机械工程设计基础

机械工程设计基础（精选8篇）

1.机械工程设计基础 篇一

德州职业技术学院

第三届优秀论文评选参评论文

浅谈在《机械设计基础》教学中培养学生 的

创新意识和实践能力

作者姓名

刘有芳

系部

机械系

教研室

机械模具

浅谈在《机械设计基础》教学中培养学生 的

创新意识和实践能力

摘 要：《机械设计基础》是高职高专机械类各专业重要的技术基础课，是培养学生综合应用所学知识分析和解决工程实际问题、具有创造性思维和设计能力的重要课程。因此，我们在教学中要以培养高级技能型人才为目标，以大量典型生产实例启发引导学生，注重设计构思和设计技能的基本训练，突出学生的实践能力和创新意识的培养。

关键词：机械设计基础 课堂教学 实践 创新

浅谈在《机械设计基础》教学中培养学生创新意识和实践能力

《机械设计基础》是高职高专机械类各专业重要的技术基础课，内容包括机械传动，常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、使用维护及基本的设计计算方法，是培养学生综合应用所学知识分析和解决工程实际问题、具有创造性思维和设计能力的重要课程。因此，我们在教学中要以培养高级技能型人才为目标，注重设计构思和设计技能的基本训练，突出学生的实践能力和创新意识的培养。

一、培养学生学习的兴趣

兴趣是求知的先导，兴趣是最好的老师。孔子说：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”。在当前的高考政策下，进入职业学校学习的学生大多基础理论知识较为薄弱，只所以进入职业学校学习，目的是想学一技之长，而《机械设计基础》公式多，系数多、图表多，概念多，内容抽象，具有理论性、系统性、实践性强等特点，学习难度大，学生不太爱学，因此培养学生学习的兴趣显得尤其重要。

为了使学生对《机械设计基础》产生兴趣，在课程的绪论部分，我都要生动讲述该学科的产生、发展、应用及由此产生的影响；讲清该课程的课程体系、学习规律，使学生知道应该学什么，怎样学；讲学科热点问题，使学生了解学科发展动态，从而产生强烈的求知欲望，和浓厚的兴趣。每次授课前我精心设计一个与主要内容相关的导入案例，创设一个良好的问题情景，让学生带着问题去学习和思考。比如学习螺旋传动时，让学生观察水杯的杯体与杯盖之间的配合，并思考用的是单线螺纹还是多线螺纹以及为什么；学习自锁现象时问学生卷扬机在提升货物之后，尽管机器已经停止工作，但货物却为什么不会下降，而是稳稳地停在空中﹖引人入胜的导入，像一块磁铁一样，一下子把学生的心吸引过来，可以唤醒学生的求知欲，激发学习兴趣。同时结合课堂教学，也要把机械优化设计和现代设计方法及大学生创新设计的相关知识灌输给学生，使学生了解学科前沿知识，对学习发生兴趣，而这种兴趣，又将转化为学生继续去创新的一种动力。

我们在教学中要善于发掘每个学生身上的闪光点，及时表扬与鼓励，使学生时时尝到成功的快乐。如学完四杆机构，一个同学根据折叠伞的防风性能差设计了防风伞，虽有不少缺陷，但他的构思很有创意，我及时表扬了他，从此这名同学自觉预习课堂内容，并养成勤于动手、善于思考、勇于创新的好习惯。因此教师应帮助学生树立学习自信心，在学习过程中获得成功感。教师要把握好答问对象，让各层次的学生都能表现自

己，均有回答问题获得成功的机会，感受成功的喜悦，增强学习兴趣的稳定性，变“要我学”为“我要学”。

二、灵活运用教材处理知识点，使教学内容符合学生实际

现用教材理论内容多，有些内容不太符合学生实际，一些举例离学生的生活和生产实际较远，学生不易理解。如齿轮机构及设计这部分的内容论证较多，有关实践方面的内容却介绍得较少，这就要求我们不唯“本”，只唯“实”，通过企业专家的指导和毕业学生的反馈，及时修订教学内容，灵活处理教材知识点，满足行业的需求。

我在备课时通过参阅参考书、网络查询等方法积累大量学习素材，根据教学目标及重难点并结合学生实际，改变知识的呈现方式，把要讲的理论内容变为适合学生探讨、研究的案例，向学生传授大量信息并加以操练和巩固。比如学习轮系时，我以古人设计的指南车和计里鼓车为例子，讲完后让学生或独立完成或自由组合，对指南车和计里鼓车进行改进，引导学生进行创新构思，学生非常感兴趣，学习积极性很高，提交了一些有创意的构思方案。通过以学生为主体、以教师为引导、以具体工作任务为载体组织教学，使课堂学习融“教、学、做”为一体，激发了学生的学习兴趣，锻炼了学生的实践能力，达到传统教学难以比拟的效果。

三、采用自主、合作、探索的教学模式

传统教学中教师与学生的关系是演员与观众的关系，教师的角色是单纯“传道、授业、解惑”的“讲师”。在以创新能力为核心、实践能力为目的的高职教学中，教师与学生的关系应是“导演与演员”的关系，教师的角色也变成重在引路的“导师”。学生不是填充知识的容器，而是认识和思考的主体，是知识的应用实践者。教学有法，教无定法，贵在得法。在课堂教学中我采用“教为主导、学为主体、练为主线”的原则。对于例题经常采用“先练后讲”的方法，让学生广开思路、大胆尝试，让学生自己发现问题，通过同学之间的讨论交流寻找解决问题的方法。在整个过程中，教师只起点拨、指导的作用，给学生发现、思考及解决问题的时间和机会。同时教师在教学中要巧妙设计疑问，让学生讨论，激励学生质疑，积极引导学生去探索学习。在学习变速机构时，向同学们询问如何使汽车行驶速度时快时慢，有时还要倒车或转弯等；学习制动器时问学生自行车的前闸后闸有何不同，哪个制动，哪个减速？在讨论过程中，教师还要善于捕捉学生创造的火花，及时鼓励，及时引导。在做练习时，先做完的同学去指导其他同学，使同学之间团结互助、共同进步。正如一位哲人所说：两个苹果互相交换还是两个苹果，4

两种思想互相交流却能激发新的思想。师生之间、学生之间的多边交流是引发学生认识突变、进而闪现创新思维的基础。

四、利用多种教学手段，提高课堂教学效率

以我院为例，传统的教学模式是“粉笔+挂图+模型演示”在教室里上课，后来发展为“板书+幻灯机+录像”。为了增强实践性教学环节，将工作现场的情形制成录像，组织学生参观机械零件陈列室和各类机械设备陈列及模型动态演示。现在，以多媒体技术为代表的现代教育手段广泛应用于教学中。我们开发了质量较高的多媒体课件，集声、文、图、像于一体，知识容量大，内容充实形象，更具吸引力，教学地点变成多媒体教室。比如学生通过Flash课件可以看到铰链四杆机构运动的全过程、各构件的运动速度及位置；导杆机构的课件则让学生能看到相对运动着的各个杆件及不同导杆机构的运动状况。为了提高实践教学质量，也可把课堂放在校内实习工厂、实习实训车间及与我们有校企合作关系的企业。

同时，网络教学环境建设也不断完善，网上有许多《机械设计基础》的精品课程供我们借鉴，我们也要自主研发该课程的教学网站，教师针对课程难题与技术难点，利用多样化的应用实例和教学视频对学生加以指导，通过在线讨论进行网上答疑、辅导；学生可以下载各种教学资源，进行产品的设计和虚拟装配，使用在线学习、在线测试，可以突破时空的限制，实现教师与学生、学生与学生之间交流新的思想和解决学习中遇到的难题。通过传统的教学手段与现代化教学手段相结合，使课堂教学形式由单调呆板变得丰富生动，实现了抽象理论直观化、枯燥内容形象化、实践知识现场化，同时也增添内容的趣味性，开拓学生思路，培养学生对实际问题的分析和解决能力。

五、改革《机械设计基础》课程设计

课程设计是学好该门课程的重要实践性教学环节，课程设计的目的是配合课程教学，通过具体机械的设计，把机械设计基础及其他相关课程的知识在实践中加以综合运用，达到巩固、加深和拓宽课程的内容，进一步加强工程意识、培养机械设计能力的目的，为学生的毕业设计奠定基础，同时也是培养学生 构思与表达能力、设计与创新能力、分析与综合运用知识能力、用标准、规范、手册和查阅有关技术资料的能力的一个重要教学环节。

开展以工学结合、任务驱动和项目导向模式的课程设计。学生的课程设计与学科竞赛、工程实际、顶岗实习、大学生科研课题相结合。在课程设计实训中，除了传统的减 5

速器设计外，以输送带传动装置设计和机械创新设计为项目，也可以让学生去工厂自己找题目，并鼓励学生利用CAD/CAM应用软件进行设计，学生课程设计的自觉性和兴趣得到了提高，同时加强了设计的岗位针对性。

六、营造课外课堂，增强学生的实践能力

知识的积累不仅在于课堂，更在课外。每个学生都蕴藏着巨大的潜能，关键在于怎样去发掘这一“宝藏”。每次上完课我都给学生布置与生产生活紧密联系的课外作业。讲完四杆机构，我让学生去学校旁边的工地观察起重机、挖掘机、搅拌机、翻斗车等机器的工作，掌握不同四杆机构的组成和运动特性；组织学生到实习工厂参观，认真观察牛头刨床、往复式运输机和插床等设备的工作原理，更进一步了解曲柄摇杆机构的急回特性；在讲自锁现象时，让学生观察阳台上的晾衣架；讲齿轮加工的仿形运动时让学生课后观察配钥匙的机器；学完本书后我让学生利用业余时间拆装旧自行车、减速器等。通过课后实践引导学生勤于观察、善于思考、乐于动手，使学生明白机械设计的原理和方法来源于生活并服务于生活。此外，为进一步提高学生的创新意识和实践能力，可在学院成立机械设计兴趣小组，利用课外时间去工厂实践；组织社会调查、公益劳动；开展模拟设计、旧物维修改造；进行小发明、小制作、小竞赛等，既丰富了学生的业余生活，也给学生创造了接触社会、接触实际工作的良好环境，全面提高学生的综合素质和实际动手能力，使学生体会到成功的快乐，并能在各方面迅速适应社会。

