solidworks实训报告（通用7篇）
为期两周的solidworks实训已接近尾声，在这短短的两周里我们再次熟悉了运用平时学的solidworks课程，从中体会到了这种绘图系统的实用性。同时也感觉到，绘图作为机械设计过程中设计思想的载体，具备良好的绘图能力,是一个优秀的设计人员所具备的最基本素质。显然这次solidworks三维计算机辅助设计训练对于我们来说,为我们将来为从事设计打下了坚实的基础。
在平时上课都是老师给我们的一些基本操作做了演示，然后我们我在学习solidworks还是比较慢。因为以前没有接触过，学习基本是老师教的，陆续又借了些相关的书籍，看了相关solidworks的在线视频指导，熟悉了就开始画一些简单的图形。按照书上的教学方法一步一步的熟悉着画，半年的学习让我们对solidworks 的掌握越来越娴熟，在这两周里进一步的让我们掌握了 solidworks的使用。
学习solidworks先明白一些概念。草图：草图通俗说就是形成三维实体的基本雏形(或者说是三维实体的某个位置上的剖视图!特征：通俗来讲就是草图形成三维实体所要经过的变化，如拉伸等!一个草图可以有几种不同的特征!如：你将一个草图向一个方向进行拉伸后，你可再次选择这个草图，向另一个方向进行拉伸切除等。
在solidworks中，各种零件可由无数重方法生成，但制作时应选择最简便，迅速的方法.草图越简单越好.因为这样不仅提高效率，更重要的是减轻计算机的负担，零件的草图又多又复杂，等多个零件装配时会严重影响运行速度!提高这方面技能的方法就是多画图。学习solidworks中碰到很多困难的，在此过程有感谢老师和同学的帮助。
随着机械制造业的迅猛发展，企业对毕业生综合素质要求不断提高，既要求毕业生有一定的理论基础，又要有熟练的实践操作能力，机械拆装实训就是培养学生拆卸和装配能力的一门综合性实践课。但是，许多职业院校目前仍在采用比较传统的教学模式，学生对机械设备的结构和原理难以理解，实训效率低、实训质量差，学生慢慢地也就失去了学习的兴趣。据调查，传统实训教学模式主要存在两个问题：1.由于缺少挂图、模型、多媒体等辅助教学设备，指导教师基本上是用内容比较抽象的教科书给学生进行讲解，即使是有一台机器现场讲解，一个班几十个学生围着一台机器和指导教师，效果不理想。2.指导教师与参加实训学生比例严重失调、可供拆装的机器设备套数以及场地不足，学生轮空的人数超过半数，轮空的时间过长，尽管实训的课时安排不少，但是实训结束，学生感觉能掌握的知识和操作技能比他们的预期要低得多。
（二）机械拆装实训教学模式改革的思路和方法
1. 机械拆装实训教学模式改革的思路。
利用Solidworks软件，进行多媒体辅助教学。以拆装一台油泵为例进行说明(如图1)。(1)实训前，指导教师用Solidworks软件对油泵的各零部件进行建模，再用其虚拟装配设计功能进行油泵的装配流程、爆炸图和动画演示制作。(2)现场拆装前，教师用多媒体教学手段讲解油泵的装配流程，进行爆炸图和模拟动画的演示。(3)在拆装现场，指导教师结合爆炸图和模拟动画对油泵实体进行油泵的拆装教学示范。(4)学生在教师指导下对照爆炸图和模拟动画对油泵实体进行油泵的拆卸和装配操作。
2. 机械拆装实训教学模式改革的方法。
