减速器课程设计总结篇（1）

二、针对机械设计课程设计题目、指导方法，进度安排及考核方法进行改革

（一）设计题目的改革

以前兼职老师给的课程设计题目是多样化的，鉴于我院学生的基本条件，我们把课程设计的题目统一标准化了，传动方案也已经给定，目的是让学生熟悉课程设计的一般方法，掌握应该掌握的知识点，并对机械设计的理论课的知识加以巩固，并不要求他们创新设计。其设计题目、初始条件和传动方案如下：设计题目：带式运输机的传动装置；初始条件：带式运输机可运送谷物、型砂、碎矿石、煤等。两班制工作，连续单向转动，有轻微振动，输送带的速度允许误差为±5%，使用期限为10年。卷筒与输送带间传动效率96%，减速器批量生产。要求学生每人按学号顺序依次选一组数据进行设计计算。

（二）指导方法改革

在课程设计之前，负责人对指导机械设计课程设计的老师集中在一起开个小会，对学生必须掌握的知识点、知识群、关键内容都明确要求，要求指导老师每天的上午和下午至少在教室两个小时，这样学生有问题就能及时找到老师解决问题。还有学生课程设计进行到第一阶段，尤其是课程设计的设计计算初步完成时候，要求指导老师对学生的计算数据进行初步的检查，并要在草稿本上签字，才可进行下一阶段的工作。这样就避免后面学生在画草图时候发现错误，又要反过来重新计算浪费大量的时间，并且可以避免了个别学生抄袭的现象。

（三）进度安排改革

以前兼职老师指导课程设计时候，一次把课程设计要求完成的内容一个半天讲完，这样内容太多，学生根本记不清楚。我们根据三本学生的特点，将机械设计课程设计分为六个阶段。每个阶段集中讲解一次，学生按进度要求完成该完成的任务。第一阶段，主要是动员和设计计算。学生在这一阶段应该完成的内容包括：选择电动机；计算总传动比和分配传动比；传动装置的运动和动力参数计算；传动件计算；初算轴的最细处直径；选择联轴器（型号、孔径、孔长等）；初选滚动轴承及其相关参数，轴承盖是否干涉等。要求学生按上述步骤严格进行，不要颠倒。第二阶段是草图绘制。设计计算完毕后，我们会带学生到实验室做一个减速器拆装实验，主要是对减速器有个感性的认识。然后在集中讲解，其内容包括：减速器的结构；减速器的；设计装配图的准备；减速器铸造箱体的结构尺寸；减速器装配草图设计；轴和键的强度校核，滚动轴承的寿命计算。第三阶段是正式绘制装配图，在完成减速器装配草图后，校核轴、键强度及滚动轴承寿命无任何问题时，在此基础上继续完成装配图。要求注意两个方面的设计：轴系零件的结构设计；减速器箱体及附件的结构设计。第四阶段是装配图的检查。给学生主要讲解的内容包括：检查装配草图；标注主要尺寸与配合；编写减速器的技术特性；编写技术要求；零件编号；编制零件明细表及标题栏。第五阶段是零件图的绘制。零件工作图是零件制造、检验和制定工艺规程的技术文件，应包括图形、尺寸及其极限偏差、表面粗糙度、形位公差、技术要求等。零件图从装配图上测绘下来，形状应与装配图一致。第六阶段是编写说明书。说明书的编写我们也把格式基本给学生，学生按照步骤把草稿整理成册就可以了。机械设计课程设计总共安排了三周的时间，周末时间不计，具体的进度安排我们设计了一个表。（四）考核方法进行改革课程设计结束后，我们会现场答辩，在答辩时候，会先给个预成绩，这个成绩非常重要，因为通过答辩，可以看出学生对课程设计掌握的情况，是否有抄袭，一问就基本可以得到答案。最后结合学生交上来的课程设计说明书、装配图、零件图给每个学生单独评定优、良、中、及格和不及格的成绩等级。

减速器课程设计总结篇（2）

随着现代制造工业的发展，高职院校面临紧跟产业需求进行人才培养的迫切任务，机械制造及自动化专业课程改革已成为各高职院校当前的头等大事，我院亦是如此。机械制图课程几十年来学生背着画板和丁字尺走在校园的局面即将离我们远去，我们需要培养熟练使用绘图软件、熟知国家最新标准的现代绘图技术人员。为此，我们进行了机械制图项目化课程改革。我院结合煤炭院校自身特点和学生就业方向，以"矿用减速器"为载体进行课程的整体设计。

一、定课程目标

首先根据专业人才培养目标确定出课程目标：具备绘图、读图和查阅国家标准的基本能力；具备空间分析能力、投影分析的能力、二维图形与三维图形间的相互转换能力；具有手工绘图和计算机绘图技能；养成认真负责、严谨细致的工作态度和工作作风。

二、选取课程内容

我们在做课程内容的选择时，要遵循以下三个原则：典型性、职业性和针对性。典型性是指课程内容的选取首先要选用能够体现各种典型零件表达方法的机械设备，必须包含轴、、箱体、叉架、标准件及常用件（螺纹连接、轴承、齿轮）等典型零部件。职业性体现在本着以企业工作任务定课程内容的原则，必须选择矿山常用设备，如齿轮油泵、矿用减速器、破碎机等等。我们对矿山常用设备进行了调研和统计分析，数据表明，矿用减速器为使用频率最高的。因此我们选择围绕矿用减速器各零部件及装配图的绘制和识读展开教学内容的设计。针对性是针对人才培养方案中的具体岗位；针对专科层次；针对学生兴趣，理论不宜过多；我们不光要满足学生兴趣，还要完成一定的教学目标，如轴如何画如何识读，要体现针对教学内容。

三、课程结构设计

表一 课程结构设计

项目

项目名称

任务名称

课时分配

项目学时

项目1

绘制与识读减速器轴系部件

拆装减速器

4

64

画减速器轴

24

画减速器齿轮

8

画减速器轴的轴承

8

轴系部件装配

14

计算机绘制减速器轴系部件

6

项目2

绘制和识读减速器端盖

测绘减速器端盖

18

36

尺寸标注

12

计算机绘制减速器端盖

6

项目3

绘制和识读减速器箱体

绘制箱体类零件

24

40

识读箱体类零件

16

计算机绘制减速器箱体

10

项目4

绘制和识读减速器装配图

绘制和识读减速器装配图

32

48

计算机绘制减速器装配图

16

项目5综合实训

绘制齿轮油泵

60

60

整门课程共分为5大项目，前3个项目为并列的典型零件的识读和绘制，第4个项目是在学生具备绘制零件图能力的基础上进一步绘制与识读装配图；最后一个项目我们安排与整门课程平行的60学时的"绘制齿轮油泵"这样一个大型的工作实训，让学生把之前的各个项目进行穿线并自己动手训练，使学生更好地理解和掌握。这些项目的内容是以企业工作任务来定的，而项目选取的顺序是按照学生的认知规律，由浅入深、由具体到抽象的顺序来安排的。

四、教学设计

在教学设计中我们首先遵循这样的的设计理念：以职业能力目标为导向，构建与其工作过程相一致的高职课程体系[1]。其次还要坚持四项原则：坚持目标引领、坚持职业活动为导向、坚持能力为本位、坚持学生为主体[2]。设计方法上我们采用的是任务驱动的项目导向式、教学做一体的教学模式：具体做法可以总结为：教师主导、学生主体，由教向学转变；改变形式、关注过程，突出能力培养；因材施教、多元评价，重在持续改进[3]。具体的教学方法有很多，包括行动导向法、案例教学法、头脑风暴法、小组讨论法、素质渗透法等等。下面举一例说明在讲图形比例概念中线性尺寸时，我常讲我小时候19寸黑白电视和现在同学们家里40几寸液晶对比右上角的90度是唯一不变的，顺便讲到珍惜今天的幸福。有学生上课请假上厕所时，我常用Nobody的MTV中那个人上厕所时错过上台表演时间，失去了成为名人的机会，让同学们引以为戒。故事例子形象直观，易引起学生共鸣，教书的同时我们达到了育人的效果。我们还通过一些活动来激发学生的兴趣，促进学生能力的提高，比如手工制图大赛、计算机绘图大赛，学生还可以参加社会活动，比如我们让学生参与教师编写教材时绘制流程图、绘制机械图样。我们还通过参加CAD职业技能证书考试让学生把所学知识与职业技能更好地联系在一起。

五、考核方法设计

为了更好地实现考核，遵循以下原则：能力考核，在考核比例当中以能力考核为主[4]，考核的项目与考核的形式要突出能力体现的特点；方式多元化，考核的指标要多元化、考核的方式和内容也要多元化；全面性，对考核知识要点要全面，同时层次要合适；灵活度，要考虑学生具体的个体差异。具体方法为评价单（包括过程考核具体内容见表二）60%、习题集10%、阶段性图纸10%、电子作业10%、期末考试10%。

表二 评价单

项 目

机械制图

任 务

绘制和识读减速器轴系部件

学时

4

评价类别

项目

子项目

个人评价

组内互评

教教师评价

专业能力

（60%）

咨讯（10%）

收集信息（5%）

引导问题回答（5%）

过程（30%）

拆装过程表现得分

图线练习P3、P4

锥度、斜度得分P6

圆弧连接P9、P10

听课情况得分

结果（10%）

拆装正确、拆装报告

吊钩绘制正确

作业（10%）

结果质量

社会能力

（20%）

团结协作（10%）

对小组贡献（5%）

小组合作配合状况（5%）

敬业精神（10%）

吃苦耐劳精神（5%）

学习纪律性（5%）

方法能力

（20%）

计划能力（10%）

方法能力（10%）

评价评语

班级

姓名

学号

总评

教师签字

第 组

组长签字

日期

评语：

六、课程改革思考

在经过一个周期的课程教学实践后，我们发现课程模式和教学方法手段的变化引起了学生学习兴趣，转变了高职学生厌学的学习状态，学习主动性也有大大增强。从整体来看，任务驱动的项目教学模式显然真正起到了"驱动"学生的作用，大量教学手段和方法的改进也对学生产生了更大的吸引力。但我们还处在制图课程教学改革初级阶段，有很多诸如课时紧，需要集中排课，学生合作能力差等问题也凸显出来，我们力求经过进一步的改革和探索，把提高制图课程教学质量和效果落到实处。

参考文献

[1]王瑛.以工作过程为导向的高职课程体系构建研究.[J]职业教育研究.2010.10：102-104.

