1工程机械中混合动力关键技术
合理选择混合动力模式与动力参数相匹配
不同的工程机械在操作时由于工作的要求不同，其机械的运行特点也会有区别。在选择混合动力模式前，要充分考虑到不同机械的工作特点和作业状况选择合适的动力模式。由于机械运行时所承担的负荷较大，因此在设计时还应考虑到原来的动力系统的承压力变化规律，在选择时充分利用到力学的知识，设计合理的动力模式。由于混合动力是在节能减排的理念上发展起来的，因此还要分析机械能源的消化情况，以及能源的循环利用可能性，以此制定出符合节能标准的混合动力系统。由于混合动力系统设计理念是促进能源吸收与利用达到平衡的状态，如果动力参数匹配不合理将严重影响机械性能，无法正常发挥机械操作功能。在设计时，要考虑到动力系统输出功率与能量消耗状况，利用仿真模拟测试，设计出与混合动力模式相匹配的动力参数，包括发电机功率、电容电压等。合理选择混合动力模式，并匹配科学的动力参数，从而使发电机能够发挥最佳动力，减少机械运行时能源消耗，达到节能减排的目的。
能量回收与存储相关技术
传统的液力传动系统工程机械，是采用特殊的设计实现能量回收的。使用液压马达和液压油缸对未使用的原油进行回收，将其抽到储能设备中，实现节约能源的目的。混合动力设计要考虑到机械种类和运行时液压系统的特点，选择最合理的回收与储存元件，并使这种措施符合机械运行的整体需求，实现能源循环利用。由于传统的能源储蓄方式各有优缺点，如液压式储能方式的蓄能效率高，但可靠性却一般;电容的蓄能效率高，循环寿命却低。混合动力在设计中，要分析各种蓄能方式的优缺点，选取更优化的回收储存能源方式，实现节能减排的效果。
设置可靠的混合动力系统
由于工程机械时会受到环境因素的影响，因此在设计工程机械动力系统时要考虑到各种技术的可靠性，以保证工程机械能够适应各种操作环境，发挥较高的工作效率。一般兜里系统在机械运行时以发热，尤其在恶劣的操作环境下，散热性不能有效发挥，因此在选择混合电力系统中发电机、电容、储能元件等关键设备时，要可考虑到使用时所能承载的负荷和对电能的损耗情况，从而使混合动力功率满足工程机械作业需求。
2工程机械中混合动力节能效果分析
混合动力系统发挥的效率直接影响工程机械的整体性能，也能保证机械安全运行。由于工程机械的功能和特点不同，工程机械中混合动力也要根据实际情况选择合适的发动元件，以达到节能减排的效果。采用工程机械混合动力后，使原本的能源消耗量大的问题得到了解决，使工程机械达到了节能减排的效果。随着环保理念不断加强，工业排放标准也不断提高，混合动力机械符合了节能减排的时代潮流。混合动力系统根据机械操作的特点和能源消耗情况，将各种机械储能的方式做了对比，用更合理的回收储能方式，使工程机械发挥了最佳的性能，达到了节能减排的目的。随着信息技术和自动化技术不断发展，混合动力关键技术也会不断加强，能源利用率更高，工程机械节能减排效果将更好。
3结束语
机械在运行时对动力系统的依赖性极大，所有的动力系统在运行时都会存在耗能高的情况，通过分析机械作业时各种动力元件的耗能情况，选择合理的动力元件，能够达到节能减排的目的。加强工程机械中混合动力关键技术控制，可以改善机械运行时能源消耗，促进能源循环利用，达到节能减排的效果。
摘要：当前，科学技术迅速发展，在机械工程设计领域中，传统的设计方法已经无法满足时代的要求，取而代之的是CAD技术。主要对机械工程设计中CAD技术的应用进行了详细探讨，以期为机械工程设计提供有效借鉴与参考。
关键词：机械工程;设计;CAD技术;应用
随着时代的进步，CAD技术也取得了巨大的发展成效，该技术凭借自身智能化、集成化以及标准化的优点，被广泛的运用在机械工程设计行业当中，不但大大的提高了产品的技术含量以及质量，还促进了机械工程行业的稳步发展。为此，加大对CAD技术的研究力度，促其优化完善，才能使其为机械工程设计做出更大的贡献。
1.机械工程设计中CAD技术的发展
