机械基础教案

机械基础设计教案 篇1

摘要：在经济水平不断提高，中国制造业水平飞速提升的今天，机械设计制造及自动化这种全新的学科应运而生，它包含着对于工业生产设备和机械电子产品的开发、制造以及运行控制。在这种时代的大背景之下，我们就需要不断的提升专业人员的培训力度，为机械生产制造工作提供新鲜的血液，从而促进机械设计生产及自动化发展的快速进步。这篇文章就立足于我们目前机械制造业的现状，对于机械制造业的未来发展方向提出了一些建议，希望能够做出一点贡献。

关键词：机械设计制造；自动化；发展前景；综合技术

在机械设计和生产的过程中，需要用到计算机技术、信息化技术等许多知识，这绝不只是单纯的简单的制造业而已。机械设计制造及自动化是依托于现代化的科学技术和理论知识，不断的改善工业生产中遇到的问题，最终将工业机械的水平提升到一个新台阶。

一、机械设计制造及其自动化的优势以及作用

（一）生产能力强，工作质量高

全新的自动化设施在投入使用后，能够直接分析出输入者的意图，从而指挥各个部分的机器进行自动化生产。比起过去的人力调配和管理，能够在工作效率上得到极大的进步。先进的科学技术为我们带来了全新的工作体验，调配机器进行生产不再是耗时费力的工作，完全能够满足现在工业生产速率提高对相应设备的要求，并且在系统的统一调配下可以保证生产不出差错，能够提升产品的质量。

（二）应用安全

我们在进行机械设计生产过程中，能否获得经济利益和机械应用过程中是否安全是两个基本点，我们必须要提起十二分的重视，工作中的一切努力都是为了提升产品的.经济收益和使用安全性能。而应用自动化的机械设计生产流程后，能够提升生产流水线的安全性，即使在工作岗位无人监管的时候，也能够避免发生安全事故。

二、机械设计制造及其自动化的实际应用在农业领域，

（一）在农业领域的应用

我国是农业大国，农业是我们国家经济发展的支柱，提升农业生产水平和速度对于推进中国经济社会发展有着非同寻常的意义，而机械自动化设备的应用就能够很好的满足当前农业发展的需求，为我国农业生产的顺利进行保驾护航。比起美国的已经比较成熟的农场式农业经营模式，我们国家在农业机械化生产方面还存在着许多不足。经过实际的调查和资料的查阅我们可以发现，中国农业的缺陷大概包括水资源和肥料的浪费两方面，为了解决这种状况，我们可以把自动化的农业机械加以应用并推广开来，举个例子来说，如果我们能够利用自动化的机械，就能够对每天每个时段的给水量进行非常准确的控制，既能保证农作物正常生长，又能在水的节约方面收到很好的成果。为了全面推进机械设计生产自动化进程，我们要不断的将高精尖的技术引进来，在农业生产上下大功夫，依据多年来农业生产低效化的生产实际，立足于不断发展的高新科技，生产出更加符合现代农业要求、节省资源的自动化农业生产机械，为农业生产的标准化、高效化打下坚实基础。

（二）在工业领域的应用

在工业领域，机械生产的自动化的优良性能更加能够得到体现。举個例子来说，Pro/E数控加工的过程中，最为重要的一点就是数字控制系统的编写，根据工作人员输入的指令和设计图纸，通过信息化的运算，将产品的各项数据转变为数字信号，进而完成整个生产过程。在我们对各项数据进行收集和核对的过程中，如果能够应用到机械生产自动化技术，将能够大大的提升工作效率，减少工作时间，增加单位时间内生产的产品数量，更能够减少生产行业对于人力资源的依赖性，进而减少员工培养以及聘请上的资金投入，获取更大的经济效益，不断推动零件生产行业的迅猛发展。

三、机械设计制造及其自动化的创新发展

（一）与大数据产业相互结合

随着科学技术的不断发展，大数据分析已经成功的应用到了许多行业之中，机械设计制造及自动化中也可以推广大数据分析，从而提升生产数据的归纳整理和探究速率，为机械生产行业的快速发展提供保障。提到自动化，有的人可能会提到传感器，有的人则会想起网络技术发展，这从一个侧面反应出了自动化系统的多样性和普适性，在我们将大数据分析与机械制造业有机的结合之后，能够节省许多不必要的工作步骤和工作时间，有效的提升工作质量。除了机械生产制造行业以外，大数据还有着许多应用，比如说在结合交通行业的时候，就能够利用自动化的智能传感器、影像传输等等，将交通行业中获取的数据准确、高效的整理归纳出来，而在结合气象预报工作的时候，就可以通过智能化的温度湿度检测系统，收集到大气中的气象变化，进而利用大数据进行分析，从而准确的预判出未来一段时间内的天气情况。

（二）基于“互联网+”的机械设计制造及其自动化

随着互联网技术逐渐发展，“互联网+”模式的影响范围逐渐扩大，机械设计制造及其自动化在数据信息安全方面的管理备受关注。为了提升设备数据信息安全，大数据不断地研发，与机械设计制造及其自动化分析处于以及数据信息的深度挖掘相互结合。在这样的技术结合模式下，能够改善传统数据信息保护中存在的问题。在传统的信息模式下，当信息安全出现危机时，系统需要对信息进行事后修补，在信息管理中处于被动地位。而引入了大数据技术，能够对数据信息的安全进行事前预测。并且，在自动化技术下，基于“互联网+”的机械设计制造及其自动化能够实现对数据信息的安全测评，并自动制定应急处理方案。换言之，在机械设计制造及其自动化数据信息能够进行自动防护。

四、结语

综上所述，机械设计制造及其自动化正在向机电一体化、智能化、模块化、网络化、微型化和绿色化方向发展。它增强了机械制造的可靠性和安全性，为自身发展提供了广阔的空间。照目前而言，我国的机械技术制造应该克服当前存在的技术问题，不断进行完善，适应世界的发展，加快发展机械制造产业，树立中国的良好国际形象，为中国的经济发展提供动力，使中国成长为经济强国。

参考文献

[1]张文煜.浅谈机械设计制造及其自动化的发展方向[J].企业导报，20xx（11）：5-6.

机械基础设计教案 篇2

1、通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在整个设计过程中，我们通过这个方案包括设计了一套电路原理和pcb连接图，和芯片上的选择。这个方案总共使用了74ls248，cd4510各两个，74ls04，74ls08，74ls20，74ls74，ne555定时器各一个。

2、在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了，因此耗费在这上面的时间用去很多。

3、我沉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。所以这个期末测试之后的课程设计对我们的作用是非常大的。

4、经过两个星期的实习，过程曲折可谓一语难尽。在此期间我们也失落过，也曾一度热情高涨。从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。劳动是人类生存生活永恒不变的话题。

通过实习，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，我才意识到老一辈电子设计为我们的社会付出。我想说，设计确实有些辛苦，但苦中也有乐，在如今单一的理论学习中，很少有机会能有实践的机会，但我们可以，而且设计也是一个团队的任务，一起的工作可以让我们有说有笑，相互帮助，配合默契，多少人间欢乐在这里洒下，大学里一年的相处还赶不上这十来天的合作，我感觉我和同学们之间的距离更加近了;我想说，确实很累，但当我们看到自己所做的成果时，心中也不免产生兴奋;正所谓“三百六十行，行行出状元”。

我们同样可以为社会作出我们应该做的一切，这有什么不好？我们不断的.反问自己。也许有人不喜欢这类的工作，也许有人认为设计的工作有些枯燥，但我们认为无论干什么，只要人生活的有意义就可。

社会需要我们，我们也可以为社会而工作。既然如此，那还有什么必要失落呢？于是我们决定沿着自己的路，执着的走下去。同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。某个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。实习中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。

而这次实习也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。对我们而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次实习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

机械基础设计教案 篇3

一、本课题设计（研究）的目的：

1、目的

毕业设计是高等教育中培养学生综合运用所学理论知识和技能,解决实际问题能力的重要环节之一,是衡量毕业生是否达到相应学力层次的重要依据。毕业设计将总结专业基础和专业技术的学习成果,锻炼和开发学生的综合运用能力。

