机械设计基础课程特色

机械设计基础课程特色

机械设计基础课程特色 篇1

课程代码：500014建议课时数：1周学分：1学分

适用专业：汽车检测与维修技术

先修课程：《机械制图》《汽车机械基础》《工程力学》《液压与气动基础》

《整车维护》《汽车发动机构造与维修》《汽车底盘构造与维修》 后续课程：《汽车发动机总装与调试》《汽车维修质量检验》

《 汽车故障诊断与检测技术》

一、前言

1.课程的性质

该课程是江苏省五年制高职汽车检测与维修技术专业的一门专业平台课程。在学过《机械制图》《汽车机械基础》《工程力学》 《 液压与气动基础》等课程之后，进行《机械基础课程设计》，课程设计是全面应用所学的知识，独立完成一个设计。这是一次全面、综合实践性很强的模仿设计工作的练习和考核。

2.设计思路

该课程是依据五年制职业教育《汽车检测与维修技术专业》人才培养方案设置的。其总体设计思路是，打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以工作任务为中心组织课程内容，并让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务，并构建相关理论知识，发展职业能力。课程内容突出对学生职业能力的训练，理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行，同时又充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要，并融合了相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式，通过理论与实践相结合，重点评价学生的职业能力。

二、课程目标

能计算选择电机，确定总传动比，并分配各级传动比，计算各轴功率，转速，转矩，对传动件（轴、齿轮）设计计算，装配图设计和绘制，零件工作图设计、绘制，能编写设计计算说明书。

三、课程内容和要求

1.设计内容：设计一级变速箱。

2.时间安排：①1设计计算：1天

②绘制总装图草图：2天

③绘制正式总装图：2天

④编写说明书：1天

⑤答辩：1天

（上述时间安排仅供参考，学生可以根据自己的设计情况适当调整详细的设计时间进度。）

3.设计要求：①绘制总装图一张；A2

②绘制零件图若干张（具体要求由指导老师确定）；A3

③编写设计计算说明书一本（字数不得少于5000字）。

四、成绩考核

1、平时表现（包括纪律遵守情况、设计态度情况等）占20%

2、图纸质量和说明书质量占50%

3、答辩成绩占30%。

注：

1、课程设计成绩分为优秀、良好、中等、及格和不及格五等；

2、对于抄袭他人成果、设计方案存在严重缺陷和答辩不合格者，课程设计成绩为不合格。

五、教学建议

1、课题选择要根据学生的实际能力和所学专业，并结合企业实际综合考虑，学生可分组进行，每组6—8人，每组课题要有区别，每组配1名指导老师，2、要充分发挥学生的主动性、积极性、创造性，让学生从设计方案的构思、零件材料的选择、工艺设计计算、画图，到查阅技术资料、编写技术文件等各方面得到综合训练。

机械设计基础课程特色 篇2

《机械设计基础》是机械类专业必修的一门技术基础课程。如何在本课程中培养和提高学生的研究能力和创新能力, 改进高职《机械设计基础》课程实验教学的现状, 是一个值得探讨的问题。《机械设计基础》课程是一门与实际结合紧密的课程, 理论学习如果没有实验的配合很难收到好的学习效果。实验教学可以使学生理论联系实际, 激发学习的主动性和积极性, 引导学生热爱所学专业;可以培养学生的独立思考能力、动手能力及创新能力;可以提高学生的科研素质及分析问题、解决问题的能力, 是培养高素质创新型人才的关键。

现状分析

传统教学模式的局限 一般实验过程按“问题—原理—结论—实验证明”的程序开展, 这种模式存在着明显的弊端。一是学生按照指定的程序和要求进行实验, 必然会抑制学生的兴趣, 使学生没有新奇感受, 这样的实验谈不上对学生创新能力的培养。二是学生在实验时被动大于主动, 实验准备工作往往是教师事前做好的, 学生只需按步骤操作, 没有进行思考、提出问题的机会, 也没有时间亲自尝试, 这无助于学生发现新的知识、增长新的经验。

学生动手能力现状 《机械设计基础》的前涉课程有《工程力学》、《公差配合》等, 应该说学生已经具备了一定的动手能力。但这些课程的实验教学模式仍是前述的传统模式, 不利于对学生独立思考和创新能力的培养。首先, 学生没有建立起机械“动”的观点, 不熟悉本课程的实验特点, 而本课程以往开设的实验也恰好在这方面存在欠缺。其次, 学生已经养成被动学习的习惯, 遇到问题不善于独立思考, 急于找教师寻求答案。再次, 学生在实验中发现的新问题往往被忽视, 有的学生不会提出新问题, 有的学生则懒于动手, 只在一旁观看。

教师有错误认识 实验能力是一种个性心理特征, 不能把实验单纯当作一种简单的操作技能, 这样往往使实验过程变成机械的操作过程。教师必须改变传统认识, 要根据职业院校的人才培养目标, 针对高职院校学生的特点, 培养学生的社会适应性, 教育学生树立终身学习理念, 提高学习能力, 提高学生的实践能力、创造能力。这些理念必须贯彻到实验教学中去。

《机械设计基础》特色实验室的改革与建设

2008年10月, 我院完成了《机械设计基础》特色实验室的建设。学院累计投资10万元, 除对原有实验设备进行必要的维修外, 重点投资进行了三项具有自主知识产权的实验装置研制, 即四杆机构组装实验装置、凸轮机构组装实验装置、轴系结构装置。三项实验装置均属学院重点基金科研课题, 并获得了国家实用新型专利。

新实验装置简介 (1) 四杆机构组装实验装置。这是针对《机械设计基础》课程中关于四杆机构教学的内容而设计和研究制作的新型组装实验, 目的是填补教学中的实验空白, 使学生充分学习四杆机构的组成原理、类型、运动特点及其他特性, 加强学生独立思考及实践动手能力的培养。自行设计制造的长度不等的杆件, 可供学生自由组合形成不同的四杆机构类型, 组装快捷方便, 在组合中可以发现新的知识点;滑块的制作具有创新功能, 可以解决组装难题;学生在实验过程中既能掌握所学知识, 又能有新发现, 从而产生一种成就感。该项目2002年9月4日获得国家专利, 2006年获得廊坊市教学成果二等奖。 (2) 凸轮机构组装实验装置。该实验装置是涉及一种凸轮机构的教学用具。使用这种教学用具的杆件, 凸轮可方便地拆装, 杆件可根据需要选定, 因此非常适合教师讲课, 学生动手做实验可以直观、迅速地组装, 演示各种凸轮机构及其运动特性。该项目2008年8月1日获得国家专利, 并获得河北省科研立项资格。 (3) 轴系结构装置。本实验装置综合了轴、键、轴承等多种常用零件, 将轴做成多段, 可实现多种轴系组合, 学生在实验时可找出最佳方案, 有利于加强学生独立思考及实践动手能力的培养。2008年10月1日获得国家专利。

建立以学生为中心的实验教学模式 把原来“问题—原理—结论—实验证明”的教学程序转变为“引导—探索—实验—掌握”的新实验模式。如四杆机构组装实验, 开始教师可稍加引导, 但这种引导并不是对学生实验程序的引导, 而是使学生用实验提供的各种杆件随意组装, 前提是组装成四杆机构。学生会组装出各种各样的四杆机构, 可能先按教材组装出常见的几种, 但他们更感兴趣的是组装出教材上没有的种类, 这个过程就是探索的过程, 也是学生最感兴趣的过程。教师千万不要觉得学生在蛮干, 也许在这个过程中会发现很多没有发现的问题。经过比较, 学生会发现一些他们觉得合理的方案或者不合理的方案, 然后揣摩其中的奥秘, 这就是实验的过程。教师只需提示学生注意观察各种类型的特点, 他们就会很有滋味地琢磨手中的机构了。通过整个实验过程, 学生会很好地掌握四杆机构的各种类型, 同时发现每一种类型的特点, 这就是掌握的过程。整个过程教师参与并不多, 实验的自主权交给学生, 体现了以学生为中心的实验教学思想。其余两个实验也贯彻了这样的教学思路。