在不断更新的计算机技术推动下，CAD技术的各项功能得了显著地拓展以及增强，内容也得到了不断丰富。在机械工程设计领域内，CAD技术软件具备有数量相当可观的用户群体，这些用户群体对CAD技术的要求越来越高，决定了今后CAD技术势必向智能化、集成化以及标准化的方向发展才能符合时代的要求。
技术智能化
犹如编程方法取得的巨大进步，CAD技术智能化也促使机械工程设计取得了巨大的进步，使得其设计方法不再局限于传统的设计当中。为了帮助设计人员进一步培养发散性思维，在对产品模型进行设计采用特征造型方式以及参数设计的时候，不必对其内在的联系过于拘泥。在一部分的3D、CAD软件当中，用户群可以直接欣赏到自己设计的成品，这种方式不但有利于创造性思维的培养，还可以在第一时间及时发现设计成品中存在的问题。
技术标准化
现今，很多CAD技术软件受到了广大用户的青睐，其中主要包括有UG、solidworks、Catia等等。但在这些软件中存在一个弊端，很多数据模型无法与其它同类型的软件相互兼容，这给行业内部技术的发展造成了极大的阻碍。为此，必须要加强对CAD技术数据模型以及交换资源进行标准化，这也是机械工程行业得以顺利发展的重要前提。虽然现在的CAD技术标准化还需要进一步提高，但是经过行业内技术人员的不懈努力后，使用不同的软件进行交流很快可以实现。
技术集成化
随着数控加工技术以及现代设计方式的高速发展，传统的计算机辅助已经无法满足新时代信息化的`要求。从市场角度分析，迫切需要CAD技术能够在工程分析、工艺分析设计以及产品制造过程当中拥有一个良好的技术接口，也就是通常所说的CAM/CAD/CAE/CAPP四者的集成。当前，已经有少数的CAD软件具备了这些集成的功能。设计人员在设计的过程当中，可以直接导入运用该技术的设计模型来对结构力学的性能进行分析，同时与数控机床相结合，做出更深层次的分析和设计，最后进行制造与生产。CAD技术集成化借助计算机高速准确的运算功能，从过往繁琐的运算方法解脱出来，在很大程度上提高了工作效率，缩短了设计时间。
技术的网络化
近年，互联网技术的飞速发展，CAD技术的网络化变得尤为关键和重要。使用互联网的CAD的产品，其在对二维图纸进行传输的时候，更加简单便捷，更能符合企业的规定与要求。同时，不管在任何时候都能通过互联网对企业的动态三维模型进行交流。这种网络互相协作的模式，不但能够帮助企业节约成本，还能够进一步提高企业研发产品速率，并保证产品的最终质量。
技术的虚拟化
当前，CAD技术已经充分运用到了一种新型的技术，例如虚拟现实技术，并且该技术将会应用得越来越广泛。所谓的虚拟技术就是在一个虚拟的环境当中建筑设计人员创造新产品，同时通过模拟操作的方式，对产品的结构、舒适度以及质量等各方面进行检验。在开展机械工程项目之前，通过使用虚拟技术可以很好的解决各种存在的问题，防止各种不必要浪费现象的发生，进而达到减少工程建设成本费用的目的。正是凭借这种优势，虚拟化成为了未来CAD技术的主要发展趋势。
2.机械工程设计中CAD技术的具体应用
在机械工程中，应用CAD技术具有很大的优势，不但与设计人员的设计理想更加贴切，符合他们的设计意识，还能大大的缩短产品设计的周期，进一步提高产品的技术含量以及质量，从根本上来提高工作效率。一般来说，CAD技术在机械工程设计应用主要表现在以下几个方面：
计算机辅助建模
计算机辅助建模不单是CAD技术的重要内容，也是机械工程设计的核心设计部分。在创建模型的时候使用CAD软件，可以满足设计人员所需要的立体效果。更重要的是，为了促使效果更加逼真，所设计出来的模型与实体并没有太大差别，仅仅是在电脑上按照一定的比例呈现出来。使用特征造型以及参数设计的方法，设计人员可以在虚拟的环境下，对产品的模型进行更为直观的设计。在传统的设计方法中，由于抽象思维的局限，设计人员很难把产品的模型构建出来，导致设计结果与实际需要存在较大的误差，最终设计的质量和效率均不甚理想，导致不必要浪费。而现在的三维CAD软件的使用很好的弥补了以上存在的不足，设计人员仅仅需要把已经建立好的模型装配在一起，针对不合理之处加以改正就可以，大大的提高了产品设计的时效性以及质量。
计算机辅助绘图
