机械设计基础答案
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机械设计基础答案范文第1篇
《机械设计基础》（主编：荣辉、付铁、杨梦辰）课程是本科近机类、非机类专业学生的教材，本校将其设置为本科汽车服务工程专业的主干课程。本课程是一门专业技术基础课，以机械设计为核心。机械制图、工程力学、机械制造基础等是本课程的先修课，本课程同时也为后续专业课的学习打下基础。本课程主要介绍常用机构（连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构、齿轮机构等）设计、通用机械零部件（齿轮、螺纹连接件、键、轴、轴承、联轴器等）的设计、选用及机械系统设计等问题。
一理论教学方法
（一）教学重点
本教材是由机械设计制造及其自动化专业的两本教材《机械原理》和《机械设计》压缩而成，内容丰富，而理论课时有限，所以在理论教学中应结合专业特点，抓住重点，讲解一部分，让学生自学一部分。理论教学的讲授内容为：机械零件材料学基础、机械设计中的摩擦学基础、平面机构的结构分析、平面连杆机构、凸轮机构、齿轮传动、蜗杆传动、带传动、无级变速传动、轮系、螺纹连接、轴、滚动轴承、机械系统的设计。理论教学的自学内容为：间歇运动机构、链传动、摩擦传动、螺旋传动、键连接、联轴器、滑动轴承、机械的调速和平衡、现代设计方法。为了培养学生养成良好的学习习惯，提高学生学习的积极性，考试范围以讲授内容为主、自学内容为辅，以检查其自学效果。
（二）教学方法
每次课一般由组织教学、承上启下、新课讲授、总结讨论和布置作业等五个环节组成。虽然每次课的环节相同，但内容不同。应针对教学内容精心设计以上五个环节。（1）本课程是一门实践性很强的课程，教学中一定要抓住设计这一关键，不宜只重理论而轻视设计，特别是结构设计尤为重要。在具体设计时，应先进行整机设计，在此基础上再进行零件设计，保证零件的结构在整机中的合理性。（2）掌握机械零部件的设计规律。本课程是以零部件为研究对象，探讨各类通用零部件的设计计算问题的。不同类别零件的工作原理、材料、载荷、应力等方面有很大差别，因而设计准则、计算公式也会完全不同，从表面看，似乎支离破碎、无章可循，但实际上机械零部件设计也有它自己的规律，这个规律与设计机械零部件时所考虑的问题是相同的。因此，机械零部件的设计程序也是相同的。一般情况下其分析问题的思路及程序为：类型应用工作原理失效形式设计准则计算方法结构设计：（3）在机械设计过程中，许多现象目前还难以用理论解释清楚，有些数据也很难用纯理论公式计算出来，故必须采用一些基于科研或实验而得出的公式和数据进行估算，或直接选用经验数据。（4）使学生学习并掌握机械设计过程中先初选参数、再进行校核的设计方法。零部件所处的工作条件是多种多样的，有的很复杂，这时需要凭经验或类比，先初定尺寸然后再进行校核。另外，零部件的尺寸参数有的是通过计算得到的，但另一些参数可能是由结构设计先确定尺寸，然后再进行各项必要的校核计算——这也是确定零件尺寸参数常用的方法。（5）使学生明白，机械设计过程中的许多问题的解答不是唯一的，可能有多种方案可供选择和判断。比如两级齿轮减速器的设计，其高速级主动齿轮的齿数可在17~40之间选取，因此设计结果有多种。在讲授本课程时，要让学生尽快适应这一特点，安解决工程实际问题的实际方法及模式培养提高学生的机械设计能力。
二几个知识点的教学心得体会
（1）在教学中一定要注意理论联系实际，把教学内容和生产、生活中的实例结。合起来，以取得良好的教学效果。比如讲解机构运动简图的绘制、机构自由度的计算时，刚好碰到下雨天。讲完相关的理论后，看到雨伞，我随手拿起来，让学生仔细观察雨伞的结构，绘制其机构运动简图。这一环节使学生从枯燥的理论回到多彩的生活，让课堂气氛一下子活跃起来。他们一只手拿着伞，一只手拿着笔在纸上绘图，极大地激发了其学习积极性。但学生绘制的简图均存在问题，对初学者是正常的。我让几个学生把自己绘制的简图画在黑板上，然后公布正确答案。再结合专业理论，逐一分析其错误的原因，学生一下子掌握了机构运动简图的绘制要领。