减速器课程设计总结篇（3）

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）03-0215-02

随着国家推进“中国制造2025”，“互联网+”与传统制造业全面融合，制造业信息化技术不断深入制造企业，对应用型人才的要求不断提高。机械设计作为应用型高校机械方向核心专业教学科目，其课程设计是强化课堂理论教学的综合型、应用型环节，涉及多方面机械专业基础课程知识的实际应用。贴近企业现实生产需求的机械设计课程设计，将切实增强应用型高校大学生分析解决实际机械设计相关问题的实战能力，培养学生的创新意识。传统的课程设计题目所涉及的机械传动装置或结构较为简单，大部分构件在机械设计课程中已经学过。课程设计对于学生的训练要求依旧突出手工计算、尺笔绘图，难以满足制造业信息化技术时代企业对信息化应用人才的能力要求。针对上述问题我校对机械设计课程设计的教学方案进行了全面改革，制定了基于NX系统软件设计过程的机械设计课程设计教案，任务指导书，形成了机械设计课程设计教学质量检验评价标准。通过与西门子公司的深度合作，利用信息化设计制造技术克服传统课程设计的枯燥烦琐，使学生能够将有限的时间、精力侧重于课程设计任务的机构方案设计、结构优化等应用性、创造性较强的内容上，从而提高学生的学习兴趣，培养学生先进的设计理念[1，2]。

一、信息化技术在机械设计中的应用

融入制造业信息化技术的工业产品三维仿真设计制造：三维软件智能造型―>实体零部件数控机床加工―>产品组装调试，许多制造企业已实现这一生产流程。西门子NX系统软件融合了三维智能造型、二维工程图生成、虚拟装配、机构运动仿真、运动学分析、装配干涉检验及结构受力分析等智能制造技术，功能强大。制造业信息化技术的应用，提高了机械产品设计的效率，在接下来的零部件CAE分析、CAM加工过程中，智能化设计的优势更加显著，与传统机械产品设计相比，产品质量也得到了大幅度提升。智能化设计可以使得复杂的产品设计及工程问题简单化，通过设计人员的规范化管理、设计任务的合理分工，使得机械产品设计过程中团队的协同性与个人的独立性并行，基于制造业信息化技术的机械产品设计流程如图1所示。

二、借助信息化技术开展机械设计课程设计

1.课程设计选题。目前机械产品设计可以是按照市场导向、没有参照的全新的创新设计，也可以是在现有产品的基础上模仿和改进的创新设计。我校机械设计课程设计的选题范围比较广，如结合教师科研课题，融合学生机械创新项目，参照课程设计任务书中的传统带式运输机传动装置、卷扬机传动装置等。但是对课程设计题目的完成要求基本一致：①理解机械产品的工作原理，对产品的零部件进行三维造型设计，运动学仿真、结构受力分析，完成机械产品二维装配工程图1张；②绘制重要承载轴、传动齿轮等部分零部件的二维工程图各1张；③编写机械产品设计说明书1份。本机械设计课程设计以三维虚拟模型总成及传统实物模型总成作为参照，学生通过对三维虚拟模型、传统实物模型的零部件测量核算、获取模型结构尺寸参数，对课程设计任务产品总成及其零部件进行设计。课程设计根据工作量的不同，以个人或小组团队为单位进行，各单位课程设计不同题，或者同题不同数据规格，以常见的减速器课程设计为例：根据减速器输出轴的输出功率选择合适的传动类型，经校核计算选择对应的齿轮类型、材料、参数，计算轴径、选择轴承等，各单位完成各自课程设计任务[3，4]。

2.课题三维智能设计。作为西门子NX授权教学培训高校，NX系统软件是机械类专业学生必修课程，经NX系统软件教学课程的训练学习，学生掌握了基本的NX系统软件三维智能设计、虚拟装配及运动学仿真的方法步骤，能够独立熟练的进行机械产品零部件设计。基于NX系统软件的三维智能设计，可以将学生的机械产品设计意图用虚拟三维模型形象的表达出来，当设计过程中发现产品零部件需要修改时，方便学生对任务产品结构尺寸参数进行修改，在面对构造较为复杂的大型课程设计任务产品时，也便于实现学生间的分工设计，团队合作。二级三轴式减速器箱体、箱盖、各级传动齿轮、轴等的设计，综合运用了机械设计专业课程中的典型零部件设计知识，零部件三维智能造型如图2所示。在NX系统软件上，将减速器各零部件的三维智能造型进行虚拟装配，通过装配爆炸图分析各零部件之间的装配关系。利用装配干涉检查功能，查看减速器总成设计是否合理，如存在干涉现象，则需优化设计参数，修改零部件三维模型。减速器装配总成及爆炸图如图3所示。

3.关键零部件的运动学分析。NX系统软件的运动学分析模块，可以方便快捷的对减速器传动轴、传动齿轮等关键零部件进行运动学分析，验证减速器总成设计效果是否合理。在确定输入或者输出任一运动参数的情况下，使用NX系统软件运动学分析即可计算获得整个减速器的运动参数，进而效验传动齿轮等关键零部件是否符合减速器的设计要求。对任务产品的装配总成进行干涉分析，可检查减速器各运动零部件在运行过程中是否与其他零部件发生碰撞等干涉现象，尤其齿轮与齿轮之间、齿轮与箱体之间，进而检查零部件的设计及装配方案是否合理。

4.主要零部件的受力分析。NX高级仿真和其他有限元分析软件基本操作一致，分为创建有限元模型、创建仿真模型和后处理。确定减速器输入轴的功率后，即可根据减速器的设计参数，计算获得各轴及传动尺寸的受力情况。通过NX系统软件对关键零件进行受力分析，进一步检验零部件和减速器整体设计装配是否合理。当确定某个零部件其结构关键部位受力情况超出了材料本身的许用应力时，需要对该零部件的结构参数进行重新效核计算，优化受力结构，从而使任务产品符合设计要求。

5.二维工程图的生成。将虚拟装配和模拟分析没有问题的减速器总成三维模型，及所有定型的零部件，经NX系统软件的工程图模块，智能转换生成包含三视图、轴测图等的二维工程图。对自动生成的尺寸标注进行检查修改，或手动添加尺寸标注，然后根据实际机械加工需要，标注相关加工信息、技术要求、工程图编号等，完成所有零部件及装配总成的二维工程图制作。

NX系统软件作为高端CAD/CAE机械产品信息化设计软件，将其引入到应用型大学生机械设计课程设计中，符合当前“创新驱动、智能转型”大环境下企业、社会对应用型人才的迫切需求，改善了机械设计专业课程的教学质量，激发了学生的学习兴趣。但要制定出一套完整，且行之有效的基于NX系统软件的课程设计指导规范，仍有很多工作等待完善，如：如何检验及评判学生机械设计课程学习的质量？如何评价学生的创新设计能力？等等，都需要进一步实践、探索，开发出一套实用的基于制造业信息化技术的机械设计课程设计体系。

减速器课程设计总结篇（4）

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）12-0142-02

《机械设计基础》是近机类专业必修的一门技术基础课程，它主要介绍常用机构和通用机械零部件设计的基本知识、基本理论及设计方法等内容，为学生学习后续的专业课程奠定一定的基础，具有较强的理论性和实践性。《机械设计基础》课程设计是《机械设计基础》课程重要的实践性教学环节，一般安排在课程结束之后，大约占用两周时间，是学生在大学里第一次较为全面的工程设计与实践训练。课程设计的主要目的是让学生综合运用本课程的理论知识和生产实际知识，起到深化拓展有关机械设计方面知识的作用，为后续专业课程的学习、顺利完成毕业设计任务、提高就业率等打下一定的基础。