对于计算机工程设计来说，绘图显得尤为关键和重要。CAD技术软件最初应用在机械工程设计的功能就是绘图功能。传统的方法主要是依靠手工来完成，这种方式不但导致工作效率低，绘图的质量也不甚理想，外形也不够美观。但使用CAD技术软件后，不但可以有效的提高工作效率，确保绘图质量，而且还可以打印出来进行保存，让人一目了然。
分析工程以及优化结构
产品要想得到优化设计，就必须要分析其力学性能以及优化结构。有限元分析以及动力性能分析等现代机械工程设计的发展，进一步推动了工程分析功能以及结构的进一步拓展。目前，很多CAD软件已经退出了与ANSYS有限元分析软件的接口。用户在使用的过程当中，可以把CAD技术软件建立的产品模型直接导入到有限元分析软件中，在负载的情况下，进一步对产品的模型进行工程分析，进而对产品的结构进行优化。在较为复杂的机械设计中，类似的分析方法存在很多优势，值得在接卸工程设计中广泛使用。
3.提高CAD设计人员的技术能力
对于设计人员来说，要想促使CAD技术能够得到广泛的应用，就必须要确保设计人员熟悉使用该技术。首先要充分了解该技术的具体操作，掌握其优势以及不足，在实际过程中，充分利用CAD技术软件的设计优势，进一步对产品结构进行优化以及升级，从根本上来提高产品的技术含量以及科技含量。CAD技术软件的发展与应用，给机械工程设计带来了巨大的转变，促使机械工程的设计方式从单调的设计方法中解脱出来，给机械工程设计注入了新鲜活力。同时设计周期的缩短以及与时俱进的创意，更是促使机械工程设计发展迈入了新台阶。随着计算机技术高速发展，CAD技术将会得到优化以及完善，在机械工程设计中也将会得到更深入的应用。但与外国相对应技术比较而言，我国CAD技术依然存在很多不足，需要加大对该技术的研究力度，进一步巩固我国机械工程发展的基础，促使我国机械工程行业未来发展之路更加长远以及稳定。
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机械设计课程中零件材料教学研究
一、引言
机械设计是大学工科类专业基础课，主要讲授通用零件设计，包括零件的特点、应用以及零件强度刚度的设计计算等内容。设计一个零件，首先是确定零件材料。以材料为标志的人类文明的发展史，先后经历了石器、青铜器和铁器时代。每经历一个时代，意味着人类文明向更高级的层次迈进。材料是人类社会发展的物质基础和先导，是社会生产力和科学技术水平的重要标志，而新材料更是人类社会进步的催化剂。如今，随着材料科学的迅速发展，具备各种性能和功能的高分子材料和复合材料层出不穷，极大地改变了人们的生产和生活方式。因此，在机械设计教学中运用材料科学发展最新成果提升机械设计水平，使其跟上时代发展步伐，已经成为发展机械工程设计的一个大的突破口。目前，尽管大学机械工程本科专业开设了工程材料类课程，但仍旧是以钢和铁为代表的金属材料占绝对主导，其他材料课程仅简单介绍，内容显然无法适应新时代科技发展。另外，以零件设计为核心的工程思维不突出，与机械零件设计过程的后续步骤衔接不够，无法满足现代机械设计人才的培养要求。强化材料在机械设计中的地位和作用，是我们不得不面对的课题。
二、材料在机械设计中的作用
（一）材料是机械设计的重要基本要素之一
机械设计是对一个设想的或有市场需求的机器在运动、结构和能量传递等方面进行构思、分析和计算，并将其转化为具体信息，以作为制造依据的工作过程。作为构成机器基本单元的零件有质量、有形状、承担载荷、传热和导电、经受磨损或腐蚀。这些决定了机械零件乃至整个机器的性能指标，都和零件材料直接相关。材料不但决定零件的结构性能，还影响加工，从而决定零件的尺寸、精度和成本。设计越复杂，要求越严格，材料对机械零件设计的影响越强、越复杂。而且，这种关系体现在材料选择过程中，几乎贯穿了零件设计的全过程。没有合适的材料，无论多么好的设计也不能变成现实的产品，正所谓巧妇难为无米之炊。可见，材料是机械设计的粮食。[1]机械零件材料选择合适与否，主要从材料的强度、刚度、磨损、工艺性和经济性[2]，以及可持续性等方面进行取舍，是机械设计中最重要的决定。
