時(shí)間:2022-06-16 03:26:16
序論:在您撰寫減速器課程設(shè)計(jì)總結(jié)時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
我院建校前幾年由于師資力量有限,主要依賴兼職教師指導(dǎo)課程設(shè)計(jì),這些兼職老師大多來(lái)自一本院校,他們時(shí)間有限,指導(dǎo)方法基本沿襲一本院校的指導(dǎo)方法,每天集中一兩個(gè)小時(shí)在教室集中指導(dǎo),而三本學(xué)院的學(xué)生依耐性強(qiáng),老師走后基本是放鴨子,因此抄襲現(xiàn)象特別嚴(yán)重。此外,在教學(xué)指導(dǎo)過(guò)程中也存在一系列問(wèn)題,比如必須掌握的知識(shí)點(diǎn)、知識(shí)群、關(guān)鍵內(nèi)容都沒(méi)有明確,指導(dǎo)過(guò)程因老師而異,隨意性較大,標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。因此,進(jìn)一步規(guī)范課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容、指導(dǎo)方法、達(dá)到的目標(biāo)、必須掌握的知識(shí)點(diǎn)和知識(shí)群,顯然是提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的重要內(nèi)容和措施。后來(lái)隨著一些青年教師的引進(jìn),我們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的題目、應(yīng)該完成的內(nèi)容及進(jìn)度要求、考核方法等進(jìn)行了一系列的研究與實(shí)踐,使學(xué)生達(dá)到掌握知識(shí)點(diǎn)的目的。
二、針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目、指導(dǎo)方法,進(jìn)度安排及考核方法進(jìn)行改革
(一)設(shè)計(jì)題目的改革
以前兼職老師給的課程設(shè)計(jì)題目是多樣化的,鑒于我院學(xué)生的基本條件,我們把課程設(shè)計(jì)的題目統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化了,傳動(dòng)方案也已經(jīng)給定,目的是讓學(xué)生熟悉課程設(shè)計(jì)的一般方法,掌握應(yīng)該掌握的知識(shí)點(diǎn),并對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的理論課的知識(shí)加以鞏固,并不要求他們創(chuàng)新設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)題目、初始條件和傳動(dòng)方案如下:設(shè)計(jì)題目:帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置;初始條件:帶式運(yùn)輸機(jī)可運(yùn)送谷物、型砂、碎礦石、煤等。兩班制工作,連續(xù)單向轉(zhuǎn)動(dòng),有輕微振動(dòng),輸送帶的速度允許誤差為±5%,使用期限為10年。卷筒與輸送帶間傳動(dòng)效率96%,減速器批量生產(chǎn)。要求學(xué)生每人按學(xué)號(hào)順序依次選一組數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。
(二)指導(dǎo)方法改革
在課程設(shè)計(jì)之前,負(fù)責(zé)人對(duì)指導(dǎo)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的老師集中在一起開個(gè)小會(huì),對(duì)學(xué)生必須掌握的知識(shí)點(diǎn)、知識(shí)群、關(guān)鍵內(nèi)容都明確要求,要求指導(dǎo)老師每天的上午和下午至少在教室兩個(gè)小時(shí),這樣學(xué)生有問(wèn)題就能及時(shí)找到老師解決問(wèn)題。還有學(xué)生課程設(shè)計(jì)進(jìn)行到第一階段,尤其是課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)計(jì)算初步完成時(shí)候,要求指導(dǎo)老師對(duì)學(xué)生的計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的檢查,并要在草稿本上簽字,才可進(jìn)行下一階段的工作。這樣就避免后面學(xué)生在畫草圖時(shí)候發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,又要反過(guò)來(lái)重新計(jì)算浪費(fèi)大量的時(shí)間,并且可以避免了個(gè)別學(xué)生抄襲的現(xiàn)象。
(三)進(jìn)度安排改革
以前兼職老師指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)時(shí)候,一次把課程設(shè)計(jì)要求完成的內(nèi)容一個(gè)半天講完,這樣內(nèi)容太多,學(xué)生根本記不清楚。我們根據(jù)三本學(xué)生的特點(diǎn),將機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)分為六個(gè)階段。每個(gè)階段集中講解一次,學(xué)生按進(jìn)度要求完成該完成的任務(wù)。第一階段,主要是動(dòng)員和設(shè)計(jì)計(jì)算。學(xué)生在這一階段應(yīng)該完成的內(nèi)容包括:選擇電動(dòng)機(jī);計(jì)算總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比;傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算;傳動(dòng)件計(jì)算;初算軸的最細(xì)處直徑;選擇聯(lián)軸器(型號(hào)、孔徑、孔長(zhǎng)等);初選滾動(dòng)軸承及其相關(guān)參數(shù),軸承蓋是否干涉等。要求學(xué)生按上述步驟嚴(yán)格進(jìn)行,不要顛倒。第二階段是草圖繪制。設(shè)計(jì)計(jì)算完畢后,我們會(huì)帶學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室做一個(gè)減速器拆裝實(shí)驗(yàn),主要是對(duì)減速器有個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。然后在集中講解,其內(nèi)容包括:減速器的結(jié)構(gòu);減速器的;設(shè)計(jì)裝配圖的準(zhǔn)備;減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸;減速器裝配草圖設(shè)計(jì);軸和鍵的強(qiáng)度校核,滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算。第三階段是正式繪制裝配圖,在完成減速器裝配草圖后,校核軸、鍵強(qiáng)度及滾動(dòng)軸承壽命無(wú)任何問(wèn)題時(shí),在此基礎(chǔ)上繼續(xù)完成裝配圖。要求注意兩個(gè)方面的設(shè)計(jì):軸系零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);減速器箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。第四階段是裝配圖的檢查。給學(xué)生主要講解的內(nèi)容包括:檢查裝配草圖;標(biāo)注主要尺寸與配合;編寫減速器的技術(shù)特性;編寫技術(shù)要求;零件編號(hào);編制零件明細(xì)表及標(biāo)題欄。第五階段是零件圖的繪制。零件工作圖是零件制造、檢驗(yàn)和制定工藝規(guī)程的技術(shù)文件,應(yīng)包括圖形、尺寸及其極限偏差、表面粗糙度、形位公差、技術(shù)要求等。零件圖從裝配圖上測(cè)繪下來(lái),形狀應(yīng)與裝配圖一致。第六階段是編寫說(shuō)明書。說(shuō)明書的編寫我們也把格式基本給學(xué)生,學(xué)生按照步驟把草稿整理成冊(cè)就可以了。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)總共安排了三周的時(shí)間,周末時(shí)間不計(jì),具體的進(jìn)度安排我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)表。(四)考核方法進(jìn)行改革課程設(shè)計(jì)結(jié)束后,我們會(huì)現(xiàn)場(chǎng)答辯,在答辯時(shí)候,會(huì)先給個(gè)預(yù)成績(jī),這個(gè)成績(jī)非常重要,因?yàn)橥ㄟ^(guò)答辯,可以看出學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)掌握的情況,是否有抄襲,一問(wèn)就基本可以得到答案。最后結(jié)合學(xué)生交上來(lái)的課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書、裝配圖、零件圖給每個(gè)學(xué)生單獨(dú)評(píng)定優(yōu)、良、中、及格和不及格的成績(jī)等級(jí)。
三、結(jié)束語(yǔ)
Abstract: Mechanical Design basic course design is an important practice teaching link of Mechanical Design course system, and it is the first more comprehensive, more systematic, highly engineering design integrated training for mechanical engineering students in the engineering colleges. This paper basd on the teaching requirements of training applied undergraduate personnel, in the mechanical design basic curriculum design training, conducted the teaching reform and exploration on the teaching methods, teaching focus and the showing form of design results and other aspects, which laid the foundation to improve teaching quality and methods, of practice, training applied undergraduate personnel who are in accordance with the time development needs.
