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機械設計基礎范文1
關鍵詞：課程設計；基本目的、要求、任務；重點；難點
中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A
《機械設計基礎》是機械類學生的一門核心專業課，而這門課的課程設計對同學們來講，更是尤為重要，因為它是培養機械工程專業學生應職應崗能力的重要實踐性教學環節，它要求學生能全面綜合地運用所學的理論和實踐知識，對一級圓柱齒輪減速機的所有部件進行一次系統和全面地設計。
一、課程設計的基本目的
l. 初步培養學生樹立正確的設計思想和分析、解決工程實際問題的能力；掌握通用機械零件、機械傳動裝置設計的一般方法。
2. 復習鞏固以前所學的機械制圖、工程力學、工程材料、公差與配合等課程的理論知識，并在實際設計中應用和深化這些知識。
3. 培養學生設計的基本技能，如計算、繪圖、查閱資料、熟悉標準和規范等能力，為專業設計和將來從事技術工作打下基礎。
二、課程設計的基本要求
機械零件課程設計對學生總的要求是保質、保量、按時完成設計任務。具體要求：
1. 做好設計準備工作，包括收集、準備設計資料、繪圖工具及用品。
2. 設計之前要認真研究課程設計任務書，分析題目，了解工作條件，明確設計要求和內容。
3. 設計中要認真復習所遇到的課程內容。如V帶傳動，齒輪傳動，軸、軸承、聯軸器和有關的聯接件等。在教師的指導下，提倡獨立思考，獨立計算，獨立繪圖，獨立完成課程設計。反對不求甚解，照抄數據，照搬圖樣，敷衍了事的行為。
4. 課程設計必須在規定教室進行，遵守學習制度和作息時間，按設計計劃循序進行，以便指導教師隨時掌握每個學生的情況，發現問題及時解決。
5. 注意掌握設計進度，按預訂計劃完成階段性的目標。在底圖設計階段，注意設計計算與結構設計畫圖交替進行，采用“邊計算、邊畫圖、邊修改”的正確設計方法。另外，在整個設計過程中應注意對設計資料和計算數據的保存和積累，保持記錄的完整性。
6. 為了提高設計質量和降低設計成本，必須注意采用各種標準和規范，這也是評價設計質量的一項重要指標。在設計中，應嚴格遵守和執行國家標準、部頒標準及行業規范。對于非標準的數據，也應盡量修整成標準系列或選用優先系列。
7. 為使每個學生均能拿出一份較高質量的圖樣，在裝配底圖畫出后，應呈交指導教師審查，修改無誤后，再加工完成裝配圖。
8. 設計圖樣（包括裝配圖和零件圖）和設計說明書完成之后，在有所準備的基礎上參加設計答辯。
三、課程設計的基本任務
1. 設計題目：
設計一臺冶金礦山膠帶運輸機用的單級直齒圓柱齒輪減速器。工作條件為：單方向運轉、輕微沖擊，工作期限為8年，每年按250天計算，每天工作8小時。傳動示意圖見下圖1，設計分組參數見表1。
2. 設計任務
（1） 計算說明書一份
包括：⑴前言；⑵設計任務；⑶參考資料；⑷設計方案；⑸選電機確定傳動比；⑹各軸運動及動力初算；⑺齒輪傳動設計；⑻軸的設計；⑼滾動軸承壽命計算；⑽與密封；⑾箱體設計；⑿總結
（2）完成圖紙工作量
⑴總圖（裝配圖）一張，A1圖紙；
⑵零件工作圖1～2張，A3圖紙。
3. 設計內容及進度
見表2。
四、課程設計過程中的重點
課程設計中的重點是編寫設計說明書，課程設計說明書是課程設計的總結性文件，通過編寫說明書，可以進一步培養學生分析、總結和表達的能力，鞏固、深化在設計中所獲得的知識，是課程設計工作的一個重要組成部分。說明書應概括地介紹課程設計的全貌，全面敘述設計中各部分的重要內容，要論證設計的合理性，特別是在有幾個設計方案時，要進行比較論證，對各個計算環節要詳細敘述，對數據和公式來源要注明出處以便查對。說明書要求系統性好，條理清楚，語言簡練、文字通順、字跡工整，圖例清晰，圖文并茂，充分表達自己的見解，盡量避免抄書，從設計一開始就應隨時逐項記錄設計內容、計算結果、分析意見和資料來源以及指導教師的意見、自己的見解和結論，每一設計階段完成后，及時整理編寫有關部分的說明書，待全部設計工作結束后，只要稍加整理，便可裝訂成冊。
五、課程設計過程中的難點