不要越俎代庖, 要使学生自己动手 课程建设与改革是提高教学质量的核心, 而实验是非常重要的环节, 也是改革的重点和难点。要改革教学方法和手段, 融“教、学、做”于一体, 强化学生能力的培养。在实验教学中, 要以学生为主体, 根据设备的多少合理分组。我们设计的实验一般是4个学生一组, 这样可以保证学生都有动手的机会和时间。遇到不愿意动手的学生, 教师要鼓励引导他们大胆去做, 不要越俎代庖, 逐步使他们养成独立思考、独立操作的能力。

转变认识, 增设适合高职教育特点的教学实验 根据职业院校的人才培养目标, 实验、实训课要占总课时一定的比例。但是目前由于种种原因, 大部分职业院校实验教学开设的比例不能满足要求, 有些院校会按大纲要求购置一些实验设备, 但仅购置大量的实验设备并不能保证职业院校人才培养目标的实现。也就是说, 也许花了很多钱, 但实验开出率并不高, 或由于仍然沿用传统的实验模式, 达不到锻炼学生动手能力、独立思考及发现探索能力的目的, 最终还是不能实现培养高素质、高技能人才的培养目标。如果根据课程特点, 从实践出发, 从培养高素质、高技能人才的目标出发, 自主研制开发更能体现以学生为中心的实验, 然后合理安排实验教学, 这样效果会更好一些。

《机械设计基础》特色实验室建设成效

教师科研能力得到提高 参加三项科研项目的教师共计20人, 其中有经验丰富的老教师, 更多的是青年教师。项目负责人给每个成员分配了各自负责的研究内容, 并指明研究方向。通过实际锻炼, 教师的科研能力得到显著提高, 写出学术论文十余篇, 有些教师还在自己负责的研究领域取得了科研成果。

开设实验具有合理性并产生示范效应 这种自己研制实验装置的做法, 不仅弥补了教学经费的不足, 而且也使实验更贴近教学。实验的设计符合高职学生的培养目标, 同时也营造了浓厚的学术氛围。在学院领导充分肯定和大力支持下, 其他系部也行动起来, 根据自己学科的特点, 对课堂教学和实验教学进行改革尝试。

长期以来, 我国的职业教育教学基本上搬用普通教育的教学模式。因此, 必须探索、研究适合职业教育教学需求的教学策略, 解决学生学习兴趣低下、效率不高的问题。由于职业教育教学内容选择上的缺陷, 使教学内容的职业教育特征不明显, 职业性与实践性不强。这不仅不利于学生实践知识的学习, 更不利于学生技能水平的提升和毕业后就业的选择性与适应性。由于缺乏相关教学活动的设计, 使得学生实习实践及动手能力的提高出现困难。近年来, 国家十分重视职教师资队伍建设, 并投入大量财力物力于师资培训和队伍建设。但实际上职业院校教师普遍存在知识结构老化、技能水平不高的缺陷, 实施师资培训的效果也不理想, 如教师的职称愈来愈高移, 而技能水平并没有明显提升。我院《机械设计基础》特色实验室的建设, 为实验教学环节的改革打开了一个突破口, 对改革传统实验教学模式及提高学生的全面素质和教师的学术水平无疑具有深远的意义。

参考文献

[1]贾春梅.高职院校实验室建设的措施[J].职业技术教育, 2007, (8) .

[2]郑毅敏, 王春秀.工科实验室建设的思考[J].实验技术与管理, 2008, (1) .

[3]陈耀溪, 鲍鸿.新人才培养战略下的实验室建设与管理研究[J].实验室科学, 2008, (1) .

机械设计基础课程特色 篇3

关键词：机械设计基础；课程设计；减速器

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）12-0142-02

《机械设计基础》是近机类专业必修的一门技术基础课程，它主要介绍常用机构和通用机械零部件设计的基本知识、基本理论及设计方法等内容，为学生学习后续的专业课程奠定一定的基础，具有较强的理论性和实践性。《机械设计基础》课程设计是《机械设计基础》课程重要的实践性教学环节，一般安排在课程结束之后，大约占用两周时间，是学生在大学里第一次较为全面的工程设计与实践训练。课程设计的主要目的是让学生综合运用本课程的理论知识和生产实际知识，起到深化拓展有关机械设计方面知识的作用，为后续专业课程的学习、顺利完成毕业设计任务、提高就业率等打下一定的基础。

一、课程设计质量的提高办法

《机械设计基础》课程设计通常选择一般用途的机械传动装置或者简单机械作为设计内容。目前采用较广的是将以齿轮减速器或蜗杆减速器为主体的机械传动装置作为设计课题。因为减速器能够较全面地反映本课程所学的内容，主要包括电机、带传动、齿轮传动、轴、轴承、联轴器、螺栓、键、销、润滑、密封、减速器附件及箱体等，偏重零件方面的设计。课程设计的工作量为减速器总装配图（0#图纸）1张，齿轮和轴类零件工作图（3#图纸）各一张，设计计算说明书一份（16k纸25页左右）。内容较多而且设计过程比较复杂，需要把设计出的参数变为具体的结构，要求学生在两周内完成确实有一定的难度。那么，如何帮助学生顺利完成课程设计，如何提高课程设计的质量呢？本文结合多年的教学经验进行简单介绍。

1.要求学生重视课程设计。学生往往认为课程设计是一门考查课，比开卷考试还容易应付，无非就是把课程的内容按照一定的顺序抄写一遍，因而敷衍了事，把更多的精力都用在了复习其他课程上，对课程设计缺乏积极性和主动性。部分学生还以查阅资料为幌子逃课、迟到、早退等，甚至同学之间相互抄袭，瞎编乱造，忽略了知识体系的系统性和完整性，结果当然是课程设计质量不令人满意，故而必须要求学生从思想上重视课程设计。

2.要求教师严格管理课程设计过程。教师对课程设计的管理不够严格，不关心学生的出勤率以及迟到早退现象，或者把考勤任务直接交给班干部，而班干部又碍于班级同学的情面，不向指导老师如实汇报出勤率，这就给部分同学提供了钻空子的机会。课程设计占用两周时间，教师应该严格卡住时间点，比如：第1周，完成执行机构运动简图的绘制，完成减速器箱体、润滑以及附件的设计，完成总装图的手绘图，并及时进行检查，及时改正存在的错误，防止学生走弯路；第2周，绘制零件图，完成设计计算说明书，要求学生按时完成给定的任务，提高他们的独立工作能力，加深对理论知识的理解掌握，防止个别同学平时不努力做，专搞最后突击、抄袭。两周的课程设计结束，要组织学生进行答辩，对于那些回答问题模糊不清，说话支支吾吾、语无伦次，图纸上漏洞百出的同学要严厉批评，要求其认真整改，问题严重的同学要重新进行课程设计。

3.要求学生自己动手拆装减速器。减速器在现代机械中应用非常广泛，但是大部分学生从来都没有接触过，对其详细结构当然也缺乏感性认识。只有通过实物装拆，才能使学生对减速器的结构有更加直观的认识，才能进一步分析减速器中力和运动的传递途径。装拆的重点是轴系零部件的结构及装配关系，使学生能够在设计中结合实际，选择合适的结构和尺寸，条件允许的话，还可以组织学生去减速器生产厂家参观或者观看陈列室。此外，对于箱体的设计也非常重要，箱体结构复杂，其各个尺寸，如箱体壁厚、箱座凸缘厚、箱体深度、轴承端盖外径、凸台高度、外箱壁至轴承座端面的距离等，单凭想象或查资料很难设计，有了实物才容易理解，方便学生绘制总装图和零件图。