關(guān)鍵詞: 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì);綜合性設(shè)計(jì);教學(xué)方法;教學(xué)改革
Key words: mechanical design basic course design;comprehensive design;teaching methods;teaching reform
中圖分類號(hào):G64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2010)29-0201-02
0引言
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)課程體系中的一個(gè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),它是工科院校機(jī)械類專業(yè)學(xué)生進(jìn)行的第一次較全面、較系統(tǒng)、工程設(shè)計(jì)性很強(qiáng)的綜合性設(shè)計(jì)訓(xùn)練。通過(guò)該環(huán)節(jié)的實(shí)踐訓(xùn)煉,不僅能使學(xué)生鞏固加深擴(kuò)展己學(xué)過(guò)的知識(shí),并且能使其綜合應(yīng)用這些知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是理論和實(shí)踐相結(jié)合的第一次初探,是一次真正意義上的工程應(yīng)用能力的培養(yǎng),是培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維方式在實(shí)踐中的驗(yàn)證所邁出的真正意義上的第一步。
近幾年,隨著社會(huì)對(duì)人才需求類型的改變,進(jìn)行教學(xué)改革改變?nèi)瞬诺呐囵B(yǎng)模式,培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才,作為我校培養(yǎng)人才方案的重點(diǎn)以成為必然,為實(shí)現(xiàn)這一人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求,相應(yīng)的教學(xué)體系也在進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)作為工科院校的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,它將為這些專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)機(jī)械設(shè)備課程提供必要的理論基礎(chǔ),使其在了解各種機(jī)械的傳動(dòng)原理、設(shè)備的正確使用和維護(hù)及設(shè)備的故障分析等方面獲得必要的基本知識(shí),機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程所占的教學(xué)比重在逐年增加。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程最重要的綜合性與實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),其在實(shí)踐教學(xué)中的意義越加顯現(xiàn)出了其重要性。我們圍繞著培養(yǎng)具有一定的實(shí)踐能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用型本科人才的目標(biāo),從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、設(shè)計(jì)成果展現(xiàn)形式等方面進(jìn)行了教學(xué)改革和探討,指導(dǎo)學(xué)生從工程應(yīng)用的角度,結(jié)合創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維,應(yīng)用先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)手段去解決工程實(shí)際問(wèn)題,考慮相關(guān)的工程技術(shù)要求,逐步樹立正確的設(shè)計(jì)思想,增強(qiáng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。
1教學(xué)內(nèi)容的改革
長(zhǎng)期以來(lái)減速器作為機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的設(shè)計(jì)的經(jīng)典設(shè)計(jì)題目,這是由于減速器自身的特點(diǎn)決定的。減速器作為機(jī)器中一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分,組成減速器的零部件覆蓋了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的絕大部分內(nèi)容,便于學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)踐中應(yīng)用檢驗(yàn)所學(xué)的知識(shí),實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的結(jié)合。另外,不同類型的減速器和參數(shù)的設(shè)計(jì)參數(shù)要求,所設(shè)計(jì)出的減速器的結(jié)果是不同的,因此, 選擇減速器作為機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的題目是可行的。然而, 減速器只是一個(gè)部件, 每屆學(xué)生都重復(fù)同樣的設(shè)計(jì)內(nèi)容, 勢(shì)必會(huì)影響教師的創(chuàng)新設(shè)計(jì)的積極性。另外, 我校制圖課的測(cè)繪練習(xí)也選擇減速器, 這就使得課程設(shè)計(jì)的題目過(guò)于重復(fù),使學(xué)生缺乏新奇感,勢(shì)必會(huì)影響學(xué)生的設(shè)計(jì)積極性,影響設(shè)計(jì)成果。因此,結(jié)合學(xué)生所學(xué)的相關(guān)專業(yè)和學(xué)生對(duì)本門課的掌握程度,適當(dāng)?shù)赝貙捳n程設(shè)計(jì)的選題勢(shì)在必行。
鑒于我校的機(jī)械設(shè)計(jì)、材料成型、車輛工程、汽車服務(wù)、材料科學(xué)、機(jī)電一體化、工程機(jī)械、數(shù)控等專業(yè)的學(xué)生都要進(jìn)行課程設(shè)計(jì),其專業(yè)跨度大、學(xué)生人數(shù)多以及減速器涉及的設(shè)計(jì)問(wèn)題的經(jīng)典性,故減速器齒輪減速器設(shè)計(jì)題目仍予以保留,但根據(jù)不同的專業(yè)特點(diǎn)適當(dāng)?shù)卦黾恿嗽O(shè)計(jì)題目,例如,對(duì)于數(shù)控專業(yè)的學(xué)生可以設(shè)計(jì)普通機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng), 給出電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力參數(shù), 通過(guò)帶傳動(dòng),帶動(dòng)主軸箱的運(yùn)動(dòng)。在這樣的傳動(dòng)設(shè)計(jì)中, 學(xué)生可以通過(guò)參觀相關(guān)機(jī)床,這樣既進(jìn)行相關(guān)的帶傳動(dòng)和減速器傳動(dòng)設(shè)計(jì),也結(jié)合學(xué)生的自身專業(yè)知識(shí),增加了學(xué)生的設(shè)計(jì)興趣,使學(xué)生真正體會(huì)到什么叫學(xué)以致用。 對(duì)于汽車專業(yè)的學(xué)生,不再進(jìn)行傳統(tǒng)的一級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì),而是結(jié)合其專業(yè)特點(diǎn),設(shè)計(jì)汽車用變速器,這樣,需要考慮的因素更多了,同時(shí)也符合專業(yè)培養(yǎng)的特色。實(shí)踐證明, 適當(dāng)拓寬課程設(shè)計(jì)的選題不僅能夠讓學(xué)生得到更多的工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練, 而且能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性, 對(duì)于培養(yǎng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維和進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì), 可起到事半功倍的效果。
對(duì)于機(jī)械專業(yè)等為期三周的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì),要求學(xué)生在提交一份裝配圖、一到兩張零件圖和一份設(shè)計(jì)說(shuō)明書外,還要提交箱座和箱蓋的零件圖。這樣更能較全面地考查學(xué)生對(duì)《機(jī)械制圖》、《互換性與技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ)》、《機(jī)械制造基礎(chǔ)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》等幾門課的掌握程度。
2教學(xué)方法和手段的改革
現(xiàn)代的教育要求“以人為本”,學(xué)生是教學(xué)的主體,教師則是教學(xué)過(guò)程中的主導(dǎo)者。課程設(shè)計(jì)作為教學(xué)中的重要部分,在設(shè)計(jì)過(guò)程中也要充分激發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。要達(dá)到以上教學(xué)目的,首先應(yīng)重視實(shí)踐教學(xué)的環(huán)節(jié),實(shí)踐教學(xué)是學(xué)生獲得感性知識(shí)的重要手段,課程設(shè)計(jì)也是如此,為了讓學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中能有一個(gè)整體的設(shè)計(jì)觀念,我們?cè)谶M(jìn)行課程設(shè)計(jì)之前,讓學(xué)生應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論課上所學(xué)的知識(shí),自行設(shè)計(jì)一個(gè)具有一定創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn),來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。然后,讓同學(xué)進(jìn)行減速器的拆裝實(shí)驗(yàn),通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)讓大家對(duì)減速器的常見類型有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí),使學(xué)生了解減速器內(nèi)部零部件的類型、結(jié)構(gòu)和裝配關(guān)系, 對(duì)加工制造的工藝過(guò)程形成初步的認(rèn)識(shí)。裝拆的重點(diǎn)是軸系零部件的結(jié)構(gòu)及裝配關(guān)系, 再此基礎(chǔ)上讓學(xué)生應(yīng)用已有零部件設(shè)計(jì)一個(gè)合理的軸系,使學(xué)生能在課程設(shè)計(jì)中結(jié)合實(shí)際的參數(shù)要求設(shè)計(jì)出合理的軸系結(jié)構(gòu)和尺寸。
在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中也要重視老師的指導(dǎo)作用,一次成功的課程設(shè)計(jì)與教師的悉心指導(dǎo)是分不開的。為此應(yīng)改變以前過(guò)于集中的指導(dǎo)方式,變“集中式指導(dǎo)”為“集中與分段相結(jié)合式指導(dǎo)”,設(shè)計(jì)前通過(guò)集中式的講解交待清楚所要完成的設(shè)計(jì)任務(wù),針對(duì)具體的設(shè)計(jì)任務(wù)如何入手去做,通過(guò)教師已有的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生解決設(shè)計(jì)初期的入手難得問(wèn)題,對(duì)于設(shè)計(jì)中的主要注意事項(xiàng)應(yīng)交待清楚避免在設(shè)計(jì)過(guò)程中學(xué)生走彎路,在設(shè)計(jì)過(guò)程中教師應(yīng)經(jīng)常到教室中去,發(fā)現(xiàn)共性問(wèn)題要及時(shí)地集中講解,對(duì)個(gè)別底子薄的同學(xué)應(yīng)進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo),及時(shí)解決存在的障礙性問(wèn)題,便于設(shè)計(jì)的如期完成,在設(shè)計(jì)的后期主要是檢查與糾正細(xì)節(jié)。在具體的指導(dǎo)過(guò)程中要求教師要以學(xué)生的設(shè)計(jì)思想為主線,在不改變學(xué)生原有總體設(shè)計(jì)方案的前提下,進(jìn)行指導(dǎo)完善此設(shè)計(jì),讓學(xué)生能真正地進(jìn)行應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì),讓學(xué)生能夠真正成為設(shè)計(jì)的主體,在完成此設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生能夠真正地領(lǐng)會(huì)完成一次設(shè)計(jì)的總體設(shè)計(jì)思路和收獲自己的設(shè)計(jì)成果的成就感。總而言之,課程涉及的改革方向應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力為出發(fā)點(diǎn)。
3設(shè)計(jì)成果的展現(xiàn)形式
采用現(xiàn)代先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)手段,改變傳統(tǒng)的純手工繪圖的方式。要求學(xué)生提交的設(shè)計(jì)成果為手繪的設(shè)計(jì)草圖,手寫版的設(shè)計(jì)說(shuō)明書,以及電子版的設(shè)計(jì)總體裝配圖和典型的軸類、齒輪類和箱體類零件圖。隨著科技的進(jìn)步,計(jì)算機(jī)在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、試驗(yàn)各領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。為了順應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需求,必須重視學(xué)生的應(yīng)用和掌握計(jì)算機(jī)的能力,在我院的機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)率先試點(diǎn)要求總體裝配圖利用CAD完成。對(duì)于基礎(chǔ)較好的同學(xué)要求應(yīng)用SolidWorks、CATIA等三維繪圖軟件完成齒輪、軸、箱體、端蓋等所有機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),完成整機(jī)的裝配,然后進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真和干涉檢驗(yàn)。
設(shè)計(jì)成果的評(píng)定方式,改變?cè)械闹豢磮D紙的評(píng)定方式,采用答辯與平時(shí)的設(shè)計(jì)表現(xiàn)相結(jié)合的方式,以圖紙、計(jì)算說(shuō)明書和答辯成績(jī)?yōu)橹?兼顧設(shè)計(jì)態(tài)度、準(zhǔn)備情況、出勤率、進(jìn)度、協(xié)作、總結(jié)等表現(xiàn)。答辯過(guò)程中師生間的相互交流是教師評(píng)定設(shè)計(jì)質(zhì)量高低最有效的手段,通過(guò)答辯老師能夠發(fā)現(xiàn)總結(jié)設(shè)計(jì)過(guò)程中所存在的問(wèn)題,同時(shí)也是學(xué)生自我檢驗(yàn)的最有效的方式,通過(guò)答辯鍛煉了學(xué)生的語(yǔ)言組織和表達(dá)能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的宏觀地看待問(wèn)題和總結(jié)能力,能夠強(qiáng)有力地督促學(xué)生及時(shí)地解決設(shè)計(jì)過(guò)程所存在的細(xì)節(jié)問(wèn)題,防止懶散和懈怠現(xiàn)象的發(fā)生。
4結(jié)束語(yǔ)
機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類專業(yè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力起著十分重要的作用。經(jīng)過(guò)全體機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教師的努力,在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中所進(jìn)行的相關(guān)改革和實(shí)踐,在組織教學(xué)內(nèi)容方面加強(qiáng)專業(yè)特色適當(dāng)?shù)馗淖兘虒W(xué)內(nèi)容,在設(shè)計(jì)手段上應(yīng)用現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法,在成果的展現(xiàn)形式上突出了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的考核方式,能夠全方位提高機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量,提高學(xué)生的綜合能力。隨著應(yīng)用型本科教育改革的進(jìn)一步深入,如何再提高教學(xué)質(zhì)量,保證應(yīng)用性本科人才培養(yǎng)模式的實(shí)現(xiàn)是我們?nèi)w機(jī)械教師不斷努力地探索和奮斗的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1]朱宗澤,羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京: 高等教育出版社,2005,(11).