課程設計中的難點一是軸的結構設計，二是減速器箱體的結構設計。
（一）軸的結構設計
軸在減速箱中是一個重要的零件，因為所有傳動件都裝在軸上，因此它有很多尺寸都要與其他零件的尺寸相吻合，否則就無法進行裝配。所以在設計軸時，直徑方向的尺寸和長度方向的尺寸的選取是同學們感到頭疼的一個問題。
怎樣來設計軸？按下面這個步驟來進行，可能你會覺得不那么難了。
1．初算軸的直徑
聯軸器和滾動軸承的型號是根據軸端直徑確定的，而且軸的結構設計是在初步計算軸徑的基礎上進行的，故先要初算軸徑。軸的直徑可按扭轉強度進行估算，即
式中：p為軸傳遞的功率(kW); n為軸的轉速(r/min); C為由軸的材料和受載情況確定的系數。若軸的材料為45鋼，通常取C=106～117。C值應考慮軸上彎矩對軸強度的影響，當只受轉矩或彎矩相對轉矩較小時，C取小值；當彎矩相對轉矩較大時，C取大值。在多級齒輪減速器中，高速軸的轉矩較小，C取較大值；低速軸的轉矩較大，C應取較小值；中間軸取中間值。對其他材料牌號的軸，其C值參閱有關教材。
初算軸徑還要考慮鍵槽對軸強度的影響。當該軸段截面上有一個鍵槽時，d增大5%;有兩個鍵槽時，d增大10%。然后將軸徑圓整為標準值。
上述計算出的軸徑，一般作為輸入、輸出軸外伸端最小直徑；對中間軸，可作為最小直徑，即軸承處的軸徑；若作為裝齒輪處的軸徑，則C應取大值。
2．軸的結構設計
（1）確定軸的徑向尺寸
①軸頭直徑尺寸確定 軸與齒輪、帶輪和聯軸器配合處的軸段直徑稱為軸頭。如圖2中的 應取標準值（參閱教材）。
② 軸頸直徑尺寸確定
與滾動軸承配合處的軸段直徑稱為軸頸。在圖2中，與滾動軸承內圈配合的軸頸 、 應符合滾動軸承標準；裝有密封元件直徑 ，應與密封元件的內孔直徑尺寸一致。軸上兩個支點的軸承，應采用相同的型號和尺寸，以便軸承座孔的加工。
③ 軸肩或軸環尺寸確定
相鄰軸段的直徑不同即形成軸肩。當軸肩用于軸上零件定位和承受軸向力時，應具有一定的高度，如圖2中 、 尺寸變化所形成的軸肩或軸環。一般的定位軸肩，當配合處軸的直徑小于80mm時，軸肩處的直徑差可取7-10mm。用作滾動軸承內圈定位時，如 軸肩的直徑應按軸承的安裝尺寸要求確定。
如果兩相鄰軸段直徑的變化僅是為了軸上零件裝拆方便或區分加工表面時，兩直徑略有差值即可，一般取1～4mm，如圖2中 、 的尺寸變化，并盡可能取整數。也可以采用相同公稱直徑而取不同的分差數值。
④軸肩處過渡圓角尺寸確定
為了降低應力集中，軸肩處的過渡圓角不宜過小。用作零件定位的軸肩，零件轂孔的倒角C或圓角半徑 應大小軸肩處過渡圓角半徑 ，以保證定位的可靠，如圖3 所示。一般配合表面處軸肩和零件孔的圓角、倒角尺寸見所學教材。裝滾動軸承處軸肩的過渡圓角半徑應按軸承的安裝尺寸要求取值（參閱所學教材）。 本文為全文原貌 未安裝PDF瀏覽器用戶請先下載安裝 原版全文
⑤ 砂輪越程槽、螺紋退刀槽尺寸確定
對車削或磨削加工的軸表面，應分別留出螺紋退刀槽及砂輪越程槽。相關尺寸可參考設計手冊取值。
應注意，直徑相近的軸段，其過渡圓角、越程槽、退刀槽等尺寸應一致，以便于加工。
（2）確定軸的軸向尺寸
軸的各段長度主要取決于軸上零件（傳動件、軸承）的寬度以及相關零件（箱體軸承座、軸承端蓋）的軸向位置和結構尺寸。
①軸頭處長度尺寸確定
對于安裝齒輪、帶輪、聯軸器的軸段，當這些零件靠其他零件（套筒、軸端擋圈等）頂住來實現軸向固定時，該軸段的長度應略短于相配輪轂的寬度2～3mm，以保證固定可靠，如圖2中安裝齒輪和聯軸器的軸段。
②軸頸處長度尺寸確定
軸頸處軸向尺寸由軸承的位置和寬度來確定。根據以上對軸的各段直徑尺寸設計和已選的軸承類型，可初選軸承型號和軸承外徑等尺寸。
應注意，軸承在軸承座中的位置與軸承方式有關。當采用油時，軸承應盡量靠近箱體內壁，可只留少許距離。確定了軸承位置和已知軸承的尺寸后，即可在軸承座孔內畫出軸承的圖形。
③ 軸的外伸段長度尺寸確定
軸的外伸段長度尺寸取決于外伸軸段上安裝的傳動件尺寸和軸承蓋的結構。如采用凸緣式軸承蓋，應考慮裝拆軸承蓋螺釘所需的長度L(L可參考軸承端蓋螺釘長度確定)。當外伸軸裝有彈性套柱銷聯軸器時，應留有裝拆彈性套柱銷的必要尺寸A（A可由聯軸器型號確定)，如圖4所示。
