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机械设计传动方案范文1
关键词 机械设计基础 实验教学 创新能力
中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2017.05.067
“机械设计基础”是机械专业学生的主要技术基础课程之一，是培养学生分析、解决工程实际问题和创新能力的主干课程，是连接基础理论知识和实践的桥梁。机械基础实验教学不仅是培养学生理论与实践相结合、解决分析问题的能力，同时它也是启迪学生创新思维、开拓学生创新潜能的重要手段。因其自身的基础性和平台作用，可以方便地指导学生进行发散思维训练和创新设计工作。而机械设计基础实验教学正是培养学生创新能力的一个重要环节。
1实验教学的重要作用
实验教学是使学生在特定的环境下通过学生的主观努力完成的教学过程，它在培养学生综合能力方面具有特定的优势，它的直观性、实践性、综合性是理论教学不可替代的。学生通过实践教学培养出来的综合能力包括动手能力、观察分析能力和勇于探索的创新精神。在实验的过程中，学生不仅可以学会选择、正确使用各种仪器，而且可以验证所学的基本理论，培养实事求是的科学态度。同时，实验教学是学生巩固理论知识、掌握实验技能、培养创新思维的重要环节，从某种意义上讲，对启发学生的想象思维和创新意识起着点石成金的作用。
机械设计基础课程是学生进行机械综合设计的基础课程，同时也是工程意识训练的主要课程。机械设计基础实验教学是一个必不可少的实践环节，它对实现理论课程教学目标起着特别关键的作用。
加强实践教学环节是高等工科院校课程教学改革的一个特别重要的方向。改革以往高校课程教学中重视理论知识，轻视实践环节、忽略实际应用的状况；完成全新的实验教学体系的构建；满足社会对创新型人材培养的要求。为此目的，我们紧紧围绕机械设计基础课程教学内容与体系，对机械设计基础实验教学的方法进行了改革探索，完善了实验教学体系、改革了实验教学手段和方法。
2重视基础性实验，培养学生的基本技能
基础性实验大多属于演示性和验证性实验，如机械认知实验、齿轮范成实验、带传动实验等，但这些实验对促进学生理解课程内容基本原理，掌握基本技能，消化吸收基本概念，巩固基础知识，培养科学思维的能力和严谨的工作作风起着直接的作用，是由感性认识进一步发展成理性认识的过程。因此，如何最大限度发挥基础性实验在教学中的作用，是广大教师应该深思的问题。我院结合机械原理及机械设计实验室目前的具体情况，在实验教学方法、实验要求和方式上的进行完善和改造，使其发挥更好的作用。
如在机械认知实验中，我们针对机械原理部分、机械设计部分分别配备了实验演示柜、实物展示柜和机械系统展示厅，组成了机械认知的实验教学体系，并有机地与工程训练中心、机电一体化实验室等相关专业实验室相结合，充分做到可看、可记、可操作。在整个机械认知实验中，教师除了做认真的讲解外，允许学生随时提问，鼓励学生动手操作，引导学生开展讨论，充分调动学生学习的积极性，激发学生对机械认知的兴趣，培养学生掌握实验操作技能，这样的教学模式深受学生欢迎。
又如在机构运动简图测L实验中，实验室提供大量的机构模型，让学生亲手测量机构尺寸，并按一定的比例关系绘制出合理的运动简图，增强学生对理论教学内容的理解，然后再对一台真实的内燃机进行实际机构的测绘，实验的难度逐步加大，锻炼学生实际动手能力、发现问题、解决实际问题的能力。这些实验为实验教学有力开展打下了坚实的基础，为实验教学顺利有序的进行提供了基本保障。
3更新实验教学内容，培养学生的综合能力
提高实验教学质量，培养学生的综合能力，必须对实验教学内容、手段、方法进行更新，改变实验教学环境，提高实验教师水平。为了培养学生的综合能力，必须改善现有的教学条件，为此，我们购置一些新的实验设备，编写实验大纲、实验指导书，开展应用性较强的设计性、综合性实验研究。
在JCY机械传动性能综合性实验台上开设机械传动性能综合性实验。该实验可对齿轮传动、带传动、链传动、蜗杆传动等机械传动或上述组合的传动系统进行综合性能测试。实验突出了设计性、综合性的特点。通过该项实验学生掌握合理布置机械传动的基本要求，机械传动方案设计的一般方法，并利用机械传动综合实验台对机械传动系统组成方案的性能进行测试，分析组成方案的特点，设计满足条件的机械传动系统，完成传动系统运动参数和组成方案设计。掌握机械传动系统性能测试的基本原理和方法，测试常用机械传动装置在传递运动与动力过程中速度曲线、传动比曲线、效率曲线等各种参数曲线。按照组成方案搭接机械传动性能测试系统并进行测试，完成组成方案的机械性能分析，树立用实验手段来分析机械设计方案的思想，加深对常见机械传动性能的认识和理解，培养了学生的综合能力。
在3DMC实验台开展机构组合与创新实验。学生通过机械原理、机械设计学习中所萌发的创造性思维可以从本实验台上得以实现。该实验台可拼装连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、间歇运动机构、带传动、链传动、蜗轮蜗杆传动以及由它们组合成的性能各异、平面的、空间的机械传动系统，培养了学生机械传动方案的设计能力。实验台可以测试原动件和执行构件以及中间任意构件的位移、速度、加速度等参数，学生将测试的参数与设计结果及理论分析结果进行比较，增强了学生的创新意识和实际动手能力。
轴系结构设计与分析实验。轴系结构是机械系统的重要组成部分，涵盖了轴承、联轴器、键联接及螺纹联接，转子动力学等内容。通过该项实验，学生们掌握了轴及轴上零件的结构、功用、工艺要求和装配关系；熟悉轴的结构设计和轴承部件组合设计的基本要求，掌握轴及轴上零件的定位与固定方法；通过轴系部件的组装与测绘，学会对现有机械部件进行结构分析，培养结构设计能力。