总之，《机械设计基础》是从生产实践中发展起来，而又直接为生产实践服务的学科。教师在教学中有意识地引导学生理论联系实际，多应用工程实例，由此实现以学生为主体，教、学、做结合，提高学生的创新意识和实践能力，使学生到具体工作岗位后能够更快解决实际的设计问题。

2.机械工程设计基础 篇二

1 微型机械研究设计的现状

在我国科技水平逐步完善的背景下, 我国也在硅微细加工、光刻电铸加工等加工领域有了突飞猛进的发展趋势, 已经设计和制造出了很多不同的微型器件, 例如微齿轮齿条、行星齿轮机构、微棘轮机构等。与此同时, 国外也在微型机械领域中取得了显著的突破。由此可以看出, 在我们不懈地努力研究下, 已经可以初步解决微型机械系统在设计时的一些基础问题, 使微型机械的发展不在那么缓慢。

随着对微型机电系统不断深入研究, 人们已经开始对微型机电系统有了初步地了解。由于对微型机电系统只是初步地了解, 所以对微型机电系统研究中很多存在的基础问题仍然没有办法解决, 造成了大家只敢看不敢动手操作的现状, 即使有人大胆动手操作, 微型机电也不能正常运作。分析这一现象出现的原因, 是由于我们现在还没有成型的微系统理论知识, 致使人们对微观条件下机械系统的运动规律等理论知识不是很了解。对微型机械研究中, 只是单纯地凭借经验来进行探讨和研究。

2 微型机械设计基础研究中存在的问题和研究意义

微型机械的出现, 不仅是科技发展的必然结果, 也是人们追求事物极限的需求。当一个事物的尺寸小至微米或纳米级时, 就需要更先进的科技技术来维持, 否则会出现很多新的问题。微型机械中的构建材料与宏观机械的构建材料是不一样, 一旦微型机械中的构建材料出现问题, 传统的机械理论根本就派不上用场。

微型机械研究发展到现在, 我们已经可以制造出很多微型机械的零件, 但是, 由于现在还没有成型的微系统理论知识, 所以要将这些微型机械的零件组合成微型机电系统, 并发挥它的功效是十分困难的。现在, 在微型机电系统研究中存在许多有关微摩擦学、微热力学等问题, 严重影响了微型机械运行的可靠性, 甚至导致微型机械严重损坏的现象。

总而言之, 由于微型机械系统在设计时存在一些基础问题, 已经严重拖累了微型机电系统的发展, 所以对微型机械微系统基础理论的研究已经刻不容缓。如今, 微型机械微系统基础理论的研究主要以三个方面为中心:

a.通过对微观条件下微系统的运动规律、微小构件的物理特性和受载之下的力学行为以及物理、化学和生物效应等方面的研究, 我们从中得到规律, 为微系统基础理论的研究提供依据。

b.在研究物理、化学和生物原理的基础上, 探索微型化和集成化的新理论, 开发新功能的系统, 从而开发新的技术领域。

c.在实现高效率生产硅等材料的前提下, 实现微系统传感、测量、控制和执行的有效集成的微系统的测量和控制技术。如果这些问题得以解决, 我们就可以在研究微型机械微系统中取得成绩。

3 微机械设计基础研究的范畴

3.1 微机械设计基础研究

微机械不是单纯地将传统机械变小, 而是根据现代科学技术, 用一种全新的思路, 设计研究微机械。由于微机械不同于传统机械, 所以在研究设计时, 应格外注重尺度、材料、制造方法和工作原理等方面, 结合微型机械的实际特点与用途进行研究设计。目前, 我们对微型机械的设计研究主要为以下内容:a.研究微机械中运动变换、动力传递和机电系统动态特性的微机构学。b.研究材料学, 为制造微构件寻找性能独特的材料, 研究材料在环境影响下的变形响应和失效规律。c.研究微摩擦学, 从原子和分子的角度考虑, 研究原子和分子间相互运动碰撞产生的作用力, 变化和损伤机理, 以及对策的方法。

3.2 微机械研究的分支学科

随着微机械不断地发展, 微机械的研究内容还出现了分支学科:

3.2.1 微机构学。

微机电研究内容的主要部分是微机构学。微机构学就是要求在一个很小的空间里传递能量, 转化一些运动等功能, 依靠这些功能完成一些指定的动作, 并且达到一些精确度。但是由于空间很小, 可供支配的能量有限, 就需要在设计微机械时, 尽可能少使用构造零件。根据微机电系统的特点, 微机构学的主要研究内容如下:a.在研究微机构时, 应该秉着微型化和低耗能的原则进行研发和设计, 根据多功能微组合机构研究, 微机构与微电子或微光器件等的集成系统的合理组成原理进行设计研发。b.主要分析微机构及其组合系统的动力学, 研究微机电系统弹性动力学与多柔性系统动力学研究以及产生。c.研究微机构在制造时产生的误差, 构件之间的弹性, 运动时产生的摩擦等, 对上述运动严格分析。

3.2.2 微构件材料力学。

用于制造微构件的材料不仅要保证微机械的性能要求, 还必须满足纳米加工方法时所要求的条件, 因此, 材料类别和它们的物理性能与传统机械不同。如果构件在一定程度内进行了缩小, 构件内部材料的缺点就会进一步减少, 导致材料的机械性强度增强, 就会出现尺寸效应。由于微构件的抗拉强度、断裂韧度、疲劳强度以及残余应力等都和大构件不一样, 所以这些上述的物理量都需要重新定义。

3.2.3 微摩擦学。

在危机点系统设计中, 对摩擦学研究突出了很多的要求。在微机械中, 由于微机械没有太大的能源, 所以不会有太大的摩擦力, 在这种情况下, 我们就要尽可能实现零摩擦, 使摩擦损失的能量降到最少。如果能达到零摩擦, 我们就可以大大地提高微机械的运行效率和微机械的使用寿命。摩擦学主要研究内容有:a.滑动磨损中, 分子的转移规律, 如何取用材料, 可达到零摩擦。b.降低摩擦材料的开发。c.表面薄膜涂层微摩擦磨损性能与应用研究。

4 结论

在科技日益发展的今天, 微小型的微电子机械逐渐地进入了机械领域, 使微电子与机械融为一体, 制造出结构复杂和功能独特的微型机电系统。微型机电的特点是体积小、重量轻、耗能低和性能稳定, 有利于生产。在生产过程中, 由于微型机电体积小, 在一定程度上可以节约原料成本。由于微型机电有惯性小、谐振频率高、响应时间短、附加值高等优点, 使微型机电广泛应用于生物医药、军事、工业和农业等各方面, 预计可以带来巨大的经济效益。随着对微型机电系统不断深入研究, 人们已经开始对微型机电系统有了初步地了解。由于对微型机电系统只是初步地了解, 所以对微型机电系统研究中很多存在的基础问题仍然没有办法解决, 使微型机械的发展比较缓慢。本文就微型机械设计基础研究的重要性做了研究, 希望可以给设计师在微型机械设计中带来一些灵感。

摘要：微型机械系统在设计时, 由于存在一些基础问题没有解决, 使微型机械的发展比较缓慢。本文就微型机械设计基础研究的重要性做了研究, 希望可以给设计师在微型机械设计中带来一些灵感。

关键词：微型机械,设计,研究

参考文献

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[3]陈扬枝, 胡强, 罗亮.一种基于空间曲线啮合原理的新型传动机构的研究[J].机械传动, 2009 (2) .[3]陈扬枝, 胡强, 罗亮.一种基于空间曲线啮合原理的新型传动机构的研究[J].机械传动, 2009 (2) .

[4]任明星, 李邦盛, 杨闯, 傅恒志.微尺度铸件的力学性能及断裂行为研究[J].哈尔滨工程大学学报, 2008 (3) .[4]任明星, 李邦盛, 杨闯, 傅恒志.微尺度铸件的力学性能及断裂行为研究[J].哈尔滨工程大学学报, 2008 (3) .

[5]李姣, 雷竹峰.现代机构学研究综述[J].机械管理开发, 2011 (6) .[5]李姣, 雷竹峰.现代机构学研究综述[J].机械管理开发, 2011 (6) .

3.浅谈《机械设计基础》教学 篇三

【关键词】机械设计基础；教学方法；现代教育

《机械设计基础》是机械类专业的基础课，它的教学成败将直接影响本专业其他课程的理论学习和实践。我们在进行该课的教学过程中，存在着两大难点：一方面是概念多，内容抽象，并且实践性强，极易使学生产生厌学和弃学心理；另一方面是进入高职院校的学生大部分学习基础差，其中有为数不少的学生在高中时就“厌学”，在他们心中，到高职读书不是“我要读书”，而是父母“要我读书”， 缺乏学习兴趣和学习动力。如何在学习《机械设计基础》学科中，帮助他们在建立兴趣和学习自信心的同时.激发他们的思维，培养他们的创造能力，这是摆在所有高职院校专业教师面前的重要任务。在这里本人就高职《机械设计基础》这门课程的教学谈谈自己的看法。

一、导入形象直观，培养学生的学习兴趣。

心理学研究表明，人对事物感知的印象是先入为主，首次认知对后继学习能否顺利进行至关重要。课堂教学的有效导入可控制学生的非智力因素，使学生把注意力较快地集中到学习任务上来。利用学生的好奇心理，结合具体教学内容，有针对性地选择教学媒体，可体现教学的直观性原则。利用这一年龄段学生具有强烈好奇心、凡事易凭兴趣、自我约束能力还不够强的特点，充分组织好每堂课的教学导入，让学生在好奇、兴奋中，无意识地学习某些知识，对学生学好这门课是一项不可缺少的教学手段。虽然许多知识需要有意识记忆，但作为教师，可以有意识地利用学生的“无意识”，引发其“有意识”的产生，达到教与学的目的。夸美纽斯说：“兴趣，是创造一个欢乐和光明的教学环境的重要条件之一。”兴趣是环境和文化的产物，是后天习得的，它是一个人获得知识、发展能力不可或缺的心理素质，又是学习的动力。因此，在课堂教学中，重视培养学生的学习兴趣，创设轻松愉快、生动活泼的课堂气氛，是激发学生学习动力的关键。