2、课题任务要求

（1）要求综合应用专业有关基础课、技术基础课专业课所学知识，依据部颁有关设计规范，独立完成本设计中的各项设计任务，开题报告中的参考文献必须要有外文文献。

（2）掌握公路勘测设计各阶段的设计内容，掌握设计过程中设计原始资料的采集方法与内容，掌握路面设计参数的测定、选用及计算；基本掌握公路勘测设计的程序与方法；达到熟练从事公路专业工作的能力。

（3）说明设计原则，考虑设计问题的条件与原因，说明材料规格、施工工艺、施工方法、程序、要求、质量控制标准等。设计图表中要有总说明和各篇的分说明。

（4）要求能独立地、认真地完成毕业设计内容，设计思想正确、合理、图纸清晰、正确，设计计算准确无误，文理通顺、字迹端正，对设计中一些问题有独特的见解。

（5）设计文件要求

①设计计算与说明书，内容包括：目录、设计内容简介、任务书、指导书、设计计算书、计算机程序及计算结果、英文摘要与译文、专题说明、设计总结等，用A4纸装订成册。

②设计图表，包括：目录、设计说明书（总说明书、各篇说明书）、设计图表，用A3纸装订成册。

二、设计（研究）现状和发展趋势（文献综述）：

1、当今国内外公路建设概况

（1）国内概况

高速公路是二十世纪三十年代在西方发达国家开始出现的专门为汽车交通服务的基础设施。高速公路在运输能力、速度和安全性方面具有突出优势，对实现国土均衡开发、缩小地区差别、建立统一的市场经济体系、提高现代物流效率具有重要作用。近年高速公路的建设实现历史性突破。“十五”期间建成高速公路的2.47万千米，是“七五”、“八五”和“九五”建成高速公路的总和的1.5倍。2005年，全国新增高速公路的通车里程6717千米。河南、广东、内蒙古、江苏、河北、浙江、山西和甘肃八省全年新增高速公路的通车里程均超过300千米。截至年底，全国有29个省（市、区）的高速公路的里程均超过500千米。高速公路的突破千公里的省（区、市）上升到19个。

到2010年，国家高速公路网总体上将实现“东网、中联、西通”的目标。东部地区基本形成高速公路网，长江三角洲、珠江三角洲、环渤海地区形成较完善的城际高速公路的网络；中部地区实现承东启西、连南接北，东北与华北、东北地区内部的连接更加便捷；西部地区实现内引外联、通江达海，建成西部开发八条省际公路通道。

国家高速公路网——“7918”网的含义。2004年12月17日，国务院审议通过《国家高速公路网规划》。国家高速公路网规划采用放射线与纵横网格相结合的布局方案，形成由中心城市向外放射以及横连东西、纵贯南北的大通道，由7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向线组成，简称为“7918网”，总规模约8.5万千米，其中：主线6.8万千米，地区环线、联络线等其他路线约1.7万千米。具体是：

首都放射线：

7条：北京—上海、北京—台北、北京—港澳、北京—昆明、北京—拉萨、北京—乌鲁木齐、北京—哈尔滨。

9条：鹤岗—大连、沈阳—海口、长春—深圳、济南—广州、大庆—广州、二连浩特—广州、包头—茂名、兰州—海口、重庆—昆明。

东西横向线：

18条：绥芬河—满洲里、珲春—乌兰浩特、丹东—锡林浩特、荣成—乌海、青岛—银川、青岛—兰州、连云港—霍尔果斯、南京—洛阳、上海—西安、上海—成都、上海—重庆、杭州—瑞丽、上海—昆明、福州—银川、泉州—南宁、厦门—成都、汕头—昆明、广州—昆明。

（2）国外公路建设概况

国际上经济发达、交通现代化的国家，出于政治、经济、国防等方面的需要，都在一定时期内规划建设国家高速公路的主骨架，美国的“国家州际和国防公路系统”和日本的“高标准干线公路网规划方案”是典型的代表。经过美国联邦和州政府40年的合作努力建成的美国州际高速公路，其作用远远超过了创建者当初的设想，作为国家公路网的基础，提供了快速高小的交通运输，成为国家经济增长和社会发展的重要条件，大大改善了整个国家的机动性和生产效率。人们在评价州际公路的作用时指出：达改变了美国的面貌，多美国经济的影响不可估量——在制造业和工程行业提供就业机会，乡村更加开放。州际公路改变了整个美国。目前，美国州际高速公路的总里程达到4.67万英里(近7.5万千米),虽然仅占全国路网总里程的1.2%,却承担着24%的公路运输量

三、设计（研究）的重点与难点，拟采用的'途径（研究手段）：

1、项目背景

1．线路概况

密涿支线高速公路诸葛店至段甲岭段是河北省高速公路网布局“五纵、六横、七条线”中“线3”（密云-平谷-xx-香河-廊坊-涿州）的重要路段，是连接xx市与北京市的一条快速通道，在北京市境内，密涿支线（北京段）与原规划的的京平高速衔接，连接北京六环，达到与区域路网衔接的目的。在远期可向东延伸连接津蓟高速，或继续向东沿邦宽线、三抚线构建新的京秦第二通道，成为北京连接天津北部以及河北唐山、秦皇岛，进而沟通东北地区的重要走廊。

主线长度32.820Km。路线起点位于燕郊镇诸葛店村北，通过引线与燕顺路相接；终点位于段甲岭镇大九百户村北200m处，通过段甲岭连接线与段蒋线连接。中间控制点有：高楼、刘家河、齐心庄、小罗庄、双塔、尚庄子。

本项目呈东-西走向，全线位于xx市境内，沿线经过xx市七个城镇，自西向东分别燕郊镇、高楼镇、齐心庄镇、李齐庄镇、泃阳镇、黄土庄镇、段甲岭镇。

路线经过的河流属于北xx流域，主要河流有牛道沟、鲍邱河、泃河，此外路线还经过幸福渠、红娘港等地方排沥、灌溉渠道。水利设施主要有八百户水库，为人工小型水库。

沿线交叉的主要道路为燕郊开发区的迎宾路、北外环、东外环和煤矿路、密三路、平香公路及未建规划路。项目影响范围内的铁路有煤矿铁路、三平铁路、大秦铁路，各与路线交叉一次。。

2．设计标准

1)主要技术指标

本项目按双向四车道高速公路的标准建设，设计速度120公里/小时，路基宽度28m。桥涵设计汽车荷载为公路-I级，路基和大、中、小桥设计洪水频率1/100，其余技术标准和指标均按现行部颁《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)执行。

段甲岭连接线新建段（1.541公里）按一级公路标准建设，其余连接线按二级公路标准建设。

3．沿线自然地理条件

1）地形、地貌

本项目位于河北省廊坊市北三县中的xx市境内，地理坐标东经116°42′～117°20′，北纬39°50′～40°05′。xx市行政区划上虽然隶属于河北廊坊，但地理位置上却被京津两个直辖市所包围。

拟建路线经过的xx境内地势北高南低，地貌类型主要有冲洪积平原区和山地丘陵区。K0+000～K27+700以山前冲洪积地貌和河流冲洪积地貌为主，地形起伏不大，分布有多条沟渠，路线设计标高在18～38m。K27+700至路线终点有小面积低山丘陵，地形起伏较大，一般山高海拔50～100米，采石场林立，陡坎、凹洼随处可见，设计标高在28～52m。

2)区域地质稳定性评价

①区域地层与岩性

路线所涉及的主要地层按工程性能可分为两大类，即第四系松散沉积物类和前第四系基岩类。按成因类型分为第四系松散沉积物与前第四系沉积岩类。按形成时代可分为新生界第四系、古生界奥陶统（O）、元古界震旦统雾迷山组。

②区域地质构造

本区域的大地构造位置为华北地台的北部，燕山台褶带与河淮台向斜的过渡地带。县境内可划分孤山隆起区、大厂拗陷区、蒋福山隆起区3个地质构造单元，项目主要位于大厂拗陷区。

区内断裂有夏垫—中潭—马坊断裂、燕郊—高庙断裂、马连口断裂、灵山—黄土庄断裂、赵河沟断裂，以北北东向和北东向断裂为主导，断裂延伸方向和路线斜交。夏垫—中潭—马坊断裂和灵山—黄土庄断裂位于互通区，设计时予以注意，其余断裂位于路基上，对路线影响不大。

3)工程地质评价

沿线岩土类型较复杂，按其地质年代新老、成因（冲积、坡积积、残坡积等）以及颗粒组成（细、粗、巨）、特殊土类别（软土、风化岩）和基岩的软硬、风化程度等综合因素划分工程地质单元层。