4引入创新性实验，培养学生的创新意识
创新性实验是指通过实验获得的新的发现与发明，获得新的技术和方法，具有一定社会价值的原创性实验，这类实验应在分析、综合性实验基础上，探索奥秘，获取新数据、新理论和新方法。创新是人类文明进步的原动力，是国民经济发展的基础。实验教学是培养学生实践能力及创新能力的重要方法之一。
在JPCC-II平面机构创新组合及运动参数分析实验台开设平面机构创新组合测试分析实验。该实验是为本科生和研究生而设计的有关平面机构创新设计的综合性、设计性、研究创新性实验。可进行基本平面机构的设计、拼装（本实验台提供13种以上传动方案）及进行运动、动力学分析，培养学生创新意识和工程实践能力。
在JDT-A/I机构系统动力学调速实验台开设机构系统动力学调速实验。该实验可对机构原动件及执行构件的动态参数进行测试和仿真，利用计算机软件，角位移动传感器，数据采集卡，观察机构的周期性速度波动现象和绘制测试和仿真曲线；利用飞轮的质量变化，观察分析速度波动变化情况；学生利用计算机程序进行设计，独立自主完成实验。
开设计算机凸轮机构仿真设计测试综合实验。该实验通过计算机软件对机构的动态参数进行测试，计算机软件对机构的运转进行动态仿真，凸轮可更换，配备8个不同运动规律的平面凸轮和一种圆柱凸轮，还配备凸轮制图软件，可自行在线切割机上加工任意规律的凸轮实验。计算机软件具有多媒体教学功能，学生可自主地进行实验，培养学生的独立工作能力。
5开放实验室，发挥学生的创新能力
针对学生在机械设计方面具备的基础知识、实验技能、感性认识，榕嘌提高学生的创新能力，我们开放机械创新实验室，为学生提供工程实验、工程设计平台。让学生走进实验室，组建创新团队，发挥学生主体作用，激发学生学习的积极性，把理论与实践结合起来，提高学生的创造性综合素质，培养学生团结合作精神。
学生创新团队从课题选题、资料收集、申请立项、实验方案设计、数据分析到报告编写、结题答辩，充分发挥团队每个学生的特长，运用所学的知识，分工合作，开展课题研究，将理论与实践相结合。同学们克服了眼高手低、只说不做的通病，团结合作精神得到加强，创新意识、创新思维得到拓展，实际动手能力、工程设计能力得到了全面锻炼。
学生在开放的实验室里，在老师的指导下完成了多项大学生创新项目，发表了科技论文，有的项目还申请了国家专利。通过参加创新项目，不但提高了学生的动手能力，而且对已学过的理论知识也起到了融会贯通的作用。在这个开放式教学平台上学生的想象力得到充分发挥，创新意识明显加强。同时实验室资源得到了充分利用。
机械设计传动方案范文2
关键词：《机械设计》 课程设计 方案 成绩评定
中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（a）-0235-02
《机械设计》是机械类专业学生一门重要的专业基础课，随之三周的课程设计是一次综合性与实践性相结合的重要的教学环节。通过课程设计不仅可以提高学生综合应用所学知识提出问题分析问题解决问题的能力，还可以加强学生的技能训练，因此激发学生喜欢课程设计的兴趣提高设计积极性，乐作《机械设计》课程设计，对于搞好课程设计非常重要。
《机械设计》课程设计一般以传统的减速器为设计题目，它涵盖了《机械设计》课程的大部分内容。主要包括：（1）传动部分有带传动（或链传动）、齿轮传动（或蜗杆传动））；（2）轴系零部件有轴、轴承、联轴器等；（3）连接部分有螺纹连接、键（或花键）连接、销连接等；另外还有箱体等辅助零件的设计，有很强的综合性，是比较好的选择。设计中用到的知识涉及《制图基础》、《制图基础应用》、《理论力学》、《材料力学》、《机械原理》、《机械设计》、《互换性与技术测量》等多门课程，也是对前面所学知识的一次综合应用。为了充分调动学生的设计积极性，让他们乐作《机械设计》课程设计，本论文从方案选择、技术设计说明书以及成绩评定四方面对课程设计的指导进行了详细的介绍[1-3]。
1 方案选择
在授课的过程中，布置课程设计的内容，促使学生在学习过程中自觉地重视设计用到的知识。为了激发学生的学习积极性和自觉性，建议学生利用学校已建设好的在线学习系统，提前了解课程设计的目的、任务、要求、设计条件及设计的顺序过程。在学完机械传动部分，把每个同学的设计条件和设计数据下发下去，利于他们提前开始设计计算。为了培养同学们的团结协作能力，5～6位同学设计一类题目，避免有些同学投机取巧，每人的数据都不相同。这样同学们既不会觉得束手无策，又有一定的自由和约束。要求选用一级远距离传递，两级齿轮传动组成的三级减速传动来满足已知运动条件的执行构件。于是，从原动机的选型、联轴器的选型、远距离传递类型的选择、齿轮传动的选择，可汇总出很多种方案。仅仅两级齿轮传动组成的减速器类型就有齿轮减速器、蜗杆减速器和行星减速器等类型。齿轮减速器中两齿轮对又可以设计成直齿轮、斜齿轮或锥齿轮，另外还可以有软齿面和硬齿面之分，齿轮是否变位传动等等，布置形式也有展开式、分流式或同轴式的不同。指导学生正确处理借鉴和创新的关系，相互交流学习，比较各种方案优缺点，从经济性、可靠性方面考虑择优选择。同学们通过网上的在线学习系统对课程设计有了初步了解，然后再通过交流学习，提出并最终选定适合的方案，同时明白任何一个问题的解决总是会有很多种方法，知识越多，解决的方案越多。明白知识的重要性，从而学习热情会更高，乐作课程设计。
2 技术设计
技术设计阶段的主要工作是确定各部件的外形及其基本尺寸，包括各部件之间的连接，并绘制出装配图和零件图。