（二）材料选择的创新是机械设计创新的重要源泉
对产品性能的要求，促进了材料的发展和在产品中的应用。新材料发展越快，产品设计时材料选择范围就越大，机械设计人员就有更大可能设计出更多性能、更加优异的创新性产品来。例如，具有高强度、低密度和耐辐射性能材料的问世，使得人们可以设计一些在极端环境下工作的机械产品，如航天器。[3]纳米材料技术极大拓展了机械产品在微小尺度方面应用的范围。复合新材料特别是复合高分子材料的出现，更是革命性地促进了机械行业的发展。[4]例如，聚四氟乙烯是迄今为止发现的摩擦系数最低的固体材料，相对于铜等各类软金属具有无毒、耐腐蚀、节约和低摩擦等优点，在轴承等接触类零部件上得到广泛的应用。今后材料的发展方向是材料特性随外界条件变化的智能材料，它将支持未来高科技的发展，也给机械领域的进一步发展和创新提供了更加广阔的机遇和更坚实的基础。随着材料科学在科技发展中的先导地位和基础作用日趋明显[5]，选择性能更加优异的新材料设计零部件对机械设计的创新作用无疑会越来越重要。可见，新材料的应用是机械设计构想得以实现和拓展的重要基础，机械设计的创新很大程度上是以材料创新为基础的。
三、机械设计中零件材料教学改革
零件材料的选用最终是服务于机器或零件设计的。如何依照机械零件的使用要求和设计零件的基本原则，有根据地、合理地选出最优的材料，是机械设计中零件材料内容教学改革的根本出发点。我们认为，传统机械设计课程中零件材料的内容存在以下两个需要改进的问题：一方面，涉及材料选择的内容偏少且仅仅是材料性质的罗列，没有真正体现为设计服务的思想。机械设计教材中的零件材料部分，经常只是泛泛地介绍材料种类以及常用材料的特点，至于零件设计过程中的材料选择如何进行等关乎零件设计优劣的重要方法信息却很少提及。学生虽然了解材料的性能特点，但在后续零件设计计算时，还是不知道材料选择该如何进行。国际上的经典教材给了我们许多启示。
四、结论
材料不但是机械零件设计的基本要素，而且随着材料科学技术的不断发展，越来越多的新型材料进入机械设计领域，成为机械设计创新的重要来源之一。加大利用新材料的广度和深度，将从根本上促进机械领域的再发展再振兴。培养有意识地使用新材料的机械设计人才是实现这一任务的基础和前提。这就要求机械设计课程在内容和方法上改进传统的零件材料选择教学，坚持以设计为主线的材料教学，在整个设计过程中体现材料对设计的基础作用，使机械设计更优化、更合理，以适应科学技术以及社会发展要求。
由于汽车数量的不断增长，汽车维修检测诊断技术在汽车维修保障中占有越来越重要的地位。汽车检测诊断关键技术主要包括传感器技术、油液分析技术、CAN总线与嵌入式计算机技术、虚拟仪器与信号处理技术、交互式电子手册技术、远程故障诊断技术等。
汽车检测诊断技术是目前改革汽车维修制度的必要手段。传统的汽车维修往往是汽车出现问题后才进行维修，带来了安全隐患，给人身安全和财产安全都带来了一定得威胁。或者是定期强制维修，但是定期强制维修往往是盲目维修。因此，研究先进的汽车检测诊断技术是必不可少的。汽车检测诊断技术可以提高维修效率，在汽车数量迅速增长的今天，汽车的结构也越发的多样和复杂。汽车检测诊断技术可以一定程度上弥补汽车维修工短缺的问题。同时，汽车检测诊断安全技术的发展，是对行车安全的有力保障。
摘要：目前，高校机械工程类专业教学还存在一定的问题，因此，要融入创新教育，从课外渗透至课内，形成全方位的人才培养。在开展创新教育的过程中，机械工程专业的实践教学要与其同步进行，从而有效提高学生的实践能力与创新能力。创新意识的培养并不是在朝夕之间，需要为学生创造恰当的环境，并给予学生充分的学习氛围，激发其学习动机。本文主要针对高校机械工程类专业创新教育现状进行了分析，然后提出了相应的改进对策。
关键词：高校；机械工程；创新；教育
创新是一种能力，也是适应社会、激发创造力的前提。在教育中融入创新意识，实现创新教育，才能提高学生的综合素质。目前，我国高校的机械工程类专业学生更需要融入创新教育，才可以实现对高素质人才的培养，对于提高综合国力具有很重要的作用。
