机械基础课程设计
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机械基础课程设计范文第1篇
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。
二、课程设计题目探索
机械基础课程设计范文第2篇
关键词：真实项目 手扳封罐机 机械设计基础课程设计
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）.
[2]刘喜平，段成燕，王金.基于CDIO模式下机械设计基础实践教学方法的探讨[J].价值工程，2010（32）.
机械基础课程设计范文第3篇
关键词：课程设计；基本目的、要求、任务；重点；难点
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.
[2] 林承全. 机械设计基础课程设计及题解[M]. 武汉: 华中科技大学出版社, 2009.
机械基础课程设计范文第4篇
【关键词】机械设计基础；实践；课程设计
《机械设计基础》是工科院校普遍开设的一门重要技术基础课程。由于各专业学生的知识基础差异较大，再加上该课程多年来一直存在着内容多课时少、零件多系统少、分析多综合少、理论多实践少等诸多矛盾，给《机械设计基础》课程的教学带来许多困难。同时，该课程具有很强的实践性和应用性，所以教学过程中必须将理论与实践紧密结合起来，注重对学生解决实际问题能力的培养，拓宽学生的知识面，开阔学生的思路，从而更有利于学生工程实践能力和创新能力的培养。
1.理论教学环节
理论教学环节是《机械设计基础》教学改革的一个重要方面，经过多次教学实践尝试，我们主要从以下几个方面进行改革尝试。
1.1教学内容
目前，高职院校提出了“厚基础、宽口径、重能力”的人才培养模式，从而使理论课时压缩严重，但《机械设计基础》课程的内容多，理论性和实践性都比较强，老师讲解力不从心，学生听课如听天书，因此必须对教学内容进行相应调整。
1.1.1删减过深的、不必要的理论推导和证明
高等职业教育培养目标强调的是人才的应用性，毕业后从事的岗位决定了没有必要对计算、公式、定理等的来龙去脉搞的清清楚楚，只注重如何应用这些公式定理等来解决实际问题。因此，可将过深的理论推导、证明删去，以便学生集中精力掌握这些公式、定理的实际应用，解决实际设计问题。
1.1.2结合专业培养目标整合教学内容
由于各专业的培养目标不同，所安排的课程和教学要求也不同，因此《机械设计基础》课程应根据本专业可的要求、本专业毕业生从业岗位要求和本专业学生终身教育的要求整合教学内容，以达到培养目的。
1.1.3在机构分析中增加解析法内容
在以往的机构分析中，因图解法形象、直观，有助于教学模型的建立，同时对某些简单的问题比解析法更有效。随着科学技术的计算方法、计算手段的飞速发展，提高机械设计与分析的精度和效率已成必然趋势，而解析法更能准确地反映和解决图解法难以解决甚至不能解决的问题，因此在教学中应增加解析法讲解的力度，以适应现代技术的要求。
1.2教学方法
1.2.1现代化教学
本课程实践性、综合性较强，个部分教学应注意同生产实际相结合，利用教具、挂图、多媒体等直观教学手段教学，做到课上精讲精练。同时采用计算机的图形动画等功能，向学生展现具体、形象、直观的视听材料，充分调动学生的学习积极性，提高课堂效益，增强学生的感性认识。
1.2.2实物教学
有些教学内容离开实物再课堂上不易讲解透彻，因此可将机构实物搬进课堂，对照实物进行讲解，从而使学生能充分地将机构的运动情况进行分析，例如，讲解摆动导杆机构时，再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。
1.2.3自学式教学
对于简单的教学内容，可采用自学式教学方法，自学式教学方法是“提出问题+自学+回复问题+总结”。其操作步骤是：第一步，老师指定学习内容，并提出相关问题。第二部，学生围绕问题进行自学，明确学习目标。第三部，提问学生并对学生的回答进行追问，把问题引向深入。第四部，根据学生的回答进行总结，使学生形成新的知识。