首先是按照给定的材料，确定执行构件的功率和转速；然后按照三级减速中每级减速允许的传动比和效率回推选择合适的原动机；再确定出总传动比和分配各级传动比；再进行详细设计并确定出实际各级的运动及动力参数，并汇总结果。为减少学生走弯路，对于可能遇到的问题加以提示，并分阶段进行指导，及时发现问题解决问题，为后一阶段的设计打下良好的基础。在指导中不断的提出问题，引导他们思考。例如：如果给定两人同样的数据最终要求他们交出不一样的设计结果该怎么办？如果是两人来设计一个方案如何最快速度拿出设计结果？鼓励他们提出问题，并找出尽可能多的可行的解决方法，在设计过程中得到快乐并提高设计的兴趣。
通过授课过程中的多媒体课件提前介绍减速器的作用、外形、结构以及运动传递过程，然后组织学生进实验室，动手拆装减速器，熟悉减速器结构，并通过查阅资料熟悉加工、制造、装配等方面的相关知识，使学生对减速器有一个直观、感性的认识，然后开始具体设计。
2.1 机器的运动学设计
根据确定好的结构方案，选择原动件的参数（功率、转速等），然后做运动学设计。选择原动机时，要考虑实际的工作情况和经济性，电动机是最常用的原动机。选用已经标准化的电动机时，要考虑其工作载荷（包括大小、特性和变化情况）、工作要求（包括转速的大小、是否调速、是否反转、反转的频繁程度等）、工作环境（是否高温、潮湿、易燃易爆、尘土等）、安装要求、尺寸大小、重量等。要考虑其经济性，同时还要考虑其外廓尺寸和总传动装置的尺寸，一般是在考虑总结构尽可能紧凑的前提下初步分配传动比，然后确定各运动构件的运动参数（速度、加速度、功率等）。
2.2 机器的动力学设计
结合各部分的结构和运动参数，初步计算各部件上所承受的载荷。由于零部件材料、尺寸尚未完全确定，不能精确验证是否合格。
2.3 主要零部件的工作能力设计
首先根据传动的特点，确定传动的顺序；然后按照初步分配的传动比设计前两级传动，并计算出实际传动比；再将总传动比除以这两级的实际传动比，用求出的数值设计第三级传动；实际传动比，求出各级轴的实际转速和功率，列表以备进行轴的设计。设计高速轴时应注意比较安装齿轮处的轴径和齿轮齿根圆的大小，是否用齿轮轴，如果是齿轮轴，则轴的材料和齿轮的材料必须一致。还要考虑轴的伸出端直径和长度，要和安装的带轮毂孔直径或电动机处的联轴器的毂孔直径要一致。低速轴是否会和中间轴的齿轮齿顶发生干涉，安装带轮（或链轮）的轴线应和电动机、减速器的轴线高度相一致。设计轴的同时，选择适合的联轴器、轴承、键等标准件。主要零部件设计完成后，用类比法确定其他零部件尺寸。在设计过程中需要很好地协调各零件的结构和尺寸，全面考虑他们的结构工艺性，对所有零部件的外形和尺寸进行结构化设计。在这一阶段设计之初，指导老师先把往年出现的频率多的问题讲解清楚，提醒同学们重视，尽量避免设计过程中再出现类似问题。像轴上零件的定位、轴承的、配置方式等都需要考虑清楚。这些工作如果在上课过程中进行，设计周就可以有比较充足的时间绘制图形。
2.4 装配图的绘制
绘制装配图是整个设计过程中最重要的环节。为了布局合理，绘制装配图前必须确定装配图总体尺寸（总长、总宽和总高），然后根据图纸的幅面选用合适的比例尺。指导老师提前强调合理布局的必要性，指导他们查阅资料，熟悉装配图上面应包括的内容：一组全面反映各零部件装配关系的图、总体尺寸和装配尺寸、技术要求、标题栏和明细表等。允许同学们用他们熟悉的三维造型软件构件三维模型，对自己的设计有一个直观认识，然后用CAD软件绘制装配图草图。为提高他们的手工绘图能力，统一要求上交手工绘制装配图和主要的零件图。在同学们绘制装配图的过程中，指导老师多去设计教室指导，把共性错误在黑板前讲解后，再由他们自己找错误，然后几人相互找错误，最后指导老师组织一组组的同学围成一圈，针对某位同学绘制的图形一起找问题。同学们在不断改正错误的过程中巩固所学知识，逐渐喜欢上设计。
2.5 主要零件的校核
装配图绘制完成后，所有的零部件的具体尺寸完全确定。这时要对主要零部件（轴承、键等）进行强度校核，验证其是否符合要求。对于外形复杂的零件，一般还要进行精确的强度校核。根据校核的结果，反复的修改零件的结构和尺寸，直到符合要求为止，装配图要做相应修改。然后根据设计最后结果，绘制非标准件的零件图。
随着课程设计步步深入，同学们之间的协作能力得到提高，知识运用能力得到增强，设计能力绘图能力都得到提升，自然学生的设计兴趣也会越来越浓，越来越乐作课程设计。
3 设计说明书
一份完整的设计，必须有条理清晰的设计说明书。通过说明书说明设计任务、设计目的、设计过程、设计结果以及设计中的所参考的资料。由于设计过程中的设计数据往往会有调整和修改，所以，设计说明书通常是设计的最后一个总结的环节，要求说明书按照统一格式书写，字体认真格式规范内容全面，说明建立一个好习惯的重要性，训练学生按要求书写。
4 成绩评定
在设计过程中，公开设计成绩的考核办法是同时注重过程和结果的综合考虑多方面的因素：在全部完成设计工作量的前提下，看设计说明书中计算过程是否正确，计算结果是否与图纸零件尺寸相符，图形绘制、尺寸标注等是否有错误，图面是否整洁，布局是否合理，书写是否认真规范完整，在设计中态度是否认真等，给定一定的条件约束他们。在指导中，随时和他们交流。通过交流看他们的设计主动性、积极性和应用所学知识解决问题的能力，随时对每个学生的完成情况给予评定，及时发现问题解决问题，并及时总结，以便他们在今后的设计中扬长避短，不断提高。
5 结语
机械设计课程设计是机械类专业重要的一次实践教学，对学生后续的设计和以后的工作具有重要意义。培养他们通过设计过程中的进步和设计能力的提高得到快乐，乐在设计过程中。
参考文献
[1] 张建中.机械设计基础课程设计[M]，中国矿业大学出版社，2003.