1.以“奇”生趣。例如在学习机器的组成一节时，机器能够转换能量，有四个部分组成，分别是动力装置、执行部分、传动部分和操纵或控制部分。讲完之后让学生举例自己常见的机器，如汽车、机床、飞机、拖拉机、三轮车等等，分析它们的组成，这些机器都有动力装置进行能量转换。然后老师设问：“同学们看过《三国演义》吗？”顿时课堂气氛活跃，因为《三国演义》对同学们来说是再熟悉不过了。《三国演义》第一百二回云：诸葛亮造木牛流马，方腹曲头，一脚四足，皆不食水，可以昼夜转运不绝，上山下陵各尽其便。这种交通运输工具是机器吗?是与否的回答异常活跃。老师再追问：“这种交通运输工具有原动机吗？它是什么样的？是发动机、电动机？”回答显然是否定的。这种交通运输工具是一个不消耗能量，经过科学家多少年论证不存在的永动机。经过一番举例讨论后，使学生感到新奇，又很好地掌握了课堂知识，从而激发了学生的学习兴趣。

2.动画生趣。如在学习铰链四杆机构、凸轮机构、间歇运动机构时，采用动画课件，把曲柄摇杆机构的急回特性、死点位置、凸轮机构的从动件运动规律，以及间歇运动机构的特点生动形象地进行演示，这样就在教学过程中使师生之间的信息交流和反馈得以加强。声、像、文、图并茂的教学信息，也增强了教学的艺术效果，增强了学生对学习内容的认识和理解，提高了课堂教学效率。

二、良好的教学方法在《机械设计基础》课教学中的作用

1.启发式教学

高职学生年龄在十八九岁，正是思想活跃的阶段，那种传统的讲授、满堂灌的教学方法对现在的学生是肯定行不通的。而且讲授过多枯燥难懂的理论知识，会阻碍学生主观能动性的发挥。因此在教学中我们应采用启发式教学，提倡“以学生为主体，教师为主导”的教学模式，要允许学生对不理解的问题随时举手发问，并对学生抢接话题发表自己的见解给予肯定，鼓励和引导学生积极参与到课堂教学的每一个环节中来，调动其听课的积极性。

例如在讲齿轮传动、链传动、带传动等内容时，每次在讲一种新的传动时，我们可以让学生思考一下，在日常生活中有哪些传动的实例？自己在哪些地方见过这些机构？它们的工作特点是什么？这样带着问题听课，并在讲解中不断提出新问题，在教师的启发下，学生得到一个自由发挥的空间，调动积极思维，发现解决问题的方法，始终体现主体地位，发挥主观能动性。

2.项目教学法

项目教学法，是指将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目，围绕着项目组织和展开教学，使学生直接参与项目全过程的一种教学方法。是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。一般由确定项目任务、制定工作计划、实施计划、成果展示与评估几部分构成。在项目教学中，学习过程成为一个人人参与的创造实践活动，注重的不是最终的结果，而是完成项目的过程。学生在项目实践过程中，理解和把握课程要求的知识和技能，体验创新的艰辛与乐趣，培养分析问题和解决问题的能力及团队精神和合作能力等。例如项目教学法在铰链四杆机构教学中的实际应用 ：

（1）教学项目的确定。铰链四杆机构是中国劳动社会保障出版社《机械基础》模块六“平面连杆机构”中的课题1，介绍铰链四杆机构的三种基本形式、判断条件及应用，它是课题2铰链四杆机构演化学习的基础，也是后续学习凸轮机构、间歇运动机构的铺垫。由于平面连杆机构能以简单的结构实现复杂的运动规律,而且更以其独特可靠的低副联接形式，倍受广大机械设计人员的瞩目。其在工业、农业、冶金、化工、纺织、食品等机械中的应用实例不胜枚举。如此重要的教学内容，应该探寻一种形式新颖、方法独特的教学方法，以达到良好的教学效果。

（2）工作计划的制定。学生通过观看视频资料和其它班作品，组长组织成员交流探讨填写教师事先发放的学材。然后抽取制作任务。确定本组团队名称及口号；根据组员各自的特点进行角色分配，推选出陈述员、自评员、互评员、信息员，各角色各施其责；依据任务确定设计尺寸,绘制构件图样，讨论设计制作方案。编写制作产品说明书。策划本组学习成果展示方案。

（3）工作计划的实施。小组成员根据计划分工，进行各自的工作,其中遇到的问题可通过教师预先准备的资料查找。在这一过程中，教师的主要任务是关注学生的考虑是否正确，是否周全，并进行新思维的启发，鼓励学生朝目标方向努力。引导他们进一步思索探究,使学生自己在实践中理解知识、掌握知识和运用知识。教师的角色是引导者和协作者,指挥引导学生掌握项目所需知识，完成技能训练。

（4）成果展示与评估。各组陈述员依次上台展示成果、按照本组产品说明书讲解作品；自评员阐述本小组自评结果并给出自评成绩；对应小组的互评员阐述本小组互评结果并给出互评成绩;教师根据制作过程、学习成果以及展示过程的点评，对学生知识目标达成情况给予评价；然后客观公正填写学习质量评价表。填写时评价的结果均用A、B、C、D四个等级来表示、作为本次课各小组的学习成绩。通过开展相互观摩学习,可以巩固本次课学习的新知识，师生共同检测本次课知识目标达成情况；同时渗透德育和职业教育，进一步达成方法能力目标和社会能力目标。

三、现代化教育技术在教学中运用

传统的教学方法只是教师——学生——教材三点一线的简单形式，使学生感到枯燥乏味、难以理解，最终失去学习兴趣。而多媒体教学具有教学信息传输量大、可以有效提高教学效果的特点。对于问题具有化繁为简、化静为动等作用，从而使教学方法生动灵活。

对刚刚从初中升人职高的学生来说，《机械设计基础》课本中新出现的运动副、构件、机构、曲柄、摇杆等术语，他们知之甚少，也缺乏直观的印象。因此教師在教学中要充分利用学校的多媒体资源，将教学内容中抽象的、无法观察的结构和形状逼真地展示在学生面前，充分激发学生的学习兴趣与学习主动性，建立学生的感性认识，从而获得传统教学手段无法达到的效果。在教学方法和教学手段上更应该充分直观地体现零部件的具体构造和运动情况。我在教学中结合专业教学特点，制作了《机械设计基础》多媒体课件，逐步在教学中使用。这样，一方面增大了信息量，另一方面又增强了学生的学习兴趣，使教学质量和效果有了明显提高。

现在的学生大多是“90后”，他们的思想观念、世界观、人生观与过去的学生相比已经有很大的不同，教师也要不断改变、提高自己的认知观念和知识水平.以便更好地适应新的教学环境。我们不仅需要现代化的教学手段，而且需要全新的观念和理论去重新审视和指导教学活动的各个领域和环节，以促进教育的改革与发展，培养高素质人才。这都需要我们在今后的课程教学实践中不断探索，以求完善。

教育家叶圣陶先生说：“所谓教师之主导作用，盖在善于引导启迪，俾使学生自奋其力，自致其知，非谓教师滔滔讲说，学生默默取受。”实践证明，教师滔滔讲说，呕心沥血，方法不当，事倍功半。尤其机械设计基础这门枯燥、繁杂且不系统的课程，若照本宣科，不进行教学信息的双向交流，学生必学之无味，学之困难。所以只有 将“教”与“学”配合好才能更好的完成教学。

4.机械设计基础总结 篇四

F=3n-2PL-PH 机构具有确定运动的条件

（原动件数>F，机构破坏）

平面四杆机构

在此机构中，AD固定不动，称为机架；AB、CD两构件与机架组成转动副，称为连架杆；BC称为连杆。在连架杆中，能作整周回转的构件称为曲柄，而只能在一定角度范围内摆动的构件称为摇杆。

四杆机构存在曲柄的条件

1）连架杆和机架中必有一杆是最短杆；

2）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和。（称为杆长条件）

急回特性和行程速比系数

当主动件曲柄等速转动时，从动件摇杆摆回的平均速度大于摆出的平均速度，摇杆的这种运动特性称为急回特性

极位夹角θ:曲柄整周运动时，连杆的两个极限位置的夹角

当机构存在极位夹角θ 时，机构便具有急回运动特性。且θ角越大，K值越大，机构的急回性质也越显著 压力角与传动角

连杆BC与从动件CD之间所夹的锐角γ 称为四杆机构在此位置的传动角。显然γ越大，有效分力Pt越大，Pn越小，对机构的传动就越有利。所以，在连杆机构中也常用传动角的大小及变化情况来描述机构传动性能的优劣。为了保证机构传力性能良好，应使γmin≥40 ～50°

最小传动角的确定： 对于曲柄摇杆机构，γmin出现在主动件曲柄与机架共线的两位置之一。

死点

（传动角为0）

当以摇杆CD为主动件，则当连杆与从动件曲柄共线时，机构的传动角γ＝0°，这时主动件CD通过连杆作用于从动件AB上的力恰好通过其回转中心，出现了不能使构件AB转动的“顶死”现象，机构的这种位置称为“死点”

凸轮轮廓曲线设计

反转法

．对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构

（1）选取适当的比例尺，取为半径作圆；

（2）先作相应于推程的一段凸轮廓线。为此，根据反转法原理，将凸轮机构按进行反转此时凸轮静止不动，而推杆绕凸轮顺时针转动。按顺时针方向先量出推程运动角，再按一定的分度值（凸轮精度要求高时，分度值取小些，反之可以取小些）将此运动角分成若干等份，并依据推杆的运动规律算出各分点时推杆的位移值S。

（3）确定推杆在反转运动中所占据的每个位置。为此，根据反转法原理，从A点开始，将运动角按顺时针方向按一个分点进行等份，则各等份径向线01，02，……08即为推杆在反转运动中所依次占据的位置。

（4）确定出推杆在复合运动中其尖顶所占据的一系列位置。根据表中所示数值s，沿径向等分线由基圆向外量取，得到点，即为推杆在复合运动中其尖顶所占据的一系列位置。

（5）用光滑曲线连接，即得推杆升程时凸轮的一段廓线。（6）凸轮再转过时，由于推杆停在最高位置不动，故该段廓线为一圆弧。以O为圆心，以为半径画一段圆弧。

齿轮机构的应用和分类

齿轮机构的应用和分类

传递功率大、效率高、传动比准确、使用寿命长、工作安全可靠等特点。但是要求有较高的制造和安装精度，成本较高；不宜在两轴中心距很大的场合使用

齿廓啮合基本定理

齿廓啮合的基本定律（Basic Law of Tooth Profile Meshing)