4.要求学生重视传动方案的选择。传动装置用于将原动机的运动和动力传给工作机构，并协调二者的转速和转矩，以满足工作机对运动和动力的要求。传动方案的拟定主要包括传动装置的选择、总传动比的确定、各级传动比的分配、传动装置的运动和动力参数的计算等。传动方案拟定是机器总体设计的主要组成部分，方案设计的优劣对机器的工作性能、工作可靠性、外廓尺寸等均有一定程度的影响，因此确定一个较优的传动方案至关重要，需要对各种方案进行仔细分析比较，还要考虑工作环境、载荷平稳性、生产条件等多个方面。当采用几种传动形式组成的多级传动时，需要考虑各级传动机构的布置顺序，各级机构所适应的速度范围等，还需要考虑各种传动形式的优点和缺点，如：带传动工作平稳，具有缓冲吸振、过载保护等优点，适宜放在高速级，但是它的承载能力较低，结构尺寸比较大；链传动因多边形效应而存在运动不均匀、有一定的冲击振动，适宜放在低速级；斜齿轮传动的平稳性比直齿轮好，承载能力也较强，适宜放在高速级，但是在传动中会有附加轴向力产生；锥齿轮加工比较困难，一般放在高速级，并限制其传动比大小，以减小其直径和模数；蜗杆传动的传动比大，传动平稳，但是效率低，适宜放在高速级，以减小传递的转矩，获得较小的结构尺寸从而提高效率。

5.重点检查图纸中存在的问题。课程设计的两周结束后，要求学生把设计结果以图纸和说明书的方式上交，并在答辩时正确完整地回答老师提出的问题。这样一来，学生就需要完全清楚整个设计过程，并在图纸上正确表达出来，在说明书中提供有关参数的合理选择。关于画图部分，用到了机械制图课程中所学的知识，如主视图、俯视图、左视图，“长对正、高平齐、宽相等”，尺寸标注、公差配合、表面粗糙度等内容，学生必须严格按照制图的有关标准去执行。此外还应注意一些容易出错儿的细节问题，如两个齿轮啮合处、螺纹联接处、滚动轴承处、油标及油塞的位置、轴承端盖上螺钉的位置、三个视图的投影关系等。还需提醒学生注意，总装图中的尺寸标注主要包括特性尺寸、配合尺寸、安装尺寸和外形尺寸，其他的尺寸都标在零件图上；轴承与孔的配合，只标轴的配合性质；齿轮与孔的配合，标轴和孔的配合性质；零件序号的编写、明细表、标题栏的填写一定要遵守国标规定；图中的数字、字母、汉字、符号等也要按照要求书写。

6.重视答辩与成绩评定。答辩是课程设计的最后一个环节，是对学生工作成果的一次全面检查，通过提问题的方式引发学生思考，帮助他们提高对机械设计过程的理解和认识水平，因此务必组织学生进行答辩。在答辩过程中，可以发现学生设计中存在的问题，要求学生进行改正，提高设计质量。成绩评定要采用以答辩为主，参照平时表现（包括出勤情况、学习态度、钻研精神、遵守纪律情况等），设计计算说明书及图纸质量综合评定的方法。

《机械设计基础》课程设计是教学实践环节中很重要的一环，是启迪学生的创新思维、开拓学生创新潜能的重要手段，只有这些工作都做好了，才能保证课程设计的教学效果。

参考文献：

[1]朱龙英.机械设计基础[M].北京：机械工业出版社，2009，1.

[2]周海.机械设计课程设计[M].西安：西安电子科技大学出版社，2011，8.

机械设计基础课程教学基本要求 篇4

(机械类专业适用)

课程性质与任务

一、课程设置说明

本课程是机械类专业的专业基础课。该课程在高等专科和高等职业教育专科层次人才培养过程中起着重要的作用。它是学生在已有数学、力学、机械制图等基础理论的条件下，学会运用基本理论分析常用机械传动装置的运动和动力特性，掌握一般机械传动机构的分析和设计的基本方法。为后继专业课的学习打下一个良好的基础。

二、课程性质

机械设计基础是高职高专机械类各专业必修的一门主干专业基础课。

三、课程任务

通过本课程的学习，使学生掌握常用机构及通用零、部件设计的基本理论和基本方法并为学习专业理论知识打下基础。

1．使学生了解常用机构及通用零、部件的工作原理、类型、特点及应用等基本知识。2．使学生掌握常用机构的基本理论及设计方法；掌握通用零、部件的失效形式、设计准则及设计方法。

3．使学生具备机械设计实验和设计简单机械及传动装置的基本技能。

教学基本要求

一、机械设计基础概论

了解机械设计的研究对象和基本要求；机械设计的方法和机械零件设计的步骤；机械设计的标准化、系列化及通用化。

理解机械零件的工作能力和设计准则。

二、平面机构的结构分析

了解机构的组成；运动副的概念及分类。掌握平面机构运动简图的绘制及自由度的计算。

三、平面连杆机构

了解平面四杆机构的基本形式及其演化；机构的加速度分析。理解机构的速度分析；移动副和转动副中的摩擦；自锁、效率的概念。掌握平面四杆机构的运动特点、曲柄存在的条件。会用图解法设计平面四杆机构并进行运动分析。

四、凸轮机构

了解凸轮机构的分类及其应用。

掌握从动件的常用运动规律；凸轮机构基本尺寸的确定。会用图解法、解析法设计盘形凸轮轮廓曲线。

五、间歇运动机构

了解不完全齿轮机构和凸轮式间歇运动机构的原理和用途。理解棘轮机构、槽轮机构的用途及其运动分析。

六、螺纹联接与螺旋传动

了解螺纹和螺纹联接的主要参数、类型、特点及应用；提高螺栓联接强度的措施；滑动螺旋传动；滚动螺旋传动。

理解螺纹联接的预紧和防松 掌握单个螺栓联接的强度计算。

会进行螺栓组联接的结构设计和受力分析。

七、带传动

了解带传动的工作原理；V带和带轮结构；带传动的安装及维护；同步带传动。掌握带传动的工作能力分析；失效形式及设计准则。会设计普通V带传动。

八、链传动

了解滚子链的结构、标准和链轮结构；链传动的布置、张紧与润滑 理解链传动的运动特性 会设计滚子链传动

九、齿轮传动

了解齿轮传动的特点和基本类型；渐开线齿轮的齿廓；渐开线齿轮的加工方法；变位齿轮传动的特点及其应用；常用齿轮材料及其热处理方法；齿轮传动的精度及其选择；齿轮结构设计；齿轮传动的润滑及效率

理解渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动；标准齿轮不发生根切的最少齿数；斜齿圆柱齿轮传动；直齿圆锥齿轮传动。

掌握齿轮啮合基本定律；渐开线标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮的主要参数及几何尺寸计算；齿轮正确啮合条件及连续传动条件；齿轮的失效形式及设计准则；齿轮传动的受力分析。