雨伞的机构运动简图如图1所示。机构中n=7，，PH=0，其自由度为（2）在讲解周转轮系传动比的计算方法时，教材中以图2所示的周转轮系为例，介绍用反转法得到其转化轮系，通过计算转化轮系（定轴轮系）的传动比，再结合已知条件，来间接地求解周转轮系的传动比。有学生提出，在图2中，为什么行星轮的转向是顺时针的，而不是逆时针的。这个问题的实质是周转轮系中行星轮转向的判定方法。（3）在机械设计过程中，应注意有些设计参数的选择有多种方案，应进行比较分析，确定合理的方案，进行设计，这也是本课程学习的难点。例如，按齿面接触疲劳强度设计直齿圆柱齿轮传动时，算出小齿轮分度圆直径，而，若初选齿数，则模数，圆整为标准模数，，这时，显然满足强度条件，但是传动尺寸却增大了，传动装置的成本也提高了，可见，初选的齿数不合适。应将1z减小（但min1zz≥），使计算出的模数值接近于。故重取，圆整为m=5.2m，则小齿轮的分度圆直径为，此数值既大于，又接近于，这样的设计才合理。
参考文献
[1]荣辉，付铁，杨梦辰主编.机械设计基础[M].第3版.北京:北京理工大学出版社,2010.7
[2]王黎钦，陈铁鸣主编.机械设计[M].第5版.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2010.1
[3]朱理主编.机械原理[M].第2版.北京:高等教育出版社,2010.4
机械设计基础答案范文第2篇
《机械设计》课程设计是根据《机械设计》课程的学习要求安排的课程设计，更是机械类专业学生大学期间第一次设计实践训练，对学生而言，建立正确的设计理念非常重要。设计理念是设计的核心和灵魂，教师在课程设计中，根据学生们具体情况，恰当地解读设计理念，使他们处理好设计与计算，参考借鉴与自己设计的关系等；实际指导中，教师去设计教室实地具体指导，使学生初步理解、体会、把握设计理念的内涵和关要，为毕业设计、未来的设计工作奠定良好的基础。
【关键词】
课程设计；设计理念；指导
1.引言
《机械设计》是机械类专业学生的一门主干技术基础课，它以通用机械零部件的设计计算以基本内容，通过该课程的教学，综合运用本课程和其他先修课程的知识，使学生具有设计机械传动装置和一般机械的能力。除了课堂教学，本课程还安排2-3周的课程设计。《机械设计》课程设计本来是根据《机械设计》课程的内容、学习要求，安排的随该课课程设计。不只如此，更是机械类学生大学期间一个重要的实践性环节，是机械类学生第一次全面设计实践训练。此次设计是毕业设计、未来的设计工作的基础和起点。众所周知，“良好的开端是成功的一半”，故此次设计对于学生极为重要，尤其是对学生建立正确的设计理念。因为设计理念是设计的核心和灵魂，通过课程设计，使学生初步理解、体会设计理念的内涵和关要。要实现此目标，教师在课程设计中的科学指导非常关键。课程设计时，学生们一般是大三上学期，从学校到学校，一直习惯于考试，考试训练的习惯，使得很多同学，习惯于寻找答案，特别是一个标准答案。此种思维模式和设计有很大的不同，设计是针对实际的问题，实际的问题的解决，其答案可选项往往有多种而非一种。这一点很多学生设计时不习惯、不适应。例如轴的设计中，经过计算：轴径d>=21mm,经常有学生问，d取多少是正确的？这要看此轴段上，有无装其他零件？与同轴上其他轴段的关系？若此处是普通转轴的过度轴段，其上不用装任何零件，那么取21.5、22、22.5、23、24、25等都是对的，可选项理论上无穷个，设计时自己选择一个即可。另一方面，设计是一项系统工程，设计时，哪怕一个零件的设计也要考虑相关的很多实际因素，更何况一部机器的设计。相比而言，以前学生们的单科学习考试，要简单得多。设计时，不只用到《机械设计》、或某一科单科知识、往往要涉及多门相关先修课程，如《机械制图》、工程力学、材料、互换性及测量技术等等，还要参考手册、图册等设计相关资料。为使学生从应试思维、心态顺利过渡到课程设计应有的状态，指导教师的科学指导非常关键。二十年以来，笔者一直从事《机械设计》教学和课程设计的指导，曾跟从前辈老教师，听授他们的课程指导，自己独立指导过学生课程设计不少于三十批次。虽然关于设计理念，设计指导相关书籍、资料非常多，而且很完备。但切合学生课程设计时的实际情况，使他们易于接受、应机施教的讲解、做法却很少见到。基于此点，笔者在此总结前辈和自己在课程设计中做法，但愿能对同行他人有所启发和帮助。
