机械创新设计设计作品

机械创新设计设计作品（精选8篇）

机械创新设计设计作品 篇1

一、传动方案的分析和拟定

机器通常是由原动机、传动系统和工作机三个部分所组成的。

传动系统是将原动机的运动和动力传递给工作机的中间装置。它常具有减速（或增减）、变更运动形式或运动方向，以及将运动和动力进行传递与分配的作用。可见，传动系统是机器的重要组成部分。传动系统的质量和成本在整台机器中占有很大的比重。因此，在机器中传动系统设计的好坏，对整部机器的性能、成本以及整体尺寸的影响都是很大的。所以合理的设计传动系统是机械设计工作的一个重要组成部分。

传动方案通常可以用机构简图来表示，它反映运动和动力传递路线与各部件的组成和联接关系。

合理的传动方案首先应满足工作机的性能要求，其次要满足工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、使用维护方便、工艺性和经济性好等要求。

由题意，选择二级圆柱齿轮减速器，这种方案结构尺寸小，传动效率高，适用于较差环境下长期工作。

二、电动机的选择

选择电动机包括选择电动机的类型、结构形式、功率、转速和型号。

1.选择电动机的类型和结构形式

电动机的类型和结构形式应根据电源种类（电流或交流）、工作条件（环境、温度等）。工作时间的长短（连续或间歇）及载荷的性质、大小、起动性能和过载情况等条件来选择。工业上一般采用三相交流电动机。Y系列三相交流异步电动机由于具有结构简单、价格低廉、维护方便等优点，故其应用最广。当转动惯量和启动力矩较小时，可选用Y系列三相交流异步电动机。在经常启动、制动和反转、间歇或短时工作的场合（如起重机械和冶金设备等），要求电动机的转动惯量小和过载能力大，因此，应选用起重及冶金用的YZ和YZR系列三相异步电动机。

2、确定电动机的转速

机械创新设计设计作品 篇2

机械原理、机械设计和机械设计基础三门课程是机械类、近机械类专业学生必修的技术基础课, 在教学计划中起着承前启后的作用, 是学生学习后续专业课程的基础。三门课程不仅具有较强的理论性, 同时具有较强的实践性和应用性, 在培养机械类、近机械类工程技术人才中, 具有增强学生机械理论基础, 培养学生实践能力和创新能力的重要作用。

我校机械原理及机械设计教研室承担全校机械原理、机械设计和机械设计基础三门课程的教学任务, 通过几十年的教学实践, 课程建设取得了较好的成绩, 三门课程先后在2003年、2004年和2008年被评为河南省精品课程, 机械原理、机械设计先后在2012年、2013年成为河南省精品资源共享课程。

为了进一步加强课程建设, 自2008年开始, 我们陆续编写出版了三门课程的教材和配套作业集, 现已出版《机械原理》《机械设计基础》《机械原理作业集》《机械设计基础作业集》和《机械设计作业集》5本教材。

1 教材编写指导思想

在教材编写过程中, 我们遵循的指导思想是, 以教学大纲为依据, 以培养学生的综合设计能力为主线, 紧扣学科前沿发展动态, 注重培养学生的工程实践能力和创新设计能力, 为培养应用型高级技术人才奠定良好基础。同时, 力求使教材体现我校办学特色, 结合普通高等院校的学生特点与需求, 遵循适用、够用的原则, 符合地方普通高等院校特点。

2 教材的主要特点

在内容取舍方面, 注意传授知识与培养能力并重;加强逻辑思维能力与形象思维能力的共同培养, 特别加强结构设计能力和计算机应用能力的培养。机械原理着重讲解有关基本概念、基本理论和基本方法, 以传统的机构结构分析、机构运动分析、机器动力学及常用机构的分析与设计为重点, 为提高学生的设计思维和设计创新能力、机构选型、分析与设计的综合能力, 适当增加了有关机构变异创新、组合创新和机械系统运动方案设计的内容;在机构分析与设计的方法上, 既保留了形象直观、易于理解且仍有实际应用价值的图解法, 也介绍了解析法。在机构运动分析的章节中, 不仅介绍了解析法数学模型的建立, 而且介绍了程序设计的方法, 并给出了相应的程序框图和子程序, 这样利于学生熟悉解析法计算、上机的全过程, 真正让学生掌握学过的程序设计知识, 也使学生充分感受到图解法和解析法各自的优势。机械设计内容则重点介绍各种通用机械零部件的设计原理、设计方法及机械设计的一般规律。为了提高学生的结构设计能力, 特别增加了结构设计章节。