会进行齿轮传动的强度计算；标准齿轮传动的设计。

十、蜗杆传动

了解蜗杆传动的类型、特点及应用；蜗杆传动的精度等级、材料与结构、润滑；蜗杆传动的安装和维护。

理解蜗杆传动的主要参数；蜗杆传动的效率；热平衡计算。

掌握蜗杆传动的几何尺寸计算；失效形式及设计准则；蜗杆传动的受力分析 会进行蜗杆传动的强度计算。

十一、齿轮系

了解齿轮系的分类及应用。其它新型齿轮传动装置；减速器。掌握定轴齿轮系、行星齿轮系传动比的计算，并判断从动轮的转向。会识别实际机械中的齿轮系。

十二、轴与轴毂联接

了解轴的类型、作用、材料及其选择；键联接的类型及其选择。掌握轴的结构设计及强度计算；键联接的设计计算。

十三、轴承

了解轴承的功用与类型；滚动轴承的组成、类型、特点、代号；滑动轴承的材料、润滑剂、润滑方法及结构。

理解滚动轴承工作情况分析。

掌握滚动轴承的类型选择、寿命计算；轴承组合结构设计。

十四、其他常用零部件

了解联轴器、离合器的分类、特点及应用场合；弹簧的功用。掌握联轴器的选择计算。

十五、机械的平衡与调速

了解机械速度波动的类型及调节方法；机械平衡的目的和分类；回转件的动平衡。会计算刚性回转件的平衡问题。

十六、课程设计

设计题目：减速器设计

力求包括本课程所学的大部分零、部件。采用单级或双级齿轮减速器。工作量为装配图一张(0号)，零件图两张(2号)，说明书一份。课程设计单独考核、评定成绩。时间为两周。

课程实施说明

一、建议机械类专业本课程理论教学时数为80～100学时，各校可根据本校教学需要对相关内容进行取舍。

二、通用零、部件的讲授和平面机构的讲授，建议采用实践课，安排在陈列室中进行，使学生增强感性知识。

三、机械设计课程是一门实践性较强的课程，应尽量采用模型、教具、CAI课件等教学手段进行教学。

机械设计基础课程特色 篇5

课程代码：

课程名称：机械设计基础/ The basics of machinery design 教材：刘江南、郭克希主编《机械设计基础》湖南大学出版社 学时/学分：88 /4.5 先修课程：高等数学、机械制图、工程材料、工程力学等 适用专业：机械类专业

一、本课程的性质、目的机械设计基础是一门介绍常用机械和通用零件的基础知识及基本设计方法的技术基础课。教学内容着重基本知识、基本理论和基本方法，以及有关的设计技能的基本训练。

教学目的： 1． 培养学生掌握机构的结构、运动特性和机械动力学的基本知识，使之初步具有分析、选用和设计基本机构的能力，并对机械运动方案的确定有所了解。2． 培养学生掌握通用零件的工作原理、特点、维护和设计计算的基本知识，使之初步具有设计机械传动装置和简单机械的能力。

3． 培养学生初步应用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。

二、本课程的教学内容和基本要求

第1章

绪 论

(一)教学基本要求：

1．明确本课程的研究对象和内容，以及学习本课程的目的。

2．了解机械设计基础在培养机械类高级工程技术人才全局中的地位、任务和作用。

(二)重点与难点

本章的学习重点是课程的研究对象和内容，机器、机构和机械的概念，机器和机构的用途以及区别；了解机械设计基础课程的性质和特点。(三)教学内容 本课程的研究对象 2 本课程的研究内容 本课程的地位及学习本课程的目的(四)学时分配：2课时

第2章 机械及机械零件设计基础知识

(一)基本要求：

建立机械设计的总体概念，了解机械零件的失效形式及计算准则，了解机械零件的设计方法，了解机械零件设计的一般步骤，理解机械设计中的标准化原则。(二)重点与难点

机械零件的主要失效形式与计算准则；机械零件的设计方法和设计步骤； 机械零件材料的选用原则和标准化。(三)教学内容

1.机械零件设计概论 2．机械零件的强度

3.机械零件的接触强度

4.机械零件的耐磨性

5.机械零件的工艺性及标准化(四)学时分配：3课时

第3章

平面机构基础知识

(一)基本要求

1、掌握运动副、约束和自由度等概念。

2、能较熟练的绘制平面机构运动简图。

3、能熟练掌握平面机构自由度计算，掌握机构具有确定运动的条件。

(二)重点与难点

本章的学习重点是运动副及其分类、绘制平面机构运动简图、平面机构自由度计算。

(三)教学内容

1、机构的组成

2、机构运动简图

3、平面机构自由度

（四）学时分配：5课时

（五）习题与作业： 3-

5、3-7

第4章

平面连杆机构

（一）基本要求

1、了解平面连杆机构传动的特点及其主要优缺点。

2、掌握平面四杆机构的基本类型及其演化型式和平面四杆机构的一些应用实例。

3、掌握四杆机构的一些基本知识（如有曲柄的条件、行程速比系数、急回特性等）

4、了解四杆机构设计的基本问题，学会根据给定的运动和几何条件设计平面四杆机构的基本原理和方法(二)重点与难点

本章的学习重点是平面四杆机构的基本类型及其演化，四杆机构的一些基本知识，平面连杆机构的运动分析，四杆机构的一些基本设计方法。(三)教学内容

1、平面连杆机构的类型

2、平面四杆机构的工作特性

3、平面四杆机构的特点及功能

4、平面四杆机构的设计。

（四）学时分配：6课时

（五）习题与作业：4-

1、4-

4、4-

6、4-7

第5章

凸轮机构

(一)基本要求

1、了解凸轮机构的应用及分类。

2、熟悉从动件常用运动规律及其特性。

3、了解凸轮机构压力角的意义

4、了解凸轮机构常用凸轮轮廓曲线的设计方法。(二)重点与难点

凸轮机构的应用及分类，从动件常用运动规律及其特性，凸轮机构压力角的意义。

(三)教学内容

1、凸轮机构的应用和分类

2、从动件的运动规律

3、凸轮机构的压力角

4、凸轮轮廓设计

（四）学时分配：5课时

（五）习题与作业：5-

1、5-

5、5-6

第6章 齿轮传动

（一）基本要求

1、了解齿廓啮合的基本定理。

2、了解渐开线及其性质，掌握渐开线齿轮啮合特性。

3、熟悉渐开线齿轮传动的各部分的名称、基本参数，会计算渐开线齿轮传动的基本尺寸。

4、熟悉渐开线齿轮传动的正确啮合条件、连续传动条件等有关问题。

5、了解渐开线齿轮齿廓切削加工原理。

6、了解各类齿轮（斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮）传动的特点，并能了解其几何设计。

