机械设计基础的论文(通用18篇)
在学习和工作的日常里,大家都不可避免地会接触到论文吧,通过论文写作可以提高我们综合运用所学知识的能力。写论文的注意事项有许多,你确定会写吗?
机械设计论文 1
摘要:“机械设计”课程是机械类专业一门重要的专业技术基础课程。山东理工大学作为教育部首批“卓越工程师教育培养计划”的试点院校,该课程以“卓越工程师教育培养计划”培养要求为指导思想。本文分析了影响该课程教学质量的主要问题,并从六个方面对提高“机械设计”课程教学质量进行了探索与实践。
关键词:“机械设计”;教学质量;创新能力
“机械设计”课程是高等学校工科机械类专业学生的一门重要的专业技术基础课程,是学习专业课程和从事机械产品设计的必备基础,也是培养学生创新能力的核心课程,提高该课程的教学质量是各个高校一直探索和实践的课题。
一、影响“机械设计”课程教学质量的主要问题
“机械设计”课程的教学内容除了使学生掌握通用机械零部件的工作原理、特点、选用及设计计算方法外,更重要的是对培养学生解决实际问题的正确思路、方法和能力有着重要的作用。但目前仍存在“机械设计”课程教学观念落后,缺乏对知识应用、实践能力及创新能力的培养;教学内容与工程实际脱节;“满堂灌”的单向灌输式教学,使学生学习参与度低;过程性考核方式尚未形成等。
二、提高“机械设计”课程教学质量的改革措施
1.转变课程教学观念,引入创新理念,培养学生工程意识。围绕“学生创新能力培养”这一主线,树立工程教育观念,依据行业、企业人才的需求来培养学生。在教学中让学生明确,不仅仅要学会“机械设计”的课本知识,更重要的是要具有应用所学知识去分析和解决实际工程问题的能力,在学习与应用中善于思考,培养自己的创新能力,设计要具有创新意识。创新能力、创新设计的课程教学理念贯穿课程教学始终。课程开始即引入创新设计,告之学生设计包括”创新“两字,设计即要进行创新性设计。学习“机械设计”这门课,既要理解和掌握基础知识,又要重视个人创新能力的培养,提高个人的综合素质。引导学生要有信心、毅力,做一个努力学习、具有创新精神的人。在教学的整个过程中,不断纳入创新设计,加强对其创新能力的培养。强调在机械设计过程中,常采用简化复杂问题的方式来进行处理,利用前人经验进行预先假设设计,以及设计数据的选取及设计数据重要性的判断,造成设计数据的近似性,因此,设计结果不存在标准答案,设计结果不存在唯一性,使学生在解决实际问题时,要善于思考,要有工程意识。在教学中,不但要培养学生的创新意识,而且还要培养学生对自己设计作品的社会责任感,
2.问题探究式教学,激发学生学习的积极性、互动性。以问题为载体,培养学生思维能力为核心,从问题探究式教学模式中激发学生对问题的求解能力。通过问题探究式方法提高学生的求知欲及课堂中的参与能力,从而也提高课堂中学生的积极性和活跃性。变被动为主动,提高学生分析问题与解决问题的能力。如,在讲“链传动”时,联系学生骑自行车现象提出问题:掉过链子吗?为什么会掉链呢?从哪个链轮掉链等问题。学生从回忆开始,回答,进而分析问题,思考问题,激发学生学习的积极性。经教师引导巧妙地将课程中的问题和学生一起进行了解决,这种学习方式不仅提高了学生的自信心,同时也培养了学生的学习能力。如在讲“轴的结构设计”时,可利用探究式教学方法,引导学生运用发散性思维分析多种零件布置方案,比较各种方案的优劣,从而找到最佳的方案,最重要的是要强调学生的主动参与。在机构运动简图、具有确定运动的条件、自由度计算以及减速器箱体的结构设计的讲授时,可采用情境学习教学方法,将课堂设置在摆好实物的实验室,通过让学生亲自动手装拆不同形式的`实物和模型,激发学生的学习热情,增加学生学习的成就感,这样一来学生的学习效果将会起到事半功倍的作用。
3.充分利用信息技术,通过多种教学手段,提高学生对知识的理解与记忆。机械设计教学内容繁杂,联系生产实际的内容较多,理论知识比较枯燥,而且难以理解。为了解决这个难题,教师充分利用信息技术,采用动画、立体的方式进行教学是有效的解决方案。这主要是因为采用生产实际的视频能够解决学生没有见过和接触过实际情况的难题。利用flash软件制作动画来展示机械运动的原理和内容。利用solidworks三维软件制作了形象生动的三维模型,使课程内容立体直观地摆在学生面前,提高了学生对于某些知识点的理解性。到企业拍摄与购买的方式获得了大量的视频,将视频图像应用于教学,使枯燥的内容转变为具体、形象的画面,使得在机械设计课程的教学中枯燥难以理解的理论知识,容易讲,容易听,容易理解,容易记忆了,提高机械设计课程的课堂质量和效率。利用网络教学手段进行课外辅导答疑与讨论,学生可以通过网络课件和网络习题随时在网上论坛切磋,网络教学极大地提高了学生学习的实时性。
4.创新设计大作业,鼓励学生参加各类创新设计比赛,培养学生创新精神。为了培养学生的创新能力、团结协作精神、理论联系实际解决实际问题的能力,在“机械设计”课程的教学中,增加了机械创新设计大作业。通常以宿舍为单位3—5人为一组进行创新设计作业。创新作业通常分为以下六个模块:(1)每组讨论,发现或寻找问题;(2)组内初拟设计题目,课堂5分钟的演讲,相互讨论,最终组内确定题目;(3)创新作业的设计、计算、校核、绘制三维图;(4)阶段设计的演讲以及最终设计成果的演讲;(5)打印设计说明书;(6)鼓励学生参加实践锻炼,参加比赛。创新设计大作业提交时间确定在学期末,占课程成绩的20%,通过机械创新设计大作业,提高学生专业知识的同时,培养和锻炼学生的创新、沟通和团结协作能力。
5.充分利用机械设计课程设计教学环节,培养学生综合设计能力。机械设计课程设计是一次综合实践性教学环节。教学中要着力培养学生独立分析问题和解决问题的能力,引导学生在掌握了基本方法的基础上进行有效的思考,避免被自己固有的思维定式所束缚。通过课程设计使学生得到系统性设计训练,锻炼学生的创新思维和创新能力。此外,教师也可以鼓励学生通过调研相关实际工程需要,自主确定设计题目。在设计过程中鼓励并创造条件让学生拆装相关机械产品,实地进行考察,提高其感性认识。学生通过网络等途径查阅相应资料,培养学生查阅资料的能力,组织学生分组进行相互学习与讨论,提高学生的学习兴趣。通过课程设计,不但提高了学生对知识的综合应用能力与自学能力,而且还提高了学生的创新设计能力。
6.加强过程性考核方式,全力提高学生学习能力,提升学习效果。课程考核是测试学生的知识与能力的基本手段,它具有导向功能、反馈功能、评价功能等多种功能,是教学过程中的重要一环。恰当的考核方式能够引导学生选择正确而科学的学习与学习方法。“机械设计”课程考核过程中增加过程性考核方式,加强学生平时学习成绩,学生期末总评成绩包括课堂成绩、实验成绩、大设计作业成绩以及期末考试成等4大部分组成。教学过程中,注重学生平时的学习,全面关注学生平时学习,避免“突击式”准备考试现象的发生,保证学生的学习效果,让教师和学校可以更好地掌握学生的学习情况。通过增加过程性考核方式,增大实践及平时学习部分的内容,注重学生过程性考核,培养学生功夫用在平时,促进了学生学习能力的提高,尤其是提高了学生把理论知识应用于实践的能力,对卓越工程师的培养也起到了良好的激励作用。机械设计课程是机类大学生一门承上启下的课程,掌握好机械设计课程对于学生巩固以前学过的知识和学好以后的专业课具有重要的作用。以培养学生“创新能力”为主线,教师通过不断提高自身素质,改革教学模式,转变学生的学习方式,不断提高机械设计课程的教学质量,不仅满足了“卓越计划”人才培养方案提出的要求,而且对于培养适应新型工业化要求的卓越工程技术人才也有着十分重要的意义。
参考文献:
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[2]魏超,刘辉。研究生车辆动力学课程教学改革探讨[J].课程教育研究,2016,(33).
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[4]薛铜龙,王小林,巩琦。基于卓越工程师培养的“机械设计”课程教学改革[J].中国大学教学,2013,(3).-154-
《机械设计基础》课程教学模式探索论文 2
高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才,发展科学技术文化,促进社会主义现代化建设。目前国内高教界正在积极探索培养学生创新思维、创新能力的方法和途径,提高工科学生的综合竞争能力,培养工程意识、创新意识和综合设计能力。机械设计基础这门课程是各高校培养机械类以及近机类专业学生的一门技术基础课,是由理论基础课程的学习通向专业课程学习的桥梁和纽带,是了解和掌握工程设计计算的开端;它既有丰富的理论知识、同时也有利用这些知识解决工程实际问题的方法,是工科院校的学生具有设计一般机械能力的重要实践环节(实验教学、课程设计,机械创新设计大赛、毕业设计),是学生第一次较全面、综合性的、理论联系实际的设计能力训练。针对目前的人才教育的培养目标,突出工程意识、综合设计能力与创新意识,将此作为课程体系改革的总思路对机械设计基础课程教学模式进行探索和思考。
1课程教学的现状及存在的主要问题
机械设计基础课程是机械类专业学生的一门重要的技术基础课,目前该系列课程的设置主要由以下几大模块组成:
(1)公差与配合
研究机械设计中是怎样正确合理的确定各种零部件的几何精度及相互间的配合关系,研究测量工具和仪器的测量原理及正确使用方法,掌握一定的测量技术。
(2)理论力学
研究质点、刚体的静力学、运动学及动力学。静力学研究物体在力作用下处于平衡的规律;运动学研究物体运动的几何性质;动力学研究物体在力作用下的运动规律。
(3)材料力学
研究杆件材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度以及导致各种材料变形与破坏的规律;为受力构件提供强度,刚度和稳定性计算的理论基础条件;解决结构设计安全可靠与经济合理的矛盾。
(4)机械原理
研究机械中机构的结构组成、运动、以及机器结构的受力和设计。
(5)机械设计
研究通用机械零件能量的传递方式、材料、形状尺寸、润滑方法的选择与设计。
这些课程设置的目的是为了使学生具有机械设计的初步能力和为专业课程的学习起到铺垫的作用。但是这些课程理论性强、概念抽象,涉及的基础理论和知识面广、系统性强、学时多,如果在教学过程中过分强调知识的系统性和理论的完整性,这种教学模式不能适应高职高专教育对应用型人才培养目标的要求。如果按照课程设置的方式,以“教”为中心,以知识的�
机械设计基础试题 3
一。判断题。 10个题,共二十分。 我记得的几个:
1.摆动平底从动件凸轮机构的压力角是不变的。
2.滚子凸轮机构的理论轮廓和实际轮廓是相似的。
3在确定机器运动前是可以确定机器的等效质量等效转动惯量的。
4.平面四连杆机构出现死点是因为连杆与机架共线。
5.双曲轴的四连杆的机构存在死点。
二。简答题。5个题,20分。 我记得的几个:
平面连杆机构的压力角和传动角是什么意思?
2.摆动导杆机构的传动角(具体是什么角我忘 了)的最大值和最小值是多少?
3.齿轮渐近线是怎么形成的?渐进性有什么特性?
4.机器的等效质量等效驱动力矩等效阻力矩是什么意思?
