机械设计专业导论的论文模板

在机械专业教学中,以不借助电脑、投影仪和幕布等多媒体设备而进行教学的这种传统教学方式中的弊端已经日益凸显。下面是我为大家推荐的机械工程导论论文，供大家参考。

机械工程导论论文 范文 一：农机安全风险评析

1农业机械安全风险评价过程

农业机械安全风险评价是采用科学的 方法 和程序识别、分析农业机械安全事故发生的原因，针对原因采取 措施 以消除或减少农业机械在安装、使用、维修等环节存在的各种安全隐患，预防安全事故，提高农业机械的使用安全。其过程包括风险分析(产品限制的确定、危险识别、安全风险评估)、安全风险评定和风险减少。安全风险评价为迭代过程。通过安全风险评定，对不可接受的安全风险，应采取消除或减少风险的措施，并重新进行风险(包括再生风险)分析和评定，直至安全风险降到可接受的程度。

2农业机械危险识别

在对危险识别前，首先应确定机械的限制。即描述产品作业功能、预定使用范围、可预期的误用、使用和维修环境，以确定危险识别范围。一般可根据产品功能及使用操作来描述。如 拖拉机 加油、加水、上车、启动、前进、转向、倒退、制动、停车、驻车、下车、悬挂、牵引、提升、维修等。危险是指潜在的伤害源。农业机械产品存在的主要危险包括：机械危险(如挤压、剪切、冲击、缠绕、吸入或卷入、切割、高压流体喷射等)、电气危险(如与带电部件接触)、热危险(如与高温物体接触、热辐射等)、噪声危险、振动危险(如座椅、手把振动)、材料和物质产生的危险(如人体与农药接触)及滑落、绊倒及跌落危险。不同农业机械产品，可能产生危险的形式及多少各异。危险识别目的是在机械限制范围内确定并形成危险、危险状态和危险事件的清单。危险识别应在农业机械的寿命期间内系统地识别所有阶段(如运输、安装、使用、停用、维修等)的全部相关任务中可预见的危险。危险识别一般采用至上而下及至下而上两种方法。至上而下法是以潜在的后果(如挤压、烧伤)清单为起点，确定造成伤害的危险。至下而上法是以检查所有的危险为起点，考虑确定的危险状态下所有可能出错的途径(如制动功能失效、人为差错)及其导致伤害的方式。相比而言，至下而上法更为全面彻底，但过程较复杂。

3农业机械安全风险评估

安全风险为伤害发生的概率及伤害造成严重程度的综合。农业机械安全风险评估是依据农业机械产品的危险识别结果，确定各种伤害发生概率及伤害造成严重程度的过程。目的是确定每个危险状态或事故的最高安全风险。通常用等级、指数、或分数表示安全风险的大小。评估伤害发生概率应在考虑暴露危险区人员、危险事件发生可能性(产品特征、产品成熟度、生产企业规模、生产方式)、避免或限制伤害等因素后确定。伤害造成严重程度可在考虑伤害或影响健康的程度(如轻微、严重、死亡)及伤害的范围(如人数)后确定。安全风险评估方法分为定性评估法和定量评估法两类。常见方法有风险矩阵法、风险图法、数值评分法、定量风险评估法和综合评估法。其中风险矩阵法和风险图法较简单，也较常用。

3.1风险矩阵法

风险矩阵法是针对每一识别的危险，将决定危险事件风险的两个因素即伤害严重程度和引起伤害的概率划分为相应等级，形成风险矩阵，用交叉单元来定性地衡量风险大小的方法。该方法包括风险矩阵选择、伤害严重程度评价、伤害发生的概率评价和得出风险等级四个步骤。

3.2风险图法

风险图以决策树为基础发展而来，其特点是使所评价的危险形象化，便于分析比较。风险图中，每个节点代表一个风险参数(严重程度、暴露度、危险事件发生概率、避免可能性)，每个节点的分支分别代表相应风险参数的等级(如轻微的、严重的)。风险评估时，从起点开始，在每个节点处沿着所确定等级的分支向前，末端指向就是风险等级。

