機械設計課程設計范例6篇

前言:中文期刊網精心挑選了機械設計課程設計范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。

機械設計課程設計范文1

關鍵詞: 機械設計 課程設計 教學改革

機械設計課程設計是機械類專業和近機類專業學生在學完機械設計及同類課程后所設置的一個重要的教學實踐環節,也是工科院校學生第一次較全面、規范地機械設計的應用實訓環節。通過課程設計這一教學環節,力求從課程內容上、從分析問題和解決問題的方法上、從設計思想上培養學生工程設計能力。其主要目的是培養學生綜合應用機械設計基礎課程及其他先修課程的理論知識和生產實際知識去分析和解決工程實際問題的能力,并使所學知識得到鞏固、加深和融會貫通,協調應用;使學生學習和掌握一般機械設計的基本設計方法,設計步驟,培養獨立設計能力,為今后專業課程設計及畢業設計打下基礎;使學生在設計中得到基本技能訓練,如計算、繪圖、使用相關資料(手冊、圖冊、標準和規范等),以及正確使用經驗數據、公式,等等。

為了有效利用課程設計提高學生各種能力,我們針對傳統課程設計進行了一些教學改革,具體措施如下。

一、設計任務改革

1.設計題目改革。將學生分組,傳統的課程設計一般一個組一個設計數據,個別學生有依賴思想,不動腦筋,仿照甚至照抄別人的設計。改革后每個組設計任務不同(如有的組要求設計直齒輪傳動,有的組要求設計斜齒輪傳動),組內每個學生的設計數據也略有差異,這樣基本上是一人一個設計題目,但組內成員設計題類似,既杜絕學生想照搬別人的思想,又利于組內討論和學習,通過設計每個人的水平都會上一個臺階。

2.設計內容改革。在設計題目中添加一些限制條件,如要求一級圓柱齒輪減速器兩齒輪中心距在90—130之間,在設計過程中如果學生傳動比分配不好就難于達到這個要求,需返回重新設計計算強調設計過程中“三邊”設計理念(即邊計算,邊畫圖,邊修改),也使學生形成了優化設計方案的理念。

二、設計時間安排改革

傳統的課程設計一般放在機械設計課程學完后二周進行,改革后將課程設計穿插于機械設計課程教學中,將課程教學內容分為兩個項目,項目一為牛頭刨床機械傳動系統分析,項目二為帶式輸送機傳動裝置設計。課程設計的內容就穿插于項目二中教學,增加了原來課程教學中沒有的電動機選擇、傳動方案選擇、運動和動力參數計算等部分,這樣學生可以根據運動和動力參數計算的結果進行帶傳動、齒輪傳動、軸系結構等的設計。這樣使學生通過設計這個主線把所學知識串起來,感受本課程各部分內容的有機聯系,從而提高學習興趣,自覺地投入學習,避免過去經常出現課程設計做完了才明白機械設計學的是什么的情況,課程學習更有目的性。

三、設計內容的變化

傳統的課程設計都是把一些定式的設計作為內容,如帶式運輸機傳動裝置中的減速器設計。改革后將項目一機械傳動系統分析應用作為一個創新項目的輔助設計,對培養學生創新意識、調動學習積極性和培養創造力有很大的作用。在課程設計中機械系統運動方案、設計內容等都可以自行選定,充分發揮學生的主觀能動性。如學生設計的多功能燈罩、多用廚灶、吸塵黑板刷、玩具熊貓吐泡泡等都是非常具有創意的作品。這種與社會工作相接軌的設計模式能極大培養學生分析問題解決問題的能力,學生畢業后能快速適應社會。

四、繪圖方式改革

傳統的課程設計一般采用手工繪圖,而且零件圖一般選用軸或齒輪類零件,改革后采用手工繪制裝配草圖,用CAD軟件繪制正式裝配圖及零件圖,而且零件圖要求每組有一套完整的非標準件零件的零件圖。對個別CAD軟件應用有難度的學生也允許用手工繪圖。