[2] 濮良贵，陈国定，吴立言.机械设计[M].9版.高等教育出版社，2013.
机械设计传动方案范文3
自动机械是指自动化程度较高的机械系统，其教学内容与“机械系统设计”类似。要培养创新能力，必须先具备坚实的基础理论和设计方法，因此我们根据自动机械与一般的机械系统相比，有自动化程度高、结构复杂等特点，在教学内容上以自动机械的四大结构组成部分，即驱动系统、传动系统、执行机构和控制系统为主要内容展开，着重共性问题，力求照顾到系统性和完整性，深入阐述了自动机械设计中普遍性的理论问题，重点分析自动机械中普遍应用的机构、装置的设计原理和方法以及现代控制技术，注重机械设计与现代机械设计理论和方法相结合，同时列举了大量实例，力求做到理论联系实际，突出专业特色和现代科学技术发展水平。课程内容不仅体现传统的机械及其设计方法，还体现了现代自动机械及其制造技术的新进展和现代设计方法的新应用，注重教学内容的更新。我们主要参考了崔久浩的“自动机械设计”一书，编辑出版了“自动机械设计”教材，在基本内容上比一般的“机械系统设计”教材更全面和丰富。在教学中，力求把发明创新意识贯穿于整个教学过程。教学过程中除了上述主要内容外，充分利用多媒体教学手段，通过大量的自动机械和机构的工作视频和照片提高教学效率，创造视觉的新感受，增强感性认识，激发学生的学习兴趣和热情，同时有效提高了教学效果和学生的知识面。在教学过程中，注重自动机械各组成部份的基本工作原理、结构特点和设计方法，淡化理论模型和推导。利用启发式、提问式、反问式等方法，激发学生的创造性和想象力，提高综合应用所学知识进行机械设计、探索新知识、新技术、开发新的机械产品的能力和水平。推荐并组织学生观看中央电视台的“我爱发明”节目，提高发明创造的兴趣，学习发明创造的一般思路和方法。支持鼓励学生参与教师发明专利的申请工作。增加课堂讨论环节，设计能激发学生发明创新意识的讨论题。例如：原理方案设计时，每组提出至少3种机器，每种机器采用两种以上的原理实现其功能。总体设计时，以小型代步工具为例，不限定条件，发挥学生的创造性，分组提出方案并讨论其特点和可行性。在讲述执行机构有关内容时，让学生提出分解用机器代替手工操作的动作，并提出可能实现这些动作的机构或组合机构并加以比较。在讲间歇机构和供料机构时，提示学生生活中可能应用的场合并让学生注意观察后，讨论为什么在此场合会应用此机构，是否可用其他机构代替，如果能用其他机构代替，就有可能创新发明新的装置或机器。另外，鼓励学生参加山东省机电产品创新大赛等各类校、省、全国创新大赛，并可在讨论课中做专题讨论论证方案，指导学生充分发挥想象力和创造性开发新的机械产品。在历年“山东省大学生机电产品创新设计竞赛”中获得了多个一等奖，在其他创新竞赛中也屡创佳绩。
二、考试考核方式的多样化
考试考核目标是使学生在掌握基本理论、基本知识和基本技能的基础上，增强职业素养与专业技能，提高分析问题及解决问题的能力，成为具有较强创新意识和实践能力的高技能人才。考试考核以有利于学生运用知识能力、实际工作能力和创新能力的培养，有利于学生学习方法的改变为指导思想，使教学工作的重点落实到学生创新能力的培养和自身素质的提高上。为了激励学生学习兴趣和创新性，笔者设计了以下考试考核方式。
1.大作业。分组整理讨论课中的讨论结果以及新的创新想法方案形成大作业，内容可是完整机械，也可是关键机构、部件；时间可从课程开始到最后笔试之前，期间还可通过邮件、QQ和微信以及校核心课程网等及时得到教师的指导。
2.答辩式。建立具有综合性、适宜答辩的试题库，成立答辩小组，答辩小组由至少3位教师组成，可包括助课研究生。考核时每个学生按顺序先后随机抽取题目，准备10分钟。准备时可翻阅参考资料以及和同学讨论，此时学生参与讨论的积极性非常高，不仅有利于抽到考题的学生掌握该知识，也使参与讨论的学生学习掌握了考题中的知识点，每个学生表面上是考核自己抽到的有限的考题，实际上在整个考核过程中，参与了几乎全部学生的考题准备，从而将考试变成了学生积极主动的学习、交流、巩固所学内容的过程，学生不再是应付考试，厌烦、害怕考试，同时也锻炼了学生综合利用所学知识、收集资料、口头表达的能力以及答辩和应变能力等，有利于将来找工作时的面试，这使得学生的收益是全方位的。
3.笔试。笔试在课程结束后，时间由学校统一安排，主要考核基本概念和理论。创新发明必须在掌握扎实的机械设计基本概念和理论基础上，因此，掌握这些概念非常重要。例如自动机械生产率的概念、评价工作性能的指标等。
三、紧密结合实际应用的课程设计
课程设计是自动机械设计课程的一个重要教学环节，是培养学生独立运用所学知识、综合分析和解决工程实际问题能力的重要教学步骤，为学生将来从事工程技术工作和毕业设计打下良好的基础。在此教学环节中，学生可将所学的自动机械设计知识应用于设计中，这是有效的练兵和检验，同时还可以提高、巩固教学效果的环节。因此，我们要紧密结合实际应用进一步加强培养学生的机械创新能力，使学生在课堂教学环节中的创新性想法得以进一步实现，距实际应用更进一步。注重培养大学生的创新设计能力、综合设计能力与团队协作精神。