（3） 軸上鍵槽的尺寸和位置
平鍵的剖面尺寸根據相應軸段的直徑確定，鍵的長度應比軸段長度短5～10mm。鍵槽不要太靠近軸肩處，以避免由于鍵槽加重軸肩過渡圓角處的應力集中。
當軸上有多個鍵時，若軸徑相差不大，各鍵可取相同的剖面尺寸；同時，布置在軸的同一方位，以便于軸上鍵槽的加工。
（二）減速器箱體的結構設計
減速器箱體起著支承和固定軸組件零件，保證傳動件的嚙合精度和良好以及軸組件的可靠密封更重要作用，其質量約占減速器總質量的30～50。設計箱體結構時必須綜合考慮傳動質量、加工工藝及成本等因素。箱體按其結構形狀不同分為剖分式和整體式；按制造方式不同有鑄造和焊接箱體。減速器的箱體多采用剖分式結構。
剖分式箱體由箱座與箱蓋兩部分組成，用螺栓聯接起來構成一個整體。剖分面與減速器內傳動件軸心線平面重合，有利于軸系部件的安裝和拆卸。立式大型減速器可采用若干個剖分面。圖5為剖分式箱體。剖分接合面必須有一定的寬度，并且要求仔細加工，為了保證箱體的剛度，在軸承座處設有加強肋。箱體底座要有一定的寬度和厚度，以保證安裝穩定性與剛度。
減速器箱體一般多用HT150、HT200制造。鑄鐵具有良好的鑄造性能和切削加工性能，成本低。當承受重載時可采用鑄鋼箱體。
鑄鐵減速器箱體結構尺寸參閱表3。
（1）箱體要有足夠的剛度 若箱體的剛度不夠，在加工和使用過程中會引起變形，使軸承孔中心線過度偏斜而影響傳動件的精度。為了保證軸承座的支承剛度，箱體設計應注意以下幾點：
① 箱體的壁厚
箱體要有合理的壁厚，軸承座、箱體底座等處承受的載荷較大，其壁厚應更厚些。箱座、箱蓋、軸承座、底座凸緣等的壁厚可參照表3確定。
② 軸承座聯接螺栓凸臺的設計
為提高剖分式箱體軸承座的剛度，軸承座兩側的聯接螺栓應盡量靠近，為此需在軸承座旁設置螺栓凸臺，如圖6所示。
軸承座旁聯接螺栓凸臺的螺栓孔間距 為軸承蓋外徑。若S值過小，螺栓孔容易與軸承蓋螺釘孔或箱體軸承座旁的輸油溝相干涉。
螺栓凸臺高度h與扳手空間的尺寸有關，如圖6。查表確定螺栓直徑和c1、c2，根據c1，用作圖法可確定凸臺的高度H。
為了便于制造，應將箱體上各軸承座旁螺栓凸臺設計成相同高度。
③ 設置加強肋板。
為了提高軸承座附近箱體剛度，在平壁式箱體上可適當設置加強肋板。箱體還可設計成凸壁帶內肋板的結構。肋板厚度可參照表3。
（2） 箱座高度
對于傳動件采用浸油的減速器，箱座高度除了應滿足齒頂圓到油池底面的距離小于30～50mm外，還應使箱體能容納一定量的油，以保證和散熱。
對于單級減速器，每傳遞1kW功率所需油量約為350～700cm3（小值用于低粘度油，大值用高粘度油）。多級減速器需油量按級數成比例增加。
設計時，在離開大齒輪頂圓為30～50mm處，畫出箱體油池底面線，并初步確定箱座高度為： ≥ 。 為大齒輪頂圓直徑， 為箱座底面至箱座油池底面的距離。
根據傳動件的浸油深度確定油面高度，即可計算出箱體的貯油量。若貯油量不能滿足要求，應適當將箱底面下移，增加箱座高度。
（3）箱蓋外輪廓的設計
箱蓋頂部外輪廓常以圓弧和直線組成。
大齒輪所在一側的箱蓋外表面圓弧半徑 。 為大齒輪頂圓直徑， 為箱蓋壁厚。通常情況下，軸承座旁螺栓凸臺處于箱蓋圓弧內側。
高速軸一側箱蓋外廓圓弧半徑應根據結構由作圖確定。―般可使高速軸軸承座螺栓凸臺位于箱蓋圓弧內側，如圖7所示。軸承座螺栓凸臺的位置和高度確定后，取 ＞ ，畫出箱蓋圓弧。若取 畫箱蓋圓孤，則螺栓凸臺將位于箱蓋圓弧外側。
當在主視圖上確定了箱蓋基本外廓后，便可在三個視圖上詳細畫出箱蓋的結構。
（4） 箱體凸緣尺寸
箱蓋與箱座聯接凸緣、箱底座凸緣要有一定寬度，可參照表3確定。
軸承座外端面應向外凸出5~10mm(見圖7)，以便切削加工。箱體內壁至軸承座孔外端面的距離 (軸承座孔長度)為： 。
箱體凸緣聯接螺栓應合理布置，螺栓間距不宜過大，一般減速器不大于150~200mm。
參考文獻：
[1] 黃曉榮. 機械設計基礎課程設計指導書[M]. 北京: 中國電力出版社, 2009.
[2] 林承全. 機械設計基礎課程設計及題解[M]. 武漢: 華中科技大學出版社, 2009.