一、课程设计质量的提高办法

《机械设计基础》课程设计通常选择一般用途的机械传动装置或者简单机械作为设计内容。目前采用较广的是将以齿轮减速器或蜗杆减速器为主体的机械传动装置作为设计课题。因为减速器能够较全面地反映本课程所学的内容，主要包括电机、带传动、齿轮传动、轴、轴承、联轴器、螺栓、键、销、、密封、减速器附件及箱体等，偏重零件方面的设计。课程设计的工作量为减速器总装配图（0#图纸）1张，齿轮和轴类零件工作图（3#图纸）各一张，设计计算说明书一份（16k纸25页左右）。内容较多而且设计过程比较复杂，需要把设计出的参数变为具体的结构，要求学生在两周内完成确实有一定的难度。那么，如何帮助学生顺利完成课程设计，如何提高课程设计的质量呢？本文结合多年的教学经验进行简单介绍。

1.要求学生重视课程设计。学生往往认为课程设计是一门考查课，比开卷考试还容易应付，无非就是把课程的内容按照一定的顺序抄写一遍，因而敷衍了事，把更多的精力都用在了复习其他课程上，对课程设计缺乏积极性和主动性。部分学生还以查阅资料为幌子逃课、迟到、早退等，甚至同学之间相互抄袭，瞎编乱造，忽略了知识体系的系统性和完整性，结果当然是课程设计质量不令人满意，故而必须要求学生从思想上重视课程设计。

2.要求教师严格管理课程设计过程。教师对课程设计的管理不够严格，不关心学生的出勤率以及迟到早退现象，或者把考勤任务直接交给班干部，而班干部又碍于班级同学的情面，不向指导老师如实汇报出勤率，这就给部分同学提供了钻空子的机会。课程设计占用两周时间，教师应该严格卡住时间点，比如：第1周，完成执行机构运动简图的绘制，完成减速器箱体、以及附件的设计，完成总装图的手绘图，并及时进行检查，及时改正存在的错误，防止学生走弯路；第2周，绘制零件图，完成设计计算说明书，要求学生按时完成给定的任务，提高他们的独立工作能力，加深对理论知识的理解掌握，防止个别同学平时不努力做，专搞最后突击、抄袭。两周的课程设计结束，要组织学生进行答辩，对于那些回答问题模糊不清，说话支支吾吾、语无伦次，图纸上漏洞百出的同学要严厉批评，要求其认真整改，问题严重的同学要重新进行课程设计。

3.要求学生自己动手拆装减速器。减速器在现代机械中应用非常广泛，但是大部分学生从来都没有接触过，对其详细结构当然也缺乏感性认识。只有通过实物装拆，才能使学生对减速器的结构有更加直观的认识，才能进一步分析减速器中力和运动的传递途径。装拆的重点是轴系零部件的结构及装配关系，使学生能够在设计中结合实际，选择合适的结构和尺寸，条件允许的话，还可以组织学生去减速器生产厂家参观或者观看陈列室。此外，对于箱体的设计也非常重要，箱体结构复杂，其各个尺寸，如箱体壁厚、箱座凸缘厚、箱体深度、轴承端盖外径、凸台高度、外箱壁至轴承座端面的距离等，单凭想象或查资料很难设计，有了实物才容易理解，方便学生绘制总装图和零件图。

4.要求学生重视传动方案的选择。传动装置用于将原动机的运动和动力传给工作机构，并协调二者的转速和转矩，以满足工作机对运动和动力的要求。传动方案的拟定主要包括传动装置的选择、总传动比的确定、各级传动比的分配、传动装置的运动和动力参数的计算等。传动方案拟定是机器总体设计的主要组成部分，方案设计的优劣对机器的工作性能、工作可靠性、外廓尺寸等均有一定程度的影响，因此确定一个较优的传动方案至关重要，需要对各种方案进行仔细分析比较，还要考虑工作环境、载荷平稳性、生产条件等多个方面。当采用几种传动形式组成的多级传动时，需要考虑各级传动机构的布置顺序，各级机构所适应的速度范围等，还需要考虑各种传动形式的优点和缺点，如：带传动工作平稳，具有缓冲吸振、过载保护等优点，适宜放在高速级，但是它的承载能力较低，结构尺寸比较大；链传动因多边形效应而存在运动不均匀、有一定的冲击振动，适宜放在低速级；斜齿轮传动的平稳性比直齿轮好，承载能力也较强，适宜放在高速级，但是在传动中会有附加轴向力产生；锥齿轮加工比较困难，一般放在高速级，并限制其传动比大小，以减小其直径和模数；蜗杆传动的传动比大，传动平稳，但是效率低，适宜放在高速级，以减小传递的转矩，获得较小的结构尺寸从而提高效率。

5.重点检查图纸中存在的问题。课程设计的两周结束后，要求学生把设计结果以图纸和说明书的方式上交，并在答辩时正确完整地回答老师提出的问题。这样一来，学生就需要完全清楚整个设计过程，并在图纸上正确表达出来，在说明书中提供有关参数的合理选择。关于画图部分，用到了机械制图课程中所学的知识，如主视图、俯视图、左视图，“长对正、高平齐、宽相等”，尺寸标注、公差配合、表面粗糙度等内容，学生必须严格按照制图的有关标准去执行。此外还应注意一些容易出错儿的细节问题，如两个齿轮啮合处、螺纹联接处、滚动轴承处、油标及油塞的位置、轴承端盖上螺钉的位置、三个视图的投影关系等。还需提醒学生注意，总装图中的尺寸标注主要包括特性尺寸、配合尺寸、安装尺寸和外形尺寸，其他的尺寸都标在零件图上；轴承与孔的配合，只标轴的配合性质；齿轮与孔的配合，标轴和孔的配合性质；零件序号的编写、明细表、标题栏的填写一定要遵守国标规定；图中的数字、字母、汉字、符号等也要按照要求书写。

6.重视答辩与成绩评定。答辩是课程设计的最后一个环节，是对学生工作成果的一次全面检查，通过提问题的方式引发学生思考，帮助他们提高对机械设计过程的理解和认识水平，因此务必组织学生进行答辩。在答辩过程中，可以发现学生设计中存在的问题，要求学生进行改正，提高设计质量。成绩评定要采用以答辩为主，参照平时表现（包括出勤情况、学习态度、钻研精神、遵守纪律情况等），设计计算说明书及图纸质量综合评定的方法。

《机械设计基础》课程设计是教学实践环节中很重要的一环，是启迪学生的创新思维、开拓学生创新潜能的重要手段，只有这些工作都做好了，才能保证课程设计的教学效果。

参考文献：

减速器课程设计总结篇（5）

作者简介：石永军（1973-），男，山东东营人，中国石油大学（华东）机电工程学院，副教授。（山东　青岛　266580）

基金项目：本文系中国石油大学（华东）教学改革项目（项目编号：JY-B201011）的研究成果。

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）32-0055-02

机械设计基础主要面向中国石油大学机类和近机类本科学生，是石油工程、过程装备与控制、油气储运工程等专业的重要专业基础课，在教学体系中具有承上启下的作用。近年来，为了培养学生的动手能力与工程意识的养成，工科院校越来越重视实践教学。机械设计基础课程设计是机械课程教学中重要的实践教学环节，它涵盖了工程制图、机械CAD、机械设计基础、理论力学、材料力学、工程材料与机械加工基础等课程的知识。通过该课程的学习，以培养学生学会运用所学知识解决实际工程问题，逐步提升其动手能力、综合设计能力与创新能力。[1]但目前机械设计基础课程设计题目单一的问题比较突出，不利于学生工程意识的养成和激发大学生开展科学探索的兴趣。因此，探究柔性化的课程设计题目以提升课程设计的教学质量对于学生综合知识运用能力与创新能力的培养具有重要意义。[2]

一、目前课程设计分析

目前高等工科院校常用的机械基础课程设计题目是单级圆柱齿轮减速器和展开式二级圆柱齿轮减速器。减速器是工业中常用的典型传动装置，在油田抽油机、带式运输机、起重机和卷板机等有着广泛的应用。减速器设计过程需要查阅相关标准、规范、手册等技术资料，涵盖了机械设计基础中齿轮传动、带传动、轴承、轴、螺栓等主要通用零件的设计与计算，[3]包含了多门理论课程的内容，体现了一般机械系统的常用设计方法，具有很强的综合性。减速器设计的主要任务包括：进行传动方案的制订；电动机的选择、传动装置的运动和动力参数的计算；带传动与齿轮传动的设计计算；轴的结构设计以及低速轴的弯、扭组合强度校核；轴承的组合设计与寿命计算；键的选择及强度校核；联轴器的选择；减速器的与密封选择等。[4]减速器设计的一般过程是：首先，指导老师布置任务；然后，学生完成减速器装配草图一张、减速器总装图一张、轴与齿轮等零件图以及6000～8000字设计计算说明书一份；最后进行课程设计答辩，按照图纸、设计说明书与答辩情况评定成绩。

减速器设计题目主要存在以下问题：题目单一，只是设计参数略有不同，学生可借鉴的资料很多，课程设计雷同现象比较严重，甚至出现一些抄袭现象；课程设计时间一般为2周，学生设计期间非常紧张，大多学生需要晚上加班才能完成。学生忙于应付完成课程设计，很少有学生主动去图书馆查阅相关的资料；老师一般需要指导2个班，工作量很大，老师很难保证照顾到每一位同学；课程设计的设计内容与传动方案长期不变，学生可以根据设计指导书按部就班地进行，无法调动学生的积极性与激发学生的创造性思维，不能满足现代工程教育创新训练的要求；每一个同学单独完成一个题目，同学之间的交流与讨论较少，团队协作精神难以培养。

