机械基础精品课程(精选8篇)
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。
1 激发学生学习兴趣, 提高快乐课堂教学效果。
学习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, 他总是心情愉快地去学习, 积极主动地获取知识。在课堂教学中, 重视培养学生的学习兴趣, 创设轻松愉快、生动活泼的课堂气氛, 是激发学生学习动力的关键。在教学中, 重点从以下几方面入手培养学生的学习兴趣。
1.1 以“奇”激趣。
课堂中的“奇”能激发学生的学习兴趣, “奇”是学习内部动机的源泉。学生对什么都好奇, 心理学上称这种特征为“潜兴趣”, 教学时充分利用“潜兴趣”就能激发学生的学习兴趣。使之在快乐中学习。在学习变速机构时, 向同学们介绍驾驶员在驾驶汽车时, 经常用右手拨动右侧的拨杆, 根据路况使汽车行驶速度时快时慢, 有时还要把车向后倒。告诉学生驾驶员拨动拨杆的操作, 是在改变一对齿轮传动比的大小和方向, 从而改变车轮的转速和转向。使学生感到很新奇, 从而激发了学生的学习兴趣。
1.2 以“疑”激趣。
疑即疑难, 解决疑难是学生学习的需要, 提出疑难, 让学生去思考, 更是教学的关键环节。在学习棘轮机构时, 可以向学生提问:a.我们在骑自行车时, 脚踩自行车踏板向前行驶, 而反转踏板时, 自行车却为什么不会实现倒车?b.卷扬机在提升货物之后, 尽管机器已经停止工作, 但货物却为什么不会下降, 而是稳稳地停在空中?一连串的疑问, 激发起学生的求知欲望。
1.3 以“趣”激趣。
“趣”, 既可活跃课堂, 又可激发学生学习兴趣, 教学中注意教学的趣味性, 学生一定沉浸于欢乐之中。槽轮机构是一种常用的间歇运动机构。在电影放映机上的卷片机构, 为了适应人们的视觉暂留现象, 要求影片作间歇运动, 它采用四槽槽轮机构, 当传动轴带动圆销每转过一周, 槽轮相应地转过90°, 因此能使影片的画面作短暂的停留。使学生听了以后兴趣盎然。
1.4 体验成功, 获得乐趣。
苏霍姆林斯基曾说过:“成功的欢乐是一种巨大的情感力量, 它能使学生产好好学习的愿望。”所以, 教师要做到深入钻研教材, 因材施教, 使不同层次的学生都有所收获, 都能体会到成功的欢乐。当代职业学生的表现欲望强烈, 同学、尤其是老师的激励和赞扬是他们实现持续自主学习、提高学习效率和学习兴趣的有效保障。
2 利用多媒体辅助教学, 提高课堂教学效率
本学科的很多内容如各种机构的教学, 要求有动态的演示, 在缺乏教具和设备的情况下, 采用多媒体辅助教学, 使枯燥的内容变得生动形象, 可以充分调动学生的学习积极性, 这种教学方法深受学生欢迎。
在学习铰链四杆机构、凸轮机构、间歇运动机构时, 采用CAI课件, 把曲柄摇杆机构的急回特性、死点位置, 凸轮机构的从动件运动规律, 以及间歇运动机构的特点生动形象地进行演示, 在教学过程中, 师生之间的信息交流和反馈得以加强。声、像、文、图并茂的教学信息, 增强了教学的艺术效果, 增强了学生对学习内容的认识和理解, 提高了课堂教学效率。
3 理论联系实际, 培养学生的实践能力
本课程从生产实践中发展起来, 而又直接为生产实践服务的学科, 因此, 它是一门与生产实践紧密联系的课程, 在教学中有意识地引导学生理论联系实际, 培养学生分析问题和解决问题的能力。
3.1 结合生活和生产实际, 理解书本知识。
书本知识往往理论性较强, 较为抽象, 能有机地与日常生活和实际相结合, 能起到事半功倍的教学效果。在学习机构和机器的概念时, 学生往往只是死记硬背, 结果只能是一知半解。如能结合日常生活中的例子:自行车是一种机构, 摩托车、电瓶车都是一种机器, 摩托车、电瓶车能实现能量转换, 摩托车能将化学能转变成机械能, 电瓶车能将电能转变成机械能。在学习导杆机构时, 可以结合农村家庭用的手摇抽水机, 来讲解移动导杆机构的工作原理, 利用自卸翻斗车自卸货物原理, 来学习曲柄摇块机构, 利用缝纫机的踏板机构, 来讲解曲柄摇杆机构的死点位置。
3.2 结合课堂教学, 培养学生自制教具的能力。