五、答辯方式改革

傳統的做法是設計完畢后統一答辯,其弊端是要留出答辯的時間較多,另外答辯中的問題學生沒弄清的答辯后可能也不會再去探究了。改革則采用教師在輔導過程中就提出問題,要求學生回答,作為一個過程考核,這樣在設計過程中老師能利用閑暇時間了解學生掌握知識的程度,學生也能通過問題弄清設計過程中要注意的一些細節及必須掌握的知識,達到課程設計的目的。

機械設計課程設計是相對比較繁雜的,通過采取以上改革措施可以在一定程度上調動起學生的積極性,并使抄襲的現象得到有效遏制,同時也激勵大家既進行競爭又加強合作,最重要的是提高了學生應用所學知識解決問題的能力。模具0811班春同學在設計小結中寫道:“通過兩周時間的課程設計,我從中學到了很多東西,平時課堂上教師講的知識點在課程設計過程中我們需要認真的連成‘線’,綜合起來后才能將自己的減速器完整地、正確地設計出來,遠比多上幾節課更讓我獲益的多,希望今后能夠多些此類型的課程,讓我們所學的知識能夠有一個大綜合,既可以鞏固知識、增長見識,更是為今后的工作進行的實戰訓練,同時,也讓我們拾起了即將遺忘的大一的知識,讓我們真正認識到復習鞏固的重要性,遠比老師叮囑幾遍來得更真切實在?!蹦>?811班馮靈同學則說:“??!好累!好煩!好緊張!這是我心中的感慨。每天在跟時間賽跑,與自己的耐心相對抗。我發現人的潛力是無盡的,只要你去努力,那些不可想象的事情就沒有那么難了。一分付出一分收獲,這兩周的課程設計我過得很充實,也學了很多?!?/p>

參考文獻:

[1]景華榮,杭佑庭.高職機械設計教學與創新設計能力的培養[J].中國教育技術裝備,2009,(9):43-44.

[2]劉建華,龐姍.《機械設計課程設計》改革的探索與實踐[J].湖南農機,2011,(09).

[3]張健,起雪梅.基于加強教學環節的“機械設計課程設計”教學改革與實踐[J].長春理工大學學報,2011,(09).

[4]何秀媛,張健,起雪梅.高職“機械設計課程設計”教學改革的幾點建議[J].現代交際,2009,(09).

機械設計課程設計范文2

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.

機械設計課程設計范文3

【關鍵詞】機械課程;設計;創新

一、機械設計課程設計教學中存在的問題與不足

1.題目單一

傳統的機械設計課程設計題目主要是各種傳動裝置中的減速器,一般多為圓柱、圓錐齒輪減速器和蝸桿傳動減速器。盡管該題目能系統訓練學生們對機械設計課程中的主要零部件的設計步驟和方法,使知識學得更扎實,設計能力有所提高。但這套設計題目缺乏新意,不利于培養同學們的創新思維與創新能力。

2.照搬照抄

由于設計題目陳舊,各種參考資料、網上資源針對該套設計有很多典型范例,甚至有完整的設計計算過程及參考圖提供,使得有些同學在進行課程設計時,沒有起到課程設計應有的訓練作用。

3.計算機繪圖欠普及

傳統機械課程設計,手工繪圖貫穿始終,工作強度大、效率低。同時,隨著計算機技術的發展,CAD技術及其他三維設計軟件在機械制造中的應用日趨廣泛,使機械設計思想、設計方法與設計手段都發生了極大變化,這些變化對面向新世紀的高校機械類專業學生的計算機能力培養提出了許多新的要求。

4.相關課程基礎不夠扎實,直接影響了課程設計的效果和進度

除了機械設計基礎以外,課程設計要用到工程圖學、力學、工程材料、加工工藝以及互換性等多門課程的知識,這些課程中任何一門基礎不牢固,都會在課程設計中表現出來,影響課程設計的教學效果。

5.考核制度不完善

機械設計課程設計的考核一般主要包含了三個部分:圖面成績50%、平時成績30%和答辯成績20%。但圖面成績和平時成績實際上是一個比較籠統的成績,老師們各憑印象標準,自行決斷,并不能像正式考試那樣給出一個讓學生一目了然、欣然接受的成績,考核缺乏標準性和透明度。對學生今后的學習和畢業設計產生不好的影響。