减速器课程设计总结篇（6）

中图分类号：G642.3 文献标识码：A

《机械设计基础》是机械类学生的一门核心专业课，而这门课的课程设计对同学们来讲，更是尤为重要，因为它是培养机械工程专业学生应职应岗能力的重要实践性教学环节，它要求学生能全面综合地运用所学的理论和实践知识，对一级圆柱齿轮减速机的所有部件进行一次系统和全面地设计。

一、课程设计的基本目的

l. 初步培养学生树立正确的设计思想和分析、解决工程实际问题的能力；掌握通用机械零件、机械传动装置设计的一般方法。

2. 复习巩固以前所学的机械制图、工程力学、工程材料、公差与配合等课程的理论知识，并在实际设计中应用和深化这些知识。

3. 培养学生设计的基本技能，如计算、绘图、查阅资料、熟悉标准和规范等能力，为专业设计和将来从事技术工作打下基础。

二、课程设计的基本要求

机械零件课程设计对学生总的要求是保质、保量、按时完成设计任务。具体要求：

1. 做好设计准备工作，包括收集、准备设计资料、绘图工具及用品。

2. 设计之前要认真研究课程设计任务书，分析题目，了解工作条件，明确设计要求和内容。

3. 设计中要认真复习所遇到的课程内容。如V带传动，齿轮传动，轴、轴承、联轴器和有关的联接件等。在教师的指导下，提倡独立思考，独立计算，独立绘图，独立完成课程设计。反对不求甚解，照抄数据，照搬图样，敷衍了事的行为。

4. 课程设计必须在规定教室进行，遵守学习制度和作息时间，按设计计划循序进行，以便指导教师随时掌握每个学生的情况，发现问题及时解决。

5. 注意掌握设计进度，按预订计划完成阶段性的目标。在底图设计阶段，注意设计计算与结构设计画图交替进行，采用“边计算、边画图、边修改”的正确设计方法。另外，在整个设计过程中应注意对设计资料和计算数据的保存和积累，保持记录的完整性。

6. 为了提高设计质量和降低设计成本，必须注意采用各种标准和规范，这也是评价设计质量的一项重要指标。在设计中，应严格遵守和执行国家标准、部颁标准及行业规范。对于非标准的数据，也应尽量修整成标准系列或选用优先系列。

7. 为使每个学生均能拿出一份较高质量的图样，在装配底图画出后，应呈交指导教师审查，修改无误后，再加工完成装配图。

8. 设计图样（包括装配图和零件图）和设计说明书完成之后，在有所准备的基础上参加设计答辩。

三、课程设计的基本任务

1. 设计题目：

设计一台冶金矿山胶带运输机用的单级直齿圆柱齿轮减速器。工作条件为：单方向运转、轻微冲击，工作期限为8年，每年按250天计算，每天工作8小时。传动示意图见下图1，设计分组参数见表1。

2. 设计任务

（1） 计算说明书一份

包括：⑴前言；⑵设计任务；⑶参考资料；⑷设计方案；⑸选电机确定传动比；⑹各轴运动及动力初算；⑺齿轮传动设计；⑻轴的设计；⑼滚动轴承寿命计算；⑽与密封；⑾箱体设计；⑿总结

（2）完成图纸工作量

⑴总图（装配图）一张，A1图纸；

⑵零件工作图1～2张，A3图纸。

3. 设计内容及进度

见表2。

四、课程设计过程中的重点

课程设计中的重点是编写设计说明书，课程设计说明书是课程设计的总结性文件，通过编写说明书，可以进一步培养学生分析、总结和表达的能力，巩固、深化在设计中所获得的知识，是课程设计工作的一个重要组成部分。说明书应概括地介绍课程设计的全貌，全面叙述设计中各部分的重要内容，要论证设计的合理性，特别是在有几个设计方案时，要进行比较论证，对各个计算环节要详细叙述，对数据和公式来源要注明出处以便查对。说明书要求系统性好，条理清楚，语言简练、文字通顺、字迹工整，图例清晰，图文并茂，充分表达自己的见解，尽量避免抄书，从设计一开始就应随时逐项记录设计内容、计算结果、分析意见和资料来源以及指导教师的意见、自己的见解和结论，每一设计阶段完成后，及时整理编写有关部分的说明书，待全部设计工作结束后，只要稍加整理，便可装订成册。

五、课程设计过程中的难点

课程设计中的难点一是轴的结构设计，二是减速器箱体的结构设计。

（一）轴的结构设计

轴在减速箱中是一个重要的零件，因为所有传动件都装在轴上，因此它有很多尺寸都要与其他零件的尺寸相吻合，否则就无法进行装配。所以在设计轴时，直径方向的尺寸和长度方向的尺寸的选取是同学们感到头疼的一个问题。

怎样来设计轴？按下面这个步骤来进行，可能你会觉得不那么难了。

1．初算轴的直径

联轴器和滚动轴承的型号是根据轴端直径确定的，而且轴的结构设计是在初步计算轴径的基础上进行的，故先要初算轴径。轴的直径可按扭转强度进行估算，即

式中：p为轴传递的功率(kW); n为轴的转速(r/min); C为由轴的材料和受载情况确定的系数。若轴的材料为45钢，通常取C=106～117。C值应考虑轴上弯矩对轴强度的影响，当只受转矩或弯矩相对转矩较小时，C取小值；当弯矩相对转矩较大时，C取大值。在多级齿轮减速器中，高速轴的转矩较小，C取较大值；低速轴的转矩较大，C应取较小值；中间轴取中间值。对其他材料牌号的轴，其C值参阅有关教材。

初算轴径还要考虑键槽对轴强度的影响。当该轴段截面上有一个键槽时，d增大5%;有两个键槽时，d增大10%。然后将轴径圆整为标准值。

上述计算出的轴径，一般作为输入、输出轴外伸端最小直径；对中间轴，可作为最小直径，即轴承处的轴径；若作为装齿轮处的轴径，则C应取大值。

2．轴的结构设计

（1）确定轴的径向尺寸

①轴头直径尺寸确定 轴与齿轮、带轮和联轴器配合处的轴段直径称为轴头。如图2中的 应取标准值（参阅教材）。

② 轴颈直径尺寸确定

与滚动轴承配合处的轴段直径称为轴颈。在图2中，与滚动轴承内圈配合的轴颈 、 应符合滚动轴承标准；装有密封元件直径 ，应与密封元件的内孔直径尺寸一致。轴上两个支点的轴承，应采用相同的型号和尺寸，以便轴承座孔的加工。

③ 轴肩或轴环尺寸确定

相邻轴段的直径不同即形成轴肩。当轴肩用于轴上零件定位和承受轴向力时，应具有一定的高度，如图2中 、 尺寸变化所形成的轴肩或轴环。一般的定位轴肩，当配合处轴的直径小于80mm时，轴肩处的直径差可取7-10mm。用作滚动轴承内圈定位时，如 轴肩的直径应按轴承的安装尺寸要求确定。

如果两相邻轴段直径的变化仅是为了轴上零件装拆方便或区分加工表面时，两直径略有差值即可，一般取1～4mm，如图2中 、 的尺寸变化，并尽可能取整数。也可以采用相同公称直径而取不同的分差数值。

④轴肩处过渡圆角尺寸确定

为了降低应力集中，轴肩处的过渡圆角不宜过小。用作零件定位的轴肩，零件毂孔的倒角C或圆角半径 应大小轴肩处过渡圆角半径 ，以保证定位的可靠，如图3 所示。一般配合表面处轴肩和零件孔的圆角、倒角尺寸见所学教材。装滚动轴承处轴肩的过渡圆角半径应按轴承的安装尺寸要求取值（参阅所学教材）。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文

⑤ 砂轮越程槽、螺纹退刀槽尺寸确定

对车削或磨削加工的轴表面，应分别留出螺纹退刀槽及砂轮越程槽。相关尺寸可参考设计手册取值。

应注意，直径相近的轴段，其过渡圆角、越程槽、退刀槽等尺寸应一致，以便于加工。

（2）确定轴的轴向尺寸

轴的各段长度主要取决于轴上零件（传动件、轴承）的宽度以及相关零件（箱体轴承座、轴承端盖）的轴向位置和结构尺寸。

①轴头处长度尺寸确定

对于安装齿轮、带轮、联轴器的轴段，当这些零件靠其他零件（套筒、轴端挡圈等）顶住来实现轴向固定时，该轴段的长度应略短于相配轮毂的宽度2～3mm，以保证固定可靠，如图2中安装齿轮和联轴器的轴段。

②轴颈处长度尺寸确定

轴颈处轴向尺寸由轴承的位置和宽度来确定。根据以上对轴的各段直径尺寸设计和已选的轴承类型，可初选轴承型号和轴承外径等尺寸。

应注意，轴承在轴承座中的位置与轴承方式有关。当采用油时，轴承应尽量靠近箱体内壁，可只留少许距离。确定了轴承位置和已知轴承的尺寸后，即可在轴承座孔内画出轴承的图形。

