机械设计课程设计题目的探讨.pdfVIP

全国机械设计教学研讨会议(2006) 机械设计课程设计题目的探讨 宋宝玉 张锋梁风李柏松陈铁呜 (哈尔滨工业大学机电工程学院) 引 言 教育部机械基础课程教学指导分委员会的“机械设计课程教学改革建议”中指出，按照机械基础系列 课程改革“以综合设计能力的培养为主线，相关课程整体优化”的总体思路，机械设计课程的任务应以培 养学生机械系统总体方案设计、机械零部件工作能力设计、结构设计能力为主，使学生能够掌握一般机械 零部件的功能以及分析方法和设计方法。课堂教学中要注意培养学生的创新意识和综合运用先修课程的知 识的能力。 按照这个精神，我校多年来一直致力于新题目的开发和老题目的创新应用。并在十多批，一百多位学 生中使用，取得了令人满意的效果。本文拟就机械设计课程设计题目进行探讨。 1．传统的机械设计课程设计题目 多年来机械设计课程设计题目一直是带式运输机传动装置设计。多为老师给定参数、工况、以及减速 器的具体形式。学生按部就班地进行设计。这些题目是在长期教学实践中形成的，基本涵盖了课程讲授的 主要零部件设计，与传统的教学内容呼应好，联系密切，对加强学生对课程知识的理解和掌握、对知识的 综合运用都有较大好处。它资料齐全，一人一套数据，学生设计和使用方便，教师指导也轻车熟路，并配 有“减速器拆装”实验，效果较好。但这些设计也有其不足。 (1)缺少系统方案的选择目前，一般都是指定某一传动方案进行设计，学生只要按此方案把电机和 各主要零部件按工作能力计算，进行结构设计就可以。这正好把当今培养素质要求的“系统方案设计”这’+ 一重要内容删去了，而这又经常是决定机器优劣的关键所在。由于没有着眼于整个机械系统方案考虑问题， 很难进一步提高学生的设计能力和创新能力。 (2)缺少整机设计概念一般机器都有执行机构、传动装置和原动机这几部分，目前机械原理课程设 计题目常为执行机构的运动设计，选题如牛头刨床机构等。而机械设计课程设计题目常为带式运输机等的 传动装置，主要内容是零部件工作能力计算和结构设计。本来执行机构和传动装置是机器的两个主要部分， 它们由于种种原因各干各的机器，人为把设计内容割裂开来，变成毫不相干的两个题。而每个设计又都缺 少重要的另一部分，导致设计中学生很难从整机来考虑问题，很难得到完整的设计概念和系统训练。 (3)对调动学生的积极性和设计生动性有影响由于传统题目主要是设计减速器，这些内容似乎与专 业联系比较远，资料中类型又比较少。而具体设计步骤和考虑问题在资料中对典型样机又过于丰富和细微， 所以学生设计出来都差不多。学生一看年年都是它，兴趣不大。由于设计内容单一、陈旧、题目类型少， 学生可以不必多动脑子就按指导书中的范例一步步进行即可，结果使同学在设计能力特别在创新思维能力 和实际机械设计能力上收获较小。针对上述情况我们主要做了两部分工作：一是老题目的新应用，另一个 是新题目的开发。 2．传统题目的新应用 针对传统题目的不足，我们做了如下的调整： 1)只给学生“机械工作要求”、开展自拟机构方案和传动方案的“黑箱设计”，尽量发挥学生的设计主 动性、创造性。这种形式除了在新开发的题目中推行，我们还在传统题目中较大范围的开展了“黑箱设计”， 93 宋宝玉等：机械设计课程设计题目的探讨 效果较好。 2)对传统题目提出新的设计要求，如组装式齿轮减速器、轴装式齿轮减速器、轴装式蜗杆减速器、齿 轮减速电机等。组装式齿轮减速器虽然计算上与传统减速器没太大的区别，但结构设计上确有许多需要认 真考虑的问题。学生完成课程设计后的体会中写到“组装式齿轮减速器的特点是用一个箱体和几组端盖来 实现多工位、多传动比，因此结构比较复杂。此外减速器中的各个轴处于空间关系，是否干涉，以及润滑、 装配等诸多问题都必须加以考虑。在本次课程设计中，我学习到了一般减速器的传动件和机体的设计方法， 通过对组装式齿轮减速器多工位、多传动比的思考，锻炼了创造性思维和对减速器常用零部件的设计方法 的理解。”通过这种方式即使传统减速器题也能得到高质量的设计、提高学生的设计能力和创新能力。 3．机械设计新题目的开发 在课程设计中用过5年左右，学生一直反映非常好。兄弟院校使用后均给予了很高的评价。第二