可利用Solid Works软件的装配过程仿真功能，其步骤如下：创建装配体—→对装配体爆炸—→运行Animator—→录制爆炸和解除装配—→保存动画。(1)在SolidWorks软件环境下，分别创建油泵的零部件实体模型，然后利用SolidWorks的装配模块将各零件的实体模型装配成部件，进而装配成整个油泵装配体。(2)对装配体爆炸。在SolidWorks的装配环境中，将装配体的零部件依次按一定方向和路径移开，生成装配体的的爆炸视图，利用装配体爆炸图的生成和解除，展示装配体中零部件的装配关系。如图1是油泵的装配模型和爆炸图。装配体爆炸视图可以分离零部件，以形象地分析它们之间的相互关系，每个爆炸视图可以包括一个或多个爆炸步骤，每个爆炸视图保存于所生成的装配体配置中。(3)运行Animator。使用SolidWorks Animator可以将三维设计实现动态的可视化，摄制机器的模拟装配过程、模拟拆卸过程和模拟机器的运行过程。(4)录制爆炸和解除装配。利用Animator的动画向导可以旋转零件或装配体、爆炸或解除爆炸装配体、生成物理模拟。(5)保存动画。保存动画，以后可以反复播放使用。另外，除了通过改变装配体外部零部件的透明度等方法来对内部结构进行表达外，SolidWorks还提供了切除和钻孔两个装配体独有的特征，通过对装配体进行剖切和钻孔来对装配体内部特征进行更明确的表达。如图2是油泵的装配模型和剖切视图。
（三）机械拆装实训教学改革的实践和总结
1. 机械拆装实训教学改革的实践。
在拆装实训中，运用多媒体教学手段讲解油泵的装配流程，进行爆炸图和模拟动画的演示，可以避免传统教学模式用黑板和挂图进行的抽象讲解，爆炸图和动画要比原来的黑板讲解和挂图更加直观，并且更容易理解，软件生成的三维模型形象(下转第188页)(上接第165页)逼真，立体感强。学生通过零部件和模型的旋转、爆炸图的生成和解除、模拟动画，可以比较全面地了解零部件的结构和工作原理。对于内部结构比较复杂的设备还可以把其中的某些零件生成透明体，便于观察构件的装配关系以及运动关系。学生在实训过程中，也可通过反复观看模拟动画和独立思考，解决动手拆装过程遇到的一般性问题，指导教师可以更加专注解决拆装的关键性问题。
2. 机械拆装实训教学改革的总结。
运用SolidWorks软件，可以避免和缓解传统机械拆装实训教学模式存在的两个问题：(1)利用虚拟三维模型和多媒体等辅助教学设备，把机器的模拟装配过程、模拟拆卸过程和模拟运行过程投影到屏幕上，指导教师的讲解更容易理解，教师指导学生拆装的效率也更高。(2)利用SolidWorks软件进行装配过程的仿真，可以缓解指导教师与参加实训学生比例严重失调，学生轮空的人数过多和轮空的时间过长等问题，同样的实训课时，教师指导学生拆装的的效率提高，学生也就能学到更丰富的实践知识，掌握更熟练的操作技能。另外，值得一提的是，只要掌握SolidWorks软件基本操作，制作各种机器设备的三维模型以及模拟动画并不困难，指导教师甚至可以带领学生自己动手，制作教学用的各种机器的三维模型以及模拟动画，一方面，可以节约实践教学成本，另一方面，可以激发学生的学习热情。
在机械制造业中，许多大型企业和跨国公司已经把SolidWorks软件的操作作为必备的基本技能，SolidWorks在零件参数化设计、虚拟装配设计、工程图、虚拟样机设计、计算机辅助工程、计算机辅助制造应用越来越广泛。
参考文献
[1]陆利锋, 江洪, 伍锦辉, 等.SolidWorks工程师高级教程[M].北京:化学工业出版社, 2006.