在内容的阐述方面, 我们特别注重教学方法的选择。对于学生必须掌握的内容, 尽量讲解详细、分析透彻;而对于一些偏难、繁杂的数学推导, 则适当简化;对教学中学生难以掌握的难点、疑点, 由浅入深, 循序渐进, 重点论述, 使之符合学生认知规律。教材在各章首辅以内容提示, 在各章末增加学习要点, 对各章节的内容进行梳理、总结, 突出重点, 便于学生自学。教材中的图形简洁、形象、直观, 在机械设计教材中, 还增加了机械零件实物图形。为了使学生更好地理解教学内容, 增加了一些典型例题。在传统板书教学的基础上, 结合当前多媒体教学特点, 我们将教材与多媒体教学课件协调配合, 以提高学生听课效率。

作业是课程内容的重要补充, 用以巩固课堂知识。学生通过作业掌握课程基本内容, 学会举一反三, 从而更灵活地应用知识。为了达到这样的目的, 我们编写的作业集, 在题目的内容、覆盖知识点及难易程度等方面与教材一致, 重要的知识点都有对应的作业题, 而且有选择题、判断题、填空题、问答题、设计计算题和结构题等多种题型, 在难度上由浅入深、循序渐进, 题目的数量有一定余量, 可供不同要求、不同层次的学生选择使用。学生在完成作业集的作业后, 即可掌握机械原理、机械设计和机械设计基础解题的基本方法, 掌握课程的主要内容。作业集采用活页形式, 既方便学生作业, 也有利于教师批改, 并使作业规范化。

3 教材的使用情况

《机械原理》等5本教材自出版以来, 面向全国发行, 累计印数达到32 000册, 并在20余所高校中使用或参考, 受到师生广泛好评。师生普遍认为:教材重点突出, 叙述详细, 取材精炼, 深入浅出, 较好地满足了当前高等教育教学的实际需求。

4 体会

通过几年的努力, 机械原理、机械设计和机械设计基础三门课程的教材建设取得了一定的成绩, 教师通过编写教材提高了教学水平。

4.1 教材编写应考虑学生特点与基础

我校是地方普通高等院校, 学生的层次、水平与重点院校不同, 在编写教材的过程中, 要充分考虑学生的知识水平、接受能力, 对课程内容的叙述要更为详细, 过难、过繁的内容要适当简化。

4.2 教材编写应注重实用性

三门课程实践性强, 与生产实际联系紧密, 在教材编写中要注重理论联系实际, 树立工程观念, 如在教材的例题中, 有不同的设计方案, 对不合理的设计有不同的改进方案, 使学生真正理解设计不是千篇一律的, 强化学生的工程意识, 提高设计能力。

4.3 编写教材应遵循教学规律

要尊重学生的认知规律, 先易后难、循序渐进, 根据课程的内在联系, 使教材各部分之间前后呼应、紧密配合。教材的内容要主次分明、详略得当, 文字通俗易懂, 语言自然流畅, 便于组织教学。

5 结束语

机械创新设计设计作品 篇3

【摘 要】传统机械制造工艺的基础知识：制作程序以及技术程序，零件装夹，定位及加工精度。现代化机械设计正在向智能化、信息化发展，而不再是把实现机械某一个单一的功能来作为设计的目标。

【关键词】传统机械制造；制作程序以及技术程序；机械设计合理化措施；现代化机械设计；计算机辅助；系统化机械设计

一、传统机械设计制造

（一）传统机械制造工艺的基础知识

1.制作程序以及技术程序。关于机器生产技术，制作程序具体是指原材料通过机器设备和劳动力的劳动转化为可以在市场上进行销售的商品。这一程序的内容比较丰富：制造工作开始实施的准备工作；原料与毛坯等材料的准备工作；半成品生产的基本操作；附加工作的具体实施环节；商品的包装设计工作以及需要注意的工作细节问题。具体来说，机器生产技术程序是指用机器生产方式对已经经过加工的半成品进行操作，促进商品生产的完成。

2.零件装夹。零件在进行生产之前，要先把工件放置在床或夹具的准确位置上，这一程序就是固定位置，并且为了能够确保位置的准确性，还要把零件夹紧进行稳固，这个程序就是夹紧，所以这两个步骤综合起来就是装夹。机器生产技术的零件装夹是不是科学对零件的生产品质有着很大程度上的影响，并且还会对商品的生产速度、生产成本产生直接作用。

3.定位。作对于有效到达零部件的质量要求具有重要的作用，零件的定位方法有很多种，应该根据具体情况选择适合的定位方式，通过对零部件的加工处理，促进装备质量的提高。定位标准的确定对于定位的工作安排是非常关键的，可以通过选择适宜的定位标准加强机械设备的质量。

4.加工精度。在机械制造工艺的具体工作当中，加工精度是重要的工作内容之一，对于影响加工的质量，保障加工的工作顺利进行具有关键性意义。具体而言在加工的方式上，在尺寸、形状、位置和表面质量等方面需要分门别类进行精度控制。有效的精度控制是加强机械质量工艺不断提升的重要方面，需要多方面进行努力。