7、了解齿轮传动的失效形式、计算准则、齿轮材料及其选择。

8、掌握直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮传动的受力分析。

9、掌握直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮传动的齿根弯曲强度计算及齿面接触强度计算

10、了解齿轮结构与齿轮传动的润滑。

11、了解蜗杆传动的类型、特点和应用。

12、了解普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算方法。

13、了解蜗杆传动的失效形式和计算准则，了解蜗杆蜗轮材料的选择。

14、掌握蜗杆传动的受力分析方法。

15、了解蜗杆传动的润滑、效率及热平衡计算。

（二）重点与难点

学习本章的重点是渐开线圆柱齿轮机构的传动设计。对于其他齿轮机构重点掌握其与直齿圆柱齿轮机构的特性及异同点。应重点注意 ：

1．渐开线的性质和渐开线方程是研究渐开线齿轮机构的基础，只有牢固掌握这些内容，才能正确理解一对渐开线齿廓的啮合特性和轮齿啮合过程。2．齿轮材料的选取原则。

3．齿轮传动的受力分析和计算载荷。4．齿轮传动的失效形式和计算准则。

5．直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮传动的强度计算。6．易混淆的概念的分辨：

（1）法向齿距与基圆齿距

（2）分度圆与节圆

（3）压力角与啮合角（4）标准齿轮与变位齿轮（5）齿面接触线与啮合线

（6）理论啮合线与实际啮合线

7．普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算 8．蜗杆传动的受力分析。

9．蜗杆传动的材料、失效形式和计算准则。

（三）教学内容

1、齿轮机构类型和应用

2、齿廓啮合基本定律

3、渐开线及渐开线齿廓

4、渐开线标准直齿圆柱齿轮

5、渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动

6、渐开线齿轮的加工及根切现象

7、渐开线变位齿轮

8、斜齿圆柱齿轮机构

9、圆锥齿轮机构

10．齿轮传动的类型、特点和应用。11．齿轮材料、热处理及其选择。12．齿轮的失效形式和计算准则。

13．直齿圆柱齿轮传动的计算：受力分析和计算载荷：齿根弯曲疲劳强度计算：齿面接触疲劳强度计算。

14．斜齿圆柱齿轮传动的计算：受力分析和计算载荷。15．直齿锥齿轮传动：受力分析。16．蜗杆传动的类型。

17．普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算。18．蜗杆传动的受力分析。

19．蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算。20．圆柱蜗杆与蜗轮的结构设计。

（四）学时分配：15课时

（五）习题与作业：6-

3、6-

5、6-

11、6-

13、6-

14、6-

15、6-16

第7章

轮系及减速器

（一）基本要求

1、了解轮系的类型及功用。

2、熟练掌握各类轮系传动比计算与应用。

（二）重点与难点

本章的重点是轮系的传动比的计算。

（三）教学内容

1、轮系的类型

2、定轴轮系传动比的计算

3、周转轮系传动比的计算

4、复合轮系传动比的计算

5、轮系的功用

（四）学时分配：4课时

（五）习题与作业：7-

2、7-

4、7-

5、7-9

第8章 间歇运动机构

(一)基 本 要求

1、掌握棘轮机构、槽轮机构的工作原理、特点、功能和适用场合。

2、了解凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构的工作原理、特点、功能。

(二)教学重点

本章的重点是搞清各种间歇运动机构的工作原理、运动特点和功能，并了解其适用的场合。(三)教学内容

1、棘轮机构

2、槽轮机构

3、凸轮式间歇运动机构

4、不完全齿轮机构

(四)学时分配：3课时

（五）习题与作业： 8-

2第9章 带传动和链传动

（一）基本要求

了解带传动的主要类型、工作原理、特点和应用，了解V带的类型与结构，了解带传动的力分析，了解带的弹性滑动、打滑现象。了解带传动的失效形式和计算准则，了解V带传动的设计计算方法，了解V带轮的材料、结构及尺寸确定，了解带传动的布置、张紧方式和张紧装置。了解链传动的类型、特点和应用，了解链传动的运动特性（速度的不均匀性及动载荷）；了解滚子链的结构、特点与材料，了解链传动的布置、张紧与润滑。(二)重点与难点 1．带传动、链传动的主要类型、工作原理、特点 2．带传动的工作原理、受力分析、应力分析。2．Ｖ带传动的设计与计算。3．链传动的运动特性。4．滚子链传动的失效形式。(三)教学内容

1．带传动的主要类型、工作原理、特点和应用范围。2．带传动的受力分析、应力分析。3．带的弹性滑动概念与传动比。4．带传动的失效形式和计算准则。

5．Ｖ带传动的设计计算，带轮材料、结构和尺寸。6．带传动作用在轴上的载荷及张紧装置。

（四）学时分配：6课时

（五）习题与作业：9-

2、9-

4第10章

螺纹联接和螺旋传动

(一)基本要求

掌握螺纹和螺纹联接的基本知识；了解螺旋副受力分析；了解螺栓联接的强度计算理论和方法，以及螺纹联接的预紧与防松措施；了解提高螺纹联接强度的各种措施；了解螺旋传动的主要类型，掌握键联接的类型、结构、特点。(二)重点与难点

1．螺纹联接的主要类型及特点。2．螺栓联接受力分析及强度计算。3．螺纹联接的预紧与防松措施。

4．提高螺纹联接强度的结构和工艺措施。5．键联接的类型、结构、特点。(三)教学内容

1．联接螺纹和传动螺纹的概念、主要类型及特点。2．联接件的标准及其性能等级。

3．拧紧力矩，预紧力及其控制，螺纹联接的防松原理及防松措施。4．螺纹联接的失效形式及计算准则。5．螺纹联接的强度计算。6．提高螺栓联接强度的措施 7．螺旋传动的基本类型和应用。8．键联接和花键联接 9．销联接

（四）学时分配：6课时

（五）习题与作业：10-

8、10-

9、10-10

第11章

滚动轴承

(一)基本要求 了解滚动轴承的基本类型、结构特点及代号，了解轴承套圈及滚动体上载荷分布及应力的变化，了解滚动轴承的失效形式和计算准则；了解基本额定寿命、基本额定动载荷及当量动载荷，了解角接触球轴承（7类）和圆锥滚子轴承（3类）轴向载荷的计算方法，了解滚动轴承基本额定寿命的计算方法，掌握滚动轴承的基本额定静载荷的计算；了解滚动轴承的组合设计，了解轴承的配置、固定、配合、预紧和装拆，润滑与密封。(二)重点与难点