三。计算题,3个题,共25分(5+10+10)。
(1)计算自由度,图里有虚约束和局部自由度,凸轮是等径凸轮(不了解等径凸轮是什么意思也不要紧,图上画的很明白,题干也特别强调了一下)。
(2)计算变位直齿轮的变位系数之和。 很常规的例题,题上还告诉你公式了(就是无侧隙的那个公式)。
(3)是轮系,轮系不是简单的轮系,拆分成三个基本轮系了。 有点小计算量。
四。填空题。 二十空,二十分。 我记得的几个是:
平键的平面尺寸是根据**确定。
2.动压滑动轴承的相对间隙越大,则承载能力越**,油的温升越**。
3.十字滑块轴承适用于两轴有**位移的情况。
5.提高蜗轮蜗杆传动效率的办法有**和**。 (两种) 。
6.6302轴承是**轴承,如果当量动载荷增加一倍,则寿命是原来的**。
7。Mca=根号M2+阿尔法T2 此公式中阿尔法是指**,若轴做单向运转,且有冲击,则阿尔法的值为**。
8.保持标准直齿轮的d不变,增加齿数,则齿轮的齿面接触强度**,齿轮的齿根弯曲强度**。
五。设计题。 10分。
题目给出了个汽车举升机构的图,让你分析这个图的特点,指出缺点,给出改进意见。 就是很常见的那种对称的多连杆,再整个液压缸。
六。大题。 12分。 很常规的判断齿轮传动的轴向力的'方向的题。
蜗轮蜗杆,斜齿轮,锥齿轮,三级传动 。 为使某根轴上的轴向力抵消一部分,请判断齿轮旋向和轴的转动方向和齿轮所受轴向力方向。 就是很常规的画力方向的题。 还要判断轴是什么类型?(心轴,传动轴,转轴)
七。大题,13分。
六个螺栓周向均布连接,受横向作用力,已知摩擦系数,安全系数等等,求最小螺栓小径。 (这个题我算的没把握,因为不知道到底要不要分析倾覆力矩的影响,16的同学们我们交流一下啊)(另外这个题有个小陷阱,题干里给出了许用拉应力和许用屈服应力,让你自己确定螺栓强度公式里到底是拉应力还是屈服应力,这个我猜对了哈哈)
八。大题,13分。
一对反装角接触轴承,已知俩轴承的轴向力,和轴上的轴向力,给出了支撑反力的公式,给出了轴向系数和径向系数的表格,让求:俩轴承所受轴向力,当量动载荷和寿命。
机械设计基础论文范文一:机械设计课程改革思路 4
[摘要]新教育形式下如何更好的向应用技术型大学转型,本文针对机械设计课程存在的问题提出改革方案,实现在教师指导下,以学生为中心的自主学习的教学转变,激发学生的学习兴趣,提高分析问题解决问题的能力,提高动手能力,实现技能型人才的培养。
[关键词]新教育形式;机械设计;改革
党的报告提出要加快构建以就业为导向的现代教育体系,建立学分积累和转换制度,打通从中职、专科、本科到研究生的上升通道,引导一批普通本科高校向应用技术型高校转型,推动高等教育内涵式发展。新教育形式下,机械设计课程如何更好的实现在教师指导下,以学生为中心的自主学习,实现技能型人才的培养。
一、存在的问题
机械设计在以机械学为主干学科的各专业教学计划中,是一门培养学生具有机械设计能力的技术基础课,是机械专业从基础课向专业课学习的重要课程。该课程在教学内容方面着重基本知识,基本理论和基本方法,在培养实践能力方面着重设计技能的基本训练。通过课题教学使学生掌握设计的基本知识、理论和方法;通过实践教学帮助学生理论与实践相结合,更好的理解理论知识,掌握设计基本技能。针对新形势人才培养的要求,传统的机械设计课程教学主要存在以下几个问题:
1、学生缺乏学习兴趣性及主动性,难以实现课程对学生学习能力的培养目标;
2、课程练习主要是通过课后习题巩固课堂知识,练习内容单一,习题答案通过网络轻易获取,作业抄袭屡禁不止且越演越烈;
3、讲授的内容取决于教师的知识范围,对于机械零部件的许多新发展未能及时给予介绍,课程内容落后于时代。
二、改革思路
(二)贯彻基本教学内容,加强课外练习:在机械设计的课堂教学引入实践性内容,有针对性地引导学生去发现问题、解决问题,对处于转型期的机械设计课程具有重要的意义。现代机械工程的活动先是通过收集大量的相关资料并对其进行分析,然后对各种资料信息进行理解、综合并提出解决问题的方案,最后筛选出最优方案,科学地解决机械实际工程问题。要求工程技术人员不仅要有良好的观察力、查找资料的能力、分析能力、逻辑思维能力、综合应用理论与实践解决实际问题的,还要求能够运用现代信息技术进行绘图、计算、设计和创新,能够运用继承前人总结的知识和经验,进行创新。因此教学过程中应以素质教学为基本目标,贯彻“在教师指导下,以学生为中心”的教育理念,促进学生创新精神和实践能力的培养已成为一种共识。引导学生从被动学习向主动学习转变,课程练习则不应只是课后习题单一的练习模式。
1.改革题目的内容与做法,引导学生主动实践。
2.采用项目式实践模式,提出项目目标,不设定具体题目,不指定设计方法,不提供参考文献,由学生自行探索。
3.不注重学生对固定程式的遵循,看重学生对方法、路径的找寻过程;不注重成果的完成度,看重成果的创新性。
4.组织学生对课题、实践方法、选题思路、课题进度及课题的答辩。引导学生由被动实践向主动实践转变,被动实践在当前还是一个阶段一个层次的实践,不可能完全取消,不宜一概否定。主动实践是学习过程中高层次的实践,应积极引导学生参与。
5.吸引和鼓励学生踊跃参加校、省、国家机械创新设计竞赛。参加竞赛的同学通过自主组织团队,根据题目查阅相关资料,确定方案,完成加工、安装、调试,根据测试结果做出相应的修改。竞赛过程既可培养学生的创新设计意识、综合设计能力和团队协作精神,加强动手实践训练,又能起到激发同学们的专业学习兴趣,调动他们学习积极性,培养查阅资料的能力,还活跃大学校园的科技活动氛围,通过竞赛掌握了设计的基本流程,基本方法,培养设计能力。
6.充分发挥开放实验室的作用,通过参加竞赛提高开放实验室的利用率,学生利用实验室完成一些小制作,既提高学生的动手能力又能帮助学生理解教学中的重点、难点,丰富了学生的课余生活。
(三)教师在教学过程中不断积累教学经验,将科研融入教学中:
1.课程讲授以教材为主线,不局限于教材,各章节围绕现代技术的发展,增加新的内容如:利用计算机辅助设计进行优化设计,利用仿真技术提高产品的设计效率,应用新的材料节约生产成本提高零件的机械性能,采用新的生产工艺缩短生产周期等。
2.创建符合教学内容要求的情境,提示新、旧知识之间联系的线索,帮助学生构建当前所学知识的意义。齿轮是现代机械中应� 在课堂讲授过程中,教师引导学生分析如飞行器、矿山机械、车床、家用及办公机械等情况下齿轮材料的选择,可能出现的失效形式,通过哪些热处理的方法改善材料的性能。既帮助学生复习了材料的机械性能和热处理方法,又帮助学生理解了如何合理的选择材料。
3.教师在可能的条件下组织以实际工程为背景讨论与交流并对过程进行引导,使学生在理解重点的基础上提高分析能力;使之朝有利于知识构建的方向发展,使知识构建更有效。
4.课堂教学通过多媒体和黑板相结合,充分发挥各自的优势,帮助学生掌握重点、克服难点,习题的讲解采用启发式教学,帮助学生理解和掌握能够举一反三、以点带面。
三、结论
正确引导学生养成良好的学习习惯,激发学生创新思维,不断改进学习方法,理论联系实践,解决机械工程实际问题,全面提高能力和素质;促进教师不断总结改进教学方法、探索创新,进一步提高教学质量,全面培养学生的综合能力、实践能力、创新设计能力,为培养更多更好技术技能型人才而努力。
参考文献:
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机械设计基础教案 5
机械设计基础教案
枣庄科技职业学院教案 首页 课 次 9 课 型 理论 章节 §6-1齿轮传动的特点、应用与分类 §6-2渐开线的形成原理和基本性质 §6-3渐开线齿轮的参数及几何尺寸 教 学 目 的 了解齿轮传动的特点和基本类型,渐开线齿轮齿廓的形成及特点。 掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算。 教学 重 点 渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算 教学 难 点 渐开线齿轮齿廓的形成及特点;渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算。 教学 方 法 讲授 教 具 挂 图 多媒体、模型 授 课 班 级 授 课 日 期 相 关 素 材 1、胡家秀主编.机械设计基础.北京:机械工业出版社,.5 2、陈立德主编.机械设计基础.北京:高等教育出版社,.8 3、郑文维.吴克坚主编(第七版). 机械原理.高等教育出版社. 4、邱宣怀主编(第四版). 机械设计.高等教育出版社.1997 教 学 后 记 枣庄科技职业学院教案 续页 教 学 过 程 u 引言 齿轮传动部分是本书的重点内容,在机械传动中应用最为广泛,那么齿轮传动有哪些类型?传动有什么特点?齿轮有哪些基本参数,其几何尺寸如何计算?这些是我们这次课要解决的内容。 u 教学内容正文 第六章 圆柱齿轮传动 第一节 齿轮传动的特点、应用与分类 1、优点: (1)、使用的圆周速度,功率范围广(圆周速度能达到 300m/s,功率可达到105kW); (2)、传动比准确(单级传动比能达到或更大); (3)、机械效率高; (4)、工作可靠,寿命长; (5)、可实现空间任意两轴间任意轴间的运动和动力传递; (6)、结构紧凑。 2、缺点: (1)、制造、安装精度要求高,因而成本高; (2)、低精度齿轮传动时噪声和振动较大; (3)、不宜做远距离传动。 3、分类: 1、按轴线间的位置及齿向分: 齿轮传动 两轴线平行 两轴线交叉 外啮合直齿圆柱齿轮传动 螺旋齿轮传动 直齿圆锥齿轮传动 人字齿圆柱齿轮运动 内啮合直齿圆柱齿轮传动 齿轮齿条传动 斜齿圆柱齿轮传动 蜗杆传动 两轴线相交 斜齿圆锥齿轮传动 曲齿圆锥齿轮传动 2、按齿线轮廓曲线分: 渐开线齿轮(应用最广) 齿轮 摆线齿轮 圆弧齿轮 3、按工作条件分: 开式齿轮 齿轮 闭式齿轮 第二节 渐开线的形成原理和基本性质 一、渐开线的形成和基本性质 1、渐开线的形成: 如图所示,当直线NK沿一圆作纯滚动时,直线上任意一点K的轨� 该圆称为渐开线的基圆,半径用rb表示,直线NK称为渐开线的发生线。 2、性质: (1)、发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长, 即NK=NA; (2)、发生线NK是渐开线在任意点K的法线; (3)、渐开线齿廓上任意点的法线与该点的速度方向所夹的锐角αk称为该点的压力角,rk越大, αk越大。反之越小,基圆上的压力角等于零。 (4)、渐开线的形状取决于基圆的大小,基圆越小,渐开线越弯曲,基圆越大,渐开线越平直; (5)、基圆内无渐开线 二、渐开线的极坐标参数方程 称为 的渐开线函数。 第三节 渐开线齿轮的参数及几何尺寸 一、渐开线齿轮各部分名称、参数及几何尺寸计算 1、齿数:在齿轮整个圆周上轮齿的数目,用z表示。它将影响传动比和齿轮尺寸。 图 6-4 2、齿顶圆:包含齿轮所有齿顶端的圆。用 或 表示其直径或半径。 3、齿槽宽:齿轮相邻两齿之间的空间称为齿槽;在任意圆周上所量得的齿槽的弧长称为齿槽宽,用 表示。 4、齿厚:沿任意圆周于同一齿轮两侧齿廓上所量得的弧长称为该圆周上的耻厚,以 表示。 5、齿根圆:包含齿轮所有齿槽底的圆。用 或 表示其直径或半径。 图6-5 6、齿距:沿任意圆周上所量得相邻两齿间同侧齿廓之间的弧长,用 表示。 7、分度圆和模数:为便于齿轮几何尺寸的计算、测量所规定的一个基准圆,其直径和半径分别用符号 和 表示。在分度圆上的齿厚、齿槽宽和齿距,通称为齿厚、齿槽宽和齿距,分别用s、e和p表示。