（二）机械设计过程中的注意事项

为了保障机械策划的质量要求机器策划的总体程序对于保障机械设计的整体流程的顺畅具有比较关键，在机器策划的整体规划工作当中需要不断对每个环节的工作进行规范，确保每个工作人员做好自己的基本工作，促进策划方案的全面贯彻实施，就需要不断在工作中完善体系、合理、适宜进行方案的有效策划，工作中不断进行注意：首先，工作基本要求符合策划方案，做到实践和理论的基本一致。其次，装置的具体调解的控制管理。

（三）基于机械制造工艺的机械设计合理化措施

1.在刀具选择的时候予以重视。为了保证加工表面质量的提高，在进行刀具选择的时候，应该根据加工件的实际属性选择那些副偏角比较小、刀尖圆弧半径比较大的刀具或者合适的精车刀、修光刃等等，选择和工件材料适应性比较好的刀具能够更好的降低工件表明的粗糙度。

2.在进行切削条件选择的时候必须慎重。想要提高工件表面质量便必须根据材料的需要选择合适的切削速度，尽量避免产生积屑瘤的产生，此外还可以降低进给量，采用那些效果比较好的切削液等方式来提高工件表面质量。

3.在一定程度上减少表面层变形强化。想要更好的减少表面层的变形，可以采取的方法是比较多的，在用刀具进行工件加工的时候，必须很好的控制切削用量和刀面的磨损宽度。

二、现代化机械设计

（一）计算机辅助机械设计方法

系统软件处于整个软件的核心内层，它的作用是对计算机资源进行自动管理和控制，主要包括操作系统和数据通信系统等。支撑软件又称为软件开发工具，是一种软件工具系统，它的作用是帮助人们高效率开发应用软件。应用软件是用于解决各种实际问题的程序，它是用户利用计算机以及它所提供的各种系统软件和支撑软件自行编制的。计算机辅助机械设计首先要建立数学模型，虽然对于一般的机械零件有现成的数学模型可以使用，但对于没有数学模型的就需要建立正确的数学模型，这是成功进行设计的第一步；接下来，根据手工计算的步骤设计程序框图；然后根据程序框图用高级语言编制程序；最后进入程序调试环节，程序编好后，要对源程序及程序适用范围的边界、转折点进行试算，试算与手算结果要完全吻合。

