关键词：工业设计；机械设计制造技术；应用探讨
工业设计是一种在工业革命之后受到广泛重视的综合性学科，主要分为传统工业设计和现代工业设计两类。美学和工学是工业设计的重要实施基础，体现了工业设计的基本特征和要求。近几年，我国机械设计制造行业发展迅速，传统模式下的机械设计制造技术，无法再满足现代行业的实际发展需求，继续对其进行创新和优化调整就显得至关重要。本文从工业设计和机械设计制造技术有关基本特点入手，就现代机械设计制造技术的未来发展趋势，进行了探讨，具体内容如下。
一、工业设计基本概念及特点分析
（一）工业设计基本概念分析
工业设计具体是指人们为达到某一理想目标，而进行的创新性设计，涉及多个学科知识的设计应用，其中工学和美学是其重要的实施基础。自第一次工业革命之后，工业设计收到了越来越广泛的重视和应用，并逐渐发展出传统工业设计和现代工业设计两个类别。
（二）工业设计基本特点分析
1、知识综合性特点分析
2、实践性和应用性征分析
工业设计是为了实现或达到人们某一期望或目的而存在的学科，其根本目的在于通过不断的设计和创造，改变人们的生活环境和品质，优化人们的生活方式，从而创建出更加个性、自然、便捷的生活，故而其具有突出的实践性和应用性特征。
3、时代性特征
二、现阶段机械设计制造技术发展动态分析
三、机械设计指导技术与工业设计的关系及发展趋势分析
（一）工业设计领域中机械设计制造技术的重要作用分析
（二）机械设计制造技术领域中工业设计的重要作用分析
（三）二者的结合应用趋势分析
无论是工业设计，或是机械设计制造技术，都有其独特的特点，加强二者间的结合应用，可实现二者特点间的有效融合，进而产生更多的经济效益，促进企业良性的可持续性发展。对于当前的企业而言，应在“绿色节能、健康环保”的基本要求基础上，积极促进工业设计和机械制造技术的两盒应用，探索二者间有效的融合渠道和方式，同时加强企业内部的人才培养，进而为企业的未来发展，奠定扎实的基础。
结语：
综上所述，工业设计是一种以工学和美学作为实施基础的综合性学科，在机械设计制造技术有着极为重要的应用。加强二者间的结合应用，可进一步发挥二者各自的优势特征，提高企业核心竞争和经济效益，实现企业良性的可持续发展。
参考文献：
[2]陈宗涛，熊巍，吴昊等.浅谈工业设计及机械设计制造技术的应用[J].科教导刊，2014（02）.
[3]陈永胜.工业设计及机械设计制造技术的应用[J].企业技术开发（下半月），2015（03）.
【关键词】理念；寿命；校核
1.设计理念
要了解设计机械零件应满足的基本要求：
1.1设计机械零件的基本要求
刚度方面满足设计要求，同时也要考虑寿命，在这些要求满足下要兼顾经济，也不要讲零件设计的比较笨重。例如在机床的主轴箱设计上，就要综合考虑什么因素能直接影响主轴、轴承，主轴箱体应该具体满足怎样的强度、刚度以及抗震性，同时还要考虑主轴箱的制造方法是铸造还是焊接：
（1）铸造工艺，优点就是强度及刚度大、吸振性好，可以大批大量生产，但是制造成本高、周期长。
（2）焊接工艺，优点为制造成本低，周期短，缺点就是焊缝有应力集中，强度有所下降。
1.2机械设计方法
通过书本上的理论设计，通过前人的经验设计，通过做实验来设计。
1.3机械设计的一般步骤
（1）动向预测（2）方案设计（3）技术设计（4）施工设计（5）试生产（4）掌握常用现代设计方法的类型、基本思想。
1.4现代设计理念
有限元分析方法：一种以计算机为基础的分析方法，它是将研究对象变换成一个计算机模型，将这个模型通过一系列的求解，最终得到相应的参数。
优化设计方法：使得在解决复杂设计问题时，能从众多的设计方案中寻到尽可能完善的或最适宜的设计方案。