在学完铰链四杆机构以后, 在学生对铰链四杆机构的运动规律基本了解后, 利用课余时间, 在学生中开展自制铰链四杆机构的小制作比赛, 并且要和上一届同学的作品相比较, 看看哪些同学做得好, 同学们的参赛积极性非常高。小制作做好以后, 请同学们拿自己的作品进行演示, 然后进行评比。通过小制作比赛, 既增强了学生的动手能力又巩固和加深了理论知识, 对曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构的存在条件有了更深的了解。
3.3 进行现场参观教学。
参观教学可以使学生接触实际事物, 使教学活动和生产实际紧密地联系起来, 增强学生感性认识, 加深对教材理论知识的理解。在学完曲柄摇杆机构后, 组织学生到实习工厂参观, 认真观察牛头刨床、往复式运输机和插床等设备的工作原理。让学生观察牛头刨床的进给动作, 使学生发现进刀时慢, 退刀时快, 更进一步了解曲柄摇杆机构的急回特性。再如在讲授完凸轮机构、间歇运动机构、离合器、联轴器和制动器之后, 请工人师傅给予现场操作。任课教师边参观边讲解, 这样就会使学生对所学知识有了更深的印象。同时参观教学法还能使学生受到爱岗敬业、吃苦耐劳等良好的职业道德教育, 可谓是一举多得。
【关键词】《机械基础》教学现状 教学手段 教学方法
《机械基础》课由于涉及知识面广,内容复杂、抽象,并且在日常学习中学生与实际接触也不多。对工程实际缺乏感性认识,在学习中大多只能靠死记硬背,再加上技师学院学生普遍底子薄,往往使学生感到枯燥乏味,进而失去学习的热情。由于学生丧失学习兴趣,实际的教学效果就可想而知了。面对这种状况,我在实际教学中采取了以下方法。
一、深入分析技师学院《机械基础》教学的现状,制订相应改进措施
技师学院《机械基础》教学中存在的主要问题有:
1.基础教学课程安排不合理,课程安排过于繁杂,找不到重点,教材内容过于老化,不能及时更新教材从而影响了教学质量。
2.理论脱离实践,对于实践课程的重视不够,使得学生不能很好地掌握一些实践环节,学生不能很好地掌握高效率的操作技巧。
3.教师的技能水平有限,教学方式存在局限性。
针对以上存在的诸多问题,进行相应的改革以适应时代的发展需求。
首先,要选择性地学习与《机械基础》相关的知识,相关课程的学习要突出重点,做到新、精、实用,这样才能较高效地利用有限的教学时间。在教学过程中,原有的课程内容中有许多陈旧落后的知识已跟不上时代的步伐,这就意味着它已经不适应社会的发展,因此教学内容不能一成不变,内容要有针对性,灵活性要强,要不断随着学科进步而更新教材,丰富其中的内容,引入学科的前沿知识。顺应时代的发展,为社会培养更多实用型人才而推进社会的进步。
其次,要重视学生的实践能力的培养。《机械基础》实践为主的专业,这就要求学生具有较强的实践动手能力,从实践中领会专业技术要点,在教学过程中,尽量将学生带到实践现场去上课,一边讲一边看,一边教一边练,也可以直接把学生带到车间来上课以此来增加教学氛围,提高学生的学习兴趣。
二、充分利用现代教学手段和多种教学方法。提高学生学习《机械基础》的兴趣
随着科学技术的发展,光靠黑板上的板书远远不能够满足学生对于知识的理解,因此教师在教学中要运用更多的技术性知识。互联网技术和多媒体技术的日益发达,为高职教育面向现代化提供了广阔天地,也为《机械基础》充分利用现代化教学手段提供了极大的便利。
老师可以通过多媒体课件,利用机构的仿真动画,使学生更形象地理解课堂上不易讲清的机构工作原理,使课堂教学更直观、更生动、更有趣,使得学生们能够直观地感受到生产的全过程,加深对知识的理解,并且调动学生们对于学习的积极性,培养他们的专业兴趣以及分析问题、解决问题的能力,进而增强学生的创新能力。与此同时还可以节省老师画图时间。老师还可以打破时空的限制,在课堂上播放工厂现场机器工作录像,使学生了解实际中机器的工作情况,对机器工作原理、各种机构的运动原理、零件的结构特点有更深入的理解,提高学生的机械运用意识。
三、整合《机械基础》课程教学内容,加强典型内容的应用训练