機械設計基礎范文2
【關鍵詞】機械設計基礎 教學 改革
機械設計基礎包含機械原理和機械設計兩門課程，是機械類各專業重要的技術基礎課，起著從基礎課過渡到專業課的橋梁作用。機械設計基礎是對學生進行設計能力、創新能力、工程意識訓練的主要課程。因此，課程教學內容和體系改革的基本思想是既要讓學生能夠較扎實地掌握從事工程技術常規工作所需要的基本理論、基本技能，還要讓學生了解新知識及本學科的新發展，拓寬知識面，開闊學生的思路，從而更有利于學生工程實踐能力和創新能力的培養。
1 理論教學環節
理論教學環節是機械設計基礎教學改革的一個重要方面，我們主要從教學內容、教學方法及教學手段三方面進行了新的嘗試。
1.1 教學內容
目前高校都提出了“厚基礎、寬口徑、重能力”的人才培養模式，因此，理論課程的課時壓縮嚴重。而《機械設計基礎》由于融合了《機械原理》和《機械設計》兩門課程，故涉及的內容多，理論性、實踐性都比較強，如果面面俱到，老師講解起來感覺力不從心，學生聽課時如聽天書。因此，為了適應新的人才培養模式，必須對教學內容做相應的調整。
1.1.1 對與先修課程重復的內容進行必要的精簡。比如在平面機構的運動分析和力分析這兩章中，很多知識都是理論力學中的重點內容。以往在講授圖解法分析機構的運動時，會花費大量學時講有關理論力學的知識，嚴重影響了其他內容的講解?？梢钥紤]先讓學生預習有關理論力學的知識，然后著重對方法進行介紹和講解，既節約了學時，也收到了預期的教學效果。
1.1.2 在機構分析中，增加了解析法內容。以往在機構分析和設計中，因圖解法形象、直觀，有利于學生對問題的理解，有助于數學模型的建立，同時對某些簡單的問題比解析法更有效，因此在學時安排上占有較大的比重。為了適應人才培養的需要，增加了解析法講解的力度。
1.2 教學方法
《機械設計基礎》課程主要研究常用機構和通用零件的工作原理、結構特點、基本的設計理論和計算方法，由于大多數學生缺乏實踐知識，他們在學習過程中普遍感到抽象、枯燥、難學，尤其是機械原理這部分知識，認為機構運動簡圖與實際機器相差甚遠，很難將兩者統一起來。因此有必要對教學方法進行改革。
1.2.1 采用啟發式教學，培養創新意識，提高教學質量。如在講授“鉸鏈四桿機構的演化”內容時，我們就地取材，用雨傘作教具。采用學生熟悉的生活工具模擬學習內容，不僅取材簡單，而且生動形象，容易與實際的機器相結合，克服結構運動簡圖抽象的特點。
1.2.2 采用師生互動、類比等教學方式，激發學生創造性思維。教師可將自己的工作實踐及創新經歷介紹給學生，這對培養學生的創新意識、提高綜合素質有很大作用。并且鼓勵學生自由選題開展小發明制作、軟件開發和教學論文撰寫等多種形式的創新活動。這種創新環境和氛圍幾乎能夠適應每一名同學，因而有利于學生脫穎而出，做出較好的創新業績。
1.3 教學手段
傳統的教學系統是由老師、學生和教材這三個要素構成的，以教師為中心的傳統教學模式，它的特點就是由教師通過講授、板書，把教學內容傳遞給學生。隨著機械原理教學改革地深入，教學手段也必須進行改革，否則難以完成相應的教學內容，也達不到相應的教學效果。機械原理部分有一些機構的原理比較抽象，無法用語言形象地表達清晰，學生認知困難，很難在學生中形成深刻的印象。運用計算機的動畫制作技術，可將一些難以想象和無法用語言表達的機械運動過程和工作原理制成多媒體課件，在講授相關內容時巧妙的將現有教具與多媒體課件結合使用，將那些難以想象的機械運動過程和工作原理演示出來。
2 實踐教學環節
《機械設計基礎課程》教學的另一重要部分是實踐性教學環節，它包括實驗教學和課程設計。
2.1 實驗教學
實驗教學也是機械設計基礎課程的一個重要的實踐性環節，是培養學生動手能力和工程意識、檢驗知識的重要手段。對機械設計基礎課程實驗教學的改革，應從以下幾個方面進行：一是將某些驗證性的實驗通過電教片播放，為學生增加一些感性認識即可。二是新增設設計型機構方案構思組裝實驗，要求學生自己設計實驗，自己動手完成，不再依賴于教師。三是設計綜合性的實驗，通過對實際機器的綜合研究，培養學生的整體意識和工程意識。
2.2 課程設計
機械設計基礎課程設計是機械設計基礎課程教學的最后一個環節，其目的是培養學生綜合運用基礎理論知識的能力、工程分析能力和運用資料等基本設計能力。對于學生中普遍存在的工藝知識和公差知識的不足，應在設計中逐步給予講解和補充，使學生通過設計全面掌握和鞏固機械設計的相關知識。
3 結束語
總之，機械設計基礎課堂教學的改革是一個系統工程，涉及課程教學的各個環節，全面推進教學改革措施，才能取得良好的效果。必須刪掉陳舊或重復的教學內容，增加新發展的內容，拓寬學生的知識面；在教學方法上，充分利用計算機的輔助教學作用，使計算機貫穿于整個教學環節，使教學方法上一個臺階，為學生學習專業課和走向工作崗位打下堅實的機械設計基礎。