關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì);課程設(shè)計(jì);指導(dǎo)方法;研究與實(shí)踐
中圖分類號(hào):G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)07-0171-02
一、引言
機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械類學(xué)生一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課[1],而機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)又是繼機(jī)械設(shè)計(jì)課程結(jié)束后的一項(xiàng)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),同時(shí)是第一次對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)訓(xùn)練。它在培養(yǎng)學(xué)生核心技能方面,占有重要的地位。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)可以說(shuō)是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的環(huán)節(jié),通過(guò)對(duì)通用機(jī)械(或其他簡(jiǎn)單機(jī)械)的傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計(jì)思想和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,特別是總體設(shè)計(jì)和零部件設(shè)計(jì)的能力,達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)踐的初步能力[2]。本文結(jié)合我院三本學(xué)生的特點(diǎn),對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)方法進(jìn)行了一些有益的研究與實(shí)踐。
二、我院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的背景
我院建校前幾年由于師資力量有限,主要依賴兼職教師指導(dǎo)課程設(shè)計(jì),這些兼職老師大多來(lái)自一本院校,他們時(shí)間有限,指導(dǎo)方法基本沿襲一本院校的指導(dǎo)方法,每天集中一兩個(gè)小時(shí)在教室集中指導(dǎo),而三本學(xué)院的學(xué)生依耐性強(qiáng),老師走后基本是放鴨子,因此抄襲現(xiàn)象特別嚴(yán)重。此外,在教學(xué)指導(dǎo)過(guò)程中也存在一系列問(wèn)題,比如必須掌握的知識(shí)點(diǎn)、知識(shí)群、關(guān)鍵內(nèi)容都沒(méi)有明確,指導(dǎo)過(guò)程因老師而異,隨意性較大,標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。因此,進(jìn)一步規(guī)范課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容、指導(dǎo)方法、達(dá)到的目標(biāo)、必須掌握的知識(shí)點(diǎn)和知識(shí)群,顯然是提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的重要內(nèi)容和措施。后來(lái)隨著一些青年教師的引進(jìn),我們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的題目、應(yīng)該完成的內(nèi)容及進(jìn)度要求、考核方法等進(jìn)行了一系列的研究與實(shí)踐,使學(xué)生達(dá)到掌握知識(shí)點(diǎn)的目的。
三、針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目、指導(dǎo)方法,進(jìn)度安排及考核方法進(jìn)行改革
(一)設(shè)計(jì)題目的改革
以前兼職老師給的課程設(shè)計(jì)題目是多樣化的,鑒于我院學(xué)生的基本條件,我們把課程設(shè)計(jì)的題目統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化了,傳動(dòng)方案也已經(jīng)給定,目的是讓學(xué)生熟悉課程設(shè)計(jì)的一般方法,掌握應(yīng)該掌握的知識(shí)點(diǎn),并對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的理論課的知識(shí)加以鞏固,并不要求他們創(chuàng)新設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)題目、初始條件和傳動(dòng)方案如下:設(shè)計(jì)題目:帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置;初始條件:帶式運(yùn)輸機(jī)可運(yùn)送谷物、型砂、碎礦石、煤等。兩班制工作,連續(xù)單向轉(zhuǎn)動(dòng),有輕微振動(dòng),輸送帶的速度允許誤差為±5%,使用期限為10年。卷筒與輸送帶間傳動(dòng)效率96%,減速器批量生產(chǎn)。傳動(dòng)方案及原始數(shù)據(jù)如圖1和表1。
要求學(xué)生每人按學(xué)號(hào)順序依次選一組數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。
(二)指導(dǎo)方法改革
在課程設(shè)計(jì)之前,負(fù)責(zé)人對(duì)指導(dǎo)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的老師集中在一起開個(gè)小會(huì),對(duì)學(xué)生必須掌握的知識(shí)點(diǎn)、知識(shí)群、關(guān)鍵內(nèi)容都明確要求,要求指導(dǎo)老師每天的上午和下午至少在教室兩個(gè)小時(shí),這樣學(xué)生有問(wèn)題就能及時(shí)找到老師解決問(wèn)題。還有學(xué)生課程設(shè)計(jì)進(jìn)行到第一階段,尤其是課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)計(jì)算初步完成時(shí)候,要求指導(dǎo)老師對(duì)學(xué)生的計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的檢查,并要在草稿本上簽字,才可進(jìn)行下一階段的工作。這樣就避免后面學(xué)生在畫草圖時(shí)候發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,又要反過(guò)來(lái)重新計(jì)算浪費(fèi)大量的時(shí)間,并且可以避免了個(gè)別學(xué)生抄襲的現(xiàn)象。
(三)進(jìn)度安排改革
以前兼職老師指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)時(shí)候,一次把課程設(shè)計(jì)要求完成的內(nèi)容一個(gè)半天講完,這樣內(nèi)容太多,學(xué)生根本記不清楚。我們根據(jù)三本學(xué)生的特點(diǎn),將機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)分為六個(gè)階段。每個(gè)階段集中講解一次,學(xué)生按進(jìn)度要求完成該完成的任務(wù)。第一階段,主要是動(dòng)員和設(shè)計(jì)計(jì)算。學(xué)生在這一階段應(yīng)該完成的內(nèi)容包括:選擇電動(dòng)機(jī);計(jì)算總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比;傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算;傳動(dòng)件計(jì)算;初算軸的最細(xì)處直徑;選擇聯(lián)軸器(型號(hào)、孔徑、孔長(zhǎng)等);初選滾動(dòng)軸承及其相關(guān)參數(shù),軸承蓋是否干涉等。要求學(xué)生按上述步驟嚴(yán)格進(jìn)行,不要顛倒。第二階段是草圖繪制。設(shè)計(jì)計(jì)算完畢后,我們會(huì)帶學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室做一個(gè)減速器拆裝實(shí)驗(yàn),主要是對(duì)減速器有個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。然后在集中講解,其內(nèi)容包括:減速器的結(jié)構(gòu);減速器的;設(shè)計(jì)裝配圖的準(zhǔn)備;減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸;減速器裝配草圖設(shè)計(jì);軸和鍵的強(qiáng)度校核,滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算。第三階段是正式繪制裝配圖,在完成減速器裝配草圖后,校核軸、鍵強(qiáng)度及滾動(dòng)軸承壽命無(wú)任何問(wèn)題時(shí),在此基礎(chǔ)上繼續(xù)完成裝配圖。要求注意兩個(gè)方面的設(shè)計(jì):軸系零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);減速器箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。第四階段是裝配圖的檢查。給學(xué)生主要講解的內(nèi)容包括:檢查裝配草圖;標(biāo)注主要尺寸與配合;編寫減速器的技術(shù)特性;編寫技術(shù)要求;零件編號(hào);編制零件明細(xì)表及標(biāo)題欄。第五階段是零件圖的繪制。零件工作圖是零件制造、檢驗(yàn)和制定工藝規(guī)程的技術(shù)文件,應(yīng)包括圖形、尺寸及其極限偏差、表面粗糙度、形位公差、技術(shù)要求等。零件圖從裝配圖上測(cè)繪下來(lái),形狀應(yīng)與裝配圖一致。第六階段是編寫說(shuō)明書。說(shuō)明書的編寫我們也把格式基本給學(xué)生,學(xué)生按照步驟把草稿整理成冊(cè)就可以了。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)總共安排了三周的時(shí)間,周末時(shí)間不計(jì),具體的進(jìn)度安排我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)表,如表2。
(四)考核方法進(jìn)行改革
課程設(shè)計(jì)結(jié)束后,我們會(huì)現(xiàn)場(chǎng)答辯,在答辯時(shí)候,會(huì)先給個(gè)預(yù)成績(jī),這個(gè)成績(jī)非常重要,因?yàn)橥ㄟ^(guò)答辯,可以看出學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)掌握的情況,是否有抄襲,一問(wèn)就基本可以得到答案。最后結(jié)合學(xué)生交上來(lái)的課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書、裝配圖、零件圖給每個(gè)學(xué)生單獨(dú)評(píng)定優(yōu)、良、中、及格和不及格的成績(jī)等級(jí)。
四、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目、指導(dǎo)方法、進(jìn)度安排、考核方法等改革與實(shí)踐,學(xué)生課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量明顯體高,從學(xué)生課程設(shè)計(jì)的總結(jié)體會(huì)看到,每個(gè)學(xué)生都收獲頗多。不僅對(duì)《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的內(nèi)容有了更深入了理解,也為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
針對(duì)應(yīng)用型本科的培養(yǎng)特點(diǎn),分析總結(jié)了機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題。該文介紹了采用較直觀,且?guī)в幸欢ń忉尯退饕δ艿膱D解圖示教學(xué)方法,讓學(xué)生更容易、更方便地理解設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)方法,以便更好地完成機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì),提高教學(xué)質(zhì)量,也為其他地方高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞
圖解法;機(jī)械設(shè)計(jì);課程設(shè)計(jì);教學(xué)實(shí)踐