《机械基础》课程的研究对象是机械中的常用机构及一般工作条件下和常用参数范围内的通用零、部件,研究其工作原理、结构特点、运动和动力性能、基本设计理论、计算方法以及一些零部件的选用和维护,重点解决常用机构及通用零部件的分析和设计问题,内容繁杂,如果面面俱到地照本宣科,难免枯燥乏味,学生消化、吸收也感到困难。过去那种“满堂灌”的教学方式会使学生产生畏难和厌学的情绪。因此,在日常教学中我对所涉及的内容的难度和广度做了很大的调整,遵循应知应会的原则,打破以往以知识传授为主要特征的传统学科课程教学模式,将机械产品开发设计和机械设备维修过程所涉及的工程材料知识、材料强度和刚度分析知识、机械传动的知识、机构的设计和常用零部件选用和设计的有关知识等必需知识进行深度融合,以实际机器为项目导向,以工厂典型产品开发的技术流程为中心重新组织课程内容。事实证明,这样教学学生容易接受,在教学中取得了一定的教学效果。
四、教师要不断提高自己的技能水平,教学过程中要突出学生的主体作用,发挥教师的主导作用
“双师型”(讲师、技师)专业教师更是技师学院师资力量的一个重要体现,这就使得院校在培养学生的同时加强老师队伍的建设,不断提高老师的技能水平,从而培养出适应时代需求的优秀人才。与此同时在实际教学过程中教师要让学生明确自己是学习的主体,要对自己的学习负责,要学会自我管理、自我学习,发挥自己在学习上的主导作用。教师只是引导和评价,让学生在用中学、练中学。从而激发学生的成就感,提高学习兴趣。兴趣是最好的老师,学生一旦有了兴趣,他们的潜能就会得到最大程度的发挥,学生就会积极参与教学,做学习的主人。
总之,教无定法,贵在得法。在《机械基础》课程教学过程中,教师应针对教学实际及时调整教学策略,《机械基础》教学过程中老师尤其应当加大实践课的比重,坚持以学生为主体,调动学生学习的积极性和主动性,坚持教法创新,使学生始终保持浓厚的学习兴趣。为现代社会培养出更多符合社会需求的优秀技工人才。
参考文献:
[1]姜大源,世界职业教育课程改革的基本走势及其启示[J].中国职业技术教育,2008.
[2]黄塬,浅谈高职《机械设计基础》教学改革[J].职业,2008.
[3]《机械基础》项目教学方法初探[J].长春教育学院学报,2009,25(5):113—114.
(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。
一、下达设计任务
根据给定工作条件,设计一级直齿圆柱齿轮减速器,完成一张装配图(A2只画俯视图)、两张零件图(2*A3---一张低速轴、一张大齿轮)和一份设计说明书(图纸要求计算机绘图、打印,说明书必须用专用稿纸手写)。说明书封面要求统一(在教务处网上下载),评分表(在教务处网上下载)要求填好每人的班级、姓名、学号和设计题目,档案袋统一(教材科购买,填好档案袋上的相关信息)。
二、传动方案的总体设计
1.比较和选择传动装置的方案;
题目
一、带传动和一级直齿圆柱齿轮减速器,题目二,一级闭式齿轮传动和一级开式齿轮传动
2.选定电动机类型和型号;
1)确定工作机的转速和功率;
由已知条件F、V、D可以计算出,题目一转速: 601000v
πD FV40000.75Pw5.72kw10001000nw功率:
2)确定电动机的转速范围和功率要求
带传动的传动比一般取2-4;齿轮传动的传动比一般取3-5;所以设计的题目要求总传动比可以在(2-4)*(3-5)=(6-20)之间,故电动机的转速n=(6-20)n工,在此中间可以确定电动机的转速;
对Y系列电动机,通常多选用同步转速为1500r/min或1000r/min的电动机,如无特殊需不选用低于750 r/min的电动机。
根据选定的电动机类型、结构、容量和转速,由机械设计手册可查出电动机型号,并记录其型号、额定功率、满载转速、外形尺寸、中心高、轴伸尺寸、键联接尺寸、地脚尺寸等参数备用。
3)确定电动机的功率要求
工作机功率 / 总效率=原动机功率,选择电动机的功率大于此值即可;
Pd
Pw
kW
式中:Pd——工作机实际需要的电动机输出功率,kW;
Pw——工作机所需输入功率,kW;
η ——电动机至工作机之间传动装置的总效率。总效率η按下式计算:
η=η1η2η3…ηn
其中η
1、η
2、η