4农业机械安全风险的减少

安全风险评价目的是减少或消除不可接受的安全风险。安全风险由安全风险因素构成，减少或消除安全风险就要减少或消除影响风险等级的风险因素(危险源、发生的概率或伤害程度)。而减少或消除影响风险等级的风险因素可通过在产品设计阶段及在使用阶段采用相应措施来实现。

4.1在产品设计制造阶段采取消除或减少安全风险的措施

1)本质安全设计制造。即通过产品设计制造消除或减少危险。如去除收割机、拖拉机等农机覆盖件上存在的锐角，加大拖拉机操作手柄与相邻部件的间隙可以消除其带来的划伤或挤压危险。不是所有的危险可以通过产品设计制造完全消除，当存在设计不能消除的危险时，应通过设计制造减少风险。如降低高地隙自走式喷药机的行驶速度和质心高度来提高稳定性;采用减震机构减少拖拉机座椅振动等。本质安全设计制造是减少安全风险最有效的措施，应优先采用。2)安全防护措施。当不能通过产品设计制造消除或充分地减少安全风险时，应采用限制暴露于危险、减少危险事件发生概率或消除或降低伤害可能性的安全措施。如对收割机、拖拉机外露旋转件加装防护罩，对动力喷药机安装安全阀限制压力。3)使用信息。使用信息是对采取本质安全设计和防护措施后的遗留安全风险提出使用警告，以降低伤害发生的可能性。如在农业机械危险部位粘贴安全警告标志、标签;安装喇叭、后视镜等信号装置;在产品使用 说明书 中说明安全使用规则;限制使用范围等。

4.2在产品使用阶段采取减少风险的措施

多数农机产品在产品设计制造阶段采取安全风险减少措施后，因产品具有的固有特性、生产与设计的差异等原因，仍然会遗留安全风险。对此，应在使用阶段对遗留安全风险采取针对性措施。主要措施包括：一是实施行政许可管理，即通过实施许可制度减少伤害发生的可能性。如我国实施的拖拉机驾驶员驾驶证制度;拖拉机、收割机安全年检制度;植保机械实施CCC认证制度等。二是制定安全操作规程。三是对使用者进行培训。四是使用个体防护装置，如佩戴防毒面具，防护手套，安全帽等。5结束语采用科学的方法和程序可以有效地识别、评估、减少农机产品存在的安全风险，提高农业机械产品使用安全性。安全风险识别及评估的结果是科学制定农业机械产品安全标准、安全监管措施的基础。

机械工程导论论文范文二：农业机械技术变化及维护

1.农业机械技术状态的变化规律

农业机械在投入使用以后，随着时间的增加，其主要的技术性能指标会逐渐与初始标准值产生偏离。当技术性能指标尚未超出允许的极限值时，机械满足基本要求而正常工作，可以认为这时的技术状态是正常的。当超出允许的极限值以后，机械不能满足正常工作的基本要求，例如工作质量差、工作效率低、经济效益急剧下降、机械故障急剧增加等，这种现象称为技术状态恶化。这时应当停止使用，进行修复或报废。农业机械技术状态的具体变化过程虽然比较复杂，但是具有一定的规律性。例如曲轴与轴承、活塞与缸套等运动配合件的基本恶化形态是配合间隙增大，其规律是:配合间隙的增加速率在工作初期较大，当工件相互磨合之后，间隙增加，速率下降，并且在一个较长的时期内保持相对稳定。当配合件间隙增大到极限值后，在配合件之间将出现撞击作用和润滑条件恶化，如果继续工作，会造成机器的损坏。