二、機械設計課程設計教學模式改革措施

(1)課程設計題目多樣化和實用性。在進行理論教學時就對學生公布本學院各位老師的科研項目,讓學生們主動去找他們感興趣的內容,鼓勵他們積極參與。組織學生參加大學生機械創新大賽或者由學生聯系生產實踐自創設計題目,老師提供課程設計指導講義上的若干題目等,實踐證明這種形式大大增強了學生學習的積極性和主動性。

(2)結合創新大賽,豐富設計選題。機械設計課程設計的題目首先要滿足教學實踐的基本要求,其次在規定的時間內能夠完成。應當嘗試結合全國機械設計創新大賽的主題進行自行選題與傳統齒輪減速器設計題目并存來豐富課程設計的題目。鼓勵同學們自主選題。通過結合創新大賽自主選題,其對有關理論的理解會更透徹,知識的掌握更牢固,創新能力也會得到提高。

(3)改革設計手段,加強計算機的運用能力。機械設計課程設計多在中高年級進行,學生已經學完了計算機技術基礎課程,對CAD有了一定程度的掌握和了解。同時,由于在機械設計課程開課的同時,已經布置了設計任務,可以要求學生針對自己的興趣學習某一種設計軟件。早期的CAD技術已經發展的相當成熟,而Solidwork和Pro/En—gineer是參數化的三維CAD/CAM軟件包,具有零件三維造型功能、裝配設計功能、工程圖功能以及仿真分析功能等,正逐漸成為先進制造技術的核心技術。

(4)傳統的教學安排是在課程設計的教學周開始后才將課程設計任務書下發給每一位同學,學生拿到任務書才能進行有關的設計與繪圖、可改變以往傳統的教學順序,將減速器設計的部分內容融于機械設計課程教學中,提早將課程設計任務布置給同學們。這樣,他們可事先將傳動零件的設計計算和標準件選擇等完成,節省了在課程設計中所花的時間。此外,還可安排學生進行減速器的拆裝實驗,增加學生對減速器的組成及結構的感性認識,為后續的課程設計打下良好的基礎。

(5)改革考試方式。以往課程設計的考核與答辯是單個學生逐一進行,既浪費時間,又不能充分體現學生掌握知識的全面性。學生分組設計之后,將考核與答辯均分組進行。考核過程中注重小組的整體進度與表現,同時兼顧個人。這有利于督促小組成員之間互相激勵,共同進步。而答辯過程中除共性問題外,注重個性問題的問答,將問題普及到每一個人,不再是針對個人的設計。這有助于督促學生加強與小組成員間的溝通、交流,培養其團隊意識,拓展其知識面。這都使得學生掌握了更多的設計知識內容,拓寬了其知識面,同時也培養了其團隊協作的能力和其團隊意識。

機械設計課程設計范文4

在以往的教學安排中,本門課程的教學一般安排在第二學年進行,課時量控制在120―150學時左右,同時在期末配有一個星期的課程設計專用周。近年來,隨著企業用人需求的不斷變化和教學改革的不斷深入,中專學生按照教育部的要求,各專業都在第三年進行不少于一年的頂崗實習。這樣,各門專業課的課時均有不同程度的壓縮,《機械設計基礎》課時大都壓縮為90學時,課程設計專用周有些學校甚至取消,有些學校雖有安排,但時間安排在期末,容易受到復習考試的沖擊,學生在時間和精力上都難以保證?!罢n時少、任務重、容易受沖擊、質量難保證”現已成為課程設計普遍存在的問題,已引起相關部門和專家的重視,各地各校也在想盡辦法解決此類問題。

一、教改思路

寶雞職業技術學院從2002年以來,在認真調研、深入分析的基礎上,在歷屆教學當中、采取邊教學邊教改的辦法,逐項改革、穩步推進,進行了大膽的探索和實踐。面臨理論課時減少,但對學生實踐能力和操作技能要求不斷提高的實際情況,《機械設計基礎》課程設計不但不能減少、不能削弱,而且要克服困難、積極應對、強化課程設計本領,提高實踐操作技能,為頂崗實習和就業安置打下堅實的知識基礎。

