式，其一，給學生一定的壓力，課堂必須聽講，認真準備，否則無法回答出同學們提出的知識問題;其二，可以活躍課堂氣氛，增強學生們的學習興趣，提升自信心，學到真本領。

(六)作業(yè)模式要改革。

改變以往敷衍了事的作業(yè)模式，提倡作業(yè)改革。以往教師布置作業(yè)都會采取課后習題的方式，學生用作業(yè)本書寫或計算課后題，教師進行批改，學生相互抄襲、敷衍了事，作業(yè)對于教學的驗收意義體現(xiàn)不大。筆者認為，對于《機械設計基礎》這門課程，單一的課后習題根本滿足不了教學的要求，教師課后會布置給學生一些實際問題，讓學生6人一組，進行討論和設計，每半個月上交一篇設計方案。在設計過程中，如果遇到問題或困難可以隨時向老師請教。這種方法可以提高學生的團隊意識、鍛煉學生的思考和動手能力，有效的將理論與實踐相結合。

三、加強實訓課程的技能訓練。

高職教育要想真正發(fā)揮出其培養(yǎng)技能人才的職能，就必須要注重“職”的培養(yǎng)，職業(yè)技能的高低直接影響著學生們的就業(yè)能力，高職院校的學生動手能力逐漸退化，這不得不與實訓設備老化、設備數(shù)量少、學生實訓課時少等因素有關，要想從根本上解決問題，還得從實踐上著手。《機械設計基礎》是一門實踐性非常強的專業(yè)課，課堂上的理論教學根本滿足不了教學的要求，理論與實踐的完美結合才是學好課程的硬道理，設計課程需要學生親自動手進行拆裝與設計校核，如果沒有相應的教具與設備供學生實踐，那么理論學習毫無意義，學生聽過即忘，沒有起到學會并掌握的目的。因此，筆者認為要加大實訓課程的學時;配備專門的機械設計實訓室;利用假期時間為教師進行定期的技能培訓，提高教師的實訓能力，或者派教師去企業(yè)中學習實踐技能，從教師和學生兩方面加大實訓的投入力度。

機械設計論文參考文獻（精選21篇）篇二

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機械設計論文參考文獻（精選21篇）篇四

液壓機(又名：油壓機)利用帕斯卡定律制成的利用液體壓強傳動的機械。油壓機由主機及控制機構兩大部分組成。油壓機主機部分包括機身、液壓缸及充液裝置等。動力機構由油箱、高壓泵、低壓控制系統(tǒng)、電動機及各種壓力閥和方向閥等組成。動力機構在電氣裝置的控制下，通過泵和油缸及各種液壓閥實現(xiàn)能量的轉換，調節(jié)和輸送，完成各種工藝動作的循環(huán)。

液壓機作為一種通用的無屑成型加工設備，其工作特點一是動力傳動為“柔性”傳動，不像機械加工設備一樣動力傳動系統(tǒng)復雜，這種驅動原理避免了機器過載的情況;二是液壓機的拉伸過程中只有單一的直線驅動力，沒有“成角的”驅動力，這使加工系統(tǒng)有較長的生命期和高的工件成品率。

液壓機因具有結構簡單、工藝適應性強、環(huán)境污染小等其他設備不可替代的性能特點，被廣泛應用于汽車制造、航空航天、國防、電力電子、塑料、機械、冶金和輕工等國民經(jīng)濟的各個領域。影響液壓機質量的因素很多，其中液壓機本體的設計水平起著重要的作用。液壓機本體是液壓機的重要組成部分，其重量約占整機重量的60%以上。液壓機本體的設計水平，對液壓機的制造成本、技術性能和使用壽命有著決定性的影響。我國液壓機本體的設計水平還比較落后，研究關于液壓機本體的.設計方法，對提高我國液壓機的整體設計水平、增強相關企業(yè)的生存和發(fā)展能力具有重要的現(xiàn)實意義。

通過對本課題的設計，可進一步加深對所學基礎理論、基本技能的理解與運用，并逐步系統(tǒng)化;可培養(yǎng)獨立工作、解決問題的能力，進而達到培養(yǎng)獨立獲取新知識的能力;通過文獻檢索等基本技能的訓練，掌握撰寫技術報告的能力;通過設計過程的訓練，培養(yǎng)刻苦鉆研的科學態(tài)度及團隊協(xié)作能力，為以后工作時的產(chǎn)品開發(fā)、技術改進打下堅實基礎，在將來的實際生產(chǎn)中靈活處理質量、生產(chǎn)率和成本之間的關系，能獲得良好的經(jīng)濟效益。

2.研究現(xiàn)狀。

在我國，液壓行業(yè)已形成了門類齊全，有一定生產(chǎn)能力和技術水平，初具規(guī)模的生產(chǎn)科研體系。目前全國約有近300家企業(yè)，還有液壓研究室(所)，國家級液壓元件質量監(jiān)督檢測中心以及國家重點實驗室。我國液壓工業(yè)重視同國外企業(yè)進行有效的經(jīng)濟和技術合作，近年來先后從國外引進了很多液壓元件和液壓系統(tǒng)等制造技術，為提高產(chǎn)品水平和生產(chǎn)能力起了重要作用。目前已和美國、日本、德國共同建立了某些合資企業(yè)，這些企業(yè)將推動我國液壓工業(yè)的發(fā)展。

在國外，液壓工業(yè)的發(fā)展速度高于機械工業(yè)。為了滿足用戶的需要，主機品種日益增多，產(chǎn)品更新速度加快，相應要求液壓元件增加品種，實現(xiàn)多樣化，因而液壓件屬于大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品相對減少，大部分屬于成批或小批生產(chǎn)。為適應這種動向，國外生產(chǎn)方式也有所變化。

國內(nèi)、外有些廠家采用可編程控制器控制方式，如天津鍛壓機械廠有近54%的產(chǎn)品裝有pm。通過采用pth控制，使系統(tǒng)的控制性能和可靠性大大提高。丹麥的紅血們公司采用siemnes的可編程控制器，實現(xiàn)對壓力和位移的控制。而與國外發(fā)展情況相比，國內(nèi)極少有采用工業(yè)控制機控制方式的產(chǎn)品，成熟的產(chǎn)品是采用可編程控制器的控制方式。

3.液壓機技術的發(fā)展趨勢。

走向二十一世紀的液壓技術不可能有驚人的技術突破，應當主要靠現(xiàn)有技術的改進和擴展，不斷擴大其應用領域以滿足未來的要求。主要的發(fā)展趨勢將集中在以下幾個方面：(1)減少能耗，充分利用能量;(2)泄漏控制;(3)污染控制;(4)主動維護，提高故障診斷水平;(5)機電一體化;(6)液壓cad技術。

二、本課題的基本任務、擬解決的主要問題，及其實現(xiàn)途徑、方法和手段。

1.基本任務。

設計是從液壓機的性能和動作要求入手，并以國內(nèi)的質量和技術性能接近設計要求的液壓機為基礎，研究國外的先進機床，設計一液壓機滿足設計參數(shù)要求，該液壓機可用作折邊機或成型機，也可用于成型材料的壓制翻邊，以及粉末制品、塑料、玻璃鋼、絕緣材料橡膠等的壓制成型。為完成一般的壓制工藝，要求液壓缸能實現(xiàn)“快速下行—慢速加壓—保壓—快速回退”的工作循環(huán)。

2.要解決的主要問題。

3.實現(xiàn)途徑、方法和手段。

(1)液壓機的機械結構設計：收集、查閱典型的液壓機機械結構，到實驗室進行測繪，根據(jù)現(xiàn)有的液壓機尺寸進行類比設計。

(2)液壓機液壓系統(tǒng)設計：首先通過資料收集、查閱熟悉國內(nèi)外通用液壓機的原理及典型結構，然后根據(jù)設計參數(shù)及要求初步擬定設計方案，確定液壓泵的類型及調速方式，選用執(zhí)行元件，通過對常用的基本回路進行分析比較后利用類比的方法來最后確定液壓系統(tǒng)原理圖。利用相關手冊完成液壓系統(tǒng)參數(shù)計算，液壓元件的選擇等設計內(nèi)容。

機械設計論文參考文獻（精選21篇）篇五

學生姓名：張xx學號：xx7專業(yè)班級：機械專業(yè)。

本課題研究現(xiàn)狀、研究目及意義。

研究現(xiàn)狀：研究現(xiàn)狀指目前止別人和自己項目上做過些研究。

研究目與意義：

課題類型：

(1)a—工程實踐型;b—理論研究型;c—科研裝置研制型;d—計算機軟件型;。

e—綜合應用型。

(2)x—真實課題;y—模擬課題;。

(1)、(2)均要填ay、bx等。

本課題研究內(nèi)容。

要求完成：

1、完成裝配機總體設計并繪制總裝配圖;。

2、完成主要部件設計并繪制零件圖;。

3、完成驅動系統(tǒng)設計并繪制驅動系統(tǒng)原理圖;。

4、完成控制系統(tǒng)設計并繪制控制系統(tǒng)原理圖;。

5、完成設計說明書要求少于40頁;。

6、完成與設計相關外文資料翻譯少于3000字符。

實施方案：

進度安排：

第1—4周實習調研、收集資料;。

第5周完成開題報告;。

第6—7周完成總體方案設計;。

第8—11周完成機械結構、驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)設計計算;。

第12—15周繪制裝配機總裝配圖、零件圖;并繪制驅動系統(tǒng)原理圖、控制系統(tǒng)原理圖;。

第16周整理文檔圖紙完成畢業(yè)設計說明書;。

(略)。

機械設計論文參考文獻（精選21篇）篇六

機械創(chuàng)新設計的獨特性表現(xiàn)在設計過程中,需要進行反復的驗證、篩選,機械創(chuàng)新設計的每一個環(huán)節(jié)都有一個特定的設計優(yōu)化方案,設計的每一個環(huán)節(jié)都是緊密相連的。總體而言,機械設計還有非常明顯的整體化系統(tǒng)化特征。進行機械創(chuàng)新設計時,能充分感受到多門學科之間的滲透和交叉。因此,需要設計者掌握多種類型的知識,科學合理的運用發(fā)散性思維和創(chuàng)造性思維,通過自身具備的學科知識進行判斷思考,并從創(chuàng)設設計的復雜性特點出發(fā)進行機械創(chuàng)新設計。除此之外,機械創(chuàng)新設計前期,還可以參考或是引用國外先進的創(chuàng)意產(chǎn)品來進行設計,但并不是對其進行簡單的改造和模仿,而是要將其作為了解機械創(chuàng)新設計特點的第一步。

機械設計論文參考文獻（精選21篇）篇七

摘要：《機械設計基礎》作為機械專業(yè)一門必修的專業(yè)基礎課，在課程體系中占有重要的地位，文章結合河南工業(yè)技師學院《機械設計基礎》課程的特點及教學要求，針對傳統(tǒng)教學中存在的問題，討論了多媒體教學與項目教學法的在該課程中的應用，提出對于具體的內(nèi)容應該具體分析，應根據(jù)實際教學目標采用適當?shù)慕虒W方法與手段，設定合理的項目，不能夠簡單依賴于某種單一的教學模式和拘泥于固定的教學項目。

關鍵詞：機械設計基礎；多媒體教學；項目教學法。

機械設計基礎課程是機械專業(yè)一門必修的專業(yè)基礎課，它融合理論力學、材料力學、機械原理和機械零件等有關內(nèi)容為一體，專業(yè)性強，且教師教學的難度和學生學習理解的難度也都比較大。此外，它的學習過程中還綜合運用高等教學、機械制圖、金屬材料與熱處理、互換性原理與技術測量等知識，無論是教材還是教學安排，都有較強的系統(tǒng)性和實踐性。在教學大綱修訂后，該課程的課時縮減至60課時，更增大了教與學的難度。因此，采取什么樣的教學方式才能取得有效的教學效果，是目前河南工業(yè)技師學院在本課程教學過程中迫切需要解決的問題。通過近兩年的教學實踐，文章結合河南工業(yè)技師學院機械設計基礎課程的特點及教學要求，對該課程的教學方法和手段進行探討。

1多媒體教學的應用。

多媒體常見的文件格式有圖像、音頻和視頻等。在《機械設計基礎》課程教學中采用多媒體手段，將嚴謹?shù)臋C械機構模擬動畫或視頻等與學生的思維過程和接受能力進行有機結合，更好地提高學生的接受和理解能力，同時也減少教學過程中采用傳統(tǒng)的教學方式所耗費的時間，達到良好的教學效果。通過兩年來對多媒體教學的應用，發(fā)現(xiàn)多媒體課件所展示的內(nèi)容比較新穎，信息量大，學生興趣也比較大，取得了一定的教學效果，但是并不是所有的內(nèi)容都適合采用多媒體課件來進行教學。結合教學實踐，就多媒體在各章節(jié)的應用總結如下：

（1）理論力學、材料力學及常用通用零件的強度設計———多媒體圖像啟發(fā)引導，黑板式教學為主。這些部分的內(nèi)容主要是針對零件在使用過程中的受力分析及應力分析、計算及強度校核為主，教學中可以利用實例圖片來啟發(fā)引導學生認識零件的受力情況，但是對于力的計算方法，應力的產(chǎn)生及計算，強度校核的理論應用還是適合采用傳統(tǒng)的黑板式教學。通用零件如齒輪、軸的強度設計，是學生對相關強度計算理論有一定理解之后的一個實際應用，同時這些內(nèi)容也是學生在本課程學習結束之后所進行的機械設計基礎課程設計時所必需會應用的一個重要內(nèi)容和環(huán)節(jié)。因此，由學生和教師共同來完成：選題、設計、運算、校核，這樣效果會比只看一頁一頁的課件理解要深得多。（2）機械原理的機構部分———動畫演示、啟發(fā)、思考、講解與實驗相結合。各種常用傳動機構在日常生活中也會見到許多應用，比如說縫紉機、補鞋機和公交車車門。因此在教學中可以利用多媒體課件中豐富的傳動機構的動畫、視頻，通過演示，啟發(fā)學生產(chǎn)生疑問，為什么會產(chǎn)生這樣的運動？如何執(zhí)行的？運動由誰產(chǎn)生？又能夠實現(xiàn)怎樣的運動？隨著學生的思考、分析，最終會得出結果，然后可以將簡化后的機構運動簡圖展示給學生，在輕松的氣氛中，學生就會對所學內(nèi)容有比較形象直觀的理解和掌握。