1.课程设计内容。在自动机械的四大结构组成部分，即驱动系统、传动系统、执行机构和控制系统中，驱动系统通常为选型设计，包括在总体设计的内容中，不单独作为课程设计题目，控制系统涉及电气电子液压、计算机等相关的学科知识较深，在课程设计中我们将这部分作为选做内容。因此，课程设计的主要内容包括传动系统、执行机构和总体设计三种。比较复杂的机械3个人一组，自由组合，每人主要负责一部分内容，其中总体设计的学生由小组成员推荐选举产生并担任组长，除了自己承担的内容外还要负责协调3个人的方案应能满足整机的任务书要求，完整一致。各种题目的具体内容如下是。（1）自动机械总体方案设计。①根据给定机械的工作要求，确定实现功能要求的原理方案。②根据原理方案确定工艺方案。③确定工作循环时间，拟定机械的工作循环图。④确定采用的动力形式、总体布置、总体结构来设计机架。（2）执行机构设计。①参与原理方案和工艺过程的设计。分析确定工艺操作动作、顺序、运动形式和运动规律。②拟定机构的选型与组合方案，提出多个方案分析并选择最佳的。③机构的设计计算，主要构件的运动分析、仿真等。④机构的结构设计，画机构简图，包括运动轨迹、极限位置图。（3）自动机械传动系统设计。①参与原理方案和工艺过程的设计。分析工艺操作动作、各机构运动形式和运动规律选择动力机。②确定传动机构方案和采用的传动形式，分析传动效率和传动精度，提出多个方案并分析选择最佳的。③传动比分配、设计计算，主要零件的强度校核。④传动系统结构设计，画传动系统结构图。
2.课程设计题目。笔者精心设计了多于学生人数的课程设计题目和相应的任务书，制定了课程设计大纲和指导书。学生选题具有灵活性，可从给定的题目中选题，也鼓励自选题目。学生自选题目要经过论证方可作为课程设计题目并有一定的加分，同时要与教师的科研以及各种创新竞赛题目紧密结合，有效激发学生的学习兴趣和参与的积极性、主动性。山东省大学生机电产品创新设计竞赛每年暑期进行，而自动机械课程设计正好是每学年的第二学期，可以说这个学期是学生申请准备方案、进行结构设计的阶段。采取提前选题的方法可以使学生在上课期间有目的的听课，有充分的时间酝酿设计方案，使自动机械课程设计教学环节不局限于培养方案中设置的1周时间，有效地提高了课程设计的质量和效果，有些题目最后还申请了发明专利。“用于大粒种子的精密排种器”、“家用瓜子去皮机”、“顶尖可收集式仿形棉花打顶机”等项目就获得了山东省大学生机电产品创新设计竞赛的一等奖。
四、结语
机械设计传动方案范文4
针对机械设计课程的特点，即：以不同零件划分的各篇章在内容上各自独立，但在实际工程运用中又紧密联系，相辅相成，如何通过一条主线把各章节彼此相连，让学生系统地、主动地掌握各零件的设计理论和设计方法？选择与工程紧密联系的项目设计作业，采用主体式教学和研讨式教学方法，将课程主要章节内容贯穿到项目设计作业的训练上，成为一条有效的解决途径。
2基于项目设计的研究型教学具体实践过程
2.1项目设计作业选择原则及布置
“机械设计课程设计”是机械设计课程的一个重要教学实践环节，也是机械类各专业第一次较全面的综合设计训练，单独设置学分。由于减速器中所包含的零件覆盖了机械设计课程中大部分章节的知识内容，且减速器的类型不同，原始数据有所区别，有利于学生分组进行，且能保证每个同学具有不同的数据，所以通常将二级圆柱齿轮减速器作为课程设计的设计对象。以往“机械设计课程设计”是在机械设计课程结束后进行，通过课程设计将课程中所讲授的内容系统地运用到设计实践中去，是一个从理论到实践的过程。而在进行课程研究型教学实践中，能够贯彻各章节内容的项目设计作业正好可与课程设计相吻合，因此在给学生选择项目设计作业时，既要考虑与后续课程设计在题目上的一致性，还要考虑内容上的步进性及工作量的适宜性，同时还要使学生既能独立思考，不抄袭别人的设计成果，还能在讨论交流的过程中得到提高和创新。为此我们根据工程实际，针对火电厂燃料输送系统中不同工作机械中的传动装置，如：保定热电厂叶轮给煤机中的行走装置、北京高井电厂桥式螺旋卸煤机中螺旋升降机构中的传动装置、石景山发电厂翻车机的驱动装置，以及油田抽油机传动系统，布置了相关的四个项目设计作业课题，要求4~5人为一组，选择其中的一个项目，设计不同的传动方案，并对传动方案中的减速器进行结构设计和计算分析。为了使学生在独立思考的同时还能进行有效交流，我们对同一个项目课题，又设置出不同组数据，做到每人一组设计数据。这样做的好处是：同一组同学在方案设计阶段、结构设计阶段可以进行广泛讨论，一旦传动方案确定，具体在零部件设计和计算过程中，由于数据不同，每个人设计参数的选择和计算结果就会不同，这样又可使每个学生能够独立地完成相关的计算。
2.2教学内容的组织和优化
机械设计具有内容繁杂、概念多、公式多、工程背景强、各章内容又相对独立的特点。为了配合项目设计作业的顺利进行，对教学内容进行了重新组织和优化，将与项目作业内容紧密相关的零件的设计理论及方法往前安排，即将带传动、齿轮传动、滚动轴承、轴、联轴器、键等内容依次安排在了螺纹联接及蜗杆传动之前。当讲完总论（4h）和带传动（4h）后，即在开课的第三周将项目作业题目布置给学生，同时用1学时左右的时间给学生简单介绍传动装置的总体设计，包括减速器的类型、电动机的选择、传动比的分配及传动装置运动和动力参数的计算等内容。这样学生在已知设计参数的情况下，减速器内、外零件的设计计算会随着课程内容的不断进展而逐步完成。在讲滚动轴承寿命计算及轴的结构设计时，直接针对项目设计作业中二级减速箱中具有代表性的高速输入轴，将轴的结构设计、强度计算及轴承的寿命计算等教学内容贯穿在该实例中，这样的调整既可以完成规定的教学任务，又结合了项目作业的具体内容，使学生不仅掌握了轴结构设计及强度计算中应该注意的问题，也为其它两根轴（中间轴和低速轴）的设计提供了很好的借鉴。此外，在每章的教学过程中，具体零件虽然不同，但教学的基本思路始终遵循着一条主线，即：零件的工作情况分析→失效形式分析→确定设计准则→设计计算（参数的选择）→结构设计，让学生发现并找出课程系统性和规律性的知识。同时在讲课的过程中要求同学们多对比，找共性，比如，同是能够完成运动和动力的传动，带传动、链传动和齿轮传动的共性和各自的特点、运用范围和环境是什么？定性地分析斜齿轮传动为什么比直齿轮传动更适合高速重载？有了直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮，为什么还要有蜗杆传动和锥齿轮传动，它们的特点及应用场合是什么？通过引出问题，让学生在学习过程中进行思考，帮助他们更深刻地掌握本课程的基本知识和基本理论。