区内粉土、粉质黏土广泛分布，天然状态多为半硬塑、可塑，局部地段软塑、流塑，空隙比高、天然含水量大等。粉砂、细砂夹层等在平原河谷区厚度大、分布范围广，局部含卵石夹层。路线低山丘陵区下覆白云岩，上部有一薄层含角砾的红黏土，白云岩属硬质岩，强度大，物理力学性质较好。

4)水文地质评价

①水文地质条件

依据含水介质及水动力条件，路线涉及区域地下水类型有第四系松散岩类孔隙水、基岩孔隙裂隙水和碳酸盐岩裂隙岩溶水。

第四系松散层孔隙水

遍布xx境内整个辖区，主要由泃河、潮白河沉积的松散堆积物组成。该层埋深10～30米，厚度70～160米，属潜一承压水，含水层结构为多层结构。富水性在全区变化较大，由弱富水～强富水，单位涌水量一般为10～55立方米/小时米。该层水质因埋藏较浅，受人类活动影响较大，主要为重碳酸钙镁水，PH值7.7～8.2，矿化度为0.36～0.47g/L，总硬度3～5mmoL/1。第四系孔隙水是主要的开采水源，1996年实际开采量为1.07亿立方米。1985至1996年浅层地下水平均水资源量仅为0.96亿立方米。

第四系松散层孔隙水的补给来源主要是大气降水和河水渗漏，排泄方式主要为人工开采、蒸发、补给河水及下部裂隙水。

基岩孔隙裂隙水

该层主要分布在蒋福山、灵山一带山区，平原区埋藏较深，一般在50～450米，厚度108～357米，弱富水，单位涌水量仅为0.072立方米/小时米，利用量很小。

碳酸盐裂隙岩溶水

该层主要是奥陶系碳酸盐岩裂隙岩溶水，除在孤山直接裸露，其它呈现弧形带状展布于皮各庄至齐心庄一带，埋深80～240米，厚度450米，单位涌水量16.6～217.7立方米/小时米，承压水位埋深3.02～12.08米。水化学类型为重碳酸钙镁水，全硬度3.25～4.04，PH值7.4～7.9，矿化度0.36～0.41g/L，均属中软的中性、中矿化淡水，未进行开采，仅

作为xx电厂一期工程发电用水，日取水量6.4万立方米。

②水质评价

据水质分析结果表明，路线区红娘港渠和泃河地表水化学类型为HCO3-、SO42-、Cl-、Ca2+型水。水的全硬度550.0～599.0p(CaCO3)mg/l、总碱度372～386.0p(CaCO3)mg/l、矿化度1255.0～1330.71mg/l、PH7.0、游离CO20.0、侵蚀性CO20.0。

地表水、地下水对水泥混凝土及钢筋无腐蚀性。

5)不良地质路段情况

区内特殊岩土有：软弱土、风化岩。

①软弱土

路线西段位于冲洪积平原区，地层受潮白河、泃河和鲍丘河冲积沉积影响，第四系地层较厚，以粉土、粉质黏土和粉细砂为主，局部夹有卵石，不均匀分布软弱土夹层。根据地调、钻探、原位测试和室内试验分析，在K13+500～K27+300路段，不均匀分布有软弱土，呈夹层状，多出现在砂土上下的黏土或粉质黏土中，在地表以下3～5米和7～15米分布较多。软弱土多呈灰褐色、黑色，有腐臭味，标贯击数3～5击；天然含水量高，达到30％以上；天然孔隙比高，超过0.9；液性指数大于0.5；内摩擦角3～8度。

路线冲洪积平原区，多处穿过或紧邻塘区，地层长期受塘区水浸泡、渗透影响，土质情况较差。塘区边侧表层土挖去约80cm，下层土机械碾压，有橡皮土现象。塘区水深一般2～3米，淤泥深30～50cm，红娘港渠2号桥西为藕塘，淤泥较厚，约80cm。

②风化岩

路线K27+450至终点段和段甲岭连接线段属低山丘陵区，岩性为元古界震旦系白云岩，受地质构造、水文条件及人工开矿的影响，风化程度较深，强风化深度一般5～10米，局部甚至更深，节理裂隙发育，岩体稳定性较差，对于边坡开挖不利，路基深挖方路段应设防护。

6）地震

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001），并参照《地震烈度区划图》，项目所在区域的xx市地震动峰值加速度为0.2g，地震动反映谱特征周期为0.35s，对应的地震基本烈度为Ⅷ度。

7)气象、水文

①气象

项目影响区地处中纬度地带，属暖温带大陆性季风气候，特点是四季分明，春季多风少雨干旱，夏季光照充足，炎热多雨，秋季秋高气爽，气温下降迅速，冬季寒冷干燥。本项目沿线各县市主要气象指标见表。

沿线各县市气象指标表

地区xx市大厂县

多年平均气温（°C）11.59.6

一月平均气温（°C）-4.6-9.4

七月平均气温（°C）25.223.6

极端最低气温（°C）-20.2-24.5

极端最高气温(°C）3841.2

多年平均降雨量（mm）674.6549

多年平均日照（小时）25472785

无霜期（天）194150

标准冻深（cm）110110

多年平均风速（m/s）1.82.0

2）水文

路线影响范围内的各河流均属于北xx流域，主要河流有泃河、鲍邱河、牛道沟。

按分支简介如下∶

☆泃河

发源于河北省兴隆县青灰岭，西北流折向西南流，经平谷县城西，南流与错河汇合，再南流于赵河沟乡北务村西入xx境内，经城关、杨庄、埝头等乡镇，至新集镇芮庄子村东入蓟县界，与武河汇入蓟运河。该河全长180km，流域面积3278km2，其中xx站以上流域面积为1822km2。上游建有海子水库，控制流域面积443km2，总库容1.21亿m3。北京市境内支流石河和错河建有黄松峪水库和西峪水库，总库容分别为0.104亿m3和0.143亿m3。泃河在河北省境内河道长51.2km，流域面积726km2。xx东部299.5km2的汛期沥水由其下泄，水量比较充沛。天然河底纵坡l：7000，平均河槽宽度50～70m，年平均流量为11.9m3/s。但由于河道多年未经疏竣，两侧树木丛生，水流不畅，洪水对沿岸仍有一定威胁。河流水质较好，PH值7.35～7.85之间，矿化度O.27～O.32g/L，属低矿化度重碳酸盐型水。

泃河100年一遇洪峰流量2460m3/s，采用河道现状河道断面，主槽糙率取0.025，滩地糙率取0.045，100年一遇设计水位为17.12m，水面宽度为1306m，主槽最大冲刷4.27m,河滩最大冲刷3.26m。

泃河涉及防洪问题的近期规划设计有1998年水利部海河水利委员会编制的《泃河防洪除涝规划》及2002年河北省水利水电勘测设计研究院编制的《北xx流域防洪规划报告》。路线跨越处泃河规划深槽宽60m，堤间距350m，左堤高程17.91m，右堤高程18.41m，顶宽6m，边坡1：3，两堤脚距离约40m。考虑为将来堤防工程施工预留2.5m空间，确定泃河大桥跨越泃河堤防的允许最小梁底高程为20.91m。

☆鲍邱河

发源于北京市顺义县李遂镇以东的丘陵地区，汇集顺义、xx、大厂、香河四县沥水，流经天津市宝坻县于xx芮庄子村东汇入泃河，全长52.8km。目前鲍邱河控制排水面积465.8km2，其中自排面积374.3km2，机排面积91.5km2。河床上陡下坦，河槽宽25～55m。天然纵坡上游(夏垫桥至石官营)为1：l000，下游(大罗村至南赵各庄)为1：12500。平时间有水道，水质较好，PH值7.6，矿化度0.16～O.33g/L。

鲍邱河100年一遇洪峰流量180m3/s。鲍邱河按规划标准整治后，综合糙率取0.035，由于河道挖深，设计水位低于现状条件下水位，跨越处100年一遇水位为23.44m。最大冲刷深度3.44m。

鲍邱河是泃河的主要支流。鲍邱河存在的主要是排水出路不畅，排涝标准低。《泃河防洪除涝规划》中在罗村倒虹吸处新建6孔排水闸一座。《北xx流域防洪规划报告》中另对三顺边界以下至芦庄跌水闸地下河段按纵坡1/8000、底宽10～35m进行治理，新建跌水闸3座，维修加固跌水闸6座。

建设项目所在位置位于鲍邱河上游刘家河村南，规划工程均位于下游，距离较远，建设项目实施对规划工程基本没有影响。

☆红娘港

也称红娘港一支，系泃河支流，发源于顺义县大唐村北，为季节性河流。经xx市小五福、李旗庄、城关等乡镇，于城区东南汇入泃河，全长22km，xx境内流程18.1km。总流城面积65.4km2，xx境内流域面积50.4km2，天然河底纵坡1：1000至1：10000。

☆红娘港二支

发源于xx南聂庄东北，于大阎各庄东入泃河，全长7.9km，汇水面积20.5km2。这段河道已由当地乡村按标准断面疏挖，用以分段蓄水.