左图所示为一对互相啮合的齿轮，设主动轮1以角速度绕顺时针方向回转，从动轮2受轮1的推动以角速度绕两轮轮齿的齿廓在某一点K接触，它们在点K处的线速度为方法：

⒈ 过点K作两齿廓的公法线 nn 显然，要使这一对齿廓能连续的接触传动，它们沿接触点的公法线方向是不能相对运动的。否则，两齿廓将不是彼此分离就是互相嵌入，因而不能达到正常传动的目的。这就是说，要使两齿廓能够连续接触传动，则 和 在公法线 nn 方向的分速度应该相等。所以两齿廓接触点间的相对速度

只能沿两齿廓接触点的公切线方向。由三心定理，P点为

逆时针方向回转。,。

齿轮1、2的速度瞬心

则两轮的传动比为

（*）

式（*）表明:

互相啮合传动的一对齿轮在任一位置时的传动比，都与其连心线被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两段成反比。这一规律称为齿廓啮合的基本定律。

⒉ 要使两齿轮做定传动比传动，则其齿廓必须满足的条件是：

不论两齿廓在何位置接触，过接触点所做的两齿廓公法线必须与两齿轮的连心线相交于一定点。

证明：由式（*）可知，如果要求两齿轮的传动比为常数，则应使在两齿轮的传动过程中，其轴心、均为定点（即

为常数。由于

为

为定长），所以，欲使常数，则必须使点P在连心线上为一定点。

⒊ 两齿轮的啮合传动可以视为两轮的节圆作纯滚动

证明：由于两轮作定传动比传动时，节点P为连心线上的一定点，故点P在轮1的运动平面上的轨迹是一以为圆心，为半径的圆。同理，点P在轮2的运动平面上的轨迹是一以为圆心，为半径的圆。这两个圆分别称为轮1与轮2的节圆。而由上述可知，轮1与轮2的节圆相切于P点，而且在点P处两轮的线速度相等，即，故两齿轮的啮合传动可以视为两轮的节圆作纯滚动。

渐开线齿廓

直线BC沿一圆周作纯滚动时，直线上任意点I的轨迹AI，称为该圆的渐开线。这个圆称为渐开线的基圆，其半径用表示。直线NI称为渐开线的发生线

一对渐开线齿轮正确啮合的条件

法向齿距相等

m1cos1m2cos2

即：

m1m2m12 渐开线齿轮连续传动的条件

（B1，B2分别为两齿轮齿顶圆与啮合线的交点

为了保证传动的连续性，要求前一对齿在 B1 点脱离啮合时，后一对齿应进入啮合，为此要求两齿轮的实际啮合线 B 1 B 2 应大于或等于齿轮的法节 pb。通常把 B1 B2 与 pb 的 比值 称为齿轮传动的重合度，用 εα 来表示 于是得齿轮连续传动的条件是 ：

ε α =（B 1 B 2 / p b）≥ 1

无侧隙啮合条件

在齿轮传动中，为避免或减小轮齿的冲击，应使两轮齿侧间隙为零；而为防止轮齿受力变形、发热膨胀以及其它因素引起轮齿间的挤轧现象，两轮非工作齿廓间又要留有一定的齿侧间隙。这个齿侧间隙一般很小，通常由制造公差来保证。所以在我们的实际设计中，齿轮的公称尺寸是按无侧隙计算的。

齿轮的加工方法

近代齿轮的加工方法很多，有铸造法、热轧法、冲压法、模锻法和切齿法等。其中最常用的是切削方法，就其原理可以概括分为仿形法和范成法两大类。

仿形法

顾名思义，仿形法就是刀具的轴剖面刀刃形状和被切齿槽的形状相同。其刀具有盘状铣刀和指状铣刀等，如图所示。

范成法（又称展成法）

这种方法是加工齿轮中最常用的一种方法。利用一对齿轮互相啮合传动时，两轮的齿廓互为包络线的原理来加工的。将一对互相啮合传动的齿轮之一变为刀具，而另一个作为轮坯，并使二者仍按原传动比进行传动，则在传动过程中，刀具的齿廓便将在轮坯上包络出与其共轭的齿廓。

根切与Zmin

用范成法加工齿轮时，有时会发现刀具的顶部切入了轮齿的根部，而把齿根切去了一部分，破坏了渐开线齿廓，如图所示。这种现象称为根切

用范成法加工齿轮，若刀具的齿顶超过啮合极限点N1则被切齿轮必定发生轮齿根切。

渐开线标准齿轮不根切的最少齿数为

zmin*2ha2sin

齿轮传动失效形式及材料

轮齿折断

弯曲疲劳折断——闭式硬齿面齿轮传动最主要的失效形式。

过载折断——载荷过大或脆性材料部分形式：齿根整体折断——直齿，b较小时

局部折断——斜齿或偏载时

 提高轮齿抗折断能力的措施：  1）减小齿根应力集中（增加齿根过渡圆角，降低齿根部分表面粗糙度）

 2）高安装精度及支承刚性，避免轮齿偏载，设计时限制齿根弯曲应力小于许用值  3）改善热处理，使其有足够的齿芯韧性和齿面硬度

齿根部分进行表面强化处理（喷丸、滚压）

齿面疲劳点蚀—闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式收敛性点蚀——开始由于表在粗糙，局部接触应力较大引起点蚀，过后经跑合，凸起磨平软齿面逐渐消失扩展性点蚀——硬齿面发生点蚀或软齿面时 位置：节线附近

原因：1）单齿对啮合接触应力较大；2）节线处相对滑动速度较低，不易形成润滑油膜；3）另外油起到一 个媒介作用，润滑油渗入到微裂纹中，在较大接触应力挤压下使裂纹扩展直至表面金属剥落。

防止措施：1）提高齿面硬度； 2）降低表面粗糙度；

3）采用角度变位（增加综合曲率半径）； 4）选用较高 粘度的润滑油； 5）提高精度（加工、安装）； 6）改善散热。

开式齿轮传动由于磨损较快，一般不会点蚀

齿面磨损——

开式齿轮的主要失效形式 类型——齿面磨粒磨损

防止措施：1）提高齿面硬度；2）降低表面粗糙度；3）降低滑动系数；4）润滑油定期清洁和更换；5）变开式为闭式。

齿面胶合——高速重载传动的主要失效形式——热

胶合。

原因：高速、重载→压力大，滑动速度高→摩擦热大→

高温→啮合齿面粘结（冷焊结点）→结点部位材料被

剪切→沿相对滑动方向齿面材料被撕裂。

低速重载或缺油→冷胶合（压力过大、油膜被挤破引

起胶合）

形式：热胶合——高速重载；冷胶合——低速重载，缺

润滑油

防止措施：1）采用抗胶合能力强的润滑油（加极压添加剂）；2）采用角度变位齿轮传动，使滑动速度VS下降。3）减小m和齿高h，降低滑动速度VS；4）提高齿面硬度；5）降低表面粗糙度；6）配对齿轮有适当的硬度差；7）改善润滑与散热条件。

5、齿面塑性变形—低速重载软齿轮传动的主要失效形式

齿面在过大的摩擦力作用下处于屈服状态，产生沿摩擦力方向的齿面材料的塑性流动，从而使齿面正确轮廓曲线被损坏。

防止措施：1）提高齿面硬度；2）采用高粘度的润滑油或加极压添加剂 齿轮材料

选择齿轮材料总体上要考虑防止产生齿面失效和轮齿折断。基本要求：齿面要硬，齿芯要韧

常用的齿轮材料

1、钢——最常用，可通过热处理改善机械性能（1）锻钢：

软齿面齿轮（HBS≤350）

如45、40Cr 热处理，正火调质，加工方法，热处理后精切齿形—

8、7级，适合于对精度、强度和速度要求不高的齿轮传动

（2）铸钢——用于尺寸较大齿轮，需正火和退火以消除铸造应力。强度稍低

直齿圆柱齿轮传动载荷与设计

齿根弯曲疲劳强度计算

防止弯曲疲劳折断；设计公式

m2KT1YFSYdZ12[]F 齿面接触疲劳强度计算

防止齿面点蚀破坏；设计公式

d12.323Ku1ZEZdu[]H

2设计准则

软齿面——按齿面接触疲劳强度设计，再校核齿根弯曲疲劳强度 硬齿面——按齿根弯曲疲劳强度设计，再校核齿面接触疲劳强度

1、齿数Z1

闭式软齿面齿轮（点蚀）→Z1可取多一些（20~40

闭式硬齿面齿轮（弯曲疲劳）→a一定时，宜取Z1少 一些（使m↑），Z1=17~20 蜗杆传动

与齿轮传动相比较，蜗杆传动具有传动比大，在动力传递中传动比在8～100之间，在分度机构中传动比可以达到1000；传动平稳、噪声低；结构紧凑；在一定条件下可以实现自锁等优点而得到广泛使用。但蜗杆传动有效率低、发热量大和磨损严重，涡轮齿圈部分经常用减磨性能好的有色金属（如青铜）制造，成本高等缺点。

按蜗杆分度曲面的形状不同，蜗杆传动可以分为：圆柱蜗杆传动（如图a）、环面蜗杆传动（如图b）、锥蜗杆传动（如图c）三种类型

因为分度圆直径等于模数乘以直径系数。模数是标准值，直径系数为了简化刀具也进行了规定，即为标准值，所以分度圆直径亦为标准值。

模数m和压力角

蜗杆传动的尺寸计算与齿轮传动一样，也是以模数m作为计算的主要参数。在中间平面内蜗杆传动相当于齿轮和齿条传动，蜗杆的轴向模数和轴向压力角分别与涡轮的端面模数和端面压力角相等，为此将此平面内的模数和压力角规定为标准值，标准模数见书中所附表格，标准压力角为20°