2.3教学模式的探索
2.3.1主体式教学
主体式教学让学生尽可能真正作为主体参与教学活动的各个环节，以兴趣、问题为导向，启发、激励学生的主动实践意识，注重学生质疑力、观察力等素质的培养，增加使学生获得创新成果的机会。为了充分发挥学生的主动性，我们将项目设计作业分成三个阶段，即：方案设计阶段、减速器内、外传动零件设计阶段、轴系组合设计阶段。其中方案设计阶段是最具有原始创新的阶段，这一阶段要求学生充分运用网络、书刊等资料，提出自己的设计方案并在小组内进行交流、对比和总结，画出传动方案简图，并对方案的优缺点进行评价。在项目设计作业布置后的一周，我们在课堂上安排了方案设计阶段的讨论，每组同学选派代表进行报告，发表本组的设计思路和观点。通过这样的学习，使学生实现了由“学习者”到“研究者”角色的转换。
2.3.2研讨式教学
项目作业的第二、三阶段，我们采用的是研讨式教学。第二阶段的主要任务是每组同学根据设计的传动方案，开展传动系统中传动零件的设计计算，完成时间为三周。虽然课堂中的教学内容与该阶段所运用的主要知识点相呼应，但学生还必须通过课外查阅相关资料、手册、图册等技术资料和文献方可完成相关的设计，因此学生在学习课程内容的同时，探索和研究与自己项目设计课题相关的解决问题的设计方法和设计过程。在第二阶段结束后，组织了第二次课堂讨论，由老师及同学进行点评，及时解决设计中存在的问题，比如：在齿轮材料选择过程中，是否考虑到了做成齿轮轴后齿轮与轴材料保持一致性？传动比分配是否合适，不造成中间大齿轮和低速轴的干涉？第三阶段的主要任务是轴系的组合设计，也是减速器结构设计的重要阶段，兼顾工作量和后续课程设计的连续性，在项目设计作业中只要求学生对高速轴进行结构设计，中间轴及低速轴的设计及装配图的绘制和零件图的绘制放在了课程设计阶段。第三阶段完成时间为三周，与课堂理论教学同步进行，结束后安排了第三次课堂讨论和报告。由于轴系结构设计没有统一标准，却有统一的设计原则，既要考虑轴上零件的安装、加工，也要考虑其可靠定位。因此，在这次课堂讨论过程中，同学表现非常活跃，同学们不断发现问题，提出轴系结构设计的不合理之处，并说明原因，提出改进方案。在讨论中，学生对轴系组合结构的设计进一步巩固，在发现别人错误的同时，也改进和提高了自己的设计。本次课堂讨论的结果使学生在减速器装配图绘制中，在结构设计方面的错误率大大低于往届学生，教学效果非常显著。
2.4评价考核
由于项目设计作业贯穿在整个教学过程中，因此对于学生最后成绩的评定，我们采取加大平时成绩，弱化最后期末考试成绩的办法，将评价贯穿于机械设计课程的全过程。成绩分配比例为：项目设计作业20%，到课率及平时作业为10%，最后闭卷考试成绩占70%。
3几点思考
（1）研究型教学成败的关键在于教师的投入，教师主导的好坏会直接影响到学生主体性的表现，因此教师需要付出更多的时间去组织教学内容，去选择适合的项目设计作业，去组织课堂讨论并评价学生的研究成果（包括讨论过程中的点评及课下项目设计作业的批改）。实践表明，研讨式的教学模式，可以激发学生的创新思维，培养对课程内容的兴趣，在交流、研讨的过程中，加深对知识的理解和运用，同时可多角度地运用设计思想进行客观分析和辩证思考，逐步养成敢于质疑的良好思维品质。
（2）“机械设计”研究型教学在实践过程中，将项目设计作业，理论授课和课程设计有机结合在一起，使学生在探讨、学习、实践的过程中逐步掌握理论知识，项目设计作业和理论授课同步进行，课程设计在项目作业的基础上进一步深入和升华，从而使机械设计的学习成为“理论—实践—再实践”的过程。学生在这样的培养过程中，有利于形成科学的学习态度和创新品格，形成良好的责任心和专业事业心。
机械设计传动方案范文5
【关键词】 德州学院;机械设计;工程实践能力;创新能力;教学改革
一、引言
目前应用型高校培养的学生直接面向企业的生产一线，因此培养学生的工程实践能力极为重要。机械设计是机械设计制造及其自动化专业的一门重要的基础课程，在整个人才培养体系中占有重要的地位。在此之前学生学习的机械制图、理论力学等课程，与工程实际还是有一定的距离，而机械设计课程则是紧密结合工程实际的课程。学生除了学习机械中通用零件和通用装置的设计计算的相关专业理论知识外，更重要的是学会如何用机械设计的理论知识来解决具体的工程实际问题。同时为了尽快适应本科机械类应用型人才培养的需要，教学过程中关注的重点正经历着从理论知识的培养向提高学生的工程素质及工程实践能力培养的转变。如何在教学课程中通过合理设置课程体系、实践教学环节成为了机械设计教学改革中探索的重点。传统的机械设计教学内容、方式过于偏重理论，而弱化了学生的工程实践能力的培养。为适应应用技术型高校转型，在机械设计的教学过程中需要进行基于工程实践能力培养的教学改革。
二、合理设置课程教学体系，强化实践教学