又如过滤式机油滤清器，其基本恶化形态是滤网脏堵，它的变化规律是:在工作初期由于过流量大，滤网表面隔滤机油中杂质的作用较强，杂质积累速度较快。随着工作时间加长，滤网表面脏堵程度加大，机油通过量减少，隔滤杂质的作用减弱，杂质积累速度减慢。一旦滤网表面完全堵塞，就会完全丧失其隔滤杂质的作用。机械的 其它 零部件，也都有自身的技术状态变化规律。由于各种零部件的材料、工作条件和所起的作用不相同，在工作过程中技术状态的变化形态和规律也有差别，他们都对整机的技术状态变化规律产生影响。其中，主要零件的影响具有决定性作用。因此，深入了解各主要零部件技术状态的变化规律，可以预测整机技术状态的变化趋势，以便主动采取各种有效技术措施。比较复杂和贵重的农业机械，并不是一次性使用后立即报废，而是经过反复 修理 继续使用的。在机械的主要性能指标临近极限时，适时进行修理，使主要性能指标基本恢复到标准值，机械就可以再次投入使用。在技术指标许可的条件下，尽量延长机械的使用寿命，采取各种技术措施以保持和恢复机械的技术状态。

2.农业机械的维护制度

农业机械的技术维护制度，是在使用过程中为保持和恢复机械的正常技术状态而执行的一种技术维护体制，它包括应采取的各种技术措施的内容、进行方式以及必须达到的标准。尽管目前农业机械大部分由农机户自主经营，但是，科学的维护制度还是非常必要的，因为只有延长农业机械使用寿命，才能给农民带来直接经济效益，同时也产生巨大的社会效益。目前，主要有三种维护制度:

一是故障维护制度。机械一直使用到出现故障或损坏时才被迫停车进行维护。当前农机户普遍采用这种被迫的维修制度，虽然可以节省日常的维护费用，并且有可能使某些零件得到了充分利用，但是由于机器技术状态早期恶化，非但不能使全部机器零件的技术寿命得到充分利用，还常常引起严重的损坏，使机械无法修理而早期报废。

二是定期维护制度。按固定的周期对机械进行强制性技术维护。它的周期是根据机械技术状态的变化规律确定的，可以按计划对机械采取技术维护措施，预防机械发生故障而损坏，保持机械工作的可靠性。这是一种科学的维护制度，但未引起农机户的普遍重视。

三是按需维护制度。定期对机械进行不拆卸检测，按照技术状态的需要对机械进行维护。这也是一种计划预防维护制度，它既可以保持机械有高度的使用可靠性，又可以使机械零部件的技术寿命得到充分利用，它比定期维护制度还先进。建议农民朋友广泛采用。

随着社会的进步,工业的发展,我国机械制造业得到了巨大的发展。下文是我为大家整理的关于机械设计方面毕业论文例文参考的内容，欢迎大家阅读参考!

浅析大型机械驾驶室减振设计

摘要：本文概述了工程机械减振技术的发展概况，并以大型机械的驾驶室减振设计为背景，探讨了发动机悬置设计的基本原则，并对发动机减振的布置的力学特性进行分析，最后提出了以驾驶室模态试验为基础来检验现有类型的驾驶室的结构弱点检验和构件加强的方法。

关键词：机械 驾驶室 减振设计

1、概述

工程机械在水利工程、道路施工、矿山等场合得到大量的使用，其性能的可靠性直接影响到工程建设的正常开展。这类机械的设计时通常采用静态设计，设计理念上更多的是考虑机械的强度、耐久性等和机械的工作性质直接相关因素。但从实际使用情况来看，国产的大型工程机械普遍存在着施工过程中振动过大的问题，这将间接影响设备的抗疲劳特性和操作人员的舒适性和操作的稳定性。

由于工程机械的工作环境恶劣，车体结构的振动问题更加明显，直接影响到驾驶员的舒适性和驾驶的安全性。因此对于大型工程机械而言，控制车体振动尤其是驾驶室的振动，寻求有效的减震设计方法，对于提高驾驶员的舒适度和车体驾驶室构件的疲劳寿命都是有重要意义的。大型工程机械的振动控制问题是个非常复杂的问题，本文将这一问题缩小到驾驶室的减振设计上，主要通过发动机悬置位置的优化设计，以及基于模态分析和被动隔振理论来降低驾驶室的振动效应。

早期的汽车发动机减振方法是利用硫化橡胶，但硫化橡胶在耐油和耐高温方面表现不够理想。20世纪40年代设计出了液压悬置装置来降低发动机的振幅，并取得了较好的使用效果。但液压悬置减振装置在高频激励下会出现动态硬化的问题，已经逐渐不适应汽车发动机减振的要求。