（3）輪系及其設計計算———多媒體教學與黑板教學相結合。輪系是由一系列齒輪組成的傳動系統(tǒng)。各種不同類型的齒輪能夠組成什么樣的輪系呢？不同輪系的功用又有什么不同呢?在教學開始，筆者先給學生提出問題，讓學生帶著問題學習后面的相關知識。教學中，將各種齒輪組成的輪系動畫及其在實際生產(chǎn)生活中的應用實例展示給學生看，引導他們思考分析的同時再逐步解釋輪系的分類及其能夠實現(xiàn)的功用，結合前面齒輪機構的基礎知識讓學生判斷輪系中齒輪的轉動方向。在學生對輪系有了一定感官認識的基礎上，引導學生計算輪系中各對嚙合齒輪的傳動比，并將其計算的結果逐一展示在黑板上，再根據(jù)學生的計算結構逐步得出定軸輪系傳動比的計算公式。

2項目教學法。

項目教學法是通過“項目”的形式來進行教學，它能較好地將理論與實踐結合在一起，是典型的以學生為中心的教學方法。項目教學法最大的特點就是教學過程與實際工作相結合，二者互相融合，既讓學生在實踐中體會了理論的用途、用處，又讓學生從實踐中發(fā)現(xiàn)問題，返回書本尋找理論知識，進而達到更好地理解理論知識的作用。采用“項目教學”的方法將是職業(yè)學校機械設計基礎教學的必然趨勢。

（1）教學項目的設定。教學項目可以選擇學生感興趣的項目入手，一開始抓住學生的注意力，提高學習的興趣。由于長期以來學生習慣于接受老師講授的既定知識，即被動學習的過程，沒有形成主動參與主動實踐的學習氛圍。此外機械設計課程系統(tǒng)性較強，要涉及機械專業(yè)多方面的內(nèi)容，不同機構、零部件的設計原理及方法不同。因此在設計項目時，還要本著先入門再鞏固提高的原則。局限于課時的限制，教學項目選擇不宜過大，但應使機構與零部件設計貫穿于《機械設計基礎》學習的全過程。例如對于齒輪傳動基礎知識這一模塊，可設計制作一齒輪傳動機構，其中可包含直齒圓柱齒輪傳動、圓錐齒輪傳動和齒輪齒條傳動，通過對其拆卸和裝配，讓學生在操作中學會齒輪參數(shù)的計算，了解傳動的特點、失效形式、選擇齒輪材料、熱處理方式并重點學會齒側間隙的測量和調整，從而達到該模塊的教學目的。

（2）知識點的建構與整合是項目內(nèi)容綜合的關鍵。精講常用機構、突出相互聯(lián)系。在實施項目教學法時應精講帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸輪蝸桿傳動、軸的設計、軸承的選擇與壽命驗算等內(nèi)容，突出各章節(jié)之間的聯(lián)系。以關聯(lián)知識為核心，整合相關課程內(nèi)容。可通過對裝配體的認識展開對標準件常用件的選用、傳動零部件的設計和裝配體機件表示方法的討論，培養(yǎng)學生科學的思維方法和分析問題、解決問題的實踐能力。

（3）教師的正確引導是項目教學法成功實施的保證。《機械設計基礎》課程需要學生有系統(tǒng)的機械專業(yè)知識儲備和較強的設計分析能力，具有綜合應用機械專業(yè)知識、整合專業(yè)知識的能力，而要想在一兩次課堂教學過程中完全掌握無疑是不太現(xiàn)實的，因此，作為教師就必須對知識點進行有效地細化、分解，以此做成課前預習模塊、課內(nèi)練習模塊、課后復習模塊，并建立有效的激勵機制。

3結語。

在教學中應該對課程內(nèi)容具體分析，把多媒體課件作為一種有效的工具，并采用適當?shù)钠渌虒W方法和手段，才能夠充分發(fā)揮多媒體作用，也才能夠更好的實現(xiàn)課程的教學目標。項目教學法根據(jù)課程特點，選擇合適的教學項目，教師進行正確適當?shù)囊龑В椖拷虒W法可以調動學生學習的主動性和積極性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和就業(yè)能力。大量的教學實踐也表明，項目教學法確實是提高學生綜合設計能力的好辦法。

機械設計論文參考文獻（精選21篇）篇八

為滿足國家經(jīng)濟社會發(fā)展對高層次應用型人才的迫切需求，我國已經(jīng)開始大力推進應用型本科高校建設。機械工程類專業(yè)作為典型的應用型專業(yè)，應該在應用型人才培養(yǎng)方面發(fā)揮排頭兵和先鋒的作用。以湖南城市學院機電工程學院為例，學院以能力培養(yǎng)為本位，堅持并發(fā)展為工程機械、汽車制造等行業(yè)服務為主的目標，按照“厚基礎、寬口徑、重實踐”的教學指導方針，培養(yǎng)符合企業(yè)需要、社會認可的應用型高級專門人才。應用型人才的培養(yǎng)應該著重“厚基礎+強素質+個性化”培養(yǎng)，也就是需要在培養(yǎng)學生扎實的基礎知識的前提下，注重學生實踐動手能力、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力等方面的培養(yǎng)，同時注重因材施教，進行個性化培養(yǎng)。要實現(xiàn)應用型人才培養(yǎng)的目標，歸根結底還是要落到課程教學這一實處上來。作為機械工程類本科專業(yè)的核心技術基礎課，機械設計課程的教學需要在現(xiàn)有基礎上大力推進全方位的改革，以滿足機械類專業(yè)的應用型人才培養(yǎng)目標。

1課程教學現(xiàn)狀。

機械設計課程主要介紹通用零件的設計理論與方法，具有很強的理論性和實踐性。課程內(nèi)容涵蓋零件及機器設計的基本原則與設計計算理論以及連接部分、傳動部分、軸系部分等。該課程旨在為學生提供構思能力、工程分析能力以及解決實際工程問題的能力等方面的基本訓練[1]。當前，機械設計課程教學過程中存在課程內(nèi)容繁雜、過于重視理論計算而忽視實踐、課程教學內(nèi)容與工程聯(lián)系不夠緊密、教學內(nèi)容與學科領域最新發(fā)展脫節(jié)、教學方法單一、學生學習效果一般等現(xiàn)象和問題，亟待改進。

1.1課程覆蓋面廣、內(nèi)容繁多。作為專業(yè)技術基礎課，機械設計課程涵蓋零件及機器設計的基本原則與設計計算理論以及連接部分、傳動部分、軸系部分等。課程的具體內(nèi)容從機械零件的設計方法、機械零件的強度計算、摩擦與磨損理論，到具體的螺紋連接、銷連接、鍵連接、齒輪傳動、蝸桿傳動、撓性件傳動、軸、聯(lián)軸器、滾動軸承、滑動軸承等具體零部件的設計，內(nèi)容繁多，且各部分內(nèi)容自成一體，不具備系統(tǒng)性，給教師授課和學生學習帶來較大的難度。

1.2課程教學內(nèi)容與工程實際聯(lián)系不夠緊密。機械設計課程不僅理論性強，而且很強調其在實際機械零部件設計中的應用，具有很強的實踐性。機械設計課程的基本理論大多直接來源于機械設計實踐活動中的經(jīng)驗總結，如果在理論教學過程只是照本宣科而不能結合實際闡述其計算原理與來龍去脈，使學生只知其然而不知其所以然，缺乏對知識點的深刻認識，在學習過程中也會覺得枯燥乏味，甚至影響其對知識的理解、掌握[2]。

1.3教學方法單一，缺乏創(chuàng)新性。合理的教學方法對于教學效果的提高至關重要。受限于教學內(nèi)容理論知識偏多，機械設計課程在教學方法方面往往創(chuàng)新性不足，主要以教師教授為主，學生在課堂上主要是被動接受知識，其積極性和主觀能動性得不到充分發(fā)揮，這對于提高學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維都存在不利影響。

2教學內(nèi)容改革研究。

在機械類專業(yè)應用型人才培養(yǎng)目標的指導下，明確了本課程的教學目的是要切實提高學生理論聯(lián)系實際的能力，以及分析和解決實際工程問題的能力。鑒于此，需要在此教學目標的基礎上，進一步優(yōu)化課程內(nèi)容，確定教學內(nèi)容的范圍、廣度與深度，使學生在掌握基本概念和基本理論的基礎上，突出應用能力的提升。將一些繁瑣復雜、難度較大的公式推導等內(nèi)容適當刪除，為不致知識點脫節(jié)，代之以公式背景的介紹和運用的說明。適當壓縮純理論教學學時，特別是對于類似結構與零部件的設計，可以適當安排學生自學，培養(yǎng)學生舉一反三、學以致用的能力。此外，還應增加設計實踐、實驗教學等環(huán)節(jié)教學內(nèi)容的創(chuàng)新性，從而提高學生的學習積極性。在引導學生建立機械設計知識體系的基礎上，結合應用型人才培養(yǎng)的需要，深入調查研究機械類專業(yè)學生畢業(yè)后從事的工作對于機械設計課程知識的需求，并立足于實際生產(chǎn)過程，根據(jù)機械行業(yè)的發(fā)展方向有針對性、有側重點地對學生在實際工作中廣泛應用的知識點進行深入講解。例如，考慮到部分學生今后可能進入汽車生產(chǎn)企業(yè)工作，可以在教學內(nèi)容中適當多以汽車零部件作為實例講解，培養(yǎng)學生對汽車設計制造的興趣，也可以使學生將來在工作崗位上盡快進入角色。

3教學方法改革研究。

3.1運用啟發(fā)式、討論式教學方式。傳統(tǒng)的機械設計課程教學往往采用灌輸式的教學方式，沒有重視學生主動性的引導和發(fā)揮。采用啟發(fā)式教學方法和討論式教學方法，以問題為基礎，組織學生參與課堂討論，啟發(fā)學生的思維。例如在講授齒輪傳動時，給出有齒輪元素的高校校徽圖案，以論述齒輪傳動的重要性，并引導學生思圖案中的結構錯誤，從而加深學生對齒輪結構的理解，使教學效果得到明顯改善。

3.2計算機輔助教學課件和實驗器材的使用。機械設計課程實踐性強，涉及大量復雜零部件、結構的靜態(tài)、動態(tài)過程分析，部分學生在由于工程實際認知匱乏，空間想象能力較差，學習時將存在一定的困難。利用計算機輔助教學課件特別是體線運動特征的動畫，結合適當?shù)慕虒W器材進行演示，可將傳統(tǒng)方法講授時不易講清楚、學生難以理解的內(nèi)容直觀形象地展示出來，從而提高教學效果。

3.3實踐教學改革。機械設計課程設計是機械設計課程重要的綜合性與實踐性教學環(huán)節(jié)。通過課程設計，將理論與工程實際結合起來，加強學生的技能訓練，提高學生的綜合應用能力。傳統(tǒng)的機械設計課程設計往往都是二級減速器的設計，在設計題目中給出明確的設計數(shù)據(jù)和設計方案，內(nèi)容幾乎是千篇一律，制約了學生的思維。為培養(yǎng)學生獨立分析、解決實際工程問題的應用能力，采用開放式的綜合性設計實驗，使學生初步掌握從明確設計任務到機構運動方案設計、機構運動參數(shù)設計、結構設計等機械產(chǎn)品的一般設計流程，形成良好的設計習慣。同時，以機械創(chuàng)新設計大賽和“慧魚”模型組合大賽為契機，一方面借鑒大賽參賽項目的成功經(jīng)驗，學習設計思路和方法；另一方面，鼓勵和指導學生參加比賽，使學生獲得更多機械設計實踐的機會。

4結論。

本文從機械設計課程教學內(nèi)容、方法、手段以及實踐教學等方面著手進行課程改革研究，轉變以知識傳授為主的教育理念，更新教學內(nèi)容，改進教學方法，逐步樹立以能力為本的應用型人才培養(yǎng)思想，提高學生理論聯(lián)系實際，分析和解決實際工程問題的能力。

[1]濮良貴，陳國定.機械設計[m].北京:高等教育出版社，，1-4.