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械專業(yè)學(xué)生必不可少的一次實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。目前,各個(gè)高校大都采用的是比較經(jīng)典的題目《帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)》,要求學(xué)生主要設(shè)計(jì)輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的齒輪減速器。在各類《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》以及《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》中,雖都有減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖樣,但是,由于圖樣是經(jīng)大比例縮小的,許多細(xì)節(jié)不能表達(dá)清楚,甚至還容易造成誤解[1-2]。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的安排只有短短3周時(shí)間,在這個(gè)時(shí)間段里,正值期末考試,厚厚的一本設(shè)計(jì)指導(dǎo)書學(xué)生沒(méi)有時(shí)間閱讀。雖然,在此之前學(xué)生們也做過(guò)減速器模型的拆裝實(shí)驗(yàn),但實(shí)驗(yàn)時(shí)間短,學(xué)生沒(méi)有留下更深的印象,甚至機(jī)器中某些零部件的名字和作用都不清楚,更不用說(shuō)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和正確的選取。另外,本次設(shè)計(jì)是機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生第一次接觸這么復(fù)雜的裝配圖,從何處開始設(shè)計(jì)、怎么設(shè)計(jì),令他們感到茫然;在繪制零件圖時(shí),除了課本上講解過(guò)的V帶輪、齒輪、鏈輪及軸以外,對(duì)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或者是標(biāo)準(zhǔn)件、外購(gòu)件的選取更是不知道如何下手。學(xué)生失去信心后就糊里糊涂地照抄圖,甚至是按比例描圖,不能很好地達(dá)到教學(xué)目的[3-4]。在具有豐富設(shè)計(jì)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的老師的指導(dǎo)下,我們分析了典型的減速器的結(jié)構(gòu)裝配圖,然后,局部分解并標(biāo)出該處關(guān)鍵零件的名稱、作用以及設(shè)計(jì)選取途徑,用圖解圖示的辦法,很好地詮釋了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)方法,直觀明了。經(jīng)過(guò)近幾年在教學(xué)過(guò)程中的不斷完善和補(bǔ)充,逐漸形成了一套圖解法的教學(xué)模式,取得了良好的效果。
1圖解法授課措施
圖示圖解法,就是將所表達(dá)的重點(diǎn)部分用圖示的辦法表現(xiàn)出來(lái),同時(shí)注有簡(jiǎn)潔的文字說(shuō)明,相對(duì)純文字的敘述,圖解法作為一種教學(xué)方法,更加直觀、清晰、生動(dòng),容易被學(xué)生接受[5]。
1.1三維做出總裝配爆炸圖在課程設(shè)計(jì)開始之前,指導(dǎo)教師利用三維軟件Pro/e或其他軟件做出一個(gè)三維的裝配模型圖,表現(xiàn)出減速器整體形狀,用三維爆炸圖來(lái)展示減速器各個(gè)部分的名稱和作用,讓學(xué)生對(duì)減速器有個(gè)感性認(rèn)識(shí)。
1.2用二維圖紙進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選擇視圖,從繪制裝配圖的第一條線開始,到整個(gè)裝配圖的完成,分步驟,每隔一個(gè)重要環(huán)節(jié)制成一張圖,這樣便于學(xué)生作為參考。如圖1所示為在裝配圖繪制時(shí),中心線位置的確定、畫好齒輪后箱體內(nèi)外壁線的位置、油溝的位置,及上下箱體凸緣的寬度和厚度。其中,分箱面凸緣的寬度尺寸A=δ+c1+c2,此處的c1和c2是分箱面連接螺栓的扳手空間尺寸,查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得。如圖2所示為如何確定減速器中高低速軸的各軸段的直徑和長(zhǎng)度及支撐軸承的型號(hào)和位置。用類似于圖1和圖2的過(guò)程圖共計(jì)25張,基本上就能夠把減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程表達(dá)出來(lái)。教學(xué)時(shí),可以將這部分圖紙做成PPT,逐張圖按照順序給學(xué)生講解設(shè)計(jì)過(guò)程。
1.3分析結(jié)構(gòu)重點(diǎn)和學(xué)生容易出錯(cuò)的部位根據(jù)減速器實(shí)際生產(chǎn)和裝配的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),再針對(duì)學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)常見的疑惑和設(shè)計(jì)過(guò)程中容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤和問(wèn)題、注意事項(xiàng)等,采用局部放大的形式,制作成圖片,同時(shí),用文字形式簡(jiǎn)述該局部的名稱、作用以及設(shè)計(jì)依據(jù)的出處和設(shè)計(jì)要求。如減速器上檔油盤的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng),當(dāng)齒輪速度大于等于2m/s時(shí),采用飛濺,但不希望飛濺起來(lái)的油直接進(jìn)入軸承,所以在箱體和箱蓋的結(jié)合面處加油溝和導(dǎo)油結(jié)構(gòu),把油引入軸承,同時(shí)在小齒輪處加檔油盤。詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖3所示。另外,軸承的選用和位置的確定時(shí)需注意:軸承外圈端面要與箱體內(nèi)表面有5~10mm的距離,軸承使用時(shí)一定要考慮便于拆裝,因此軸肩尺寸和軸套尺寸一定要嚴(yán)格按照軸承標(biāo)準(zhǔn)中給出的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)。詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖4所示。對(duì)繪圖容易出錯(cuò)的地方用圖形表達(dá)出來(lái),讓學(xué)生避免出現(xiàn)同樣的錯(cuò)誤。如圖5所示的是螺紋連接處的畫法;同時(shí)把學(xué)生畫圖時(shí)容易遺忘的地方也局部放大重點(diǎn)表達(dá)出來(lái),如圖6所示的是六角螺栓和油塞的畫法和位置,畫圖時(shí)要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)手冊(cè)所規(guī)定的尺寸畫,油塞設(shè)計(jì)位置時(shí)要考慮能夠把全部的油放完。用以上這樣的圖片共40張,基本上就可以把減速器設(shè)計(jì)過(guò)程清晰明了地展示給學(xué)生。最后,繪制出一張典型減速器的正規(guī)裝配圖,把以上的局部說(shuō)明,按照相關(guān)位置標(biāo)出文字,授課時(shí),先將局部圖片用PPT形式給學(xué)生講述。學(xué)生繪制圖紙時(shí),將帶有說(shuō)明的裝配圖掛在教室,以方便學(xué)生隨時(shí)查看,提高學(xué)習(xí)效率。
2注意事項(xiàng)
2.1注重圖紙表達(dá)的完整性學(xué)生先期所學(xué)的機(jī)械制圖,更多的是注重了零件圖形部分的表達(dá),在本次課程設(shè)計(jì)中零件圖和裝配圖的設(shè)計(jì),更要注重圖紙內(nèi)容的完整性,不僅僅是要正確表現(xiàn)零件的結(jié)構(gòu),還應(yīng)該強(qiáng)調(diào)尺寸的正確標(biāo)注、適當(dāng)?shù)募庸ひ?、材料的合理選擇;以及熱處理要求等信息,力爭(zhēng)完整、正確、全面的圖紙表達(dá)能力的培養(yǎng)[6]。
2.2邊計(jì)算邊設(shè)計(jì)部分學(xué)生只重視數(shù)據(jù)計(jì)算,不重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),總認(rèn)為制圖前,要把各個(gè)尺寸計(jì)算出來(lái),導(dǎo)致整個(gè)設(shè)計(jì)費(fèi)工費(fèi)時(shí)。要提醒學(xué)生有些地方是邊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邊定尺寸的。
2.3嚴(yán)格按照國(guó)標(biāo)制圖標(biāo)準(zhǔn)件選擇與裝配結(jié)構(gòu),必須按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制圖。例如,安裝軸承位置的軸肩尺寸、端蓋形式及其尺寸、密封件位置對(duì)軸的要求等,應(yīng)該按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì),不能自由發(fā)揮。對(duì)國(guó)標(biāo)沒(méi)有明確規(guī)定的部分零部件,也要參照《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》推薦內(nèi)容設(shè)計(jì)。
3結(jié)束語(yǔ)
經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)際應(yīng)用,圖解法教學(xué)取得了很好的效果。學(xué)生能夠更快地進(jìn)入設(shè)計(jì)狀態(tài),思路清晰;能夠更加方便快捷地運(yùn)用工具書,照抄圖描圖現(xiàn)象明顯減少;課程設(shè)計(jì)完成質(zhì)量得以提高,良好、優(yōu)秀率增加。
參考文獻(xiàn)
[1]紀(jì)小剛.機(jī)械工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及對(duì)策[J].無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2008,7(3):59-61.
[2]郭登明,劉明堯,江山.提高機(jī)械類畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的研究[J].長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2004,1(2):104-106.
[3]李文斌,董長(zhǎng)雙,軋剛.機(jī)械工程類本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)教學(xué)探討[J].太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2007,25(3):69-72.
[4]張燕燕,馬小玲,何春霞.“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)探究[J].中國(guó)電力教育.2012(26):72-73.
[5]郭清,韓文偉.固定選題教學(xué)模式在實(shí)踐課程中的應(yīng)用研究[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2013,11(5):93-96.
關(guān)鍵詞:《機(jī)械設(shè)計(jì)》 課程設(shè)計(jì) 方案 成績(jī)?cè)u(píng)定
中圖分類號(hào):G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)06(a)-0235-02
《機(jī)械設(shè)計(jì)》是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,隨之三周的課程設(shè)計(jì)是一次綜合性與實(shí)踐性相結(jié)合的重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)不僅可以提高學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)提出問(wèn)題分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力,還可以加強(qiáng)學(xué)生的技能訓(xùn)練,因此激發(fā)學(xué)生喜歡課程設(shè)計(jì)的興趣提高設(shè)計(jì)積極性,樂(lè)作《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì),對(duì)于搞好課程設(shè)計(jì)非常重要。
《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)一般以傳統(tǒng)的減速器為設(shè)計(jì)題目,它涵蓋了《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的大部分內(nèi)容。主要包括:(1)傳動(dòng)部分有帶傳動(dòng)(或鏈傳動(dòng))、齒輪傳動(dòng)(或蝸桿傳動(dòng)));(2)軸系零部件有軸、軸承、聯(lián)軸器等;(3)連接部分有螺紋連接、鍵(或花鍵)連接、銷連接等;另外還有箱體等輔助零件的設(shè)計(jì),有很強(qiáng)的綜合性,是比較好的選擇。設(shè)計(jì)中用到的知識(shí)涉及《制圖基礎(chǔ)》、《制圖基礎(chǔ)應(yīng)用》、《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《互換性與技術(shù)測(cè)量》等多門課程,也是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一次綜合應(yīng)用。為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的設(shè)計(jì)積極性,讓他們樂(lè)作《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì),本論文從方案選擇、技術(shù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書以及成績(jī)?cè)u(píng)定四方面對(duì)課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹[1-3]。
1 方案選擇