2.机械设计的强度校核
在机械设计当中有许多设计环节需要进行校核，在这些校核当中轴的校核、轴承的校核、键的校核。
2.1轴的校核
在设计当中我们要知道轴的结构和支点及轴上零件的力作用点，对轴进行受力分析、绘制弯矩图、扭矩图及当量弯矩图，要对轴上的危险截面进行校核，如果轴的直径不够大，可以进行增大。
2.2轴承的校核
在机械设计当中有一个不可缺少的零件，就是轴承，它的作用可以对轴进行支撑，同时也可以是轴轴向运动，而在轴的选用和设计当中，最好是轴承的寿命和其零件的检修期限相对应上，而轴承的寿命计算公式：
Lh=106/60n（fTC/P）ε
式中：L10──基本额定寿命（106转）。
C──基本额定动载荷。
P──当量动载荷（N）。
fT──温度系数。
n──轴承工作转速（r/min）。
ε──寿命指数（球轴承3，滚子轴承10/3）。
一般的轴承寿命都是根据设计要求来设计的，即不要使用的太久，也不要寿命太短，因为这样可以节约成本，节约材料。
2.3键的校核
在设计当中轴上固定时候最常用的零件就是键，键要在运动当中承受挤压应力，所以在键的设计当中，键的材料是关键，如果在校核当中键的应力超过许用应力，这时候可以改变键长，或者改用双键、花键，也可以对轴的直径加大。
2.4V带设计
在有些机械设计当中，V带的使用频率是非常高的，因为V带的互换性比较高，还是标准件，成本比较低，还实用，但是带的传动也开始提出更高的要求，需要综合考虑带的实际工况。
根据计算功率p和小带轮的转速V1来选择带的带型，而带轮直径的确定是通过：i=n2/n2的值来确定，式中：n为转速r/min；i传动比。
例如：i=1460/1200=1.22，取小带轮直径为d1=224mm。
小带轮的线速度为：v=Лd1n1/（60x1000）=17.1m/s
大带轮的基准直径：d2=id1（1-ε）=267.8mm（ε为弹性滑动率，取0.02），最终确定d2=280mm。
带轮所需额的基准长度为：d=2a+π×（d+d）/2+（d-d）/4a
式中：d――带轮的基准长度。
a0――中心距。
d1――小带轮直径。
d2――大带轮直径。
3.材料的选择
在机械设计当中最重要的一步就是对材料的选择，而在选择的时候就要知道每种材料的化学成分，而我们常用的材料成分如下：
（1）金属材料分为：一类黑色金属，生铁（含碳量大于2%）、钢（含碳量0.04%―2%）、工业纯铁（含碳量小于0.04%），重金属（铜、铅、锌、臬等），另一类有色金属，轻金属：铝、镁、钛等，贵金属：金、银、铂等，稀有金属：钨、钼、铀、钛，特殊金属材料：形状记忆合金，超塑金属。
（2）钢分为：碳素钢（普通碳素钢Q235），优质碳素钢45，碳素工具钢T7―T13，合金钢：不锈钢（1cr13（410）、2cr13（420）、0cr18Ni9（304）、0cr17Ni12Mo2（316）、1cr18Ni9Ti）。
4.公差的选择
公差是机械设计中及其重要的参数，是使我们设计的产品达到互换性的保障，国家标准将标准公差分为20级，用IT和阿拉伯数字表示为：IT01，IT0，IT1，IT2，...，IT18。从IT01～IT18，等级依次降低，公差值依次增大。具体公差等级、应用条件说明及举例如下：
IT01：用于特别精密的尺寸传递基准，例如特别精密的标准量块。
IT0：用于特别精密的尺寸传递基准及宇航别重要的精密配合尺寸。例如：特别精密的标准量块，个别特别重要的精密机械零件尺寸。
IT1：高精密测量工具特别重要的极个别精密配合尺寸。例如：高精密标准量规。
IT2：用于高精密的测量工具。例如：检验IT6至IT7级工件用量规的尺寸制造公差。