機械設計論文參考文獻（精選21篇）篇九

機械類專業(yè)的教學不像其他專業(yè)教學一般，多以理論為主，機械類專業(yè)較為偏重的是實際操作，多上手才能得到更多的鍛煉，才能對本專業(yè)有更好的認識。由于擴招政策的推行，導致了現(xiàn)今大學生的可以動手操作的機會顯著減少，這對于學生以后的發(fā)展也有一些小小的影響。在以往的教學過程中，總是先進行機械設計的理論課教學，待理論課教學進行兩到三周之后，再加入實踐設計課程。這種教學課程安排雖有其可取之處，但也有其不足之處，例如會造成知識的斷層，為解決這一問題，提出了理論教學與課程設計并行的教學模式。

二、對傳統(tǒng)教學模式的分析。

傳統(tǒng)的機械設計教學模式是將理論教學與實操教學分開進行的，這是一種分離式的教學模式。在這種情況下，即使帶教老師有著長達數(shù)年的教學經(jīng)驗，在課堂上可以讓學生學到扎實的基礎知識，但實際操作的欠缺仍舊是一大硬傷。這是現(xiàn)今人才培養(yǎng)過程中普遍存在的重學輕用現(xiàn)象。正因為這種分離式的教學模式，使得理論課程與實踐課程看起來好像完全不同的，沒有聯(lián)系的樣子。開展這兩門課程的初衷是為了使他們相輔相成，使得學生通過實踐課程可以更好的理論知識，所學到的理論知識也能很好的指導實踐操作。但這一目的似乎并未達到，反而有所背離，致使學用脫節(jié)。學用脫節(jié)是導致學生盡管很好的學習了理論知識，但仍不能很好的應用理論知識指導實踐操作的根本原因。當學生開始課程設計時，因為前面所提到的這些原因，他們并不能很好的將自己所學到的知識應用到課程設計中去，也不知道該從那個點著手，不能深究問題，最后只能倉促了事，著實令人惋惜。這便是這種分離式教學所帶來的不好之處，雖然就這種教學模式也有其存在的必要性，也有其可取之處，但筆者認為，瑕不掩瑜，只有進行完善與整改，才能使的教學模式變得更加的科學合理。

三、對并行教學模式的探索。

任意選取一班學生，進行機械設計理論教學與課程設計并行模式的試點班級，以下為主要做法:。

(一)同時進行理論教學與課程設計。

以往傳統(tǒng)教學模式理論教學與課程設計的開展是有時間差的，在本次探索實踐中，打破了傳統(tǒng)的桎梏，兩項教學工作同時進行，即開課就開始布置課程設計，使得課程設計與理論教學結合的更為緊密。這將以往的課程設計進行了拆分重組，目的是為了更符合這種兩者同時進行的新模式。

(二)以具體項目為主線進行教學工作。

設計項目的選取要選取涉及面較廣，最好可以綜合機械設計的基礎知識及其進階。減速器設計極為符合這一要求，這一項目包括了教材中的諸多內(nèi)容，比如教材中所提到的零件的傳動，連接部分以及零件承受外界壓力的程度等［1］。選取這一項目作為主線，能夠使得學生對于基礎知識的掌握更加深入，對一些通用常用的設計方法也可以有所了解，有所掌握。將減速器設計作為主線來進行教學是很可行的。除此之外，對于教學設計，筆者認為，應該整合課程與項目，確保項目設計中所涉及到的一些設計知識盡可能都的包括在教學內(nèi)容當中，在進行教學安排時也應考慮項目的工作進展，爭取“知”與“行”可以達到高度統(tǒng)一。此外，在教學的過程中也應該根據(jù)實際需要，進行講解。

(三)以學習任務的形式促使學生產(chǎn)生興趣。

將全班進行分組，并將減速器設計的項目進行拆分，拆分所得的幾個小項分別分配給各個小組，并保證小組內(nèi)成員人人都可以參與到此項目的設計當中來，并在設計當中均能起到一定的作用。這種任務分配的方式，更能激發(fā)學生學習的動力，使得每個學生都參與到這項活動中來，這對于學習興趣的培養(yǎng)也是極有益處的。此外，還可以增加答辯之類的項目，讓每一位同學都能站到講臺上闡述自己的想法與設計，這對激發(fā)學生創(chuàng)新思維有很大的幫助。

四、模式變革的效果。

通過模式變革的實驗，所得結果多積極向上，改善較大多體現(xiàn)在以下幾個方向:。

(一)學生主導學習，學習興趣明顯提高。

傳統(tǒng)學習模式多由老師主導學習進度，進行模式變革，采用理論教學與課程設計并行教學的模式后，學習進度變?yōu)橛蓪W生主導，增強了靈活性，也大大提升了學生的學習興趣，使得學生學習更為主動，之前所出現(xiàn)的一些不好的.現(xiàn)象例如開小差，打瞌睡等小動作［2］也有所減少。

(二)師生之間交流增多，效果顯著。

理論教學與課程設計并行教學模式，極大程度的激發(fā)了學生深入探究的積極性，越深入，發(fā)現(xiàn)的問題便也越多，此時便會主動向老師請教，和老師進行交流，師生之間的思想碰撞也能給對方帶來靈感的火花，無論是對于教師還是學生，都極有幫助。

(三)擁有足夠設計時間，質量得到明顯提升。

傳統(tǒng)教學模式留給學生進行課程設計的時間并不充裕，經(jīng)過變革之后，課程設計的時間被大大拉長，也給了學生能夠深入探究的機會，這對設計質量的提升起到了不可忽視的作用。

五、結論。

雖然本次實驗只是初步嘗試且還有一些不足之處，但機械設計理論教學與課程設計并行教學模式所帶來可以的好處是顯而易見的，筆者認為可以將這一模式同樣也應用到機械類專業(yè)的其他課程中去，唯有使知行合一，才能更好的應用所學到的知識，最不應該空懷寶藏卻不知其應用之法。知理論，懂實踐，才是上佳之道。

機械設計論文參考文獻（精選21篇）篇十

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機械設計論文參考文獻（精選21篇）篇十一

工業(yè)機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設備。工業(yè)機械手的是工業(yè)機器人的一個重要分支。機械手技術涉及到力學、機械學、電氣液壓技術、自動控制技術、傳感器技術和計算機技術等科學領域，是一門跨學科綜合技術。

我國現(xiàn)有機器人研究開發(fā)和應用工程單位200多家,其中從事工業(yè)機器人研究和應用的有75家,共開發(fā)生產(chǎn)各類工業(yè)機器人約800臺,90%以上用于生產(chǎn)中,引進工業(yè)機器人做應用工程的約500臺[1]。

計算機控制系統(tǒng)是在自動控制技術和計算機技術發(fā)展的基礎上產(chǎn)生的。在經(jīng)濟全球化的浪潮中，降低人力成本，提高生產(chǎn)率，縮短訂單處理時間等已成為生產(chǎn)企業(yè)的不斷追求。為了達到這一目標，它們越來越依賴于新一代的硬件和軟件系統(tǒng)。近年來，由于個人計算機(簡稱pc)的高速率和對硬件與軟件的幾乎無限制的開放，使得pc的應用迅猛增長。將pc機cpu的高速處理性能和良好的開放性引入到計算機控制領域，形成了基于pc的控制系統(tǒng)。

隨著計算機控制技術在機械手應用中的不斷深入，具有獨立控制器、程序可變、動作靈活、定位精度高、適用于可變換品種中小批量自動化生產(chǎn)的通用機械手得到迅速發(fā)展[2]。各國大企業(yè)工業(yè)機械化生產(chǎn)過程不同程度實現(xiàn)了工業(yè)機械手的計算機控制。

1.2機械手、計算機的發(fā)展趨勢及其優(yōu)點。

工業(yè)機械手的特點是可通過編程來完成各種預期的作業(yè)任務，在構造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應性。它能部分地代替人工操作;能按照生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時間和位置來完成工件的傳送和裝卸;能制作必要的.機具進行焊接和裝配從而大大改善工人的勞動條件，顯著地提高勞動生產(chǎn)率，加快實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機械化和自動化的步伐。機械手作業(yè)的準確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經(jīng)濟各領域有著廣闊的發(fā)展前景。

廣泛采用工業(yè)機械手，不僅可以提高產(chǎn)品的質量與產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。

自從1981年ibm公司進入微型計算機領域推出了ibm-pc以后，計算機的發(fā)展開創(chuàng)了一個新的時代——微型計算機時代。微型計算機的迅速、大規(guī)模的應用與普及，使計算機真正廣泛地應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學技術以及社會生活與日常生活的各個方面[3]。計算機以其更高標準平臺的網(wǎng)絡、高級的控制算法、廣泛的數(shù)據(jù)庫操作、在一個平臺上的hmi功能、集成自定義的控制程序、復雜的過程模擬、很高的cpu處理速度、內(nèi)存需求超出plc規(guī)格、多重協(xié)議接口、無線存取、控制規(guī)律靈活多樣，改動方便、控制精度高，抑制擾動能力強，能實現(xiàn)最優(yōu)控制、能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計和工況顯示，控制效率高、控制與管理一體化，進一步提高自動化程度等諸多優(yōu)點使得行業(yè)對計算機的接受程度越來越高。

2總體方案論證。

2.1機械系統(tǒng)。

本設計以實驗室的5自由度機械手臂為模型進行設計。

現(xiàn)對其機械系統(tǒng)結構敘述如下：

各轉動關節(jié)采用步進電機作為動力源，步進電機不直接驅動轉軸，而是安裝在轉軸旁邊，利用差動變速原理使用適當比例的齒輪基于帶齒皮帶傳動，有效增大機械手臂扭矩從而增強機械手臂的負載能力。

2.2驅動系統(tǒng)。

步進電機和普通電機的區(qū)別主要就在于其脈沖驅動的形式，正是這個特點，步進電機可以和現(xiàn)代的數(shù)字控制技術相結合。不過步進電機在控制的精度、速度變化范圍、低速性能方面都不如傳統(tǒng)的閉環(huán)控制的直流伺服電動機。在精度不是需要特別高的場合就可以使用步進電機，步進電機可以發(fā)揮其結構簡單、可靠性高和成本低的特點。使用恰當?shù)臅r候，甚至可以和直流伺服電動機性能相媲美，步進電動機以其顯著的特點，在數(shù)字化制造時代發(fā)揮著重大的用途。伴隨著不同的數(shù)字化技術的發(fā)展以及步進電機本身技術的提高，步進電機在很多領域得到應用。

所以本設計的機械手驅動部分采用步進電機驅動。

底座安裝有4個開關電源，4個步進電機驅動器，其中包括轉動基座、臂、腕、鉗旋轉4轉動軸的步進電機驅動器。臂腔內(nèi)有肘、鉗開合2個步進電機驅動器，轉動基座、臂、肘、腕、鉗旋轉決定了機械手的可操作角度和范圍。手臂的終端配備可靈活張合的機械鉗，可對物體進行拾放。其中腕、鉗轉動共用一個開關電源，肘、鉗開合共用一個開關電源。

整個系統(tǒng)使用220v50hz市電電源。

2.3控制系統(tǒng)。

控制器是整個系統(tǒng)的核心，其處理能力與整個系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性、準確性密切相關。對于控制器的選擇提出兩種方案論證：

方案一：采用計算機+板卡的方式對機械手進行控制。

優(yōu)缺點：優(yōu)點是便于實現(xiàn)生產(chǎn)信息化，設計相對較簡單，可實現(xiàn)很復雜的運動控制，但計算機穩(wěn)定性程度不夠高，可能出現(xiàn)死機等情況。

方案二：控制器采用plc來控制現(xiàn)場的步進電機。

優(yōu)缺點：優(yōu)點是生產(chǎn)安全可靠、提高產(chǎn)品質量及產(chǎn)量、控制環(huán)境污染、降低工人勞動強度、提高設備的運轉率及勞動生產(chǎn)率。由于plc有著極大的靈活性，易于模塊化，當機械手工藝流程改變時，只要對i/o點的接線稍做修改，程序中做簡單補充、修改即可[4]。缺點是使系統(tǒng)設計多了一個環(huán)節(jié)，增加設計工作量，增加成本。

最終方案確立：plc是以微處理器為核心的數(shù)字式、電氣自動控制裝置，其實質是一種工業(yè)控制專用plc。機械手的控制系統(tǒng)的可靠性要求比較高、環(huán)境比較惡劣，所以采用方案二。

3硬件方案設計。

設計方案采用集成了步進電機驅動器包含轉動基座、臂、腕、鉗轉動、鉗開合5自由度步進電機動力源機械手，晶體管輸出型plc對步進電機輸出脈沖實現(xiàn)機械手運動控制。

現(xiàn)場總線采用profibus-dp通訊方式;其優(yōu)點在于有國際標準做保證，經(jīng)實際應用驗證具有普遍性。目前廣泛應用于制造業(yè)自動化、流程工業(yè)自動化和樓宇、交通電力等領域。

工業(yè)控制計算機運行組態(tài)通過profibus-dp網(wǎng)絡對plc、機械手運行情況進行檢測、監(jiān)視及控制，并采用opc接口將系統(tǒng)接口開放方便其它設備連入實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控、管理，利用數(shù)據(jù)庫軟件與組態(tài)軟件的連接將生產(chǎn)數(shù)據(jù)歸檔供其它部門調用。

通過現(xiàn)場上位工業(yè)控制計算機、觸摸屏(或控制柜)、遠程廠長計算機三種方式對機械手的運行情況進行組態(tài)監(jiān)控，其中上位工業(yè)控制計算機還將完成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、歸檔供其它部門調用，系統(tǒng)的結構使得系統(tǒng)具有開放的接口可以方便地接入其它支持現(xiàn)場總線的控制終端，實現(xiàn)工廠生產(chǎn)的網(wǎng)絡化、信息化，同時保證各個控制終端互不影響，易維護，尤其是利用角位移傳感器實現(xiàn)了對機械手故障的報警，保證機械手的穩(wěn)定、安全運行。

3.2步進電機驅動器。

使用、控制步進電機必須由環(huán)形脈沖，功率放大等組成的控制系統(tǒng)，其方框圖如圖3-3步進電機驅動過程圖：

脈沖信號的產(chǎn)生：

脈沖信號一般由單片機或cpu產(chǎn)生，一般脈沖信號的占空比為0.3-0.4左右，電機轉速越高，占空比則越大。

信號分配：

感應子式步進電機以二、四相電機為主，二相電機工作方式有二相四拍和二相八拍二種，具體分配如下：二相四拍為,步距角為1.8度;二相八拍為,步距角為0.9度。四相電機工作方式也有二種，四相四拍為ab-bc-cd-da-ab,步距角為1.8度;四相八拍為ab-b-bc-c-cd-d-ab,(步距角為0.9度)。