2.实践教学环节
《机械设计基础》教学的另一个重要部分是实践性教学环节，它包括实验教学和课程设计两个方面。
2.1实验教学
实验教学是学生学习《机械设计基础》课程进行工程实践的重要途径，是培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力以及启迪学生的创新思维、开拓学生创新潜能的重要手段，也是《机械设计基础》课程教学的一个重要环节，其对实现课程教学目标起着不可或缺的关键作用。
传统实验教学存在着实验目标单一性、试验方法陈旧性、实验内容缺乏系统性、综合性等不足，不利于培养学生的各种能力，因此，对》机械设计基础》课程实验教学改革可从几方面进行：一是保留传统的经典验证性实验，如《轴系结构测绘》、《减速器结构装拆实验》；二是更新和改造相对落后的实验，如渐开线齿廓范成实验改用计算机仿真试验去代替，使实验内容既形象具体又省事省力；三是新增开设综合性和设计性试验，要求学生自己设计实验，自己动手完成，不依赖于老师；四是建立开放式感性认知实验，使学生有更多的自由时间来安排学习，以期发挥学生在实验教学中的积极性和主动性，从而加强学生对机构、零件结构等工程实践知识和动手操作的能力培养。
2.2课程设计
综合考察学生掌握《机械设计基础》知识程度的重要手段是课程设计。它也是《机械设计基础》课程实践教学的最后一个教学环节。其目的是培养学生综合运用基础理论知识的能力、工程分系的能力和运用资料等基本设计能力。要完成一次课程设计要求学生对总体方案的布局到零部件结构设计一起完成使设计更加系统和完整。为鼓励学生创新，应要求学生自己设计多套方案，进行比较选择，充分发挥学生的想象力和创造性，从而为今后在生产实际中参加设计或技术改造打下良好基础。课程设计是一项既重要又繁琐的教学工作，指导老师对学生中普遍存在的不足应在设计中逐步给予讲解和补充，使学生通过课程设计全面掌握和巩固机械设计的相关知识。
3.结束语
总之，《机械设计基础》课程教学改革是一个系统工程，涉及到课程教学的各个环节，从各个环节入手进行教学改革，才能取得良好效果。同时，还应注意“师教之功，贵在引导”，教师的真正本领除了传授知识外，更重要还在于激发学生的学习积极兴趣，唤起学生探求知识的欲望，为学生营造一种积极主动、和谐、生动活波的学习氛围，培养他们主动参与的意识，培育他们的批判性与创造性思维能力，进而全面提高教学效率和质量。
参考文献：
[1]洪伟龙，关于技术基础课教学理论联系实际的新途径 职业教育研究 2006，（4）.
机械基础课程设计范文第5篇
1.课程整合是技工教育发展的需要
技工教育具有明确的导向性，即以学生就业为导向，以培养高技能人才为目标。它强调以能力为本位，重视学生实践动手能力的培养。现有大部分机械设计基础教材过于强调学科体系的完整性，注重学生设计、计算能力的培养，不符合当前技工院校学生整体素质偏低的基本学情；同时与工程力学的衔接不够好，一般院校两课独立设课，分开教学，不能很好地实现知识的融合，需要教师不断重复讲解，挤占了大量的课时。同时因为内容枯燥复杂，导致学生丧失学习兴趣，教学效果不佳。所以，将此等专业基础课进行合理的整合，是技工教育发展的必然趋势。
2.课程整合是行业发展的需要
随着现代工业的不断发展，机械设计中模块化趋势日益显现，标准件应用愈加广泛，使得技工院校机械设计基础的教学重点由设计向合理选用转变。同时，计算机辅助设计技术不断发展，进一步提升了机械设计项目的效率和质量，广泛为企业（行业）所采纳。为此，技工院校机械设计基础应适时进行课程整合，推陈出新，减少教育的滞后性，以期培育成果能被企业所接纳。
二、课程整合中的关键问题及对策
1.整合课程内容，建立更加科学合理的课程体系