☆牛道沟

北起高楼镇沈庄子南，至大厂县北贾各庄东入鲍邱河，全长7km，总汇水面积11.8km2。1974年扩挖引潮干渠时，将此沟截为南北两段。北段来水泄入灌渠后转入鲍邱河，南段已被用作灌溉渠道。

4．沿线材料分布情况

本项目区内筑路材料比较丰富，品质、规格齐全，能够满足工程建设的需要。

（1）主要料场分布情况

①石料

项目区域内东北部山区，沿线石料极为丰富，可用石料大部分为石灰岩、白云岩，品质较好，抗压强度高，可开采提供路面、桥涵工程和路基排水防护工程用片块石、碎石料。

②砂料

项目区内潮白河东侧燕郊西侧，为河流冲积而成的中粗砂，砂质纯净，主要为石英颗粒，品质优良。xx东10公路段甲岭镇北山上，开采机制砂，砂质纯净、均匀，品质优良。

③石灰

主要分布于九百户－段甲岭一带，产量丰富，质量优良，能满足本项目公路建设要求。

④水泥

xx冀东水泥厂，xx市区西102国道南100米，公司拥有旋窑、立窑，两条生产线，年生产能力20万吨，主产硅酸盐Ⅱ型、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥，产品规格齐全；xx市彪牌水泥厂，位于xx市东平香公路西侧,该料场生产各种规格水泥，产品质量满足路基、防护工程所用；xx市大罗庄水泥厂，位于xx市北大罗庄，该料场生产各种规格水泥，产品质量满足路基、防护工程所用；xx市三星水泥有限公司，位于xx市黄土庄段的平香公路左侧,该料场生产各种规格水泥，产品质量满足路基、防护工程所用。

⑤沥青

xx沥青库有秦皇岛生产的各种型号的道路重交通石油沥青可供使用。路面面层SBS改性沥青可根据要求向专业生产厂家按需要订购.

⑥钢材、木材

工程所需钢材，木材等材料可从廊坊市或北京购买。

⑦料

本项目区内山前冲、洪积扇广泛分布土料，所需路基填料采用就近设取土场取土并结合取用段甲岭镇荒山山皮土，开挖方纵向调配解决。

⑧水

可从沿线主要河流、水库及沿线农耕机井中取用。

（2）主要材料采购及运输等情况

石料、砂、砂砾料可向料场直接购买或业主组织自采，石灰可向厂家购买，土料需要自采，水、电需从当地接入工地，水泥、钢材可就近购买，沥青可从xx沥青库购买，木材可就近采购。根据地形、运输条件，分别在K8+100和K23+300附近设预制厂和沥青混合料及路面基层、底基层拌和站各1处。

项目区主要利用等级道路G102公路（30Km）、平香线（13km）、蒋福线（16Km）、燕郊东外环、北外环、燕灵线、xx市北外环、东外环、密三路等共计156Km，地方道路李大线（12Km）、X411(10Km)，其它道路约65Km。

项目路线基本与G102平行，地方道路路网较发达，料场均有地方道路可通达，材料可通过既有道路及施工便道直接运输到本路段各工点，运输条件便利，材料运输均以汽车运输为主。

2．重点、难点

重点：道路平面设计——途径：根据路线几何设计要求，确定平面个要素及相互间的配合，根据地形条件选定半径，确定超高，加宽，缓和曲线等各要素。

道路纵断面设计——途径：先确定控制点，依据地面线试定合宜的挖方高度，试定拉坡，然后按照“标准”确定纵坡度及长度，拟定竖曲线。即：控制点标注——试坡——调整——核对——定坡——设计竖曲线。

横断面设计——途径：（1）确定并绘制本路基标准断面图（2）绘制路基横断面设计线。

排水设计——途径：路面及中央分隔带排水，边沟设计。

路面设计——途径：确定结构层组合形式及厚度。根据公路等级，交通量情况，使用要求，筑路材料等选定经济合理的组合形式。按照公路设计准则确定结构层厚度及验算各结构层强度。

小桥涵设计，挡土墙设计，软土地基处理，排水渠沟设计，路基稳定性验算，工程量计算与概算编制，施工组织设计。

3、研究途径

（1）路基设计

路基设计前做好全面调查研究，充分收集沿线地质水文、地形地貌、气象地震等资料。改建公路设计时，还应收集历年路况资料及当地路基的翻浆、崩塌、水毁、沉降变形等病害的防治。

①纵断面设计--根据汽车动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及技术经济特点等，研究起伏空间线几何构成的大小及长度，以便达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。纵断面设计方法和步骤有：拉坡前的准备工作（在断面图上点绘中桩位置、平曲线示意图、写出每个中桩的地面标高并绘出地面线）、标注控制点位置、试坡、调整、核对、定坡、设置竖曲线。

②横断面设计--横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟、护坡道以及取土坑、弃土堆、环境保护等设施。横断面的设计要先确定路基的标准横断面。并考虑由直线过度到曲线时须设置的超高和加宽。

③路基土石方调配—在土石方数量计算与复核完毕的基础上进行，调配前应将影响运输调配的桥涵位置、陡坡、大沟注在表旁，弄清各桩号间路基填挖方情况并作横向平衡，明确利用填缺与挖余数量。纵向调配前，应据施工方法及运输方式定出合理经济运距。根据填缺挖余分布情况，结合路线纵坡的自然条件，本着技术经济和支农原则，拟定调配方案。逐桩逐段地将毗邻路段的挖余就近纵向调运到填缺内利用，把具体调运方向和数量用箭头标在纵向利用调配栏中。经纵向调配，如仍有填缺挖余，应同当地政府协商借土或弃土点。调配后，应复核检查：横向调运+纵向调运+借方=填方，横向调运+纵向调运+弃方=挖方，挖方+借方=填方+弃方。

④路基防护工程设计--路基坡面防护工程应在稳定边坡上设置，防护类型的选择应综合考虑工程地质、水文地质、边坡高度、环境条件、施工条件和工期等因素，对路基稳定性不足和存在不良地质因素的路段，应注意路基边坡防护与支挡加固综合设计。路基的防护措施主要有边坡坡面防护、沿河路堤防护。坡面防护的方法有植物防护、工程防护两种方法；对沿河路堤的冲刷防护主要有直接防护和间接防护两种方法。为了确保路基的强度与稳定性选择合理的防护措施。

⑤支挡工程设计--应满足各种设计荷载组合下支挡结构的稳定、坚固耐久；结构类型选择及设置位置的确定应安全经济、便于施工养护；结构材料应耐久、耐腐蚀。据路基填挖情况，确定挡土墙形式，拟定尺寸，进行挡土墙设计，绘制挡土墙设计图，并计算工程数量。

⑥路基排水设计--路基排水设计的任务就是把路基工作区内的土基含水量降低到许可范围内。各种路基排水沟渠的设置和联结应尽量不占农田并与水利建设相配合，必要时适当加大涵管孔径或增设涵管以利于农田排灌。排水设计要因地制宜，经济适用。排水沟渠应选择地形、地质较好的地段通过，以节约加固工程投资，对于排水困难和地质不良地段应进行特殊设计。排水构造物的设计，要能迅速有效地排除路基“有害水”，以免影响路基的强度和稳定性，保证公路运输畅通。