1.高校机械工程类专业创新教育现状
没有明确创新教育目的
创新教育是素质教育的重要组成部分，需要明确教育目的，基于更多关注，方可实现对人才的培养。不过，在许多高校中并没有充分重视对创新教育的实施，只是将其作为一种课外活动，旨在提高学生的兴趣。还有一部分教师并没有重视创新教育，认为其价值有限，不能作为工作中的主要内容，对创新教育的目的并不了解，这就使得创新教育的开展存在一定的问题。
创新活动时间有限
在高校机械工程专业中，学生的创新活动时间较少，大部分时间学习专业的课程，只有少部分学生能够根据自己的兴趣爱好，参与一些创新活动。还有一些社团会为广大学生提供相应的创新活动，但是参与的人数较少，难以获得良好的创造成果，学生的创新意识有待提升。
实施创新教育的师资力量有限
开展创新教育需要对教师提出更加严格的要求，教师要有创造力和创新意识，这样才能指导学生参与到各项创新活动之中，激发学生的潜力。不过，在现有的教学过程中，能够真正实施创新教育的师资力量十分有限，大部分教师工作任务繁重，缺乏创造力，无法对学生进行有针对性的辅导。即使是有一部分创新教育，也仅限于小范围内开展，难以普及。
学生的知识水平与创新目标要求不符合
对于高校大学生而言，需要学习专业的理论课和实践课才能够掌握机械工程相关知识，学生需要抽出足够的时间进行学习，现有的知识水平与经验并不能支撑其在创新活动中做出一定的成绩。许多学生缺乏创新意识，实践经验有限，在创新活动中，往往处于比较被动的位置，与创新目标相差一定的距离，长此以往，会降低学生对创新活动的参与意识和积极性。
2.高校机械工程类专业创新教育的实施对策
安排创造性实验教学，活跃课堂气氛
在机械工程专业教学中，教师不仅要重视对学生进行理论知识的灌输，还要积极培养学生的实践能力，使学习更加有目的性，通过积极参加各项实践活动，掌握理论知识和相应的技能。在创新教育中，学生实践能力的培养，主要通过改善教学条件，融入与生产实际有关的教学内容，使理论教学、实验教学与实践教学紧密结合。除了必要的理论教学之外，要改革实验内容，安排具有创造性的实验，激发学生的创新思维，加强学生的动手能力，在不断实践中掌握知识和技能。为了实现对学生实践能力的培养，需要教师活跃课堂气氛，引进新的教学内容。教师是教学的灵魂，尤其在机械工程专业中，教师要想方设法培养学生的创造力，为学生营造有效的学习环境，真正做到以学生为主。在教学中，教师要主动教学方式的改进，尽量避免一言堂的被动教学方式。对于学生成绩的评价不宜过于单一，考核内容不仅要包括书本内容，还要以学生的能力为主。教师为学生缔造良好的教学环境，就可以提高学生参与的积极性，拓展学生思维，使学生的创新意识不断提高。学生一旦对课程产生兴趣，就能够产生强烈的求知欲。教师要善于结合生活中的案例，时刻融入教学内容，激发学生的兴趣。还要将学科中的前沿知识传递给学生，使学生的知识结构得到更新，真正做到与时俱进。对于机械工程专业的学生而言，计算机知识和技能的掌握很有必要。目前，许多学生对计算机十分感兴趣，这样就更容易掌握扎实的计算机技能。教师要充分利用学生对计算机的学习兴趣，引进有效的教学方法。要做到将理论与实践相结合，引入该专业中的新知识与新动态，对于与计算机技术相结合的教学内容要尽量做到与时代同步，介绍典型案例。比如，基于Ansys，Adam及Flucnt等的一些新的计算机辅助分析方法，将其与工程实践相结合，就能够激发学生的创新意识与自主学习习惯。
建立有效的激励机制，创新实践教学方式