蜗杆头数z1和传动比

蜗杆头数z1可根据要求和的传动比和效率来选定。单头蜗杆传动的传动比可以较大，但效率较低。如果要提高效率，应增加蜗杆的头数。但蜗杆头数过多，又会给加工带来困难。所以，通常蜗杆头数取为1、2、4、6。蜗杆为主动件;蜗杆与蜗轮之间的传动比为(其中：z2为蜗轮的齿数)

in1z2n2z1

导程角γ

蜗杆的直径系数q和蜗杆头数z1选定之后，蜗杆分度圆柱上的导程角γ也就确定了

tanzppzzmz1mz11a1d1d1d1d1q

蜗杆的分度圆直径d1

在蜗杆传动中，为了保证蜗杆与配对蜗轮的正确啮合，常用与蜗杆相同尺寸的蜗轮滚刀来加工与其配对的涡轮。这样，只要有一种尺寸的蜗杆，就需要一种对应的蜗轮滚刀。对于同一模数，可以有很多不同直径的蜗杆，因而对每一模数就要配备很多蜗轮滚刀。显然，这样很不经济。

为了限制蜗轮滚刀的数目及便于滚刀的标准化，就对每一标准模数规定了一定数量的蜗杆分度圆直径d1，而把比值

qd1m

称为蜗杆直径系数。

蜗杆传动的标准中心距

a11(d1d2)(qz2)m22

蜗杆传动的失效形式

和齿轮传动一样，蜗杆传动的失效形式主要有：胶合、磨损、疲劳点蚀和轮齿折断等。由于蜗杆传动啮合面间的相对滑动速度较大，效率低，发热量大，再润滑和散热不良时，胶合和磨损为主要失效形式。

蜗杆传动的设计准则

闭式蜗杆传动按蜗轮轮齿的齿面接触疲劳强度进行设计计算，按齿根弯曲疲劳强度校核，并进行热平衡验算；

开式蜗杆传动，按保证齿根弯曲疲劳强度进行设计。

蜗杆和蜗轮材料

由失效形式知道，蜗杆、蜗轮的材料不仅要求有足够的强度，更重要的是具有良好的磨合（跑合）、减磨性、耐磨性和抗胶合能力等。

蜗杆一般是用碳钢或合金钢制成：一般不太重要的低速中载的蜗杆，可采用40、45钢，并经调质处理。高速重载蜗杆常用15Cr或20Cr、20CrMnTi等，并经渗碳淬火。

蜗轮材料为铸造锡青铜（ZCuSn10P1,ZCuSn5Pb5Zn5），铸造铝铁青铜（ZCuAl1010Fe3）及灰铸铁（HT150、HT200）等。锡青铜耐磨性最好，但价格较高，用于滑动速度大于3m/s的重要传动；铝铁青铜的耐磨性较锡青铜差一些，但价格便宜，一般用于滑动速度小于4m/s的传动；如果滑动速度不高（小于2m/s），对效率要求也不高时，可以采用灰铸铁

螺纹连接与传动

螺纹参数

1.大径d（D）：螺纹的最大直径在标准中也作公称直径。

2.小径d1(D1)：即螺纹的最小直径

3.中径d2——在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想

4、牙型角α、牙型斜角β

在螺纹的轴向剖面内，螺纹牙型相邻两侧边的夹角称为牙型角α。牙型侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角称为牙型斜角β，对称牙型的β＝α/2

升角λ

在中径d2的圆柱面上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角，由图7．4可得

升角大：传动效率高，升角大与当量摩擦角时无自锁性 升角小：传动效率低；自锁性能好，snptand2d2，螺纹种类

粗牙：普通联接使用普通螺纹细牙：小载荷、调整机构。自锁性好。圆柱管螺纹：管路联接联接螺纹管螺纹圆锥管螺纹：具有自封性。高温、高压管路。螺纹圆锥螺纹：管路联接（与圆锥管螺纹相似）传动螺纹：有矩形螺纹；梯形螺纹：双向传动；锯齿型螺纹：单向

1、三角形螺纹（普通螺纹）

牙型角为60º，可以分为粗牙和细牙，粗牙用于一般联接；与粗牙螺纹相比，细牙由于在相同公称直径时，螺距小，螺纹深度浅，导程和升角也小，自锁性能好，宜用于薄壁零件和微调装置。

2、管螺纹

多用于有紧密性要求的管件联接，牙型角为55º，公称直径近似于管子内径，属于细牙三角螺纹。

3、梯形螺纹

牙型角为30º，是应用最为广泛的传动螺纹。

4、锯齿型螺纹

两侧牙型角分别为3º和30º，3º的一侧用来承受载荷，可得到较高效率；30º一侧用来增加牙根强度。适用于单向受载的传动螺纹。

5、矩形螺纹

牙型角为0º，适于作传动螺纹 螺旋副的受力分析、效率和自锁

滑块在斜面上等速上升时。当量摩擦角

滑块沿斜面等速下降时，摩擦力向上

由公式可知，若λ≤（当量摩擦角），FFQtan()说明此时无论轴向载荷有多大，滑块（即螺母）都不能沿斜面运动，这种现象称为自锁 螺旋副的效率

W2FQsW12T1FQd2tantanFdtan()2Q2tan()2

螺纹联接主要类型

螺栓联接

普通螺栓联接——被联接件不太厚，螺杆带钉头，通孔不带螺纹，螺杆穿过通孔与螺母配合使用。装配后孔与杆间有间隙，并在工作中不许消失，结构简单，装折方便，可多个装拆，应用较广。

双头螺栓联接

螺杆两端无钉头，但均有螺纹，装配时一端旋入被联接件，另一端配以螺母。适于常拆卸而 被联接件之一较厚时。折装时只需拆螺母，而不将双头螺栓从被联接件中拧出。

螺钉联接

螺钉联接——适于被联接件之一较厚（上带螺纹孔），不需经常装拆，一端有螺钉头，不需螺母，适于受载较小情况。

紧定螺钉联接

拧入后，利用杆末端顶住另一零件表面或旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对位置。可传递不大的轴向力或扭

螺纹联接的防松

摩擦防松

弹簧垫片防松 双螺母防松 自锁螺母防松

机械防松

永久防松

轴

轴的分类

转轴

同时承受扭矩和弯曲载荷的作用，例如齿轮减速器中的轴 心轴

只需承受弯矩而不传递转距，例如铁路车辆的轴、自行车的前轴等。按轴旋转与否分为转动心轴和固定心轴两种，传动轴

只承受扭矩而不承受弯矩或承受弯矩较小的轴。例如图所示的汽车传动轴。

轴的材料

由于轴工作时产生的应力多为变应力，所以轴的失效多为疲劳损坏，因此轴的材料应具有足够的疲劳强度、较小的应力集中敏感性和良好的加工性能等

轴的主要材料是碳钢和合金钢。

1、碳钢：价格低廉，对应力集中的敏感性较低，可以利用热处理提高其耐磨性和抗疲劳强度。常用的有35、40、45、50钢。

2、合金钢：对于要求强度较高、尺寸较小或有其它特殊要求的轴，可以采用合金钢材料。耐磨性要求较高的可以采用20Cr、20CrMnTi等低碳合金钢；要求较高的轴可以使用40Cr

3、对于形状复杂的轴，如曲轴、凸轮轴等，也采用球墨铸铁或高强度铸造材料来进行铸造加工，易于得到所需形状，而且具有较好的吸振性能和好的耐磨性，对应力集中的敏感性也较低

轴的结构设计

轴的结构设计包括定出轴的合理外形和全部结构尺寸，主要要求有：

1）轴上零件的定位、固定； 2）轴上零件的拆装、调整； 3）轴的制造工艺性；

4）轴上零件的结构和位置的安排。

轴上零件的装配

轴向定位 轴肩与轴环定位

套筒定位

弹性挡圈定位

周向定位

轴上零件的周向定位方法主要有键（平键、半圆键、楔键等）、花键、型面、过盈等等

平键联接

制造简单、装拆方便。用于传递转矩较大，对中性要求一般的场合，应用最为广泛。

花键联接

承载能力高，定心好、导向性好，但制造较困难，成本较高。

适用于传递转矩较大，对中性要求较高或零件在轴上移动时要求导向性良好的场合。

滚动轴承

按轴承的内部结构和所能承受的外载荷或公称接触

角的不同，滚动轴承分为：

①深沟球轴承（向心球轴承）（6）——主要承受径

向载，也可受一定双向轴向载荷，f小精度高，结构

简单，价格低，最常用。

②调心球轴承（1）——主要承受径向载荷，也可承受

较小的双向轴向力，能自动调心，适于轴的刚性较

差的场合。

③圆柱滚子轴承N（2）——只能承受径向载荷，不能承受轴向载荷，承载能力大，支承刚性好，外圈或内圈可以分离，或不带内外圈，适于要求径向尺寸较小的场合。

④角接触球轴承——（7）能同时承受径向载荷和单向轴向力，接触角，越大，承载Fa能力越高，为承受双向轴向力应成对使用，对称安装。

⑤圆锥滚子轴承——（3）能同时承受径向载荷和单向Fa，越大，承受Fa能力越大，承载能力高于角接触球轴承，但极限转速稍低，外圈可分离，一般应成对使用，对称安装，但安装调整比较麻烦。

⑥推力球轴承——（5）单向推力球轴承51000—只能受单向Fa；双向推力球轴承52000—能承受双向Fa。不能受Fr，且极限nj转速较低，高速时，由于离心力较大，钢球与保持架磨损发热较严重。

5.机械工程设计基础 篇五

1两构件通过 点 或 线 接触组成的运动副称为高副。机构要能够动，其自由度必须 大于零。

2满足曲柄存在条件的铰链四杆机构，取与最短杆相邻的杆为机架时，为 曲柄摇杆机构 机构，取最短杆为机架时，为 双曲柄 机构。

3在凸轮机构中，当从动件的运动规律为 等速（简谐）（正弦加速度运动）运动时，将出现刚性（柔性）（无）冲击。

4V带传动的主要失效形式是 打滑 和 发生疲劳损坏。

5直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取 节点 处的接触应力为计算依据，其载荷由 一 对齿轮承担。