且p=s+e。对于标准齿轮s=e。 模数是分度圆作为齿轮几何尺寸计算依据的基准而引入的参数。 因为分度圆周长=,故 由于 是无理数,为了便于计算、制造和检测,我们人为地规定比值 为一简单的数值,并把这个比值称作模数,用m表示。即: m= 所以得到: 图6-5所示为齿数Z相同,模数m不同的三个齿轮。由图可以看出:模数m是决定齿轮几何尺寸的重要参数。模数的单位为mm。 齿轮的模数已经标准化,我国规定的标准模数有两个系列,要求优先选用第一系列,括号内的最好不要使用,需要时可以查表。 由于任何一个齿轮的齿数Z和模数m是一定的`,由 可知:任何齿轮都有而且只有一个分度圆。 8、压力角 :由式 可知,渐开线齿廓上任意一点K处的压力角为 。对于同一渐开线齿廓, 不同, 也不同。十分显然,基圆 上渐开线的压力角等于零。我们通常所说的齿轮压力角是指在分度圆上的压力 角,用 表示。所以有: 由上式可知,模数、齿数不变的齿轮,若其压力角不同,其基圆的大小也不同,因而其齿廓渐开线的形状也不同。因此,压力角是决定渐开线齿廓形状的重要参数。 国家标准(GB1356-88)中规定分度圆压力角为标准值,一般情况下为 ,个别情况也用 等。 9、齿顶高、齿根高和全齿高:分度圆和齿顶圆之间的部分称为齿顶,其径向高度称为齿顶高,用ha表示。位于分度圆与齿根圆之间的部分称为齿根,其径向高度称为齿根高,用hf表示。齿轮在齿顶圆与齿根圆之间的径向高度称为全齿高。用h表示。 齿顶高: 齿根高: 全齿高: 齿顶圆直径: 齿根圆直径: ha*:齿顶高因数。c*:顶隙因数。 这两个参数也已经标准化,其值分别为: 正常齿 短 齿 顶隙c=c*m:指一对齿轮啮合时,一个齿轮的齿顶圆到另一个齿轮的齿根圆之间的径向距离。顶隙可以储存润滑油,以利于齿轮传动。 标准齿轮:支模数m,压力角α、齿顶高因数ha*和顶隙因数c*均为标准值。且其齿厚等于齿槽宽,即s=e。 渐开线直齿圆柱齿轮的五个基本参数:齿数z、模数m、压力角α,齿顶高因数ha*和顶隙因数c*。 二、内齿轮和齿条 1、内齿轮 特点:1)、其齿厚相当于外齿轮的齿槽宽,而齿槽宽相当于外齿轮的齿厚。内齿轮的齿廓是内凹的渐开线; 2)、内齿轮的齿顶圆在分度圆之内,而齿根圆在分度圆之外。其齿根圆比齿顶圆大; 3)、齿轮的齿廓均为渐开线时,其齿顶圆必须大于基圆。 2、齿条 特点: 1)、齿廓为直线,各点的压力角相同,等于齿形角,数值为标准压力角值。 2)、齿条可视为齿数无穷多的齿轮,分度圆无穷大,成为分度线。与分度线平行的直线上的齿距均相等,pk=πm。分度线上s=e,其他直线上sk≠ek。 三、常用测量项目 1、任意圆周上的弧齿厚: 2、分度圆弦齿厚s弦齿高h: 3、固定弦齿厚s弦齿高h: 当α=20°,ha*=1时, 4、公法线长度 在齿轮制造时,通过检验公法线长度来控制齿轮加工质量。 公法线长度:齿轮卡尺跨过k个齿所量得的齿廓间的法向距离。 跨齿数的确定 无论是公法线长度的计算还是测量,都涉及跨几个齿的问题。 确定跨齿数的原则是: 使卡尺的卡爪与齿廓中部的渐开线接触。 标准齿轮跨齿数: 在测量公法线长度时,应保证卡脚与齿廓渐开线部分相切。如果跨齿太多,卡尺的卡脚就会在齿廓顶部接触;如果跨齿太少,就会在齿根部接触。 u 总结与巩固(小结、考核知识点、作业等) 小结:通过这次课的学习,同学们要达到如下要求: 1、了解齿轮传动的特点和基本类型,渐开线齿轮齿廓的形成及特点。 2、掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算。 考核知识点:齿轮传动的分类,渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算。机械设计论文 6
摘要:近年来,我国工业生产领域飞速发展,一定程度上提升了我国的经济效益,在这一过程中,机械设计和机械制作技术的重要性突显出来。鉴于此,文章分别对机械设计技术和机械制造技术及其未来发展趋势展开了探讨,希望对我国工业生产领域综合竞争力的提升奠定良好的基础。
关键词:机械设计;机械制造;技术
1机械设计的技术分析
1.1初期计划设计
当客户订单被传送到设计师手中以后,设计师需要及时开展初期计划设计工作,要求设计师充分分析机械部件特点、结构等因素,对相关部件的作用以及运行环境等进行充分的掌握是提升设计合理性和科学性的关键,也是机械产品质量和性能提升的基础。
1.2设计方案
在实际加工机械产品以前,对设计方案进行对比和优化是关键环节之一。只有选择最佳设计方案,才能够提升机械设计、制造的效率和质量,同时可以促使机械产品在加工的过程中效率更高,在此基础上对相关机械产品进行制造,可以更加符合客户需求,同时功能也更加完善。在这种情况下,设计师在展开设计工作的过程中,首先应全面阐释机械设计产品的性质以及具体运行原理;其次,对设计产品的结构进行优化,提升结构合理性,在这一过程中,还必须保证相关机械部件的外观符合要求;再次,保证较高的契合度产生于机械产品结构和运动方式之间,二者的高度一致性有助于进一步提升机械性能;第四,在对机械零部件进行设计的过程中,必须保证相关饲料的合理性和清晰性,从整体上对机械产品零部件进行把控;第五,对设计思路进行理清,并在此基础上对机械产品设计图纸进行设计,确保设计图纸内容拥有较高的逻辑性,同时可以同客户的需求高度相符;最后,设计机械产品以后,应加大检查力度,将机械产品的性能、结构作为检查的重点。
1.3机械设计技术发展趋势
近年来,机械设计技术飞速发展,其同计算机网络技术的有效结合,极大的推动了机械设计领域的全面发展,与此同时,各个领域在对机械产品进行应用的过程中,对这一产品的质量和性能要求也在逐渐提升,在对计算机网络技术进行充分应用的背景下,极大的转变了传统的机械设计,而创新成为相关设计企业实现可持续发展的关键。现阶段,机械产品已经逐步开始向系统化、微型化、智能化以及模块化等方向发展,相关产品的功能也更加能够满足人们的需求,实际设计前,设计师需要对计算机进行充分的应用,通过模拟设计展开对产品的预设,在对产品运行进行模拟的过程中,还需要对特别软件进行应用,在这一过程中,相关产品的性能以及运行原理可以得到有效模拟和推理,设计师可以对机械产品实际运行中可能产生的问题进行观察,从而及时采取有效措施对设计进行完善,将产品的性能以及质量进行提升,在对这一设计方式进行应用的过程中,提升了机械产品加工的效率,同时也实现了资源的节约,重复加工的现象可以有效避免,机械加工的成本有效降低。
2机械制造的技术分析
2.1机械制造技术特点目前,社会经济发展中,多个领域中都开始广泛引用机械制造技术,因此机械制作技术的影响范围越来越广,影响力也越来越大。近年来,我国在采取有效措施促进机械制造领域发展的过程中,该领域相关技术已经接近成熟,并在国际上获得了认可,但是从我国该领域内部发展条件来看,不匹配的现象产生在了机械制造技术与机械产品之间。新时期,我国机械进行制造技术领域在发展中,必须努力实现对机械设计制造技术的创新,通过淘汰老旧制造技术,不断实现机械产品的创新和功能的完善。在推动机械制造技术的发展过程中,应将其同工业技术进行紧密的融合,实现互相促进的目标。相关机械制造技术研究人员应从工业发展的规律出发,不断在机械制造技术中融入新兴技术,促使生产效率在机械制造中有效提升,高效完成机械设计目标。在对机械制造技术进行研究的过程中,应充分整合多项机械技术,机械产品的系统性对其性能具有直接影响,因此必须努力完善机械制造技术的应用途径和具体产品性能,为提升我国相关领域的综合竞争力奠定良好的基础。
2.2我国机械制造技术的。未来发展方向
近年来,我国在积极进行现代化建设的过程中,经济和科技领域都取得了巨大的发展,现阶段我国的机械设计制造领域正面临着高速发展的态势,在对信息技术、机械制造技术等进行综合应用的过程中,我国已经取得了“制造大国”的称号,在世界的机械领域也产生了更大的影响力。从长远的角度来看,我国在机械制造技术领域的研究过程中,还必须加大创新力度,努力促使数字化、智能化以及信息化等特点在机械产品中得到充分的体现,确保我国这一领域始终处于先进地位,提升机械制造产品的国际市场占有量。在这一过程中,相关领域工作人员应努力引用先进技术提升机械产品质量,延长其使用时间,为企业创造更多的经济效益奠定良好的基础。而技术、设计创新是实现这一目标的基础,工作人员应加大实践力度,在实际机械产品制造过程中综合应用多种先进技术,才能够实现可持续发展。
3结束语
综上所述,近年来,社会经济飞速发展,人们的生活质量有所提升,对械制造产品的可靠性以及质量提出了更高的要求,在这种情况下,有效提升机械设计技术水平至关重要。通过合理设计,可以优化机械产品结构,而机械制造技术的进步,也将反过来推动机械设计技术的发展,二者拥有密不可分的联系。
参考文献
略
谈《机械设计基础》的教学方法教育论文 7
谈《机械设计基础》的教学方法教育论文
【摘 要】《机械设计基础》是机械类专业的一门重要技术基础课,具有较强的实践性,教师应根据这门课的特点和要求,钻研教材内容,合理安排教学,把实践与理论有机结合起来,激发学生的学习积极性,提高课堂教学效率和改善教学效果。
【关键词】机械设计基础 教学 实践环节
《机械设计基础》主要内容包括机械传动知识、常用机构、轴系零件等。作为基础理论课程,其概念较繁杂,同时也具有很强的实践性和应用性,所以教学过程中必须将理论和实践紧密结合起来,注重对学生解决实际问题能力的培养。教学手段是为教学目的服务的,该课程应使学生掌握应有的实践技能,为了提高学生的学习积极性,笔者努力钻研教学方法,提出如下观点。
1 教学中存在的问题
由于该课程涉及知识点多、难度大,并具有一定的实践性,致使学生对各章节之间的教学联系缺乏清晰的认识,学习效果差。而教学中,有些教师只满足于给学生讲道理,以为道理讲清了,任务就完成了。这样的教学过程完成后,学生仅仅简单地记住了一些名词术语或要点,对知识点的理解和运用仍然没有质的提高。显然,传统的教学方法存在着理论与实践相分离的现象,不能很好地解决该课程的重点、难点。为培养高素质技能型人才,满足社会不断发展的要求,对教学方法的改进迫在眉睫。
2 教学方法改进措施
2.1现代化教学
本课程实践性、综合性较强,各部分教学均应注意同生产实际相结合,利用教具、挂图、幻灯片等直观教学手段教学,做到课上精讲精练,除此以外,还应借助现代化的`教学手段,采用多媒体课件教学,利用计算机的图形、动画等功能,向学生展现具体、形象、直观、声画并茂的视听材料,充分调动学生的多种感官参与学习,将难于理解的内容形象、生动地表现出来,激发学生学习兴趣,提高课堂效益,增加学生的感性认识。通过多媒体课件教学,有针对性地讲解概念及其区别,使教学过程更形象生动,可以使学生感到直观易于接受。
2.2实验教学
要有效利用实验教学,由任课老师在课堂上做演示实验,以配合课堂教学。比如在讲解四连杆机构时,运用模型做课堂演示,让学生一边观察一边听讲,能使学生很快弄清曲柄、摇杆等构件之间的实际运动情况,理解了死点、急回特性等重点知识。另外,带学生在实验室进行实验,是很好的教学方式。它可以使学生对机械的运动情况观察得更仔细、更充分,同时还可以培养他们的实际动手能力,为此,要尽可能让每个学生都有机会亲手参加实际操作。为积极创造条件做好实验,任课教师应与试验人员密切配合,根据实验指导书的要求认真做好准备、讲解、指导及批改实验报告等工作,提高实验的质量和效率。
2.3实物教学