创新与质量是现代化制造业的生命之本，世界知名公司的产品无疑不把这两样视为制胜法宝：德国的汽车、美国的波音飞机、瑞士的手表以及日本的电器产品等。这些产品处于不败之地，获取高额利润的关键，就在于他们对于质量的严格把控，因此质量检测是制造业厂商的重要环节。那么在计算机辅助设计制造（CAD/CAM）软件高度普及的今天，质量检测工程师的工作状态又是怎样的呢？生成检查文档通常手工完成，质量检验员需要手动标注工程图中需要检测的零件尺寸及工艺要求的检测项目序号（图 1），并将它们逐行对应输入到 Excel电子表格中，为每个检测项目键入数百个设计尺寸值和公差，在表格中手动输入测量值，并需要与每个检测项目的规格进行对比，以确定零件的加工尺寸精度是否超出公差范围，判断并标出是否合格（图 2）。以生成有 100种尺寸的典型检测报告为例，生成这样的检测报告需要花费工程师数小时的时间，全过程需要质检工程师手工完成，无法借助任何软件工具，从而导致出错率很高，花费大量时间，拖延了新产品的上市和产品质量控制。根据欧美制造业发达地区的实际调查，目前有 45%的用户需要生成检查报告或标出零件尺寸序号的工程图，但仅有 15%的用户在使用软件完成这些工作，在中国这一比例会更少。
SolidWorks Inspection是一款用于首件产品检查（FAI）和过程中检查的软件，该软件极大地简化了创建带零件序号的检查工程图和检查报告的过程，并实现了高度的自动化。SolidWorks Inspection包括独立应用程序和 SolidWorks插件的形式，它可以让用户充分利用其已有的图样数据，无论是二维 CAD数据、SolidWorks文件、PDF还是 TIFF。SolidWorks Inspection Professional提供了多种向检查项目中直接输入测量值的方式，从而扩展了SolidWorksInspection的功能。用户既可以通过手动方法输入数据，也可以使用带有USB接口的数显卡尺（图3），或者直接导入CMM（三座标数字测量设备）（图4）结果。
SolidWorks Inspection可以实现工程图上零件检测尺寸序号的创建以及检查数据表和报告的自动化，从而简化检查流程。自动应用按顺序编号的检测尺寸，以帮助用户跟踪要检测的尺寸项目。只需几分钟就可以生成准确无误的检查图样和检测报告表格。借助 SolidWorksInspection，许多公司将创建首件产品检查及常规检查的时间缩短了高达 90%。
那么 SolidWorks Inspection有哪些关键技术特点呢？
（1）Inspection支持使用独立的应用程序或以SolidWorks插件形式应用，如图 5所示。
（2）使用 SolidWorks工程图文件或使用过去已有2D-CAD生成的PDF或TIFF格式文件，对于这两种文件， Inspection会提供光学字符识别技术（OCR）捕获检查尺寸或工艺注释文本数据。
（3）比较工程图版本以快速识别变更。
（4）立即将完成的带零件序号的工程图导出为 PDF检测文档项目，而无需破坏原有工程图数据。
（5）使用软件自带的 AS9102或 PPAP等标准模板或使用模板编辑器自定义 Excel模板定制符合用户公司或行业标准的检查报告。
（6）使用 CSV或 XML输出格式将检查数据直接导出至质量系统或 PDM/ERP数据库。
在上述提到的所有关键技术特点以外，SolidWorksInspection Professional还具备以下多项技术特点。
（1）以手动方式或使用数显卡尺将每个特性的测量值直接输入到项目中。
（2）支持导入三坐标测量仪器设备的（CMM）数据结果。
（3）基于输入的实际测量值，以绿色、红色或黄色高亮显示尺寸，如图 6所示。可以立即分辨出尺寸位于公差范围内、超出公差范围外或位于公差边界上，以此判断制造的零件是否合格。
（4）导出分色显示的带零件序号的工程图和检查报告。
SolidWorks Inspection的主要目标受益客户是那些对质量控制较严格涉及安全、法规及配套行业的客户，如汽车、航空航天、军工国防、石油天然气和医疗设备等高科技领域。质量工程师会改变他们以往手动标注工程图检测尺寸序号以及手动键入检查报告的模式，彻底消除或改进这一耗时且容易出错的过程。质量经理和制造经理通过使用这样的工具可以提高其部门的效率、产出量、质量，同时减少废品，加快新产品的上市并优化检验和制造流程。