總結起來,我們的教改做法是:“整體提出設計思路,分步完成設計作業,前期進行‘部件’生產,后期完成‘設備’安裝”。這種時間前移的思路,克服了理論教學與課程設計相互脫節的毛病,既節約了設計專用周寶貴的設計時間,同時又保證了正常的教學作業和大型課程設計的配套完成,使理論教學和課程設計互聯互通、相互促進,達到了二者雙贏的目的。

二、方案設置

結合三年制中專學生“年齡小、底子薄、實踐知識欠缺”的特點,課程設計任務一般選擇簡單的單級直齒圓柱齒輪減速器設計。它的主要內容包括:齒輪傳動設計、皮帶傳動設計、軸系部件設計、箱體設計、聯接類(聯軸器、鍵類、螺紋類)零件選擇、密封選擇等,基本可以涵蓋機械設計課程的全部設計內容。

按照前述設計思路,在課程教學進行到學期中期時,這時常用機構已基本講完,而通用零件剛開始講授。此時,我們就將本門課程的課程設計任務書下發給學生,并用適當時間向學生進行整體設計思路講解,使學生有一個概括的了解。然后結合教學課程的正常進行,在每一教學章節完后,逐項拆分設計任務并分步完成設計內容。這就像工廠生產設備一樣,將零件的制造(分步設計)提前分散到各車間制造完成。

大部分設計內容可隨著課程的進度進行,到學期末教學課程完成時,已基本完成分步設計。等到課程設計專用周時,學生即可按設計指導書的要求與步驟,利用3-4天時間,將分步設計內容進行整合,完成裝配圖繪制,同時編寫設計說明書,進行答辯及后期資料整理工作,這樣學生就可以輕松地完成整個課程設計任務。

三、方案分析

1.節省設計時間。按原有的方案,大量的設計內容集中在一周內完成,學生在短時間內要進行超強度的勞動,常常需要晚上進行通宵加班,才能按時完成設計任務,況且還要面臨期末復習考試的壓力。新方案由于大量的設計內容已預先隨著教學課程而完成,設計專用周只進行整體組合,完成后期資料整理,因而,在3―4天時間內,大部分學生都可完成設計任務。既減輕了學生負擔,又節約了設計時間。

2.保證設計質量。由于分步設計是隨著課程進度進行的,在此過程中,學生在消化課程內容的基礎上,設計思路比較清晰,設計計算時間相對較長,指導老師可以隨堂進行示教講授。同時教師可對設計結果和設計過程提前進行評審,學生改錯時間也較長,因而,設計質量都可以得到保證。

3.考試與設計互不沖突。原有方案的課程設計安排在期末。此時又面臨著別的課程的復習考試,學生既要進行高強度的課程設計,又要分心復習其余課程以迎接期末考試,容易引起二者的沖突,對此指導老師的意見也很大。現有方案由于設計時間的提前可以有效地解決這一矛盾,既保證了設計質量,又不影響學生期末考試,學生和教師比較滿意。

4.對課堂教學有促進。如果沒有課程設計和課堂教學的互聯互通、相互配合,課堂教學就顯得乏味且沒有針對性,尤其是涉及設計內容講得都比較空洞,學生接觸不到實際的東西,等到后期再進行課程設計時,就顯得無從下手?,F有設計內容與課堂教學同步進行,二者可以起到互相促進、互相補充的作用。學生對課堂教學也愛學也能學得進,通過對幾屆學生的教學考核對比,課堂教學質量比以前有明顯提高。

四、需要注意的幾個問題

1.雖然課程設計內容與課堂教學同步進行,但課程設計只是對理論教學的強化,絕對替代不了課堂教學的主導地位,不能由于課程設計作業的提前布置而沖擊正常的教學。尤其是課堂教學的思考題、課余作業、答疑輔導等教學過程一樣都不能少,都應按照正常的教學進度執行,這一點尤為重要。