功率放大：

功率放大是驅動系統(tǒng)最為重要的部分。步進電機在一定轉速下的轉矩取決于它的動態(tài)平均電流而非靜態(tài)電流(而樣本上的電流均為靜態(tài)電流)。平均電流越大電機力矩越大，要達到平均電流大這就需要驅動系統(tǒng)盡量克服電機的反電勢。因而不同的場合采取不同的的驅動方式，到目前為止，驅動方式一般有以下幾種：恒壓、恒壓串電阻、高低壓驅動、恒流、細分數(shù)等。

為盡量提高電機的動態(tài)性能，將信號分配、功率放大組成步進電機的驅動電源。二相恒流斬波驅動電源與單片機及電機接線圖如圖3-4步進電機驅動器連接圖：

說明：

cp：接脈沖信號(負信號，低電平有效)。

opto：接+5v。

free：脫機，與cpu地線相接，驅動電源不工作。

dir：方向控制，與cpu地線相接，電機反轉。

vcc：直流電源正端。

gnd：直流電源負端。

a：接電機引出線紅線。

b：接電機引出線黃線。

步進電機及其驅動器、開關電源的選型：

表3-1步進電機及其驅動器的選型。

根據(jù)所使用的電機型號的需求，對開關電源選型如表3-3開關電源的選型：

表3-4開關電源的選型。

4軟件方案設計。

整體編程思路：本設計采用控制柜和計算機兩種方式對機械手進行運動控制，其中控制柜的控制方式是采用按鈕進行點動控制，即在控制柜面板上設置有各關節(jié)的控制按鈕各兩個，每個關節(jié)的兩個按鈕分別控制該關節(jié)的兩個相反方向的運動，按鈕采用自鎖型按鈕，即當按下某個按鈕時，機械手相應關節(jié)開始運動，再按一次該按鈕，機械手停止運動，當按下該關節(jié)的另一個按鈕時，該關節(jié)開始相反方向的運動，再按一次該按鈕，機械手停止運動，要注意的是需要在程序中使兩個按鈕互鎖，避免兩個按鈕同時按下發(fā)生程序運行紊亂。

同時控制柜上有一個自鎖型按鈕用來切換控制柜控制方式和計算機控制方式，這樣，當計算機發(fā)生死機等故障時，按下該按鈕可將控制方式切換為控制柜控制方式。

4.2變量統(tǒng)計。

根據(jù)以上工藝要求，初步統(tǒng)計各種i/o點、v交換區(qū)數(shù)據(jù)統(tǒng)計、中間繼電器統(tǒng)計、狀態(tài)位統(tǒng)計分別如表：

表4-1i/o點統(tǒng)計。

4.3plc程序編寫。

程序流程圖如圖4-1程序流程圖：

shape*mergeformat。

圖4-1程序流程圖。

melsoft系列gxdevelopment程序的編寫：

1:大腰的程序。

2：爪的程序。

3：腕的程序。

4：自動程序：

結束語。

本系統(tǒng)以計算機為主完成對機械手的運動監(jiān)控。機械手的直接控制機構為plc，當上位機出現(xiàn)死機等故障時不影響整個系統(tǒng)的運行，可通過現(xiàn)場的控制柜進行控制。上位機除了點動控制外還借助于位置傳感器的輸入可進行角度輸入控制機械手的精確定位。同時將機械手的位置信息通過位置傳感器檢測并傳送到plc的v區(qū)并使用這些信息進行實時檢測及數(shù)據(jù)歸檔，提供對機械手運行情況的歷史紀錄及查詢。

在設計中我們使用profibus-dp通訊協(xié)議，方便了以后擴展系統(tǒng)設備及功能，不至造成因擴展需要使整個系統(tǒng)重新設計制作的浪費。

存在問題：由于機械手的運動為三維運動，采用上位組態(tài)監(jiān)控時無法做到真正的實時畫面模擬，只能以平面的方式完成對機械手運動的部分控制。

建議：采用組態(tài)軟件與三維制作軟件結合進行組態(tài)監(jiān)控。

機械設計論文參考文獻（精選21篇）篇十二

介于焊接機械手的應用特點與相關優(yōu)勢，多數(shù)技術人員選擇將焊接機械手應用于制冷行業(yè)的'制冷壓力容器當中。一般來說，焊接機械手焊接制冷壓力容器，往往可以達到優(yōu)化焊接參數(shù)的目的，并且利用焊接機械手的焊縫跟蹤功能，可以進一步改善以往焊縫外觀裂紋、氣孔或者飛濺物等缺陷問題，同時控制焊接輸入線能量，確保焊縫組織在低溫狀況下正常使用。具體如下：

3.1進一步加強壓力容器的安全程度。

焊接機械手在實際應用過程中，可以進一步實現(xiàn)弧焊、點焊、切割作業(yè)等操作要求，往往能夠促進產(chǎn)品的標準化與通用化水平。一般來說，利用焊接機械人工藝參數(shù)所焊的試件多可以達到工藝評定標準，而且在產(chǎn)品實際運用中，焊接參數(shù)可以控制到同焊接工藝評定一致。最重要的是，生產(chǎn)出的壓力容器能夠進一步符合安全技術規(guī)范要求，充分解決以往壓力容器安全程度不高的問題。結合實踐經(jīng)驗來看，將焊接機械手應用于制冷壓力容器中，基本上可以加強壓力容器的內(nèi)部承壓以及抗低溫環(huán)境效果，提升應用安全程度[5]。且壓力容器是厚板，焊接有坡口，機器人往往多以“視覺對照系統(tǒng)（目的是跟蹤定位，精準尋找坡口）+弧壓跟蹤系統(tǒng)（利用電弧電壓的反饋，自動調整調整機頭高低位置，確保電弧長度不變，從而保證焊接參數(shù)穩(wěn)定）”為主，能夠100%控制焊接線能量輸入，能夠有效提升壓力容器的安全程度。

3.2解決以往人工焊接質量不佳問題。

結合以往實踐經(jīng)驗來看，焊接工人在日常生產(chǎn)過程中，往往面臨著較多工作量。長時間的工作難以達到預期的工作效果，多會出現(xiàn)焊接質量不佳的問題，比較影響制冷容器的焊接質量。針對于此，技術人員選擇應用高精準度控制焊接線能量的焊接方式，主要是將將焊接機械手投入到低溫材料的生產(chǎn)當中。結合作業(yè)效果來看，焊接機械手相當于承擔5個焊接工作者的工作量，大幅度地降低了工作人員的工作強度。最重要的是，焊接外觀質量和金屬組織明顯比人工焊接強得多，能夠降低后續(xù)維護成本，有效提升了焊接生產(chǎn)效率。由此可以看出，將焊接機械手應用于制冷容器生產(chǎn)當中，具有重要的意義。

3.3實現(xiàn)焊接自動化控制要求。

焊縫跟蹤作為焊接機械手的重要技術內(nèi)容，屬于焊接自動化控制系統(tǒng)的重要構成部分。利用焊縫跟蹤技術基本上可以進一步實現(xiàn)焊接自動化生產(chǎn)效率，能夠加強壓力容器的生產(chǎn)質量。一般來說，傳統(tǒng)焊接技術在實際應用過程中，難免會出現(xiàn)明顯的焊縫問題，長期以往，不利于壓力容器的生產(chǎn)質量[6]。而通過應用焊縫跟蹤技術，技術人員可以第一時間查找到存在焊縫問題的位置，并利用切實可行的措施提高壓力容器的生產(chǎn)質量。最重要的是，通過實現(xiàn)焊接自動化控制要求，技術人員可以有效規(guī)避以往焊接質量不達標的問題，利于生產(chǎn)質量的進一步提高。

4結論。

總而言之，采用焊接機械手焊接制冷壓力容器基本上可以達到優(yōu)化焊接質量與焊接效率的效果。在實際應用過程中，技術人員可以根據(jù)不同工件及焊縫接頭，選擇合理的焊接參數(shù)。并在此基礎上，結合設備自帶焊縫跟蹤功能，大體上可以改善以往焊接效率不高或者質量不達標的問題。且隨著我國焊接機械手應用力度的不斷加強，勢必會在制冷行業(yè)得到普及應用，達到預期的焊接效果，讓我們拭目以待！

參考文獻：

[2]邱宇翔.淺談機器人技術在制冷行業(yè)中的應用[j].科技與企業(yè),2016(02):232.

[4]荊華乾,高恩元,于志慧,李春雷.2014年度中國制冷行業(yè)發(fā)展分析報告第6章制冷行業(yè)區(qū)域市場概述[j].制冷技術,2015,35(s1):68-82.

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機械設計論文參考文獻（精選21篇）篇十三

安全是機械設計面臨的重要問題之一，同時安全也是伴隨人們的生產(chǎn)生活而產(chǎn)生的，安全是機械設計的基本要求和前提，機械設計中自動化設備的安全性控制管理需要從不同角度進行處理，確保安全管理能夠落到實處，保證機械設備控制管理能夠符合機械控制管理的預期。機械設計過程中設備安全研發(fā)團隊需要綜合考慮各種機械安全因素，通過對生產(chǎn)需求的全面調研，全面優(yōu)化設備的安全生產(chǎn)線，提高對設備的安全性管理，為機械設計創(chuàng)造良好的設備安全管理環(huán)境。機械設計自動化設備安全控制要從設備管理角度出發(fā)，對機械設計中的安全風險進行全面的評估，保證機械設備安全性設計工作能夠得到順利的開展。

2.1機械設計自動化設備安全評估的基本模式。

機械設計自動化設備安全評估要從一系列邏輯控制管理出發(fā)，不斷進行機械設計優(yōu)化，讓機械設計自動化設備能夠符合安全評估的基本要求，對風險評估的各種模式進行分析，對自動化設備的安全控制會產(chǎn)生積極的作用，通過對安全設備進行全面的分析和管理，提高安全設備的綜合控制和管理水平[1]。機械設計自動化設備安全控制需要按照國家相關標準積極開展工作，保證各項工藝能夠在設備安全性設計的工程中得到全面的應用，通過模式優(yōu)化達到自動化系統(tǒng)設計安全控制的目標。

機械設計自動化設備安全評價要對風險進行全面的分析，對機械設備風險評定中的信息進行全面的優(yōu)化，提高機械設備的綜合安全判斷能力，為機械設備的安全控制管理和設計優(yōu)化創(chuàng)造良好的條件。機械設計過程中需要把設計方案和設備控制模式緊密結合在一起，提高機械設備的綜合控制管理水平。機械設計自動化設備安全控制要進行風險評估，對機械自動化設備的風險關鍵點進行分析，從而能夠對機械自動化設備進行安全判斷，提高機械設備的安全控制管理水平。機械設備自動化控制管理中要對安全限制進行確定，在不同的機械壽命階段進行機械設備安全控制管理，保證機器能夠正確的操作和使用，提高機械設備的綜合安全判斷和控制能力[2]。通過對機械的正確使用和正確操作，可以發(fā)現(xiàn)機械設備安全性問題，從而能夠對機械設備的安全進行分析，提高機械設備的安全控制管理水平。機械設備自動化控制管理要進行定量化分析，保證不同的安全控制指標能夠符合安全管理的要求，實現(xiàn)機械設備的綜合控制管理。機械設計中自動化設備安全控制需要從影響風險的因素出發(fā)，對故障情況進行全面的分析，對自動化設備安全控制進行類型分析，確保自動化設備能夠符合安全風險管理的具體要求。機械設計中對自動化設備安全風險評判需要從三個參數(shù)進行分析，其一為損傷嚴重度，通過對事故的后果分析，可以對機械設備自動化控制進行分析，確保機械損傷情況符合安全控制管理的要求。機械設計中設備危險的時間和頻次要進行控制，通過對不同的時間周期進行分析，提高機械設計中自動化設備的安全控制管理能力，為機械設備的安全評估創(chuàng)造良好的內(nèi)部條件和外部條件。機械設備安全自動化控制要從操作周期角度出發(fā)，不斷優(yōu)化方案。其二要從安全管理的風險指標出發(fā)，對機械設備進行全面的安全檢測。其三要從避開風險管理的可能性角度出發(fā)，確保機械設備能夠得到有效的'識別。通過對機械設備的風險評估，提高機械設備的風險等級管理，對風險評估的全過程進行安全管理，實現(xiàn)對機械設備的自動化優(yōu)化。

機械設計中要對設備進行自動化安全風險評定，才能更好的減少安全風險，對機械設備的正常運行創(chuàng)造良好的條件。隨著機械自動化水平越來越高，機械設備的風險評價迭代過程越來越復雜，需要從風險識別的全過程出發(fā)，不斷加強自動化設備安全管理，提高機械設備的安全自動化控制能力。機械設計中自動化設備的風險識別要從信息確認開始，保證機械設計風險自動化迭代符合安全控制的要求。

3.1機械設計自動化設備安全控制要符合機械功能要求。

機械設計自動化設備安全控制要從設計的基本原則出發(fā)，保證各項安全自動化控制功能符合機械設備的具體要求[3]。機械設計自動化設備安全控制要符合核心功能的要求，保證機械信息和設備控制能夠符合技術指標的要求。機械設備實施的過程中要從制造、設計、安全管理的要求出發(fā)，提高機械設備的自動化安全控制管理水平。

3.2機械設計自動化設備安全控制要利用先進技術。

機械設計自動化安全控制必須要建立在先進技術的基礎之上，確保機械設計能夠符合安全管理的要求，完成各項機械設備的基本功能，提高機械設備的綜合控制管理能力。機械設計自動化設備安全管理不管從產(chǎn)品還是從系統(tǒng)角度出發(fā)，不斷提高機械設備自動化安全控制能力。機械設計自動化設備安全控制要以技術為主，才能保證機械能夠完成智能化功能，同時能夠滿足人性化的安全管理要求[4]。機械設計自動化安全設備管理要對各種加工設備的框架進行優(yōu)化，從安全管理的角度出發(fā)，不斷增加輸出設備的功能。在能量轉換機械設備的過程中需要保證各種能量轉換能夠安全可靠，提高機械設備的安全控制能力。