机械设计课程内容是掌握通用机械零件的设计计算、结构设计、简单机械传动系统装置的设计。随着新的机械设计方法的快速发展，仅通过书本内的知识已不能适应实际工程中的要求。因此在设置课程教学体系时，要注意机械零部件的分析计算与结构设计的结合;理论教学与实践教学相结合;理论知识同工程实际相结合。经典教学内容与现代教学内容互为依托，各教学环节有机衔接，实现整体优化。
1、在理论教学内容方面
在理论教学内容的组织方面，注意教学知识的更新，增大课堂教学的信息量，注意将学生的工程实践能力培养和专业素质教育结合起来。特别是在教学内容的组织、课堂内容的讲授等方面将启发式等教学方法结合起来，使它们成为一个有机的整体。在课堂教学中注意学生的学习掌握情况，激发学生的学习积极性。
（1）在课程教授时，以工程实践应用为基础，以掌握通用零部件设计计算能力和创新能力培养为主线，从整体和系统的角度，将课程知识体系整合为机械设计总论、连接、机械传动、轴系零部件四大模块，体现学生设计和实践能力培养的循序渐进性。
（2）在教授机械设计传统设计方法的前提下，结合齿轮传动、蜗杆传动及轴的设计等章节理论内容介绍现代机械设计的方法。如在讲解齿轮的强度校核计算时，传统的设计计算公式多、计算量大。在教授这部分知识时，可介绍计算机辅助设计的方法：如用UG NX软件进行齿轮的三维实体造型，并进行齿轮的强度校核，提高了计算精度，节省了时间。同时开阔了学生的视野，提高学习兴趣。
（3）对通用零件的设计计算部分的公式推导讲解时简化推导过程，注重设计参数的选择和公式的具体工程实际应用。
2、在实践教学方面
（1）实验项目侧重学生工程实践能力培养。在实验课一开始就开设“机械零件认知”实验，增加学生的感性认识，让学生对通用机械零件和通用装置有一定的认识和了解;后开设螺栓联接综合实验、带传动实验、轴系结构组合设计、减速器拆装实验、机械传动性能综合测试实验。其中轴系结构组合设计、机械传动性能综合测试实验为设计型实验，其余三个实验为综合型实验。设置的六个实验项目培养了学生的工程实践意识、创新意识和动手能力。同时增加开放性实验，开放机械设计实验室，鼓励学生自主设计机械传动装置并进行分析，增强学生的实际动手能力和分析能力;培养学生的工程实践能力。
（2）改革机械设计课程设计内容。传统的课程设计题目主要是二级减速器的设计，设计内容单一、雷同，达不到工程实践能力的培养。因此在2013级机械本班课程设计中提倡综合性设计;引导学生自主设计，增加了跑步机的设计、切面机的设计等设计题目。学生先设计出多个机械传动方案，通过对不同方案进行分析确定出最优设计方案，提高学生的学习主动性及工程实践能力。然后要求学生将UG NX软件应用于机械设计课程设计的设计计算和实体建模中。在软件中完成所有零部件建模，进行整体装配，若出现结构问题及时进行修改计算，最后完成整个装置的实体造型，没有问题后最终生成二维工程图。最后安排了课程设计答辩环节，通过设计答辩的方式对课程设计进行评价。这样既能增强学生使用三维软件的能力，同时提高了学生的课程设计的质量。
三、基于工程实践能力培养的教学方法改革
1、启发式的教学法
授课教师讲解理论知识时不能只是枯燥的讲解理论，要提出一些和知识点相关的工程实际问题，引导学生利用自己所学知识进行思考和分析，能够全面的解决老师所提的问题。如讲授链传动的特点时，给学生提出“为什么同步带的自行车不能代替链传动的自行车”让学生进行分析回答，有的学生就会回答“同步带是弹性的，如果冲击力大容易断，有灰尘就会容易卡住”，还有的同学会回答“同步带对工作环境要求高于链传动，对张紧装置的要求高，使用寿命没有链传动长”等。学生通过积极回答问题把链传动的特点和应用全面掌握，同时还复习了同步带传动的知识。通过启发式提问，既能活跃课堂授课气氛，又能提高学生的学习的积极性，锻炼了学生的表达能力。同时培养学生利用所学理论知识解决一些工程实际问题，提高了学生的学习效率。
2、案例教学法贯穿各个章节的授课中
引入与教学内容密切相关的典型生活实例和工程案例。每一章节内容都有工程实例进行分析，增强了理论知识的系统性。理论和工程实际相结合的授课方式，非常能调动学生学习的热情。同时教学中引入工程实例，以及适当地增加了和毕业设计相关的实例讲解，有利于难点知识的讲解，使学生能够及时了解所学理论知识的工程实际应用，激发学生的学习兴趣，缩短教学内容与实际工程应用的距离。如讲解螺纹连接的章节时，首先先给学生展示了《一颗螺丝钉引发的血案》、《华航飞机爆炸事故》，《由“螺栓松脱”造成的扶梯事故》，通过这些案例让学生了解的小小螺纹连接的重要性及设计中注意的放松、受力等问题。在讲解螺栓组的设计时，通过工程案例如起重吊钩的螺栓组、联轴器的螺栓组等依次讲解各种受力情况下的螺栓组的设计，使学生很快能够掌握和理解螺栓组的设计。
四、结束语
在教学过程中，我们课程组老师非常重视教学信息的反馈，努力提高教学质量。鼓励和指导机械专业学生参加各类科技创新大赛，提高学生的实践动手能力。近几年来，机械专业学生在全国大学生节能减排与社会实践科技竞赛等竞赛中获多种奖项，工程实践动手能力有了很大的提高。
【参考文献】
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[2] 郭维城，王琳，刘小琨等.以学生工程实践能力为导向的机械设计基础课程改革与实施[J].科教导刊，2015（01）91-92.
[3] 米丽萍.三维ProE在机械设计课程设计中的应用[J].课程教学研究，2013（19）191-192.