【參考文獻】
機械設計基礎范文3
1.明確課程在專業教育中的重要性。《機械設計基礎》課程實踐性強，涉及范圍廣，涵蓋的內容多，并且與工程力學、工程制圖等先修課程聯系緊密，在建筑環境與能源應用工程專業課程教育中具有重要地位。它不僅要求學生掌握常用機構和通用零件的基本概念、理論及設計方法，更重要的是培養學生具有一定傳動創新能力與創新思維。在以往的教學中，由于學生對于該課程的重要性缺乏認識，往往重視不夠，在一定程度上造成學習積極性不高。在實際的教學過程中若能考慮專業對課程的特殊要求，在講機械設計基礎時，將一些涉及所學專業的具體應用與課程內容結合在一起，這樣一定會在一定程度上激發學生的興趣和學習熱情，進而使學生對該課程在建筑工程中的作用和重要性有比較全面的認識。在學生明確學習目的，提高學習興趣以后，學生的學習狀態相應地就由“要我學”轉變為“我要學”。而在課程安排上，對教學大綱進行適當調整，尤其是要考慮專業綜合的要求，同時為了降低課程的學習難度，讓學生具有有一定的基礎理論，要將課程安排在部分基礎課之后。
2.精心組織教學內容，適應專業的變革。建筑環境與能源應用工程專業為非機類專業，對于非機類專業，課程的應用性是非常重要的，該專業學生學習的目的不是為了設計機器，而是為學習如何使用和選擇專業機械，所以，建筑環境與能源應用工程專業的《機械設計基礎》教材要對一些繁雜的公式推導、論證過程以及理論分析進行適當取舍，力爭讓學生不必要花太多的時間和精力在相關公式與定理的推導上，但是要強化工程設計思維的有關內容，尤其是關于機械設備零部件結構性能與使用、安裝調試與維護方面的內容，重點讓學生掌握相關理論的實際應用。從而培養學生運用所學理論解決實際問題的能力，這樣做定會取得更好的教學效果，更容易實現該專業的培養目標?！稒C械設計基礎》課程教學內容主要與機械設備相關聯，與工程實踐聯系緊密，在教學過程中老師應做到結合工程實際，力爭真實地再現實際機械的工作過程，并按照這一理念對課程進行開發和設計。對于建筑環境與能源應用工程專業，就應該以建筑設備相關產品為載體，對課程內容進行全面的規劃設計，科學設計各種類型工作任務，重點讓學生通過學習型工作任務學習掌握該課程的主要內容，拓展學生的知識面。同時還要大力推動教學內容改革，緊跟最新科學技術發展水平，以建筑環境與設備工程在現代建筑中的設計、運行、管理需要為出發點，了解最新的機械設計方法及先進的相關專業機械，增加課堂信息量，在一定程度上拓寬學生的知識面和培養學生的創新思維，逐步向高等教育國際化水平邁進。
3.改革教學方法和教學手段。該課程內容具有知識面寬、知識點多，且綜合性強的特點，因此要求任課教師在教學活動中采用靈活的教學方法。在實際課堂教學過程中，最好采用啟發性教學，以增強與學生間的互動，由于在啟發式課堂教學中，學生能主動思考問題，從而能收到良好的教學效果。另外，還要多組織開展課堂討論，從多方面來調動學生學習的積極性。在課堂教學模式方面，應將多媒體技術與傳統教學方法有機結合，充分利用各種教學手段以提高教學效果。多媒體技術作為一種現代教育技術，能夠將各種教學素材進行科學合理編排，采用文字、圖像、動畫和聲音等多種手段展示教學內容，并能夠形象具體地表現抽象難懂的知識點，已經得到非常廣泛的應用。但其也有自身的缺點，由于多媒體教學方法信息量大，在一定程度上造成教學進度變快，同時學生沒有思維跟隨，往往跟不上教師的講解進度。而傳統教學方法中，與多媒體教學相比，板書更能適應學生的思維方式，由于很多學生有記筆記的習慣，傳統教學在這方面與多媒體教學相比也有一定的優勢，同時教師可以在板書的時候隨時觀察學生的反應，主動地調整講授速度。教師應改變過分依賴PPT的教學模式，適當增加課堂板書的內容，將傳動教學與多媒體技術結合起來，取長補短，取得最佳的教學效果。
二、實踐教學
《機械設計基礎》是建筑環境與能源應用工程專業的一門專業基礎課，由于該專業學生在以后的工作中會遇到各種專業機械，因此理論與實際的結合，特別是要跟工程實際中所接觸到的各種專業機械結合，對該課程來說顯得尤為重要，從而讓學生通過這門課程的學習，了解一些專業機械的基本特點和組成。我校該專業本課程的實踐教學環節主要有實驗教學和課程設計兩部分內容，下面分別介紹。
1.實驗教學。機械設計基礎實驗課是教學過程中的非常重要的環節，是培養學生將課堂所學理論與實際相結合、提高分析問題和解決問題的能力以及開拓學生的創新思維和創新潛能的重要手段。因此對于建筑環境與能源應用工程專業這類非機械專業的學生，為了幫助他們加深對機械的理解，安排一定量的實驗教學是非常必要的。在實驗教學環節，我們學校根據實際情況，為了提高教學效果，讓學生對機械加工的各個環節有更直觀的認識，并加深對課堂講授知識的理解安排建筑環境與能源應用工程專業學生進行為期1周的金工實習。