1．滚动轴承的基本类型、结构特点及代号。2．轴承组合结构设计。

(三)教学内容

1．滚动轴承的基本类型、结构、特点、精度和代号。

2．滚动轴承元件上的载荷分布。3．滚动轴承的失效形式和计算准则

4．滚动轴承的基本额定动载荷及当量动载荷的计算。

5．滚动轴承的基本额定静载荷及当量静载荷的计算。

6．滚动轴承组合的结构设计：轴承与轴颈、座孔的配合，轴承的游隙、预紧、调整及装拆：轴承的润滑和密封。

(四)学时分配：6课时

（五）习题与作业：

1、11-

2、11-

3、11-7

第12章

滑动轴承

(一)基本要求

了解滑动轴承的用途与分类，了解径向滑动轴承的典型结构；了解滑动轴承的失效形式，了解轴承材料及轴瓦结构，了解滑动轴承润滑剂的选择知识。

(二)重点与难点

1．滑动轴承的用途与分类。2．径向滑动轴承的典型结构。(三)教学内容

1．滑动轴承的应用和分类。

2．滑动轴承的结构，轴瓦结构。3．滑动轴承的材料及其选择。7．滚动轴承与滑动轴承的比较。

(四)学时分配：4课时

（五）习题与作业：

1、12-

2、12-

3第13章

轴

(一)基本要求

了解轴的用途和分类，了解轴的结构设计原则，了解提高轴的疲劳强度的措施，了解轴的材料及其选择方法。(二)重点与难点

1．轴的结构设计原则。

2．提高轴的疲劳强度的措施。(三)教学内容

1．轴的类型及应用，轴的材料及其选择。

2．轴的计算准则：强度、刚度、。3．轴的结构设计。

4．提高轴疲劳强度的措施。

（四）学时分配：4课时

（五）习题与作业：

3、13-8

第14章

联轴器和离合器

(一)基本要求

了解联轴器和离合器的主要类型、结构、特点和应用场合，掌握联轴器和离合器的选择及计算方法。(二)重点与难点

1．联轴器的特性和选择。2．离合器的特性和选择。

(三)教学内容

1．联轴器的分类、特性、标准及选择。

2．离合器的分类、特性、标准及选择。(四)学时分配：2课时

（五）习题与作业：

1、14-

5第15章

弹簧

(一)基本要求

了解圆柱拉、压螺旋弹簧的结构、特性曲线和计算，了解其他类型弹簧的特点和应用。

(二)重点与难点

圆柱拉、压螺旋弹簧的结构、特性曲线和计算。(三)教学内容

1．弹簧的功用、分类、材料和许用应力。

2．圆柱拉、压螺旋弹簧的结构、特性曲线和计算。

（四）学时分配：4课时

（五）习题与作业：

15-1、15-

3第16章

机械平衡及周期性速度波动调节

（一）基本要求

1、了解平衡和速度波动在机械工程中的重要性。

2、了解刚性转子静平衡、动平衡的计算方法。

3、了解刚性转子静平衡、动平衡实验的基本原理。

4、了解周期性速度波动及非周期性速度波动的区别及其调节方法，了解飞轮转动惯量的简易计算方法。

（二）重点与难点

刚性转子静平衡和动平衡的原理和计算方法，周期性速度波动调节方法。

（三）教学内容

1、平衡的目的及分类

2、刚性转子的平衡

3、机械运转速度波动调节的目的和方法

4、飞轮的近似设计方法

(四)学时分配：4课时

(五)习题与作业：16-

4、16-7

三、实验内容

实验目的：验证所学理论，并巩固和加强理解，同时训练学生的动手能力。试验内容：本课程要求开设实验3——4个（6—10学时），试验内容建议从下列题目中选取：

1．机械运动简图绘制实验 2．渐开线齿轮范成实验 3．齿轮几何参数测定的实验 4．轴系结构测绘实验 5．减速器拆装实验 6．带传动实验

7．机械原理与机械零件现场教学实验

四、课程设计

目的：培养学生的设计能力。使学生能根据设计任务拟定总体方案，按机器工作状况分析、计算作用在零件上的力，选择合理的材料、计算确定零件的主要尺寸，考虑制造、使用、维修等问题，进行结构设计，绘制装配图和零件图，注明有关技术要求。

设计题目：简单机械传动装置（以一级圆柱齿轮减速器为主体的机械传动装置）。

工作量：部件装配图一张（0号或1号图纸）；零件工作图一～二张；设计计算说明书一份（约4000字左右）。

课程设计后应进行答辩，按五级分评定成绩。

五、主要教学参考书

1、机械设计基础

王华坤、张庆编

兵器工业出版社

2、机械原理

郑文纬

吴克坚主编

高教出版社

3、孙桓、陈作模主编，机械原理，北京:高等教育出版社

4、机械设计基础课程设计指导书

机械设计教研室编

南京理工大学出版

5、机械设计基础实验指导书

机械设计教研室编

南京理工大学出版

6、机械设计 濮良贵、纪名刚编著 高等教育出版社

机械设计基础课程特色 篇6

兴趣是学生对学习活动或学习对象的一种积极认识或意识倾向，当一个学生对某门学科发生兴趣时，他总是愉快地学习，积极主动获取知识。但在课堂上学生的注意力的集中时间是有限的，长时间集中注意力会引起他们思维疲劳，甚至厌烦。

针对本课程可从以下来展开学习兴趣的激发：

在学生刚刚接触该课程的时候，首先让学生明白这门课程设立的目的;对后面其他的专业课程的学习有什么作用;对今后工作中可以用来解决那些技术上的问题。这样以来学生就会意识到这门专业基础课程的重要性，从而在学生心目中树立起该课程在专业知识体系中的重要地位。通过动态的多媒体电子课件，利用现代教育媒体的表现力，给学生一种具有新意的刺激，使学生从原来抑制状态转化为兴奋状态，从而提高学生学习的积极性;将书本知识还原于生活实践，能够激发学生参与探索的欲望，通过观察生活中的各种常见机械、机电设备中的动作、工作原理，让学生找到其存在和应用了那些平面机构，进一步增强学生的学习兴趣;通过实例来提出问题，让学生思考，讨论，最后教师进行归纳总结。例如，在讲解间歇运动机构时，向学生提问：为什么大家在看电影的时候，总感觉画面有停顿感?学生开始各种各样的思考和讨论，多数同学的意见是不完全正确的，这时老师再给予正确的引导式归纳总结：为了适应人们的视觉暂留现象，要求影片作间歇运动，所以放映机采用四槽槽轮机构，当传动轴带动圆销每旋转一周，槽轮相应地转过90°，因此能使影片的画面作短暂的停留，这样以来使学生听了以后兴趣盎然。采用这些方法不仅能提高了学生的学习兴趣和学习积极性，而且还拓展了学生的思路。

2.2创新能力的培养

创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力，而高等学校是培养创新人才的基地和摇篮，因此，在学习专业课程的过程中应不时地培养学生的创新能力。就机械设计基础而言，以培养学生综合设计能力为最终目标，以学生能应用所学知识来解决工程中的实际问题为目的，以“必须、够用”为度，以讲清概念、强化应用为重点的原则来确定本课程的主要内容和体系结构;通过引入现代设计理论和设计方法，以基本知识、原理部分作为基础，发展平台，注重设计与制造有机结合、机电液有机结合、理论与实践有机结合，大胆创新。

在教学及实践教学过程中，不断地培养学生的创新意识。通过变传统的、被动的、低效的实物模型来实现机构及装置设计为先进的、主动的、高效的可视化CAD三维参数化建模来实现装置乃至产品的创新设计;带动学生一起分析如何实现机构及零部件的优化设计，从一些实际的问题入手，来考虑那些部件的结构可以实现优化设计，创新设计，分析新的设计会带来机械装置实现其功能方面具有哪些好处;改变传统的考核模式促进学生创新能力的培养，在学生做课程设计时，让学生利用所学基本原理对日常生活中的机器、装置的原理进行分析，通过文献查阅，加以改进，或者提出自己的想法，并把自己的构思用论文或专利的`形式加以表达，发挥学生的自主性和创新能力;在实验课的讲授方式上，着重培养学生的工程实践能力，让学生知道某种结构为什么是这样，动力是否可以通过其他的传动方式实现。这样既有助于学生认识事物的本质规律，又使学生的实际能力得到锻炼;通过开展创新设计实践活动来提高学生的创新能力，例如，在讲授挠性传动时，给学生提出问题，大家都知道自行车采用了链传动的方式来驱动车轮前进。链传动具有瞬时的传动比不稳定、工作时有噪声、易脱链等缺点，带传动有承载能力不大、弹性滑动和打滑现象的缺点。而它们的各自的缺点都是对方的优点，那么能不能设计出一种挠性传动方式使得它们的特点得以均衡呢?因此就以此为作业任务让学生自己去按所学的知识和创新的理念给出它们的设计方案来。教学效果表明，就出现了“带式链条”比较好的创新方案。于此同时可以结合本课程的教学内容开展机械设计竞赛、鼓励并指导学生参加全国的创新设计大赛。这样以来学生的创新意识和创新能力将在很大程度上得到加强。

2.3理论联系实践的教学方法

从机械设计基础的课程设置模块来看，公差与配合、理论力学及材料力学、机械原理这些内容大多为理论性较强的知识内容，而机械设计则是研究机械零件能量的传递方式、材料、形状尺寸、润滑方法的选择与设计。机械设计部分的特点在于各章内容看似相互没有关联，如联接中的键、销、螺栓、联轴器;带传动、链传动;齿轮传动、轴、轴承等各类零件，但运用机械原理方法、理论及材料力学知识以及公差配合规则将这些零件汇合才能设计出一个完整的机械装备。如果在给学生讲解理论知识的时候，能将其对应的机械零部件的设计、机器设备中标准件的选择和应用，让学生自己通过实践来完成，真正实现“理论用于实践”、“实践巩固理论”，这样效果将会更好。