③ 轴的外伸段长度尺寸确定

轴的外伸段长度尺寸取决于外伸轴段上安装的传动件尺寸和轴承盖的结构。如采用凸缘式轴承盖，应考虑装拆轴承盖螺钉所需的长度L(L可参考轴承端盖螺钉长度确定)。当外伸轴装有弹性套柱销联轴器时，应留有装拆弹性套柱销的必要尺寸A（A可由联轴器型号确定)，如图4所示。

（3） 轴上键槽的尺寸和位置

平键的剖面尺寸根据相应轴段的直径确定，键的长度应比轴段长度短5～10mm。键槽不要太靠近轴肩处，以避免由于键槽加重轴肩过渡圆角处的应力集中。

当轴上有多个键时，若轴径相差不大，各键可取相同的剖面尺寸；同时，布置在轴的同一方位，以便于轴上键槽的加工。

（二）减速器箱体的结构设计

减速器箱体起着支承和固定轴组件零件，保证传动件的啮合精度和良好以及轴组件的可靠密封更重要作用，其质量约占减速器总质量的30～50。设计箱体结构时必须综合考虑传动质量、加工工艺及成本等因素。箱体按其结构形状不同分为剖分式和整体式；按制造方式不同有铸造和焊接箱体。减速器的箱体多采用剖分式结构。

剖分式箱体由箱座与箱盖两部分组成，用螺栓联接起来构成一个整体。剖分面与减速器内传动件轴心线平面重合，有利于轴系部件的安装和拆卸。立式大型减速器可采用若干个剖分面。图5为剖分式箱体。剖分接合面必须有一定的宽度，并且要求仔细加工，为了保证箱体的刚度，在轴承座处设有加强肋。箱体底座要有一定的宽度和厚度，以保证安装稳定性与刚度。

减速器箱体一般多用HT150、HT200制造。铸铁具有良好的铸造性能和切削加工性能，成本低。当承受重载时可采用铸钢箱体。

铸铁减速器箱体结构尺寸参阅表3。

（1）箱体要有足够的刚度 若箱体的刚度不够，在加工和使用过程中会引起变形，使轴承孔中心线过度偏斜而影响传动件的精度。为了保证轴承座的支承刚度，箱体设计应注意以下几点：

① 箱体的壁厚

箱体要有合理的壁厚，轴承座、箱体底座等处承受的载荷较大，其壁厚应更厚些。箱座、箱盖、轴承座、底座凸缘等的壁厚可参照表3确定。

② 轴承座联接螺栓凸台的设计

为提高剖分式箱体轴承座的刚度，轴承座两侧的联接螺栓应尽量靠近，为此需在轴承座旁设置螺栓凸台，如图6所示。

轴承座旁联接螺栓凸台的螺栓孔间距 为轴承盖外径。若S值过小，螺栓孔容易与轴承盖螺钉孔或箱体轴承座旁的输油沟相干涉。

螺栓凸台高度h与扳手空间的尺寸有关，如图6。查表确定螺栓直径和c1、c2，根据c1，用作图法可确定凸台的高度H。

为了便于制造，应将箱体上各轴承座旁螺栓凸台设计成相同高度。

③ 设置加强肋板。

为了提高轴承座附近箱体刚度，在平壁式箱体上可适当设置加强肋板。箱体还可设计成凸壁带内肋板的结构。肋板厚度可参照表3。

（2） 箱座高度

对于传动件采用浸油的减速器，箱座高度除了应满足齿顶圆到油池底面的距离小于30～50mm外，还应使箱体能容纳一定量的油，以保证和散热。

对于单级减速器，每传递1kW功率所需油量约为350～700cm3（小值用于低粘度油，大值用高粘度油）。多级减速器需油量按级数成比例增加。

设计时，在离开大齿轮顶圆为30～50mm处，画出箱体油池底面线，并初步确定箱座高度为： ≥ 。 为大齿轮顶圆直径， 为箱座底面至箱座油池底面的距离。

根据传动件的浸油深度确定油面高度，即可计算出箱体的贮油量。若贮油量不能满足要求，应适当将箱底面下移，增加箱座高度。

（3）箱盖外轮廓的设计

箱盖顶部外轮廓常以圆弧和直线组成。

大齿轮所在一侧的箱盖外表面圆弧半径 。 为大齿轮顶圆直径， 为箱盖壁厚。通常情况下，轴承座旁螺栓凸台处于箱盖圆弧内侧。

高速轴一侧箱盖外廓圆弧半径应根据结构由作图确定。―般可使高速轴轴承座螺栓凸台位于箱盖圆弧内侧，如图7所示。轴承座螺栓凸台的位置和高度确定后，取 ＞ ，画出箱盖圆弧。若取 画箱盖圆孤，则螺栓凸台将位于箱盖圆弧外侧。

当在主视图上确定了箱盖基本外廓后，便可在三个视图上详细画出箱盖的结构。

（4） 箱体凸缘尺寸

箱盖与箱座联接凸缘、箱底座凸缘要有一定宽度，可参照表3确定。

轴承座外端面应向外凸出5~10mm(见图7)，以便切削加工。箱体内壁至轴承座孔外端面的距离 (轴承座孔长度)为： 。

箱体凸缘联接螺栓应合理布置，螺栓间距不宜过大，一般减速器不大于150~200mm。

参考文献：

[1] 黄晓荣. 机械设计基础课程设计指导书[M]. 北京: 中国电力出版社, 2009.

减速器课程设计总结篇（7）

为了能有效地培养学生的机械设计能力，各高校在机械设计基础课程结束后均设置了课程设计教学环节，它是提高学生综合运用所学机械原理、机械设计、机械制图、工程材料、公差与互换性等基本知识解决实际设计问题的一个综合实践环节，对加深学生对知识体系的理解、认知机械设计的路径、方法与过程，尤其是提高学生对机械设计课程的学习兴趣等等，都是理论教学无法做到的。机械设计基础课程设计，各高校几十年来延续的做法是对单级直齿圆柱齿轮减速器机械传动装置进行课程设计，这是因为减速器作为机器中的一个独立部件，它所包含的零件覆盖了机械设计课程绝大部分教学内容，对课程知识起到了复习、巩固、工程应用的多重作用。但就目前而言，减速器设计项目已经成为非常成熟的课程设计，有关减速器设计的网络资源、图书、教材、工程图、教参、音视频资料数量众多，来源广泛。为改变以往单一的以减速器为课题的设计任务带来的诸多弊端（如题目陈旧老套、思路单一、设计内容变化不大、缺乏拓展和创新的空间等），机械设计基础课题小组对课程设计的内容和形式尝试了教学改革、课程改革，本项目就是在此背景下产生的。

1 教学改革内容

1.1 课程设计任务的改变 一般而言，课程设计课题应具有普遍性和实践性，所谓普遍性是指能够充分反映课程的理论教学内容，即通过课题的完成能够将课程大部分知识加以应用；实践性是指课题的选择要符合生产实际及要尽可能与专业相结合，也就是设计课题必须来源于本专业的企业真实生产产品。本次教改变化最大的就是课程设计任务的变化，课题组定的设计任务已不再延续减速器设计，而是结合温州地域及经济发展特色首先选择行业方向，经课题小组第一次市场调研，入选的行业锁定为包装、印刷、食品、橱卫行业，本次教改就定为包装业。接着课题小组进行第二次市场调研，选择机器设备，经过多方对比、咨询、技术文献检索、企业实地考察，考虑到机器设计方案对学生起到的思路引导作用和创新要求，考虑到课程设计的难度、工作量及学生的水平，考虑到机器设备结构对课程知识面的覆盖程度，课题组最终选定了手扳封罐机项目。这款设备符合温州民营小微企业的生产特征，它来源于温州日强机械设备有限公司，项目真实、新颖，贴近生活本源，它是易拉罐的卷边封口包装机械，学生对易拉罐非常熟悉，对封罐机实现的封罐功能动作有着莫大的兴趣，正好用来印证兴趣是最好的老师。温州是座轻工业城市，有着包装、印刷之都的城市名片，手扳封罐机项目无论是从封罐工作原理，还是从封罐机传动装置而言，都非常适合做机械设计训练之用，机器设计难度适中，工作量适中。

本次教改另一个显著的特征是做机器整机设计。在课程设计内容上，课题组提出以整机设计为要求的设计任务，为了在真正意义上实现学校教授内容与企业生产产品的“零距离”，课题组决定设计课题必须来源于教师科研或企业现行的真实产品，注重工程设计环节（工作原理与方案设计——运动设计——承载能力设计——结构设计）的训练以及创新能力的培养。手扳封罐机就是一整的机器设备，不象减速器只是一个传动部件，完整的机器设计可以让学生更深刻地认识机械，可以对学生的机械工程观念起到进化作用；完整的机器设计可以在任务分配上更好地细拆（拆分成部件），达到让每位同学的工作任务不一样（工作量相当），但全班组合起来就是一套完整的机器技术文件。

1.2 机器方案设计的多元及创新 本次教改的机器设计方案不是唯一的，学生通过头脑风暴法、分组讨论法提出了2种手扳封罐机设计方案，绘制出机器传动系统图，从中择优。这种做法把学生从减速器单一的设计思路中解放出来，让学生的思维多元化，起到实质性的创新锻炼。