（二）系统化机械设计方法

机械设计课程设计教案 篇4

讲

稿

机械设计、机械设计基础课程设计

课程名称：

机械设计 课程代码：

40330B0 设计时间：

3周学

分：

面向专业：机械设计制造及其自动化

农业机械化及其自动化

主讲教师：

高英武 职

称：

教

授

机械设计、机械设计基础课程设计讲稿

一、课程名称：机械设计

二、课程代码：40330B0

三、设计时间：3周四、学分：3

五、面向专业：机械设计制造及其自动化、农业机械化及其自动化

六、教案正文：

2）传动装置的总体设计及传动零件的设计计算

2、传动比的分配

i总i1i2in

允许3～5% 1)各种传动装置允许的传动比范围，表1-8P5表13—2（P188）2)各级传动装置的结构尺寸协调、均匀、合理、不干涉

①带+齿

i带

i带<2.5

大带轮直径不能太大

②齿+链

i链<3

齿轮传动比不为整数,齿数互质

③齿+齿

i齿单<4 检查干涉：单级，如皮带轮半径大于中心高就会产生干涉 3）两级齿轮传动 ① 不干涉

中间轴上大齿轮可能碰到低速轴 ② 浸油润滑

两大齿轮直径不能相差太大

Δd=da2-da4<10 i高=1.1～1.5i低

四）传动装置的运动和动力参数计算P196~197

1、各轴转速 n1 n2 n3

2、各轴的轴功率（输入功率）P1 P2 P3 P1=Pd•η01 P2=P1•η12

3、各轴输入转矩

T1，T2，T3 P10（或2-11）

一般按电机额定功率计算。轴编号后列一栏表

（三）传动零件的设计计算（P198-P202）应注意的问题

1、对带传动 Z≤4 D1>Dmin 教材P155157，D2不能太大，i<2～2.5

2、链传动 选择单排滚子链

节距尽量小，节数为偶数，Z1参看教材P177 链轮齿数要奇数，不能整除链节数

3、齿轮传动：各计算数值必须精确，小数点后三位。

A、精度

7～8级

B、齿宽系数 Φd 直齿：Φd 大 硬小 斜齿：Φd 小 软大

C、设计准则

软齿面 按齿面接触强度设计为主

硬齿面 按齿根弯曲强度设计为主 d、结果要合理

2≤m≤4 动力用齿轮，结构又不太大 e、中心距范围

便于布图（太大图纸画不下，太小结构有问题，如轴承）单级：100

f、两级齿轮传动要检验 i da2da410

ii

不干涉，3齿轮不会与Ⅲ轴相干涉，距离10～15

4、联轴器的选择 P，n

高速宜选 用有弹性元件挠性联轴器，缓冲吸振

低速转矩大，安装精度高，刚性联轴器;如果安装精度不高，无弹性元件挠性联轴器

注意：轴孔与电动机轴颈接近

注意：将计算数据和尺寸整理、保留。

2）铸造工艺性 图3-1 P224~226

最小壁厚，壁厚均匀，有拔模斜底，铸造圆角P20表1-36~40 3）加工工艺性

尽量减少加工面、凸台、凹坑、螺钉、轴承、座底等位置 一根轴上两个轴承要大小、型号一致（加工孔一致）

三）润滑与密封

6、齿轮润滑 用浸油润滑

1）浸油深度为一个全齿高（2.25m），不小于10mm 最高油面在此基础上加高5～10mm 2）装油量的计算

hm=(0.35～0.7)

ps(mm)

3)润滑油的牌号选择P85~86 表7-1，表7-2

7、滚动轴承润滑方式的选择

1）V齿≧2m/s，采用飞溅润滑，参考图16-32结构

箱体与箱盖结合面加油沟与引油结构，把油引入轴承，小齿轮处加挡油盘P250图19-4。

2）V齿<2m/s，采用脂润滑，参考图16-31结构

所有轴承处加封油环，箱体上油沟要把油引入油箱P258图19-11

8、密封P218表16-1 1）、轴的伸出端～表16-13 轴承盖开槽，P166表11-10，毡圈密封P90~92表7-12~19 2）、非伸出端 加密封垫片

四）其它附件(P88~89表7-7~11)

1、轴承盖P166

2、检视窗P161

3、油标 油尺P88~89

4、放油螺塞（细牙）

5、通气器

6、吊耳P161

7、定位销（标准件）锥销P56,表4-4，箱体联接辅助件，P226~229，8、起盖螺钉P227~228 端部制成圆柱形光滑倒角或半球形

9、尺寸标注：外形尺寸，安装尺寸，配合尺寸，参考图例双P265,单P250

10、配合代号 P236表17-2

11、技术要求和技术特性（图纸在下方）P251

12、零件编号、明细表、标题栏在右下角

13、尺寸P8，内容参考图例

14、图代号

（二）规定画法，标注法和简化画法 按国家标准

（三）加深后的装配图 其它内容P232完成装配图

名称+型号+低速级中心距+公称传动比 代号 ZDY 单级硬齿面

ZLY 双级硬齿面 ZSY 三级硬齿面 ZDR 单级软齿面 ZLR 双级软齿面 ZSR 三级软齿面

示例：减速器ZLY560-11.2，560-低速级中心距，11.2-公称传动比

③ 键槽公差P53，表4-1 ④ 中心孔P13

9、形位公差P237 P237，表17-

3、4有推荐项目，具体值P116～121表9-8～12

10、技术要求 热处理

未注圆角、倒角、粗糙度 参考图例

（四）齿轮的零件工作图

一般两个视图表示P252图19-5

11、粗糙度P138表10-

16、17

12、形位公差

① 键槽（与轴一样）

② 齿轮毛坯公差P137表10-12~14

13、啮合特性表P252右上角 三组精度，每组定出一两个

机械设计课程设计论文 篇5

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

机械创新设计. 篇6

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目录

摘要..................................................................................................................................................3 1 课题背景及意义...........................................................................................................................3

1.1 课题背景............................................................................................................................3 1.2 创新设计意义....................................................................................................................3 2 设计条件与要求...........................................................................................................................3

2.1..............................................................................................................................................3 2.2..............................................................................................................................................3 2.3..............................................................................................................................................3 3 方案选择.......................................................................................................................................4

3.1..............................................................................................................................................4 3.2..............................................................................................................................................4 3.3..............................................................................................................................................4 4 结构设计.......................................................................................................................................4

4.1..............................................................................................................................................4 4.2..............................................................................................................................................4 5 分析计算.......................................................................................................................................4

5.1..............................................................................................................................................4 5.2..............................................................................................................................................5 6 创新点及应用...............................................................................................................................5

6.1..............................................................................................................................................5 6.2..............................................................................................................................................5 6.3..............................................................................................................................................5 7 总结..............................................................................................................................................5

7.1..............................................................................................................................................5 7.2..............................................................................................................................................5 8 参考文献.......................................................................................................................................5