6斜齿圆柱齿轮的法面模数与端面模数的关系为 mn=mt*cosβ（写出关系式）。

7工作时既受弯矩又传递转矩的轴称为 转 轴。传动轴只传递转矩而不承受弯矩，心轴只承受弯矩而不传递转矩，转轴既传递转矩又承受弯矩 对于闭式软齿面齿轮传动，主要按 齿面接触 强度进行设计，而按 齿根弯曲 强度进行校核，这时影响齿轮强度的最主要几何参数是 齿轮直径d。

8一对标准渐开线斜齿圆柱齿轮要正确啮合，它们必须满足 模数相等、压力角相等和 螺旋角相等方向相反。

9.凸轮机构中，从动件的运动规律取决于 凸轮轮廓的形状。10带轮的基准直径越小，带所产生的弯曲应力越 大。11.两构件直接接触并能产生相对运动的活动联接称为 运动副。

12.斜齿圆柱齿轮以 法向 模数为标准模数。法向模数=端面模数*螺旋角的余弦 13.根据工作原理分类，螺栓联接采用对顶螺母防松是属于 摩擦 防松。14.盘形凸轮的基圆半径越 大，则该凸轮机构的传动角越大，机械效率越 高。

15.普通螺栓联接在工作时主要承受拉力，它的主要失效形式是螺纹部分的 压溃或 剪断。16.带传动中，小带轮直径越 小，弯曲应力越大，弯曲应力是引起带 疲劳破坏 的主要因素。17.磨粒磨损和弯曲疲劳折断是 开式 齿轮传动的主要失效形式。

18.在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度和 小于或等于 其它两杆长度之和，则最短杆相邻杆为机架时，可得曲柄摇杆机构。

19.型号为6307的滚动轴承，其内径d= 35mm，公差等级为 零级。

二、选择题

1．在曲柄摇杆机构中，为提高机构的传力性能，应该____________。极位角表示极位特性，压力角，其余角为传动角，传动角越大，传力特性越强

A．增大传动角 B．减少传动角 C．增大压力角 D．减少极位夹角 2．在铰链四杆机构中，机构的传动角和压力角的关系是____________。

A．=180-

B．=90+

C． =90-

D．= 3．链条的节数宜采用____________。

A．奇数 B．偶数 C．5的倍数

D．3的倍数 4．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于____________。

A．包角1太小 B．初拉力F0太小

C．紧边与松边拉力不等 D．传动过载 5．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是____________。

A．压力

B．扭矩 C．拉力 D．拉力和扭矩 6．渐开线标准齿轮的根切现象发生在 ____________。

A．齿数较少时 B．模数较小时 C．模数较大时 D．齿数较多时

7．当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变的原因是____________。

A．压力角不变 B．啮合角不变 C．节圆半径不变

D．基圆半径不变 8．在下列四种型号的滚动轴承中，____________必须成对使用。

A．深沟球轴承 B．圆柱滚子轴承 C．推力球轴承 D．圆锥滚子轴承 9．在计算轴的弯矩时，常用当量弯矩MeM2(T)2，式中在不变的转矩作用下可近似取为________________。对不变的转矩，=0.3；当转矩脉动变化时，=0.6；对频繁正反转的轴=1；

A．0

B．0.3

C．0.6 D．1 10．下列四种联轴器，能补偿两轴相对位移，且可缓和冲击、吸收振动的是____________。

A．凸缘联轴器 B．齿式联轴器 C．万向联轴器 D．弹性套柱销联轴器 11.题1图为卷扬机传动示意图，图中序号3所示部分属于（）A.动力部分 C.控制部分

12.由m个构件所组成的复合铰链所包含的转动副个数为（）A.1 C.m

B.m-1 D.m+l B.传动部分 D.工作部分

13.无急回特性的平面四杆机构，其极位夹角为(极位角越大极位特性越强)A.<0

C.≥0

14.凸轮机构的主要优点是（）A.实现任意预期的从动件运动规律 C.适合于高速场合

B.承载能力大 D.凸轮轮廓加工简单 B.=0 D.>0 15.在设计直动平底从动件盘形凸轮机构时，若出现运动失真现象，则应（）A.减小凸轮基圆半径 C.减小平底宽度

B.增大凸轮基圆半径 D.增大平底宽度

16.棘轮机构中采用了止回棘爪主要是为了（）A.防止棘轮反转

C.保证棘轮每次转过相同的角度

B.对棘轮进行双向定位 D.驱动棘轮转动

17.与相同公称尺寸的三角形粗牙螺纹相比，细牙螺纹（）A.自锁性好，螺杆强度低 C.自锁性差，螺杆强度高

B.自锁性好，螺杆强度高 D.自锁性差，螺杆强度低

18.普通V带传动中，若主动轮圆周速度为v1，从动轮圆周速度为v2，带的线速度为v，则（）A.v1=v=v2 C.v1>v=v2

B.v1>v>v2 D.v1=v>v2

19.常用来传递空间两交错轴运动的齿轮机构是（）A.直齿圆柱齿轮 C.斜齿圆锥齿轮

B.直齿圆锥齿轮 D.蜗轮蜗杆

20.选择齿轮精度的主要依据是齿轮的（）A.圆周速度 C.传递功率

B.转速 D.传递扭矩

21.对齿轮轮齿材料性能的基本要求是（）A.齿面要软，齿芯要韧 C.齿面要软，齿芯要脆

B.齿面要硬，齿芯要脆 D.齿面要硬，齿芯要韧

22.开式蜗杆传动的主要失效形式是（）A.轮齿折断和齿面胶合 C.齿面点蚀和齿面磨损

B.齿面磨损和轮齿折断 D.齿面胶合和齿面点蚀

23.在传动中，各齿轮轴线位置固定不动的轮系称为（）A.周转轮系 C.行星轮系

B.定轴轮系 D.混合轮系

24.型号为7315的滚动轴承，其内径是（）3圆锥滚子轴承5推力球轴承6深沟球轴承7角接触球轴承+宽度系列代号（可省略）+直径系列代号+内径写列代号（5的倍数）+内部结构代号 A.15mm C.75mm

B.60mm D.90mm 25.当机构中主动件数目（）机构自由度数目时，该机构具有确定的相对运动。A.小于

C.大于

A.大于

C.小于

A.F1/F2=eC.F2/F1=eμα

B.等于 D.大于或等于 B.等于

D.可能等于也可能大于 B.F2/F1>e

μαμα26.一对标准齿轮啮合传动时，其啮合角（）其分度圆压力角。

27.带传动中紧边拉力为F1，松边拉力为F2，则即将打滑时F1和F2的关系为（）。

μα

D.F2/F1

C.30000

D.60000

三、判断题

1．在铰链四杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，为双曲柄机构。X 2．在凸轮机构中，基圆半径取得较大时，其压力角也较大。X 3．一对齿轮啮合时，其齿相互作用的轮齿上受的接触应力大小相等。V 5．在蜗杆传动中，由于蜗轮的工作次数较少，因此采用强度较低的有色金属材料 7．带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。X 8．转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。V 9．推力调心球轴承既能承受径向载荷，又能承受轴向载荷。X(单列球轴承仅承受单向轴向荷载，双列球轴承可承受双向轴向荷载)10.四杆机构的传动角是指从动揺杆的受力方向与受力点的速度方向之间所夹的锐角。（X）

11.带传动的最大应力点发生在紧边绕上小带轮处，其值近似地表示为：σ（V）

12.螺纹的公称直径为：与外螺纹牙顶（或内螺纹牙底）相重合的假想圆柱体的直径。（V）

13.一标准直齿圆柱齿轮传动，主动轮1和从动轮2的材料和热处理硬度不相同，齿数Z1

四、问答题

五、分析计算题

1．在铰链四杆机构中，已知lAB=30mm，lBC=70mm，lCD=67mm，lAD=80mm，试判断该机构的类型，并说明理由。（本题6分）

曲柄摇杆机构因为30+80≦70+67，且最短边的邻边作机架

max=σ1+σb2+σc。

题

五、1图

2.计算题33图所示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束，请明确指出。

活动构件5个，平面高副0个，低副7个，所以自由度=3*5-2*7=1，其中e、f处为虚约束，d处仅仅是滑动副。

3.计算图示机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度和虚约束，必须编号明确指出。有虚约束，两处都有复合铰链，活动构件=7，低副=10，高副=0，自由度=3*7-2*10=1，由一个自由度有一个主动力，所以机构有确定的运动。

4.如题37图所示，设计一摆动导杆机构。已知机架lAC=50mm，行程速比系数K=2，用图解法求曲柄的长度lAB。

(注：写出简单的作图步骤，并保留作图线。)

5.已知图示机构中，LAB=72mm，LBC=50mm，LCD=96mm，LAD=120mm问：

（1）此机构中，当取构件AD为机架时，是否存在曲柄？如果存在，指出是哪一构件？（必须根据计算结果说明理由）

（2）当分别取构件AB、BC、CD为机架时，各将得到什么机构？

50+120=170大于72+96=168，所以 机构没有整转副，所以无论那个机构作为机架都只能得到双摇杆机构。

6．下图蜗杆传动中，标出未注明的蜗轮的螺旋线旋向、蜗轮转向，并绘出蜗杆传动中蜗杆的三个分力方向（本题12分）逆时针

7.已知在一对斜齿圆柱齿轮传动中，1轮为主动轮，其螺旋线方向为左旋，圆周力Ft1方向如题31图所示。在图上标出从动轮2的螺旋线方向，轴向力Fa1、Fa2及圆周力Ft2的方向，两轮转向。轮1逆时针旋转，轮2顺时针旋转，轮2右弦，轮2圆周力向右（2图中），轮1轴向力水平向右，轮2轴向力水平向左（1图中）

8.图示一斜齿轮一蜗杆传动装置（转向如图）。(1)分析蜗杆3受力，用分力表示于啮合点A；(2)判断蜗轮4转动方向（标明在图上）。逆时针

9如下图示，一钢制液压油缸，已知油压p=1.6N/mm2，D=160 mm，采用8个螺栓进行联接。根据密封性要求，对于压力容器可取残余预紧力Qr=1.8Qe（工作载荷）。另外，螺栓材料的屈服强度为s=306，安全系数可取3。试计算其缸盖联接螺栓的直径d。（本题15分）1.轴向工作荷载fe=p*a/z=1.6*160*160/8=5120n;2.残余预紧力：fr=1.8*fe=1.8*5120=9216,则总的轴向荷载为：fa=fe+fr=5120+9216=14336n;3.螺栓材料的屈服强度为s=306，安全系数取3，则【s】=s除以s =306/3=102mpa;4.故螺栓小径为：d≧√4*1.3fa/3.14/【s】=15.25;5.查表，取m20,则螺栓分布圆直径为DO=D+2E+2B=160+2*(20+(3-6))+2B=?