1.3 课程设计形式的改变 在课程设计教学形式上，学生以团队为单位完成一个具体的设计任务，每组4～6人，学生以各种方式查找课程设计参考资料，组内讨论确定设计方案，参加由指导教师主持的课程设计讨论会。团队内部各成员分工合作，各自完成一部分设计任务内容，组内合并、整理修改后，就完成了团队设计任务。以前的课程设计，全班每位学生的工作量及工作任务完全一样，本次教改改变了这种传统做法，采用了错开机制，使得每位学生的工作任务都不一样。

方法1：装配图按照团队内学生自己确定的设计方案绘制，零件设计每位同学是不一样的，每人画4-5张不同的零件图，团队就可完成（4-5）x6=24-30张零件图，整合后重要的机器零件都绘制了零件图，培养了学生的团队协作精神。方法2：把机器拆分成几个部件，每个团队承担一个部件的设计任务，每位同学承担的零件设计任务也是不一样的，团队内整合就是一个部件，全班整合就是一整的机器设计文件。

1.4 学生工作能力的培养 本次教改在学生工作任务的分配上采用了错开机制，使得每位学生承担的工作任务都不一样，但整合起来就是一整的机器设计文件，锻炼了学生的团队合作能力、交流沟通能力；本次教改的设计任务不象减速器设计，有关减速器设计的资料数量众多，如网络资源、图书、工程图、教材、教参、音视频等等，来源广泛，而封罐机资料不多，查找也不易，但可以培养学生对技术文献、技术资料的检索能力，培养学生的研究能力；经历了工程设计路径、方法与过程的锻炼，达到了培养学生设计能力、机械制图能力、创新能力以及对项目驾驭能力的目的；课题小组一改以往重结果的单一考核模式，采用了设计方案、设计过程、设计结果并重的考核模式，并让学生锻炼了如何答辩。

2 教学改革过程

课程设计前，课题小组利用课余时间给学生讲解课程设计的任务、要求、内容、方案、进度，让学生先行了解，并通过作业形式做了一些前期准备（如设计计算、零件结构设计等）。具体做法就是把课程设计和课程的讲授结合在一起，即在机械设计基础课程教学过程中就将课程设计任务下达给学生，将课程设计的部分内容放在课程教学中或者作为课后作业完成，让学生带着任务有针对性地学习。比如课程讲授弹簧的特性及设计后，就可以安排手扳封罐机升降机构的设计；讲授齿轮传动、轴、轴承知识后，就可以布置学生进行减速装置的设计等。

在课程设计期间，课题小组与学生共同执行了机械设计基础课程教学整体设计、机械设计基础课程教学案例的要求，共同执行了教学改革项目实施方案与进度，效果良好，正是因为课题小组的努力、学生的努力，使得教改工作能够顺利开展，取得了相应成果，当然也发现了不足。

3 教学改革成果与问题

课题小组按照机械设计基础课程教学整体设计、机械设计基础课程教学案例的要求，本着过程、结果并重的思路，从设计方案、设计计算、装配图、零件图、设计说明书、答辩等环节对课程设计进行了全过程指导、考核，着力培养、打造学生的机械工程观念，使得教改项目取得了三点创新、三项成果，当然也发现了三处不足。

3.1 三点创新 ①本教改项目是设计一整的工作机器——手扳封罐机，没有限定设计思路，可以有不同的设计方案，让学生有拓展和创新的空间。②本教改项目是设计易拉罐封口机器，机器有具体的封罐功能动作，容易激起学生的探索兴趣，且学生非常熟悉易拉罐，新项目贴近生活本源。③本教改项目在学生工作任务分配上采用错开方法，使学生分别承担不同的设计任务（工作量相当）。

3.2 三项成果 ①每个学生都以文件袋的形式有了一套技术文件（设计任务书、装配图、零件图、设计说明书），全班整合后就形成了手扳封罐机全套技术文件。②课题小组积累了大量教改原始数据、资料及经验，形成了课题研究报告，使教改项目的后续改进、完善有了明确的工作方向。③课程设计使学生有了综合实践的平台，有了理论联系实际的工作，有了查找资料、检索文献的能力，使学生向着机械工程又迈进了一步。

3.3 三处不足 ①虽然本次教改提倡机器方案设计的多元及创新，通过头脑风暴法、讨论研究法，学生对手扳封罐机确实提出了2种设计方案，绘制出了机器传动系统图，但根据设计方案择优原则，最后全班统一选择了企业样机的设计方案。这种做法虽然在一定程度上把学生从减速器单一的设计思路中解放出来，让学生的思维多元化，但最终结果仍然没有起到实质性的创新锻炼。②虽然本次教改强调了过程考核，但收效不是很明显，如何对学生进行过程考核还有待思考、加强。③学生完成的技术文件（装配图、零件图、设计说明书）总体而言质量不是很高，如何在有限的时间内提升设计质量也是要亟待解决的一大问题。

课题组在后续的教学工作中还要持续去改进，努力去完善，最大限度地把问题的影响降到最低，让师生均通过教改受益，课题组也会考虑扩大教改项目的使用班级，让更多的学生参与到教学改革中来，让更多的学生受益。教改实践证明，机械设计基础课程设计新的教学内容和形式，有利于培养学生的主动实践能力和团队合作精神，有利于培养学生的研究能力以及对实际项目的驾驭能力；使学生对所学科目如机械制图、机械原理、机械零件有更深刻和更明确的认识，加深了学生对机械结构设计、机械传动精度分析、公差配合选用的理解；使学生在自主实践中熟悉产品从市场调研、方案设计、结构设计到绘制图纸的整个设计流程，让学生懂得工程设计的路径、方法与过程；达到了培养学生设计能力、机械制图能力、团队合作能力、交流沟通能力的目的，提高了学生学习的主动性与创新意识，为今后从事机械专业工程技术工作打下坚实的基础。

参考文献：

[1]张红.机械设计基础实验教学探索[J].价值工程，2011（36）.

减速器课程设计总结篇（8）

0 引言

《机械设计》是高等工科院校普遍开设的一门技术基础课，也是机械类专业的主干课程之一。目的在于逐步提高学生的机械工程学科的基础理论水平、创新能力，尤其是增强提出问题、分析问题以及解决问题的能力，并为顺利过渡到机械工程学科专业课程的学习及进行产品和设备设计打下宽广而坚实的基础。《机械设计》是一门与工程实际联系非常紧密的课程，如何利用有限的教学课时激发学生的创造性思维、增强对机械学科的兴趣，并能灵活应用所学知识解决一些工程实际问题，一直是该课程教学中需要认真思考和探讨的重要问题。我们通过在教学中不断的实践，在以下几个方面对《机械设计》课程教学方法做了探索。

1 多媒体教学

《机械设计》课程教学中涉及到大量的机械零件、产品及装备，对于学生而言，大部分都很陌生。如果利用传统的授课手段，在有限的教学课时中，需要花费大量时间在文字、机械图形的板书上，而学生对在黑板上板书的平面机械图形又缺乏基本的感性认识。在实践教学中，充分利用多媒体技术的优势，可以有效解决传统授课手段的弊端。我们通过多媒体课件演示，可以大大增加课堂授课的信息量，并且让学生对枯燥无味的理论知识产生感性认识；另外还可以通过动画视频的方式给学生展示一些国内外机械领域最新的研究成果，激发学生对机械学科的学习兴趣。当然，我们所提倡的多媒体教学，并不是完全摆脱传统的板书授课手段，而是以多媒体教学为主，适当结合课堂板书。例如，在讲授轴系结构时，可以在黑板上指引学生一块画一次，以防学生出现眼高手低的现象，感觉在课堂上听讲时很简单，做作业时又经常性画错。

2 课程实验教学

《机械设计》是实践性很强的一门课程。杨叔子院士在谈论机械工程教学改革的总体思路时说：“降低重心，注重交叉，扩大专业面向；提高起点，重视基础，加强通识教育；创造条件，建设基地，强化实践环节”。因此，在《机械设计》课程教学中要注重实验环节，适当提高实验教学占总教学时的比例。通过课程实验教学，可以有效提高学生的动手能力，增强学生对机械零部件的理解和认识。例如，在讲授减速器时，部分学生在听课时，对减速器的结构、工作原理以及实现功能似懂非懂，理解不深。通过减速器拆装实验，可以让学生全面、深入认识减速器整体结构，快速理解减速器的工作原理，这也为后续的减速器课程设计打下良好的基础。

3 工程实例教学

机械是一门历史悠久的学科，而《机械设计》是机械学科中重要的技术基础课。我国近代的考古发现了一些传说和记载，在浙江余姚河姆渡、河南裴李岗等遗址中发现了七八千年以前制造相当精致的农具如石铲等，到最近的2013年6月11日我国神舟十号载人飞船成功发射、升天，并于13日和目标飞行器天宫一号成功实现自动交会对接。在整个机械装备设计和制造的历史中，有一些伟大的设计，当然也有一些失败的案例。在《机械设计》教学过程中，将这些伟大的设计和失败的案例融入到课程中，会使原本枯燥的理论知识变得生动起来，聚集学生们的注意力，加深学生们对知识的理解，认识到机械设计的重要性。例如，某部组织训练的直升机，在准备着陆时，突然尾桨传动失效，直升机失去平衡，坠落后起火；事故原因是尾桨主减速器和尾减速器对接处的花键套和花键轴的的连接处发生非正常磨损，导致健齿啮合面过小，飞行中套轴脱开，致使传动失效，飞机坠落。