IT3：用于精密测量工具。例如：航空及航海工业中导航仪器上特殊精密的个别小尺寸零件的精度配合。
IT4：用于精密测量工具。例如：检验IT9至IT12级工件用量规和校对IT12至IT14级轴用量规的校对量规，与P4级轴承孔（孔径>100mm）殊精密的孔径。
IT5：用于机床、发动机和仪表别重要的配合。例如：精密机械及高速机械的轴径。
IT6：广泛用于机械制造中的重要配合，配合有表面有较高均匀性的要求，能保证有相当高的配合品质。例如：机床制造中，装配式齿轮、涡轮、联轴器等。
IT7：应用条件与IT6相似，精度比IT6略低，在一般机械制造中很普遍。例如：联轴器、带轮、凸轮等的孔径。
IT8：在机械制造中属中等精度，在农业机械、纺织机械、医疗器械等应用最广。例如：发动机活塞油环槽宽，牙科车头的钻头套的孔与车针柄部的配合。
IT9：应用与IT8相类似，精度要求低于IT8。例如：发动机中油泵体内孔、气门导管内孔。
IT10：应用与IT9相类似，精度要求低于IT9。例如：电子仪表支架上的配合。
IT11：配合精度要求较粗糙，装配后可能有较大间隙。例如：机床上法兰盘止口与孔、滑块与移动齿轮。
IT12：配合精度要求很粗糙，装配后可能有很大间隙。例如：发动机分离杆。
IT13：应用与IT2相类似。例如：计算机、打字机中切削加工零件及原片孔。
IT14：用于非配合尺寸及不包括在尺寸链中的尺寸。例如：机床、汽车、拖拉机等工业中未注公差尺寸的切削加工零件。
IT15：用于非配合尺寸及不包括在尺寸链中的尺寸。例如：冲压件、木型铸造零件等。
IT16：用于非配合尺寸及不包括在尺寸链中的尺寸。例如：打字机中叫铸件尺寸，无线电制造中箱体外形尺寸。
IT17：用于非配合尺寸及不包括在尺寸链中的尺寸。例如：塑料成型尺寸公差。
IT18：用于非配合尺寸及不包括在尺寸链中的尺寸。例如：冷作、焊接尺寸用公差。
最终通过这些设计方面的要求和步骤最终确定设计参数，通过设计参数绘制产品装配图，在有装配图拆分每一个零件图，通过对零件的工艺、生产、装配，试运行，达到设计要求，这样就可以生产出厂了。
【参考文献】
[1]刘鸿文.材料力学.北京：高等教育出版社，1991.
【关键词】化工机械；设计材料；选择；应用
一、做好化工机械设计中碳素钢与合金钢材料的选择
二、化工机械设计中材料的应用要以机械材料零部件的制造工艺为参考指标
在机械生产与加工作业中，铸造工艺、热处理工艺、切削工艺、焊接工艺等加工处理技术对于机械设计中材料应用的要求各有不同。铸造工艺要求机械设计材料的应用向高流动性、高收缩性以及高吸气性方向发展，焊接工艺需要机械设计在材料应用中考虑材料的冲压性、冷镦性特点，热处理工艺需要机械设计在材料应用中满足淬透性、过热敏感性以及氧化脱碳性等方面的基本性能，切削工艺则要求机械设计在材料应用中满足切削作业可操作性的特点。机械设计中材料的应用，要以机械材料零部件的制造工艺为参考指标。机械零件是组成机械的基本单元，机械零件在一定的工作条件下具有足够的工作能力，并且成本低廉，是设计机械零件应满足的基本要求。工作能力是指零件抵抗可能失效的能力，对载荷而言称为承载能力.零件因某种原因而不能正常工作的现象称作失效。零件设计除应保证零件具有足够的工作能力外，为降低零件成本还需考虑合理选择材料，降低材料费用；保证良好的制造工艺性，减少制造费用；尽量用标准化、通用化零件，简化设计过程，降低成本。
三、做好化工机械设备的防腐设计
四、化工机械设计中材料的应用要做到环保性与节能性的统一
参考文献
[1]赵忠国.机械设计中的材料的选择和应用[J].科技风.2011（17）