有些教学内容离开实物在课堂上不易讲解透彻,因此可以将机构实物搬进课堂,对照实物进行讲解。再好的修辞,再好的演讲,也不如看到实物清楚明白。更好的教学方法,就是组织学生到工厂车间进行动态观察,从而使学生能充分地对机构的运动情况进行分析,这是课堂教学的延续和补充。例如,讲解摆动导杆机构运动简图的画法时,在牛头刨床边对照机器的结构和运动情况进行讲解,则可收到事半功倍的效果。学生到工厂车间参观教学时,一定要做基本操作演示,切忌为了“保险、安全”而走马观花。 2.4实习教学
实习教学是培养学生动手能力的主要手段。《机械设计基础》课程可以结合专业实习来进行。具体来说就是在专业实习前,任课教师根据教学内容拟出实习思考题,让学生带着机械设计基础问题去实习,启发学生自己动脑去发掘尚未掌握的知识,寻找尚未知晓的事物。例如,在齿轮传动机构拆装实习时,可通过对传动齿轮的装拆和齿轮侧隙的测量进一步理解中心距可分性原理,再通过讲解,启发学生自己开动脑筋充分分析,热烈讨论,去理解该原理的现实意义,即生产实际中齿轮的装配虽不按标准中心距安装,但仍然可使传动平稳的道理。因此,《机械设计基础》任课教师应充分利用好专业实习时,认真加以引导,提高学生的积极性和思维能力。
2.5巩固教学
布置一定数量的大型作业,每次大作业都应有设计任务书或设计说明书,并注意培养学生按“三化”(标准化、系列化、通用化)进行设计的思想。大型作业的选题应根据教学要求并紧密联系生产实际,它可使学生理论联系实际的学好《机械设计基础》。如选择四连杆机构、凸轮机构、齿轮传动、轴系部件等设计为题,使学生通过大型作业来巩固机械设计理论,并复习与设计有关的其它基础理论知识,从而使学生在学完本课程后能进行一些简单机械的设计。教师应在作业布置前,把作业先试做一遍。写出设计计算步骤并绘制零部件图,作为学生修改设计的参考。此时任课教师应认真进行指导。辅导学生正确查阅《机械设计基础》,学会按国家标准选取设计参数。
2.6课程设计
综合考察学生掌握机械设计知识程度的重要手段是课程设计,它也是《机械设计基础》课程实践性教学的最后一个环节。课程设计应认真选题,并准备好设计任务书。一般可选齿轮传动的有关实际内容为题。课程设计的过程中,因材施教。对基础较好的学生工作量适当加大,基础较差的学生则可以适当降低工作量,尽量让他们能独立完成或在辅导下独立完成设计任务,掌握必要的机械基础知识和动手能力,并在原有基础上得到提高。课程设计能培养学生综合运用有关专业知识进行机械设计的能力,为今后在生产实际中参加设计或技术改造工作打下良好基础。它是一项既重要又繁重的教学工作,指导教师对其工作应持有严肃、认真、诚恳的态度,给学生在工作作风上起到表率的作用。
适当的教学方法对提高教学效果和教学质量起着十分重要的作用,实践环节是《机械设计基础》课程教学中不可忽视的重要组成部分,学校要尽力提供条件,任课教师应认真探索,不断创新,努力提高教学中实践环节的质量和效果,从而激发学生的学习兴趣,加速他们对知识的理解及运用,满足社会对高素质技能型人才的需求。
参考文献:
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机械设计基础论文范文二:机械设计基础项目管理论文 8
1项目管理在《机械设计基础》工作页中的应用与研究概述
充分体现普适性。虽然工作页受众对象是职业教育学员,但并不仅限于此,还可考虑所有从事机械行业的在职工作人员及在校的大、中专学生,因此工作页的应用与研究基本上照顾到了不同的求学者,适用面比较广泛。
2项目管理在《机基》工作页中的应用与研究的主要内容
工作页将学习与工作紧密结合,以“学习的内容是工作,通过工作实现学习”为宗旨,促进了学习过程的系统化,使教学内容更贴近企业生产实际。笔者认为,有效的工作页应该由工作目标、工作准备、工作过程以及工作总结等四个关键的要素组成。
2.1工作目标
工作目标的作用是让学员明确在项目教学中工作的具体内容与目标,即让学员知道“要做什么事?通过做这件事能有何收获?”根据工作内容与目标的要求,学员可以初步制定工作计划,大致确定所需用的工具及操作资料。工作目标可以用简单的几句话来描述,字数不多,但其意义重大。因为任务中的工作完全
2.2工作准备
工作准备主要包括工作分配、工具准备及相关知识准备三个内容。工作分配是指项目小组内工作分配情况,比如就“谁拿工具”“谁进行仪器操作”“谁负责记录”及“谁负责安全监督”等进行合理分工,让学员模拟进行班组分工,培养团队精神。工具准备是指让学员根据本项目工作内容与目标,分析涉及哪些工具的使用,领用哪些工具与设备,才能完成相关工作任务,模拟企业“工具的计划与领取”环节。相关知识准备是指对完成本项目工作任务所需的理论知识及相关注意事项进行重新复习与巩固,相当于“理论工作页”,可以在理论授课前预先完成。
2.3工作过程
工作过程是工作页的主体部分,需用相当篇幅详细记录工作过程、相关数据及工作中出现的故障诊断分析。要注意突出工作页对学员实操过程的指导作用,要将工作过程的关键步骤具体标明,以达到只要学员依据工作页便可基本独立完成整个工作过程操作的效果。为学员在实际工作中继续学习创造自学的条件与养成良好的学习习惯打下坚实基础。这一阶段工作应该完全覆盖整个工作任务的所有操作与分析诊断环节。其中相关任务完成后,实操场地的整理和清洁要逐步按照质量管理的5S管理理念———整理、整顿、清洁、清扫及素养的标准规范执行。通过本环节达到提升学员的整体素养、良好的工作习惯、形成创造性的思维与严谨的科学精神等工作效果
2.4工作总结
工作总结是让学员总结自己在完成本项目工作任务之后获得哪些收获,掌握了哪些技能,有哪些体会及经验教训,是否达到了预先制定的工作目标。这样做,可以让学员养成事后总结的习惯,有利于锻炼和提高学员的自我批评、自我评定、自我完善等品质,同时作为对学员进行发展性评价的一个依据。由此,笔者认为,项目管理在《机基》工作页中的应用与研究是一项充满智慧与内涵的工程,在应用与研究工作页时,必须抓住上述四个关键要素,才能较好地发挥工作页固有的作用,才能使项目管理这一教学模式达到一个良好的效果,否则有趋于形式之嫌。
3项目管理在《机基》工作页中的研究思路、研究方法与技术路线
3.1研究思路
3.1.1明确工作页的发展脉络、典型案例及重要典籍,用《机基》及相关课改先进理论为指导,以调查研究为基础,以实践教学为重点,明晰项目管理教学模式及工作页为教学载体的教学特点。
3.1.2分析工作页的内涵意蕴,通过课题的启动和实施总结当前专业基础课在教学中存在的“死板、晦涩、难懂”为突破口,找准研究的有效途径,并找寻项目管理与工作页相对应的关系,研究过程坚持理论与实践相结合的原则,立足学员分组实施,覆盖整个专业基础课。
3.1.3分析总结工作页开发与研究的应用情况及使用效果,认真总结实践经验,并提出切实可行的解决方案。
3.1.4构建工作页的项目管理教学模式,吸收、借鉴其他省市县的有关研究成果,从实际出发,探索出适合于职业教育的专业基础教学模式。
3.2研究方法
3.2.1文献资料法。
3.2.2专家咨询与论证法。
3.2.3问卷调查法。
3.2.4座谈研究法。
3.2.5参观企业与观察生活法。
3.2.6行动研究法。
3.2.7个案研究法。
3.2.8经验总结法。
4总结
根据不同项目、不同层次学员的特点,精心设计教学方案,为学员提供量身合体的各层次教育服务。通过项目管理在《机基》工作页中的应用与研究建立一个以学员为主体,学员自主探索学习和教师有效指导相结合的“情景课堂”。变革学员的学习方式,培养学生自主探究的意识,创造性的思维品质、合作学习的精神和解决问题的能力,更好地服务于本职工作。
机械设计基础试题 9
2017机械设计基础试题
一、选择题(每题2分,共20分)
1. 对于直齿圆柱齿轮传动,其齿根弯曲疲劳强度主要取决于( D );其表面接触疲劳强度主要取决于( A )。
A. 中心距和齿宽 B. 中心距和模数
C. 中心距和齿数 D. 模数和齿宽。
2.对于向心滑动轴承,( A第一文库网)轴承具有结构简单,成本低廉的特点;( C )轴承必须成对使用。
A.整体式 B. 剖分式 C. 调心式 D. 调隙式
3. 对于平面连杆机构,当( A )时,机构处于死点位置。
A.传动角0 B. 传动角90C. 压力角0 D. 压力角45
4. 当两个被联接件不太厚时,宜采用( D )。
A.紧定螺钉联接 B.螺钉联接 C.双头螺柱联接 D.螺栓联接
5. 当从动件的运动规律已定时,凸轮的基圆半径rb与压力角的关系为:( B )
A.rb越大,越大 B.rb越大,越小C.rb与无关
A.最短杆B.与最短杆相对的构件C.最长杆D. 与最短杆相邻的构件
7.平带、V带传动主要依靠( B )传递运动和动力。
A. 带的紧边拉力 B.带和带轮接触面间的摩擦力 C. 带的预紧力
8. 链传动中,链节数最好取为( B )
A 奇数 B偶数 C. 质数 D. 链轮齿数的整数倍
9. 在蜗杆传动中,通常( A )为主动件。
A 蜗杆 B 蜗轮 C. 蜗杆蜗轮都可以
10. 轴环的用途是( D )
A作为轴加工时的定位面 B. 提高轴的强度
C. 提高轴的刚度 D. 是轴上零件获得轴向定位
二、判断题(每小题1分,共10分)(正确的划“√”,错误的划“×”)
1.十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件,因此属于刚性联轴器。(×)
2. 相啮合的。蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等,旋向相反。
3. 由于链传动不需要张紧力,故作用在轴上的载荷较小。定要按凸轮现有轮廓曲线制定。 (×) (√) (×)
4. 从动件的运动规律是受凸轮轮廓曲线控制的,所以,凸轮的实际工作要求,一
5. 正是由于过载时产生弹性滑动,故带传动对传动系统具有保护作用。(×)
6. 机械零件的计算分为设计计算和校核计算,两种计算的目的都是为了防止机
械零件在正常使用期限内发生失效。
7. 棘轮的转角大小是可以调节的。
8. 点或线接触的运动副称为低副。 (√) (√) (×)
9. 曲柄的极位夹角θ越大,机构的急回特性系数K也越大,机构的急回特性也越显著。 (√)
10. 槽轮机构的主动件是槽轮。 (×)
三、填空题(每题2分,共20分)
1. 正是由于(弹性打滑)现象,使带传动的传动比不准确。
2. 蜗杆传动的主要缺点是齿面间的(相对滑动速度)很大,因此导致传动的(效率)较低、温升较高。
3. 以凸轮轮廓最小向径为半径所作的圆称为(基圆 )。
4. 凸轮轮廓上某点的(法线)方向与从动件(速度)方向之间的夹角,叫压力角。
5. 在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中,以(节点)为计算点,把一对轮齿的啮合简化为两个(圆柱体矩形)花键和(渐开线)花键。
6. 请写出两种螺纹联接中常用的防松方法:(双螺母等)和(防松垫圈等)。
7. 开式齿轮传动的主要失效形式是:(齿面的磨粒磨损)和(断齿)。
8. 径向滑动轴承的条件性计算主要是限制(压强)和(pv值)不超过许用值。
9.一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是:(模数)和(压力角)分别相等。
四、简答题(每小题5分,共20分)
1.简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象?
答:因为在开式齿轮传动中,磨粒磨损的速度比产生点蚀的速度还快,在点蚀形成之前,齿面的材料已经被磨掉,故而一般不会出现点蚀现象。
2. 对于滚动轴承的轴系固定方式,请解释什么叫“两端固定支承”?