4 以竞赛促教学

机械装备及零部件设计具有极强的创新性。目前，全国性的机械创新相关的比赛很多，如挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生机器人大赛、全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生机械产品数字化设计大赛等，河南省内也有很多诸如此类的比赛。在教学过程中鼓励学生自由结合成立团队，参加一些机械相关的竞技比赛，可以有效的激发学生的主观能动性，提高学生的实践能力，培养学生的创新性思维。很多学生在课堂教学过程中属于被动性接受者，但在成立参赛团队后，基于学生自身极强的竞争意识和集体荣誉感，往往会积极主动地参与比赛作品的设计。学生一切从零开始，自己动手查阅各类参考资料，补充各方面知识，准备参赛作品设计方案。待参赛作品设计方案成型时，学生内心会有一种极强的自信心和成就感，这是纯粹课堂教学无法产生的效果。

5 以科研促教学

目前，高校教师不仅仅从事教学工作，还要承担科研任务，如果能够将两者有机结合，以科研促教学，会产生非常积极的教学效果。教师已经完成的或正在实施的科研项目，一般都是本学科最新的知识信息，将这些科研成果融入到教学中，可以促使学生理论联系实际，更好地理解课本中的知识，并且能够充分掌握学科发展前沿。另外，教师在科研工作中积累的大量经验，是学生无法从课本中获取的，这对学生就业进入实际工作后的帮助是巨大的。例如，笔者所在的教学团队在2010年设计发明了“一种自动行走的烟草收获机”，解决了人工采收烟叶效率低和少数半机械化收获机结构复杂、造价较高、易堵塞等问题，提供了一种简单的自动行走烟草收获机。在整个项目研究过程中，涉及到了《机械设计》课程内容的各个方面，将项目所涉及的烟草收获机的研究现状、存在问题以及项目研究过程中攻克技术难题的曲折性等融入到整个课程教学过程中，可以大幅度提高课程教学效果。

6 结语

《机械设计》是一门与工程实际紧密联系的专业基础课程，必须在教学实践中对教学方法不断优化和创新。多媒体教学增强了学生对课本知识的感性认识；课程实验提高了学生的动手能力；工程实例使学生能够深入了解生产实际；以竞赛促教学能够激发学生的自信心和成就感；以科研促教学使学生能够了解机械装备的研制全过程。这些教学方法都极大地提高了课程教学效果。

减速器课程设计总结篇（9）

2基于项目设计的研究型教学具体实践过程

2.1项目设计作业选择原则及布置

“机械设计课程设计”是机械设计课程的一个重要教学实践环节，也是机械类各专业第一次较全面的综合设计训练，单独设置学分。由于减速器中所包含的零件覆盖了机械设计课程中大部分章节的知识内容，且减速器的类型不同，原始数据有所区别，有利于学生分组进行，且能保证每个同学具有不同的数据，所以通常将二级圆柱齿轮减速器作为课程设计的设计对象。以往“机械设计课程设计”是在机械设计课程结束后进行，通过课程设计将课程中所讲授的内容系统地运用到设计实践中去，是一个从理论到实践的过程。而在进行课程研究型教学实践中，能够贯彻各章节内容的项目设计作业正好可与课程设计相吻合，因此在给学生选择项目设计作业时，既要考虑与后续课程设计在题目上的一致性，还要考虑内容上的步进性及工作量的适宜性，同时还要使学生既能独立思考，不抄袭别人的设计成果，还能在讨论交流的过程中得到提高和创新。为此我们根据工程实际，针对火电厂燃料输送系统中不同工作机械中的传动装置，如：保定热电厂叶轮给煤机中的行走装置、北京高井电厂桥式螺旋卸煤机中螺旋升降机构中的传动装置、石景山发电厂翻车机的驱动装置，以及油田抽油机传动系统，布置了相关的四个项目设计作业课题，要求4~5人为一组，选择其中的一个项目，设计不同的传动方案，并对传动方案中的减速器进行结构设计和计算分析。为了使学生在独立思考的同时还能进行有效交流，我们对同一个项目课题，又设置出不同组数据，做到每人一组设计数据。这样做的好处是：同一组同学在方案设计阶段、结构设计阶段可以进行广泛讨论，一旦传动方案确定，具体在零部件设计和计算过程中，由于数据不同，每个人设计参数的选择和计算结果就会不同，这样又可使每个学生能够独立地完成相关的计算。

2.2教学内容的组织和优化

机械设计具有内容繁杂、概念多、公式多、工程背景强、各章内容又相对独立的特点。为了配合项目设计作业的顺利进行，对教学内容进行了重新组织和优化，将与项目作业内容紧密相关的零件的设计理论及方法往前安排，即将带传动、齿轮传动、滚动轴承、轴、联轴器、键等内容依次安排在了螺纹联接及蜗杆传动之前。当讲完总论（4h）和带传动（4h）后，即在开课的第三周将项目作业题目布置给学生，同时用1学时左右的时间给学生简单介绍传动装置的总体设计，包括减速器的类型、电动机的选择、传动比的分配及传动装置运动和动力参数的计算等内容。这样学生在已知设计参数的情况下，减速器内、外零件的设计计算会随着课程内容的不断进展而逐步完成。在讲滚动轴承寿命计算及轴的结构设计时，直接针对项目设计作业中二级减速箱中具有代表性的高速输入轴，将轴的结构设计、强度计算及轴承的寿命计算等教学内容贯穿在该实例中，这样的调整既可以完成规定的教学任务，又结合了项目作业的具体内容，使学生不仅掌握了轴结构设计及强度计算中应该注意的问题，也为其它两根轴（中间轴和低速轴）的设计提供了很好的借鉴。此外，在每章的教学过程中，具体零件虽然不同，但教学的基本思路始终遵循着一条主线，即：零件的工作情况分析→失效形式分析→确定设计准则→设计计算（参数的选择）→结构设计，让学生发现并找出课程系统性和规律性的知识。同时在讲课的过程中要求同学们多对比，找共性，比如，同是能够完成运动和动力的传动，带传动、链传动和齿轮传动的共性和各自的特点、运用范围和环境是什么？定性地分析斜齿轮传动为什么比直齿轮传动更适合高速重载？有了直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮，为什么还要有蜗杆传动和锥齿轮传动，它们的特点及应用场合是什么？通过引出问题，让学生在学习过程中进行思考，帮助他们更深刻地掌握本课程的基本知识和基本理论。

2.3教学模式的探索

2.3.1主体式教学

主体式教学让学生尽可能真正作为主体参与教学活动的各个环节，以兴趣、问题为导向，启发、激励学生的主动实践意识，注重学生质疑力、观察力等素质的培养，增加使学生获得创新成果的机会。为了充分发挥学生的主动性，我们将项目设计作业分成三个阶段，即：方案设计阶段、减速器内、外传动零件设计阶段、轴系组合设计阶段。其中方案设计阶段是最具有原始创新的阶段，这一阶段要求学生充分运用网络、书刊等资料，提出自己的设计方案并在小组内进行交流、对比和总结，画出传动方案简图，并对方案的优缺点进行评价。在项目设计作业布置后的一周，我们在课堂上安排了方案设计阶段的讨论，每组同学选派代表进行报告，发表本组的设计思路和观点。通过这样的学习，使学生实现了由“学习者”到“研究者”角色的转换。

2.3.2研讨式教学

项目作业的第二、三阶段，我们采用的是研讨式教学。第二阶段的主要任务是每组同学根据设计的传动方案，开展传动系统中传动零件的设计计算，完成时间为三周。虽然课堂中的教学内容与该阶段所运用的主要知识点相呼应，但学生还必须通过课外查阅相关资料、手册、图册等技术资料和文献方可完成相关的设计，因此学生在学习课程内容的同时，探索和研究与自己项目设计课题相关的解决问题的设计方法和设计过程。在第二阶段结束后，组织了第二次课堂讨论，由老师及同学进行点评，及时解决设计中存在的问题，比如：在齿轮材料选择过程中，是否考虑到了做成齿轮轴后齿轮与轴材料保持一致性？传动比分配是否合适，不造成中间大齿轮和低速轴的干涉？第三阶段的主要任务是轴系的组合设计，也是减速器结构设计的重要阶段，兼顾工作量和后续课程设计的连续性，在项目设计作业中只要求学生对高速轴进行结构设计，中间轴及低速轴的设计及装配图的绘制和零件图的绘制放在了课程设计阶段。第三阶段完成时间为三周，与课堂理论教学同步进行，结束后安排了第三次课堂讨论和报告。由于轴系结构设计没有统一标准，却有统一的设计原则，既要考虑轴上零件的安装、加工，也要考虑其可靠定位。因此，在这次课堂讨论过程中，同学表现非常活跃，同学们不断发现问题，提出轴系结构设计的不合理之处，并说明原因，提出改进方案。在讨论中，学生对轴系组合结构的设计进一步巩固，在发现别人错误的同时，也改进和提高了自己的设计。本次课堂讨论的结果使学生在减速器装配图绘制中，在结构设计方面的错误率大大低于往届学生，教学效果非常显著。