在创新教育和学生实践能力培养的过程中，还需要建立完善的激励机制，使学生可以有更多的`积极性参加到创新活动之中。比如，设置创新奖学金、创新学分，使学生能够主动参与到各种创新活动之中，实现创新思维的培养与能力的展现。激励机制的完善，可以实现学生与教师的有效沟通，避免产生歧义。在实施创新教育的过程中，学生的综合素质会得以提升，教学质量也可以得到提升，这也符合高校机械工程专业人才培养的目标。为了实现创新教育，需要进一步加强实践教学，从教学计划到教学内容，再到教学方法，都需要重视创新的运用。高校要善于利用校内外资源，将学校、企业和社会的优秀资源进行整合，使实践教学得到创新。要进行实践课程的设置，将其划分成几个特殊的教学模块，明确实践教学目的。比如，鼓励学生参与到科技活动之中，培养学生创新意识和解决问题的能力；将学生基础能力与实践能力培养相结合，设置相应的基础课程和实践课程，使学生的能力得到双向提高；学校要加强与企业的合作，使学生可以有实习的机会，提高学生的实践技能。
加强机械工程教学基地和教学平台建设，发展课外创新活动
为了进一步提高实践教学的有效性，高校要进一步加强机械工程教学基地和教学平台的建设。根据机械工程专业的特殊性和专业性，学校需要设置机械工程训练中心，为学生打造分门别类的实践教学平台。首先，创建工程教育平台，加强对实验室的建设。学校可以应用有效的设备和恰当的教学方法，培养学生的创新能力和动手操作能力。其次，建设工程技术的车间实验室，使学生可以了解机械加工的操作方法和步骤，以及电子电工的操作。再者，建立模拟训练基地，使该基地具备类似企业的功能。按照职能部门进行划分，使学生可以充分参与其中，这样在进行操作的时候，方可提高学生的实践技能。对于机械工程专业教学而言，不仅要学习在课内知识与技能培养，还要重视课外环境的打造，从而使学生能够有充分的时间参与到创新教育之中。在学校的活动之中，要更多融入机械工程创新内容。比如，组织学生参与科技创新活动，举办技术竞赛，激发学生的参与热情，提高学生的成就感。学生可以根据自己的兴趣爱好成立兴趣小组，比如，有的学生喜欢机械设计，有的学生喜欢机械制造，因此，就可以成立这些团队，定期举办交流活动，不断展现创新成果，不断提高学生的实践技能。综上所述，高校机械工程专业若要培养出优秀的人才，就需要加强创新教育，重视理论教学，完善实践教学，培养学生的创新意识。
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摘要：利用三维实体建模软件Pro/E与机械系统动力学仿真分析软件ADAMS建立了挖掘机器人机械子系统、液压子系统模型，并在ADAMS环境中利用参数关联技术，将两个子系统模型集成，建立起挖掘机液压与机械一体化的虚拟样机模型；在此基础上进行了大量的运动学和动力学仿真。研究结果为预见设计方案的可行性及物理样机的试制提供了一定参考；可提高产品开发速度和精度，降低开发成本；具有重要的理论与工程意义。
关键词：挖掘机器人；液压机械复合系统；虚拟样机
挖掘机器人是机液一体化的机械装备，对挖掘机的开发涉及到机械和液压等学科领域的技术。传统的物理样机开发模式存在开发周期长、成本高、修改困难等多方面的问题。应用数字化虚拟样机技术能有效地克服传统物理样机开发模式的缺陷，加快产品开发速度，节约开发成本，为机）液复合系统设计、产品复合性能评价提供了一种有效的手段。借此技术，工程设计人员可在建造物理样机之前，在计算机上建立虚拟样机模型，伴之以三维可视化处理，模拟现实环境下系统的运动和动力特性，并根据仿真结果对各种设计方案进行快速优化对比，在设计早期就能确定关键的设计参数，预测产品系统性能，以减少产品开发阶段，物理样机的试制、试验次数，节省设计经费，缩短设计周期，提高产品质量及产品系统性能。
一、机械系统建模
利用三维实体建模软件Pro/E和机械系统动力学仿真分析软件ADAMS/View联合建立挖掘机机械系统模型。
环境建模与装配
机械系统模型的准确性是决定所设计的液压系统是否具有实用性的前提条件，所以，建立的机械系统模型应尽可能准确，但考虑到仿真实时性要求，模型在基本适合所要求工况的前提下还应尽可能简单。根据研究目的，建模时将挖掘机结构进行了合理的简化和抽象，按照是否存在相对运动（暂不考虑行走运动）将挖掘机器人划分为：转台1、动臂2、斗杆3、铲斗4、铲斗摇杆5、铲斗连杆6、动臂液压缸体7、动臂液压活塞杆8、斗杆液压缸体9、斗杆液压活塞杆10、铲斗液压缸体11、铲斗液压活塞杆12共十二个大运动部件.