機械設計自動化控制系統(tǒng)管理過程中要對各種信息進行優(yōu)化的控制，保證各種自動化產(chǎn)品和設備能夠符合安全功能的要求，從多方面提高安全控制效率，這是機械設計的重要原則之一，必須要從機械設備的實際特點出發(fā)，加強其對信息處理的基本能力。機械設備信息控制管理要和機械綜合管理的模式緊密結合在一起，提高對機械設備的綜合控制管理水平，為機械設備的全面優(yōu)化創(chuàng)造良好的條件。機械設計自動化設備的安全控制，可以提高機械的自動化能力，可以節(jié)省機床的數(shù)量，不斷提高機械設備的生產(chǎn)效率。

3.4機械設計自動化設備控制要堅持安全性和可靠性原則。

機械設計自動化設備控制要從產(chǎn)品故障管理角度出發(fā)，保證機械設備能夠進行自動化故障處理，提高機械設備的控制管理能力。機械自動化控制與產(chǎn)品優(yōu)化是緊密結合在一起，機械自動化產(chǎn)品要和安全智能化控制緊密融合，保證各種機械設備的診斷、處理和監(jiān)控能夠符合安全控制的基本原則[5]。機械設計自動化設備控制要從操作環(huán)節(jié)出發(fā)，減少機械事故發(fā)生的幾率，通過對機械設計自動化設備的安全控制，可以提高機械設備的靈敏度。機械設備安全控制管理要從方便操作的角度出發(fā)，不斷優(yōu)化設計方案，全面保證操作機制能夠符合操作方案的要求。機械設備中各種自動化產(chǎn)品的功能要進行有效的監(jiān)控，保證操作流程能夠符合設備控制管理的要求。通過對機械設備各種安全程度的控制，達到優(yōu)化操作的總體目標，從而能夠全面實現(xiàn)機械設備的自動化控制和管理。機械設備自動化控制系統(tǒng)的安全指標要從不同的周期出發(fā)，積極引進新的技術方案，從而能夠對安全控制的措施進行全面的分析，提高機械設備的綜合管理水平。

4總結。

機械設計自動化設備安全控制管理要從安全方案出發(fā)，確保機械設備的應用能夠符合安全管理的要求，提高機械設備的自動化控制管理能力。機械設計的自動化設備安全控制需要從不同的安全角度出發(fā)，全面優(yōu)化安全管理策略，提高機械設備的安全管理水平，為機械設備功能完善創(chuàng)造良好的平臺。機械設備設計中安全控制模式需要不斷的優(yōu)化，提高機械設備的綜合運行效率。機械設計自動化設備控制要從產(chǎn)品故障管理角度出發(fā)，保證機械設備能夠進行自動化故障處理，提高機械設備的控制管理能力。機械設備自動化控制中會產(chǎn)生各種故障，必須要從故障管理角度出發(fā)，對故障產(chǎn)生的原因進行分析，從而能夠對故障進行自動化方案設計，提高機械設備的安全控制管理水平。機械設計是個系統(tǒng)性工程，在方案設計和優(yōu)化的過程中需要對設計功能進行全面的分析，提高機械設計管理能力，為機械設備的綜合管理和控制創(chuàng)造良好的內(nèi)部條件和外部條件。機械設備信息控制管理要和機械綜合管理的模式緊密結合在一起，提高對機械設備的綜合控制管理水平，為機械設備的全面優(yōu)化創(chuàng)造良好的條件。機械設計自動化設備的安全控制，可以提高機械的自動化能力，可以節(jié)省機床的數(shù)量，不斷提高機械設備的生產(chǎn)效率。機械設備的運行與自動化安全控制是緊密結合在一起的，必須要從機械設備的管理模式出發(fā)，提高機械設備的全方位控制能力，為機械設備的全面優(yōu)化創(chuàng)造良好的內(nèi)部條件和外部條件。機械設備自動化安全控制管理平臺要符合機械功能的要求，不斷提升機械設備的管理功能，保證機械設備的信息能夠實現(xiàn)安全互通，為機械設備和信息優(yōu)化營造良好的條件。

機械設計論文參考文獻（精選21篇）篇十四

摘要：本文分析了vi設計延展性在國內(nèi)發(fā)展的情況與誤區(qū)，指出應該把vi設計中的各項設計元素看成一個有機的視覺資源系統(tǒng)，整合這些視覺資源，實現(xiàn)vi設計中各設計元素的充分利用，以達到最大的合力來傳達企業(yè)的視覺識別形象，從而達到樹立企業(yè)形象的目的。主張在vi設計中應注重整體觀，破除程式化，尋求新動力，轉變話語方式，以充分發(fā)揮vi設計的延展性。

關鍵詞：vi設計；ci設計；延展性。

長期以來，國內(nèi)的vi設計過于呆板和程式化，很多公司的vi設計手冊除了標志和一些基本元素不同以外，應用部分千篇一律，基本都是單調的延續(xù)或重復，缺乏個性和新意，割裂了vi設計中各要素的相互作用，造成vi延展性差，缺乏創(chuàng)造性，影響了ci的整體效果。

vi設計作為ci設計中的一個重要組成部分，對企業(yè)形象的塑造有著極其重要的作用，而目前對vi設計的研究主要集中于它在ci中的作用及標志的研究上面，對vi設計延展性的研究相對比較少，延展性成了當下vi設計中一個突出的、急待解決的問題，正因為上述原因，對它的研究和探索就顯得尤為必要。

一、vi設計延展性在中國的發(fā)展狀況及其誤區(qū)。

到目前為止，號稱能夠做vi設計的機構或者個人數(shù)不勝數(shù)；號稱己經(jīng)導入了ci或者vi的企業(yè)也多如牛毛。但是這些企業(yè)的vi在市場上或者在面對競爭對手時有沒有樹立起明顯差異化的視覺形象呢？就vi設計的角度上來看，它的延展性如何？就目前的現(xiàn)實情況來看，vi設計延展性的發(fā)展情況大致如下：

第一，企業(yè)在運用vi中存在不規(guī)范現(xiàn)象，特別是目前數(shù)量上占多數(shù)的中小型企業(yè)和一些地方性企業(yè)。有的企業(yè)只是在名義上導入vi，并不一定在實際中嚴格執(zhí)行。在應用過程中存在諸多不規(guī)范用法，比如標志隨意更換色彩，放在不同的媒體或材料上時不照規(guī)定標準執(zhí)行。而出現(xiàn)這種問題的時候，企業(yè)管理層往往還意識不到它的嚴重性。

第二，從業(yè)人員對vi設計的理解有偏差。有的設計人員認為：做一套vi主要是標志設計，標志完成以后，其他的就很容易了，甚至可以找到模板直接套用，把新標志更換上去即可。完全以標志設計為核心，不重視其他設計要素的作用，沒有認識到vi設計是一個有機的整體，這種千篇一律的設計手法使vi設計失去其真正的價值，vi的延展性不佳，vi徒然成了一個空殼。

二、如何充分發(fā)揮vi設計延展性。

（一）注重整體觀——統(tǒng)一和系統(tǒng)的區(qū)別。

首先我們來了解統(tǒng)一和系統(tǒng)在詞義上的解釋：統(tǒng)一的含義是使標準化、使成一體，而系統(tǒng)則是指按一定的關系有機組成的同類事物。以馬克思主義哲學的觀點，人之為人，是因為我們是生活在系統(tǒng)之中的，我們和整個世界組成了一個有機的整體，也正是在這個系統(tǒng)中，才能反映出每個人不同的性格特征、生活方式和生活態(tài)度。vi設計也是這樣，不同的企業(yè)、組織機構、展覽或活動，它們的性格與風格取向是不一樣的，都有自己獨特的個性語言。在進行形象設計時，就不應拘泥于某一種模式或某一種現(xiàn)象上的統(tǒng)一和標準化。在vi設計中應該根據(jù)企業(yè)個性化的因素，采用最合理的設計方法來樹立其形象，盡可能地拓展設計空間和設計語言。

在這方面有很多好的設計案例可以參考分析。如陳紹華設計公司設計在“2011年西安園藝博覽會”標志設計中，以大自然的精華之“花型”為原創(chuàng)意念，將三角、四邊、五角、六棱的多類花型，組合成一個富有東方神韻的“百花吉印”之母形圖案（圖1），其創(chuàng)作過程中充分考慮到vi的延展性，標志本身在保持其造型的基礎上延展出4種色彩方案：漸變色的、雙色的、單色的以及線形四色的，便于在后期的形象推廣設計中靈活運用。在西安世界園藝博覽會第一期的推廣設計中，將標志顏色與大自然的清新色彩相融合，寓意花、土、草、木、水之共生，體現(xiàn)了人、城市、自然、宇宙的和諧，契合西安世園會“天人長安，創(chuàng)意自然”的主題（圖2）。設計師陳紹華曾經(jīng)提到：一個好的會徽標志本身來說，其創(chuàng)作過程中也要充分考慮到它的延展應用，當然，這里說的延展應用設計不是傳統(tǒng)意義上的復制粘貼，而是需要能夠以標志圖形為核心，延伸發(fā)展出一系列“似其型、有其神”的設計來豐富立體隨后的延展應用。在西安世界園藝博覽會第二期推廣設計中，vi的延展性更加凸顯，雕塑和園藝設施提取標志中的三角、四邊、五角、六棱形，將平面設計立體化應用（圖3、4）。

在vi設計中，只要能形成符合設計對象理念的系統(tǒng)識別印象，就是優(yōu)秀的vi設計。vi的實施過程，就是整合視覺資源，形成協(xié)調的視覺印象從而作用于目標受眾的過程。

（二）破除程式化——vi中各設計元素互動。

長久以來，國內(nèi)在vi設計上都強調以標志設計為中心來發(fā)揮效應，標志形象完全主導著視覺印象的形成，任何事情，當被過分強調時，就容易失去它的客觀性，使我們被自己營造的氛圍所遮蔽，一葉障目，喪失了用發(fā)展的眼光看問題的能力。vi各要素自身都具有形成視覺效應的能力，其受制于標志的中心效應而不發(fā)揮各要素的能動性，將消弱vi創(chuàng)新變化的能力，也是對視覺資源的一種浪費。目前國內(nèi)一些設計師也開始反思，嘗試新的設計手法，在保持整體視覺形象的前提下，更加注重vi設計中各要素的相互配合，重視各要素相對獨立的視覺效應。

目前國內(nèi)外許多標志設計已經(jīng)打破傳統(tǒng)規(guī)則，在靜止的二維標志中加入了時間概念，即標志本身不再是單一性僵化的約束力量，標志的效果不是在它確定那一刻就完成的，在應用中它的效果更能充分體現(xiàn)出來。這樣一來，標志就不一定是視覺中心，也不再是約束其他設計要素發(fā)揮作用的力量，而是應用中豐富性和靈活性的展現(xiàn)，其本身具有強大的延展優(yōu)勢。比如呂迪·鮑爾為蓬皮杜文化中心開發(fā)的標識系統(tǒng)，所謂的標志并不存在，而展現(xiàn)在人們眼前的是大量的由各國文字（英、德、西、意、俄、阿、中、日）組成的色彩斑斕的網(wǎng)幕，用來象征蓬皮杜文化中心交流的國際性和文化的多樣性。正如呂迪·鮑爾所解釋的：“這并不是用新的符號代替舊的符號，而是創(chuàng)造出一種集遺產(chǎn)與新穎于一體的視覺環(huán)境”。在這里重要的不是要讓人記住一個標志的形象，更重要的是通過整體的視覺效果傳達某種觀念、意境，調動所有視覺元素整合出某種氛圍。除此之外，德國漢諾威國際博覽會的vi設計也是這方面的典范。另外，vi設計中的輔助造型就其存在的實質意義來看，它的首要功能是強化標志形象，提高視覺魅力。所以不論是利用何種元素，只要是根據(jù)定位和對象的需要去創(chuàng)意就是可取的。我認為不管是基礎元素還是輔助元素，只要能在取得最終的系統(tǒng)性效果的前提下，設計師就可以根據(jù)對象的需要，尋找個性點以求得突破，讓思想在更加廣闊的空間自由的馳騁。

（三）尋求新動力——第五元素的挖掘。

這里講的第五元素比我們理解的輔助造型寬泛得多，它可以是任何視覺要素，如一個概念、一個造型、一個氛圍或一種特殊效果等等，都可以納入到第五元素中來。比如眾所周知的蘋果電腦造型，其透明的設計效果不是傳統(tǒng)意義上的輔助造型，但同樣給人造成深刻的視覺印象，它給人的記憶度和識別率并不比蘋果標志本身的效果差。反而這種創(chuàng)造性的手法更容易比傳統(tǒng)意義上的標志更加引人注意，在形成蘋果公司整體視覺印象的過程中，透明感作為各要素交互效應的體現(xiàn)，起著重要的主導作用。可見，重視發(fā)揮第五元素的視覺動力，為vi設計提供了更為廣闊的空間。

再如日本設計師原研哉為山口縣光市梅田醫(yī)院（一所婦科和小兒科的專門醫(yī)院）所做的vi設計，其最大特征就是所有的標識都是用白色的純棉布來進行設計（圖5、6），并且還使用了松緊帶，就像襪子和浴帽一樣，可以隨時從坐臺上脫下來清洗。布料的質地是非常柔軟的，會給空間帶來柔和的感覺；特地選擇不耐臟的白色棉布，就等于向入院者宣布：這個醫(yī)院是最好的醫(yī)院。標識原本只是帶有引導功能的信息“指示”，但只要這種標識在空間中存在，就必然依賴于一定的載體，設計師在此案例中用不同于平常的材料活化了設計的物質性，傳達出不同于一般引導標識所具有的感覺，樹立了梅田醫(yī)院關于“清潔”的最直觀的印象。