在授課的過(guò)程中,布置課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容,促使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中自覺地重視設(shè)計(jì)用到的知識(shí)。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自覺性,建議學(xué)生利用學(xué)校已建設(shè)好的在線學(xué)習(xí)系統(tǒng),提前了解課程設(shè)計(jì)的目的、任務(wù)、要求、設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)的順序過(guò)程。在學(xué)完機(jī)械傳動(dòng)部分,把每個(gè)同學(xué)的設(shè)計(jì)條件和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)下發(fā)下去,利于他們提前開始設(shè)計(jì)計(jì)算。為了培養(yǎng)同學(xué)們的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力,5~6位同學(xué)設(shè)計(jì)一類題目,避免有些同學(xué)投機(jī)取巧,每人的數(shù)據(jù)都不相同。這樣同學(xué)們既不會(huì)覺得束手無(wú)策,又有一定的自由和約束。要求選用一級(jí)遠(yuǎn)距離傳遞,兩級(jí)齒輪傳動(dòng)組成的三級(jí)減速傳動(dòng)來(lái)滿足已知運(yùn)動(dòng)條件的執(zhí)行構(gòu)件。于是,從原動(dòng)機(jī)的選型、聯(lián)軸器的選型、遠(yuǎn)距離傳遞類型的選擇、齒輪傳動(dòng)的選擇,可匯總出很多種方案。僅僅兩級(jí)齒輪傳動(dòng)組成的減速器類型就有齒輪減速器、蝸桿減速器和行星減速器等類型。齒輪減速器中兩齒輪對(duì)又可以設(shè)計(jì)成直齒輪、斜齒輪或錐齒輪,另外還可以有軟齒面和硬齒面之分,齒輪是否變位傳動(dòng)等等,布置形式也有展開式、分流式或同軸式的不同。指導(dǎo)學(xué)生正確處理借鑒和創(chuàng)新的關(guān)系,相互交流學(xué)習(xí),比較各種方案優(yōu)缺點(diǎn),從經(jīng)濟(jì)性、可靠性方面考慮擇優(yōu)選擇。同學(xué)們通過(guò)網(wǎng)上的在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)對(duì)課程設(shè)計(jì)有了初步了解,然后再通過(guò)交流學(xué)習(xí),提出并最終選定適合的方案,同時(shí)明白任何一個(gè)問(wèn)題的解決總是會(huì)有很多種方法,知識(shí)越多,解決的方案越多。明白知識(shí)的重要性,從而學(xué)習(xí)熱情會(huì)更高,樂(lè)作課程設(shè)計(jì)。
2 技術(shù)設(shè)計(jì)
技術(shù)設(shè)計(jì)階段的主要工作是確定各部件的外形及其基本尺寸,包括各部件之間的連接,并繪制出裝配圖和零件圖。
首先是按照給定的材料,確定執(zhí)行構(gòu)件的功率和轉(zhuǎn)速;然后按照三級(jí)減速中每級(jí)減速允許的傳動(dòng)比和效率回推選擇合適的原動(dòng)機(jī);再確定出總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比;再進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)并確定出實(shí)際各級(jí)的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù),并匯總結(jié)果。為減少學(xué)生走彎路,對(duì)于可能遇到的問(wèn)題加以提示,并分階段進(jìn)行指導(dǎo),及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題,為后一階段的設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。在指導(dǎo)中不斷的提出問(wèn)題,引導(dǎo)他們思考。例如:如果給定兩人同樣的數(shù)據(jù)最終要求他們交出不一樣的設(shè)計(jì)結(jié)果該怎么辦?如果是兩人來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)方案如何最快速度拿出設(shè)計(jì)結(jié)果?鼓勵(lì)他們提出問(wèn)題,并找出盡可能多的可行的解決方法,在設(shè)計(jì)過(guò)程中得到快樂(lè)并提高設(shè)計(jì)的興趣。
通過(guò)授課過(guò)程中的多媒體課件提前介紹減速器的作用、外形、結(jié)構(gòu)以及運(yùn)動(dòng)傳遞過(guò)程,然后組織學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,動(dòng)手拆裝減速器,熟悉減速器結(jié)構(gòu),并通過(guò)查閱資料熟悉加工、制造、裝配等方面的相關(guān)知識(shí),使學(xué)生對(duì)減速器有一個(gè)直觀、感性的認(rèn)識(shí),然后開始具體設(shè)計(jì)。
2.1 機(jī)器的運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)
根據(jù)確定好的結(jié)構(gòu)方案,選擇原動(dòng)件的參數(shù)(功率、轉(zhuǎn)速等),然后做運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)。選擇原動(dòng)機(jī)時(shí),要考慮實(shí)際的工作情況和經(jīng)濟(jì)性,電動(dòng)機(jī)是最常用的原動(dòng)機(jī)。選用已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的電動(dòng)機(jī)時(shí),要考慮其工作載荷(包括大小、特性和變化情況)、工作要求(包括轉(zhuǎn)速的大小、是否調(diào)速、是否反轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)的頻繁程度等)、工作環(huán)境(是否高溫、潮濕、易燃易爆、塵土等)、安裝要求、尺寸大小、重量等。要考慮其經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)還要考慮其外廓尺寸和總傳動(dòng)裝置的尺寸,一般是在考慮總結(jié)構(gòu)盡可能緊湊的前提下初步分配傳動(dòng)比,然后確定各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)(速度、加速度、功率等)。
2.2 機(jī)器的動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)
結(jié)合各部分的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)參數(shù),初步計(jì)算各部件上所承受的載荷。由于零部件材料、尺寸尚未完全確定,不能精確驗(yàn)證是否合格。
2.3 主要零部件的工作能力設(shè)計(jì)
首先根據(jù)傳動(dòng)的特點(diǎn),確定傳動(dòng)的順序;然后按照初步分配的傳動(dòng)比設(shè)計(jì)前兩級(jí)傳動(dòng),并計(jì)算出實(shí)際傳動(dòng)比;再將總傳動(dòng)比除以這兩級(jí)的實(shí)際傳動(dòng)比,用求出的數(shù)值設(shè)計(jì)第三級(jí)傳動(dòng);實(shí)際傳動(dòng)比,求出各級(jí)軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速和功率,列表以備進(jìn)行軸的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)高速軸時(shí)應(yīng)注意比較安裝齒輪處的軸徑和齒輪齒根圓的大小,是否用齒輪軸,如果是齒輪軸,則軸的材料和齒輪的材料必須一致。還要考慮軸的伸出端直徑和長(zhǎng)度,要和安裝的帶輪轂孔直徑或電動(dòng)機(jī)處的聯(lián)軸器的轂孔直徑要一致。低速軸是否會(huì)和中間軸的齒輪齒頂發(fā)生干涉,安裝帶輪(或鏈輪)的軸線應(yīng)和電動(dòng)機(jī)、減速器的軸線高度相一致。設(shè)計(jì)軸的同時(shí),選擇適合的聯(lián)軸器、軸承、鍵等標(biāo)準(zhǔn)件。主要零部件設(shè)計(jì)完成后,用類比法確定其他零部件尺寸。在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要很好地協(xié)調(diào)各零件的結(jié)構(gòu)和尺寸,全面考慮他們的結(jié)構(gòu)工藝性,對(duì)所有零部件的外形和尺寸進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)。在這一階段設(shè)計(jì)之初,指導(dǎo)老師先把往年出現(xiàn)的頻率多的問(wèn)題講解清楚,提醒同學(xué)們重視,盡量避免設(shè)計(jì)過(guò)程中再出現(xiàn)類似問(wèn)題。像軸上零件的定位、軸承的、配置方式等都需要考慮清楚。這些工作如果在上課過(guò)程中進(jìn)行,設(shè)計(jì)周就可以有比較充足的時(shí)間繪制圖形。
2.4 裝配圖的繪制
繪制裝配圖是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中最重要的環(huán)節(jié)。為了布局合理,繪制裝配圖前必須確定裝配圖總體尺寸(總長(zhǎng)、總寬和總高),然后根據(jù)圖紙的幅面選用合適的比例尺。指導(dǎo)老師提前強(qiáng)調(diào)合理布局的必要性,指導(dǎo)他們查閱資料,熟悉裝配圖上面應(yīng)包括的內(nèi)容:一組全面反映各零部件裝配關(guān)系的圖、總體尺寸和裝配尺寸、技術(shù)要求、標(biāo)題欄和明細(xì)表等。允許同學(xué)們用他們熟悉的三維造型軟件構(gòu)件三維模型,對(duì)自己的設(shè)計(jì)有一個(gè)直觀認(rèn)識(shí),然后用CAD軟件繪制裝配圖草圖。為提高他們的手工繪圖能力,統(tǒng)一要求上交手工繪制裝配圖和主要的零件圖。在同學(xué)們繪制裝配圖的過(guò)程中,指導(dǎo)老師多去設(shè)計(jì)教室指導(dǎo),把共性錯(cuò)誤在黑板前講解后,再由他們自己找錯(cuò)誤,然后幾人相互找錯(cuò)誤,最后指導(dǎo)老師組織一組組的同學(xué)圍成一圈,針對(duì)某位同學(xué)繪制的圖形一起找問(wèn)題。同學(xué)們?cè)诓粩喔恼e(cuò)誤的過(guò)程中鞏固所學(xué)知識(shí),逐漸喜歡上設(shè)計(jì)。
2.5 主要零件的校核
裝配圖繪制完成后,所有的零部件的具體尺寸完全確定。這時(shí)要對(duì)主要零部件(軸承、鍵等)進(jìn)行強(qiáng)度校核,驗(yàn)證其是否符合要求。對(duì)于外形復(fù)雜的零件,一般還要進(jìn)行精確的強(qiáng)度校核。根據(jù)校核的結(jié)果,反復(fù)的修改零件的結(jié)構(gòu)和尺寸,直到符合要求為止,裝配圖要做相應(yīng)修改。然后根據(jù)設(shè)計(jì)最后結(jié)果,繪制非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖。
隨著課程設(shè)計(jì)步步深入,同學(xué)們之間的協(xié)作能力得到提高,知識(shí)運(yùn)用能力得到增強(qiáng),設(shè)計(jì)能力繪圖能力都得到提升,自然學(xué)生的設(shè)計(jì)興趣也會(huì)越來(lái)越濃,越來(lái)越樂(lè)作課程設(shè)計(jì)。
3 設(shè)計(jì)說(shuō)明書
一份完整的設(shè)計(jì),必須有條理清晰的設(shè)計(jì)說(shuō)明書。通過(guò)說(shuō)明書說(shuō)明設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)目的、設(shè)計(jì)過(guò)程、設(shè)計(jì)結(jié)果以及設(shè)計(jì)中的所參考的資料。由于設(shè)計(jì)過(guò)程中的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)往往會(huì)有調(diào)整和修改,所以,設(shè)計(jì)說(shuō)明書通常是設(shè)計(jì)的最后一個(gè)總結(jié)的環(huán)節(jié),要求說(shuō)明書按照統(tǒng)一格式書寫,字體認(rèn)真格式規(guī)范內(nèi)容全面,說(shuō)明建立一個(gè)好習(xí)慣的重要性,訓(xùn)練學(xué)生按要求書寫。
4 成績(jī)?cè)u(píng)定
在設(shè)計(jì)過(guò)程中,公開設(shè)計(jì)成績(jī)的考核辦法是同時(shí)注重過(guò)程和結(jié)果的綜合考慮多方面的因素:在全部完成設(shè)計(jì)工作量的前提下,看設(shè)計(jì)說(shuō)明書中計(jì)算過(guò)程是否正確,計(jì)算結(jié)果是否與圖紙零件尺寸相符,圖形繪制、尺寸標(biāo)注等是否有錯(cuò)誤,圖面是否整潔,布局是否合理,書寫是否認(rèn)真規(guī)范完整,在設(shè)計(jì)中態(tài)度是否認(rèn)真等,給定一定的條件約束他們。在指導(dǎo)中,隨時(shí)和他們交流。通過(guò)交流看他們的設(shè)計(jì)主動(dòng)性、積極性和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力,隨時(shí)對(duì)每個(gè)學(xué)生的完成情況給予評(píng)定,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題,并及時(shí)總結(jié),以便他們?cè)诮窈蟮脑O(shè)計(jì)中揚(yáng)長(zhǎng)避短,不斷提高。
5 結(jié)語(yǔ)
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類專業(yè)重要的一次實(shí)踐教學(xué),對(duì)學(xué)生后續(xù)的設(shè)計(jì)和以后的工作具有重要意義。培養(yǎng)他們通過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程中的進(jìn)步和設(shè)計(jì)能力的提高得到快樂(lè),樂(lè)在設(shè)計(jì)過(guò)程中。
參考文獻(xiàn)
[1] 張建中.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)[M],中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2003.
[2] 濮良貴,陳國(guó)定,吳立言.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].9版.高等教育出版社,2013.