（2）涵洞布置

主要是为宣泄地面水流（包括小河沟）而设置的横穿路基的小型排水构造物。设计原则：应据所在公路使用任务、性质和将来发展需要，按照适用经济、安全美观的原则设计。桥型的选择应因地制宜、就地取材、便于施工养护。公路桥涵应适当考虑农田排灌需要。靠近村镇城市、铁路及水利设施的桥涵，应结合各有关方面要求，适当考虑综合利用。

（3）路面设计

①路面横断面设计--绘制横断面设计图，根据资料需分别设计出沥青路面和水泥混凝土路面。

②沥青路面结构设计--拟定两种干湿状态下各三种路面结构设计方案。绘制沥青路面结构设计图，按规范采用专门计算程序进行路面结构计算和分析。设计内容包括原材料选择，沥青混合料配合比设计，设计参数的测试、路面结构组合与厚度计算，以及路面结构的方案比选等，沥青路面结构设计除行车道部分路面外，对高速公路和一级公路还包括路缘带、硬路肩、加减车道、紧急停车带、收费站和服务区的场面设计，以及路面排水系统设计等。

③排水设计--进行路表排水设计和路面内部排水设计。高速公路、一级公路路面排水，一般由路肩排水和中央分隔带排水组成，路肩排水由路面横坡、路缘带和硬路肩、路缘石形成的集水槽以及将地表水排除路基的泄水口和急流槽等组成，过水断面原则上限制在路缘带、硬路肩、拦水路缘石之内（即集水槽之内）直线段的路基。中央分隔带用现浇薄层水泥混凝土或预制混凝土小块封面时，可不设地下排水系统；若采用种草皮或灌木时，视降雨量大小设置盲沟、带孔排水管、横向排水管、纵向排水管等地下排水设施，在有超高曲线段，应在靠近超高内侧中央分隔带设置浅碟式或凸形排水沟，在适当位置设置雨水口（集水井）和地下横向排水管。

四、设计（研究）进度计划：

1、熟悉毕业设计任务，收集资料，做好毕业设计的准备工作、编写开题报告、翻译好外文翻译、做好选线工作（第3-5周）

2、进行路基的平面、纵断面、横断面的设计（第5-7周）

3、土石方计算及调配（第7-8周）

4、路面设计及防护工程设计（第9-10周）

5、桥涵设计（第10-11周）

6、交通安全设施设计（第11-12周）

7、环境保护和筑路材料设计（第12周）

8、施工组织设计（第13周）

9、专题研究、程序编制（第13-15周）

10、文件检查、编写总说明、装订（第15周）

11、答辩（第16周）

机械基础设计教案 篇4

第一次接触到这种设计性实验，我开始时束手无策，因为对于我们每个人来说这都是第一次，只能通过网络书籍和老师了解一些有关的内容，但正是这样才给了我们锻炼自己的机会。设计性实验让我们自主独立地提出问题、设计实验,通过实验操作、资料搜集与处理信息、交流等活动，从中获得学科、交流等方面的知识，而探索精神和创新能力的发展便是这个活动的精髓。

在这次实验中，我有几点感触颇深：

一、改变了我们被动的学习现状，培养我们自主思维的能力。

要培养自主学习的能力，首先必须从根本上保证有充足自主学习的时间，让我们有足够的时间去自主探究，去获取新知，让我们自由选择适合自己的学习方式，给我们充分的思维空间去拓展。而正是这次实验活动让我们得到了充足的时间去设计、讨论实验的各个项目和各种细节，有许多方式帮助我们去设计整个实验，从而提高了我们的自主思维能力。

二、改变机械的接受学习现状，培养了我们的探究能力。

与传统的实验课相比，设计性实验具有更强的'问题性、实践性、参与性和开放性。经历探究过程以获得建构知识、解决问题的方法。培养了我们的探究实践能力，实际上就是要培养了我们的观察发现能力、质疑创新能力和综合实践能力。在活动中，我们会经常提出一些有针对性、有目的的问题，让我们亲自去调查研究，亲自去操作体验，从而经历获取知识的过程，在观察思考、体验中感悟，得到启迪。

三、培养了我们合作交流能力，让我们懂得了相互谅解的重要。

在这次活动中我深深的体会到了同学之间相互体谅的重要性。免疫实验的任务十分的重，我们组人员本来就不足，要在规定时间内完成实验是十分的困难，而由于一些特殊原因，我不能参加部分实验，因此造成剩下的同学要面临更艰巨的任务。我原以为她们会不乐意，但她们却很支持我的工作，还提前完成了实验。这一切让我体会到了集体的温暖和力量，让我非常的感动。

虽然实验已经告一段落，但是它给我的东西让我可以收益终生。

机械基础设计教案 篇5

一、简要概述

机械设计制造及其自动化是一门涉及机械构造设计、绘图以及电子控制等多方面的综合性学科，各种学科相互配合、紧密联系，共同构成了完整的机械设计制造及其自动化的复杂系统体系。它在传统机械设计制造的基础上，综合运用计算机编程、智能化自动控制、微电子调控、传感检测、信息交换等技术，根据预先设计的特性和功能，实现设备运行的智能化、自动化，从而达到低消耗、高产出的企业目标，最大限度地实现整个系统的最优化生产。

二、设计原则

(一)机械功能满足需求。功能实用性强、满足人们生产生活需求是机械的设计制造及其自动化系统的主要目标。即对输入的信息、数据进行定性化以及定量化处理，在加工运算程序的作用下，输出满足人们需求的信息与物质。机械自动化系统不仅使产品性能与系统技术相结合，实现生产操作的无人操作动，更重要的是减轻了企业员工的劳动量，提高了产品的科技含金量，使企业经济效益大幅度增加。

(二)使用先进技术，促进创新发展。机械制造已经覆盖到现实生活中的每一个领域，有的是将一种动能通过设备的作用转化为另一种能量，进行能量之间的相互转化。如内燃机、发电机等;有的以物资加工、运输为主。如交换机床设备、印刷设备等;还有的输入一些信息数据后，通过设备的运算模拟实现另一种信息的输出，进行一些信息的处理，如声音的.传导、传真机等。除此而外，机械制造还有很多特殊机械的使用，如军事战斗装备、航天飞行器等。现代先进技术的应用，大幅度提高了现代设备的精确程度及实用性，使得社会生产效率提高。

三、机械设计制造与自动化技术的优势

(一)机械使用的可靠性和安全性高。机械自动化系统一般具有强大的自动断电、安全预警、自动跳闸等自动保护安全保障装置，可以及时有效的保护操作现场的安全生产以及相关设备的安全。若遇到载荷承受过大、电子元件短路等设备故障时，安全保障措施自动启动，第一时间内保护了生产现场的安全，最大限度地将生产损失降到最低。

(二)生产效率及产品质量高。机械自动化系统所生产出的产品，具有产品质量可靠、精确度高、效率高、以及先进技术的含金量高等优点。自动化系统的强大信息处理能力以及智能控制能力，在给企业节俭人员雇佣开支的同时，能够承载更大的强度要求以及适应更多更严苛的运转条件，大幅度提高产品的科技含金量。

(三)操作保养更快捷更方便。机械自动化产品，是充分运用专业知识理论而做出的一整套调适设备，在日常工作时，只要将相关数据输入，运行设备就可以得到所需要的信息结果。一旦自动化产品的内部运行方式设计完成，操作时只需要按照说明进行操作，设备就会自动做出人们想要的输出内容。随着机械设备自动化程度的提高，其保养方式将更加趋于简单便捷，并且随着自动诊断、自动检测功能的实现，有效保证了相关保障设备出现故障时及时停止工作，避免不可预料结果的发生。

四、机械设计制造及其自动化的发展方向

(一) 设备控制智能化。给设备运作中设定一定的运行条件，只有相关条件满足于判定条件后才进行操作，即操作的智能化。在判定条件、处理问题时，加入人类的心理构成、思维逻辑等，使设备成为具有逻辑判定能力的智能机器，大幅度提高机器使用效率。

(二)机电一体化。机电一体化是指将微电子技术、电控技术、计算机技术与机械技术等综合形成的交叉型复杂综合性技术。实现了人机界面的有效对接，在减少操作按钮及手柄的同时，大幅度简化操作程序，改善了设备的操作性能。

(三)模块化。产品的生产离不开机器良好的运转，提高设备的适用性，也是自动化系统发展的方向之一。将设备进行模块化处理，使每个模块仅进行某一项运算操作，既能够很好的保证产品的质量，又使生产效率大大提高，并且易于检修设备的故障。