2.課程設計。機械設計基礎課程設計是與機械設計基礎相配套的一門重要的實踐類課程，是學生第一次較全面接觸機械基礎設計方法的課程，其目的是訓練學生復習鞏固機械設計基礎、工程材料、工程力學、工程制圖等多個課程的知識，并做到綜合運用，同時培養學生正確使用各種標準、規范、手冊和圖冊等相關資料的能力，進而掌握機械設計的基本方法和技能。該課程在培養學生的工程設計意識、綜合應用理論知識的能力和創新思維能力等方面起著重要作用。要達到這一目的，在課程設計教學中要做到：第一，在課程設計任務布置時，首先要將設計的目的、要求進行詳細講解。其次對于設計過程，應針對學生不同水平采取分類指導方法，因為講得太詳細，不利于發揮學生的獨創能力和獨立思考能力。反之，對于學習差的學生，教師要付出更多的耐心進行講解，力爭做到所有學生的設計進度基本一致；第二，推薦一些必要的參考書。在課程設計中，學生需要用到一些標準、規范以及其他參考資料，因此合適的參考書也是非常必要的；第三，教師在指導課程設計的過程中要經常提問學生，多與學生互動，解決設計中遇到的問題。在設計指導過程中通常會出現下列問題，比如一些學生生搬硬套參考資料中的設計案例，通過經常提問，可以發現學生在設計過程中遇到什么問題，幫助學生理解分析問題，進而解決問題，從而提高他們機械設計的能力。機械設計基礎課程設計時間一般是一周或兩周，時間緊學生人數多，大部分學生往往很難考慮和回答較多的問題，對于指導老師而言，全面了解所有學生掌握知識面的情況也比較困難，這勢必會影響最后成績的評定。我們采用分組答辯與個人回答問題相結合的方法來進行評分。這樣既可以引起每個學生對課程設計的重視，也可以杜絕少數學生沒有實質參與課程設計的情況。
三、結語
機械設計基礎范文4
【關鍵詞】微型機械；設計；基礎；研究
中圖分類號：TH12文獻標識碼A文章編號1006-0278（2013）06-167-01
微型機械技術是一種新興的且多科學交叉的高科技領域，它是研究、控制物質結構的分辨能力以及功能尺寸的的一種高端科學。微型機械所涉及的領域十分的廣泛，包括電子、機械、制造業、材料、醫學、化學、生物、物理等各種工程科學，是當前社會高科技的綜合體，備受世人的矚目，已經被稱為二十一世紀人類最關鍵的技術之首。
一、微型機械的概述
微型機械在不同的國家有不同的稱呼，在美國它被稱為微型電子系統，在歐洲被稱為微系統，在日本被稱為的是微型機器。微型機械所指的是可以進行批量制作的、微型傳感器、集微型機構、微型執行器、信號處理、電源控制以及接口電源等機電一體化的系統。微型機械從體型上來劃分的話可以分為1至10mm的微小型機械、1m至1mm的微機械以及1nm至1m的納米機械。微型機械的特點有體積小、重量輕、精準度高、耗能低、穩定性能好、靈敏性強、慣性較小、附加價值較高等。
二、微型機械的設計理論
科學界認為一個相對完整的微電子機械系統應該有幾個必要的部分組成：1.驅動器；2.傳感器；3.信息處理微系統；4.接口。微型機械的設計理論應該將集成設計的理論為基礎，考慮集成控制理論的相關內容；并且要考慮運動信號、能量信號等的傳遞方式和傳遞規律；還應該考慮系統所涉及的一些關于微運動學、微機構學、微動力學等基礎微型科學理論的延伸和擴展；以及關于微型接口和宏觀接口的設計問題等。
三、微型機械設計的基礎問題
微型機械不是將傳統的普通機械進行比例縮小而成的，它是將每個單元的各個功能完全的集中在一個微小的自治單元。因此，微型機械的內部構造十分的復雜，將每個結構都設計的細化是一個很大的難題，使其集成化和智能化更是難上加難。
（一）微尺寸效應
在物質世界，某一個物質的尺寸如果被縮小到了一定的程度，它的很多的物理現象就與原來其在宏觀世界中的有了很大的區別，也可以說表面效應與力的尺寸效應會對微觀世界起到非常大的影響。物質的電磁力以及慣性等都是與其特征尺寸的高次方成比例的，在微小尺寸的領域中，這些特征會隨之減小；而那些與其尺寸低次方成比例的彈性、靜電力以及粘性、表面張力等就會增大。由此可見，微型機械的微尺寸效應問題是其在設計中最主要的一個問題，如何能夠在微小的空間之內來使微電機的驅動力矩增大，這是一個影響著微電機實現其實用化的非常關鍵的因素。
（二）微摩擦