3、…ηn分别为传动装置中每一传动副(齿轮、带或链)、每对轴承、每个联轴器的效率,其概略值见指导书。选用此表数值时,一般取中间值,如工作条件差,润滑维护不良时应取低值,反之取高值。
(本设计题目的传动效率包括:一级带传动、一级齿轮传动,两对滚动轴承(一般选深沟球轴承)、联轴器(一般选弹性柱销联轴器)和工作机滚筒的效率。)
根据计算的转速范围和需要的功率值,由设计手册可查出电动机型号,并记录其型号、额定功率、满载转速、外形尺寸、中心高、轴伸尺寸、键联接尺寸、地脚尺寸等参数备用。3.确定总传动比并合理分配各级传动比
已经确定了电动机的转速(满载转速),又知道工作机的转速,那么二者的比值就是总的传动比,将总传动比进行合理分配。要考虑以下几点:
(1)要保证带传动的传动比在2-4中;齿轮传动的传动比在3-5中;
(2)应使传动装置结构尺寸较小、重量较轻。在后面的计算中保证大带轮尺寸不会过大,以至于碰地(这只有在后面计算完之后才知道),这时确定带传动的传动比稍小一点就可以。
例:总传动比=12,可取i带=3,则i齿轮= 12/3 =4;
也可取i带=2,则i齿轮= 12/3 =6;(不选用)
也可取i带=4,则i齿轮= 12/4 =3;(不选用)
传动装置的实际传动比要由选定的齿数或标准带轮直径准确计算,因而与要求传动比可能有误差。一般允许工作机实际转速与要求转速的相对误差在±(3~5)%范围内。
设计传动装置时一般按工作机实际需要的电动机输出功率Pd计算,转速取满载转速。4.计算各轴转速和转矩
已将总传动比进行了分配,根据传动的布置,各轴的转速就可以算出了; 如一传动装置从电动机到工作机有两根轴,依次为I、Ⅱ轴,则 1)各轴转速
nI
nmi0
r/min r/min
nn
nⅡIm
i1i0i1
式中:nm——电动机满载转速,r/min;
nⅠ、nⅡ ——分别为I、Ⅱ轴转速r/min;I轴为高速轴,Ⅱ轴为低速轴; i0、i1——依次为由电动机轴至高速轴I,I、Ⅱ轴间的传动比。2)各轴功率
PI=Pdη01kW PⅡ= PIη12=Pdη01η12 kW
式中:Pd——电动机输出功率,kW;
PI、PⅡ ——I、Ⅱ轴输入功率,kW
η01、η12——依次为电动机轴与I轴,I、Ⅱ轴间的传动效率。3)各轴转矩
TI=Td i0η01N·m
TⅡ= TI i1η12=Td i0 i1η01η
式中:Td——电动机轴的输出转矩,N·m;
P
Tdd
nm
N·m
N·m
TI、TⅡ——I、Ⅱ轴的输入转矩,N·m。
运动和动力参数的计算数值可以整理列表备查。
P
TI=Td i0η01= 9550di001 N·m
nm
= 9550
P1
N·m n1
同理:T2= 9550
P2
N·m n
2三、传动件的设计计算
1.带传动
设计带传动时,应注意检查带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系,例如小带轮外圆半径是否大于电动机中心高,大带轮外圆半径是否过大造成带轮与机器底座相干涉等。
2.齿轮的设计
设计过程参见书上的例题,注意:(1)材料的选择要求;(2)齿数的选取范围。3.轴的最小直径确定
按最小直径估算后,要考虑: 1)键槽对轴强度的影响;
2)最小轴径处安装的零件是否是标准件(联轴器等----轴径有无标准要求)注: 选择联轴器类型和型号
联轴器除联接两轴并传递转矩外,有些还具有补偿两轴因制造和安装误差而造成的轴线偏移的功能,以及具有缓冲、吸振、安全保护等功能。因此要根据传动装置工作要求来选定联轴器类型。
标准联轴器主要按传递的转矩大小和转速来选择型号(参见手册)。还应注意联轴器轴孔尺寸范围是否与所联接轴的直径大小相适应。
四、装配草图设计、答辩
1.考虑轴上零件的定位,进行轴的结构设计、选择轴承;
用到箱体结构(尺寸见指导书),轴承的选择及润滑方式、轴承端盖的尺寸确定等。2.绘制草图;(草图可以帮助进行部分尺寸的确定)
要求这里之前的计算和按比例绘制的草图(俯视图,一般大小不小于A3(白纸或坐标纸),并将尺寸进行标注。便于检查轴系结构,并有助于后面计算机绘图),要给指导老师检查,答辩、登记!