社会的不断进步需要建立在城市化建设和社会的综合发展基础上，机械行业在这个过程中具有十分重要地位。因此，需要不断完善机械设计行业的管理工作尤其是机械设计当中材料选择应用工作。面对新的社会发展环境和形势，机械设计行业发展也面临新的问题和表现出新的发展特征，加强对关键环节和步骤的改进和提升能够促使机械设计行业快速发展。
1.机械设计过程中对设计材料选择重要性
2.机械设计过程材料选择内容
2.1机械设计材料选择应当具有实用性
机械设计材料选择过程中应当遵循一定的原则，这其中材料的实用性是机械材料选择过程中应当遵循的最基本要求。同时应当看到，机械设计材料选材过程中坚持实用性要求和原则更是确保零件质量的重要前提和基础。零件的用途不同，在选材的过程中参照的标准就不尽相同，基于这种情况，材料选择也应当根据实际用途选择性能材质不同的材料。一些零件本身对材料的强度有特别的要求，另外一些零件就需要增加抗磨性，有的零件可能只是为了美观的需要，因此，材料的选择可能表现出多样性。选材过程中应当坚持实用性原则，根据零件的实际需要和使用情况进行选材，才能更好的为机械设计服务。
2.2机械设计材料选择应当从载荷类型出发
本文现从几个方面对机械设计材料的载荷性能进行简要论述：
（1）当机械材料零部件在外载荷力的作用下发生弯曲或者扭转的现象时，材料的表层会集
中大部分应力，在这种情况，材料表层的性能直接决定着对材零部件实效性的抑制效果。因此，在机械设计的选材过程中，可以选择适合调质的中碳钢，整体调质，然后表面淬火等热处理工艺。使零件内部具有较高综合机械性能，表面高硬度，从面满足实际使用要求，提高零件寿命。
（2）对那些单纯承受拉伸或者压缩能力的材料零件，由于外载荷作用力会分布在整个零部件的横截面，所以在进行机械设计的过程中，适宜选择性能分布均匀的材料，或选择合适的材料进行相应的热处理，使材料具有均匀的晶粒。
2.3机械材料选择当中的碳素钢与合金钢
碳素钢作为机械材料当中使用率相对高的一种材料，具有十分明显的优势。但是这种材料也具有缺陷，如碳素钢的强度较差，韧性不足。为了能够弥补这种材料在使用过程中的不足，在碳素钢中加入一定量的合金元素就能有效的改善这种材料的性能，形成一种新的合金钢。
合金钢本身具有十分明显的刚强度以及韧性的特征，这为提高机械设计材料的性能具有重要帮助。
在进行设计的过程中材料的选择应当尽可能选择无害或者是对人体的危害相对更小的材料。甚至选择对自然环境造成破坏较少的材料。离子状态存在的Cr+6是各种合金元素中对人体毒害最大的元素，其他的As、N1等也会对人体产生伤害。含有这些元素的材料被废弃后，会污染、水源和土壤，直接造成人体危害或者对生态造成破坏。类似于这类会对人体产生危害的材料，在选择时要尽量慎重，避免材料选择不当造成的人体伤害。
2.5机械设计过程中的材料回收
机械材料种类繁多，每一个类型的材料当中可能就有近百种的材料，因此，针对机械材料应当形成系统的循环利用。针对不同类型的材料应当采用不同方式进行回收。但是目前而言，我国的机械设计材料回收系统不健全，材料往往混在一起，为回收利用造成困难。同时更为循环利用提高了难度。因此，在进行机械材料的选择过程中也应当将材料的循环利用问题纳入考虑的范围之内，这样既能降低成本，又能减少对环境造成的破坏，缓解资源环境压力。
3.结语
综上所述，社会进一步发展，使得机械设计行业既面临机遇同时又面临挑战。因此，加快机械设计行业的发展脚步，同时进行创新与改革十分必要。机械设计行业中的材料选择工作与应用是行业发展的重要前提，更是关系到设计工作和产品质量的关键所在。因此，在开展具体的工作过程中应当不断提高设计材料选择和应用的能力.