有學者研究發現，以往傳統的摩擦力研究理論和研究方法是不適合用來處理微小物體之間超清載荷中的摩擦問題的，所以微摩擦的問題成為了微型機械設計中的主要問題。微型機械中小的構件質量非常的小，壓力也極輕，傳統的摩擦是在塑性范圍之內的，而它的表面變形則是在彈性范圍之內的，表面的摩擦力是兩個或者多個表面之間相互作用而產生的，并不是因為載荷壓力而引起的。因此，微型機械的摩擦應該主要研究的是其表面的分子、原子的性質。同時，微型機械受到尺寸效應的影響，其表面的摩擦力和粘著力比傳統機械所有的體積力顯現的是十分突出的。所以在設計微型機械時也要注意微摩擦磨損的問題。
（三）壽命問題
相對于傳統的機械來說，微型機械的壽命問題是需要注意的。它不像傳統的機械那樣具有很強的可靠性和安全性，由于其成本比較低廉而且多數為大批量的生產模式，因此沒有必要追求其很長的使用壽命，多數都為一次性使用過后便不再維修直接報廢。例如，飛行微型機器人，裝載紅外傳感器、濕度傳感器在田野上飛翔，察覺到有干旱的農田就可以為其進行灌溉，不必考慮將其回收維修。
（四）能源供給
能源供給的問題也是微型機械設計中的重點問題，可以采用有線式的供給方式、也可以采用無線式的供給方式。有線式指的是用導體將微型系統的主體部分和能源供給系統以及智能控制系統進行連接；無線式的則是將包含微能源供給系統和控制系統在內的所有的單元都集中在一個整體的微機械系統之中，用以實現能量和控制信號等的內部傳遞目標。這兩種方式各優點，需要設計者結合實際情況進行考量和采用。
四、總結
微型機械是一種更高科技產品，隨著社會的不斷發展與科技的不斷進步，微機械領域所涉及的電、機、光等各種科學會更加的融合在一起，得到更加合理和科學的應用，并帶動新科學的研究和發展。我們應該看到微型機械設計中存在的重要問題，加以解決和完善，將我國的微機械領域發展成世界的領先水平。
參考文獻：
[1]黃永玉，李積元，王曉娟.機械設計基礎課程教學方法思考與探索[J].中國科教創新導刊，2013（01）：78.
機械設計基礎范文5
1.課程深度較大
電大《機械設計基礎》課程實際上是將部分理論力學的內容與機械原理的部分內容綜合在一起的一門課程，力學部分的深度對職校學生來講難度也稍微大了一些，某些解題方法也不適用于職校生。例如，在講到彎矩圖的畫法時，課本上采用的列函數關系式的方法，學生本身數學基礎不好，還介紹這種方法給學生，無疑增加了學習難度，打擊了學習的積極性。
2.落后枯燥的教學手段
我國的高等職業教育起步較晚。多數情況下，教學形式也是沿用傳統教學手段，僅僅依靠教師在黑板上干巴巴的講解和板書等傳統教學媒介。落后的教育教學手段，對于學生來講宛若聽天書，需要充分發揮想象力才能夠理解，對于教師則需要反復不停的給寫生講解，教學效果也不好。
二、實踐教學改革的基本措施
1.課程內容的改革
力學部分的內容對于理論基礎較好的大學生來講學起來都會覺得比較吃力，對職校學生而言，其難度可想而知。針對該現象，筆者認為應該對現有電大機械設計基礎教材的難以程度進行適當的調整，以適應學生的群體特征。比如刪掉畫彎矩圖和彎曲強度的計算這部分內容，學生只需掌握拉壓變形這些簡單的計算就可以了。
2.教學手段的改革
（1）加強實驗室建設，充分發揮實驗室職能
為了提高學生對理論課程的參與度，培養學生的動手能力和創新能力，可以增加試驗和設計的環節，采用傳統試驗和創新實驗、設計相結合的形式，結合課程內容和學生實際情況，可以增加以下實驗：
1）機械傳動試驗。
由于該課程設置了凸輪機構、其他常用機構、齒輪傳動、蝸桿傳動、帶傳動和輪系這些章節，所以實驗裝置可采用多種傳動組合的設計模式，分動力系統、傳動系統和測試系統。通過多種組合完成齒輪傳動、鏈傳動、皮帶傳動、蝸輪蝸桿傳動的學習。
2）機構創意組合設計實驗。
該實驗通過對汽車雨刮器的設計，使學生對空間機構的組成、運動特點及其機構運動多樣性等問題有更全面、更深入的理解。培養學生的創新能力、綜合設計能力及實踐動手能力。
3）輪系創新設計實驗。
學生通過拆裝減速器或者通過試驗臺拼裝出各種輪系，通過拆裝和拼裝試驗，使學生對輪系結構、類型、應用、傳，動比計算與自鎖、周轉輪系齒數的確定等問題有更清晰、更全面、更深入的理解。
4）機、電、氣、液創新設計綜合實驗。可實現機械、電子、液壓、氣動與啟動、控制和測試等多學科知識的交叉認識。有利于拓寬學生知識領域，優化知識結構。
（2）采用現代設計技術，培養學生的綜合實踐能力
為提高機械專業學生的創新能力和職業素養,使培養的學生更滿足職業能力發展要求,讓學生在實踐課程的學習中提高動手能力及創新思維能力,利用PRO/E軟件將原來演示性的實驗轉化為設計性，創意性實驗，既能讓學生深入理解各種機構的機械特征參數對機構的形狀、機械性能等的影響，也可以讓學生能從中找到設計的快樂。例如在講解軸及軸上零件的固定，軸與鍵之間的連接關系時，利用軟件操作這些零件的裝配過程，使學生更直觀的掌握鍵連接、軸的結構、軸上零件的固定等相關知識。