结语：综上所述，自动化水平直接决定了技术装备的先进性和可靠性, 只有在充分发展机械设计制造及其自动化技术的基础上，才能确保我国机械工业质的飞跃。在不断寻求技术突破的过程中，设计人员务必在设备控制智能化、机电一体化以及模块化方面加大研究力度，同时，在全面总结新技术发展的基础上加大创新力度，大幅度提高产品的科技含金量。

机械基础设计教案 篇6

摘要：确定机械设计制造和自动化的发展方向是对其进行深入研究的前提, 机械设计制造和自动化是提升企业生产能力, 提高生产效率的根本方法。本文针对机械设计制造和自动化的设计原则进行了详细的说明, 并对其未来的发展方向做出合理的分析。

关键词：机械设计; 机械制造; 自动化; 发展方向;

计算机信息网络的调节和操纵部分通常会应用在机械力、运动和能量流等现代机械系统当中, 这和机电一体化的概念相统一, 所以, 也可以用机电一体化来解释现代机械。机械设计制造和自动化要以机械和电子技术为基础, 把多学科技术进行融合, 形成现在的机械设计制造与自动化学科。为了更好的提高生产力水平和生产效率, 加强对于机械设计制造及其自动化的研究是有重要意义的, 因此, 笔者在本文中对设计的原则、优势和获得的效果进行了详细的说明, 并明确指出了机械设计制造及自动化的发展方向。

1 机械设计制造的原则

1.1 设计制造的机械要符合客户的功能需求

一个产品的生产是要符合客户的某种实际需要的, 要具备自己与别的产品所不同的特殊的功能。也就是说一个优良的机械要能满足所需客户的某种需要, 具有自己独特的功能。在机械设计制造及自动化系统中, 同样要具备某些特殊功能, 满足客户的某种具体需要。就是说机械要能对所加工的物质或信息等内容进行相应的处理, 然后输出符合对应需求具有特殊功能的合格产品。

1.2 运用先进技术持续创新

需要进行机械自动化升级的行业非常多, 可以根据产品或系统的主要功能差异进行分类, 以加工为主各种机械;以能量转换为主的动力机;以信息处理为主的各种仪器、办公设备等。还可以根据机械的运行方式进行区分, 比如说各种削切机床等。可见, 机械自动化是很有发展潜力的, 通过不断进行创先锋, 可以使机械与先进技术进行完美的融合, 生产出更多更具生产能力和生产效率的新机械来。

2 机械设计制造及自动化的发展方向

我国的机械设计制造及自动化研究起步较晚, 在上个世纪八十年代才开始, 虽然几十年间也取得了不错的成果, 但与西方的科技发达国家相比还是有不小的差距的。在未来我国机械设计制造及其自动化发展的方向是:

2.1 实现机电一体化

机电一体化在一些工业生产中已经取得了不错的成效, 通过机械设备和电子设备的相互结合, 利用电子设备进行控制, 使机械生产自动化和智能化。某种意义上说, 机电一体化实际上就是机械自动化的延展, 是一般机械产品必然的发展方向。实现机电一体化, 是当今技术条件下机械设计制造及自动化的发展方向。

2.2 提升智能化水平

现代机械设计制造及自动化与之前的机械设计制造的主要区别就在于智能化程度, 这也是机械设计制造及自动化的一个重要特点。现在很多的机械设计制造及自动化过程中, 智能化程度不高, 远达不到设计标准, 人在机械的.使用过程中还承担着重要的作用, 所以说, 提升机械设计制造及自动化的智能水平是其未来的发展方向, 这可以更好的节约劳动力成本, 最终使机械代替人从事制造工作。

2.3 机械设计制造虚拟数字化

机械设计以理论图纸设计为主, 设计人员根据产品特性和功能先绘制设计图纸, 再根据图纸进行样品生产, 最后在检验无误后进行批量生产。这种传统设计制造方式, 对人力、物力的浪费很多, 况且因为经手人员众多很容易产生纰漏, 致使设计制造出现偏差。随着目前计算机技术的发展, 针对机械设计制造的软件功能日趋成熟, 未来机械设计制造及自动化的设计人员可以直接利用计算机软件进行虚拟数字化的机械设计, 并用专门的设备对虚拟数字化的设计进行检验, 不通过检验的设计, 可以直接在计算机软件中进行修正, 调整。而通过检验的设计, 可以把设计数据直接采集进生产系统, 进行批量的机械生产。

2.4 实现机械设计制造及自动化生产过程的网络化控制

在机械设计制造与自动化的实际应用中, 可以通过网络技术控制机械制造和生产的过程, 但却不能网络化的掌控生产全过程。就比如说发生设计或系统故障时, 机械的正常生产就会被迫停止, 需要设计或维修人员到场进行处理, 在他们没有到现场的这段时间, 一切和生产相关的工作都不能进行, 对于企业来说是不小的损失。而未来可以通过网络监控技术的使用对机械设计制造及自动化生产实习网络化控制, 到那时即便机械出现故障, 也可以通过网络远程控制快速解决问题, 减少生产停滞时间, 降低企业的损失, 为日常的生产保驾护航。

2.5 提高机械设计制造及自动化的绿色环保意识

工业化进程推动了社会经济的发展, 提高了人们的生活水平, 但工业发展的弊端也暴露出来了。地球环境随着工业的发展遭受了严重的破坏, 使人们的生活和身体健康都受到了威胁。机械设计制造及自动化是未来的工业发展方向, 所以绿色环保的理念要成为今后机械设计制造以及自动化发展方向, 企业在机械设计时就要考虑机械使用过程中的能耗、污染等环保问题, 尽量减少新设计机械对环境的污染。而在机械制造生产的管理上以绿色管理理念为指导, 对生产产生的废物垃圾中的有害物质进行科学的无害处理, 在机械制造的生产过程的同时尽企业最大的能力保护周围的环境。

3 结语

在机械设计制造与自动化的发展过程中, 要始终保持先进技术的创新应用, 保证机械功能的不断提高。低能耗、高功能、出众的质量是自动化机械的显著特点, 这就要求机械设计人员要把自动化作为设计的最终目标, 设计制造出符合市场的需要, 有市场竞争力的产品。当然, 机械设计制造及自动化本身也要遵循自己的发展方向, 要实现机电一体化, 要提升机械设计制造及自动化的智能水平, 在设计和制造过程中充分发挥数字虚拟化软件的作用, 争取在实际的机械生产过程中实现网络化控制, 还要注重机械设计制造及自动化应用过程中的绿色环保意识, 这样才是机械设计制造及其自动化未来的发展方向。

参考文献

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[2]王琪, 胡海燕.基于机械设计制造及其自动化未来发展方向的探究与思考[J].电子世界, 20xx (16) .

[3]季达, 张雨, 果崇实.浅述目前机械设计制造及其自动化的发展特点[J].南方农机, 20xx (03) .

[4]阮颖.工业设计及机械设计制造技术的应用[J].黑龙江科技信息, 20xx (10) .

[5]吴立江.自动化控制技术在机械设计中的应用[J].电子技术与软件工程, 20xx (08) .

机械基础设计教案 篇7

经过一个月的努力，我终于将机械设计课程设计做完了.在这次作业过程中，我遇到了许多困难，一遍又一遍的计算，一次又一次的设计方案修改这都暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足.刚开始在机构设计时，由于对matlab软件的基本操作和编程掌握得还可以，不到半天就将所有需要使用的程序调试好了.可是我从不同的机架位置得出了不同的结果，令我非常苦恼.后来在钱老师的'指导下，我找到了问题所在之处，将之解决了.同时我还对四连杆机构的运动分析有了更进一步的了解.

在传动系统的设计时，面对功率大，传动比也大的情况，我一时不知道到底该采用何种减速装置.最初我选用带传动和蜗杆齿轮减速器，经过计算，发现蜗轮尺寸过大，所以只能从头再来.这次我吸取了盲目计算的教训，在动笔之前，先征求了钱老师的意见，然后决定采用带传动和二级圆柱齿轮减速器，也就是我的最终设计方案.至于画装配图和零件图，由于前期计算比较充分，整个过程用时不到一周，在此期间，我还得到了许多同学和老师的帮助.在此我要向他们表示最诚挚的谢意.整个作业过程中，我遇到的最大，最痛苦的事是最后的文档.