關(guān)鍵詞:課程設(shè)計(jì);基本目的、要求、任務(wù);重點(diǎn);難點(diǎn)
中圖分類號(hào):G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是機(jī)械類學(xué)生的一門核心專業(yè)課,而這門課的課程設(shè)計(jì)對(duì)同學(xué)們來(lái)講,更是尤為重要,因?yàn)樗桥囵B(yǎng)機(jī)械工程專業(yè)學(xué)生應(yīng)職應(yīng)崗能力的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),它要求學(xué)生能全面綜合地運(yùn)用所學(xué)的理論和實(shí)踐知識(shí),對(duì)一級(jí)圓柱齒輪減速機(jī)的所有部件進(jìn)行一次系統(tǒng)和全面地設(shè)計(jì)。
一、課程設(shè)計(jì)的基本目的
l. 初步培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想和分析、解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力;掌握通用機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的一般方法。
2. 復(fù)習(xí)鞏固以前所學(xué)的機(jī)械制圖、工程力學(xué)、工程材料、公差與配合等課程的理論知識(shí),并在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)用和深化這些知識(shí)。
3. 培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)的基本技能,如計(jì)算、繪圖、查閱資料、熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等能力,為專業(yè)設(shè)計(jì)和將來(lái)從事技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。
二、課程設(shè)計(jì)的基本要求
機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生總的要求是保質(zhì)、保量、按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。具體要求:
1. 做好設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作,包括收集、準(zhǔn)備設(shè)計(jì)資料、繪圖工具及用品。
2. 設(shè)計(jì)之前要認(rèn)真研究課程設(shè)計(jì)任務(wù)書,分析題目,了解工作條件,明確設(shè)計(jì)要求和內(nèi)容。
3. 設(shè)計(jì)中要認(rèn)真復(fù)習(xí)所遇到的課程內(nèi)容。如V帶傳動(dòng),齒輪傳動(dòng),軸、軸承、聯(lián)軸器和有關(guān)的聯(lián)接件等。在教師的指導(dǎo)下,提倡獨(dú)立思考,獨(dú)立計(jì)算,獨(dú)立繪圖,獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)。反對(duì)不求甚解,照抄數(shù)據(jù),照搬圖樣,敷衍了事的行為。
4. 課程設(shè)計(jì)必須在規(guī)定教室進(jìn)行,遵守學(xué)習(xí)制度和作息時(shí)間,按設(shè)計(jì)計(jì)劃循序進(jìn)行,以便指導(dǎo)教師隨時(shí)掌握每個(gè)學(xué)生的情況,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。
5. 注意掌握設(shè)計(jì)進(jìn)度,按預(yù)訂計(jì)劃完成階段性的目標(biāo)。在底圖設(shè)計(jì)階段,注意設(shè)計(jì)計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畫圖交替進(jìn)行,采用“邊計(jì)算、邊畫圖、邊修改”的正確設(shè)計(jì)方法。另外,在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意對(duì)設(shè)計(jì)資料和計(jì)算數(shù)據(jù)的保存和積累,保持記錄的完整性。
6. 為了提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和降低設(shè)計(jì)成本,必須注意采用各種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,這也是評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。在設(shè)計(jì)中,應(yīng)嚴(yán)格遵守和執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)規(guī)范。對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù),也應(yīng)盡量修整成標(biāo)準(zhǔn)系列或選用優(yōu)先系列。
7. 為使每個(gè)學(xué)生均能拿出一份較高質(zhì)量的圖樣,在裝配底圖畫出后,應(yīng)呈交指導(dǎo)教師審查,修改無(wú)誤后,再加工完成裝配圖。
8. 設(shè)計(jì)圖樣(包括裝配圖和零件圖)和設(shè)計(jì)說(shuō)明書完成之后,在有所準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上參加設(shè)計(jì)答辯。
三、課程設(shè)計(jì)的基本任務(wù)
1. 設(shè)計(jì)題目:
設(shè)計(jì)一臺(tái)冶金礦山膠帶運(yùn)輸機(jī)用的單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。工作條件為:?jiǎn)畏较蜻\(yùn)轉(zhuǎn)、輕微沖擊,工作期限為8年,每年按250天計(jì)算,每天工作8小時(shí)。傳動(dòng)示意圖見下圖1,設(shè)計(jì)分組參數(shù)見表1。
2. 設(shè)計(jì)任務(wù)
(1) 計(jì)算說(shuō)明書一份
包括:⑴前言;⑵設(shè)計(jì)任務(wù);⑶參考資料;⑷設(shè)計(jì)方案;⑸選電機(jī)確定傳動(dòng)比;⑹各軸運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力初算;⑺齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì);⑻軸的設(shè)計(jì);⑼滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算;⑽與密封;⑾箱體設(shè)計(jì);⑿總結(jié)
(2)完成圖紙工作量
⑴總圖(裝配圖)一張,A1圖紙;
⑵零件工作圖1~2張,A3圖紙。
3. 設(shè)計(jì)內(nèi)容及進(jìn)度
見表2。
四、課程設(shè)計(jì)過(guò)程中的重點(diǎn)
課程設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)是編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書,課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書是課程設(shè)計(jì)的總結(jié)性文件,通過(guò)編寫說(shuō)明書,可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析、總結(jié)和表達(dá)的能力,鞏固、深化在設(shè)計(jì)中所獲得的知識(shí),是課程設(shè)計(jì)工作的一個(gè)重要組成部分。說(shuō)明書應(yīng)概括地介紹課程設(shè)計(jì)的全貌,全面敘述設(shè)計(jì)中各部分的重要內(nèi)容,要論證設(shè)計(jì)的合理性,特別是在有幾個(gè)設(shè)計(jì)方案時(shí),要進(jìn)行比較論證,對(duì)各個(gè)計(jì)算環(huán)節(jié)要詳細(xì)敘述,對(duì)數(shù)據(jù)和公式來(lái)源要注明出處以便查對(duì)。說(shuō)明書要求系統(tǒng)性好,條理清楚,語(yǔ)言簡(jiǎn)練、文字通順、字跡工整,圖例清晰,圖文并茂,充分表達(dá)自己的見解,盡量避免抄書,從設(shè)計(jì)一開始就應(yīng)隨時(shí)逐項(xiàng)記錄設(shè)計(jì)內(nèi)容、計(jì)算結(jié)果、分析意見和資料來(lái)源以及指導(dǎo)教師的意見、自己的見解和結(jié)論,每一設(shè)計(jì)階段完成后,及時(shí)整理編寫有關(guān)部分的說(shuō)明書,待全部設(shè)計(jì)工作結(jié)束后,只要稍加整理,便可裝訂成冊(cè)。
五、課程設(shè)計(jì)過(guò)程中的難點(diǎn)
課程設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)一是軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),二是減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
(一)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
軸在減速箱中是一個(gè)重要的零件,因?yàn)樗袀鲃?dòng)件都裝在軸上,因此它有很多尺寸都要與其他零件的尺寸相吻合,否則就無(wú)法進(jìn)行裝配。所以在設(shè)計(jì)軸時(shí),直徑方向的尺寸和長(zhǎng)度方向的尺寸的選取是同學(xué)們感到頭疼的一個(gè)問(wèn)題。
怎樣來(lái)設(shè)計(jì)軸?按下面這個(gè)步驟來(lái)進(jìn)行,可能你會(huì)覺得不那么難了。
1.初算軸的直徑
聯(lián)軸器和滾動(dòng)軸承的型號(hào)是根據(jù)軸端直徑確定的,而且軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在初步計(jì)算軸徑的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,故先要初算軸徑。軸的直徑可按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度進(jìn)行估算,即