2.4评价考核

由于项目设计作业贯穿在整个教学过程中，因此对于学生最后成绩的评定，我们采取加大平时成绩，弱化最后期末考试成绩的办法，将评价贯穿于机械设计课程的全过程。成绩分配比例为：项目设计作业20%，到课率及平时作业为10%，最后闭卷考试成绩占70%。

3几点思考

（1）研究型教学成败的关键在于教师的投入，教师主导的好坏会直接影响到学生主体性的表现，因此教师需要付出更多的时间去组织教学内容，去选择适合的项目设计作业，去组织课堂讨论并评价学生的研究成果（包括讨论过程中的点评及课下项目设计作业的批改）。实践表明，研讨式的教学模式，可以激发学生的创新思维，培养对课程内容的兴趣，在交流、研讨的过程中，加深对知识的理解和运用，同时可多角度地运用设计思想进行客观分析和辩证思考，逐步养成敢于质疑的良好思维品质。

减速器课程设计总结篇（10）

确定项目任务时间要早

课程设计是一次较为全面的综合设计练习，传统的课程设计是在《机械设计基础》理论全部授完，大约是在本课程结业考试结束后，再用一至两周时间集中课程设计。这样做的目的无非是考虑到学生先有理论知识的积累，用理论来指导设计实践环节。但事实上，这样安排免不了由于学期结束学时紧，设计任务工作量大，学生不安心急着想回家等客观原因，导致学生马虎完成，应付差事，抄袭等现象出现，以致设计结果单一，学生没独立思考，更无创新，课程设计教学目标达成率不太理想。

良好的开端是成功的一半，确定项目任务作为整个项目教学的起始阶段，时间一定要早，建议就在《机械设计基础》这门理论课开课之始，即可同步提出，也即与课程理论有机穿行，结合具体明确的设计任务（通常是减速器产品设计），将两本教材《机械设计基础》与《机械设计课程设计》的相关内容重新组合整理，围绕课程设计具体任务展开。这样，对学生而言，因为有了任务的驱动，再加上时间的保障，学生可以早规划，早作准备，早投入到设计中来，时间跨度越长，越能充分发挥学生自己的主体地位，挖掘潜在求知欲望，改被动学习为主动学习，达到真正掌握理论知识，培养设计技能的目的。

鹰架结构之二

确定项目任务要细

一般来讲，课程设计都是定位在一般用途的机械传动装置的设计，如减速器设计。学生对于何为减速器，有什么功用等等都很陌生，更不用说要把这一产品设计出来了。《机械设计基础》绪论课后，应及时围绕“减速器及其设计”这一主题通过查阅教材、指导书、设计手册，网络等等整理出读书报告。通过这一工作过程的探究性学习，学生自主探究了课程设计的目的和要求；课程设计的具体内容；课程设计的步骤等概述性内容；对以往学生课程设计成果的阅读，学生基本上对设计任务有一个清晰的轮廓，也知道了要完成每一任务必须学习哪些相关的设计理论内容，如：带传动设计、齿轮传动设计、传动轴设计、轴承、键的选择与校核计算等等；最后要提交哪些具体的设计成果等等，这样一来，学生可将本学期内的学习时间大致进行分配，较自主地安排自己的学习行为。本阶段项目教学的关键落脚点即是让学生将项目设计任务清晰化，细化任务可以很好的梳理后续设计工作的广度与深度，这样的项目动员应该说学生已做足了功课，对学生的设计质量开了一个好头。

鹰架结构之三

小组成员配比合理

高职机械课程设计实施项目教学因其开放性特点会导致学生自由分组，其结果就是让互相熟悉的同学起合作。这样一来，同学之间会合作得比较愉快，但是，这往往会让成绩好的和认真的结成一组，剩下成绩差和懒散的学生自然地组成一组，问题是成绩比较差的小组因其能力有限，缺乏学习的主动性，再加上为完成项目“临时抱佛脚”，做出来的成果自然不会理想，也远远没有达到项目教学目标的预期效果。

解决的办法是课程设计指导教师要干预学生分组，可以先让学生自由组合成两人小组，然后再让学生按照“组间同质、组内异质”原则二次自由重组，组成四到六人小组，做到各小组间实力均衡，小组内优势互补。学习认真的可以传帮带比较懒散的；爱提问题的与独立思考的形成互补；善于倾听的与敢于发表主见的形成互补，从每一个学生这个点位开始，再向每个项目组这个小面积、最后是全体项目组这个大面积上，由点及面、由面及点地灌输一种“学习共同体”的概念，最大化地让学生体验项目学习中主动学习者、探究者、协作者、交流者、实践者和评价者的多重角色。

鹰架结构之四 制定计划详细

高职机械课程设计的计划制订应根据每个学校的校本要求个性化订制。例如，每个学校安排的普车、钳工或数车等实训项目时间会不一样，在本学期与课程设计有没有冲突，各个学校机械课程设计总课时也不一样（我校只有24学时，有的学校可能集中一至两周完成），那么完成什么教学内容，达到什么教学要求，最后要求学生完成课程设计提交的大作业都会有所不同，作为教师要在项目动员时与学生交待清楚。教师要根据学校下达的教学计划上规定的学时综合考虑《机械设计基础》（一学期授完）与《机械设计课程设计》（24学时分配在一学期中）这两门课程的教学计划，整合出高职机械课程设计项目教学的实施计划，及早地发放到每一个学生的手中，然后学生根据这个计划进行组内斟酌，合理支配时间节点，在规定的时间内，将每一个项目任务具体化，每个任务责任化，每个任务达到的目标，需要查阅的资料或者资料的来源，每个项目任务活动的形式，预期的成果与形式。项目计划书由学生自主制订，但指导教师的协助与指导不可或缺。要重点在项目目标，计划书形式的规范，内容的完整，进度安排、项目资源、成果形式上检查辅导，以保证它的合理性与可行性。

鹰架结构之五 实施过程全程监控

高职机械课程设计实施项目教学中，许多指导教师可能或多或少认为，只要把小组划分好，给予学生一定的项目任务，学生就会自然而然地进行合作，完成小组的项目。于是，在项目教学中，把学生分组后，布置一个项目就算了事，既不指导学生如何与其他组员进行交流沟通，也不监控学生在小组内的行为。他们关心的只是小组的成果，并不看重小组获得成果的过程，只要学生最终能提供成果，整个组就算完成了项目，所有组员也都能顺利过关。教师这种消极的观点和做法会直接导致项目教学的低效甚至失败。要想达到项目教学的理想效果，作为项目教学的引导者，教师对整个实施过程全程监控是必须的。

1.监控学生完成项目任务的计划性

对于每一个细化的任务，其难易程度教师心中应有充足的预案。对于相对容易的任务，如表一中的任务一：认识减速器及其中的通用零件，教师要放开手脚让学生主动建构其中的知识框架，大胆培养他们的探究能力，工作进度一般影响不大。对相对较难的富有挑战性的任务，如：任务三：传动零件（V带轮、圆柱齿轮、轴）设计计算；任务四：圆柱齿轮减速器设计：草图设计、正式装配图设计，计算工作量大不说，如何将计算结果作为设计结果，大多数学生还没有真正处理设计与计算这两者之间的关系。这两者之间的关系往往处理不好，设计进度就会停滞，从而会整个项目的工作进度。作为指导教师要让学生在项目过程中明确，任何机械零件的尺寸，都不应只按理论计算来确定，计算值只是确定尺寸的基础，而确定尺寸应综合考虑零件的结构、加工、装配、经济性、使用条件以及与其他零件关系等等。有些尺寸（事减速器箱体的某些尺寸）还要用一些经验公式来确定。轴的结构设计和强度校核，计算和绘图是互相补充、交叉进行的，边计算、边画图、边修改的“三边”设计方法。同时，要做好整理和保存、积累设计计算结果过程性工作，以保持项目成果的完整性，也为编写设计计算说明书做好准备。诸如此类的设计技巧，在每一个任务之前，教师可尝试预测这些问卷调查，发放给学生，及早给学生以心理上的准备，让他们能将这些较有挑战的任务顺利完成。

2.监控学生完成项目任务的自主创新

项目教学鼓励学生自主学习，但如何正确处理设计与创新的关系确实是学生很难上升到的高度。作为高职机械课程设计实施项目教学指导教师，要观察学生、引导学生用心揣摩前人实践经验的总结，通过选定主题来定期集中面授、定期查看学生设计资料等手段，检查他们是否已经参考学习了已有的资料和图例，参考和分析了已有的结构方案，合理选用了已有的经验数数据，这些手段，都能很好监控学生完成项目任务的自主创新能力。同时，要求学生设计的最高标准就是创新，一定要在学习的基础上，结合具体的减速器生产实际，根据具体条件和要求，大胆提出新设想、新方案和新结构，吸纳新的技术成果，注意新的技术动向，把学习和创新很好地结合起来，进一步提高设计质量和水平。在这里，特别要求项目指导教师观察学生是否在减速器的设计中引用了该行业新标准和规范。是否双重考虑了设计质量和降低设计成本，是否考虑了零件的购置和互换，是否采用了国家标准、部颁标准及行业规范，对于非标准的数据，是否修整成标准数列或选用优先数列，这些设计细节，是检验项目教学目标的一个重要方面，而学生的自主创新的设计品质也会在教师的全程监控中得到潜移默化的提升。

鹰架结构之六

检查评估注重思路与技巧