在vi設計中發(fā)揮主導作用的不一定是標志，而可能是其它輔助元素及其相互之間產(chǎn)生的效應。在實踐中，破除人為規(guī)范性，不賦予標志以當然的中心地位，各要素應用規(guī)律自由變化，不做太多人為限定，支持vi各要素獨立或綜合發(fā)揮，可以使vi設計的空間拓展更加廣闊。也就是說當距離使我們的視力對某些細節(jié)的變化，例如對標志的識別無能為力時，第五元素的視覺主導作用就體現(xiàn)出來，它是視線的延展，使我們能迅速而準確地辨明目標對象，并借此把我們的視線引回到標志上來。

（四）轉變話語方式——設計語言由理性到感性化的發(fā)展。

這是個由文本時代向圖形時代轉型的時期。過去人的思想主要是由抽象的文字來傳達，而圖形時代的到來，人們不再是僅僅憑借文字形成的概念來認識世界，而是憑借直觀的形象性的圖形圖象來認識和判斷周圍的世界。

由于現(xiàn)代主義設計理論的影響，vi設計從誕生之日起就強調抽象、理性的設計風格，推崇簡潔、幾何化的設計形態(tài)。簡潔的風格確能讓人一目了然，有很強的視覺沖擊力，容易讓人記憶和分辨，但是，目前不同屬性的、各行各業(yè)的vi設計都在追求簡潔，大量“簡潔”風格的vi設計容易造成相互之間的辯識模糊，傳達混亂；同時，幾何化的設計很難反映出文化的多樣性、人性的多元化與個性化，很大程度上阻礙了企業(yè)親和力形象的傳達。例如設計師陳紹華為成都置信公司的旅游項目“國色天香”的所設計的標志（圖6），和現(xiàn)代主義要求的理性與深刻完全相反，體現(xiàn)出了單純美好，甚至童真童趣的設計語言，這樣的標志往往更具有親和力，在這個幾何化設計占絕對多數(shù)的市場上，給人以耳目一新的感受。該標志圖形延展出的春夏秋冬使用色系（見圖7），則讓這個vi系統(tǒng)更加富有活力，讓人們對這個以花文化為主題的旅游項目更加充滿向往之情。

隨著人文精神的普遍覺醒，后現(xiàn)代主義哲學思潮日漸興起，后現(xiàn)代主義強調人性化和感官愉悅，在vi風格上強調標志的親和力，承認文化的多樣性和人性的多元化。在vi設計中，在造型、色彩上的豐富感更能帶給人視覺和情感上的愉悅。通過圖形的語境和氛圍來表達設計意念，展現(xiàn)人性的多元化；重視對傳統(tǒng)文化、民族文化的探索和借鑒，這都要求vi設計應該轉向人性化的回歸。從現(xiàn)代主義vi向后現(xiàn)代主義vi風格的轉變，是一個由理性向感性，由統(tǒng)一邏輯向多元共存發(fā)展的過程，這也有利于vi設計延展性的發(fā)揮。

三、結語。

本文梳理了vi設計延展性在國內(nèi)發(fā)展的情況與誤區(qū)，本人所指的vi設計延展性，主要是指應該把vi設計中的各項設計元素看成一個有機的視覺資源系統(tǒng)，而不只是過去把重點放在尋求vi設計延展中所提到的標準化、規(guī)范性的統(tǒng)一。另外，本文的另一個重要問題是如何整合這些視覺資源，實現(xiàn)vi設計中各設計元素的充分利用，以達到最大的合力來傳達企業(yè)的視覺識別形象，從而達到樹立企業(yè)形象的目的。文中也提到了vi設計中第五元素的挖掘，破除以往的標準化與規(guī)范性，不一定以標志作為vi系統(tǒng)的核心，其他的輔助元素如一個概念、一個氛圍或一種特殊效果等也可能成為vi系統(tǒng)的中心。

隨著時代的發(fā)展、審美思潮的變化和新材料、新技術的運用，vi設計的延展性問題將得到更好的解決，也會得到更多的關注和重視。

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隨著社會生產(chǎn)不斷進步和人們生活節(jié)奏不斷加快，人們對生產(chǎn)效率也不斷提出新要求，由于微電子技術和計算軟、硬件技術的迅猛發(fā)展和現(xiàn)代控制理論的不斷完善，使機械手技術快速發(fā)展，其中氣動機械手系統(tǒng)由于其介質來源簡便以及不污染環(huán)境、組件價格低廉、維修方便和系統(tǒng)安全可靠等特點，已滲透到工業(yè)領域的各個部門，在工業(yè)發(fā)展中占有重要地位。本文講述的氣動機械手有氣控機械手、xy軸絲杠組、轉盤機構、旋轉基座等機械部分組成。主要作用是完成機械部件的搬運工作，能放置在各種不同的生產(chǎn)線或物流流水線中，使零件搬運、貨物運輸更快捷、便利。

一四軸聯(lián)動簡易機械手的結構及動作過程。

機械手結構如下圖1所示，有氣控機械手(1)、xy軸絲杠組(2)、轉盤機構(3)、旋轉基座(4)等組成。

其運動控制方式為：(1)由伺服電機驅動可旋轉角度為360°的氣控機械手(有光電傳感器確定起始0點)；(2)由步進電機驅動絲杠組件使機械手沿x、y軸移動(有x、y軸限位開關)；(3)可回旋360°的轉盤機構能帶動機械手及絲杠組自由旋轉(其電氣拖動部分由直流電動機、光電編碼器、接近開關等組成)；(4)旋轉基座主要支撐以上3部分；(5)氣控機械手的張合由氣壓控制(充氣時機械手抓緊，放氣時機械手松開)。

其工作過程為：當貨物到達時，機械手系統(tǒng)開始動作；步進電機控制開始向下運動，同時另一路步進電機控制橫軸開始向前運動；伺服電機驅動機械手旋轉到達正好抓取貨物的方位處，然后充氣，機械手夾住貨物。

步進電機驅動縱軸上升，另一個步進電機驅動橫軸開始向前走；轉盤直流電機轉動使機械手整體運動，轉到貨物接收處；步進電機再次驅動縱軸下降，到達指定位置后，氣閥放氣，機械手松開貨物；系統(tǒng)回位準備下一次動作。

二控制器件選型。

為達到精確控制的目的，根據(jù)市場情況，對各種關鍵器件選型如下：

1.步進電機及其驅動器。

本驅動器可提供整步、改善半步、4細分、8細分、16細分、32細分和64細分7種運行模式，利用驅動器面板上六位撥碼開關的第1、2、3三位可組合出不同的狀態(tài)。

2.伺服電機及其驅動器。

機械手的旋轉動作采用松下伺服電機a系列小慣量msma5aza1g，其額定輸出50w、100/200v共用，旋轉編碼器規(guī)格為增量式(脈沖數(shù)2500p/r、分辨率10000p/r、引出線11線）；有油封，無制動器，軸采用鍵槽連接。該電機采用松下公司獨特算法，使速度頻率響應提高2倍，達到500hz；定位超調整定時間縮短為以往松下伺服電機產(chǎn)品v系列的1/4。具有共振抑制功能、控制功能、全閉環(huán)控制功能，可彌補機械的剛性不足，從而實現(xiàn)高速定位，也可通過外接高精度的光柵尺，構成全閉環(huán)控制，進一步提高系統(tǒng)精度。具有常規(guī)自動增益調整和實時自動增益調整兩種自動增益調整方式，還配有rs-485、rs-232c通信口，使上位控制器可同時控制多達16個軸。伺服電機驅動器為a系列msda5a3a1a，適用于小慣量電動機。

3.直流電機。

可回旋360°的轉盤機構有直流無刷電機帶動，系統(tǒng)選用的是北京和時利公司生產(chǎn)的57bl1010h1無刷直流電機，其調速范圍寬、低速力矩大、運行平穩(wěn)、低噪音、效率高。無刷直流電機驅動器使用北京和時利公司生產(chǎn)的bl-0408驅動器，其采用24～48v直流供電，有起停及轉向控制、過流、過壓及堵轉保護，且有故障報警輸出、外部模擬量調速、制動快速停機等特點。

4.旋轉編碼器。

在可回旋360°的轉盤機構上，安裝有omron公司生產(chǎn)的e6a2增量型旋轉編碼器，編碼器將信號傳給plc，實現(xiàn)轉盤機構的精確定位。

5.plc的選型。

根據(jù)系統(tǒng)的設計要求，選用omron公司生產(chǎn)的cpm2a小型機。cpm2a在一個小巧的單元內(nèi)綜合有各種性能，包括同步脈沖控制、中斷輸入、脈沖輸出、模擬量設定和時鐘功能等。cpm2a的cpu單元又是一個獨立單元，能處理廣泛的機械控制應用問題，所以它是在設備內(nèi)用作內(nèi)裝控制單元的理想產(chǎn)品。完整的通信功能保證了與個人計算機、其它omronpc和omron可編程終端的通信。這些通信能力使四軸聯(lián)動簡易機械手能方便的融合到工業(yè)控制系統(tǒng)中。

三軟件編程。

1.軟件流程圖。

流程圖是plc程序設計的基礎。只有設計出流程圖，才可能順利而便捷地編寫出梯形圖并寫出語句表，最終完成程序的設計。所以寫出流程圖非常關鍵也是程序設計首先要做的任務。依據(jù)四軸聯(lián)動簡易機械手的控制要求，繪制流程圖如圖2所示。

2.程序部分。

由于論文篇幅有限，這里只列出了開始兩段程序，供讀者參閱，見圖3。

四結束語。

四軸聯(lián)動簡易機械手的各個動作和狀態(tài)都由plc控制，不僅能滿足機械手的手動、半自動、自動等操作方式所需的大量按扭、開關、位置檢測點的要求，更可通過接口元器件與計算機組成plc工業(yè)局域網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡通信與網(wǎng)絡控制。使四軸聯(lián)動簡易機械手能方便地嵌入到工業(yè)生產(chǎn)流水線中.

機械設計論文參考文獻（精選21篇）篇十七

摘要：面對日益激烈的市場競爭，現(xiàn)代企業(yè)對自身知名度與美譽度的提升、對經(jīng)營理念以及企業(yè)文化的體現(xiàn)以及對個性化品牌的構建都是企業(yè)提升自身市場競爭力的有效途徑。而良好的vi設計在傳播企業(yè)文化、打造與推廣企業(yè)品牌方面可以發(fā)揮出重要的作用。本文在對vi做出概述的基礎上，對企業(yè)vi設計在品牌構建和推廣過程中的戰(zhàn)略地位進行研究與探討。

關鍵詞：企業(yè)品牌；vi設計；戰(zhàn)略地位。

vi即視覺識別系統(tǒng)，是企業(yè)形象識別系統(tǒng)中的重要組成部分，作為提高企業(yè)知名度、傳播企業(yè)文化與經(jīng)營理念的有效渠道，vi設計由標志、標準色、專用字體、應用圖形等元素形成的基礎系統(tǒng)以及廣告物件、展示推廣、企業(yè)環(huán)境、包裝系統(tǒng)等元素共同構成。在企業(yè)中，vi能夠將行為識別系統(tǒng)以及理念識別系統(tǒng)用視覺形象表達出來，從而促使人們能夠更加全面的認識企業(yè)品牌，并提高企業(yè)品牌的感染力與傳播力。由此可見，vi設計在推動消費者對企業(yè)品牌產(chǎn)生信任感與認同感方面發(fā)揮著重要作用。

在企業(yè)vi設計工作中，為了確保vi設計發(fā)揮出推動企業(yè)品牌構建和推廣的作用，企業(yè)vi設計工作有必要遵循以下原則：一是個性化原則。即vi設計要突出行業(yè)的特點、企業(yè)品牌的特點，并適應消費者消費行為以及消費心理的特點；二是標準化原則。即vi設計要在體現(xiàn)企業(yè)文化的基礎上追求形式的統(tǒng)一以及系列化，從而讓消費者對企業(yè)vi產(chǎn)生固定認知；三是民族化原則。即企業(yè)bi的設計要與我國民族文化中的審美意識與社會心理相適應，通過立足民族文化傳統(tǒng)來獲得社會大眾對企業(yè)品牌的認可。

二、vi設計在企業(yè)品牌中的戰(zhàn)略地位。

vi設計作為企業(yè)品牌建設中的重要內(nèi)容，對于展現(xiàn)品牌形象、品牌價值以及獲得社會認同感具有重要的意義，面臨日益激烈的市場競爭，企業(yè)不僅需要通過提升產(chǎn)品技術以及質量來提升自身的市場競爭力，同時要通過優(yōu)化自身的企業(yè)形象以及品牌形象來吸引消費者，所以優(yōu)秀的vi設計能夠推動企業(yè)品牌市場競爭力、消費者忠誠度以及品牌自身價值和企業(yè)發(fā)展力的提高。