挖掘机三维实体建模包括所有零件的三维实体模型建立及整机装配。利用Pro/E特征选项里的拉伸、旋转、剪切、混合扫描等操作命令建立各零部件；然后按照挖掘机工作装置的各零部件间装配与配合关系，对各零件的三维实体模型进行装配，得到挖掘机整机的三维实体装配模型。
机械系统模型从Pro/E传到ADAMS/View中
ADAMS提供了与Pro/E软件的数据交换接口Mechanism/Pro，Mechanism/Pro是MSC公司为ADAMS开发的与Pro/E软件的专用接口程序，作为一个菜单，挂接在Pro/E环境中。该模块是连接Pro/E与ADAMS之间的桥梁。二者采用无缝连接的方式，使用户不需要退出Pro/E应用环境，就可以将装配完毕的总成传送到ADAMS/View中。利用该接口模块解决了ADAMS环境中不易构建复杂模型的缺点，使用户可以在其熟悉的CAD中建立三维机械系统模型，通过一个按键操作，就可将数据传到ADAMS环境中，提高了工作效率。
三维实体模型进入ADAMS/View后，各零部件之间是毫无联系地独立存在于ADAMS/View环境中。这种状态下即使全部零部件都已导入，也不能构成一台具有现实意义的虚拟样机。只有在此基础上，借助ADAMS软件再添加适当的连接、载荷、运动约束和力等模型特性，才能建立仿真模型即虚拟样机。动臂下铰点铰接在转台上，利用动臂油缸的伸缩，使动臂绕动臂下铰点转动，依靠斗杆油缸使斗杆绕动臂的上铰点摆动。
二、液压系统建模
本文根据需要对液压油路进行了简化，并按功能划分为结构相似的动臂、斗杆、铲斗、回转、行走五个工作回路.挖掘机举升机构，即动臂的液压工作回路，其是简化的执行元件为液压缸的典型液压回路，其它几个回路与此类似。当换向阀4由中位移至左位（下）时，压力油经单向阀3进入液压缸底部，液压缸上腔里的液压油回到油箱，活塞向上运动；反之，当换向阀4由中位移至右位（上）时，液压油直接进入液压缸上腔，使活塞向下运动，从液压缸下腔流出的油通过阀6回到油箱，如达到一定压力，则向液压缸上腔补油。当换向阀处于中位时，阀5和阀6均关闭，活塞双向锁止，动臂处于某一固定位置。以下为基于流体传动理论，利用ADAMS提供的数值算法和函数，创建液压元件和液压系统模型的过程。
压力源（泵）及油箱
压力源是为整个液压系统提供动力的元件。根据液压系统的设计，压力源的初始压力设为。一般情况下，液压系统工作时压力源的压力变化不大，故认为该压力为定值，并将压力变化函数设置为与初始压力相同的数值，即设为定值；油箱被认为是一个很大容积的蓄能器，压力可维持不变，故油箱模型只需设置压力参数即可。
方向控制阀（三位四通阀）
方向控制阀为整个系统的控制中枢。由操作人员直接控制，实现液压缸的往复运动。所需设置的参数有阀芯的初始位置、阀开启及关闭所需的时间、阀的泄漏系数和因阀所造成的压力损失等。
止回阀（单向阀）
止回阀在液压系统中起到正向流通，反向截止的作用。对于止回阀来说，需要设置关闭时阀芯两端的压力差及流量，阀口心截面积变化率以及泄漏系数和响应时间等。
背压阀
背压阀在液压系统中主要起保压和稳压作用。在背压阀属性对话框中，需要设置阀口流通截面面积变化率、阀口初始位置、阀的泄漏系数和响应时间等参数。
三、结束语
从虚拟样机系统仿真建模的角度来看，整个系统可以分为机械系统、液压系统两个大部分。通过对挖掘机液压）机械系统分别建立虚拟样机模型，而后利用参数关联技术使机械系统和液压系统成为有机的整体，实现了整机机）液复合系统的联合动态仿真分析，打破了单纯机械设计的局限性，仿真结果基本符合技术上的要求，为物理样机的试制及其它型式机）液复合系统的设计和研究提供了很好的参考。可以用于研究液压系统、机械系统参数改变对整机系统性能的影响及挖掘机复合系统设计、系统优化和方案论证；加快挖掘机产品的开发速度，降低开发成木，提高市场竞争力。
1目前机械专业教学中存在的问题
教学内容创新性不足，理论与实践相脱节机械专业的课程包括机械制造、机械绘图、机械设计、电工与电子、模具制造、数控车床、PLC编程等，这些课程都需要在实践中学习和掌握，如果单纯采用传统的课堂教学方式，学生只能盲目地学习书本中的理论，而不能融入先进的案例，就会使学生的创新与实践应用能力逐步下降。而目前很多机械专业教师依然采用这种以教为主的教学模式，未能够结合项目教学法、实践教学方法、实验教学法等多种教学方式，通过增加教学内容的创新性来培养学生的实践创新能力，出现严重的理论教学与学生实践操作间的脱节情况，导致学生学习兴趣下降，教学效果不理想。教学方法落后，缺乏实践性目前很多高校依然采用传统的教学模式，单纯注重理论知识的传授，而忽视了学生实践操作能力的培养，造成学生在学习过程中盲目追求理论分数高低，最终不能用其所学理论去指导实践的情况，更无从谈及实践中的创新能力培养。因此，作为一项以培养学生实践操作能力为主的课程，应当加大课程教学中的实践环节比重，改变传统以课堂理论知识传授为主的教学方式，发展创新教育，为学生在实践中培养创新能力提供有力条件。“工学结合”教学策略与模式有待进一步完善目前，部分高校依然墨守成规，忽视教学改革在校园教育发展中的重要作用。尤其是在人才培养的过程中，未能够与企业及社会发展需求相适应，对机械专业“工学结合”的教学模式与实习实训的重视程度较低，让学生不能够在实践实习中进一步巩固所学理论知识，从而激发起创新灵感。