機械設計課程設計范文5

關鍵詞:項目教學法 機械設計 機械設計課程設計

中圖分類號:F40;G642.0 文獻標識碼:A

文章編號:1004-4914(2017)05-179-02

《中國制造2025》標志著共和國制造業向智能制造的戰略轉變。高等院校作為國家人才培養基地,如何通過自身改革與創新,培養更多具有工程實踐能力和創新意識的卓越人才,是共和國實現制造大國向智造強國奮進的人才基礎。

機械設計自身的課程性質決定了它在機械類和近機類專業教學中占據重要的一環,是工科院校學生后續進行專業課學習、課程設計、畢業設計及步入工作崗位,快速實現與工程接軌的一門實踐性較強的基礎課程,因而在機械設計課程教學中實施項目教學,既有理論教學獨有的理論體系,又有承載實踐項目教學的設計載體。

本課題基于項目教學法,將機械設計課程設計分成若干個項目單元融于理論教學和實驗教學中,基于CDIO“做中學”的理念,強化工科院校服務于工程實踐的意識,引導學生參與科研與工程項目,建立合理評價體系,并在2~3年通過項目教學法在機械設計課程設計中的實施,不斷強化工程設計與理論教學的有機融合,進而探索出培養合格工科人才的途徑。

一、項目教學的實施路線

本項目教學法實施路線如圖1所示。

在期初理論教學中,將課程設計任務書下發給學生,教師根據教學安排,將課程設計計算部分分解成若干個項目單元,通過分段評估學生各階段項目的完成情況,適時發現項目實施過程中出現的問題,保證分階段設計項目的合理性,提高機械設計課程設計質量,將CDIO“做中學”的工程理念和項目教學法有機融合{1},實現理論教學與工程實踐的高度統一。

課程設計的結構設計項目,擬放在“減速器拆裝”實驗中同步進行。在拆裝實驗中,通過讓學生認真、細致地觀察剖分式減速器的箱體結構,明確上、下箱體之間標準零部件的功用和定位方法;清晰傳動原件的方式;掌握在軸系零部件的結構設計中各種標準件的安裝順序、定位方法以及軸承設計時應采取的方式、固定方法等,使學生在獲取足夠的感性認知后,為后續軸的結構設計和箱體結構的合理布局奠定基礎,并要求學生在完成實驗報告的同時,完成軸和箱體的結構設計。最終使學生能夠根據所掌握的知識設計出符合工程實踐要求的完整項目解決方案。以此為契C,在機械設計課程設計中引入多個設計題目,引導學生從單一理論知識的學習轉化為多知識融合,從而為工程實踐服務。在項目教學中,教師通過對案例項目的實施,有針對性地組織學生對相關問題進行深入探討,明確該設計項目中,共性設計和個性設計中所擬對的方案差異,擴充學生在掌握該知識點時能夠根據工程實際做出正確的判斷,切忌采用照抄照搬不顧工程實際的設計思想,進而達到培養學生能夠靈活運用所學知識于工程實踐的目的。

二、實施方法

期初下達課程設計任務書后,將所在班級同學進行分組,每組成員2~3人。將理論教學和實驗教學成若干個實施項目,每個項目都針對課程設計的一個環節,課后要求學生上交該項目應完成的設計內容,通過小組同學互評和教師點評方式,對每個同學完成項目質量作一評價,明確在本項目實施中應注意的關鍵節點,強調學生注重學會能夠正確處理理論教學與工程實踐應用之間的關系,引導學生在學好理論基礎的同時,更加關注在工程設計中的應用。通過小組成員之間的點評,可以使學生充分了解機械設計課程本身的“一題多解”的博大精深,激發學生創新意識和自我探究學習的樂趣,讓學生成為教學的主體;教師的點評讓學生清楚設計意識的培養應具有全局觀念,在保證設計質量的同時,綜合機械設計、制造、安裝、拆卸、經濟性等諸多環節,明確機械設計的理念不光是單純設計一個合格的產品,還應更多地考慮諸多的人文因素和相關的法律法規。