上述几类减振方式都属于被动减振技术，在此基础上，随着发动机减振技术的进步，半主动减振技术开始应用到发动机减振中，这类减振技术的代表作是半主动控制式液压悬置装置，这类减振技术的应用最为广泛。尽管后来又出现了由被动减振器、激振器等所构成的主动减振技术，这一技术能够较好的实现降噪性能，但结构非常复杂，在恶劣工作环境下的工程车辆较少使用。

在工程车辆驾驶室的舒适度设计方面，主要所依据的是动态舒适性理论，用以评价驾驶人员在驾驶室振动的条件下对主观舒适程度。从驾驶员所承受的振动来源来看，主要是受发动机的周期性振动和来自于路面的随机激励。其传递机理较为复杂，跟发动机、驾驶室、座椅等的减振都有关系。因此为便于分析，本文中只针对驾驶室的减振问题展开研究。

2、大型工程机械驾驶室的减振设计

如前文所述，驾驶室的振源激励主要来自于路面和发动机及其传动机构。来自于路面的振源激励具有很大的随机性，要进行理论分析非常困难。加之在需要使用大型工程机械的场合机械的运动速度一般都较慢，随之产生的路面激振频率较低。因此相比之下，大型机械的发动机在运行时一直都处在高速运转状态，由此产生的激振频率很高，也更容易导致构件的疲劳损坏，实践证明发动机及其附件的疲劳损坏主要是由发动机周期激振力产生的交变应力引起的。从物理背景来看，工程机械的驾驶室所受到的振动激励主要来从车架传递到台架，驾驶室的振动行为属于被动响应。为了便于分析，将驾驶室的隔振系统进行简化，以单自由度弹簧阻尼系统来对驾驶室受到振动激励过程进行分析。

2.1发动机的悬置设计

发动机在工作过程中的振动原因主要是不平衡力和力矩，这类振动不仅会引起车架的的振动，也会形成较强烈的噪声，不仅会影响到构件的使用寿命也会影响驾驶员的舒适度。要缓解发动机振动所造成的负面影响，采用悬置的设计方式是比较有效的途径，其实现方式是在动力总成和车架之间加入弹性支承元件。悬置设计方式的理论基础是发动机解耦理论，通过解除发动机六个自由度解耦，改变发动机的支撑位置，从而实现发动机自由度间振动耦合的解除。

此外，需要配合使用解除耦合后的各自由度方向的刚度与相应的阻尼系数，但应注意在解耦之后振动最强的自由度方向的共振控制，可应用主动隔振理论来确定减震器的刚度和阻尼系数。采用合适的刚度和阻尼系数的目的在于控制发动机悬置系统的减振区域。

具体到悬置设计的细节方面，主要是确定发动机支撑的数目和相应的布置位置。在考虑发动机动力总成悬置系统的支撑数目时，考虑的因素包括承重量和激振力两大类。在设计时通常都会依据车辆类型的不同选择三点或者四点支撑方式。对于大型机械而言，在实践中一般都会采用四点支撑的方式，本文中作为算例的发动机属于某型重型挖掘机的发动机。因此采用经典的四点支撑。其支撑位置选择在飞轮端和风扇端，上述两个位置分别设置两个对称的支撑点，采用支撑对称的目的在于后期解耦方便。从布置的方式上看，主要有平置、汇聚和斜置三种典型布置方式，具体采用哪种方式取决于发动机周围附属配件的布局方式以及车架所能提供的空间有关。本文中不重点讨论减振支撑的布置方式，因此仍然采用平置式的减振布置方式。

2.2悬置系统的动力学分析

为减少研究成本，在支撑的材料上选用橡胶减振器。由前节所述，由于采用的是四个平置式的橡胶减震器，因此可以在进行力学分析时将其简化为三个互相垂直的弹簧阻尼系统，从而可以构建一个发动机主动隔振的力学模型。