摘要 课题背景及意义

1.1 课题背景

1.2 创新设计意义 设计条件与要求

2.1

2.2

2.3 方案选择

3.1

3.2

3.3 结构设计

4.1

4.2 分析计算

5.1 理论分析与计算

5.2 工作原理 创新点及应用

6.1

6.2

6.3 总结

7.1

7.2 参考文献

机械设计课程设计教学研究 篇7

机械设计课程设计是机械设计课程的一个十分重要的实践教学环节, 旨在培养学生运用机械设计及其他先修课程的相关知识解决工程实际问题的能力。通过课程设计这一环节的训练, 强化学生对机械设计课程的相关知识的理解, 对一般机械零件设计的准则、方法和步骤有一个系统全面的掌握, 充分培养学生的机械综合设计能力、工程应用能力和创新能力, 为后续的专业课学习和毕业设计奠定良好的基础。随着我国高校教育教学体系改革的不断发展与深入, 机械设计课程设计这一实践教学环节也越来越受到重视[1]。机械设计课程设计教学改革已成为高校机械类专业教学改革的一项重要内容。

二、机械设计课程设计教学现状分析

随着我国高校教育教学改革的不断深入, 机械设计课程设计的教学改革也受到了越来越多的关注。由于机械设计课程设计的改革成效不仅取决于其自身的改革, 还受到机械设计课程教学改革的制约, 虽然近年来不少专家学者进行了大量针对性的研究, 但目前仍未能有效解决在设计内容、教学模式、评价标准等方面的问题, 难以充分发挥其在培养学生应用创新能力方面应有的功能, 与当前应用创新性人才培养的总体要求还有较大的差距。具体而言, 目前的机械设计课程设计教学还存在以下几个方面的问题。

1. 设计题目单一, 设计内容雷同。

目前的机械设计课程设计绝大多数为二级减速器的设计, 原因在于减速器为典型的通用设备, 包含了机械设计课程中介绍的几何所有零件类型, 对于学生掌握常用零件的设计方法有重要意义, 但是, 这种沿用了几十年的单一设计主题模式, 已难以适应现代人才培养模式的要求[2]。由于设计题目单一, 导致学生的兴趣大打折扣, 难以调动其积极性。虽然是一人一题, 但都只是在具体的设计参数上有所差别, 在设计内容、设计步骤方面无任何区别, 因此, 仍难以从根本上杜绝抄袭现象。同时由于设计过程过于程序化, 相关教材与资料上都有详细介绍, 容易使学生感觉枯燥、乏味, 不能充分发挥其创造性思维。

2. 教学方法僵化, 教学手段守旧。

目前机械设计课程设计基本上是沿用传统的教学方法, 即在任课教师拟定设计题目后, 学生按照课程设计指导书介绍的方法和步骤依次完成方案设计、零部件设计计算、装配图设计、零件图绘制、设计说明书撰写和答辩。由于这一套流程多年来已基本程序化, 学生只需机械地照搬, 依葫芦画瓢即可, 难以展开创新性思维, 而任课教师的指导工作主要是督促学生按照设计流程完成各项具体任务和解答学生设计过程中的细节问题, 较少注重学生的独立思考与创新能力的培养。虽然CAD技术等先进设计技术在机械设计领域已广泛应用, 但目前的机械设计课程设计大多仍采用图板绘图, 虽然这样做不仅可以培养学生的手工绘图能力, 还能减少学生相互投机抄袭的机率, 但并不能因噎废食, 毕竟计算机绘图已是目前机械设计的主流。

3. 计划安排不周全, 评价标准不科学。

机械设计课程设计一般与机械设计课程教学安排在同一学期, 在授课结束后的学期末进行。由于考试科目较多, 许多学生忙于应付考试, 难以集中精力进行课程设计, 因而课程设计质量难以保证。部分高校为了便于管理, 将学期的最后一周设为考试周, 致使整个课程设计阶段, 学生的主要精力都用于准备考试, 对课程设计不重视, 甚至是敷衍应付, 致使课程设计流于形式。此外, 课程设计成绩的评定也缺乏科学、规范的标准, 基本上由任课教师自行确定。目前的机械设计课程设计考核主要从四个方面进行考核:平时考核, 包括考勤、进度、态度和独立完成能力等;图纸考核, 包括结构正确性、整洁性和规范性;设计说明书考核, 包括内容完整性、正确性和规范性;答辩考核, 包括回答问题的正确性和使用手册的熟练性。虽然这种评价方式相对比较全面, 但只是一种事后评价机制, 缺失了对学生进行正确引导的功能, 而且在实际执行时缺乏量化指标, 主观性较强, 受学生扩招的影响, 一名教师往往指导多个班级的课程设计, 每个班级学生多达40多人, 教师很难把握每名学生的具体情况。此外, 现有评价体系中对学生创新能力的评价尚未引起足够重视, 难以激发学生创造性思维与创新能力的培养。