[1]梁耀能.机械工程材料[M].广州：南理工大学出版社，2002.
［关键词］机械设计实验教学中心建设思路运行模式
机械原理与机械设计是每个机械设计专业学生的必修课，作为一门技术基础课，承担着培养学生的设计能力、创新能力和解决问题的能力。机械设计实验教学是一个理论联系实践的重要环节，是培养学生应用理论知识进行工程实践的重要途径，同时也是帮助学生发现问题和解决问题的重要手段。机械设计实验教学同时也承担着启迪学生的创新思维、培养学生的开拓创新能力，对于完成学生的培养计划起着关键作用。在21世纪科学技术飞速发展的今天，加强实践教学环节在高等工科学校课程教学改革中显得尤为重要。机械设计实验教学改革的根本目标就是要满足教学改革对创新型人材培养的要求，所以必须要改变过去教学重理论轻实践状况。因此，本文围绕机械设计课程教学改革的要求，对机械设计实验教学的目的和方法进行了探索与思考，从实验教学体系结构到内容和方法进行了改革和实践建设意见。
一、传统机械设计实验教学的现状
就目前的机械设计实验教学来看，其作用仅仅是让学生能够加深对理论知识的理解，验证理论知识的一种手段。例如为了验证带的弹性滑动及带传动的效率变化情况，传统机械设计实验中开设了带传动实验。传统的实验课程的设置、实施、管理都由老师管理，学生只是被动地参与来完成教师规定的学习内容，没有一点自主学习的空间，这样就完全扼制了学生的主观能动性、创造性的发挥。传统的机械设计实验教学课程的设置突出强调了实验课程服务于理论教学，完全偏离了其培养学生的综合素质和创新思维能力的宗旨。
传统的机械设计实验在设置上完全没有考虑到实验内容之间的内在逻辑关系，实验课之间往往都是孤立的，没有形成一个完整的实验体系。学生在实验课上只能是被动地去操作测试仪器和记录数据，所以整个实验课下来，学生还是没有对机械设计仪器的应用产生一个系统的认识。除此之外，在传统的机械设计实验体系中，每个实验所涉及的知识面都很窄，并且实验手段也比较简单陈旧，缺少综合性和创新设计性的实验，而这些实验对于培养学生综合运用理论知识、现代技术分析和解决工程实践中的实际问题的能力，对充分发挥学生的主观能动性，培养学生综合素质和创新能力有着不可替代的作用和意义。
二、机械设计实验中心建设目标
纵观传统的机械设计实验教学，不论是从体系结构，还是从内容、方法和手段上看都已经不能适应当代教育的要求。所以为了适应现代社会对复合型、创新型机械设计人才的要求，必须对传统机械设计实验教学进行改革。在保证完成机械设计专业人才培养目标的前提下，我们对机械设计中的所有实验进行了分类和整合并建立了机械设计实验中心，并明确规定了以下几条建设目标：
（一）培养学生的基本技能与实践动手能力
虽然现在的机械设计理论课程中会应用一些实物模型来增加学生的感性认识，但是对于机械设计这样一门实践性很强的基础课，理论知识与感性认识是远远不够的。现在的学生进行工程实验的基本技能都不是很扎实，而且普遍缺乏工程实践和实际的动手能力，所以在机械设计实验这个重要的实践环节中，为了给每一个学生都打好基础，必须针对这个问题，加强对学生的基本技能与实际动手能力的培养。
（二）培养学生的创新设计能力
在现代社会，创新能力已逐步成为衡量一个人才的基本要求。培养学生的创新设计能力作为教学改革的核心，已经逐渐演变为机械设计专业教学改革和实验教学中心建设的根本目标。因此不仅要在理论教学课上培养学生的创新意识，更要在实验教学环节培养学生创新设计的实际能力，只有这样才能达到培养创新型人才的核心目标。
（三）培养学生解决问题的能力