(一)vi設計有利于推動品牌自身價值的提升。

企業(yè)品牌構建中的視覺識別系統(tǒng)在實施之后，企業(yè)能夠具有明確的形象規(guī)劃和經(jīng)營戰(zhàn)略，并在此基礎上獲得準確的市場定位和經(jīng)營理念，同時也可以為企業(yè)文化的構建發(fā)揮指導作用，從而促使企業(yè)員工的價值觀與企業(yè)品牌發(fā)展目標保持一致，在確保提升企業(yè)凝聚力的基礎上推動企業(yè)管理效率以及經(jīng)營效益的提高，由此可見，良好的vi設計能夠為企業(yè)的發(fā)展指明方向，并使企業(yè)以及企業(yè)品牌具有更加強大的市場競爭力。在社會主義市場經(jīng)濟背景下，我國各個行業(yè)中的企業(yè)都面臨著日益激烈的市場競爭，而在這些競爭中，一些行業(yè)中的企業(yè)所具有的生存空間與發(fā)展空間不斷受到擠壓，甚至會出現(xiàn)資金鏈斷裂而導致破產(chǎn)的現(xiàn)象，但是具備良好品牌形象以及經(jīng)營戰(zhàn)略的企業(yè)卻可以通過使用多元化的營銷方式來確保資金的回收，并在提升自身市場競爭力的基礎上對企業(yè)的生存空間與發(fā)展空間進行拓展。對于一些中小企業(yè)而言，vi設計這種品牌構建活動相對于馬上能夠見到收益的營銷活動而言并不具備較大的吸引力，但是從企業(yè)長遠發(fā)展視角來看，做好vi設計顯然能夠使企業(yè)獲得更好的形象，并且vi設計所創(chuàng)造的長期效益對企業(yè)發(fā)展所發(fā)揮的重要作用也是短期利益所不能比擬的。因此，在做好vi設計的基礎上構建一個優(yōu)秀的品牌是企業(yè)發(fā)展的不竭動力，同時也是提升企業(yè)品牌自身價值的重要途徑。

(二)vi設計有利于推動消費者忠誠度的提升。

在企業(yè)發(fā)展過程中，消費者對企業(yè)品牌的忠誠度對于提升企業(yè)的市場競爭力以及抗風險能力發(fā)揮著重要的推動作用。換而言之，即便是面臨著更加殘酷的市場競爭，只要企業(yè)品牌能夠體現(xiàn)出良好形象并獲得消費者認可，那么企業(yè)也將會創(chuàng)造良好的營銷業(yè)績。優(yōu)秀的vi設計能夠將企業(yè)良好的形象展現(xiàn)給消費者，從而讓消費者對企業(yè)品牌的認知從抽象向具體發(fā)展，這對于企業(yè)品牌構建中確保企業(yè)品牌能夠在短時間內(nèi)獲得消費者認知以及提高企業(yè)品牌的知名度、促進企業(yè)品牌效應的傳播具有重要意義。從消費者的消費行為與消費心理來看，消費者在對某一產(chǎn)品進行消費的初期比較關注產(chǎn)品的實際利益，但是隨著對這一產(chǎn)品的了解與認可，消費者開始將對產(chǎn)品本身的肯定轉移為對產(chǎn)品品牌的肯定，同時也體現(xiàn)出對品牌形象的忠誠。而良好的vi設計則能夠推動企業(yè)品牌形象的提升，這對于進一步強化消費者對企業(yè)品牌的忠誠度、信賴度以及認可度發(fā)揮著重要作用。因此，獨特、個性且能夠突顯出企業(yè)品牌特點的vi設計有利于鞏固企業(yè)品牌所具有的市場地位，并使企業(yè)品牌逐漸成為消費者心中不可替代的選擇。

(三)vi設計有利于推動企業(yè)營銷成本的降低。

在企業(yè)發(fā)展中，如果企業(yè)在品牌建設方面已經(jīng)進入具有較高美譽度、知名度以及消費者忠誠度的階段后，企業(yè)的銷售成本則會降低。特別是在優(yōu)秀的vi設計得以實施之后，這種效應會更加明顯。首先，優(yōu)秀的vi設計能夠降低企業(yè)的廣告宣傳費用。具有較高品牌價值的產(chǎn)品并不需要使用過多的廣告費用來進行宣傳，而是主要依靠品牌號召力就可以獲得良好的營銷效果。但是，如果沒有優(yōu)秀的vi設計甚至沒有導入vi的企業(yè)將難以實現(xiàn)這樣的效果而只能依靠投入較多的廣告費用來對產(chǎn)品進行宣傳；其次，優(yōu)秀的vi設計能夠降低采購成本，在做好vi設計的基礎上，企業(yè)以及企業(yè)品牌能夠具有更好的形象，同時可以憑借自身的品牌優(yōu)勢來獲得規(guī)模更大且成本更低的采購機會，從而使企業(yè)在產(chǎn)品生產(chǎn)以及產(chǎn)品服務方面具有更少的投入以及更大的利潤空間，這無論是對于企業(yè)的發(fā)展還是對于給消費者帶來更多利益而言都具有重要意義；再次，優(yōu)秀的vi設計能夠在企業(yè)跨區(qū)域發(fā)展過程中避免產(chǎn)生過大的設計、制作成本。在企業(yè)集團已經(jīng)具有具備系統(tǒng)性且優(yōu)秀的vi之后，集團下的子公司就不再需要開展vi設計或者在vi設計的開展中具有了更多的依據(jù)和成功的經(jīng)驗。由此可見，良好的vi設計在企業(yè)品牌的市場拓展中可以避免產(chǎn)生過多的開發(fā)成本和宣傳成本。

(四)vi設計有利于推動企業(yè)品牌發(fā)展力的提升。

企業(yè)在品牌構建中的vi設計能夠積累具有較高忠誠度的消費者資源，而這同時也意味著企業(yè)以及企業(yè)品牌將會獲得更大的市場占有率，這對于推動企業(yè)發(fā)展以及確保企業(yè)資金鏈而言具有重要意義。在企業(yè)以及企業(yè)品牌跨區(qū)域發(fā)展中，由于受到消費者消費心理差異的影響，企業(yè)產(chǎn)品的推廣與營銷會面臨許多問題，而如果企業(yè)能夠做好vi設計，則企業(yè)能夠憑借自身良好的形象展現(xiàn)出自身良好的發(fā)展前景并吸引本地企業(yè)以及社會機構的合作，在企業(yè)融資渠道得到拓展并且經(jīng)營風險得到降低的基礎上，企業(yè)將能夠獲得更加穩(wěn)固的發(fā)展根基。由此可見，vi設計對于企業(yè)以及企業(yè)品牌在跨區(qū)域發(fā)展中爭取更多的合作者以及消費者具有重要意義。

(五)vi設計有利于推動企業(yè)凝聚力的提升。

在企業(yè)發(fā)展中，良好的vi設計能夠體現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營理念以及企業(yè)文化，并對企業(yè)文化的建設指明發(fā)展方向。在此基礎上，通過企業(yè)文化對企業(yè)員工的影響作用，企業(yè)員工能夠在對企業(yè)文化作出感知的基礎上產(chǎn)生強烈的歸屬感、認同感以及榮譽感，并能夠在提升企業(yè)凝聚力的基礎上推動企業(yè)品牌建設以及推廣工作的發(fā)展。

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工業(yè)機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設備。工業(yè)機械手的是工業(yè)機器人的一個重要分支。機械手技術涉及到力學、機械學、電氣液壓技術、自動控制技術、傳感器技術和計算機技術等科學領域，是一門跨學科綜合技術。

我國現(xiàn)有機器人研究開發(fā)和應用工程單位200多家,其中從事工業(yè)機器人研究和應用的有75家,共開發(fā)生產(chǎn)各類工業(yè)機器人約800臺,90%以上用于生產(chǎn)中,引進工業(yè)機器人做應用工程的約500臺[1]。

計算機控制系統(tǒng)是在自動控制技術和計算機技術發(fā)展的基礎上產(chǎn)生的。在經(jīng)濟全球化的浪潮中，降低人力成本，提高生產(chǎn)率，縮短訂單處理時間等已成為生產(chǎn)企業(yè)的不斷追求。為了達到這一目標，它們越來越依賴于新一代的硬件和軟件系統(tǒng)。近年來，由于個人計算機(簡稱pc)的高速率和對硬件與軟件的幾乎無限制的開放，使得pc的應用迅猛增長。將pc機cpu的高速處理性能和良好的開放性引入到計算機控制領域，形成了基于pc的控制系統(tǒng)。

隨著計算機控制技術在機械手應用中的不斷深入，具有獨立控制器、程序可變、動作靈活、定位精度高、適用于可變換品種中小批量自動化生產(chǎn)的通用機械手得到迅速發(fā)展[2]。各國大企業(yè)工業(yè)機械化生產(chǎn)過程不同程度實現(xiàn)了工業(yè)機械手的計算機控制。

1.2機械手、計算機的發(fā)展趨勢及其優(yōu)點。

工業(yè)機械手的特點是可通過編程來完成各種預期的作業(yè)任務，在構造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應性。它能部分地代替人工操作;能按照生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時間和位置來完成工件的傳送和裝卸;能制作必要的.機具進行焊接和裝配從而大大改善工人的勞動條件，顯著地提高勞動生產(chǎn)率，加快實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機械化和自動化的步伐。機械手作業(yè)的準確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經(jīng)濟各領域有著廣闊的發(fā)展前景。

廣泛采用工業(yè)機械手，不僅可以提高產(chǎn)品的質量與產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。

自從1981年ibm公司進入微型計算機領域推出了ibm-pc以后，計算機的發(fā)展開創(chuàng)了一個新的時代——微型計算機時代。微型計算機的迅速、大規(guī)模的應用與普及，使計算機真正廣泛地應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學技術以及社會生活與日常生活的各個方面[3]。計算機以其更高標準平臺的網(wǎng)絡、高級的控制算法、廣泛的數(shù)據(jù)庫操作、在一個平臺上的hmi功能、集成自定義的控制程序、復雜的過程模擬、很高的cpu處理速度、內(nèi)存需求超出plc規(guī)格、多重協(xié)議接口、無線存取、控制規(guī)律靈活多樣，改動方便、控制精度高，抑制擾動能力強，能實現(xiàn)最優(yōu)控制、能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計和工況顯示，控制效率高、控制與管理一體化，進一步提高自動化程度等諸多優(yōu)點使得行業(yè)對計算機的接受程度越來越高。

2總體方案論證。

2.1機械系統(tǒng)。

本設計以實驗室的5自由度機械手臂為模型進行設計。

現(xiàn)對其機械系統(tǒng)結構敘述如下：

各轉動關節(jié)采用步進電機作為動力源，步進電機不直接驅動轉軸，而是安裝在轉軸旁邊，利用差動變速原理使用適當比例的齒輪基于帶齒皮帶傳動，有效增大機械手臂扭矩從而增強機械手臂的負載能力。

2.2驅動系統(tǒng)。

步進電機和普通電機的區(qū)別主要就在于其脈沖驅動的形式，正是這個特點，步進電機可以和現(xiàn)代的數(shù)字控制技術相結合。不過步進電機在控制的精度、速度變化范圍、低速性能方面都不如傳統(tǒng)的閉環(huán)控制的直流伺服電動機。在精度不是需要特別高的場合就可以使用步進電機，步進電機可以發(fā)揮其結構簡單、可靠性高和成本低的特點。使用恰當?shù)臅r候，甚至可以和直流伺服電動機性能相媲美，步進電動機以其顯著的特點，在數(shù)字化制造時代發(fā)揮著重大的用途。伴隨著不同的數(shù)字化技術的發(fā)展以及步進電機本身技術的提高，步進電機在很多領域得到應用。

所以本設計的機械手驅動部分采用步進電機驅動。

底座安裝有4個開關電源，4個步進電機驅動器，其中包括轉動基座、臂、腕、鉗旋轉4轉動軸的步進電機驅動器。臂腔內(nèi)有肘、鉗開合2個步進電機驅動器，轉動基座、臂、肘、腕、鉗旋轉決定了機械手的可操作角度和范圍。手臂的終端配備可靈活張合的機械鉗，可對物體進行拾放。其中腕、鉗轉動共用一個開關電源，肘、鉗開合共用一個開關電源。

整個系統(tǒng)使用220v50hz市電電源。

2.3控制系統(tǒng)。

控制器是整個系統(tǒng)的核心，其處理能力與整個系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性、準確性密切相關。對于控制器的選擇提出兩種方案論證：

方案一：采用計算機+板卡的方式對機械手進行控制。

優(yōu)缺點：優(yōu)點是便于實現(xiàn)生產(chǎn)信息化，設計相對較簡單，可實現(xiàn)很復雜的運動控制，但計算機穩(wěn)定性程度不夠高，可能出現(xiàn)死機等情況。

方案二：控制器采用plc來控制現(xiàn)場的步進電機。

優(yōu)缺點：優(yōu)點是生產(chǎn)安全可靠、提高產(chǎn)品質量及產(chǎn)量、控制環(huán)境污染、降低工人勞動強度、提高設備的運轉率及勞動生產(chǎn)率。由于plc有著極大的靈活性，易于模塊化，當機械手工藝流程改變時，只要對i/o點的接線稍做修改，程序中做簡單補充、修改即可[4]。缺點是使系統(tǒng)設計多了一個環(huán)節(jié)，增加設計工作量，增加成本。

最終方案確立：plc是以微處理器為核心的數(shù)字式、電氣自動控制裝置，其實質是一種工業(yè)控制專用plc。機械手的控制系統(tǒng)的可靠性要求比較高、環(huán)境比較惡劣，所以采用方案二。

3硬件方案設計。

設計方案采用集成了步進電機驅動器包含轉動基座、臂、腕、鉗轉動、鉗開合5自由度步進電機動力源機械手，晶體管輸出型plc對步進電機輸出脈沖實現(xiàn)機械手運動控制。

現(xiàn)場總線采用profibus-dp通訊方式;其優(yōu)點在于有國際標準做保證，經(jīng)實際應用驗證具有普遍性。目前廣泛應用于制造業(yè)自動化、流程工業(yè)自動化和樓宇、交通電力等領域。