三、改革的具体措施

为了有效提高机械设计课程设计的教学质量, 强化学生工程实践能力和创新能力的培养, 解决目前存在的上述问题, 必须从设计内容、设计模式、教学方法和考核评价等各个方面进行全面改革, 建立一套系统高效的机械设计课程设计教学体系。总体而言, 改革应从以下几个方面进行。

1. 优选设计课题, 强调应用与创新能力的结合。

针对目前设计内容单一、设计流程固化的问题, 应结合课程教学要求与专业培养计划精心选择设计题目, 优化设计内容, 不仅要深化学生对课堂教学内容的理解与消化, 强化其工程应用能力的培养, 还要兼顾学生的创新能力的培养。传统的减速器设计题目虽然单一, 但其涵盖了机械设计课程教学中涉及的几乎全部零件, 有助于学生掌握通用机械的设计方法, 是其他任何类型的机械结构都不可替代的。因此, 应在保留减速器设计内容的基础上, 选择更加灵活、更富有创造性的设计题目, 如搬运机器人、牛头创床、糖果包装机等。这些题目既涉及到机构方案选择与运动原理分析, 又涉及到减速器等具体零部件的设计计算, 在方案设计时可以培养学生的创造性思维与创新意识, 在详细设计时则强化了学生对一般零部件设计的具体方法, 有效实现了应用能力与创新能力的结合。同时, 也深化了机械原理相关知识的掌握与应用, 实现了机械原理与机械设计课程的有效结合。考虑到课程设计周期较短, 上述课题难以单独完成, 应采用课题组形式, 每个课题组2~3人, 承担一个设计课题。总体方案由小组全体成员共同完成, 每个成员独立完成一部分零部件的详细设计。采用这种模式既可培养学生的团队意识和协作意识, 也能培养学生的独立工作能力。

2. 改进设计模式, 由简单模仿向深度思考转变。

传统的课程设计虽然在形式上是一人一题, 但除了具体参数有所差别以外, 设计内容、设计步骤及方法都是一模一样的, 且相应的课程设计指导书中均给出了相应的案例, 学生只需简单地模仿即可完成全部设计任务。许多学生在设计过程中依葫芦画瓢, 生搬硬套, 甚至在别人的设计结果基础上修改参数变成自己的设计, 导致课程设计的基本教学要求都难以保证。通过改进设计模式, 采用分组设计模式, 使设计题目真正做到差异化, 总体方案与设计步骤必须通过团队协作和个人深度思考完成, 杜绝简单模仿甚至抄袭的可能性, 有效培养学生的创新思维与创新意识。其次, 为了防止课程设计与期末考试冲突, 对有课程设计任务的学生, 应在课程设计之前进行课程考试。对于目前实行小学期制的高校, 将课程设计安排在小学期更为合理。此外, 为了更好地促进课程设计效果, 改变目前课堂教学与课程设计完全分离的模式, 将两者融为一体, 即在课程开始时将课程设计的任务下达到每个学生, 学生在课程学习过程中便开始构思并不断完善设计方案, 熟悉设计方案中涉及的相关零部件的设计方法, 不仅为后期的正式设计奠定了良好的基础, 也可激发学生的课堂学习兴趣, 真正做到有的放矢、学以致用。

3. 丰富设计手段, 熟练掌握多种现代设计方法。

装配图与零件图的绘制是机械设计课程设计的一项重要内容, 目前绝大多数高校仍要求学生采用手工绘图, 有多方面的原因:一是没有足够的机房和电脑供学生使用;二是为了锻炼学生的手工绘图能力;三是防止学生抄袭, 因为不同学生图纸内容基本相同, 仅参数不同, 采用电子图纸更易于修改抄袭。然而, CAD绘图已成为目前制造领域的主流, 计算机绘图已成为大学生必须掌握的基本技能, 因此高校教务部门和任课教师应积极创造条件, 尽可能让学生采用CAD绘图, 至少要做到部分图纸采用计算机绘制。此外, 虚拟仿真、有限元分析等现代设计技术在机械设计领域也得到了广泛应用, 为了使学生更好地适应社会需求, 课程设计中应增加相应的训练内容, 让学生熟练掌握多种常用的现代设计技术, 为后续的学习及就业奠定良好的基础。