答:两端固定支承即为轴上的两个轴承中,一个轴承的固定限制轴向一个方向的串动,另一个轴承的固定限制轴向另一个方向的串动,两个轴承的固定共同限制轴的双向串动。
3. 解释名词;滚动轴承的寿命;滚动轴承的基本额定寿命。
答:滚动轴承的寿命是指轴承中任何一个滚动体或内、外圈滚道上出现疲劳点蚀前轴承转过的总转数,或在一定转速下总的工作小时数。基本额定寿命是指一批相同的轴承,在相同条件下工作,其中10%的轴承产生疲劳点蚀时转过的总转数,或在一定转速下总的工作小时数。
4. 试绘出带传动中,带的应力分布图。(要求注明何种应力)。
机械设计论文 10
摘要:进入21世纪以来,我国的科学技术和社会发展一直在飞速的前进,大家对机械设计的要求也随之提高,以前的机械产品设计的较为单一,只是以产品质量为目标,现在人们会考虑如何建立优良的人机关系,在保证成本的条件下设计出最安全、舒适和高效的机械产品发展。但无论机械产品如何设计的完美和高超,也需要通过人来操作才可以达到要求。如何在机械设计中考虑到人的因素,又不影响机械产品本身的实用功能,这是每一个机械设计师都要重视的问题。本文作者将人机工程在机械设计中出现的问题进行分析,希望对人机工程在煤矿机械中如何平衡起到一些帮助。
关键词:人机工程;煤矿机械;应用
1为何如此重视人机工程学在煤矿机械的作用
中国是产煤大国,因资源丰富所以矿山机械产品也很多,煤矿机械属于野外施工中的重型机械,设备不仅庞大,而且操作复杂,而且面临的问题也很多,例如:噪音、油污、振动等干扰因素多,并且天气的复杂多变也影响操作员的正常工作,因此长时间操作是非常困难的,操作员一直不停地操作会因疲劳无法提高生产效率。现在人们对煤机设备的设计即希望造型新颖、布局合理、线条优美等有着审美价值,又希望操作过程中疲劳和精神负担,提高工作效率,减少事故发生。人机工程学作为这些年来新兴的一门学科。它涵盖的综合性较强,例如:人体科学、安全科学、环境科学、工程技术科学、社会科学及技术美学等各种方面理论的知识、研究方法和手段,运行到整个体统中去,把人的生理、心理特征整合到机械中区,让人与环境与机电设备三者这件的关系相互贯通,这样操作简便、安全舒适、让人、机、环境的结合达到最佳状态。
2人机工程学在煤矿机械设计中的作用
2.1人体数据在机械设计中的应用
矿井工作环境很艰苦也很很特殊,因此如何设计出符合人的生理、心理特点的机械是非常有必要的,我们希望技术人员在操作过程中可以有一个舒适、安全的的工作环境,又可以提高生产效率,这就需要设计人员在产品设计的时候掌握机械的使用范围和人体各部分尺寸范围,把人体测量数据灌入到机器中去。在设计过程中我们要把设备操纵的重点放在人的主操作位置上,机械的运动和操控都是由人来主导,要符合人的操作习惯,这样可以保证操作者在操作的过程中可以舒适、安全和有效果。此外在设计过程中还要结合操作者的操作的力度,把数据控制在范围内,方便操作。要是可以达到以上要求,这种人、机、环境三方何为一体的效果才能达到最理想的阶段。
2.2人性化设计的机械界面
这里所指的操作界面主要是指人机界面的页面。人机界面是人与机器之间传递和交换信息的媒介,是人与机器之间的界面交流。我们所知煤矿设备由于机械较庞大所以结构复杂、零部件机构较多,所以操作界面很是复杂和繁琐。界面杂乱无序会让你眼花缭乱,操作起来使人烦躁,还有种很粗糙的感觉,并且存在严重的安全隐患。我们所希望的人机界面,在外形上要美观大方,操作上要通俗易懂、操作便利,而且要有引导功能,让操作员在工作的过程中感觉到快乐,从而提高工作效率。操作面板是人与机器相交的主要界面,人在面板上进行运行操作,操作起其位置和倾斜角度达到人的需求,对界面上的显示、控制装置的'大小、位置等,都要适应的人的舒适度,这样在操作时可以便捷、正确和高效的工作状态。
2.3减少煤矿机械操作中的噪音
煤炭工业是多噪声行业,这种噪声不止存在在一个环节中,而是在各个生产环节中都存在的,所以对人的危害是很大的。煤矿生产设备噪声的生源繁多而且音量很高。这种噪声长时间下来对人耳可造成听力损失;这种噪声已经严重到影响技术员的正常工作,还造成人的睡眠质量下降,严重的还会引起各种疾病的发生;音量太大,技术员在工作中无法专注,会引起一系列的工作上的失误,对于较大负荷的强度工作,如果因为噪声的原因,引起的后果将是不可想象的;不仅如此,因为噪声还会让仪器设备无法正常运转,造成仪表读数不准、失灵,甚至还可能金属材料因声疲劳而破坏。因此,设计人员在煤矿机械设备设计的时候就要考虑到噪声的因素,我们要减少因噪声带来的影响。例如在设计时,设计人员了解煤矿通风机和局部通风机是噪声最大的发源地,我们就要减少这些部件的噪声,在通风机选型、空气动力学设计与机械设计时,保证通风机工作时噪声较低,或是把通风机的尺寸变大或是缩小,设计的这些原理,前提是不能影响技术经济的指标下,方可达到减低噪声的效果。
3结束语
现代化的机械工程在设计中会考虑人机工程学原理,已达到人性化的设计。结合环境因素、人为因素在设计中的影响。保证技术人员在工作操作中者可以放心安全的工作,还能保证提高工作效率。机械设计是非常重要的环节,因此设计产品时要充分考虑到人为的因素才可以解决劳动主体与劳动工具之间的矛盾,但也因现在人的能力是有限的,设计的有些产品无法适应人的操作,这样就不可能达到期望的人机协调。随着科学进步的发展,人类对自身的理解又更近一步的了解,对科技的发展也越来越重视,所以让人与科学的结合是非常有必要的,现在的人们体会到了高科技带来的便利,也不断的从经验与教训中认识到了人机系统协调关系的重要性,从而了人机工程学在机械操作设计中的重要性,在这条道路上我们还要不断的探究和深入。
参考文献:
略
谈机械设计基础实验教学的深入思考论文 11
机械制造能力是衡量国家工业水平的重要指标,尤其随着我国机械化进程的不断加快,注重专业人才的培� 高职作为培养专业、实用型人才的重要机构,尤其应做好机械设计基础实验教学工作,为社会培养更多优质人才,为促进我国机械化行业的发展以及机械化水平的提高做出应有贡献。
1确定明确实验教学目标
机械设计基础实验教学涵盖知识点多,既包括机械设计、机械原理,又包括机械制图等,对学生更深层次知识的学习以及实践能力的提升造成的影响较为明显,因此,部分高职院校将其作为独立的课程进行教学。然而在实际教学实践中仍存在一些问题,如教学内容与实际需求不匹配,教学内容较为基础,而实际对学生知识层次要求较深;教学中只注重现成知识的讲解,忽略工程背景分析,导致教学效果不够理想,一些学生仍就无法学以致用。为避免上述不良状况的发生,机械设计基础实验教学中应注重从以下方面加以优化:一方面,明确教学目标。要求在先进教学理念指导下,综合分析学科特点,做好教学目标的科学设计,即,实验教学应以促进学生更好的发展,培养更多专业素养高的实用型人才为目标,除注重学生社会所需相关能力培养外,还应将学生思维能力、创新意识、知识应用能力作为实验教学的重点。另一方面,引导学生学以致用。教学实践中教师应注重从平台、教材、学生、教师等内容出发,突出学生的学习主体以及教师的主导作用,利用可利用教学资源,在考虑社会用人需求的基础上,对实验教学所用教材内容进行优化与更新,尤其注重在知识深度与广度上加以延伸,使学生掌握专业知识的同时视野得以拓宽,为学生创新能力、创新意识的提高,以及工程实践的积累做好铺垫。
2构建完善实验内容体系
完善实验内容体系不仅有助于学生及时巩固所学,而且有助于学生构建完善的知识架构,促进其灵活应用知识能力的提升。部分高职院校将机械设计基础实验设置为独立课程,一定程度上增加了教学课时,然而仍存在一些不足:例如,一些高职院校的独立设课停留在表面,教学内容对理论课程的依赖性较大,导致实验内容的孤立,尤其一些综合性强的实验项目缺乏,不仅无法锻炼学生的实践能力,而且学生很难掌握科学的实验方法与技巧,一定程度上阻碍实验教学效率的提升。针对部分高职院校实验教学存在的问题,构建系统、科学的实验内容体� 首先,教材内容应划分梯度。根据实际学科特点,将实验内容划分成基础与综合实验模块两大层次,并注重研究性、创新性实验项目的融入,实现学生能力由低到高的稳步提升。其次,注重教学改革成果的应用。做好对教学改革成果的研究与分析,结合实验教学具体内容,对实验教学环节加以改进,如将精度以及平衡原理等理论知识直接融入到实验教学中,加深学生对知识的深层次理解,使其更好的掌握与应用。最后,实验项目应突出新颖特点。教材编写中应注重融入一些优秀的实验项目,确保实验项目的新颖性、代表性,并且注重工程应用背景的介绍。另外,教师应注重对生产实践、科学研究等内容的研究,编写与其相关的实验教学内容。同时,为调动学生的学习积极性,教师应注重与学校协调,允许学生根据实验课内容运用学校资源自主进行实验。
3优化教学模式与方法
机械设计基础实验教学中良好的教学模式与方法,能够合理的设置实验知识点,并在教学过程中环环相扣,逐步深入,达到事半功倍的教学效果。然而分析发现,部分高职院校机械设计基础实验教学中,对计算机的依赖程度较大,过分强调计算机应用以及设备先进性,即,学生只要利用计算机简单的进行操作便可得到实验结果,缺乏主动思考的积极性。为此,教学实践中教师应注重机械设计基础实验教学模式与方法的优化,首先,在实验教学中不断的进行教学环节的创新,注重新教学方法的融入。同时,明确实验教学中的不足,将能力培� 其次,实验教学中,从实验内容、实验类型、学生接受与学习能力入手,进行不同层次的。划分,尤其结合不同类型的实验采取针对性教学方法,因材施教,激发学生学习的自主性。同时,积极鼓励学生思考,根据实验内容提出新的问题,并加以探究,逐渐提高学生分析问题、解决问题的能力。最后,强调学生学习的主体地位。教师应做好实验教学中的引导工作,注重学习方法、学习理念灌输,使学生充分认识到实验教学的重要性,主动的学习工程实验的相关流程与方法,积极寻找所学理论知识与实验学习的契合点,在提高实验教学质量的同时,促使学生做到用以致用,将学生所学知识实现向能力的转化。
4结论
机械设计基础实验教学关系着学生实践能力的提升,一定程度上影响学生能否顺利适应工作岗位,因此,高职院校应立足机械设计基础实验教学实际,加强提升实验教学质量与效率的研究。本文通过研究得出以下结论:(1)一些高职院校较为重视机械设计基础实验教学工作,然而教学实践中仍存在一些不足,教学目标不明确、教学内容不新颖、教学模式不先进等,严重影响学生学习积极性及教学效果。(2)高职院校应加强认识,立足自身教学资源,从教学目标、教学内容以及教学模式与方法上需求突破,不断提高实验教学水平与质量,为学生实践能力、创造能力的提升,以及更好的满足社会发展要求奠定坚实的基础。
参考文献:
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[2]钟华林。高职《机械设计基础》课程“理实一体化”教学的思考[J].新丝路(下旬),2015(07):95.
[3]竺志超,王勇,谢剑云。机械设计基础实验教学的思考[J].实验室研究与探索,(05):146-149.
机械设计基础论文 12
【摘要】机械工程材料是机械类专业重要的专业基础课。对这门课的特点和教学现状进行了分析。根据“卓越工程师教育培养计划”的培养目标和要求,对教学内容、教学方法和实训环节进行了探索和改进,取得了一定成绩。
【关键词】机械工程材料 教学改进 实践教学
《机械工程材料》是机械工程类专业学生必修的专业基础课,是为后续学习机械设计基础、机械制造技术、机械加工工艺等课程做铺垫,是进行各种机械产品的设计和加工制造,必要考虑的部分。可见,这门课十分重要。根据“卓越工程师教育培养计划”,要求课程内容、教学方法方式体现培养学生“能力”,即不仅培养学生能熟练掌握理论知识能力,还要培养学生工程能力和创新能力。如何利用现有资源开展这门课理论和实践教学,以达到“卓越工程师”培养计划的基本要求,是值得探索的问题。
1机械工程材料特点和教学现状
这门课安排在第三学期上,是学生开始接触到专业课阶段。它涉及到机械、设计、材料和加工四方面。主要包括材料种类和性能,材料的微观结构、凝固与变形,铁碳合金相图及应用,热处理,金属材料和非金属材料特性及选材。其知识面广,内容多,专业术语多,概念抽象,理论性强,但逻辑联系不强。学生们感觉内容头绪太多、记忆多。由于专业学时调整,课时现削减为32学时,其中理论教学仅为24学时,需要在短时间内掌握大量信息,学生接受难度大。加之,由于此门可前期没有认知实习,而金工实习通常又在此课之后,学生没有实践经验,缺乏感性认识,很难把它与实际工程联系起来。实验教学多为普通验证性实验,设备老旧数量少,5—6人用一台,教学效果不好。因此,学生感觉学习空洞、乏味,兴趣低,考试就死记硬背。没有达到牢固掌握理论知识目的,也没有达到培养学生分析问题能力和解决工程问题能力。
2机械工程材料的改革措施与实践
2.1优化教学内容,提升教学效果