3.校核轴及轴承(精确校核一根轴以及相应的轴承寿命计算); 4.进行减速器附件的设计; 5.完成装配图。
五、零件图的绘制
六、编写技术说明书
设计说明书是设计技术文件之一,它提供设计理论根据和计算数据,为审核设计及使用设备的人员查阅。对于传动装置,计算说明书的内容大致包括:
(1)目录(标题及页次)(2)设计任务
(3)传动方案的分析和拟定(附传动方案简图)(4)电动机的选择
(5)传动装置运动及动力参数计算(6)传动零件的设计计算(7)轴的结构设计
(8)滚动轴承、键联接和联轴器选择计算(9)轴的强度计算
(10)轴承的寿命及键的强度校核(11)减速器相关附件的设计、选择
考试科目名称:机械设计基础 考试科目代码:[944]
一、考试要求:
机械设计基础课程是一门技术基础课。它为学习专业课程提供必要的理论基础,学生毕业后无论从事机械设计还是作为设备管理、运行工作,课程都提供了常用机构、通用零部件及其传动的原理,设备的正确使用、维护及设备的故障分析等方面所必要的基本知识。通过本课程的学习和课程设计实践,可以培养学生初步具备设计普通机械传动装置和简单机械的能力,为日后创造性的活动打下坚实的基础。
考试具体要求:
1)答案写要在答题纸上;
2)要求考生自带直尺、圆规、三角板、计算器等。
二、考试内容: 1)绪论
a:机器的组成,研究对象、内容及概念,机器与机构的区别、联系。2)机构运动简图及自由度的计算
a:机构的组成、运动副的类型、平面机构运动简图的绘制。平面机构自由度的计算。速度瞬心及其在机构速度分析上的应用。
b:重点掌握平面机构自由度的计算;
c:重点掌握速度瞬心及其在机构速度分析上的应用。3)平面连杆机构
a:平面四杆机构的基本类型及其应用。铰链四杆机构的演化、曲柄存在条件、四杆机构的基本特性。平面四杆机构的设计;
b:重点掌握铰链四杆机构的演化、曲柄存在条件、四杆机构的基本特性。4)凸轮机构
a:凸轮机构的应用和类型。凸轮机构的概念。凸轮轮廓设计。b:重点掌握凸轮机构压力角。5)齿轮机构
a:齿轮机构的特点和类型,齿廓啮合基本定律。渐开线形成及性质。齿轮各部分名称及渐开线齿轮的几何尺寸计算。渐开线标准齿轮的啮合。齿轮加工。根切、最少齿数及变位齿轮。斜齿圆柱齿轮齿廓形成及参数关系,当量齿轮、当量齿数,几何尺寸计算。直齿圆锥齿轮齿面形成、背锥、当量齿数,几何尺寸计算。
b:重点掌握齿轮各部分名称及渐开线齿轮的几何尺寸计算。5)轮系
a:定轴轮系传动比的计算。周转轮系传动比的计算。混合轮系传动比的计算。轮系的应用。
b:重点掌握混合轮系传动比的计算。6)机械设计概述
a:机械零件的主要失效形式。机械零件设计的一般步骤,机械零件的工作能力和计算准则。机械零件的强度。机械零件的耐磨性。机械零件的常用材料。机械零件的工艺性、标准化
b:重点掌握机械零件的强度。7)联接
联接的类型和应用,平键联接的选用、校核和计算。花键联接。销联接。螺纹的参数。螺旋副的受力分析、效率和自锁。常用螺纹。螺纹连接的基本类型及紧固件。螺纹连接的预紧和防松,螺栓联接的强度计算。材料及许用应力。提高螺栓联接强度的措施。
b:重点掌握螺栓组联接的强度计算。
c: 重点掌握自锁、当量摩擦角、当量摩擦系数概念及螺旋副自锁条件。8)齿轮传动
a:齿轮的失效形式及计算准则。齿轮材料及热处理。直齿圆柱齿轮的受力分析。直齿圆柱齿轮齿面接触强度及齿根弯曲强的计算。斜齿圆柱齿轮受力分析及强度计算。直齿圆锥齿轮受力分析及强度计算。齿轮的结构设计、齿轮传动的润滑。
b:重点掌握直齿圆柱齿轮齿面接触强度及齿根弯曲强的计算。c:重点掌握:斜齿圆柱齿轮受力分析、圆锥齿轮受力分析。9)蜗杆传动
a:蜗杆传动的类型和应用。蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算。蜗杆传动的受力分析和强度计算。蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算。
b:重点掌握蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算。c:重点掌握蜗杆传动的受力分析和强度计算。10)带传动和链传动