（3）采用微課、慕課，培養學生的自學能力
機械設計基礎范文6
［關鍵詞］課程設計 綜合實踐 創新
［中圖分類號］G712［文獻標識碼］A［文章編號］1009-5349（2010）11－0199－01
機械設計基礎課程的課程設計一直以傳統的單級圓柱齒輪減速器為核心設計課題。盡管大多數減速器可以在市場上方便地購得，不過，減速器作為與機械設計課程結合最為緊密的典型實例，仍然可以在課程設計中充當重要的角色。但是，我們也深刻地意識到，以減速器為核心設計課題，在培養學生遵循標準和規范等意識方面綽綽有余，而在培養學生的創新意識方面有所不足。一部分學生由于基礎較差等原因，對課程設計沒有給予足夠的重視。而機械設計基礎課程，恰恰是一門非常有利于激發學生創造能力的課程，應當讓學生在本課程學習過程中逐漸積累的創造性火種，在最后一個教學環節中得到充分燃燒。因此，我們認為，機械設計基礎課程設計的題目，應當是基于減速器，但不限于減速器；基于本課程，但不限于本課程。要靈活多樣，因人而宜，適當綜合，開展綜合實踐，從知識性、趣味性、實用性相結合的選題思路入手，在達到教學目的同時，激發學生創新的熱情，鼓勵學生創新的勇氣。
近幾年，我們在機械專業的綜合實踐中，在培養學生創新意識和創造性構思能力、社會調查和分析問題能力、獨立思考和協作能力、計算繪圖和運用工具書能力、審核設計說明書和圖樣能力、語言和文字表達能力等方面，進行了大膽的嘗試，收到了預期效果。
綜合實踐與傳統的課程設計相比，最大的變化體現在課題的確定上。在仍然保留減速器為核心題目的前提下，適當擴展設計課題。
首先，公布具體的課程設計題目，并由相應的指導教師對每個課題的性質、涉及的相關知識、設計工作量和對學生能力的要求等方面的情況略加闡述。為接近生活和生產實際，訓練學生發現問題、研究問題、解決問題的能力，題目中的設計參數和原始數據只有少數是完整給出的，大多數是部分給出的，個別的甚至根本沒有給出，區別度大，模糊性強，試圖為不同程度的學生留有充分的選擇余地。
然后，由學生根據自己的興趣、愛好、特長、志向、自由組合、自主選題。為充分發揮學生的積極性、體現對學生的信任和支持，也允許少部分學生自己選題。實際情況表明，自己選的題目都有一定難度，學生對課程設計很重視，對自己很負責任。
綜合實踐大致劃分為以下類型：
1.以單級圓柱齒輪減速器為核心的傳動裝置設計
這是傳統的設計題目，設計指導書和參考資料完備，教師也有一定的指導經驗，因此仍然保留，也可以同其他題目相對照。
2.教具設計制作題目
由于學生熟悉教具的工作原理，清楚教具的作用，所以積極性很高。他們克服困難，自己動手，先后制作了平面連桿機構連桿曲線演示板、含一個移動副的平面四桿機構演化規律演示板、飛機起落架機構死點位置演示模型等。其中，含一個移動副的平面四桿機構演化規律演示板的制作難度較大，學生想出了許多好辦法，保證了質量，也有很大收獲。學生還設計制作了壓桿穩定演示裝置等材料力學教具。
3.校園小機械設計
這類題目趣味性強，有實用價值，因此吸引了大多數學生。如：旗桿及附屬裝置設計；禮堂幕布自動啟閉裝置；校門啟閉裝置；多孔試卷裝訂機等。這些題目有的雖然看上去并沒什么難度，但是隨著設計的深入問題便不斷出現。有些題目本身就具有一定的難度，在有限的設計時間內無法完全解決，但是仍然可以使學生受到設計訓練。比如，申報校門啟閉裝置題目的學生，首先對自動伸縮門的結構、特性、品牌進行調查，然后，提出了對校門的改進意見，進行了相應的設計計算。
4.動態廣告牌設計
目前市場上各種動態廣告牌爭奇斗艷，許多是依靠機械傳動裝置工作的，我們要求設計多畫面翻轉式動態廣告牌，有一定的難度。有的同學選用了課堂上沒有介紹的蝸桿凸輪間歇機構實現四畫面的轉換；有的同學還對吉林市的室外廣告進行了詳細的調查和分析，并提出了建設性的建議；有些同學除了選擇正確的傳動方案外，還完成了細節設計。通過這類題目的設計，打開了學生的思路，使他們看到了機械設計基礎課的應用價值。
5.吉林市標準機械零部件市場銷售情況調查
安排這個題目，一是考慮到現場機械維修人員應當了解市場，不僅能夠設計，也要學會選用，要有經濟意識和價格概念，跑市場的同時也可以學習一些書本上學不到的知識；二是考慮到近年來機械專業畢業生有從事營銷活動的趨勢，接觸吉林市標準機械零部件銷售市場，對機械產品的價格、質量、競爭情況有所認識也是必要的，學生終究要走向社會。有些學生原來以為這一組輕松，實際情況恰恰相反，寫出一份好的調查報告也不是很容易的事。令人欣喜的是，申報市場調查題目的同學十分認真，最長的一份調查報告達2萬字，是從近百家標準件商店搜集來的數據，學生收獲很大。
6.自選題目