10.如题35图所示轮系中，已知各轮的齿数为：z1=20，z2=40，zz3=30，z4=30，z2=50，3=20，试求此轮系的传动比i1H。

11.在图示轮系中，已知z1=40、z2=20、n1=120r/min，求使系杆转速nH=0时齿轮3的转速n3的大小和方向。

12.图示单个铰制孔螺栓联接，两被联接件的材料及厚度相同，已知该联接承受横向载荷为Ft=5000N，光杆部分直径为d0=9mm，h1=8mm

13．一对角接触球轴承反安装（宽边相对安装）。已知：径向力FrI=6750N，FrII=5700N，外部轴向力FA=3000N，方向如图所示，试求两轴承的当量动载荷PI、PII，并判断哪个轴承寿命短些。注：内部轴向力Fs=0.7Fr，e=0.68，X=0.41、Y=0.87。（本题15分）

题

五、5图

14一工程机械的传动装置中，根据工作条件拟在某传动轴上安装一对型号为7307AC的角接触球轴承，如题36图所示。已知两轴承的径向载荷Frl=1000N，Fr2=2060N，外加轴向载 荷FA=880N，内部轴向力为FS=0.68Fr，判别系数e=0.68，当Fa／Fr≤e时，X=1，Y=0；当Fa/Fr>e时，X=0.41，Y=0.87。试画出内部轴向力FS1、FS2的方向，并计算轴承的当量动载荷P1、P2。

.15某轴系部件用一对角接触球轴承支承。已知斜齿圆柱齿轮上的轴向力FA＝1200N，方向如图所示，轴承内部轴向力FS1＝2800N、FS2＝2400N。(1)试画出FS1、FS2的方向，并确定轴承1的轴向载荷Fa1；(2)若轴向力FA方向向左，试确定轴承1的轴向载荷Fa1。.16 下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，指出该设计的错误。要求：

1． 在图中用序号标注设计错误处；

2． 在图下方的空白处标注序号，按序号列出错误，并提出修改建议； 3． 不必在图中直接改正。看收藏的幻灯片“轴的作业”

1.端盖与轴接触且无密封，应有一定的空隙且装有密封；

2.套筒与轴承接触时超过轴承内圈高度，使轴承装卸不方便，应低于轴承内圈高度； 3.套筒顶不住齿轮，应使轴肩适当向齿轮内部，使套筒只是顶在齿轮上； 4.精加工面过长，且装卸轴承不方便，应该给轴分级；

5.联轴器的键和齿轮的键位置不对，两者的键应该在同一条直线上；

6.轴肩过高超过轴承内圈高度，无法拆卸轴承，应适当降低高度，使其在轴承内圈内；

题六图

17.题38图所示轴系结构，按示例①，编号指出其他错误(不少于7处)。(注：不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角)。示例：①—缺少调整垫片 1.端盖直接与轴接 触，且无密封；

2.套筒太高，超过轴承内圈高度； 3.键过长，套筒无法装入；

4.精加工面过长，且装卸轴承不方便； 5.轴无分级，致使轴套无法紧固齿轮；

6.轴肩过高，超过了轴承的内圈高度，无法装卸轴承； 7.轴承不用用键周向固定；

8.缺少调整垫片，无法调整轴承间隙。

18.指出轴系中的错误结构，编号说明其错误原因。

1.此处不用键，无周向旋转构件可固定； 2.精加工面过长，使轴承装卸不方便； 3.端盖直接与轴接触且无密封； 4.无调整垫片，无法调整轴承间隙；

6.机械基础教学设计 篇六

一、课题名称

硬质合金

二、教材版本

高等教育出版社

李世维主编

三、教学目标

1、能力目标

培养学生研究新生事物的能力，激发学生的创造潜能以及对新生事物的好奇心。

2、情感目标

激发同学们利用自己的所学为祖国贡献才干的热情与豪情。

3、知识目标

能使学生认识硬质合金，了解它的特点和应用，掌握几种最常见的硬质合金的牌号和用于。

四、教学重点

硬质合金的分类和牌号

五、教学难点 硬质合金的加工

六、教学过程

1、通过小说人物引出主题

2、讲授新课

一、定义

是将一种或多种难熔的金属碳化物粉末与粘结剂混合，加压成型，再经烧结而成的粉末冶金材料。即将高硬度、难熔的碳化钨（WC）、碳化钛（TIC)、碳化钽（TAC)等和钴（Co）、镍（Nie）等粘结剂金属，经制粉、配料（按一定比例混合）、压制成型，再通过高温烧结而成。

二、特点



1、硬度高（86～93HRA，相当于69～81HRC）



2、红硬性好（温度达900～1000℃时，仍保持60HRC）

3、耐磨性好。硬质合金刀具比高速钢切削速度高4～7倍，刀具寿命高5～80倍。制造模具、量具，寿命比合金工具钢高 20～150倍。可切削50HRC左右的硬质材料



4、硬质合金脆性大。不能进行切削加工，难以制成形状复杂的整体刀具，因而常制成不同形状的刀片，采用焊接、粘接、机械夹持等方法安装在刀体或模具体上使用。

 被誉为“工业牙齿” 

三、用途



1、硬质合金广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。新型硬质合金刀具的切削速度等于碳素钢的数百倍。



2、硬质合金还可用来制作矿山工具（如凿岩工具、采掘工具、钻探工具）、量具、耐磨零件、金属磨具、汽缸衬里、精密轴承、喷嘴、五金模具（如拉丝模具、螺栓模具、螺母模具、以及各种紧固件模具）等。 3 日常用品，钨钢手表等

四、分类 

1、钨钴类硬质合金

（1）主要成分：碳化钨（WC）和粘结剂（Co）

（2）牌号：是由“YG”（“硬、钴”两字汉语拼音字首）和平均含钴量的百分数组成。



例如，YG8，表示平均含Co=8%其余为碳化钨的钨钴类硬质合金。常用牌号，YG3YG6YG8YG15YG20等。

（3）用途：适用于加工铸铁等脆性材料，如，YG3含钴量少，适合精加工；YG8含钴量多，适合粗加工。

2、钨钴钛类硬质合金

（1）主要成分：是碳化钨、碳化钛（TiC）及钴

（2）：牌号:由“YT”（“硬、钛”两字汉语拼音字首）和碳化钛平均含量组成. 例如，YT15，表示平均含TiC=15%，其余为碳化钨和钴含量的钨钴钛类硬质合金.常用牌号，YT5YT15YT30 (3)用途：适用于加工钢或其他韧性较大的塑性材料。如，YT5含钴量多，适合粗加工，YT15含钴量少，适合精加工。

3、钨钛钽（铌）钴类硬质合金

（1）主要成分：是碳化钨、碳化钛、碳化钽（或碳化铌）及钴，这类硬质合金又称“通用硬质合金”或“万能类硬质合金”。

（2）牌号：由“YW”（“硬”、“万”两字汉语拼音字首）加顺序号组成，如 YW1 ,YW2，YW3等。

（3）用途：既可以加工钢又可以加工铸铁及有色金属等，主要用于加工高温合金、高锰钢、不锈钢以及可锻铸铁、球墨铸铁、合金铸铁等难加工的材料。

4、钢结硬质合金

（1）主要成分：碳化钛和高速钢（粘剂）

（2）特点：性能介于高速钢与硬质合金之间，可以锻造、焊接、切削加工和热处理，韧性好。

（3）用途：适用于制造各种形状复杂的刀具，如麻花钻头、铣刀等，也可制造较高温度下工作的模具和耐磨零件。 小结



一、定义

 碳化物+粘结剂-------------硬质合金 

二、特点 

1、硬 

2、红硬 

3、耐磨 

4、脆 

三、用途 

1、高速刀具 

2、矿山工具 

3、钨钢手表 

四、分类

 1钨钴类硬质合金       YG3(精）

YG8

（粗）

2、钨钴钛类硬质合金

YT15

(粗）

YT30（精）

3、万能硬质合金 YW1

7.“机械设计基础”课程教学改革 篇七

本文提出一些改革措施,旨在改进 “机械设计基础”课程的教学方法,提高 “机械设计基础”课程的教学质量, 进一步培养学生独立完成机械设计的能力和创新意识。

一、中职学生的特点

中职学生的特点在综合素质方面表现为: 文化基础薄弱,探究、记忆、思维能力不高,对理论知识的学习不感兴趣,缺乏学习热情,没有自信心,不愿动脑,缺乏良好的学习习惯; 在行为习惯方面表现为: 意志不顽强,自制能力差,懒散,学习马虎,害怕困难,但动手能力强。

二、传统教学存在的弊端

( 1) 在传统教学中,教师只注重知识的讲解,忽视学生在教学活动中主体作用的发挥、综合能力的培养和专业素质的提高。传统的 “填鸭式” 教学方法使学生对知识学习缺乏应有的热情,导致课堂气氛沉闷,让学生失去学习兴趣,甚至厌恶学习,使得课堂教学过程中尤为重要的学科认知目标不能有效地完成。

( 2) 传统的教学内容重理论、轻实践,忽略了动手能力的培养,学生实践操作能力差,不能解决实际问题。另外,理论与实践相脱离,不能有效地呈现课程的教学重点和难点。基础薄弱、 学习意志不坚定的学生很难理解教学内容,无法完成知识的巩固和运用。

三、教学改革

( 1) 帮助学生建立系统的知识结构。“机械设计基础”课程由于理论性较强,教学内容缺乏逻辑性,学生缺乏相应的感性认识,难以建立系统的知识结构,很难将各章节的知识点有机地结合起来,这样给教学带来很大困扰。因此,教师在讲授每一个章节前,一方面,应让学生对要讲到的教学内容形成系统的认识,应该介绍每一章节之间的关系及其应用,以及该课程要重点讲授的理论知识和方法; 另一方面,应在实践操作能力方面对学生提出设计构思和设计技能的总体要求等,使学生从整体上把握学好本课程的方法,让学生对该课程有一个总体的认识,帮助他们建立一个系统的知识框架。