尽管这次作业的时间是漫长的，过程是曲折的，但我的收获还是很大的不仅仅掌握了四连杆执行机构和带传动以及齿轮，蜗杆传动机构的设计步骤与方法;也不仅仅对制图有了更进一步的掌握;matlab和autocad，word这些仅仅是工具软件，熟练掌握也是必需的对我来说，收获最大的是方法和能力.那些分析和解决问题的方法与能力.在整个过程中，我发现像我们这些学生最最缺少的是经验，没有感性的认识，空有理论知识，有些东西很可能与实际脱节.总体来说，我觉得做这种类型的作业对我们的帮助还是很大的，它需要我们将学过的相关知识都系统地联系起来，从中暴露出自身的不足，以待改进.有时候，一个人的力量是有限的，合众人智慧，我相信我们的作品会更完美！

机械基础设计教案 篇8

题目：山东省马莱高速公路路基路面综合设计

一、 课题名称

《山东省马莱高速公路路基路面综合设计》是我们这次毕业设计的课题，这也是对我们大学4年所学知识的一次最重要的检验。

二、设计背景

我国公路建设方面成就十分显著。我国的高速公路从1992年的652公里增加到20xx年的13.1万公里，高速公路总里程位居世界第一。全国有16个省区高速公路突破1000公里，其中山东省突破3000公里，江苏、广东省突破20xx公里，河北、山西、辽宁、浙江、河南、湖南、湖北、江西、安徽、广西、四川、云南、陕西13个省突破1000公里。

公路的技术结构进一步改善。全国等级公路占公路总里程的比重达到了86.89%，比上一年提高了1.1个百分点;二级及以上技术等级公路达到18.9万公里，占公路总里程的比重达到13.48%，分别比上一年和“八五”末增加0.96个和5.2个百分点。

公路路面等级进一步提高。到20xx年底，全国有路面公路里程达到154.6万公里，占公路总里程的91%;路面铺有沥青、水泥的等级公路达到133.6万公里，占公路总里程的78.7%。拥有二车道及以上的宽阔好路有22多万公里。其中高级、次高级路面公路里程达到59.6万公里，占公路总里程比重达到42.5%，比上一年增加1.6个百分点。

三、设计内容基本概况

马站至莱芜段高速公路是交通部规划的国家重点公路青岛至红其拉铺线的重要组成部分，是山东省“五纵、四横、一环”高等级公路网的一个组成部分。马莱高速公路的建设是加快山东半岛城市群的崛起和发展、打通青岛市向西出口通道的重大举措。本路段起点桩号K126+000，终点桩号K226+400。

所经地区属于温带大陆性季风气候，四季分明、光照充足、少雨多风、气候干燥，春夏季多偏南风、冬季多偏北风，年平均气温11.0-13.0℃，最冷月平均气温-1.4℃，最热月平均气温27.4℃，年极端最高气温38.0-41.0℃，年极端最低气温-14.5- -25.5℃，多年平均降雨量为690-900mm。降水量的季节变化很大，有明显的旱季和雨季。平均夏季降水量最大，冬季降水量为最小。山区降水量相比平原区降水量偏多。

由于该沿线地区的地形复杂，地面起伏较大，热量和降水分布不均，导致干燥度在地理分布上的较大差异，一般山区、山丘地区为湿润气候区，其它地区为半湿润气候区。气压的月季变化是夏季最低，冬季最高，最高值一般出现在12月至次年的一月份。春秋季为过渡型季节，春季气压逐渐下降，秋季迅速上升，一年之中气压的变化形势呈对称的“V”字型。工程沿线地处东亚季风地带，一般春末夏初多为偏南大风，冬季多为偏北风，季风气候显著。

四、设计方法与思路

本课题主要通过文献研究、社会调查、分析设计、等方法，坚持设计与实际情况相结合。

由于道路是一种带装的三维的空间结构物，包括来路面、路基、桥涵、隧道等工程实体。故本次设计是从几何和结构以及环境三个研究的。

在结构的方面，对上述路面、路基、桥涵、隧道这些工程设计总的要求是：用最小的投资，尽可能少的外来材料以及合理的养护力量，使它们能在自然破坏力和汽车行驶所产生的各种力的作用下，在设计年限内保持使用质量。

对于设计的几何方面主要研究汽车行驶与道路的各个几何元素的关系，以保证在设计速度，预计交通量以及地形和其他自然条件下，行驶安全、经济、旅客舒适以及道路美观，因此，实际上我们要涉及的是人、车、路、环境的相互关系。驾驶者的心理汽车运行的轨迹、动力性能、以及交通流量和交通特性都和道路的几何设计有着直接的关系。

此外，道路修建和汽车交通对于环境的影响也必须加以注意，特别是在修建时期，一定要注意对于周边环境的保护，尽可能的减少对地物、地貌等自然环境的破坏。

五、主要设计内容

1.纵断面设计

根据平曲线的基本完成，然后按20米的里程桩读出每个桩号的高程，其中包括了百米桩，加桩，以及各主点里程桩，按水平1：20xx，垂直1：200的比例初步绘出路段的纵断面图，然后对本路段的纵坡做出初步的一个安排，在设计纵坡时尽可能的使纵断面上填挖平衡，根据具体地形和规范确定纵坡度，后进行纵坡的调整，并推算出纵坡值，且要满足规范的要求，接着确定转坡点桩号、标高，然后设计竖曲线：

①转坡角的计算：变坡角 W= I1-I2 (式中i1、i2分别为相交坡度线值，上坡为正，下坡为负)

②确定竖曲线半径、计算其要素：竖曲线切线长T=L/2=RW/2;竖曲线长度L=RW;竖曲线半径R=L/W;

③计算竖曲线起、终点桩号极标高。

2.横断面设计

路段路基横断面的结构形式和尺寸根据公路等级、土壤地质、任务书中规定的的指标和公路的使用条件、施工方法等拟定一般情况下的路基横断面形式和尺寸，对于特殊情况下的路基按具体情况作特殊的设计。本路段一般情况下的标准路基横断面形式和尺寸按规范中的要求拟定。

横断面设计方法:

(1)在计算纸上绘制横断面的地面线。

(2)从“路基设计表”中抄入路基中心填挖高度，对于有超高和加宽的曲线路段，还应抄入“左高”、“右高”、“左宽”、“右宽”等数据。

(3)根据现场调查所得来的“土壤、地质、水文资料”，参照“标准横断面图”，画出路幅宽度，填或挖的边坡坡线，在需要设置各种支挡工程和防护工程的地方画出工程结构的断面示意图。(4)根据综合排水设计，画出路基边沟、截水沟、排灌渠等的位置和断面形式，并注明尺寸。

3.路基路面排水设计

路基路面排水作为一个综合排水系统总体考虑。在本路段的排水设计当中,在所有的挖方路堑地段都相应的设置了路堑边沟以配合涵洞迅速的将路基范围的水排走.路基排水设计的原则应当因地制宜、全面规划,充分利用有利地形和自然水系。各种路基排水的沟渠的设置和联结应尽量的不占或者是少占农田,并应当与当地的农利的'建设相配合。要结合当地水文条件和道路等级情况，就地取材、以防为主。

①路基在挖方路段，和原始地面线水平或倾向路基的填方处设置边沟。边沟采用0.6*0.6m2梯形断面，内侧边坡采用1：1.0坡度。边沟纵坡同路线纵坡，采用M7.5浆切片石防护。路堑与高路堤衔接处边沟出水口延伸至坡脚以外。边沟水流流向涵洞进水口时，为避免冲刷，应作适当处治。

②挖方路基边坡坡顶5m以外设置截水沟，用以拦截并排除路基上方流向路基的地面径流。截水沟采用0.6*0.6m2 梯形断面，在山坡较陡时，采用浆砌片石梯形断形式。截水沟的沟底坡度不小于5%。

③将边沟、截水沟、边坡和路基附近的积水引排至路基范围以外时须设置排水沟。排水沟视实地情况布置。

4.边坡防护

一般路段夯实方格式植草，在高填路堤(填方超过8m)路段因填土较为松散，暴露在空气中，易受风、雨、尤其是雨水的冲刷侵蚀，设计中采用人字型大骨架护坡，骨架内夯实种草，保证边坡不裸露于大气中，防止路堤边坡或基底滑动，确保路基稳定，同时可以收缩坡脚，减少填方数量，减少拆迁和占地面积。