“整合”不是简单的合并，而是通过某些方式彼此衔接，实现资源共享和协同工作，形成一个有价值有效率的整理。可见要求整合后的机械设计基础课程内容上更符合技工院校的整体学情，更贴近现代生产实际。具体做法有如下几方面。其一，选取内容上推陈出新，去除传统教材中现实生活中已淘汰的或不适用的内容，增加新技术、新方法。如去除传统老旧过时的机械分析与设计内容，增加计算机辅助设计和运动分析。其二，针对技工院校学生自身学习特点，压缩传统和叙述性内容，减少理论性较强内容的公式推导、理论计算，突出应用性和实用性，不过分强调知识的系统性和完整性。如弱化材料力学中强度、刚度等的计算，将一些专业理论知识有机地融入到实验、实践环节中，真正做到因材施教，为学生减负。其三，内容整合，将机械设计基础与工程力学课程中的知识点揉为一个整体，进行集中串讲，如齿轮传动的受力分析、轴的强度计算等内容，利于学生理解和掌握。其四，突出专业特色，目前大多数院校机电专业、机制专业、模具专业甚至是汽车专业的专业基础课程授课内容均一致，与专业形成“两层皮”割裂的状态，导致学生误以为这些课程无用，学习兴趣不浓。为此，此次整合应根据不同专业，选取不同的工程实例，组织相应的教学内容，做到学以致用。例如，针对汽车专业的学生，教师应选用汽车组件、零件作为实例讲解；针对维修专业的学生，选用各种机床部件、零件作为实例，并以这些工程机械作为分析对象，讲述工作原理，分析机构特点、进行设计等。授课内容为学生所熟悉，又关乎专业，容易引起学生兴趣，激发学习热情。
2.整合教学方法和手段，注重工程意识及实践能力的培养
传统教学中，机械设计基础课程的教学不外乎老师讲、学生听，学生进行“满堂灌”的被动式学习。学生除了熟记公式、原理，卷面上获得一个高分外别无所获。这也解释了为什么在校拿高分的学生到企业进行独立设计与开发时无从下手，不能很好地实现理实转化。因此，整合课程内容的同时还必须对教学方法、教学手段进行整合改革。传统教学中以教师为主导，通常结合典型案例讲解知识点，学生通过例题了解某个知识点，但无法获知其在整个系统中的作用、与其他知识的链接等，以至于无法运用。由此我们将传统的“知识传授型”教学模式向“能力培养型”转化。通过学生自身动手探究、验证、获得知识和技能，强调以学为主，注重学生在教学过程中的参与性和主动性，让学生真正体会到学以致用，提高学生的职业素质和技能。在具体实施中，以模块、项目教学的方式展开教学。例如将典型的平面机构作为一个模块来展开教学，可以选取牛头刨床作为实例，学生通过自己动手拆装，了解牛头刨的基本结构、各机构各自的特点及相互的传动关系，掌握带传动、齿轮传动、曲柄导杆机构等常用平面机构的工作原理，对机构的应用形成感性认识，再由教师讲授其中涉及的平面机构常见的理论知识，学生通过测绘、组装、试运行，使得理论知识得以升华，最终起到指导实践的作用。在这里课堂不再是常规的教室，而是设在了车间；学生也不再是规规矩矩地坐着听，而是以动手探究、小组讨论、总结的方式获得知识；教师在此过程中起到组织、管理、协调和监督的作用，学生在整个教学过程中处于主体地位，提升了其主人翁意识，使其增进了对专业的理解，培养了他们的工程实践意识。在教学手段中，光凭粉笔、挂图、模型等传统教具进行演示的方法已无法满足当前的教学需要。以多媒体网络技术为主体的电化教学可以使抽象问题变得直观，复杂问题变得简单，动态问题变得可视，在提高教学效率的同时也提升了教学效果。例如两齿轮的啮合原理通过动画模拟，直观地将啮合过程展示给学生，使其轻松理解教师的教学意图。当前计算机辅助设计的发展也为该课程教学提供极大的便利，原先需要复杂计算、推导的内容，只要通过相应软件对某种机构进行设计计算，便可轻松获知，如齿轮传动中的受力分析、机构间的相互干涉等。
三、课程整合中的相关问题
1.实践环节的配套改革
本课程中的实践教学除配合理论教学外，主要是培养学生观察、测量、分析能力及对专业（职业）的忠诚度。因此在设立实践项目时一方面需要考虑学校自身的硬件配套，另一方面需要紧密联系市场，淘汰老旧过时、引进新技术、新发明，定期更新实践教学内容，尤其是在配套的课程设计过程中，应结合技工院校学生自身学习特点，减少计算的难度和数量，突出应用软件辅助设计，重点放在结构设计方面。
2.任课教师的素质培养