2.3驾驶室模态试验

在上述基本力学分析的基础上，进一步采用驾驶室模态试验的方法来检验整个驾驶室的减振效果，其目的在于掌握驾驶室的动态特性和找出驾驶室结构上的薄弱部位，同时以试验为基础还可以调整驾驶室减震器的系数匹配，减小驾驶室的整体振动响应。在试验时以快速傅里叶变换为以及，测量激振力和振动响应之间的关系，从而得到二者之间的传递函数，而模态分析的目的是通过实现来实现传递函数的曲线拟合和确定结构的模态参数。本试验中采用LMS模态测试分析软件，驾驶室所受的激振用力锤激振器来模拟。

在试验时用力锤敲击驾驶室从而制造出1-200HZ脉冲信号。通过记录下在不同激振频率下驾驶室结构的反应来确定驾驶室各个构件的强度，以及应该避免的激振频率。在得到这些基础数据后可为后续的驾驶室减振设计的选择悬置系统的减振区域的临界值，使得驾驶室所有构件的固有频率都能够位于减振器的减振区域内，从而起到抑制驾驶室结构的振动响应。

参考文献

[1]司爱国.轮式装载机行驶稳定系统开发与研究[D].北京：北京科技大学硕士学位论文.

[2]王敏.轻卡动力总成悬置系统的隔振性能[D].合肥：合肥工业大学硕士学位论文.

浅谈机械的可靠性设计

【摘要】本文主要叙述机械可靠性设计的一些基本内容，在此基础上进一步的分析了机械可靠性的优化设计，以及重点的分析了机械可靠性设计的稳健设计，希望能够对我国的机械可靠性设计发展有所帮助。

【关键词】机械可靠性设计;发展沿革;优化设计;稳健设计

引言：20世纪40年代的时候出现了可靠性设计思想，这种思想主要是将安全度作为主题所研究的可靠性理论，这项技术出现后在理论学术界以及实际工程界都有了很大的关注度，相关的理论以及方式也是不断的出现。比如：M onte C arlo 模拟法 、矩方法和以矩方法为基础的可靠性理论、响应面法、支持向量机法 、最大熵方法、随机有限元法和非概率分析方法等这些理论设计到了静强设计、疲劳强度设计、有限寿命设计的各个方面，对于结构系统、机构系统、震动系统等有这可靠性的研究。

1.机械可靠性设计的概述

在产品质量中可靠性是其最为主要的指标以及最重要的技术指标，工程界对于这一点也是越来越重视。在产品的设计、研制、装配、调试等各个环节中可靠性都有着一定的关联性，所以说在概率统计理论的基础上要加大其的推广认识，这样对于原本传统的相关问题能够很好的解决点，同时将产品质量提升上去而且使得产品成本有所降低。经过多年的发展，可靠性技术的不断发展，使得机械可靠性以及设计方式出现了很好的种类，但是就具体的实质来说，大致的分为数学模型法以及物流原因方式两种。

数学模型法就是通过某种实验数据所得概率统计为基础，逐渐的划分为两点，第一点为时间范畴中所涉及的量是可靠性质的，也是就是说因为依据某种规律在时间变动下，疲劳寿命以及耗损失都是在一定的范围之内的;第二种为，将某种偶然因素所发生结果所表现的可靠性，主要是因为不定期所出现的偶然因素所波动的，都是通过概率可靠性对于随机事件计算的，也会发展为两个方面：第一种是对模型法或者相关扩展方式，这样的方式主要是对于产品实效原因产生与产品上应力大于产品本身的强度，所以说应力概率是低于可靠度强度的，第二种为随即过程中或者是随机场不超出规定水准的概率。

2.可靠性优化设计

2.1可靠性优化设计的基本理论

无论是什么样的机械产品，在最开始的方案构建到后期的生产制造实施，都是需要经过一个设计过程的，但是现在计算不断发展，新的知识、新的材料、新的手工艺、新的会计不断的出现，使得机械产品日益在完善，这就是所谓的知识成就了技术、技术成就了产品时间。使得研究的时间越来越短，但是结构确实越来越复杂，这样的情况下顾客对于产品功能、性能、质量、或者是相关服务都有着很大的要求。