SolidWorks 2014是SolidWorks的第22个大的更新版本。一直以来，每次SolidWorks功能的更新都大量收集用户使用中遇到的急需解决的问题，可以说每个功能的更新都是从客户出发，解决实际问题。简单实用、功能强大又具有人性化的操作界面，使SolidWorks这些年一直被机械行业的工程师所热捧。
SolidWorks每年更新都有一个主旨，2013年是“设计无极限”。释放思维、释放禁锢，让设计冲破极限，让产品具备更多想象力。这一主旨也真实地体现在了新版本带来的200多项新增功能中，这些新增功能具体体现在SolidWorks的机械设计、电气设计、有限元仿真、技术交流及数据管理等各个模块之中。以下结合机械设计中常见的链传动，来带领大家浅尝一下SolidWorks 2014中部分新增功能，感受SolidWorks 2014带来的强大威力。
二、目前类似链传动三维建模中的瓶颈
由于SolidWorks在机械行业的使用非常普遍，而且机械行业中涉及到类似链传动的机构也比比皆是。但是类似链传动的建模与动画模拟，过去在软件中实现较为复杂。基本上有两种方式实现：一是一节一节地装配，此方法不但费时费力，而且极易出现“打结”现象；二是在零件模式下建立，缺点是不能运动。SolidWorks 2014版本的一部分新功能可以很好地解决此问题，从而可以轻松实现类似链传动的建模、动画模拟。
三、SolidWorks 2014实现链传动建模方法
熟悉SolidWorks设计人员的都知道，在设计类似链传动的产品时，只能一个一个链结地装配，除非把所有链接做成一个零件，但是那样的话就不能运动了。借助SolidWorks2014的新功能，针对链传动，我们获得了更好的处理办法。
（1）首先应用SolidWorks 2014中的路径长度标注功能，即可以标注多个线条构成的链的总长度，也可以标注样条曲线的长度（图1）。同时还可以将尺寸设置为驱动尺寸，设计人员在拖动线条时路径长度会不断更新。这一功能对于链传动的好处不言而喻：以前即便是在零件下阵列链，最后一环也难以对齐，现在可以通过标注控制“链”的路径长度与单位链结长度成整数比例，那就可以轻松实现末端一环的对齐。
（2）值得注意的是，虽然路径长度标注可以选择标注多条线段的总长，但装配或阵列时还是需要选择一条路径，这里可以用“套合样条曲线”工具 ，将多条线组合成一条线。虽然看起来不错，但是注意在通过曲线进行拟合时，要注意控制误差。有时我们可能会用“组合曲线”避免误差，但是在实际使用时会遇到一些麻烦。做配合时，链结的点不能与整个组合曲线配合，而只能与组合曲线的某一部分配合，这就不符合要求了，需要注意。套合样条曲线命令可以在“菜单-工具-样条曲线工具”下找到，也可以自定义位置。
（3）在装配体中可以先装配一对链结，使其只保留沿路径移动的自由度（根据实际情况装配、约束，原则上只保留一个自由度）。在具体的操作上，可以在链结上加入“参考点”，让参考点与“路径线”重合，让曲线所在的面与链结上对应的面重合或平行（图2）。最后不要忘记2个链结之间的连接处的同心关系。
（4）应用SolidWorks 2014在装配体环境下的“曲线驱动的阵列”，即在SolidWorks 2014中，不仅可以在零件环境下可以进行“曲线驱动的阵列”，而且也可以在装配环境下完成。这一点，对链传动设计非常有帮助。阵列时要2个链结分开阵列，因为在SolidWorks 2014中的阵列中，不仅是将2个零件部分阵列过去，还有其“源零件”的关系、形态也一并阵列了，为了模拟真实的情况，这里要两部分链结分别阵列。阵列选择的对齐方式要选择“与曲线对齐”，不然阵列出来就会失真（图3）。阵列的数量和间距就要看路径的长度和两个链结的长度了。例如路径1200mm、每个链结铰接孔之间的距离为30mm，那阵列的数量就是1 200/（30+30）=20个，阵列间距就是30+30=60mm。