三、考評方式

將機械設計課程設計作為項目教學的內容引入到機械設計理論課教學中,將理論課教學劃分成對應課程設計的若干個教學項目,分段實施和檢查每個理論環節完成后學生應該完成的設計內容,使原本集結在兩周課程設計中,只能用近乎1.5天所應完成的全部設計計算任務,分解在整個理論教學環節中,既緩解了原本緊張的設計周期,又能使教師和學生具有充足的時間來討論設計計算中出現的問題和解決方法。因而項目教學法更關注于學生在平時教學過程中,如何能夠將理論和實驗所學內容恰當地反映在機械設計課程設計中。在本課程設計考評環節中,將設計計算、圖紙質量和答辯成績按4∶4∶2設計,通過小組互評和教師點評方式,給出學生在項目教學法實施中應完成設計計算部分的成績,使學生在理論課程完成后,兩周時間全部用于計算機繪圖,鼓勵有能力的同學對自己所設計的內容進行相關程序的編寫或進行虛擬裝配,成績量化時給予這部分同學好的成績來表彰他們的實際工作能力,以此為契機,培養學生具有工程理念,引導更多的學生參與科研,參加各類機械創新設計大賽,參與各類工程項目的研究,進而實現CDIO理念在機械類專業教學中的運用,為國家培養高素質、能夠快速適應于工程實踐型的合格人才。

四、結語

1.教育的目的是為社會輸送合格人才,教師的職責是作為人才的“催化劑”,通過科學的教學方法,最大限度激發學生的發展潛力?!耙越處煘橹鲗?,以學生為主體,以項目為媒介,以職業能力為目標,以社會需求為背景”{2}的項目教學法,學習過程更強調學生的主體地位,通過學生自身的實踐活動,提高理論知識應用于工程實踐的能力,體味理論教學中,常規教育方法和工程實踐中的靈活運用之間的關系,親歷應對實踐過程的艱難選擇和成功后的快樂,培養團隊意識和協作精神,進而培養學生提高工程實踐的應對能力。

2.以機械設計課程設計為契機,不斷改進教學方法,進而探索在機械類專業學生課程設計中引入科研、工程項目,助力學生的創新思維和科研熱情,實現工科院校人才培養與工程實踐的零距離對接。

3.將機械設計課程設計項目教學引入到理論課教學環節中,通過引導學生獨立完成相關項目的研究,以此為契機,探索出一種新的教學模式引入到其它課程教學中,培養學生工程意識;強調學生作為學習過程中的主體地位,通過教師合理的引導,加深學生對理論理解和工程實踐的運用能力,進而走出一條培養符合21世紀人才需求、實現理論教學與工程實踐零對接的教學模式。

[基金項目:黑龍江省教育廳規劃課題(GJC1215066);佳木斯大學教育教學研究重大項目(JYZL2015-02)]

注釋:

{1}劉桂珍,于影等.項目教學法在機械設計課程教學改革與實踐的研究[J].經濟師,2016(7)

{2}張倩.項目教學法在實踐型課程中的應用[J].現代計算機,2012(7)

(作者單位:佳木斯大學機械工程學院 黑龍江佳木斯 154007)

機械設計課程設計范文6

WANG Xin1 , DU Linfang2

(1. Mechanical Engineering College, Henan Engineering College, Zhengzhou 451191, China.

2. Mechanical Engineering College, Henan Mechanical and Electrical Career College, Zhengzhou 451191, China;)

Abstract: mechanical design foundation course design is an important practice training for the students in engineering and technology institute, its position cannot be ignored. according to the present series problems existing in the course design, some teaching reform thought have been proposed, in order to improve the teaching efficiency.