2机械专业创新教育相关意见
培养适合当今企业及社会需要的机械专业应用型、创新型人才，一方面要求高校教育能够充分重视学生专业知识的掌握情况，另一方面也要求高校教育能够与人才实际需求紧密结合，培养一批具有扎实基础知识与较强实践创新能力的机械专业人才。针对于此，笔者对机械专业教育创新提出几点意见。创新实践教学体系机械专业以培养技能型人才为主，实践是其人才培养过程的关键环节，要求高校教育能够加强学生理论知识学习与实践应用的结合。所以，在机械专业教育创新过程中，要高度重视实践教学的重要性，增加实践教学的比重，根据社会需要制订学习计划，优化课程设计、课外实践与实习活动安排，彰显出机械专业本身的特色，真正做到机械专业理论知识与动手实践的结合，从而在二者的结合过程中向学生渗透创新思想，逐步培养学生的实践与创新能力。创新教育教学方法随着信息技术的快速发展，信息技术引入教学当中已经是未来教育不可逆转的重要趋势。因此，在高校机械设备有限的条件下，可以适当将计算机技术和现代教育技术渗透到教学当中，改变传统教学中受时间与地域限制的弊端，并以此来弥补实践资源不足对教学带来的负面影响。一是可以在机械专业教学中增加计算机技术，通过运用虚拟现实技术，形成数控机床编程仿真系统，通过计算机模拟数控机床的控制、操作、编程、加工与故障的检测等，为学生提供一种亲临现场的感受，增强学生实践操作的直观感受力。二是采用多媒体技术教学方式，进行CAI工程制造教学，将教学过程化繁为简，通过图形、影视的方式来表现微观组织、结构变化等，同时还有效增加学生在学习过程中的乐趣，为提高教学质量、学生学习兴趣等带来有益帮助。三是可以在机械教育专业教学中加入光盘教学。为加深学生对机械设备的直观形象认识，可以购买关于现代化制造企业先进的加工设备的使用过程和设备管理的光盘，让学生真实了解设备的应用与维护，对设备本身形成强烈的直观感受，从而为其在未来的实践操作奠定扎实基础。发展合作教育教学机械专业作为一个实践性非常强的专业，其人才培养目标应当与企业的实际需求紧密相关，并要求高校教育在人才培养过程中能够结合企业的实际需求，以市场为主导，以增加就业率为导向，从而为推动社会发展培养出更多的应用型人才。合作教育即目前提倡的校企合作教学模式，学校与企业合作，共同建设实验室和实习基地。企业的老技术职工为学生进行技术指导，增强学生的实际操作能力；学校为企业注入技术资源，帮助企业解决技术人员的培训问题，最终实现企业与学校的双赢。
3结论
综上所述，本研究主要针对当前机械教育专业教学中存在的不足，从创新实践教学体系、创新教育教学方法、发展合作教育教学三方面，提出机械教育专业教育创新的相关意见。
设备的功能要求得以实现
机械设计及其自动化技术具有着较强的综合性，运用这种技术所制作出来的机械器材的性能与其内部构造之间有着紧密的联系。机械设备的研发主要是想让人们的'日常生产环节能够更快更好地完成。每一种机械设备均有着其相应的功用，不同设备的功能是有着一定区别的。机械设计及其自动化最关键的设计原则是要满足人们对于设备功能的要求，只有这样才能确保这些设备能够被正常使用。每一种机械设备均可以处理物质、能量以及信息，然后再将这些输出，故机械设计及自动化也应该具备这种能力。
运用先进技术来不断改进和创新
机械工程及自动化系统有着众多功能，依照它们所具备的功能可以将这些产品细分为3种。1）加工机。该产品是一种自动化形式的机械，往往被用来进行物料的搬运以及加工生产等作业，其能够针对各种类型的东西进行自主加工处理，从而得出更加完善合理的物品。该类型设备常见的有机床、交通运输的器材、食品加工处理的设备、运用于纺织以及印刷的机械等等。2）动力机。这种器材主要运用于输出能量，在把各种信息输入到该设备中之后，将会通过这些信息来得出一种新的系统，比如交通车辆的电动机、内燃机、发动机等等。3）信息机。信息机这种自动化机械设备主要是用来处理各种信息，在工作人员将各种信息输入之后，该设备针对这些信息展开计算和管理，从而得出用户想要的信息数据。