（5）图3展示的是一个链结的阵列，用同样的方法将另外一个链结也阵列完成（图4），与以前的版本比，借助SolidWorks 2014的新功能就能较为高效地完成，而且可以通过鼠标的拖动实现链传动运动形式的模拟。
四、结语
利用SolidWorks 2014版本较为理想地实现了一直困扰设计工程师的难题——类似链传动的建模。现在，不但能够快速地建立模型，而且能够用于更为广泛的领域：比如以后的动画制作或运动分析等。
关键词：Solidworks 表格 参数化 变更
一、参数化设计概述
参数化设计技术符合设计需求。在参数化设计中，将传统的产品固定参数，转变为依据生产需求设置的变量参数值。在设计中赋予变量参数不同数值，就可以得到相似结构，不同尺寸的系列化产品，极大地提高了设计效率，并丰富了产品库。
二、参数化产品设计的应用
一般产品设计从概念创意开始，产品在开发初始阶段，其结构、形状和尺寸都依赖于后续阶段的关联设计，具有一定的模糊性。如果采用参数化设计，则设计的效率和准确性将大大提高。实现系列化产品参数设计，则必须建立基于参数化设计思路的模型。在该模型中，参数化的对象包括模型的几何约束、尺寸约束和方程关
系等。
在参数化设计体系中，设计师要通过参数化的设计方法实现产品设计要求。产品参数化设计中，相关参数一般分为两类：可变更参数和不可变更参数。可变更参数，比如尺寸值等；不可变更参数，比如图元间的几何关系等。产品参数化设计的实质是在可变更参数的驱动下，维护不可变更参数。
三、SolidWorks表格驱动参数化设计应用实例
SolidWorks是一款典型的参数化设计软件，设计用的Excel表格根据模型参数的需要，可以简单或复杂，在设计变更时，设计师通过修改一些参数，进行即时更新，就可以迅速，直观的得到SolidWorks中实时变更设计后的模型，非常便捷。
筆者通过圆柱体三维实体模型参数化设计的实例来说明SolidWorks中Excel表格驱动参数化设计方法。
1.建立模型
使用SolidWorks建立一个圆柱体模型，底面直径为30mm，高度60mm。
2.显示并编辑尺寸名称
将各尺寸的名称显示出来，单击“注解”，在对话框中选择“显示特征尺寸”，单击“查看尺寸名称”；编辑尺寸名称为：“底面直径”和“高度”。
3.设定参数之间的方程关系
设定“底面直径”为“高度”的1/2。注意后期也能在Excel表格设置该方程关系，并不影响参数化设计过程。
4.创建Excel表格
驱动变量是“底面直径”，“高度”尺寸由“底面直径”得到。表格由驱动列表、参数定义和参数说明三部分组成。
5.设置参数区域
在Excel表格中选择“底面直径”这一参数相关的全部参数数值，单击“公式栏”中的“名称管理器”按钮，创建一个新的参数名称为“底面直径”，注意该参数引用为表格范围的相关数值。
6.设置参数区域的关联设计
此处是将驱动尺寸与已经设置的参数进行关联设计，通过下拉框来完成操作。
7.设置尺寸参数间关联
此处要利用Excel表格的公式计算方法来实现。
8.设计“参数变更”控件按钮，用于更新参数导入
单击“Excel选项”按钮，选择“常用”选项，选择“开发工具选项卡”将其激活。单击“开发工具”选项卡，选择“设计模式”，在弹出的对话框中，选择“插入”，然后选择“ActiveX控件”，继而选择“命令按钮”，通过工具设计一个合适大小的按钮，将该按钮的显示名称设置为“参数变更”。
9.编辑按钮的代码
修改按钮的代码方法是在该按钮上双击鼠标左键，在弹出的窗口中，编辑相关代码，主要是添加SolidWorks驱动尺寸参数内容。注意尺寸单位在代码中是m，而实例模型中是mm，所以在代码中数值要除以1000；按钮名称必须与控件名称一致。
10.保存表格文件
操作完成后，将文件保存为xls、xlsm格式，注意不能保存成其他格式。
11.测试参数驱动可靠性
根据设计需求，仅仅需要修改“底面直径”这个驱动参数，就可以关联变更圆柱体模型的“高度”尺寸，从而得到一个新的圆柱体模型。
通过以上实例操作，完成了基于SolidWorks方程式和宏功能以及Excel控件等方法的表格驱动参数化设计。在采用该方法时，首先分析参数化设计的主要需求，根据分析结果，合理地设置参数化的关键位置，并通过以上方法有针对性地进行参数设置，从而解决系列化产品设计的问题。
