机械设计课程设计中的问题及思考.pdfVIP

全国机械设计教学研讨会议(2006) 机械设计课程设计中的问题及思考 王素皮钧冯薇 (集美大学机械工程学院) 摘要：针对机械设计课程设计中存在的主要问题，提出了相应的改进措施，以提高课程设计的质量，培 养学生解决问题的能力和创新能力。 关键词：课程设计闯题措施创新能力 引 言 课程设计是机械设计课程的一个重要的实践环节，是机类或近机类专业学生的一次较全面的设计能力 训练。通过课程设计，可以使学生综合运用机械设计课程及各门先修课程的知识解决问题，使这些知识得 到巩固和深化，从而使理论知识与生产实践相联系，培养学生的工程实践能力和创新设计的能力。可以这 么认为，课程设计是学生进行毕业设计前的一次演练。尽管在课程设计的内容和方式上，一些高校进行了 不同的改革和尝试；但鉴于减速器设计涵盖了机械设计课程中的主要内容，且减速器涉及的机械设计问题 具有典型性和普遍性，所以齿轮减速器设计作为机械设计课程设计的传统题目仍然为大多数高校所采用。 发现课程设计存在的问题并有针对性的采取改进措施，使学生具备较宽厚的专业基础知识，较扎实的机械 创新设计综合能力和较高的综合素质，是机械设计课程设计的教学目标。 1．课程设计存在的问题 课程设计安排在三周时间里集中进行，要求学生确定传动方案、选择电动机、计算各级传动件及相关 轴系零部件的选择计算；设计结果完成减速器装配图、典型零件图及设计计算说明书。在三周时间里完成 上述内容，工作量相对比较大，对零件结构的认识不足加上一些学生在先修课程时的基础较薄，所以设计 过程中，存在一些较为普遍的问题。 (1)结构设计问题是最为突出的方面结构设计不合理主要表现在：由于传动比分配不合理使得两级 从动轮分度圆直径相差较大，从而导致传动件润滑困难或者使得高速级大齿轮顶圆与低速级大齿轮轴距离 太近甚至相碰：轴的结构设计中出现两端大中间小的情形使得轴上零件难以拆装、轴肩设计不合理使轴的 应力集中过大或轴上零件固定不可靠；联接件方面的问题主要是布局不合理、没有防松措施、与联接件接 触的支承面没有机械加工等。 (2)零件选用错误或位置布局不合理由于对一些零件结构及用途认识不足导致了一些零件选用错误 或位置布局不合理，如：由于对不同结构挡油板的作用不清楚，使得在选用脂润滑轴承旁所用挡油板和高 速轴上轴承为防止润滑油的冲击所用挡油板时出错；对减速器附件作用认识不足使得减速器附件的位置布 局不合理。如窥视孔太小或位置不当难于观察传动件的啮合情况、放油螺塞没有置于油池最低处导致箱体 内油不能完全排出、油标放置过高或过低等；对轴承端盖的结构特点不清楚，在轴承的固定、间隙调整方 式上出错，如对向心推力轴承采用嵌入式端盖致使轴承间隙调整困难等。 (3)图面表达或制图规范方面不合理在图面表达或制图规范方面出现的问题主要表现在：图面整体 布局不合理；联接件与被联接件的螺纹配合画法错误；一些常见零件的简化画法表达错误；轴承座与箱体 外壁的相贯线画错或在三视图的位置不对应；一些结构重复表达而有些结构表达不完整；一些公差及配合 尺寸出现错标、漏标现象；标题栏、边框不规范等。 (4)说明书出现渚多问题设计说明书是设计技术文件之一，为设计提供理论根据和计算数据，便于 审核和查阅。由于相关的先修知识基础较薄弱，说明书中存在的主要问题表现在：对零件的设计依据表述 不清，计算过程不完整；轴的强度计算中，弯、扭矩的模型出错较多，特别是出现突变弯矩的位置以及弯 459 王素等：机械设计课程设计中的问题及思考 扭矩的合成中问题较多：在传动件的计算中存在参数查取不当，一些结构参数的处理也不得当，如哪些数 据必须标准、哪些数据需要圆整、哪些数据不能圆整也不需标准混淆不清等。 2．改进措施 如何减少甚至避免课程设计中存在的上述问题，进一步提高课程设计的效果，可以从以下几方面进行 改进。 (1)在机械设计课程教学中有针对性的加强讲解和训练机械设计课程与后续的课程设计密切相关， 教师在机械设计教学过程中，对课程设计容易出现问题的相关知识有针对性的加强，多提出一些问题让学 生先去思考；充分利用多媒体教学信息量大、图文并茂的特