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摘 要：从方案选择、技术设计、说明书以及成绩评定四方面说明如何指导学生乐作《机械设计》课程设计,通过课程设计提高自己综合运用所学知识提出问题分析问题解决问题的能力,并培养良好的设计习惯.
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&
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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.
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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.
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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、轴承的润滑、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
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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
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