[4] 刘扬，银金光.“机械设计”课程中应用案例教学的探讨[J].中国电力教育，2010（27）64-65.
机械设计传动方案范文6
关键词：一次性；机械设计；理念
1一次性机械设计概念
工业零部件主要为了更好促进大型机械设备生产和加工水平，为大型工业生产提供多种途径，我国现阶段工业生产，需要进一步提高研究力度，需要不断提高产品水平，建立非常健全的一次性机械设计理念体系，促进我国机械设计发展，推动机械领域整体发展模式。在我国工业生产中，对于零部件要求非常严格，按照传统机械设计方法进行设计，设计人员会对于零件耐久性问题不断研究，提高一次性设计耐久性，需要通过计算机对于机械系统加强安全系数，保留安全系数，在工业设计中要不断提高零部件生产，丰富一次性机械设计理念，加强推广应用模式，丰富机械设计创新模型，改善零部件机械设备，多方面和多角度促进我国工业生产发展。
2一次性机械设计特点
（1）随着国家经济发展和社会建设不断提高，一次性机械设计理念需要不断得到推广应用，对于一次性机械设备使用中，要对于指标标准进行合理规划，保证一次性机械设计理念严格，通过大量分析研究可以看出一次性机械设计理念需要从各种方面进行研究。首先要从寿命和体系上优于传统机械设计方法，相对于一次性机械设备，一次性设计理念优于传统设计理念，需要更好保证一次性机械在实际生活中机械设计合理性。（2）通过大量对比分析可以看出一次性机械设备在实际生活中需要不断优于常规发展模式，具体表现就是要采用常规机械设计模式，不能降低工业生产经济效益，要能够做到有效促进动力传递，优化设计模式，保证机械负荷能力，提升机械内部结构稳定性问题。（3）尽管一次性机械设计理念和常规机械技术理论存在一定差异化问题，但从实际使用可以看出具有一定优势，在实际工作中需要一次性机械设计明确机械设计标准，结合现代设计理念进行技术整合，促进工业发展。
3一次性机械设计应用
（1）设计电动结构以一次性机械设计理念为主要标准，保证电动机械结构合理化，不断提升机械设计能力，确保机械设备设计方案合理。对于锥齿轮进行设计时候，要求与材料，进行调质处理，采用正火处理模式，对于造成齿轮失效问题要及时处理，从传统设计理念上分析可以看出由于齿轮疲劳导致失效问题需要及时处理。跟齿轮表面接触强度计算齿轮模型，使用高强度计算方法，运用常规设计模式，提高接触强度对比，对于柔性材料，要根据齿轮计算方法进行数量计算。（2）在设计完成后，要对于机械设计装置进行性能测试工作，主要内容就是最大负荷保证减速器装置寿命，采用直流机械控制模式，不断减少齿轮运转模式，在测试过程中，如果发生减速问题，要结合一次性机械设计理念进行工作，保证我国工业生产，提高生产加工水平，让产品质量得到良好保证。通过对于我国现阶段一次性机械设计理念实践经验分析，了解我国工业生产过程中一次性机械设计内容存在问题，提出有效针对性解决措施，对于一次性机械进行合理设计，不断丰富一次性机械设计理念内容，不断提高加工生产水平和我国社会经济效益，保证一次性机械设计发展新模式，提供科学合理有效保障措施。
4一次性机械设计使用条件
（1）和一次性机械使用相互协调的机械使用状况，需要在设计过程中对于人员进行很好把握，依照运行余量、使用时间和使用环境确定设计参数，长期使用设备会导致磨损和失效问题，在设计过程中需要对于相关人员进行全面分析，形成高强度核心设计体系，提高周期设计效率，在设计过程中合理传递动力，将一次性机械设计核心最大限度提升。一次性机械设计是一个新设计概念，应用于航天工程和很多其他领域，提出一次性机械新设计理念，在设计过程中需要不断考虑周期疲劳因素，考虑强度设计要求，最大限度提高机械设计新模式，对于设计型号和齿轮柔性强度设计，在相同荷载情况下，要采用一次性设计理念，提高设计质量，不断满足新设计要求。（2）在电动机实现航行器控制上，工业领域得到非常广泛应用，受到设备空间限制，需要运用长期设备涉及方法进行装置设计，减速装置提高指标，运用适当一次性机械设计理念，结合实际内容形式进行装置设计，实现装置效益最大化提高。电动机运转设计过程中需要系统进行降低复杂程度，减小传动机质量，提升创建良好设备条件，在转动过程中需要对于转动效率进行合理分析，按照指标确定传动形式，形成系统化方案，实现转动效益最大化，提高装置齿轮转动模式。（3）有效控制好转动过程中齿轮接触面疲劳强度，依照一定标准结合分析设计结果，纠正疲劳折断问题，按照疲劳强度计算分析，研究荷载作用下齿轮计算模式，对于齿轮接触面数据进行分析，计算弯曲力度，解决齿轮弯曲导致危险问题。工业生产过程中为了很好降低成本投入，需要选取寿命短设备，使用一次性机械设计，就是为了有效满足系统负荷要求，实现短期传动模式，进行长期负荷运转，在设计过程中合理运行，实现运行环境实施设计指标合理化，保证机械设计安全负荷标准。
5结论
综上所述，通过对于一次性机械设计相关内容认识，阐述一次性机械设计特征，将内容和常规设计相互对比，可以全面分析出一次性机械设计特点，在基础上提出静强度新设计理念，用电动设计模式提高一次性静强度设计，有效证明设计新模式，提高机械设计研究价值。一次性机械设计使用寿命非常短，需要运用于军事领域、航空领域等，工业生产和社会建设多需要机械设计，我国国内工业生产社会建设需要不断完善设计理念，依照具体设计要求改善设计标准，进行内容新设计，最大程度提高一次性机械设计发展，构建高质量和高效益一次性机械设计体系，形成非常新颖设计方案，为一次性机械设计体系建立非常完整设计思路。
作者:董永康 单位:中航工业导弹院
参考文献：
[1]王全先,张玉华.机械类专业人才三维数字化设计能力培养的研究[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2007(03).