( 2) 采用讲、学、练一体的教学方法。采用事例教学、任务驱动教学、 项目教学等教学手段引导学生进行自主探究,突出教学过程的实践操作性,强化实训环节,注重教学目标与工作岗位要求相一致,采用理实一体化教学模式,使理论教学环节与实践教学环节有机结合,着重培养学生的实践能力。

( 3) 现代化教学手段的应用。积极采用现代化技术,制作易于学习和理解的教学素材,综合应用多种教学载体和教学模式,从教材到挂图、教具到实物,从板书到多媒体视频,从教室到实训室,以达到最佳的教学效果。利用计算机的视频、动画功能,向学生展现形象、直观、生动的视频材料,充分调动学生的多种感官进行学习,激发学生学习热情,增进学生的感性认识,提高课堂效率。将教学课件、网络资料、教学素材库等教学资源有效地应用到教学过程中,合理安排理论教学内容与实训内容的比例,形成最优化的教学过程。

四、结束语

“机械设计基础”课程的教学质量的好坏关键在于教师是否能发挥主观能动性,积极参与教学改革,大胆地去探索新的教学方法。只有大胆创新,我们才能提高教学质量,为相关行业培养出高素质的技能型人才。

摘要：“机械设计基础”是中职学校机械专业的核心专业课,对机械专业的学生而言至关重要。但是,中职学生的基础知识薄弱,行为习惯、学习习惯较差等诸多特点导致该课程教学质量不高。本文针对传统教学方法的弊端,提出了一系列“机械设计基础”课程教学改革的措施,旨在提高该课程的教学质量。

关键词：“机械设计基础”,教学改革,教学质量

参考文献

[1]任国强,罗啸峰.案例教学法在《机械设计基础》教学中的应用[J].四川职业技术学院学报,2011(01):85—86.

8.机械工程设计基础 篇八

关键词：机械设计基础 课程设计 指导

中图分类号：Ｇ728．8文献标识码：Ａ文章编号：1673－1875（2007）02－082－02

《机械设计基础》课程设计是在该课程学习的结束阶段，对学生进行的一次以《机械设计基础》课程知识为基本内容的实践训练。课程设计的目的是培养学生从事机械设计工作的能力，灵活运用《机械设计基础》及相关课程知识的能力和独立分析、解决工程实际问题的能力，为毕业设计和学生今后独立工作打下良好的基础。由于这一工作要求学生有较好的基础知识和多方面的能力，所以在完成这一教学环节时，学生感到困难，无从下手，这就给我们指导老师提出一个课题：如何指导学生做好《机械设计基础》课程设计，确保质量，提高收效呢？

一、《机械设计基础》课程设计中学生常存在的问题

通过对几届学生进行设计的观察可以发现，学生在设计中往往出现以下一些问题：

（一）把课程设计等同于做习题，缺少创新性。设计过程是一个边分析、边论证、边计算的过程，许多方面比如一些参数的选择、加工工艺的选取等，需要学生自己确定，显然是与做习题是不同的，但是有些学生习惯于用习题的思路、方法来对待设计，既不对具体问题加以具体分析，又不对设计结果加以论证、校核，致使整个设计纸上谈兵，脱离实际，严重时出现错误。如：有的学生在设计齿轮减速箱的齿轮过程中，对齿轮材料的选择只按照书上的设计过程计算一遍，没有对设计过程中的一些具体环节（如：是开式传动还是闭式传动，是低速级还是高速级）仔细考虑，不是所选材料的力学性能不满足使用要求就是所选材料的经济性能不满足要求。

（二）只考虑结构要求，不进行综合分析。《机械设计基础》课程设计是一次综合的技术运用过程，一份好的设计方案应满足结构性能、使用性能和经济性能的要求，但是有些学生在设计中只以结构性能要求为惟一要求，缺少对零件的加工性能以及经济性要求的分析，以及加工设备的正确选择加以探索。虽然结构设计满足要求，但是算不上好的设计，没有达到设计的目的。

（三）团队精神和协同合作意识不强。设计是一项复杂的工作，有时一个设计课题需要多个人共同研究来完成，为了节约时间，提高效率，设计过程中，就要既讲分工又讲合作，分工是为了加快速度，合作是为了集思广益，增加设计的可行性，这方面学生表现出的主要不足有：（1）不会合作；（2）不愿意合作；（3）合作成为抄袭他人成果的借口。

（四）准备工作不充分，只想一蹴而就。要搞好《机械设计基础》课程设计，学生必须做好充分的准备工作，再动手设计，设计准备包括：（1）读懂设计任务书；（2）搜集资料；（3）制定个人设计进度计划。但是有些学生忽视这一环节，设计不查阅资料，遇到问题按自己的理解去进行设计；设计没有计划性，没有一个整体安排，缺少完整的构思，造成设计东拼西凑，设计结束了，感觉什么收获也没有。

二、指导教师的任务和重要性

那么学生课程设计中产生这些问题的原因又是什么呢？我认为这里既有学生综合运用知识能力不够的原因，又有教师在对学生进行能力培养、能力训练方面做得不够的原因；既有学生初次接触设计工作，对设计缺少感性认识、创新意识的原因，又有教师在设计各环节上指导把握不力的原因，而教师的指导，是对设计的好坏起着直接的制约作用的。通过多年的指导实践，我认为要想指导好《机械设计基础》课程设计，必须把握好以下四个环节。

（一）课题贴切 任务明确 课题选择是搞好《机械设计基础》课程设计的基础。课题选择合理可以使后续设计进展顺利，同时又可以收到良好的效果。《机械设计基础》的主要任务是：传动类型的选择和结构设计。《机械设计基础》课程中讲授的齿轮传动、带传动、链传动等均可以选为设计课题，但为了达到效果，选题应遵循以下原则：（1）满足教学要求原则。选题应达到专业培养目标和教学大纲的要求，在此前提下，课题可有多种形式，可以是虚拟题，也可以是结合生产实际的题目，可以一人完成一个课题的设计内容，也可以同一课题多人平等完成。但应注意使每一个学生都熟悉设计的全过程并完成一定的设计任务，这样使学生获得较全面的训练机会。（2）切合实际原则。选题应符合本校或本地区的实际情况，要使学生在本校或本地区能够查阅到有关的资料，同时选题也要符合学生的实际，题目不宜过大，难度要适中，任务量要保证大多数学生在规定的时间内经过努力可以完成。

（二）认真动员 制定计划 《机械设计基础》课程设计是五年制高职机电一体化专业学生首次接触设计任务，学生往往会感到束手无策，为此设计前的动员是必不可少的。动员工作要使学生了解此课程设计的目的、性质、任务和基本要求，对设计思路要多启发和诱导，对设计步骤和方法的介绍要简化；对设计工作态度要提出严格要求，对学生的设计思路和思想少设定框框，必要时可以对设计中可能出现的问题先向学生提出，以减少学生在设计过程中少走弯路。

课程设计是一个系统工程，要制定好个人工作计划。在教师的指导下，明确各阶段应完成的任务，切不可前松后紧，马虎了事。

（三）过程指导 严肃认真 过程指导是《机械设计基础》课程设计中最主要的指导部分，花费的时间最长，涉及的内容最多，可以采用以下方法做好过程指导工作。（1）分段检查。就是将整个设计过程分为若干阶段，学生每完成一个阶段的设计任务就应将草稿交指导老师处检查，教师应将学生的设计情况做好记录，对学生设计中出现的错误给予及时指出，这样，一方面教师能及时了解学生设计的进度，另一方面学生能及时知道所完成的设计部分有无方向性的错误，以免前功尽弃。如，将设计工作可分为制定设计任务书；搜集和查阅资料；设计方案的比较、论证及确定；设计计算和绘制图纸；编写设计说明书。每个阶段指导老师都应认真检查，并做好记载。（2）个别指导。即教师深入学生设计工作场所进行现场指导，但应以学生和学生提出问题为主，教师在回答问题时以启发式为主，指出解决问题的方向，引导学生自我解决问题。过程指导中，教师要抓好以下几个关键问题：（1）检查学生设计方案选取是否满足使用性能和结构上合理的要求；（2）检查学生设计参数确定是否符合国家标准，加工工艺性是否满足要求，是否便于维修且使用安全可靠；（3）检查学生能否运用已学知识对设计过程中加工工艺参数、结构参数进行比较、筛选，能否对已经确定的方案进行分析、论证其优缺点，针对不足之处提出可供改进的设想、措施；（4）检查学生设计说明书编制是否规范和完整；（5）检查学生设计图纸绘制是否符合国家制图标准。这五方面的检查，如果发现问题应及时纠正，这样才使设计达到一定水平，收到真正的效果。

（四）成绩评定 严格标准 《机械设计基础》课程设计的成绩是在学生完成了设计任务规定的内容后，再经过答辩，综合评定出来的，主要从以下几方面考虑：学生平时工作态度，设计说明书编写和计算的质量，设计图纸部分的质量，答辩中回答问题的水平等。具体分数根据各部分工作在整个设计过程中的权重确定，逐项考核。对完成设计工作好的学生，指导教师应该提出表扬，设计资料交学校有关部门建档。对设计中存在欠缺的，答辩过程中或设计工作总结时，指导教师应指出存在问题，并帮助学生提出改进方案，真正使学生的设计能力通过《机械设计基础》课程设计得到锻炼和提高。

总之，《机械设计基础》课程设计的指导工作是一项较为复杂的工作，它要求指导教师不仅要精通《机械设计基础》课程的内容，还要精通《机械工程制图》、《机械制造基础》、《金属材料及热处理》、《计算机绘图》等方面的知识，但是只要我们在指导工作中不断的探索和总结，《机械设计基础》课程设计这项工作是可以圆满完成的。

参考文献：

［1］曾宗福主编．机械设计基础［Ｍ］．南京：江苏科学技术出版社，2006．2

［2］曾宗福主编．机械设计基础学习与实验指导书［Ｍ］．南京：江苏科学技术出版社，2006．2

［3］曲中谦主编．机械设计基础［Ｍ］．南京：江苏科学技术出版社，1991．1