4. 规范考核评价体系, 激发学生学习兴趣与潜能。

考核评价体系是课程设计教学体系的一项重要内容, 既是检验学生课程设计完成质量的标准, 也是教师总结改进教学方法的依据。建立规范科学的考核机制不仅可以有效引导学生按照教学要求高质量、高效率地完成课程设计, 也可激发学生的学习兴趣与自主思考的潜能。针对目前机械设计课程设计考核模式存在的弊端, 将考核评价纳入课程设计的全过程, 实行分阶段考核模式, 依次进行设计方案考核、设计过程考核和设计结果考核。设计方案考核重点考核设计方案的创新性、合理性、实用性, 激励学生在实用背景下进行创新设计;设计过程考核侧重考核学生结构设计的合理性、设计手册与设计软件使用的熟练程度、完成设计任务的独立性与积极性等;设计结果考核则是对设计图纸、设计说明书进行考核, 重点检查设计计算的准确性、完整性和设计图纸的正确性、规范性, 对于手绘图纸还应兼顾整洁性。为了检验学生对设计中相关知识的理解与应用, 并及时解决出现的问题, 将答辩考核分散到设计过程中, 重点针对学生设计中出现的问题进行质询, 使答辩不仅只是一种考核形式, 更可作为解决学生设计中出现问题的一种手段, 强化学生对相关知识点的理解与掌握。采取分段式考核方式, 可将学生对设计结果的关注转为对设计过程的重视, 防止投机取巧和模仿抄袭等现象的发生, 有效保证和提高课程设计质量。

机械设计课程设计是机械类大学生重要的实践环节, 也是一项复杂的系统工程, 不仅涉及设计选题、设计指导和考核评价等多个方面的内容, 还与教学计划、软硬件条件等因素有关。为了有效提高这一实践环节的教学质量, 必须不断深化教学改革, 改革课程设计的教学模式, 克服现有机械设计课程设计教学体系中存在的各种弊端, 建立一套规范合理、行之有效的新的教学体系, 并在不断的教学实践中进行改进与完善。

摘要：机械设计课程设计是机械类专业本科学生的重要实践环节, 对培养学生的应用能力及创新思维具有十分重要的意义。本文首先分析了目前机械设计课程设计教学中存在的突出问题, 然后针对性地提出了一系列有效促进和提高机械设计课程设计教学质量的具体措施。

关键词：机械设计,课程设计,教学,措施

参考文献

[1]吴宗泽, 高志, 罗圣国, 李威.机械设计课程设计手册[M].北京:高等教育出版社, 2012.

机械创新设计设计作品 篇8

关键词：《机械设计基础》；课题；课程设计；问题

《机械设计基础》课程设计是机电类专业学生的主要专业基础课程之一，是培养学生机械设计能力的重要环节。课程设计是一项实践性教学，是基础课与专业课知识学习的交接点，起着承上启下的作用。通过课程设计，可以把《机械设计基础》、《机械制图》、《工程材料》、《力学》等所修课程的知识进行综合运用。在课程设计时需要查阅大量的国家标准、企业标准手册等相关资料，通过课程设计，可以掌握一套完整的设计原则、步骤和方法。

通过机械设计课程的学习，使学生做到：（1）掌握机械运动方案设计、通用零件的结构设计。（2）根据机器的结构和使用要求能够进行外观造型设计。（3）使学生通过绘图及运用设计资料等方面的训练，达到提高基本技能的目的。

课题的选用和课程设计的内容

课程设计课题的选用必须从职业教育的培养目标着手，课题应具有普遍性和实践性。所谓普遍性是指能够充分反映课程的理论教学内容，即通过课题的完成能够将课程大部分知识加以应用；实践性是指课题的选择要符合生产实际和尽可能与专业相结合。此外，设计工作量应当适合教学计划中规定的学时。鉴于上述要求，以常规减速器为主的机械传动装置的设计课题符合上述两个条件，所以此设计课题是一个较为理想的课题，可以检验学生学习的效果，巩固、提高和拓展所学内容。然而经常采用这样的课题无法调动教师和学生的积极性，因此，在课程设计的选题上既要科学，切合实际，又要具有多样性。

课程设计的学时安排为两周。对于整体的设计内容，以齿轮减速器的设计为例，通常采用“带式运输机”，设计输入为运输机所输出的基本数据，要求学生完成以下工作：（1）拟定、分析传动设置的设计方案。（2）选择电动机、计算传动装置的运动参数和动力参数。（3）进行传动的设计计算，即带传动、齿轮传动的计算；两根轴的结构设计、校核以及选用轴承、键和联轴器的计算；减速器的润滑和密封等。关于设计输出的内容有：装配图（A1）；轴或齿轮零件图（A3）；技术和使用维护说明书（大约20页）。最后环节为学生的设计答辩，陈述课题设计的目的和意义，讲清整体的设计思路。

课程设计应当注意的问题

（一）设计的质量

以往的程序是这样的：在设计任务下达之后，前三天的计算工作量相当大，教师和学生需要加班赶任务，有时甚至通宵达旦，十分劳累。学生没有思考的时间和余地，随之会出现应付心态，出现问题马上就问，过分依赖指导教师。也有一部分学生急于求成，做事马虎，设计计算时喜欢照搬照抄，一错都错，问题成堆。这对学生的设计质量和学习成绩都会产生一定的影响。对于教师来讲，课程设计的前三天，几十位学生争相提问，教师要不停地答疑讲解，疲惫不堪。如此以往，学生的设计质量和工作进度都难有太大的进展。为此，我们采取“化整为零”的方法进行课程设计，并收到了良好的效果。