在SolidWorks新的版本中，参数化功能更为强大，如其方程关系约束中加强了压缩和解压缩的功能，便捷的维护和变更产品几何拓扑变化，提高了参数化设计的能力，逐步向自动化设计的方向发展。另外，新版本的SolidWorks软件还增加了支持记事本的参数读入的新功能。
参考文献：
关键词 SolidWorks 项目教学 分层教学
中图分类号：G424 文献标识码：A
0 引言
高等职业教育这些年来得到了国家的大力支持，也越来越得到社会和家庭的认可，但同时也面临着激烈的竞争，尤其体现在招生上。即使对于个别相对热门的专业，学校出于均衡的考虑，不同地区之间生源也存在较大差异；相对较冷门的专业，生源差异就更大了，导致生源的质量良莠不齐。学生的文化基础、自我认知、学习习惯、学习能力、动手能力等各方面都存在着较大差异。如果我们不考虑学生层次差异的实际，一概地采用同样的教学内容，一味地作同等要求，一律地以分数定论，显然不符合学生能力发展多层次性的需求。①
与大学教育不同，职业院校更侧重实践环节的教学，课程设置中理实一体化教学的比例较高。SolidWorks作为一门高职机电类专业的专业基础课，经过多年的课程改革和教学改革，在我校的教学实践中已经采用了项目教学法。笔者作为一名多年在一线从教的老师，实施过程之中发现：学生之间存在客观差异，要求每一个学生都能够达到每一个项目的教学目标是有困难的。针对学生的实际差异结合分层教学，对于调动学生的学习兴趣、提高课堂教学质量，使每一个学生个体最终都能有所掌握和提高，不失为一种有效的教学方式。
1 动态分层建组
1.1 明确分层
根据学生之间的具体差异，可以把学生分成A、B、C三层：A层为良好层，该层学生基础知识较好，求知欲强，学习能力强，实践操作能力较强；B层为一般层，该层学生基础知识掌握不太全面，有一定的学习兴趣，能理解教师讲授内容，实践操作能力较A层学生稍差；C层为欠缺层，该层学生基础知识掌握不好，对课程基本没有学习兴趣，学习不认真，学习能力较差，实践能力较差。②这种分层与项目教学内容的分层相对应，实施教学过程中不公开，也不强调等次之分，以充分保护学生的自尊并挖掘不同层级学生的学习兴趣和学习潜力。
1.2 动态建组
随着教学的逐步深入，学生之间的差异发生着动态的变化。课堂教学的目的是充分尊重、引导并促进学生的个体发展，使学生在学习知识和技能的过程中，充分发挥自身的主动性，掌握基本的过程和方法，并在情感认知、专业素养、价值观上逐步得到培养。因此学生分层虽然明确，但只是对于教师而言，学生建组并不能固定，而是引导学生根据自身对每一个项目的理解和掌握的情况，更多地本着学生自愿的原则，结合每一个项目内容的分层，自行选择在哪一个组。并且在学生中大力提倡互助协作，有效提高学生的学习热情、协作意识以及进入高一级层级的意愿。
2 项目内容分层
对应于不同层级的学生，每一个项目的教学内容都要设定相应的分层。A层级的学生，主要侧重于设计技能的灵活应用及自主设计，拓展创新思维；B层级的学生主要侧重于掌握较为复杂的设计技能和方法，能够设计中等复杂程度的零部件；C层级的学生更偏重于应知应会的基础知识和基础技能的应用，能掌握较为简单的零件的设计。因此把每一个项目也分成三层：基础层、提高层、拓展层，分别对应于C层级、B层级和A层级。由于每一个项目难易程度不同，学生可以根据自己的实际应用能力自行选择对应的项目在哪一组。比如在曲面设计（足球）这一个项目中，C组同学可以采用单个零件的方法设计普通足球（由12 个正五边形和 20 个正六边形组成），B组同学可以采用装配的方式来进行设计，A组同学可以考虑设计形状更为复杂的“团队之星”（异形拼块）。
3 项目教学分层
每一个项目的开展，都要在规定的课时中完成，这就要求教师进行有效的组织教学。针对于每个项目都有分层，在教学中比较可行的做法是“基础内容讲详细，提高内容讲重点，拓展内容发讲义”。