式中:p為軸傳遞的功率(kW); n為軸的轉(zhuǎn)速(r/min); C為由軸的材料和受載情況確定的系數(shù)。若軸的材料為45鋼,通常取C=106~117。C值應(yīng)考慮軸上彎矩對(duì)軸強(qiáng)度的影響,當(dāng)只受轉(zhuǎn)矩或彎矩相對(duì)轉(zhuǎn)矩較小時(shí),C取小值;當(dāng)彎矩相對(duì)轉(zhuǎn)矩較大時(shí),C取大值。在多級(jí)齒輪減速器中,高速軸的轉(zhuǎn)矩較小,C取較大值;低速軸的轉(zhuǎn)矩較大,C應(yīng)取較小值;中間軸取中間值。對(duì)其他材料牌號(hào)的軸,其C值參閱有關(guān)教材。
初算軸徑還要考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的影響。當(dāng)該軸段截面上有一個(gè)鍵槽時(shí),d增大5%;有兩個(gè)鍵槽時(shí),d增大10%。然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。
上述計(jì)算出的軸徑,一般作為輸入、輸出軸外伸端最小直徑;對(duì)中間軸,可作為最小直徑,即軸承處的軸徑;若作為裝齒輪處的軸徑,則C應(yīng)取大值。
2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(1)確定軸的徑向尺寸
①軸頭直徑尺寸確定 軸與齒輪、帶輪和聯(lián)軸器配合處的軸段直徑稱為軸頭。如圖2中的 應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值(參閱教材)。
② 軸頸直徑尺寸確定
與滾動(dòng)軸承配合處的軸段直徑稱為軸頸。在圖2中,與滾動(dòng)軸承內(nèi)圈配合的軸頸 、 應(yīng)符合滾動(dòng)軸承標(biāo)準(zhǔn);裝有密封元件直徑 ,應(yīng)與密封元件的內(nèi)孔直徑尺寸一致。軸上兩個(gè)支點(diǎn)的軸承,應(yīng)采用相同的型號(hào)和尺寸,以便軸承座孔的加工。
③ 軸肩或軸環(huán)尺寸確定
相鄰軸段的直徑不同即形成軸肩。當(dāng)軸肩用于軸上零件定位和承受軸向力時(shí),應(yīng)具有一定的高度,如圖2中 、 尺寸變化所形成的軸肩或軸環(huán)。一般的定位軸肩,當(dāng)配合處軸的直徑小于80mm時(shí),軸肩處的直徑差可取7-10mm。用作滾動(dòng)軸承內(nèi)圈定位時(shí),如 軸肩的直徑應(yīng)按軸承的安裝尺寸要求確定。
如果兩相鄰軸段直徑的變化僅是為了軸上零件裝拆方便或區(qū)分加工表面時(shí),兩直徑略有差值即可,一般取1~4mm,如圖2中 、 的尺寸變化,并盡可能取整數(shù)。也可以采用相同公稱直徑而取不同的分差數(shù)值。
④軸肩處過(guò)渡圓角尺寸確定
為了降低應(yīng)力集中,軸肩處的過(guò)渡圓角不宜過(guò)小。用作零件定位的軸肩,零件轂孔的倒角C或圓角半徑 應(yīng)大小軸肩處過(guò)渡圓角半徑 ,以保證定位的可靠,如圖3 所示。一般配合表面處軸肩和零件孔的圓角、倒角尺寸見所學(xué)教材。裝滾動(dòng)軸承處軸肩的過(guò)渡圓角半徑應(yīng)按軸承的安裝尺寸要求取值(參閱所學(xué)教材)。 本文為全文原貌 未安裝PDF瀏覽器用戶請(qǐng)先下載安裝 原版全文
⑤ 砂輪越程槽、螺紋退刀槽尺寸確定
對(duì)車削或磨削加工的軸表面,應(yīng)分別留出螺紋退刀槽及砂輪越程槽。相關(guān)尺寸可參考設(shè)計(jì)手冊(cè)取值。
應(yīng)注意,直徑相近的軸段,其過(guò)渡圓角、越程槽、退刀槽等尺寸應(yīng)一致,以便于加工。
(2)確定軸的軸向尺寸
軸的各段長(zhǎng)度主要取決于軸上零件(傳動(dòng)件、軸承)的寬度以及相關(guān)零件(箱體軸承座、軸承端蓋)的軸向位置和結(jié)構(gòu)尺寸。
①軸頭處長(zhǎng)度尺寸確定
對(duì)于安裝齒輪、帶輪、聯(lián)軸器的軸段,當(dāng)這些零件靠其他零件(套筒、軸端擋圈等)頂住來(lái)實(shí)現(xiàn)軸向固定時(shí),該軸段的長(zhǎng)度應(yīng)略短于相配輪轂的寬度2~3mm,以保證固定可靠,如圖2中安裝齒輪和聯(lián)軸器的軸段。
②軸頸處長(zhǎng)度尺寸確定
軸頸處軸向尺寸由軸承的位置和寬度來(lái)確定。根據(jù)以上對(duì)軸的各段直徑尺寸設(shè)計(jì)和已選的軸承類型,可初選軸承型號(hào)和軸承外徑等尺寸。
應(yīng)注意,軸承在軸承座中的位置與軸承方式有關(guān)。當(dāng)采用油時(shí),軸承應(yīng)盡量靠近箱體內(nèi)壁,可只留少許距離。確定了軸承位置和已知軸承的尺寸后,即可在軸承座孔內(nèi)畫出軸承的圖形。
③ 軸的外伸段長(zhǎng)度尺寸確定
軸的外伸段長(zhǎng)度尺寸取決于外伸軸段上安裝的傳動(dòng)件尺寸和軸承蓋的結(jié)構(gòu)。如采用凸緣式軸承蓋,應(yīng)考慮裝拆軸承蓋螺釘所需的長(zhǎng)度L(L可參考軸承端蓋螺釘長(zhǎng)度確定)。當(dāng)外伸軸裝有彈性套柱銷聯(lián)軸器時(shí),應(yīng)留有裝拆彈性套柱銷的必要尺寸A(A可由聯(lián)軸器型號(hào)確定),如圖4所示。
(3) 軸上鍵槽的尺寸和位置
平鍵的剖面尺寸根據(jù)相應(yīng)軸段的直徑確定,鍵的長(zhǎng)度應(yīng)比軸段長(zhǎng)度短5~10mm。鍵槽不要太靠近軸肩處,以避免由于鍵槽加重軸肩過(guò)渡圓角處的應(yīng)力集中。
當(dāng)軸上有多個(gè)鍵時(shí),若軸徑相差不大,各鍵可取相同的剖面尺寸;同時(shí),布置在軸的同一方位,以便于軸上鍵槽的加工。
(二)減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
減速器箱體起著支承和固定軸組件零件,保證傳動(dòng)件的嚙合精度和良好以及軸組件的可靠密封更重要作用,其質(zhì)量約占減速器總質(zhì)量的30~50。設(shè)計(jì)箱體結(jié)構(gòu)時(shí)必須綜合考慮傳動(dòng)質(zhì)量、加工工藝及成本等因素。箱體按其結(jié)構(gòu)形狀不同分為剖分式和整體式;按制造方式不同有鑄造和焊接箱體。減速器的箱體多采用剖分式結(jié)構(gòu)。
剖分式箱體由箱座與箱蓋兩部分組成,用螺栓聯(lián)接起來(lái)構(gòu)成一個(gè)整體。剖分面與減速器內(nèi)傳動(dòng)件軸心線平面重合,有利于軸系部件的安裝和拆卸。立式大型減速器可采用若干個(gè)剖分面。圖5為剖分式箱體。剖分接合面必須有一定的寬度,并且要求仔細(xì)加工,為了保證箱體的剛度,在軸承座處設(shè)有加強(qiáng)肋。箱體底座要有一定的寬度和厚度,以保證安裝穩(wěn)定性與剛度。
減速器箱體一般多用HT150、HT200制造。鑄鐵具有良好的鑄造性能和切削加工性能,成本低。當(dāng)承受重載時(shí)可采用鑄鋼箱體。
鑄鐵減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸參閱表3。
(1)箱體要有足夠的剛度 若箱體的剛度不夠,在加工和使用過(guò)程中會(huì)引起變形,使軸承孔中心線過(guò)度偏斜而影響傳動(dòng)件的精度。為了保證軸承座的支承剛度,箱體設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
① 箱體的壁厚
箱體要有合理的壁厚,軸承座、箱體底座等處承受的載荷較大,其壁厚應(yīng)更厚些。箱座、箱蓋、軸承座、底座凸緣等的壁厚可參照表3確定。
② 軸承座聯(lián)接螺栓凸臺(tái)的設(shè)計(jì)
為提高剖分式箱體軸承座的剛度,軸承座兩側(cè)的聯(lián)接螺栓應(yīng)盡量靠近,為此需在軸承座旁設(shè)置螺栓凸臺(tái),如圖6所示。
軸承座旁聯(lián)接螺栓凸臺(tái)的螺栓孔間距 為軸承蓋外徑。若S值過(guò)小,螺栓孔容易與軸承蓋螺釘孔或箱體軸承座旁的輸油溝相干涉。
螺栓凸臺(tái)高度h與扳手空間的尺寸有關(guān),如圖6。查表確定螺栓直徑和c1、c2,根據(jù)c1,用作圖法可確定凸臺(tái)的高度H。
為了便于制造,應(yīng)將箱體上各軸承座旁螺栓凸臺(tái)設(shè)計(jì)成相同高度。
③ 設(shè)置加強(qiáng)肋板。
為了提高軸承座附近箱體剛度,在平壁式箱體上可適當(dāng)設(shè)置加強(qiáng)肋板。箱體還可設(shè)計(jì)成凸壁帶內(nèi)肋板的結(jié)構(gòu)。肋板厚度可參照表3。
(2) 箱座高度
對(duì)于傳動(dòng)件采用浸油的減速器,箱座高度除了應(yīng)滿足齒頂圓到油池底面的距離小于30~50mm外,還應(yīng)使箱體能容納一定量的油,以保證和散熱。
對(duì)于單級(jí)減速器,每傳遞1kW功率所需油量約為350~700cm3(小值用于低粘度油,大值用高粘度油)。多級(jí)減速器需油量按級(jí)數(shù)成比例增加。
設(shè)計(jì)時(shí),在離開大齒輪頂圓為30~50mm處,畫出箱體油池底面線,并初步確定箱座高度為: ≥ 。 為大齒輪頂圓直徑, 為箱座底面至箱座油池底面的距離。
根據(jù)傳動(dòng)件的浸油深度確定油面高度,即可計(jì)算出箱體的貯油量。若貯油量不能滿足要求,應(yīng)適當(dāng)將箱底面下移,增加箱座高度。
(3)箱蓋外輪廓的設(shè)計(jì)
箱蓋頂部外輪廓常以圓弧和直線組成。
大齒輪所在一側(cè)的箱蓋外表面圓弧半徑 。 為大齒輪頂圓直徑, 為箱蓋壁厚。通常情況下,軸承座旁螺栓凸臺(tái)處于箱蓋圓弧內(nèi)側(cè)。
高速軸一側(cè)箱蓋外廓圓弧半徑應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)由作圖確定。―般可使高速軸軸承座螺栓凸臺(tái)位于箱蓋圓弧內(nèi)側(cè),如圖7所示。軸承座螺栓凸臺(tái)的位置和高度確定后,取 > ,畫出箱蓋圓弧。若取 畫箱蓋圓孤,則螺栓凸臺(tái)將位于箱蓋圓弧外側(cè)。
當(dāng)在主視圖上確定了箱蓋基本外廓后,便可在三個(gè)視圖上詳細(xì)畫出箱蓋的結(jié)構(gòu)。
(4) 箱體凸緣尺寸
箱蓋與箱座聯(lián)接凸緣、箱底座凸緣要有一定寬度,可參照表3確定。
軸承座外端面應(yīng)向外凸出5~10mm(見圖7),以便切削加工。箱體內(nèi)壁至軸承座孔外端面的距離 (軸承座孔長(zhǎng)度)為: 。
箱體凸緣聯(lián)接螺栓應(yīng)合理布置,螺栓間距不宜過(guò)大,一般減速器不大于150~200mm。
參考文獻(xiàn):
[1] 黃曉榮. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M]. 北京: 中國(guó)電力出版社, 2009.
[2] 林承全. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)及題解[M]. 武漢: 華中科技大學(xué)出版社, 2009.