机械工程材料,本科生培养目标是保证掌握材料科学基础理论,运用它进行工程选材和帮助设计工艺流程等。因而教学内容设计,应与机械工程类紧密相连。对金属学部分,基础为材料的性能和结构,重点为材料成形的组织变化和性能,如铁碳合金相图。对热处理部分,重点为热处理的原理和工艺过程,改善材料的性能。对金属材料部分,重点为常用的机械材料的牌号、性能、热处理方式,及选材。而对于非金属材料部分,可不作为重点,但要了解,可精选些前言的新材料、新技术、新工艺讲解,如高分子复合材料、陶瓷材料等,开阔学生的眼界。压缩材料组成和微观结构,如晶体内部结构等内容。
2.2采用多种灵活的教学方法,联系工程实际,提高学生学习兴趣
兴趣是学习的动力之源,仅是枯燥的理论,学生们很难有兴趣。为了激发学习兴趣,可采用多种生动的形式,如启发式、讨论式等方法,把枯燥的理论与工程实际联系起来,明白理论与生活密切相关,把抽象概念立体化、生动化,运用它可解决很多实际中难题。如在讲解它碳素钢时,含碳量对钢性能的影响,可以启发学生们思考:家中用的传统菜刀和砍刀,为何菜刀不能砍骨头,砍刀不能来切菜,原因是什么?若都用碳素钢,具体成分有何不同?通过层层剖析,让学生明白,含碳量大小影响材料的强度、硬度,从而影响用途。理论与实际联系起来,抽象概念具体化,易理解。再者,也可以设立一题目组织学生讨论,通过讨论发现问题,解决问题。如:自行车外壳和车轴选材,哪些材料可以满足要求?材料加工工艺路线是什么?学生们提出了20多种方案,令人打开眼界。然后,由老师指导,理清思路,同大家一起对方案讨论,优劣对比,得出最佳方案。大大的调动了学生学习的积极性,课堂教学效果好。
2.3改进实践环节
实训环节是培养学生工程实践能力和创新能力的重要教学环节。近两年,我系更换了一批老旧设备,增添了许多新的实验设备和仪器,如高清晰的金相显微镜、维氏硬度计和金相试样抛光机等,实验硬件能力大大提升。可以开设一些新实验,还可以把某些理论课放到实验室进行。如讲解铁碳合金平衡组织,可让每位学生自行动手实验,观察组织,总结材料性能,得出结论,老师仅从旁辅助。把原课堂难理解的知识放到实验室讲解,教学效果大大提高。同时,还增加了综合实验项目。加强对学生的动手能力和探索精神的培养,能学以致用。由指导老师设定题目,题目通常涉及到的零件是学生们看得见、摸得着的,如锉刀、锯条、自行车链轮等。给出机械零件的工作条件和失效形式。接着,由学生自己查阅相关资料,制定工艺流程方案;指导老师审阅、修改。然后,学生独立自个动手完成实物操作,得出硬度分析和金相图,完成实验报告。最后,参加口试答辩,做为这课成绩考核的重要部分。在整个过程中,学生需要能熟练操作硬度计、金相显微镜、电阻炉和金相试样抛光机等仪器设备。像金相试样制备难度较大,可能需要失败多次,才能做出合格的试样。若对设备和操作掌握不牢固,就需要花更过的时间,反复做实验。而实验教学一共才8学时,显然不够。可允许学生利用课余时间,到实验室完成实验。实验室实行“开放式”管理,学生可根据自我情况安排实验,避免因时间紧就应付了事。给失败的同学再做机会,给有兴趣的同学敢于尝试创新的机会。实践证明,综合实验项目,极大地锻炼了学生的动手能力、观察能力、分析问题和解决问题能力。另外,根据我系机械工程学生培养方案,机械工程材料和“金工实习”在同一学期,可让两者同时进行,而不是同期的一前一后。让学生们在金工实习中,了解材料和加工工艺,增加感性认识,帮助材料理论知识掌握。如在车工实习中,实习指导教师可引入使用的各类刀具的材料,高速钢和硬质合金区别;加工工艺中,零件的调质处理方式,就是热处理的淬火和回火。实践表明,学生提前有了感性认识,进行理论教学效时,易于接受和掌握知识。
3结论
通过对机械工程材料的教学不断改进,学生的学习积极性大大提高,知识掌握更牢固、全面,动手能力加强,分析问题和解决问题能力得到锻炼,创新能力得到激发。在今后的教学中,还要不断的探索和改进教学方式方法,夯实理论知识,能“举一反三”,提高学生工程能力和创新能力。
《机械设计基础》课程教学模式探索论文 13
2.1学生学习兴趣的激发
兴趣是学生对学习活动或学习对象的一种积极认识或意识倾向,当一个学生对某门学科发生兴趣时,他总是愉快地学习,积极主动获取知识。但在课堂上学生的注意力的集中时间是有限的,长时间集中注意力会引起他们思维疲劳,甚至厌烦。
针对本课程可从以下来展开学习兴趣的激发:
在学生刚刚接触该课程的时候,首先让学生明白这门课程设立的目的;对后面其他的专业课程的学习有什么作用;对今后工作中可以用来解决那些技术上的问题。这样以来学生就会意识到这门专业基础课程的重要性,从而在学生心目中树立起该课程在专业知识体系中的重要地位。通过动态的多媒体电子课件,利用现代教育媒体的表现力,给学生一种具有新意的刺激,使学生从原来抑制状态转化为兴奋状态,从而提高学生学习的积极性;将书本知识还原于生活实践,能够激发学生参与探索的欲望,通过观察生活中的各种常见机械、机电设备中的动作、工作原理,让学生找到其存在和应用了那些平面机构,进一步增强学生的学习兴趣;通过实例来提出问题,让学生思考,讨论,最后教师进行归纳总结。例如,在讲解间歇运动机构时,向学生提问:为什么大家在看电影的时候,总感觉画面有停顿感?学生开始各种各样的思考和讨论,多数同学的意见是不完全正确的,这时老师再给予正确的引导式归纳总结:为了适应人们的视觉暂留现象,要求影片作间歇运动,所以放映机采用四槽槽轮机构,当传动轴带动圆销每旋转一周,槽轮相应地转过90°,因此能使影片的画面作短暂的停留,这样以来使学生听了以后兴趣盎然。采用这些方法不仅能提高了学生的学习兴趣和学习积极性,而且还拓展了学生的思路。
2.2创新能力的培养
创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力,而高等学校是培养创新人才的基地和摇篮,因此,在学习专业课程的过程中应不时地培养学生的创新能力。就机械设计基础而言,以培养学生综合设计能力为最终目标,以学生能应用所学知识来解决工程中的实际问题为目的,以“必须、够用”为度,以讲清概念、强化应用为重点的原则来确定本课程的主要内容和体系结构;通过引入现代设计理论和设计方法,以基本知识、原理部分作为基础,发展平台,注重设计与制造有机结合、机电液有机结合、理论与实践有机结合,大胆创新。
在教学及实践教学过程中,不断地培养学生的创新意识。通过变传统的、被动的、低效的实物模型来实现机构及装置设计为先进的、主动的、高效的可视化CAD三维参数化建模来实现装置乃至产品的创新设计;带动学生一起分析如何实现机构及零部件的优化设计,从一些实际的问题入手,来考虑那些部件的结构可以实现优化设计,创新设计,分析新的设计会带来机械装置实现其功能方面具有哪些好处;改变传统的考核模式促进学生创新能力的培养,在学生做课程设计时,让学生利用所学基本原理对日常生活中的机器、装置的原理进行分析,通过文献查阅,加以改进,或者提出自己的想法,并把自己的构思用论文或专利的`形式加以表达,发挥学生的自主性和创新能力;在实验课的讲授方式上,着重培养学生的工程实践能力,让学生知道某种结构为什么是这样,动力是否可以通过其他的传动方式实现。这样既有助于学生认识事物的本质规律,又使学生的实际能力得到锻炼;通过开展创新设计实践活动来提高学生的创新能力,例如,在讲授挠性传动时,给学生提出问题,大家都知道自行车采用了链传动的方式来驱动车轮前进。链传动具有瞬时的传动比不稳定、工作时有噪声、易脱链等缺点,带传动有承载能力不大、弹性滑动和打滑现象的缺点。而它们的各自的缺点都是对方的优点,那么能不能设计出一种挠性传动方式使得它们的特点得以均衡呢?因此就 教学效果表明,就出现了“带式链条”比较好的创新方案。于此同时可以结合本课程的教学内容开展机械设计竞赛、鼓励并指导学生参加全国的创新设计大赛。这样以来学生的创新意识和创新能力将在很大程度上得到加强。
2.3理论联系实践的教学方法
从机械设计基础的课程设置模块来看,公差与配合、理论力学及材料力学、机械原理这些内容大多为理论性较强的知识内容,而机械设计则是研究机械零件能量的传递方式、材料、形状尺寸、润滑方法的选择与设计。机械设计部分的特点在于各章内容看似相互没有关联,如联接中的键、销、螺栓、联轴器;带传动、链传动;齿轮传动、轴、轴承等各类零件,但运用机械原理方法、理论及材料力学知识以及公差配合规则将这些零件汇合才能设计出一个完整的机械装备。如果在给学生讲解理论知识的时候,能将其对应的机械零部件的设计、机器设备中标准件的选择和应用,让学生自己通过实践来完成,真正实现“理论用于实践”、“实践巩固理论”,这样效果将会更好。
以培养学生机械系统方案创新设计能力为目标,以设计为主线,建立理论教学和实践教学为主体的新教学模式。
该教学模式注重理论与实践、理论讲授与实验操作相结合,合理地确定课堂和实践重点,着眼于学生综合素质的培养。该教学模式提倡学生带着问题学习的理念,突出以学生为主体的教育模式,以工程设计实例为载体,贯穿教学过程始终,体现学习、设计、再学习、再设计的循环渐进的学习过程。在机械设计基础课程教学中只有密切联系工程实际,不断加强对机构及机器的研究和分析能力,才能更有效地激发出学生的学习兴趣,培养和提高学生的设计与创新能力。在教授的过程中通过更新教材内容、增加实践环节,使理论教学的第一课堂与实践教学的第二课堂有机结合,相互协调,从而营造理论学习、设计实践、实验三维一体的学习氛围,以培养综合素质高、专业面宽广、创新设计能力强的实用性、技能型机械工程专业复合型人才。
3小结
通过对机械设计基础课程的现状及教学中存在的问题分析,提出了几种课程教学模式的探讨:从学生学习兴趣的激发、教学方法的改革以及在教学过程中对学生创新能力的培养方面加以重视和探索。教学实践表明,这些教学举措在激发学生的学习兴趣和提高教学质量、培养学生实际动手能力、创新能力及综合知识运用的能力方面取得了良好的效果。如果能将其余后续专业课课程教学方法同该门基础课程教学模式结合起来,使整体的教学计划形成通畅脉络,学生的思维方式和学习模式将得到进一步巩固和实践,有利于提高学生的创造性思维、形成专业领域的综合的设计能力,能够为进一步培养学生工程实践能力和创新设计能力奠定基础。
机械设计基础的论文 14
机械设计基础的论文
1机械设计自动化设备安全性控制的必要性
安全是机械设计面临的重要问题之一,同时安全也是伴随人们的生产生活而产生的,安全是机械设计的基本要求和前提,机械设计中自动化设备的安全性控制管理需要从不同角度进行处理,确保安全管理能够落到实处,保证机械设备控制管理能够符合机械控制管理的预期。机械设计过程中设备安全研发团队需要综合考虑各种机械安全因素,通过对生产需求的全面调研,全面优化设备的安全生产线,提高对设备的安全性管理,为机械设计创造良好的设备安全管理环境。机械设计自动化设备安全控制要从设备管理角度出发,对机械设计中的安全风险进行全面的评估,保证机械设备安全性设计工作能够得到顺利的开展。
2机械设计自动化设备安全风险评估
2.1机械设计自动化设备安全评估的基本模式
机械设计自动化设备安全评估要从一系列逻辑控制管理出发,不断进行机械设计优化,让机械设计自动化设备能够符合安全评估的基本要求,对风险评估的各种模式进行分析,对自动化设备的安全控制会产生积极的作用,通过对安全设备进行全面的分析和管理,提高安全设备的综合控制和管理水平[1]。机械设计自动化设备安全控制需要按照国家相关标准积极开展工作,保证各项工艺能够在设备安全性设计的工程中得到全面的应用,通过模式优化达到自动化系统设计安全控制的目标。
2.2机械设计自动化设备安全评价
机械设计自动化设备安全评价要对风险进行全面的分析,对机械设备风险评定中的信息进行全面的优化,提高机械设备的综合安全判断能力,为机械设备的安全控制管理和设计优化创造良好的条件。机械设计过程中需要把设计方案和设备控制模式紧密结合在一起,提高机械设备的综合控制管理水平。机械设计自动化设备安全控制要进行风险评估,对机械自动化设备的风险关键点进行分析,从而能够对机械自动化设备进行安全判断,提高机械设备的安全控制管理水平。机械设备自动化控制管理中要对安全限制进行确定,在不同的机械寿命阶段进行机械设备安全控制管理,保证机器能够正确的操作和使用,提高机械设备的综合安全判断和控制能力[2]。通过对机械的正确使用和正确操作,可以发现机械设备安全性问题,从而能够对机械设备的安全进行分析,提高机械设备的安全控制管理水平。机械设备自动化控制管理要进行定量化分析,保证不同的安全控制指标能够符合安全管理的要求,实现机械设备的综合控制管理。机械设计中自动化设备安全控制需要从影响风险的因素出发,对故障情况进行全面的分析,对自动化设备安全控制进行类型分析,确保自动化设备能够符合安全风险管理的具体要求。机械设计中对自动化设备安全风险评判需要从三个参数进行分析,其 机械设计中设备危险的时间和频次要进行控制,通过对不同的时间周期进行分析,提高机械设计中自动化设备的安全控制管理能力,为机械设备的安全评估创造良好的内部条件和外部条件。机械设备安全自动化控制要从操作周期角度出发,不断优化方案。其二要从安全管理的风险指标出发,对机械设备进行全面的安全检测。其三要从避开风险管理的可能性角度出发,确保机械设备能够得到有效的'识别。通过对机械设备的风险评估,提高机械设备的风险等级管理,对风险评估的全过程进行安全管理,实现对机械设备的自动化优化。