SolidWorks教学中，每一个项目就是完成某一项设计，学习对应的操作命令和编辑方法。对于C层级的学生，主要需掌握基础内容和基础技能，在讲解的过程中，尽量分步骤进行，把每一个命令的功能都讲透。B层级的学生掌握技能较快，对于提高部分的内容只需要把重点的技能和功能实现方式讲清楚。而对于A层级的学生，他们更愿意自主学习，因此通过多媒体软件下发电子讲义，让他们充分发挥创新思维。
同时，在实施指导的时候也进行部分分层。SolidWorks是一门注重操作的实践性很强的专业基础课，每一堂课上仅仅依靠教师个人的力量，很难完成对所有有需要的学生的有效指导。比较有效的方法是发挥同学间的互助精神：教师重点指导A层级的学生，然后A层级学生再去指导B层级和C层级。当然老师并不厚此薄彼，对于所有提出问题的学生都尽量做到积极指导。这样一方面课堂气氛很热烈，有问题的学生基本都能尽快得到帮助；另一方面每一个参与指导的学生的学习积极性进一步被调动，也加强了学生的荣誉感和协作精神；还能触动部分学生产生良好的学习愿望，积极加入到高一级的层级中来。
4 项目考核分层
分层教学体现在考核上，也应该是发展的、动态的。无论什么层次的学生，在考核评价时都应遵循及时性、客观性、激励性原则，充分发挥考核的诊断功能和激励功能。③
笔者在实施项目考核时，对于每一个项目，达到基本要求即C层级，计80分；达到提高要求即B层级，计100分；达到拓展要求即A层级，计120分。并对在课堂积极参与指导的同学进行5或10分的加分奖励。最后期末总评的时候结合各项目的考核和总体应用能力的提高进行综合，尽可能客观全面地反映每一个学生个体的课程教学目标掌握状况。
5 结语
教学实践表明，在项目教学的过程中结合分层教学是一种切合实际、行之有效的教学方式。正视学生的差异，教师因材施教，每一个层级的学生在教学的过程中都能得到充分的重视和合适的引导，也能较好地调动学生的学习兴趣，提高课堂教学质量，满足教育的多元化要求。
注释
① 刘志远，李凡.高等职业教育中的分层教学.韶关学院学报，2008.6.
② 裴桂玲，亓燕.高职PLC项目教学中分层教学模式探讨.广州职业教育论坛，2014.2.
摘 要：转向装置是渔药喷施机的关键工作部件，它直接影响喷施机的喷施效果。本文在目前国内研发出的喷施机的基础上，设计了一种新型的转向器。为研究其强度特性，减少工作时的故障，应用SolidWorks建立了转向器的三维模型，用Simulation对其进行了有限元分析，得到转向器在工作时的变形和应力大小，找出了其强度薄弱点。然后，对转向器进行了改进设计，并应用Simulation进行静态分析。结果表明，改进后的转向器的强度和刚度明显提高，可为其优化设计提供参考依据。
关键词：转向装置；渔药；喷施机；转向器；有限元分析
中图分类号：TP391 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.08.008
渔药的使用是水产养殖中一个必不可少的环节[1]。国内目前研究出了一种无线遥控渔药喷施机，该喷施机喷洒渔药时不仅可以减轻劳动强度，还可以保障操作人员的安全，其平均行驶速度为0.8 m·s-1 [2-3]。但是，该机仍然存在着速度不高、无法刹车、转弯半径大以及无法倒车等问题。
针对上述问题，笔者设计出了一种用于渔药喷施机的新型转向装置，并且对其结构进行了有限元分析[4-5]。本研究利用Solidworks软件中的Simulation对渔药喷施机转向装置的结构和强度进行了分析，以为其优化设计提供参考依据[6-7]。
1 材料和方法
1.1 转向装置的设计、结构及工作原理
转向装置的设计。转向装置是渔药喷施机的关键部件，是直接与喷水推进装置配合使用的部件。喷水推进是近20余年来快速发展成熟起来的一种特殊的推进方式，它利用喷水推进装置中推进泵喷出的高速水流的反作用力推动水中载体前进[8]。喷水推进作为一种特殊的船舶推进装置，具有保护性能好、噪音低、传动机构简单、适应变工况能力强、船舶操纵性能佳等特点[9]。喷水推进装置只能提供动力，喷施机的转向及倒车则是通过转向装置实现的。转向装置的结构不仅决定了喷施机的行进速度，而且还影响着渔药喷施的范围、路线，进而影响渔药喷施的效果，从而导致水产养殖产量的减少，使养殖户的收入减少。