工業(yè)控制計算機運行組態(tài)通過profibus-dp網(wǎng)絡對plc、機械手運行情況進行檢測、監(jiān)視及控制，并采用opc接口將系統(tǒng)接口開放方便其它設備連入實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控、管理，利用數(shù)據(jù)庫軟件與組態(tài)軟件的連接將生產(chǎn)數(shù)據(jù)歸檔供其它部門調用。

通過現(xiàn)場上位工業(yè)控制計算機、觸摸屏(或控制柜)、遠程廠長計算機三種方式對機械手的運行情況進行組態(tài)監(jiān)控，其中上位工業(yè)控制計算機還將完成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、歸檔供其它部門調用，系統(tǒng)的結構使得系統(tǒng)具有開放的接口可以方便地接入其它支持現(xiàn)場總線的控制終端，實現(xiàn)工廠生產(chǎn)的網(wǎng)絡化、信息化，同時保證各個控制終端互不影響，易維護，尤其是利用角位移傳感器實現(xiàn)了對機械手故障的報警，保證機械手的穩(wěn)定、安全運行。

3.2步進電機驅動器。

使用、控制步進電機必須由環(huán)形脈沖，功率放大等組成的控制系統(tǒng)，其方框圖如圖3-3步進電機驅動過程圖：

脈沖信號的產(chǎn)生：

脈沖信號一般由單片機或cpu產(chǎn)生，一般脈沖信號的占空比為0.3-0.4左右，電機轉速越高，占空比則越大。

信號分配：

感應子式步進電機以二、四相電機為主，二相電機工作方式有二相四拍和二相八拍二種，具體分配如下：二相四拍為,步距角為1.8度;二相八拍為,步距角為0.9度。四相電機工作方式也有二種，四相四拍為ab-bc-cd-da-ab,步距角為1.8度;四相八拍為ab-b-bc-c-cd-d-ab,(步距角為0.9度)。

功率放大：

功率放大是驅動系統(tǒng)最為重要的部分。步進電機在一定轉速下的轉矩取決于它的動態(tài)平均電流而非靜態(tài)電流(而樣本上的電流均為靜態(tài)電流)。平均電流越大電機力矩越大，要達到平均電流大這就需要驅動系統(tǒng)盡量克服電機的反電勢。因而不同的場合采取不同的的驅動方式，到目前為止，驅動方式一般有以下幾種：恒壓、恒壓串電阻、高低壓驅動、恒流、細分數(shù)等。

為盡量提高電機的動態(tài)性能，將信號分配、功率放大組成步進電機的驅動電源。二相恒流斬波驅動電源與單片機及電機接線圖如圖3-4步進電機驅動器連接圖：

說明：

cp：接脈沖信號(負信號，低電平有效)。

opto：接+5v。

free：脫機，與cpu地線相接，驅動電源不工作。

dir：方向控制，與cpu地線相接，電機反轉。

vcc：直流電源正端。

gnd：直流電源負端。

a：接電機引出線紅線。

b：接電機引出線黃線。

步進電機及其驅動器、開關電源的選型：

表3-1步進電機及其驅動器的選型。

根據(jù)所使用的電機型號的需求，對開關電源選型如表3-3開關電源的選型：

表3-4開關電源的選型。

4軟件方案設計。

整體編程思路：本設計采用控制柜和計算機兩種方式對機械手進行運動控制，其中控制柜的控制方式是采用按鈕進行點動控制，即在控制柜面板上設置有各關節(jié)的控制按鈕各兩個，每個關節(jié)的兩個按鈕分別控制該關節(jié)的兩個相反方向的運動，按鈕采用自鎖型按鈕，即當按下某個按鈕時，機械手相應關節(jié)開始運動，再按一次該按鈕，機械手停止運動，當按下該關節(jié)的另一個按鈕時，該關節(jié)開始相反方向的運動，再按一次該按鈕，機械手停止運動，要注意的是需要在程序中使兩個按鈕互鎖，避免兩個按鈕同時按下發(fā)生程序運行紊亂。

同時控制柜上有一個自鎖型按鈕用來切換控制柜控制方式和計算機控制方式，這樣，當計算機發(fā)生死機等故障時，按下該按鈕可將控制方式切換為控制柜控制方式。

4.2變量統(tǒng)計。

根據(jù)以上工藝要求，初步統(tǒng)計各種i/o點、v交換區(qū)數(shù)據(jù)統(tǒng)計、中間繼電器統(tǒng)計、狀態(tài)位統(tǒng)計分別如表：

表4-1i/o點統(tǒng)計。

4.3plc程序編寫。

程序流程圖如圖4-1程序流程圖：

shape*mergeformat。

圖4-1程序流程圖。

melsoft系列gxdevelopment程序的編寫：

1:大腰的程序。

2：爪的程序。

3：腕的程序。

4：自動程序：

結束語。

本系統(tǒng)以計算機為主完成對機械手的運動監(jiān)控。機械手的直接控制機構為plc，當上位機出現(xiàn)死機等故障時不影響整個系統(tǒng)的運行，可通過現(xiàn)場的控制柜進行控制。上位機除了點動控制外還借助于位置傳感器的輸入可進行角度輸入控制機械手的精確定位。同時將機械手的位置信息通過位置傳感器檢測并傳送到plc的v區(qū)并使用這些信息進行實時檢測及數(shù)據(jù)歸檔，提供對機械手運行情況的歷史紀錄及查詢。

在設計中我們使用profibus-dp通訊協(xié)議，方便了以后擴展系統(tǒng)設備及功能，不至造成因擴展需要使整個系統(tǒng)重新設計制作的浪費。

存在問題：由于機械手的運動為三維運動，采用上位組態(tài)監(jiān)控時無法做到真正的實時畫面模擬，只能以平面的方式完成對機械手運動的部分控制。

建議：采用組態(tài)軟件與三維制作軟件結合進行組態(tài)監(jiān)控。

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機械設計論文參考文獻（精選21篇）篇十九

介于焊接機械手的應用特點與相關優(yōu)勢，多數(shù)技術人員選擇將焊接機械手應用于制冷行業(yè)的'制冷壓力容器當中。一般來說，焊接機械手焊接制冷壓力容器，往往可以達到優(yōu)化焊接參數(shù)的目的，并且利用焊接機械手的焊縫跟蹤功能，可以進一步改善以往焊縫外觀裂紋、氣孔或者飛濺物等缺陷問題，同時控制焊接輸入線能量，確保焊縫組織在低溫狀況下正常使用。具體如下：

3.1進一步加強壓力容器的安全程度。

焊接機械手在實際應用過程中，可以進一步實現(xiàn)弧焊、點焊、切割作業(yè)等操作要求，往往能夠促進產(chǎn)品的標準化與通用化水平。一般來說，利用焊接機械人工藝參數(shù)所焊的試件多可以達到工藝評定標準，而且在產(chǎn)品實際運用中，焊接參數(shù)可以控制到同焊接工藝評定一致。最重要的是，生產(chǎn)出的壓力容器能夠進一步符合安全技術規(guī)范要求，充分解決以往壓力容器安全程度不高的問題。結合實踐經(jīng)驗來看，將焊接機械手應用于制冷壓力容器中，基本上可以加強壓力容器的內(nèi)部承壓以及抗低溫環(huán)境效果，提升應用安全程度[5]。且壓力容器是厚板，焊接有坡口，機器人往往多以“視覺對照系統(tǒng)（目的是跟蹤定位，精準尋找坡口）+弧壓跟蹤系統(tǒng)（利用電弧電壓的反饋，自動調整調整機頭高低位置，確保電弧長度不變，從而保證焊接參數(shù)穩(wěn)定）”為主，能夠100%控制焊接線能量輸入，能夠有效提升壓力容器的安全程度。

3.2解決以往人工焊接質量不佳問題。

結合以往實踐經(jīng)驗來看，焊接工人在日常生產(chǎn)過程中，往往面臨著較多工作量。長時間的工作難以達到預期的工作效果，多會出現(xiàn)焊接質量不佳的問題，比較影響制冷容器的焊接質量。針對于此，技術人員選擇應用高精準度控制焊接線能量的焊接方式，主要是將將焊接機械手投入到低溫材料的生產(chǎn)當中。結合作業(yè)效果來看，焊接機械手相當于承擔5個焊接工作者的工作量，大幅度地降低了工作人員的工作強度。最重要的是，焊接外觀質量和金屬組織明顯比人工焊接強得多，能夠降低后續(xù)維護成本，有效提升了焊接生產(chǎn)效率。由此可以看出，將焊接機械手應用于制冷容器生產(chǎn)當中，具有重要的意義。

3.3實現(xiàn)焊接自動化控制要求。

焊縫跟蹤作為焊接機械手的重要技術內(nèi)容，屬于焊接自動化控制系統(tǒng)的重要構成部分。利用焊縫跟蹤技術基本上可以進一步實現(xiàn)焊接自動化生產(chǎn)效率，能夠加強壓力容器的生產(chǎn)質量。一般來說，傳統(tǒng)焊接技術在實際應用過程中，難免會出現(xiàn)明顯的焊縫問題，長期以往，不利于壓力容器的生產(chǎn)質量[6]。而通過應用焊縫跟蹤技術，技術人員可以第一時間查找到存在焊縫問題的位置，并利用切實可行的措施提高壓力容器的生產(chǎn)質量。最重要的是，通過實現(xiàn)焊接自動化控制要求，技術人員可以有效規(guī)避以往焊接質量不達標的問題，利于生產(chǎn)質量的進一步提高。

4結論。

總而言之，采用焊接機械手焊接制冷壓力容器基本上可以達到優(yōu)化焊接質量與焊接效率的效果。在實際應用過程中，技術人員可以根據(jù)不同工件及焊縫接頭，選擇合理的焊接參數(shù)。并在此基礎上，結合設備自帶焊縫跟蹤功能，大體上可以改善以往焊接效率不高或者質量不達標的問題。且隨著我國焊接機械手應用力度的不斷加強，勢必會在制冷行業(yè)得到普及應用，達到預期的焊接效果，讓我們拭目以待！

參考文獻：

[2]邱宇翔.淺談機器人技術在制冷行業(yè)中的應用[j].科技與企業(yè),2016(02):232.

[4]荊華乾,高恩元,于志慧,李春雷.2014年度中國制冷行業(yè)發(fā)展分析報告第6章制冷行業(yè)區(qū)域市場概述[j].制冷技術,2015,35(s1):68-82.

機械設計論文參考文獻（精選21篇）篇二十

制造業(yè)特別是機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產(chǎn)方式、生活方式、經(jīng)營管理模式乃至社會的組織結構和文化。由于中國潛在的巨大市場和豐富的勞動力資源，世界的制造業(yè)正在向中國轉移，中國正在成為世界的制造大國。因此，機械制造自動化在中國的機械制造業(yè)中的顯得尤為重要。機械制造自動化,主要是指在機械制造業(yè)中應用自動化技術,實現(xiàn)對加工對象的連續(xù)自動生產(chǎn),實現(xiàn)優(yōu)化有效的自動化生產(chǎn)過程,加快生產(chǎn)投入原料的加工變換和流動速度,節(jié)約人力資源。機械自動化技術的應用與發(fā)展,是機械制造業(yè)技術改造、升級和進步的主要手段,是未來機械制造業(yè)技術發(fā)展的主要方向和核心。科技的進步發(fā)展,是不斷開發(fā)、應用、實踐的結果。大力推廣科技成果,加快科學技術商品化,正確判斷、識別并堅持機械自動化技術的發(fā)展走向,對于機械自動化技術的發(fā)展至關重要。隨著我國機械制造業(yè)的快速發(fā)展,對于機械自動化技術的發(fā)展至關重要。回顧我國機械自動化技術近些年的發(fā)展,是一項理論課題,也是一項實踐性課題,具有非常重要的理論意義和現(xiàn)實意義。總結了幾個方面著重介紹我國近些年來機械自動化技術發(fā)展歷程中出現(xiàn)的一些經(jīng)驗。

目錄。

摘要............1。

1如何發(fā)展機械制造自(更多精彩內(nèi)容請訪問首頁：)動化技術.........4。

1.1實用機械自動化技術.........4。

1.2低成本機械自動化技術..............4。

1.3現(xiàn)代機械自動化技術.........5。

1.4配套發(fā)展機械自動化技術.............6。

2機械制造技術的特點..........7。

2.1機械制造技術是一個系統(tǒng)工..........7。

2.2機械制造技術是一個綜合性技術......7。

2.3機械制造技術是市場競爭要素的統(tǒng)一體.......7。

2.4機械制造技術是一個世界性技術......8。

3機械自動化在我國的特點及作用.......8。

3.1機械自動化的特點...........8。

3.2機械自動化的作用...........8。

4機械自動化的產(chǎn)生............9。

5機械自動化的現(xiàn)狀............9。

5.1管理方面............9。

5.2設計方面...........10。

5.3制造工藝方面..............10。

5.4自動化技術方面............10。

6機械自動化的發(fā)展歷程..............10。

7機械自動化的發(fā)展趨勢和方向........11。

7.1機械自動化的發(fā)展趨勢---農(nóng)業(yè)自動化.......11。

7.2我國機械制造技術的發(fā)展方向.......11。

結論...........14。

致謝...........15。

參考文獻..............16。

機械設計論文參考文獻（精選21篇）篇二十一

學院名稱機電工程系。

專業(yè)班級xxxxxxx。

學生姓名xxxx。

學號xxxx。

指導教師xxx。

填表時間：年3月22日。

填表說明。

1.開題報告作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的.依據(jù)材料之一。

2.此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期完成，經(jīng)指導教師簽署意見、相關系主任審查后生效。

3.學生應按照學校統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式，用a4紙打印。

5.開題報告作為畢業(yè)設計（論文）資料，與畢業(yè)設計（論文）一同存檔。

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