机械设计实验作为工程设计中的一个重要环节，不再只是为了验证某个公式或结论，而更多的时候是通过实验来验证某种设计模型的可行性。除此之外，一些新设计出的产品也需要通过实验来测试其各方面性能。可以看出，机械设计实验的应用已不仅仅局限于教学，随着实验方法不断的发展和完善，现代的机械设计人员应不断地学习充实自己，做到应用现代技术来解决工程实际问题的能力。
三、机械设计实验中心项目探索与实践
本着培养学生的动手能力、创新意识以及解决问题的目标，我们对所有机械设计实验进行了分类，并进行了相应调整，确定了新的实验教学模式。
（一）保留传统实验项目
传统的实验课程既然可以应用到今天，说明其对于学生的学习来说具有一定的必要性。因此，我们通过对所有实验进行了分类和整理，保留了部分验证性的实验内容，并对其侧重点进行了调整，将其侧重点由原来的验证理论知识为主转变为展示测试方法的手段，改造成为交叉性的综合实验项目，使学生不仅验证了课程教学中所学的理论知识，而且又了解了不同机械量测试和数据处理的方法，可谓一举两得。
（二）增加设计性、创新性和综合性实验项目
当前学生的动手能力及创新意识都急需提高，因此设计性、创新性和综合性实验必须作为实验中心建设的重点，加大投入力度进行积极建设。增加的设计性、创新性和综合性实验主要有：组合式轴系结构设计实验、机构运动方案创新组合实验、多轴系传动设计搭接与性能实验等。通过这些实验项目的开设，可以从提高学生的设计能力和创新能力的基础上，从整体提高学生认识问题和解决问题的能力。
（三）提供给学生更多的自
四、机械设计实验中心运行模式思考
（一）推进实验室的开放式教学
开放式教学能够方便学生自主安排学习，从而提高学生的积极性与主动性，同时又能够提高实验设备的利用率，能够最大限度地发挥实验室的价值。实验中心会预先设计并提供实验项目菜单给学生选择，学生只要去实验室管理处登记就可以选择要做的实验项目。在实验过程中，从实验方案设计到结果分析，均由学生独立完成。实验室实行开放管理，不仅提高了学生的积极性，同时也点燃了教师进行科研的热情，因此实验中心在服务于教学的同时也作为了科研基地，达到以科研促进教学发展的良性循环。
（二）理论课老师参与实验中心建设及其教学
理论课教师具有扎实的理论基础，对教学内容有深刻的理解和认识，因此理论课任课教师参与实验中心建设与教学，不仅有利于提高实验教学的水平和质量，而且也可以提高理论课任课教师的实践经验，同时也可解决师资力量不足的矛盾，而且也可以避免理论教学与实验教学的脱节等问题。
（三）加大实验成绩在课程总分中的比重
实验教学不仅是传授知识、验证理论和掌握实验技能，更重要的是培养学生的独立工作能力和良好的科学素养，因此必须重视实验教学，加大实验成绩在课程总分中的分量。
（四）实验中心网络建设
为使机械设计实验中心在实践教学中发挥更大的作用，必须进行网络资源建设，并逐步完善和更新。网络资源包括：实验中心简介；实践、实验教学大纲；实验指导书；实验项目；仪器设备简介；学生创新设计；学生创新设计作品等。
五、小结
按照当前社会发展对高素质人才培养的需求，机械设计实验中心建设在明确的目标指引下，综合了传统的基本实验、综合性实验、设计性实验和研究创新型实验等各个层次实验内容的基础上，通过科学设置实验项目和教学安排，将对全面培养学生的实验基本技能、综合分析和解决问题的能力，培养学生的创新意识和实践能力产生积极的作用。
[1]谢晓梅等.实验教学中心的建设思路与运行模式[J].实验室研究与探索,2005(2):103-105.
[2]丁鸣.关于高校实验室建设的几点思考[J].南京工程学院学报,2002,2(3):67-7O.
[3]刘小梅等.机械基础创新实验室建设[J].实验室研究与探索,2005(4):71-73.