a:带传动的类型和应用。带传动的运动分析。带传动的受力分析。带的应力分析。弹性滑动与打滑。普通∨带传动计算。带轮结构。
链传动的特点和应用。链传动运动的不均匀性。链传动的受力分析。链传动的主要参数及其选择。滚子链传动的设计计算。链传动的布置和润滑。
b:重点掌握弹性滑动与打滑。链传动运动的不均匀性。c:重点掌握普通∨带传动计算。滚子链传动的设计计算。11)轴
a:轴的功用和类型、轴的材料。轴的结构设计,轴的强度计算。轴的刚度计算。
b:重点掌握轴的结构设计。12)滑动轴承
a:摩擦状态。滑动轴承的结构型式。轴瓦及轴承材料。润滑剂及润滑装置。非液体润滑轴承的计算。动压润滑形成原理。液体动压向心轴承设计简介。
b:重点掌握轴瓦及轴承材料,非液体润滑轴承的计算,动压润滑形成原理。13)滚动轴承
滚动轴承类型和特点。滚动轴承的代号。滚动轴承的失效形式。滚动轴承的选择计算。滚动轴承的组合设计。
b: 重点掌握滚动轴承的选择计算。14)联轴器
a:联轴器的类型、特点和应用。联轴器的选择方法。15)弹簧
a:内圆柱螺旋弹簧的主要参数。特性曲线。圆柱螺旋弹簧的应力与变形。
三、参考书目
一课程现状
第一, 教材内容陈旧。目前, 技工院校机械基础教材仍沿用以前中专模式的教材, 教材内容枯燥乏味、抽象难懂。
第二, 教学设施陈旧、用具残缺。必要的实验、试验无法进行, 直接影响了教学效果。
第三, 学生基础差, 学习兴趣淡薄。学生想象不出零件的基本结构, 分析不透零件的受力情况, 对学习失去兴趣。
第四, 教师实践知识少。教学只停留在书本, 难以深入进行, 使课堂缺乏生机和活力。
第五, 教学手段方法陈旧。大多数技工院校的机械基础教学还是采用一块黑板, 一支粉笔作为教学用具, 采用教师讲、学生听的灌输式教学方法, 讲授呆板, 师生间缺乏交流互动, 课堂气氛沉闷, 学生学习积极性不高、学习气氛不浓。
二解决该课程教学现状的方法及对策
1. 整合教学内容
教学改革的思路很大部分体现在课程的设置与教材的选用上, 因此, 结合学生实际, 以够用、实用为原则对教材进行取舍、删减, 整合老教材, 增编新教材, 兼顾传统基础知识、人文知识、新知识等内容的学习, 使理论知识为实践教学、企业生产服务。
2. 改进教学方法
机械基础这门课程内容枯燥、原理繁杂, 系统性不强, 改进教学方法, 在最大限度地激发学生的学习兴趣、调动学生学习的积极性和主动性显得至关重要。
第一, 注重课堂教学导入。教师要讲究导课艺术, 在上课伊始首先掌握授课的主动权, 先入为主, 用有吸引力的课程导入方式来激励、唤醒、鼓舞、吸引学生, 激发学生强烈的求知欲, 活跃课堂气氛, 使教学进入最佳状态。例如在机械基础教学中可以采用生活实例法导入, 讲授“平面连杆机构”知识时, 结合牛头刨床横向进给机构讲解曲柄摇杆机构及棘轮机构的应用;结合牛头刨床的滑枕机构讲解导杆机构的应用。可以采用设疑悬念法导入:技工院校这一年龄段的学生具有强烈的好奇心, 根据其心理特点, 教师设置悬念、创设疑问, 会激发学生强烈的求知欲, 从而自觉地走进教师精心编制的知识网络, 也可以采用实验法导入、新闻法导入等, 教师要以授课内容为中心, 精心设计课堂导入方式, 将会对课堂教学起到事半功倍的作用。
第二, 注重情境教学。教学过程是师生共同参与、共同因素, 创设课堂情境, 达到活跃课堂气氛、激活学生思维的目的, 使学生自觉融入到教学之中, 轻松愉快地学习。
第三, 注重现场教学。在理论教学的同时, 适时地安排现场教学, 可增加学生的感性认识, 有利于学生对所学知识的理解、吸收和巩固。例如, 讲到“螺旋传动”时, 带领学生观察普通车床进刀部件的传动形式, 使学生在实践中感知螺旋传动中螺杆螺母移动方向的变化, 书本判断方法与实际运动方向是否相同;讲到“链传动”时, 让学生通过观察自行车的链轮、链条、松边、紧边位置等分析学习链传动原理。
3. 改革教学手段