这样的趋势下，对于设计整个过程要加大进度，设计周期要缩短。同时需要注意的是，对于设计是不是能够完善来说，产品的力学性能或者是使用价值、制造成本都是有着一定行的影响的，但是对于产品企业的工作质量或者是仅仅效果也是有着相对影响的，所以说，如何将设计质量提升上去，设计理论怎么发展下去，设计技术怎么做到更好，设计过程怎么才能加快嫉妒，都是现在机械设计中所研究的重要问题。

60年代的时候是机械优化设计发展最为迅速的时候，将数学规划以及计算机技术这两种结合在一起。所谓的数学规划理念在现在已经是不断的成熟起来，计算机技术也是高速的发展和广泛的使用中，在工程设计中为最普遍使用优化设计提供相关理论以及方式。

国家能源以及相关资源的是否被合理使用都受到了产品最佳、最可靠性的问题影响，通过使用最佳或者是最可靠性设计能够得到小体积、轻质量、节能材料的产品，同时这样产品有着一定的可靠性，机械产品所进行优化设计的主要目标就是根据一定的预期点或者是安全需要，通过一种最优化的形式将产品展示处理，在进行设计的同时需要将各种载荷随机性考虑到位，同时不能忽略的是结构参数的随机性，这两点对于产品都有着一定性能的影响。

所谓的可靠性优化设计是指质量、成本、可靠度这三方面的，将产品的总体可靠度进行一定的性能约束优化，将所出现的问题合理安全性的相结合，这样也是在结构布局或者是产品质量有保证情况，使得产品有了最大化的可靠度。

2.2近年来可靠性优化设计发展

最近的30年内，机械设计领域中，因为科技的融入使得现代化设计方式以及相关的科学方式不断的出现，在可靠性设计或者是优化设计方面一定有着很高的水准，但是就单方面来说，无论是可靠性设计或者是优化设计，都不能很好的将其所具备的巨大潜力展示出来。一点是因为可靠性设计和优化设计是不相同的，在机械产品经过可靠性设计之后，不能将其工作性能或者是参数达到最为优秀的一点，还有一点是因为优化设计所包含的不是可靠性设计，机械产品要是在不可靠性情况下所进行的优化设计，不能保证产品在一定的条件下或者是时间内，能够将所规定的功能很好的完成，有的时候也许会出现一定的事故，这样直接都有着经济损失。

除此之外，因为机械产品有着很多的设计参数，要是对于多个设计参数进行确定的时候，单纯的可靠性设计就不是这样有地位了，所以在进行可靠性优化设计研究的前提下，要将机械产品可靠性要求先保证，同时保证所运行的环境是最佳的工作性能以及参数，将可靠性或者是优化性设计很好的结合在一起，然后在发展研究设计，才能得出最为优秀的设计方式。

2.2关于可靠性的稳健设计

产品质量是企业赢得用户的关键因素 。任何一种产品，它的总体质量一般可分为用户质量if't-部质量)和技术质量(内部质量)。前者是指用户所能感受到、见到、触到或听到的体现产品优劣的一些质量特性 ;后者是指产品在优良的设计和制造质量下达到理想功能 的稳健性。稳健设计作为一种低成本和高质量的设计思想和方法，对产 品性能、质量和成本综合考虑，选择出最佳设计，不仅可以提高产品的质量，而且可以降低成本。在机械产 品设计中，正确地应用稳健设计的理论与方法可以使产品在制造和使用中，或是在规定的寿命期 问内当设计因素发生微小变化时都能保证产品质量的稳定 。

结束语：总而言之，对于机械的可靠性设计而言，设计人员应该根据实际，做出最优的设计，只有这样的设计才能将可靠性或者是优化设计巨大潜力发挥出来，将两点所具有的优势已近特长全部发挥出来，才能达到产品最佳以及最可靠点，这样的设计有着最为先进和最实用的设计特点，才能最好的达到预定的目标，和保证在设计中的机械产品的质量以及经济效益。

【参考文献】

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[3]阎楚良，杨方飞.机械数字化设计新技术[M ].北京：机械工业 出版.2007.

[4]张义民，刘巧伶.多随机参数结构可靠性分析的随机有限元法[J] 东北工学院学报，2012，13(增刊)：97.99

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