以培养学生机械系统方案创新设计能力为目标，以设计为主线，建立理论教学和实践教学为主体的新教学模式。

该教学模式注重理论与实践、理论讲授与实验操作相结合，合理地确定课堂和实践重点，着眼于学生综合素质的培养。该教学模式提倡学生带着问题学习的理念，突出以学生为主体的教育模式，以工程设计实例为载体，贯穿教学过程始终，体现学习、设计、再学习、再设计的循环渐进的学习过程。在机械设计基础课程教学中只有密切联系工程实际，不断加强对机构及机器的研究和分析能力，才能更有效地激发出学生的学习兴趣，培养和提高学生的设计与创新能力。在教授的过程中通过更新教材内容、增加实践环节，使理论教学的第一课堂与实践教学的第二课堂有机结合，相互协调，从而营造理论学习、设计实践、实验三维一体的学习氛围，以培养综合素质高、专业面宽广、创新设计能力强的实用性、技能型机械工程专业复合型人才。

3小结

机械设计基础课程特色 篇7

一、课程设计质量的提高办法

《机械设计基础》课程设计通常选择一般用途的机械传动装置或者简单机械作为设计内容。目前采用较广的是将以齿轮减速器或蜗杆减速器为主体的机械传动装置作为设计课题。因为减速器能够较全面地反映本课程所学的内容, 主要包括电机、带传动、齿轮传动、轴、轴承、联轴器、螺栓、键、销、润滑、密封、减速器附件及箱体等, 偏重零件方面的设计。课程设计的工作量为减速器总装配图 (0#图纸) 1张, 齿轮和轴类零件工作图 (3#图纸) 各一张, 设计计算说明书一份 (16k纸25页左右) 。内容较多而且设计过程比较复杂, 需要把设计出的参数变为具体的结构, 要求学生在两周内完成确实有一定的难度。那么, 如何帮助学生顺利完成课程设计, 如何提高课程设计的质量呢?本文结合多年的教学经验进行简单介绍。

1. 要求学生重视课程设计。

学生往往认为课程设计是一门考查课, 比开卷考试还容易应付, 无非就是把课程的内容按照一定的顺序抄写一遍, 因而敷衍了事, 把更多的精力都用在了复习其他课程上, 对课程设计缺乏积极性和主动性。部分学生还以查阅资料为幌子逃课、迟到、早退等, 甚至同学之间相互抄袭, 瞎编乱造, 忽略了知识体系的系统性和完整性, 结果当然是课程设计质量不令人满意, 故而必须要求学生从思想上重视课程设计。

2. 要求教师严格管理课程设计过程。

教师对课程设计的管理不够严格, 不关心学生的出勤率以及迟到早退现象, 或者把考勤任务直接交给班干部, 而班干部又碍于班级同学的情面, 不向指导老师如实汇报出勤率, 这就给部分同学提供了钻空子的机会。课程设计占用两周时间, 教师应该严格卡住时间点, 比如:第1周, 完成执行机构运动简图的绘制, 完成减速器箱体、润滑以及附件的设计, 完成总装图的手绘图, 并及时进行检查, 及时改正存在的错误, 防止学生走弯路;第2周, 绘制零件图, 完成设计计算说明书, 要求学生按时完成给定的任务, 提高他们的独立工作能力, 加深对理论知识的理解掌握, 防止个别同学平时不努力做, 专搞最后突击、抄袭。两周的课程设计结束, 要组织学生进行答辩, 对于那些回答问题模糊不清, 说话支支吾吾、语无伦次, 图纸上漏洞百出的同学要严厉批评, 要求其认真整改, 问题严重的同学要重新进行课程设计。

3. 要求学生自己动手拆装减速器。

减速器在现代机械中应用非常广泛, 但是大部分学生从来都没有接触过, 对其详细结构当然也缺乏感性认识。只有通过实物装拆, 才能使学生对减速器的结构有更加直观的认识, 才能进一步分析减速器中力和运动的传递途径。装拆的重点是轴系零部件的结构及装配关系, 使学生能够在设计中结合实际, 选择合适的结构和尺寸, 条件允许的话, 还可以组织学生去减速器生产厂家参观或者观看陈列室。此外, 对于箱体的设计也非常重要, 箱体结构复杂, 其各个尺寸, 如箱体壁厚、箱座凸缘厚、箱体深度、轴承端盖外径、凸台高度、外箱壁至轴承座端面的距离等, 单凭想象或查资料很难设计, 有了实物才容易理解, 方便学生绘制总装图和零件图。

4. 要求学生重视传动方案的选择。

传动装置用于将原动机的运动和动力传给工作机构, 并协调二者的转速和转矩, 以满足工作机对运动和动力的要求。传动方案的拟定主要包括传动装置的选择、总传动比的确定、各级传动比的分配、传动装置的运动和动力参数的计算等。传动方案拟定是机器总体设计的主要组成部分, 方案设计的优劣对机器的工作性能、工作可靠性、外廓尺寸等均有一定程度的影响, 因此确定一个较优的传动方案至关重要, 需要对各种方案进行仔细分析比较, 还要考虑工作环境、载荷平稳性、生产条件等多个方面。当采用几种传动形式组成的多级传动时, 需要考虑各级传动机构的布置顺序, 各级机构所适应的速度范围等, 还需要考虑各种传动形式的优点和缺点, 如:带传动工作平稳, 具有缓冲吸振、过载保护等优点, 适宜放在高速级, 但是它的承载能力较低, 结构尺寸比较大;链传动因多边形效应而存在运动不均匀、有一定的冲击振动, 适宜放在低速级;斜齿轮传动的平稳性比直齿轮好, 承载能力也较强, 适宜放在高速级, 但是在传动中会有附加轴向力产生;锥齿轮加工比较困难, 一般放在高速级, 并限制其传动比大小, 以减小其直径和模数;蜗杆传动的传动比大, 传动平稳, 但是效率低, 适宜放在高速级, 以减小传递的转矩, 获得较小的结构尺寸从而提高效率。

5. 重点检查图纸中存在的问题。

课程设计的两周结束后, 要求学生把设计结果以图纸和说明书的方式上交, 并在答辩时正确完整地回答老师提出的问题。这样一来, 学生就需要完全清楚整个设计过程, 并在图纸上正确表达出来, 在说明书中提供有关参数的合理选择。关于画图部分, 用到了机械制图课程中所学的知识, 如主视图、俯视图、左视图, “长对正、高平齐、宽相等”, 尺寸标注、公差配合、表面粗糙度等内容, 学生必须严格按照制图的有关标准去执行。此外还应注意一些容易出错儿的细节问题, 如两个齿轮啮合处、螺纹联接处、滚动轴承处、油标及油塞的位置、轴承端盖上螺钉的位置、三个视图的投影关系等。还需提醒学生注意, 总装图中的尺寸标注主要包括特性尺寸、配合尺寸、安装尺寸和外形尺寸, 其他的尺寸都标在零件图上;轴承与孔的配合, 只标轴的配合性质;齿轮与孔的配合, 标轴和孔的配合性质;零件序号的编写、明细表、标题栏的填写一定要遵守国标规定;图中的数字、字母、汉字、符号等也要按照要求书写。

6. 重视答辩与成绩评定。

答辩是课程设计的最后一个环节, 是对学生工作成果的一次全面检查, 通过提问题的方式引发学生思考, 帮助他们提高对机械设计过程的理解和认识水平, 因此务必组织学生进行答辩。在答辩过程中, 可以发现学生设计中存在的问题, 要求学生进行改正, 提高设计质量。成绩评定要采用以答辩为主, 参照平时表现 (包括出勤情况、学习态度、钻研精神、遵守纪律情况等) , 设计计算说明书及图纸质量综合评定的方法。

《机械设计基础》课程设计是教学实践环节中很重要的一环, 是启迪学生的创新思维、开拓学生创新潜能的重要手段, 只有这些工作都做好了, 才能保证课程设计的教学效果。

摘要：《机械设计基础》课程设计是近机类专业课程体系中的重要实践环节之一, 提高课程设计的教学质量对培养学生分析和解决工程设计问题的能力起着十分重要的作用。本文根据多年的工作经验, 给出了几种提高课程设计质量的办法。

关键词：机械设计基础,课程设计,减速器

参考文献

[1]朱龙英.机械设计基础[M].北京:机械工业出版社, 2009, 1.