将多媒体技术应用到技工院校的课堂教学十分必要。作为现代教育手段, 它不仅能打破传统的一块黑板、一支粉笔、一本书的教学模式, 以图文并茂的方式展示给学生清晰、直观、生动形象的教学内容, 弥补由于缺少设备和教具给教学带来的缺憾, 帮助学生理解抽象难懂的知识, 更能减轻教师繁重的板书负担, 增加课堂的教学信息量。同时, 利用多媒体课件模拟实验现象, 亦能促进教学相长。教学中将零件的外形、内部结构、各零件之间的运动关系, 通过动态形象的画面展示给学生, 使学生犹如身临其境, 一目了然。例如, 液压元件的工作原理和工作过程用动画演示效果更明显。用有颜色液体的动画仿真液压系统液体的流动更形象, 在教师讲解的过程中, 控制动画的播放、停止, 教学效果更突出。
4. 提高教师素质, 培养“双师型”教师
为适应新形势下的教学要求, 必须提高教师素质, 培养“双师型”教师。 (1) 加强岗前、岗后培训。有计划地安排专业基础课教师到企事业单位生产、管理第一线进行锻炼培训, 掌握最新的操作技能;利用校内实训基地, 通过自学、校本培训、岗位练兵, 不断提升自身的综合素质, 并考取相关的职业资格证书, 把获证与实际技能锻炼有机结合起来, 尽快建立一支能适应职业教育需要的“双师型”教师队伍。 (2) 校企合作、学研结合。通过校企合作, 使教师了解企业先进的新技术、新知识、新工艺和新方法, 充分利用产学合作的契机, 直接从生产一线获取先进的技术与管理经验, 为实现教学目标、为企事业单位培养所需要的高素质人才打下良好的基础。 (3) 积极开展国内外合作与交流。借鉴经济发达国家和地区成熟的职业教育经验, 选派教师考察、研修、进修、培训, 或聘请教师来校担任教学工作, 通过加强国内外合作与交流, 引进先进的职业教育理念、先进的课程与教材、先进的教学方法与管理经验等优质教育资源, 提高教师的培训层次与质量。
参考文献
【关键词】中职 教学 探究
【中图分类号】G71【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)16-0050-01
《机械基础》是中职机械类专业的一门主干必修课程,它是学生后续学习专业课程的基础,同时又与生产实际有着密切的联系,对生产实际有一定的指导意义。通过这门课程的学习,要求中职学生掌握机械传动、常用机构和轴系零件,以及液压传动的基本知识、工作原理、应用特点;懂得分析机械工作原理的基本方法,并能作简单的有关计算。但是针对中职学生对理论课不感兴趣,基础差、抽象思维能力相对较弱的特点,学生不但觉得难学,教师也觉得难教。难学,在于此课程与中学阶段的基础课程联系较小,学生接受有一定的难度,而且它还综合了许多机械类专业基础课程;难教,在于它要求教师灵活熟练地运用课程相关知识点,联系实际,把枯燥乏味的书本知识变成学生想学、乐学的工程知识和技能。为摆脱该课程难学、难教的困境,笔者结合自身的教学实践,对《机械基础》的课程教学做了如下探究。
一、教师在教学实践中的导引
1.1以直观教学入手,运用先进的教学手段,注重学生形象思维的培养
《机械基础》课程中概念多,理论抽象,对于基础差、抽象思维能力弱的中职学生而言有一定的难度。那么如何解决这个问题并给予学生正确的导引呢?笔者认为,应根据学生的实际学习情况,结合学生的年龄特点,充分运用直观教学和先进的教学手段引起他们的兴趣,调动积极性,从而提高学习效率。
1.1.1采用实物模型教学
在本课教学中,接触最多的就是机构。每当引进一个新的机构时,我们应该以机构的模型导入,让学生首先通过有动感、有颜色和形象逼真的模型来激发他们的学习兴趣。因为心理学研究表明,人对事物感知的印象是先入为主的,有了感性认识,就大大减低了学生对机构的认识难度。
1.1.2采用多媒体教学
《机械基础》课程会涉及到很多概念和具体的图形,而传统的黑板式教学篇幅又极为有限,所以在板书设计时难免会碰到不便之处。对于一些包含关系较多的内容,若采用下拉式菜单的形式,会因内容拉得太长、太远,使学生学了“后头”,忘了“前头”,造成不连贯的概念。先进的多媒体教学手段与呆板的黑板相比,更能创造出一个图文并茂、有声有色、生动逼真的教学环境,我们可以把有关的教学内容进行分层显示,诱导学生深入浅出,从而达到提纲挈领、融会贯通、系统地掌握有关知识的效果。
1.1.3现场教学,提高学生的感性认识