Keywords:course design, engineering student, teching reform

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2017)06-0168-01

一、引言

《機械設計基礎》是非機械類工科學生的必修課程,該課程之后往往還伴隨著兩周的課程設計。機械設計基礎課程設計是工科院校學生較為完整規范完成機械設計的重要實踐實訓環節,可以培養學生分析問題和解決問題的能力,提升學生的工程設計能力,因此對于非機械類工科學生具有較強的學習指導S意義,其地位不容忽視。

然而目前非機械類工科學生往往覺得該課程設計并不是自己的專業方向,得不到應有的重視。而且該課程設計題目比較老套,往往還是以單級或兩級減速器為設計對象,不能根據學生的專業特點,靈活變動??己藰藴室栽O計說明書、圖紙和答辯質量為標準,不能體現學生設計過程的創新和協作能力,因此對該課程進行必要的教學改革勢在必行。本文針對這一系列問題,提出了一些教學改革措施,以期提高機械設計基礎課程設計對于提高學生設計能力的作用。

二、改革思路

1.課程設計題目和內容應結合本專業特點

工科院校專業分工較細,不同專業學習的側重點不同。減速器雖然應用比較廣泛,但大多數學生在專業體系上可能只是知道其作用,在專業需求上只涉及到如何選型就可以了,對于其結構并不清楚,因此非機械類專業學生,他們的機械設計優勢并不在減速器上,機械設計基礎課程設計題目和內容可以不必拘泥于減速器設計,要結合學生的專業特點,側重于專業工程機械的設計。比如紡織工程專業可以改變為織襪機傳動裝置的機械設計,采礦工程專業題目可以改變為采礦機械提升機構的設計,材料工程專業的題目可以改為曲柄壓力機的機械設計等等。通過這樣的改變,就把課程設計與專業工程掛鉤,引起學生的學習設計興趣,同時又沒有脫離機械設計基礎課程體系的要求,一舉兩得。

2.改革設計思路,引進現代設計方法

原本的課程設計內容大都有現成的設計指導書指導,很多學生都是照搬指導書中設計方法,基本上沒有什么思考設計。因此在課程設計內容改變以后,教師要先拋開課程設計指導書,鼓勵學生自己提前去查資料,翻手冊,總結歸納整理,從無到有的學會設計。當然在學生設計的過程中,教師要多引導和鼓勵,避免學生在設計中走彎路。

此外在設計中,積極引進現代設計方法,成果形式也可以不必拘泥于手工繪圖,可以利用現代先進的計算機CAD/CAM/CAE應用技術,淘汰過去那些半理論半經驗的設計方法,取而代之的是虛擬,動態的現代機械設計方法。例如運用三維設計軟件對機械機構和零件進行三維結構設計,并運用運動仿真模塊,對其進行動態演示,同時又可以使用CAE分析技術,對關鍵零部件進行力學和結構性能的分析和設計,這樣結果即保證準確,同時又比較形象生動,避免過去很多粗燥無味的經驗公式。

3.加強學生協作和創新能力

以往的課程設計多是一題多人,設計形式和內容單一,課程設計本身工作量相對較重,但每位同學又要完成相同的工作量,相互之間沒有協作,這樣完成的設計質量可想而知。因此要加強學生的協作能力,由教師組織,根據學生設計選題的內容,靈活安排學生人數,由學生上下銜接,分頭完成各個機構的設計任務,這樣學生在完成課程設計任務的同時,相互合作,數據共享,既能保證課程設計的質量,又鍛煉了學生的團隊協作能力。

此外在設計中要加強創新能力的培養,鼓勵學生對機構和零件進行創新設計,對于提出創新思路和方案的同學,課程設計可以適當降低難度和簡化,但要保證課程設計創新內容的可行性。

為了保證學生加強協作和創新能力培養,在最后的成績考核上,要以學生為中心,考慮整個設計過程學生的表現,突出協作和創新在成績中的分值,來激發學生協作和創新的積極性。

4.課程設計內容可與課堂教學同步

現在課程設計往往安排在機械設計基礎課程課堂學習完成過后進行,時間一般為兩周。兩周時間學生又要調研資料,設計方案,又要撰寫設計說明書和繪制圖紙,時間安排十分緊張,并且這個時間節點往往是在學期末端,學生還要準備其他課程的期末復習和考試。因此課程設計時,很多學生往往就是草率設計,相互模仿,導致課程設計的設計質量不高。因此可以考慮將課程設計任務放在與課堂教學同步,由教師統籌安排進程和任務,學生提前調研資料,與教師充分溝通,等課堂教學完成之后,統一完成設計說明書的撰寫和圖紙的繪制。

亚洲精品一二三区-久久