本设计路段主要采用了人字型骨架护坡，高路堑路段汇水面积较大，加之它直接位于路面上侧，所以在雨水的作用下的碎落会影响路面行车的安全。

同时从美观的角度，选用了孔窗式护面墙，护面墙用M7.5浆切片石砌筑，基础应设置在稳定的地基上，前趾应低于边沟铺砌底面。路堑边坡每6-10m设置成一级护面墙，上下级台阶间设置1.0-2.0m平台并进行封闭。护面墙厚视墙高确定，顶宽40-60cm，底宽为顶宽加0.1倍墙高。护面墙每隔10-20m设置宽2m伸缩缝一道，每隔2-3m设泄水孔，孔径0.1m。

5.挡土墙的布置

为保证坡角稳定，并尽可能节约用地，在坡角处设置了挡土墙。挡土墙设计为重力式，底部设墙趾台阶，增加路基的稳定性;沉降缝及泻水孔的布置：沉降缝每隔10至186米设一道，缝宽2.0厘米，用沥青木板沿墙的内侧、外、顶三侧填塞，深度为20厘米。离地面0.5米的设泄水孔，每隔两米设一排，。孔与孔的横向间距为2米，上下排交错部置。

6.路面设计

本设计拟定了水泥混凝土路面，按设垫层和不设垫层两种路面结构方案。路面是公路的一个重要组成部分，路面的设计应根据公路交通量及公路的使用任务、性质，并结合当地的气候、水文、土质、材料条件及实践经施工养护条件，遵循“因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则。通过技术经济比较，作出符合使用并以环境条件相适应的经济合理的路面设计。

路面：

⑴ 预计交通分析：水泥混凝土路面设计使用年限为30年。参照设计规范，交通量和水泥混凝土路面设计年限累计标准轴次均按一级公路的标准换算。故属于道路重交通。拟定面层厚度采用24cm水泥混凝土。

(2)本设计一共拟定了二种干湿状态共4种路面的结构类型。其具体结构的类型见路面结构设计图，推荐采用路面方案为第一种。上面层为4cm细粒式沥青混凝土,中间层为5cm中粒式沥青混凝土，下面层为9cm粗粒式沥青混凝土。基层采用15cm二灰碎砾石和20cm石灰碎砾土石。在地下水较丰富的中湿路段可以加设20cm天然砂砾垫层。

7.路基土石方调配

(1) 填半挖断面中，应首先考虑在本路段内移挖作填进行横向平衡，然后再作纵向调配，以减少总的运输量。

(2) 土石方调配应考虑桥涵位置对施工运输的影响，一般大沟不作跨越调运，同时尚应注意施工的可能与方便、尽可能避免和减少上坡运土。

(3)为使调配合理，必须根据地形情况和施工条件，选用适当的运输方式，确定合理的经济运距，用以分析工程用土是调运还是外借。

(4)土方调配“移挖作填”固然要考虑经济运距问题，但这不是唯一的指标，还要考虑弃方或借方占地，赔偿青苗损失及对农业生产的影响等。

(5)不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配，以保证路基稳定和人工构造物的材料供应。

(6)位于山坡上的回头曲线路段，要优先考虑上下线的土方竖向调运

(7)土方调配对于借土和弃土应事先同地方商量，妥善处理。

具体步骤:

(1)土石方调配是在土石方数量计算与复核完毕的基础上进行的，调配前应将可能影响运输调配的桥涵位置、陡坡、大沟等注在表旁，供调配时参考。

(2)弄清个桩号间路基填挖方情况并作横向平衡，明确利用、填缺与挖余数量。

(3)在作纵向调配前，应根据施工方法及可能采取的运输方式定出合理的经济运距，供土石方调配时参考。

(4)根据填缺挖余分布情况，结合路线纵坡和自然条件，本着技术经济和支农的原则，具体拟定调配方案。

(5)经过纵向调配，如果仍有填缺或挖余，则应会同当地政府协商确定借土或弃土地点，然后将借土或弃土的数量和运距分别填注到借方或废方栏中。

(6)土石方调配后，应按下式进行复核检查:横向调运+纵向调运+借方=填方;横向调运+纵向调运+弃方=挖方;挖方+借方=填方+弃方。

六、毕业调研情况简介

在四月五日早晨，我们设计组一行三十余人前往位于衡阳市附近的衡大高速公路进行为期三天的毕业调研。

衡大高速公路设计全线为重交沥青混凝土路面，分三层摊铺施工。层厚分别为4cm、5cm、6cm，体现了“强基薄面”的设计原则。基层采用水泥稳定类刚性基参层：底基层厚20cm，下基层和上基层各17cm。用摊铺机摊铺。基层上面采用三层稀浆(乳化沥青)封层防水。现在基层一般不采用防水土工布防水，因为土工布和面层黏结性不好，容易产生路面滑移和车辙。基层摊铺、碾压完成后，要注意养护：铺麻袋防曝晒、及时洒水等。分层压实的路基顶面能防止水分干湿作用引起的自然沉陷和行车反复作用产生的压实变形，确保路面的使用品质和使用寿命。

边坡防护一般包括坡面植被防护和工程防护。衡大高速两边的边坡采用的是种草、铺草皮和喷播植草三种方法。沿线工程防护多采用网格式、弧形、“v”字形等轻型挡土墙。

我们同时还参观了沿线一座大桥的施工以及排水设施和拌和厂。

通过此次调研，我亲身体验了许多课本上的知识在实际施工过程中的应用。对路基、路面、挡土墙、边沟、截水沟、拌和场、实验室等以往觉得比较抽象的概念有了具体和直观的认识。我深深地感受到自己还有许多不懂的地方需要向施工技术人员认真请教。从而也让我认识到学习是没有止境的。相信在以后的工作中，我会不断学习，不断总结经验，从而升华自己所掌握的理论知识。

七、设计进度安排

⑴熟悉毕业设计任务，收集资料，作好毕业设计前的准备工作;(一周)

⑵毕业调研;(一周)

⑶纵断面、横断面的设计及土石方的计算和调配。在这一阶段，主要是设计纵断面纵坡，绘制纵断面图，确定坡度;横断面设计，绘制横断面图;计算土石方并进行调配，填写路基设计表;(五周)

⑷路基工程设计。路基排水设计，路基防护工程设计，路基支挡工程设计，软基处理。包括:边沟、排水沟、截水沟、急流槽、挡土墙和涵洞，以及边坡防护和软基处理;(四周)

⑸路面工程设计。包括:路面横断面设计，沥青路面结构设计，路面结构方案比选，路面排水设计;(一周)

⑹公路小桥涵洞设计。针对桥梁、涵洞的结构特点进行强度设计，挠度、荷载、承载力计算;(两周)

⑺编写英文摘要与专业英语文献翻译;(一周)

⑻编制及应用计算机程序;(一周)

⑼编写说明书、文件装订、毕业设计答辩。(一周)

从三月一日至六月二十日，共计十七周。

七、主要参考文献

⑴公路工程技术规范《JTJ01-97》公路管理司97.11;

⑵公路路线设计规范《JTJ011-94》第一公路勘测设计院94;

⑶公路路基设计规范《JTJ013-94》第二公路勘测设计院95.11;

⑷公路水泥混凝土路面设计规范《JTJ012-94》公路规划设计院94.06;

⑸公路沥青路面路面设计规范《JTJ014-94》公路规划设计院97.01;

⑹公路路基施工技术规范《JTJ033-95》;

⑺《路线》设计手册、《路基》设计手册(第二版)第二公路勘测设计院96.05;

⑻《小桥涵设计》手册 河北省交通规划设计院 99.01;

⑼《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》(交公路发[612]-96)工程定额站96;

⑽《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》;

⑾《道路交通标志标线》;

⑿《交通管理于控制》。

八、毕业设计态度

毕业设计是大学学习生活的最后阶段，也是对大学四年所学知识全面化、系统化、延伸化的一个过程，将为以后的工作打下一个良好而坚实的基础。重要性不言而喻，因此在这次毕业设计过程中，我将以端正的态度面对;合理安排自己的作息时间，不无故早退、旷课，严格遵守校纪校规;独立完成自己的任务，遇到问题虚心请教老师和同学。争取以优秀的成绩完成本次设计。

谢谢各位老师!