在教学过程中,有些问题仅仅借助挂图、模型和实物等并不能使学生深刻理解所学知识在生产实践中的作用,所以一定要抓住学生对车间和现场的好奇心,组织学生到实习车间和生产企业中实地观察,进行现场教学。如讲授“轮系”部分可组织学生到校实习工厂实地观察车床CA6140,通过学生现场亲眼观看实物的外观、构造,了解车床主轴变速箱中不同齿轮间的相互啮合以及车床在粗加工和精加工工件过程中获得高低不同的转速,从而对轮系的具体实践应用获得比较深刻的印象。
1.2用良好、灵活的教学方法提高教学效果
1.2.1启发式教学法
在教学实践中,需在明确课堂教学的作用、掌握课程特点、分析和精选教材内容的基礎上,采用与内容特点相适应的具体教学方法。备课应当包括教学内容备课和教学方法备课,要有周密细致的计划、设计和安排,采用多种多样的教学方法。本人在教学实践中主要采用启发式教学法,针对职校学生情绪不够稳定,注意力分散等问题,上课时一般以问题的形式将重要内容展现出来,让学生带着问题阅读或讨论,找出答案。以小组的形式选代表回答或单独回答问题的方式进行,并给回答正确的小组或个人加分,激发学生的学习热情,培养学生的自学能力。
1.2.2有针对性、分层次教学
通过课堂小测验,检查作业情况,随时掌握学生学习动态,及时进行教学上的查缺补漏。有针对性地对共性问题进行全班辅导。每个学生的理解水平和接受知识快慢程度不同,这样就应该在教学过程中以人为本,尊重学生理解能力上的个体差异,进行分层次教学,决不能一锅端。如果个别学生学习有困难,可进行强化辅导。
1.3建立良好的师生关系,营造和谐的学习氛围
职校生在注重学习成绩的中、小学时期处于被批评且不被欣赏的环境中,因此,职校生更需要教师的关爱。作为教师平时应多观察、了解学生,有针对性地从思想、生活、学习上关心学生,成为学生的良师益友,这样学生就会“亲其师,信其道”,对所教的课程产生兴趣,进而转化成学习的动力。此外,笔者还尽可能去发现他们身上的优点和进步,让他们感受到老师的肯定,从而更好地进行自我约束。
二、教材剖析与运用及拓宽视野
2.1整合教材内容,优化课程内容,做到突出教学重点
以培养目标为导向,社会对于中职毕业生的实际动手能力要求越来越高。为增强实践操作能力,中职学生的实习时间增多,而理论课授课时间相对减少。教材的有些部分理论性较强,压缩起来有一定的难度,应根据学生将来的工作或继续学习的需要来决定哪些内容必须讲透,哪些可以略讲、不讲。以“必需、够用”为原则,精心筛选书本内容,注重基本概念及其在实践中的应用。由于《机械基础》课程内容表面看起来很散,重点不是很突出,所以教师在讲课中要注意突出重点,从教学实际出发,灵活处理教学内容。
2.2注重知识的类比与联系,指导生产实践
知识的横向类比与联系是指本课程章节之间的类比与联系,教师注重把握这点,能使学生在学习上起到温故知新的良好效果,提高学习效率。如:在讲授液压千斤顶的基本工作原理时,将其与螺旋千斤顶做类比,利用列表格的方式,将两者从构成、工作原理再到两者共性做比较,学生不但一目了然,更容易接受新内容。
知识的纵向类比与联系是指本课程与相关课程的类比与联系,如讲授普通V带带轮材料时,这部分内容与《金属工艺》密切联系,结合其中铸铁件与钢的特性差异,讲解普通V带带轮常采用灰铸铁制造,带速较高时可采用铸钢。这样根据不同的应用场合选择适合的材料,避免选材的不足或浪费。
2.3 介绍本专业领域最新的发展动态和方向
为了拓宽学生的视野,教师应经常浏览网络上国内外先进的加工方法和机械信息并将这些资料整理好,纳入到课程教学的内容中,使学生掌握本专业领域最新的发展动态和方向,从而丰富理论课教学,更激发学生的学习兴趣,使学生产生学习的动力并明确今后的努力方向。
参考文献:
[1]李文静.《机械基础》课直观教学的新尝试[J].河北能源职业技术学院学报,2001.
[2][美]Diane Heacox.差异教学[M].北京:中国轻工业出版社,2004.
【机械基础精品课程】推荐阅读:
机械基础课程教案10-13
机械设计基础课程特色02-26
《机械基础》课程教学要求04-09
机械基础课程设计总结04-09
机械设计课程基础知识总结12-29
机械专业基础课课程改革的探索论文10-07
机械制造技术基础课程设计课设感想04-08
机械设计基础11-29
机械技术基础02-11