2.3机械设计中自动化设备的风险评定
机械设计中要对设备进行自动化安全风险评定,才能更好的减少安全风险,对机械设备的正常运行创造良好的条件。随着机械自动化水平越来越高,机械设备的风险评价迭代过程越来越复杂,需要从风险识别的全过程出发,不断加强自动化设备安全管理,提高机械设备的安全自动化控制能力。机械设计中自动化设备的风险识别要从信息确认开始,保证机械设计风险自动化迭代符合安全控制的要求。
3机械设计自动化设备安全控制的基本原则
3.1机械设计自动化设备安全控制要符合机械功能要求
机械设计自动化设备安全控制要从设计的基本原则出发,保证各项安全自动化控制功能符合机械设备的具体要求[3]。机械设计自动化设备安全控制要符合核心功能的要求,保证机械信息和设备控制能够符合技术指标的要求。机械设备实施的过程中要从制造、设计、安全管理的要求出发,提高机械设备的自动化安全控制管理水平。
3.2机械设计自动化设备安全控制要利用先进技术
机械设计自动化安全控制必须要建立在先进技术的基础之上,确保机械设计能够符合安全管理的要求,完成各项机械设备的基本功能,提高机械设备的综合控制管理能力。机械设计自动化设备安全管理不管从产品还是从系统角度出发,不断提高机械设备自动化安全控制能力。机械设计自动化设备安全控制要以技术为主,才能保证机械能够完成智能化功能,同时能够满足人性化的安全管理要求[4]。机械设计自动化安全设备管理要对各种加工设备的框架进行优化,从安全管理的角度出发,不断增加输出设备的功能。在能量转换机械设备的过程中需要保证各种能量转换能够安全可靠,提高机械设备的安全控制能力。
3.3机械设计自动化设备安全控制效率提升
机械设计自动化控制系统管理过程中要对各种信息进行优化的控制,保证各种自动化产品和设备能够符合安全功能的要求,从多方面提高安全控制效率,这是机械设计的重要原则之一,必须要从机械设备的实际特点出发,加强其对信息处理的基本能力。机械设备信息控制管理要和机械综合管理的模式紧密结合在一起,提高对机械设备的综合控制管理水平,为机械设备的全面优化创造良好的条件。机械设计自动化设备的安全控制,可以提高机械的自动化能力,可以节省机床的数量,不断提高机械设备的生产效率。
3.4机械设计自动化设备控制要坚持安全性和可靠性原则
机械设计自动化设备控制要从产品故障管理角度出发,保证机械设备能够进行自动化故障处理,提高机械设备的控制管理能力。机械自动化控制与产品优化是紧密结合在一起,机械自动化产品要和安全智能化控制紧密融合,保证各种机械设备的诊断、处理和监控能够符合安全控制的基本原则[5]。机械设计自动化设备控制要从操作环节出发,减少机械事故发生的几率,通过对机械设计自动化设备的安全控制,可以提高机械设备的灵敏度。机械设备安全控制管理要从方便操作的角度出发,不断优化设计方案,全面保证操作机制能够符合操作方案的要求。机械设备中各种自动化产品的功能要进行有效的监控,保证操作流程能够符合设备控制管理的要求。通过对机械设备各种安全程度的控制,达到优化操作的总体目标,从而能够全面实现机械设备的自动化控制和管理。机械设备自动化控制系统的安全指标要从不同的周期出发,积极引进新的技术方案,从而能够对安全控制的措施进行全面的分析,提高机械设备的综合管理水平。
4总结
机械设计自动化设备安全控制管理要从安全方案出发,确保机械设备的应用能够符合安全管理的要求,提高机械设备的自动化控制管理能力。机械设计的自动化设备安全控制需要从不同的安全角度出发,全面优化安全管理策略,提高机械设备的安全管理水平,为机械设备功能完善创造良好的平台。机械设备设计中安全控制模式需要不断的优化,提高机械设备的综合运行效率。机械设计自动化设备控制要从产品故障管理角度出发,保证机械设备能够进行自动化故障处理,提高机械设备的控制管理能力。机械设备自动化控制中会产生各种故障,必须要从故障管理角度出发,对故障产生的原因进行分析,从而能够对故障进行自动化方案设计,提高机械设备的安全控制管理水平。机械设计是个系统性工程,在方案设计和优化的过程中需要对设计功能进行全面的分析,提高机械设计管理能力,为机械设备的综合管理和控制创造良好的内部条件和外部条件。机械设备信息控制管理要和机械综合管理的模式紧密结合在一起,提高对机械设备的综合控制管理水平,为机械设备的全面优化创造良好的条件。机械设计自动化设备的安全控制,可以提高机械的自动化能力,可以节省机床的数量,不断提高机械设备的生产效率。机械设备的运行与自动化安全控制是紧密结合在一起的,必须要从机械设备的管理模式出发,提高机械设备的全方位控制能力,为机械设备的全面优化创造良好的内部条件和外部条件。机械设备自动化安全控制管理平台要符合机械功能的要求,不断提升机械设备的管理功能,保证机械设备的信息能够实现安全互通,为机械设备和信息优化营造良好的条件。
机械设计基础试题 15
机械设计基础试题
一、选择题(每题2分,共20分)
1. 对于直齿圆柱齿轮传动,其齿根弯曲疲劳强度主要取决于( D );其表面接触疲劳强度主要取决于( A )。
A. 中心距和齿宽 B. 中心距和模数
C. 中心距和齿数 D. 模数和齿宽。
2.对于向心滑动轴承,( A第一文库网)轴承具有结构简单,成本低廉的特点;( C )轴承必须成对使用。
A.整体式 B. 剖分式 C. 调心式 D. 调隙式
3. 对于平面连杆机构,当( A )时,机构处于死点位置。
A.传动角0 B. 传动角90C. 压力角0 D. 压力角45
4. 当两个被联接件不太厚时,宜采用( D )。
A.紧定螺钉联接 B.螺钉联接 C.双头螺柱联接 D.螺栓联接
5. 当从动件的运动规律已定时,凸轮的基圆半径rb与压力角的关系为:( B )
A.rb越大,越大 B.rb越大,越小C.rb与无关
A.最短杆B.与最短杆相对的构件C.最长杆D. 与最短杆相邻的构件
7.平带、V带传动主要依靠( B )传递运动和动力。
A. 带的紧边拉力 B.带和带轮接触面间的摩擦力 C. 带的预紧力
8. 链传动中,链节数最好取为( B )
A 奇数 B偶数 C. 质数 D. 链轮齿数的整数倍
9. 在蜗杆传动中,通常( A )为主动件。
A 蜗杆 B 蜗轮 C. 蜗杆蜗轮都可以
10. 轴环的用途是( D )
A作为轴加工时的定位面 B. 提高轴的强度
C. 提高轴的刚度 D. 是轴上零件获得轴向定位
二、判断题(每小题1分,共10分)(正确的划“√”,错误的划“×”)
1.十字滑块联轴器中的所有元件都是刚性元件,因此属于刚性联轴器。(×)
2. 相啮合的。蜗杆和蜗轮的螺旋角必须大小相等,旋向相反。
3. 由于链传动不需要张紧力,故作用在轴上的载荷较小。定要按凸轮现有轮廓曲线制定。 (×) (√) (×)
4. 从动件的运动规律是受凸轮轮廓曲线控制的,所以,凸轮的实际工作要求,一
5. 正是由于过载时产生弹性滑动,故带传动对传动系统具有保护作用。(×)
6. 机械零件的计算分为设计计算和校核计算,两种计算的目的都是为了防止机
械零件在正常使用期限内发生失效。
7. 棘轮的转角大小是可以调节的。
8. 点或线接触的运动副称为低副。 (√) (√) (×)
9. 曲柄的极位夹角θ越大,机构的急回特性系数K也越大,机构的急回特性也越显著。 (√)
10. 槽轮机构的主动件是槽轮。 (×)
三、填空题(每题2分,共20分)
1. 正是由于(弹性打滑)现象,使带传动的传动比不准确。
2. 蜗杆传动的主要缺点是齿面间的(相对滑动速度)很大,因此导致传动的(效率)较低、温升较高。
3. 以凸轮轮廓最小向径为半径所作的圆称为(基圆 )。
4. 凸轮轮廓上某点的(法线)方向与从动件(速度)方向之间的夹角,叫压力角。
5. 在直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算中,以(节点)为计算点,把一对轮齿的啮合简化为两个(圆柱体矩形)花键和(渐开线)花键。
6. 请写出两种螺纹联接中常用的防松方法:(双螺母等)和(防松垫圈等)。
7. 开式齿轮传动的主要失效形式是:(齿面的磨粒磨损)和(断齿)。
8. 径向滑动轴承的条件性计算主要是限制(压强)和(pv值)不超过许用值。
9.一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是:(模数)和(压力角)分别相等。
四、简答题(每小题5分,共20分)
1.简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象?
答:因为在开式齿轮传动中,磨粒磨损的速度比产生点蚀的速度还快,在点蚀形成之前,齿面的材料已经被磨掉,故而一般不会出现点蚀现象。
2. 对于滚动轴承的轴系固定方式,请解释什么叫“两端固定支承”?
答:两端固定支承即为轴上的两个轴承中,一个轴承的固定限制轴向一个方向的串动,另一个轴承的固定限制轴向另一个方向的串动,两个轴承的固定共同限制轴的双向串动。
3. 解释名词;滚动轴承的寿命;滚动轴承的基本额定寿命。
答:滚动轴承的寿命是指轴承中任何一个滚动体或内、外圈滚道上出现疲劳点蚀前轴承转过的总转数,或在一定转速下总的工作小时数。基本额定寿命是指一批相同的轴承,在相同条件下工作,其中10%的轴承产生疲劳点蚀时转过的总转数,或在一定转速下总的工作小时数。
4. 试绘出带传动中,带的应力分布图。(要求注明何种应力)。
机械设计基础试题 16
一 填空题(每小题2分,共20分)
1. 两构件通过 或 接触组成的运动副称为高副。
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 机构,取最短杆为机架时,为 机构。
3. 在凸轮机构中,常见的从动件运动规律为 运动时,将出现 冲击。
4. 直齿圆柱齿轮作接触强度计算时,取 处的接触应力为计算依据,其载荷由 齿轮承担。
5. 为使两对直齿圆柱齿轮能正确啮合,它们的 和 必须分别相等。
6. 两齿数不等的一对齿轮传动,其弯曲应力 等;两轮硬度不等,其许用弯曲应力 等。
7. V带传动的主要失效形式是。 和 。
8. 在设计V带传动时,V带的型号是根据 和 选取的。
9. 链传动中的节距越大,链条中各零件尺寸 ,链传动的运动不均匀性
10. 工作时只受 不承受 的轴称为心轴。
二、选择题(每小题1分,共5分)
1. 渐开线标准齿轮的根切现象发生在 。
A. 模数较大时 B. 模数较小时
C. 齿数较少时 D. 齿数较多时
2. 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. 圆锥滚子轴承
C. 推力球轴承 D. 圆柱滚子轴承
3. 在下列四种类型的联轴器中,能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、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
4. 在铰链四杆机构中,机构的传动角 和压力角 的关系是 。
A. B. C. D.
5. 对于普通螺栓联接,在拧紧螺母时,螺栓所受的。载荷是 。
A. 拉力 B. 扭矩 C. 压力 D. 拉力和扭矩
三、判断题(正确的打“V”,错误的打“X”。每小题1分,共8分)
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。
2. 在凸轮机构中,基圆半径取得较大时,其压力角也较大。 (
3. 在平键联接中,平键的两侧面是工作面。 ( )
4. 斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。 ( )
5. 带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。 ( )
6. 转轴弯曲应力的应力循环� ( )
7. 向心推力轴承既能承受径向载荷,又能承受轴向载荷。 ( )
8. 圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘的接触表面间产生的摩擦力矩来传递转矩。 (
四、问答题(每小题3分,共9分)
1. 试述齿廓啮合基本定律。
2. 试述螺纹联接防松的方法。
3. 试分析影响带传动承载能力的因素?