机械设计基础课程特色 篇8

关键词：机械设计基础；项目化；教学设计

中图分类号：G423.1 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）01-0241-04

一、引言

自上世纪90年代以来，我国高等职业教育有了很大的发展，已经占有我国高等教育的“半壁江山”。当前，高等职业教育成为社会关注的热点，面临大好的发展机遇。同时，经济、科技和社会发展也对高等职业教育人才培养工作提出了许多新的、更高的要求。从高等职业教育人才培养工作的全局看，还存在着办学特色不甚鲜明、教学基本建设薄弱、课程和教学内容体系亟待改革等问题。

为整体推进高职高专教学建设与改革，解决好高职高专教育在人才培养方面存在的上述三个突出问题，必须花大力气积极探索应用型人才培养模式。课程的教学改革正如火如荼地在各个高等职业院校中开展起来。作为教师的一员，就从自己熟悉的课程做起，进行课程的教学改革，项目化教学得到大家一致的认可。下面就将笔者所教课程《机械设计基础》的项目化教学设计做一介绍。

二、项目化教学设计的几个理念

为了更好地进行《机械设计基础》课程的项目化教学设计，首先提出以下几个理念。

1.从我做起，从现在做起。一门课程的教学改革，应服从整个专业的建设和改革。然而，如果针对全系（院）的所有专业全面开展改革和建设将是一个十分庞大而复杂的系统工程，需要全系（院）教师乃至学院多个部门的协调和共同努力，制订完善的实施计划，而在短期内制订出周全的计划也是十分困难的。因此，我们认为：先从任课老师自己熟悉的课程领域做起，分模块地进行课程改革的研究和探索，积累经验，将来逐渐纳入全系（院）的整体改革和建设。反过来，全系（院）专业的课程改革和建设也正是由各部分模块叠加而成的，是各个老师的成果积累和综合。

2.循序渐进，逐步完善。教学改革是高等教育的永恒课题，需要广大教师的积极参与和坚持。同时，教学改革本身也不是一蹴而就的事情。我们不必指望一次教学改革就会提出十分完善的方案，并完全成功定型，在其后的教学中就固定不变了，这是不可能的，也是不必要的。

3.不等不靠，立足现有。一门课程的教学改革大部分内容取决于主讲教师自己，但是同时也会涉及学校的方方面面，如教材建设、实验实训平台建设、教学管理与质量监督等多个方面和学校的多个管理部门，甚至会出现部门间的协调不一致等问题。我们广大教师不要抱有“等到条件具备了，我再进行课程改革，我现在的教学不是很好吗？”的观点，应积极行动起来，不等不靠，立足现有条件，开始课程的教学改革。

4.搁置争议，求同存异。一门课程的教学改革，特别是专业基础课程，内容繁杂、头绪众多，再加上每个老师的专业背景、工作经历的不同，每人都会提出自己的教改方案。另外，对工学结合、项目化教学等概念又可能会有不同的理解，在课程的教学中又可能形成自己的风格和习惯。所有这些，都可能产生一定的争议和分歧。我们的观点是：争议是难免的，而且争议还会有利于方案的进一步完善。然而，我们不能陷入争议或等统一意见后再行改革，搁置争议，求同存异，各自在自己的课程中，提出并实践自己的教改方案。一段时间后，再进行交流提高，相互取长补短。

三、课程的项目化教学设计

1.《机械设计基础》课程的总体设计。课程的总体设计重点围绕“两构”—“机构和结构”来进行，即常用机构的基本分析与综合能力、常用机械零部件的结构设计与选型能力的培养和训练。此外，再通过常用机械传动装置结构与设计项目、综合实训项目的实施，形成小型机械及简单机械传动装置的设计能力。同时，强调综合应用能力和设计基本技能的训练。

综合应用能力主要包括：培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用本课程和有关先修课程的理论，结合生产实际分析和解決工程实际问题的能力；制订合理的设计方案，选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力、确定尺寸和选择材料，以及较全面的考虑制造工艺、使用和维护等要求，进行结构设计，达到掌握机械零件、机械传动装置的设计过程和方法等方面的能力。设计基本技能主要包括：计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据的能力等。

2.《机械设计基础》课程的项目化单元设计。课程的单元设计主要以将常用机构的基本分析与综合、常用机械传动装置结构与设计、常用机械零部件的结构设计与选型、综合实训这四个大项目再分解成小项目（任务）来进行，每个项目（任务）以“能力目标、项目载体、能力实训”为原则。表1是机类专业多学时的教学内容项目分解一览表，其他专业可以在这个基础上酌减。

3.课程的项目化教学流程。课程的项目化教学一般流程，见图1。

4.第一堂课的教学设计。摒弃传统的、教师从头讲到尾的、拖拖拉拉的“绪论”，开门见山，让学生对课程的整体有个鲜明的第一印象，对课程的进行充满兴趣和期待。第一堂课的任务是“机器的认知”，具体设计如下：（1）课程的引入。机械是现代社会的基础，在生产和生活中都起着非常重要的作用，机械举例（生产、生活、战争中用到的）。（2）提出问题。任何机器都是为实现某种功能而设计制造的。什么是机器？机器的特征是什么？机器和设备的区别？机器由几个部分组成？机器的定义？机构的定义？机械的定义？（3）布置项目。机器是通过执行部分的机械运动来实现相应功能的。找出你所知道的机器。（4）能力实训。划分你找出的机器的组成：原动部分、传动部分、执行部分和控制部分，分析该机器的执行部分的运动形式（工作原理）、原动部分的运动形式。全班同学要找出不同的机器。（5）评价总结。不同的执行部分运动形式和原动部分运动形式形成了不同机器的工作原理。机构的作用是用来传递与变换运动，所以研究机构问题是本课程的一个重要任务。

机器工作时，其零件会受到力的作用而破坏或失效，所以零件必须选择合适的材料、确定合理的形状和尺寸（结构）、保证较好的表面质量。零件都是制造后安装再使用的，在保证实现预定功能的前提下，尽可能做到经济合理，力求投入的费用小、工作效率高、使用维护简便。现代社会对环境保护、劳动保护格外重视，对舒适性要求也很高。所有这些都是设计者需要综合考虑的问题，是本课程的学习内容，通过本课程的学习，我们能够进行小型机械及其传动装置的设计。

四、理实一体化教室的建设

全面实施项目化教学，必须有理实一体化的专业教室做为物质保证。我们将前三个大项目合并为两个，建设两个实训平台和理实一体化教室，分别为：《常用机构的基本分析与综合实训平台及理实一体化教室建设》、《机械传动装置与零件结构实训平台及理实一体化教室建设》。综合实训利用系里共用绘图室和CAD机房。

五、结束语

课程的教学改革是高等院校的永恒课题，课程的教学设计也是一个在教学改革中逐步完善的过程，在这里主要是和大家进行交流，起到一个抛砖引玉的作用。

参考文献：

[1]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京：清华大学出版社，2007.

[2]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京：清华大学出版社，2009.

[3]邓昭铭，张莹.机械设计基础（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2000.

[4]叶伟昌，陈辽军.机械工程及自动化简明设计手册（上册）——机械工程专业课程设计指导（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2008.

作者简介：陈辽军（1963-），男，副教授，江苏阜宁人，主要从事机械设计制造及其自动化、CAD/CAM、图形图像等方面的教学和研究。