關(guān)鍵詞:小項(xiàng)目教學(xué)法;互換性與測(cè)量技術(shù);無(wú)縫銜接
作者簡(jiǎn)介:戴雪晴(1964-),女,江蘇濱海人,安徽理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,副教授;宮能平(1964-),男,安徽含山人,安徽理工大學(xué)教務(wù)處,教授。(安徽 淮南 232001)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)13-0093-02
為了培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才,為國(guó)家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略服務(wù),教育部于2009年提出了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”。該計(jì)劃對(duì)高等工程教育階段培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力提出了更高的要求。讓學(xué)生在接受高等工程教育階段工程能力和創(chuàng)新能力得到強(qiáng)化,除了要進(jìn)行工程教育模式改革和創(chuàng)新、創(chuàng)立高校與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機(jī)制、實(shí)現(xiàn)工程實(shí)踐教學(xué)與工程實(shí)際的“無(wú)縫銜接”外,在高等工程教育階段占很大比例的課堂教學(xué)過(guò)程也應(yīng)適應(yīng)“卓越計(jì)劃”的需求。這就需要工科院校的教師在講授每一門專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課時(shí),將激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,不斷提升學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力,把課程設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐貫穿于整個(gè)課程教學(xué)過(guò)程中,盡可能實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)與專業(yè)課程設(shè)計(jì)及工程實(shí)際的“無(wú)縫對(duì)接”,作為課堂教學(xué)不斷追求的目標(biāo)。為了達(dá)到此目標(biāo),解決學(xué)生學(xué)習(xí)每門課的盲目性至關(guān)重要,為此,筆者將小項(xiàng)目教學(xué)法引入課程教學(xué)中,在這方面做了一些嘗試。
一、小項(xiàng)目教學(xué)法簡(jiǎn)介
項(xiàng)目教學(xué)法是以工程實(shí)踐為導(dǎo)向,通過(guò)完成一個(gè)完整的“項(xiàng)目”工作而進(jìn)行的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng),將多門課程所涉及的知識(shí)和技能通過(guò)一個(gè)明確的“項(xiàng)目任務(wù)”布置給學(xué)生,學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求,運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)和技能,通過(guò)“確定項(xiàng)目任務(wù)—制定工作計(jì)劃—組織項(xiàng)目實(shí)施—檢查考核評(píng)估—總結(jié)評(píng)比歸檔”等5個(gè)階段,采用“團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)”的方法,動(dòng)腦、動(dòng)手、交流和合作,最終完成項(xiàng)目任務(wù)并以成果的形式予以展現(xiàn)。將這種方法完全移入每門課的課堂教學(xué)是有困難的,但可以把這種方法中“項(xiàng)目”這個(gè)關(guān)鍵詞移植到實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的課堂教學(xué)和課后訓(xùn)練中,取名為“小項(xiàng)目教學(xué)法”。小項(xiàng)目教學(xué)法就是將多章所涉及的知識(shí)和技能通過(guò)一個(gè)明確的“項(xiàng)目任務(wù)”布置給學(xué)生,講課時(shí)將這個(gè)具體的項(xiàng)目實(shí)例分解成多個(gè)小項(xiàng)目,融合到講解課程的各章節(jié)的知識(shí)環(huán)節(jié)及課外作業(yè)中。學(xué)生與教師沿著項(xiàng)目的分解步驟一起學(xué)習(xí),最后再將分解的每一部分內(nèi)容匯總,組合成一個(gè)完整的項(xiàng)目。這樣,課程的學(xué)習(xí)不再是單方面教師的教,而是融合了學(xué)生的學(xué),學(xué)生在教師的指導(dǎo)下分析問(wèn)題,提出問(wèn)題,解決問(wèn)題,整個(gè)過(guò)程能極大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與能力。通過(guò)這種方法讓學(xué)生學(xué)以致用,將理論知識(shí)與實(shí)際有機(jī)地結(jié)合在一起,既強(qiáng)化了應(yīng)用能力的培養(yǎng),又使學(xué)習(xí)者更容易理解理論知識(shí),大大改善課堂教學(xué)效果。
二、小項(xiàng)目教學(xué)法在“互換性與測(cè)量技術(shù)”教學(xué)中的運(yùn)用
機(jī)械類工程技術(shù)人員最重要的基本能力之一是掌握機(jī)械產(chǎn)品的幾何量精度設(shè)計(jì)方法、圖樣標(biāo)注、檢測(cè)以及判斷零部件是否滿足圖樣要求的能力,“互換性與測(cè)量技術(shù)”這門課正是能夠使學(xué)生初步具有這種能力的一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。它含有豐富的精度設(shè)計(jì)和檢測(cè)基礎(chǔ)理論,又具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,是聯(lián)系機(jī)械設(shè)計(jì)與后續(xù)機(jī)械加工工藝等課程和課程設(shè)計(jì)的紐帶,是從專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)過(guò)渡到專業(yè)課學(xué)習(xí)的“橋梁”。因此,將小項(xiàng)目教學(xué)法應(yīng)用在本門課的教學(xué)中,實(shí)現(xiàn)這門課的教學(xué)與專業(yè)課程設(shè)計(jì)及工程實(shí)際的“無(wú)縫銜接”更為重要。
由于課時(shí)的限制,不能在課堂大量舉例,所以小項(xiàng)目教學(xué)法的項(xiàng)目案例選擇非常重要。減速器是機(jī)械產(chǎn)品中最常見的一種機(jī)械傳動(dòng)裝置,一般也是學(xué)生進(jìn)行“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容。在進(jìn)行“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)時(shí),正確的幾何精度設(shè)計(jì)和標(biāo)注,往往是學(xué)生們感到頭痛的問(wèn)題,因此,可以選擇減速器的精度設(shè)計(jì)和有關(guān)零件的檢測(cè)作為項(xiàng)目案例,貫穿在整個(gè)教學(xué)過(guò)程的中。
講緒論時(shí),把減速器的精度設(shè)計(jì)作為一個(gè)總項(xiàng)目介紹給學(xué)生,并把這個(gè)總項(xiàng)目要解決的精度設(shè)計(jì)問(wèn)題作為課外專業(yè)。通過(guò)講解減速器精度設(shè)計(jì)的主要任務(wù),講清楚機(jī)械產(chǎn)品的精度設(shè)計(jì)是機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)的一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié),而幾何量精度設(shè)計(jì)是機(jī)械產(chǎn)品精度設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。幾何量精度設(shè)計(jì)是否正確、合理,對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的使用性能和制造成本,對(duì)企業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都有著重要的影響,有時(shí)甚至起決定性作用。讓學(xué)生清楚地知道學(xué)好這門課就能掌握機(jī)械產(chǎn)品的幾何量精度設(shè)計(jì)的基本原理、方法和基本步驟,能為他們順利地完成即將進(jìn)行的課程設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ),更重要的是能為成為一個(gè)合格的工程師打下基礎(chǔ),這樣把本課程與實(shí)際及課程設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái),讓學(xué)生能夠?qū)W以致用,從而激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。
講授“軸、孔結(jié)合的極限與配合”時(shí),可導(dǎo)入減速器的精度設(shè)計(jì)的小項(xiàng)目“尺寸精度設(shè)計(jì)”案例。在減速器中,多處存在軸與孔的結(jié)合的尺寸精度設(shè)計(jì)問(wèn)題,是比較典型的尺寸精度設(shè)計(jì)案例。講解本章,可以從減速器的裝配圖和部分零件圖開始,讓學(xué)生知道機(jī)械產(chǎn)品的裝配圖和零件圖上正確的尺寸精度標(biāo)注是必不可少的,而通過(guò)本章的學(xué)習(xí),就可初步掌握如何根據(jù)減速器的使用功能要求設(shè)計(jì)、確定組成減速器各零件之間的配合和零件上各相關(guān)尺寸公差的方法,學(xué)會(huì)在機(jī)械產(chǎn)品的裝配圖和零件圖上正確標(biāo)注的方法,并把該減速器的尺寸精度設(shè)計(jì)問(wèn)題作為一個(gè)精度設(shè)計(jì)小項(xiàng)目,在本章一開始就布置給學(xué)生,然后展開本章的講解。
講授“測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)”時(shí),可導(dǎo)入在標(biāo)準(zhǔn)溫度下,對(duì)減速器中某一實(shí)際輸出軸上某處直徑尺寸進(jìn)行了多次等精度測(cè)量的案例。案例要求對(duì)測(cè)得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得出測(cè)量該處直徑尺寸的測(cè)量結(jié)果。讓學(xué)生知道,要完成本案例所提出的任務(wù),需要掌握本章所述內(nèi)容。
講授“幾何公差及檢測(cè)”時(shí),可導(dǎo)入減速器的幾何精度設(shè)計(jì)案例,讓學(xué)生一開始就知道機(jī)械零件上幾何要素的形狀和位置精度是一項(xiàng)重要的質(zhì)量指標(biāo),它直接影響零件(機(jī)械產(chǎn)品)的使用功能和互換性,正確選擇形狀和位置公差是機(jī)械產(chǎn)品幾何量精度設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容;知道學(xué)會(huì)本章內(nèi)容,就初步學(xué)會(huì)了如何根據(jù)減速器或其他機(jī)械的使用功能要求,設(shè)計(jì)并選擇減速器或其他機(jī)械中各零件的形狀和位置公差的方法,學(xué)會(huì)了在機(jī)械產(chǎn)品的零件圖樣上進(jìn)行正確標(biāo)注的方法,這是機(jī)械類工程技術(shù)人員最基本的能力之一。
講授“表面粗糙度及其檢測(cè)”時(shí),可導(dǎo)入減速器輸出軸和輸入軸的表面粗糙度進(jìn)行參數(shù)及數(shù)值的選擇和圖樣標(biāo)注。讓學(xué)生一開始就知道表面粗糙度對(duì)零件的使用功能的影響,要完成本案例提出的任務(wù),需要掌握本章的內(nèi)容。
講授“光滑工件尺寸檢測(cè)和量規(guī)設(shè)計(jì)”時(shí),可導(dǎo)入減速器中的零件案例,讓學(xué)生知道在各零件加工過(guò)程中以及加工之后,需要對(duì)各零件上要求檢測(cè)的尺寸、形狀和位置等幾何參數(shù)進(jìn)行檢測(cè),得出檢測(cè)結(jié)果,并作出正確判斷,這就涉及到本章的內(nèi)容。并以檢驗(yàn)減速器中的某一軸或齒輪孔用的光滑極限量規(guī)的工作量規(guī)設(shè)計(jì)為一個(gè)小項(xiàng)目,把該減速器的某一軸頸尺寸和齒輪孔的檢驗(yàn)問(wèn)題作為另一個(gè)小項(xiàng)目,在本章一開始就布置給學(xué)生,要求學(xué)生通過(guò)課后完成通用計(jì)量器具的選擇和光滑極限量規(guī)的設(shè)計(jì),從而掌握在保證機(jī)械產(chǎn)品的零件質(zhì)量和最佳經(jīng)濟(jì)效益的前提下,正確選擇通用計(jì)量器具的方法,掌握設(shè)計(jì)光滑極限量規(guī)的原理和方法,然后展開本章的講解。
講授“零件典型表面的公差配合與檢測(cè)”時(shí),可導(dǎo)入減速器中的零件典型表面設(shè)計(jì)案例這一小項(xiàng)目,讓學(xué)生在開始學(xué)習(xí)本章時(shí),就知道鍵和齒輪以及螺紋、圓錐等為典型表面,它們的精度設(shè)計(jì)在機(jī)械產(chǎn)品的精度設(shè)計(jì)中所占的比重較大。通過(guò)學(xué)習(xí)本章,可知道國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這些典型表面的公差與配合作了哪些規(guī)定,應(yīng)如何選擇公差與配合,如何正確地標(biāo)注,并將確定減速器中典型表面的公差配合問(wèn)題,在本章一開始就布置給學(xué)生,作為課外作業(yè)。然后,通過(guò)講解減速器輸出軸與帶孔齒輪聯(lián)接、輸出軸與聯(lián)軸器的聯(lián)接,介紹鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接的配合精度、選擇及檢測(cè)。從減速器上、下箱體固定螺栓與螺母的結(jié)合入手,介紹螺紋的配合的精度、選擇與檢測(cè)。根據(jù)減速器傳動(dòng)齒輪使用要求,講解齒輪的偏差項(xiàng)目,以及如何正確選擇標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪的精度,如何對(duì)漸開線圓柱齒輪進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)錐形軸端與輪轂的結(jié)合方式,講解圓錐配合的精度、選擇與檢測(cè)。
以上就是筆者將“小項(xiàng)目教學(xué)法”應(yīng)用于“互換性與測(cè)量技術(shù)”這門具體課程教學(xué)過(guò)程的一些做法。
三、結(jié)束語(yǔ)
“小項(xiàng)目教學(xué)法”將具體的工程案例導(dǎo)入課程每章節(jié)教學(xué)過(guò)程中,圍繞工程案例這個(gè)中心,通過(guò)課內(nèi)教學(xué)、課外訓(xùn)練兩個(gè)緊密聯(lián)系的環(huán)節(jié),使每門課程在提高學(xué)生綜合素質(zhì)方面充分發(fā)揮其作用,盡可能做到專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課程設(shè)計(jì)及工程實(shí)際的“無(wú)縫銜接”。通過(guò)小項(xiàng)目教學(xué)法,學(xué)生對(duì)各門課程的學(xué)習(xí)做到心中有數(shù),避免了學(xué)習(xí)的盲目性,提高了學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力,收到了很好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
[1]韓葉飛.基于項(xiàng)目教學(xué)法的計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)《管理信息系統(tǒng)》課程教學(xué)研究[J].佳木斯教育學(xué)院學(xué)報(bào),2012,(2).