机械设计论文 17
摘要:机电一体化的机械系统主要一般包括电力系统、机械系统、液压系统、电子系统和光学技术等系统,是通过计算机技术的协调和控制,并由传动机构、执行机构和电动机控制等多个电子系统完成相应的机械运动,以此达到系统功能及任务完成的目标。本文通过相关的工作经验和资料研究,对机电一体化机械系统的设计和研究进行了一定的论述。
关键词:机电一体化;机械系统;工作经验;研究资料
机电一体化机械系统通过运用计算机技术,由计算机系统进行协调及控制,从而完成运动、能量流和机械力等各项动力学相关的任务,同时其各个机电部件相互联系、相互配合和相互协调,组成完整的系统结构。基于该系统结构的程序性和任务性,在机电一体化机械系统的设计与研究上应该站在“系统”的相关角度,以便进行有效科学的安排设计。
1机电一体化机械系统的设计要求
1.1保证较高的精确性
机电相关产品的精确程度直接关系着系统整体的质量和效益,机电一体化机械的技术性能、工艺水平及功能都要求选择优质产品,也就是说,机电一体化产品的首要标准和要求便是高精确度。
1.2反应性能要强
机电系统具有良好的反应性能,即在系统接受某一指令后,能够较短时间内对该指令进行任务的执行,从而保证系统能够更加精确地完成任务。另外根据系统的运行状况,做好准确、及时获得相应指令的控制,能够增加任务完成和执行的准确性。
1.3具有较强的稳定性
在机电一体化机械设计中,为了保证更好的系统精确度和反应性能,往往会在无间隙、低摩擦、高刚度和高谐振频率等方面对系统提出较高的要求。另一方面,还要求机电一体化机械系统有寿命长、体积小、重量轻和可靠性高等优点。
2机电一体化机械系统的构成
机电一体化机械系统通常是由传动机构、导向机构和执行机构三部分构成。
2.1传动机构
机电一体化机械系统中的传动机构,不仅仅是转速和转矩的转换器,耗时伺服系统中的重要组成部分,因此,在机电一体化机械系统设计要求中,传动机构首先要具有较高的精确度,同时必须满足重量轻、噪音低、体积小、运转速度高和可靠性高等方面的要求和特点,结合机电一体化机械系统中对伺服控制的要求和标准进行传动机构的设计研究,以便更好地提升系统机械结构中的伺服性能。
2.2导向机构
导向机构在机电一体化机械系统中主要起到的是导向作用和支撑作用,一般包括导轨和轴承等。导向机构的正常作用的发挥可以有效保证机电一体化机械系统中的组成部分和各个装置能够安全、准确完成指定的任务运动。
2.3执行机构
执行机构,是指在机电一体化机械系统中直接完成任务指令的操作装置和部分,一般情况下,执行机构所具备的高灵敏度和精确度以及高重复性能和可靠性,可以保证其根据不同的任务指令和相关要求,在动力源的推动下完成预先设定的各种操作任务。在目前经济快速发展的社会,计算机的应用能通过其强大有效的功能,使传统机电的动力发动机转换成为可变速、动力和执行的多功能发动机,从而使得执行机构和传动机构得到进一步的简化。
3机电一体化机械系统的设计思想
3.1动态设计思想
在机电一体化机械系统的设计中,通过静态设计的有效协助,为了更好的研究整个机械系统结构的频率特点和性质,完成各个系统环节数字模型的`建立,推动促进机电一体化机械系统的传递函数,必须充分有效地通过自控方法进行频率特性的计算,这便是动态设计。机械系统的频率特性,在一定程度上不但能够反映出整个系统在不同信号频率下的相应反应,还决定了系统的工作最大频率、抗干扰性和稳定性。
3.2静态设计思想
静态设计是指按照机电一体化各个机械系统的功能要求,通过相关的研究和经验初步、大体上制定出机械系统设计的步骤及方案。方案中主要涉及整个系统部件之间的控制、连接以及部件的种类和对能源的需求等。基本方案设计完成后,应以技术手段为基础,设计出系统中各部件的运动关系、参数及结构,确定部件及相应零件的材料、精确度和结构方式,并对执行元件发电功率、参数和过载能力进行验算,对其他相关的元件和部件进行配置系统的选择等等。
4机电一体化机械系统的性能分析
想要使机电一体化机械系统良好的伺服性能得到保证,不但需要从机械系统的静态特征方面得到更好的满足,同时还要充分的运用理论研究和自动化的控制方法对整个系统体系进行动态设计和分析。另外,机械系统的动态设计应该以系统静态的数字模型为基础,根据自动化控制的要求和方法研究分析系统的整个频率特性,并通过调整相应的频率,改善系统整体的伺服性能。
4.1数字模型的建立
机电一体化机械系统数字模型的建立和电气系统的数字模型的建立在一定程度上基本相似,即都是通过折算将比较负责的结构装置简单化,转为等效的数学函数关系,并用数学中的线性微分方程表达式将其表达出来。机电一体化机械系统的数字模型分析通常情况下都是输入与输出的联系。比如,把比较复杂的系统机械参数,弹性模量、阻尼和系统惯量等统一进行处理,并对各个机械参数进行数学方式的分析,从而得出它们对整个机械系统的影响。在数字模型的建立之前,需要先对机械系统中的不同物理量进行折算,使它们直接转化到某个元件上,从而把多变、复杂的多轴传动变为单轴传动,在此过程中,必须严格按照总机械系统性能不变的原则。这样,以单轴为基础的输入量和输出量的关系,就能够建立相关的数学表达式,从中反应出机械的相应性能,从而应用并指导实际中的设计。
4.2性能参数的影响
机电一体化机械系统设计要求必须要工作可靠、精确度高、运行平稳等,既是静态设计中的研究问题,也是动态设计对伺服机构的要求,这就应该通过对有关参数的调整,优化整体系统的性能。
5结语
通过以上论述,从机电一体化机械系统的性质、概念等方面进行相关分析,分别从机电一体化机械系统的设计要求、基本构成、设计思想和性能分析四个方面进行了研究分析,机电一体化机械系统设计研究进行了详细的论述。
参考文献:
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浅析机械设计基础课程教学改革研究论文 18
浅析机械设计基础课程教学改革研究论文
“机械设计基础”课程是北京信息科技大学近机类专业工业工程、工业设计的一门重要专业基础课程,其任务是培养学生对机械机构的分析与设计能力,使学生初步掌握基本的设计理论和设计方法。课程在基础课与专业课之间起承上启下的作用,与后续课程衔接紧密,为今后学习专业课程以及工作打下必要的基础,可增加学生的专业适应能力,使其能满足市场经济对人才的需求,有利于学生就业选择。
“机械设计基础”课程因其具有分散性、综合性及实践性和公式多、概念多及图表多等特点,给教学工作带来不小的困难,因此怎样充分地利用现有教学资源调动学生的学习积极性,变被动学
一、教学现状分析
1.工业工程、工业设计专业的学生在开始学习机械设计基础课程的时候,大多数学生以前极少关注机械的结构,对机械缺乏一定的感性认识,或对机械的整体认识是模糊的。
2.课程涉及的基础理论内容较广且相对独立,其特点是概念多、原理多、公式多、图表多,内容比较枯燥和单调,所学知识在学生以前的学习中很少接触,初学时往往会感到吃力。在传统教学中,以教师讲授知识为主,学生只是被动地听讲;教学方法单一,无法吸引学生的注意力。
3.部分教学内容陈旧。教师过于注重单个机械零部件的讲解,而对实际工程的机械设计方法介绍不多,忽略了学生的能力与素质培养,使学生容易出现厌学、惧学、弃学的情绪,或为取得好成绩而“死记硬背”,出现“高分低能”的现象。
二、丰富教学方法,完善教学手段
1.教学方法多样化。采用图示教学法与任务驱动教学法相结合进行教学。
(1)图示教学法。图示教学法是乌克兰教育家沙塔洛夫经过30多年的潜心试验与研究,提出的一种新的教学方法。该教学方法的核心是“纲要网络”图表,此图表是一种由文字、图形、公式、方框、流程线和表格等组成的教学辅助工具。在讲解各章内容时,利用图表将各个概念、知识点、公式有机串联起来,使其相互关系形象直观地表达出来,有利于学生对所学知识的理解和记忆。
按内容和应用可将图表分为“讲授型”和“概括总结型”。例如,在讲授“带传动和链传动”的知识时,当讲解到离心拉力Fc,并加以解释,如“当带作圆周运动时,带本身的质量将在圆周方向产生离心力Fc,而Fc将作用在带的全长上,因此在带各处的横截面上均产生离心拉应力σc;σc过大,将带来不良后果:
①降低带的寿命;
②带与带轮表面的正压力下降,导致最大摩擦力下降,从而降低带的传动能力。因此应限制带的速度。”在对带传动进行小结时,可知带是处于变应力状态下工作的,带中产生的瞬时最大应力发生在带的紧边开始绕向小带轮处。通过图表可将相关内容有机串联起来,让学生从烦琐的笔记中解脱出来,减轻了学生的学习压力,加深了学生对知识的理解和记忆。
(2)任务驱动教学法。任务驱动教学法是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学法,其特点是“学中用,用中学,以用促学”,改变了以往“教师讲,学生听”的被动教学模式,创造了以学定教、学生主动参与、自主协作、探索创新的新型学习模式。任务驱动教学法的核心工作是根据教学内容设计任务。如在讲授“平面连杆机构”一章时,教师先提出一些与平面连杆机构相关的问题,然后为学生设计了一项任务为“休闲娱乐机械和家庭用机械的设计”,设计的机械必须包含平面连杆机构,并对设计任务进行了一定的解释与提示,如休闲娱乐机械可以是小区活动场所的健身器材;家庭用机械可以是与生活密切相关的家庭用机电产品,包括窗户的开启机构、折叠桌椅、家用折叠梯子、雨伞等。此外,还要求工业设计专业的学生应用本专业知识对产品进行造型设计,工业工程专业的学生应用本专业知识进行产品进行成本核算,等等。
在实施过程中,采用企业产品设计模式进行,由学生根据自身专长和兴趣爱好组队,每组3~5名学生,选出1名组长,领导本小组成员进行产品设计。鼓励小组成员进行实地调研,且每位成员均须提出自己的设计方案,由组长组织小组展开讨论,选择最佳设计方案。例如,有小组学生通过调研设计了一款新型家用折叠人字梯,应用了平行四边形机构使踏板同时展开或收起。伴随着一个接着一个的成就感,可培养学生对机械的学习兴趣,提高学生自主学习及与他人协作的能力,为将来工作岗位上的团队合作奠定基础。
2.完善教学手段。
(1)利用多媒体与实物模型相结合的教学手段。多媒体课件具有信息量大、图文并茂、声光色结合的立体效果,能扩宽学生的眼界,便于理解,实物模型的示教能起到直观形象的作用。同时,在讲解重点内容时辅以传统的板书,使重点突出、要领清楚,达到教与学的互动效果。通过多种教学手段的应用,对提高学生的学习能力收到了较好的效果。例如,将雷达天线、缝纫机踏板、汽车前窗刮雨器、搅拌机、飞机起落架、牛头刨床等机构以动画形式显示,使死气沉沉的课堂变得生动活泼,增加了学生的感性认识。让一些难以想象的机构生动地呈现在学生面前,便于学生理解。
(2)引入计算机辅助工程技术。学生学习计算机软件的积极性普遍比较高,尤其是工业设计专业的学生。因此,在“机械设计基础”课程中将计算机辅助工程技术引入课堂教学,收到了良好的教学效果。例如,在讲解凸轮机构时,可演示如何应用ADAMS软件解决问题;在讲解轴系零部件时,可采用Pro/Engineer建立虚拟的减速器装配体,并将其演示给学生,使学生产生好奇心,萌发急于寻求答案的求知欲望,增强学习的自觉性。为了便于学生学习,开设了多项关于相关软件应用的开放性实验。
3.丰富考核方式。为了增强学生对机械的总体认识,在开学之初便将机械发展史作为一项大作业布置给学生,并计入总评成绩。让学生自行学习查找相关资料,写出相关机械的'发展历史,如中国机械发展史、世界机械发展史、汽车发展史、飞机发展史、机器人发展史等,让学生在查找资料的过程中,对机械及其发展有一个总体的认识。同时,在应用任务驱动教学法教学过程中安排了设计任务,将根据学生完成的作品质量计算平时成绩并计入总评。
三、精练教学内容,进行教材建设
1.精练教学内容,挖掘教学素材。从生活中挖掘教学素材,可以拉近学生与机械之间的距离。机械与生活紧密相连,挖掘生活中的“机械设计基础”课程教学素材,可以使枯燥的机械生动化,单一的教学内容变得丰富多彩。列举生活经历或新闻报道中引人入胜、趣味性强的案例,并编拟贴近实际且内容新鲜的应用问题,让学生感到所学内容有用、有趣。例如,应用折叠雨伞、折叠桌椅、窗户开启机构讲解平面连杆机构;应用机械锁、开关等讲解凸轮机构;应用机械钟表、玩具等讲解齿轮机构。
2.建设课程教材。因材施教,积极进行教材建设。课程组在老教师的带领和指导下,虚心向兄弟院校取经学习,以极大的热情教书育人和潜心进行教学研究,应用图示教学法进行了教学实践,将积累的经验和教学成果固化进教材,正式出版了《机械设计基础》教材,并编写了《机械设计基础实验指导书》。
四、加强实践教学
1.引导学生进行大学生科技创新计划项目。以大学生科技创新计划� 为了扩大学生的视野,提高他们实践动手能力,鼓励学生课余时间走进实验室进行学习与研究,使得学有所需的学生都有机会参与其中,充分利用实验室的各种资源,得到有益的锻炼和提高。
工业工程、工业设计专业的学生先后开展了“基于人因工程学的超市货架设计”、“节·阅——公共绿色照明阅读桌创新设计”、“模块化组合式家具设计”等多项大学生科技创新计划项目的研究。有工业设计专业学生参与的捷能车队更是通过大学生科技创新计划项目的研究收获了多项成果,该团队设计的节能车多次获得Honda中国节能竞技大赛最佳技术奖、最佳设计奖、最吸引眼球奖等。
2.积极组织学生参加竞赛。组织学生参加机械创新设计大赛、三维数字化创新设计大赛,让学生真刀实枪的去干,利用课堂上教授的理论知识,品尝创新的滋味。工业设计专业学生参与设计的“家用多功能折叠购物车”、“防反光可调节黑板”等作品先后获得首都高校机械创新设计大赛的奖项。“农用翻土机设计”、“自动选种机”、“按摩椅设计”等作品获得了全国三维数字化创新设计大赛的奖项。
3.设置开放性实验。为了使课程实践环节得到进一步充实,增加实验学时,课程组开发了多项开放性实验,如“典型机构运动仿真分析与验证”、“典型机械拆装测绘与结构分析实验”、“小型机器人创意设计与制作实验”、“机械方案创新创意设计模拟实施与分析改进”、“常见机械传动系统建模与仿真分析实验”等,完成实验的学生可以获得创新学分,鼓励学生课余时间走进实验室。
五、结论
经过几年的研究与实践,北京信息科技大学近机类专业工业工程、工业设计的“机械设计基础”课程教学效果得到了改善,学生的学习兴趣得到了激发,学生的实践能力获得了锻炼。课程教学的改革与研究使学生能学以致用,增强了学习的自觉性,促使学生从“要我学”向“我要学”转变。