所谓“化整为零”就是根据教学大纲，在不减少学生设计任务的前提下，把课程设计和课程的讲授结合在一起，即在学期初就将设计任务书下达给学生，让学生带着任务，有针对性地学。可以将课程设计的部分计算内容（如带传动、齿轮传动、轴的强度计算，轴承的选择和键的强度校核，还有联轴器的选择和校核等）放在机械设计基础课程的教学中，作为课后的作业，促使学生主动学习。同时教师在日常授课期间，通过批改学生的作业，适时发现学生计算中的错误并敦促他们及时纠正。课程设计的结构部分可以放在学生“装拆减速器试验”一节中同步进行。在装拆试验中，让学生仔细观察剖分式减速器的结构，轴的结构，轴承的安装和固定方法，为以后对轴和箱体的结构设计和画装配图打下基础，并要求学生在完成试验报告的同时，完成轴和箱体的结构设计。课程设计采用这种方法，使得大部分工作都是在学生的课后时间完成的。周期长，学生和教师都有了很大的回旋余地，学生遇到困难可以有足够的时间思考，教师也可以从容不迫地指导学生通过查阅有关资料和学生一起解决设计中遇到的问题，提高学生发现、思考、分析问题和解决问题的能力。同时还可以循序渐进地进行设计、绘制装配图和编制设计说明书，对于装配图的绘制通常用AutoCAD软件，可以帮助提高学生计算机绘图的能力。这里应当注意的是，软件有拷贝性特点，因此，在具体的实施过程中，教师应鼓励、监督学生自觉、独立地完成设计任务，防止个别学生的拷贝行为。

（二）多样化的设计内容

几十年来，课程设计的选题千篇一律，都是以减速器为题，这是因为减速器作为机器中的一个独立部件所包含的零件覆盖了机械设计课程中的绝大部分内容，便于学生将所学的知识灵活地运用到设计实践中去，适合学生学习。另外，减速器的类型和原始数据的不同，便于学生设计出不同的结果。因此，选择减速器是可行的。然而，减速器只是一个部件，每届学生都重复同样的设计内容，会影响教师的创新精神。另外，有些学校关于制图课的测绘练习也选择减速器，这就使得课程设计的题目过于重复。鉴于此，笔者认为必须拓宽课程设计的选题。比如带领学生到建筑工地参观，观察卷扬机的结构和功能，将其作为设计课题；还可以把起吊重量分成多个参数供学生分组设计，这样就把带式输送机构改为提升机构，增加减速器以外的如卷筒、钢丝绳等零件的设计。学生的兴趣增强了，尽管做起来存在一定的难度，但是适当延长一些时间，并辅以教师的精心指导，可以收到好的效果。对于数控专业的学生可以设计普通机床的传动系统，例如，给出电动机的转速和功率，通过皮带传动到主轴箱，在这样的传动中，可以让学生练习带传动和减速器传动的设计，内容拓宽了，效果也提高了。实践证明，适当拓宽课程设计的选题不仅能够让学生得到更多的工程设计训练，而且能发挥学生的主观能动性，对于开拓设计思维，可起到事半功倍的效果。

（三）实践教学

实践教学是学生获得感性知识的重要内容，课程设计也不例外。就传统设计题目减速器而言，在设计之前必须让学生有一次装拆减速器实物（不是模型）的机会，条件允许的，还可以让学生去减速器生产厂家参观或观看录像。目的在于让学生了解减速器内部零部件的形状、结构和装配关系，对加工制造的工艺过程形成初步的认识。装拆的重点是轴系零部件的结构及装配关系，便于学生在设计中结合实际，选择合适的结构和尺寸。这一环节非常重要，凡是没有认真参加这一过程的学生在结构设计方面遇到问题就会束手无策。

总言，课程设计的改革方向应以提高学生的能力为出发点。在学生获得一定的理论知识之后，到生产实际现场进行教学，选取现场中的机器典型机构作为设计课题，然后再回到课堂教学中来。课程设计就是要将理论知识和实际设计密切结合，使所学知识得到巩固和加深，并进一步培养学生的设计创新能力和解决实际问题的能力。

参考文献：

[1]陈立德.机械设计基础课程设计指导[M].北京：高等教育出版社，2000.

[2]张建中，黄达忠.机械设计基础课程设计[M].徐州：中国矿业大学出版社，1998.

[3]陈立德.机械设计基础[M].北京：高等教育出版社，2000.

作者简介：

黄瑷昶（1952—），男，副教授，研究方向为机械设计与现代制造技术。