在船舶操纵系统中，航向和航速控制是船舶控制最基本和最关键的[10-13]， 而喷水推进式船舶与普通船舶不同，其在航向和航速的控制上存在着较大难度。比如说因为喷水方向改变，不仅使推力产生的力矩比舵操纵船舶大，而且会给船舶的推进力带来损失。因此，本研究所设计的转向装置应既能满足该船的控制要求，又能达到倒车的目的。
转向装置的结构：转向装置主要由气缸、活塞杆、前板、舵机、舵机臂、连杆、导流管、定轴、尾管、支架组成，其结构如图1 所示。
转向装置的工作原理。转向装置安装于船体上，气缸通过螺栓固定在船上，为双杆双轴气缸，其中两个活塞杆用于平衡，并通过气缸做往复直线运动。前板与活塞杆相连，随活塞杆做直线运动。舵机用螺丝固定在前板上，舵机可以用相配套的控制器控制摆动。舵机臂与舵机相连，并可以围绕轴摆动。两个连杆一端与两相配合的导流管相连，另一端与舵机臂两端相连，两个连杆随舵机臂运动。导流管需要两个配合使用，两个导流管上各装有一连杆，两相配合的导流管通过定轴固定上下位置，而且可围绕定轴摆动。定轴与上下两支架相连。尾管与固定在船上的密封套配合，尾管轴线与两相配合的导流管的中心线重合，并伸入两相配合的导流管内。支架用螺栓固定在船上，两支架顶端与定轴固定。两导流管通过各自的连杆靠舵机臂的带动来改变方向。两导流管靠气缸推动活塞杆及舵机的回中固定进行开闭，通过这种组合动作使船实现倒车或刹车。
1.2 转向装置支架有限元模型
转向装置中的定轴可以看做是悬臂梁，而两支架由于水流冲击导流管的原因会产生倾覆力，所以分别对两构件进行分析。定义沿支架的基准轴为Y方向，垂直于支架筋为X方向，平行于尾管方向为Z方向。
转向装置模型的建立：用SolidWorks软件分别建立定轴与支架的三维模型，如图 2和图3 所示。为了研究两者的强度特性，计算工作载荷下的变形，将模型进行简化和抽象，忽略一些圆角以及很小实体。
载荷的确定。定轴与导流管相连，根据在水中的试验数据得知，喷施机的推进力为42 N，喷施机空载时的平均速度约为1.46 m·s-1。当导流管与喷水方向垂直时定轴受力最大。又因水流从喷口到导流管之间有一定距离会产生一定损失，根据孙存楼等人使用的喷水推进器推力的动量计算法[14]，取水力损失系数εn=0.025。则确定定轴载荷为4.2 N×（1-0.025）=4.095 N。
1.3 静态分析
用Simulation对装配的定轴及支架进行静态分析，目的是分析在作业载荷下的变形和应力大小，校核定轴及支架的强度，以进一步优化转向装置的结构。
设计装配体材料属性如表1 所示。根据试验情况和计算结果，模拟以8个螺丝固定住两个成对使用的支架，在距离定轴底部31 mm处均匀施加载荷4.095 N。
对装配体进行实体网格的划分，网格大小为4 mm，公差为0.2 mm，节点总数为5 316，单元总数为2 490。用Simulation软件进行静态分析，结果表明，产生的最小应力为1 037.2 N ·m-2，最大应力为1.739 63 e+007 N·m-2（图4）。其最大位移为0.053 947 4 mm，最小位移为0 mm（图5）。最小应变为4.554 93e-009，最大应变为5.628 08e-005（图6）。
2 结果与分析
从分析中可以看出，在试验时，定轴与下支架的配合位置会承受较大的应力，发生变形。从整个装配的结构看来，定轴的受力情况与悬臂梁的受力情况类似。分析结果与设计情况吻合，为了增加定轴的刚度，可以从尺寸上进行改进，而不需要改变其结构，因为现有的结构较为简单，改变结构会增加不必要的成本。从上述分析结果可知，可以增大定轴的尺寸，从而增加强度和刚度。
3 结 论
本研究设计出一种新型转向装置，为渔药喷施机提供了便利，在解决其转向及倒车的基础上，使其有一定的可靠性。利用 SolidWorks 三维建模和 Simulation 有限元分析对转向装置的关键受力部件进行建模和静态、变形、模态分析，确定了转向定轴在作业时的应力和应变分布图，以及变形位移情况。同时，分析结果还表明其结构能满足现有的强度和刚度要求。该研究结果为转向装置的下一步优化设计提供了理论依据。
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