2.《机械设计》课程设计中的设计指导
2.1设计理念的解读
根据学生的实际情况，讲解设计的理念使学生理解何谓设计，然后学生在此次课程设计中才有可能按此理念去设计、去实践。故切合学生的心态，恰当的解读是很重要的。
2.1.1首先，设计必须结合实际，不能脱离实际而设计由于学生从学校到学校，机械工程、设计实践的机会很少，什么叫“结合实际”，他们自己不好理解。虽然当前是课程设计，但作为老师，教学活动不应局限于此，既要着手于当下的设计，更重要的必须立足于未来，从为培养未来工程师的角度来考虑。
2.1.1.1选题方面，必须具有实际意义、具有应用性，不能脱离实际；本次课程设计中，题目是确定的。不久的将来，学生们会参加工作，若做设计性的工作，如果选题方面已定，不必说了；倘若是自主选题、或根据用户要求定课题，则应知道选题的原则和注意事项。需要慎重考虑设计题目是否合适，是否符合用户要求、是否符合国家环保要求、或至少不违背相关的法律、法规等（例如至少不能损害公众利益等）。
2.1.1.2课题的设计、制造等环节必须考虑实际实施，具有合理性、可行性，最好方便实现。此项内容涉及的环节因素很多，从思考角度方面：一方面是用户，站到用户立场考虑，尽量满足用户的需求；另一方面，对生产制造方而言，方便实施。应考虑的因素很多，但结合学生的情况，不宜要求太多，讲得太多，否则学生很难把握，只就目前较易理解和接受的来讲和要求。以设计时选材为例：一般用户希望产品价格低，机械产品零件常用金属材料，如钢、合金钢等，这些材料市场上易采购到（方便生产方），若一般碳素钢能用，就不一定要选合金钢，因为价格方面合金钢要贵一些，当然有其他考虑必须选用合金钢，则属另一种情况。如果设计选材选用昂贵材质，必然增加产品成本、使产品价格高，增加用户的经济负担。再如公差等级等方面涉及很多，从易于理解的精度等级方面给学生讲解，他们容易理解：低精度能满足实际要求，就不一定要选精度高的，例如9级齿轮就可以，就不必选8级。因为低精度易于实现、成本低。等等。
2.1.2设计与计算课程设计中，不少同学搞不清设计和计算的关系，相当多的学生认为必须先计算，依据计算数值才能定零件参数；还有学生不管老师分配的原始参数，找来图纸资料参照就开始画图；这两种做法都有失偏颇。在设计中，要根据具体的问题来定，一般说来，设计中的一些零件是先计算，依据计算数值才能定零件参数，再具体结构设计，例如带式输送机传动装置中齿轮、轴；一些零件是参照资料（或图纸）或其他相关零件先选好，而后验算或核算，例如轴上用的滚动轴承，依据轴径先选择类型、型号，再做计算；有些零件目前无法计算，依据经验或参照类似零件直接设计、完成工作图的绘制、例如减速器箱体、箱座；一些零件，如不受载荷或载荷很小，不用计算，例如定位销。
2.1.3参考借鉴与自己设计设计手册、设计相关资料等，是设计人员必须配备的。即使是对设计经验丰富的工程师，设计时仍需要借助手册、图册等设计相关资料，更何况是没有设计经历的同学。故设计中、继承和借鉴，参考前人的成果是正常的、也是应该的，依据设计手册、相关资料来完成自己的设计是必须的。否则，单单靠自己，完成一项设计是不大可能的。当然，参考、参照也不是盲目照抄，而是根据自己的设计问题去参考借鉴。而且设计中，运用标准、手册、图册和有关资料，解决实际问题的能力，是工程师的一项基本技能和要求。《机械设计》课程设计其中一项任务，就是培养和锻炼这项技能。故《机械设计》课程设计中，参考借鉴是必须的，另一方面，设计时根据具体情境，做出合适的选择在设计时更为重要，这有时只涉及《机械设计》、或某一科单科知识、有时要涉及多门相关先修课程知识的综合运用，在设计中，应用学过的理论知识做出自己认为合理的选择，就也是课程设计中的一项重要内容。
2.2设计的实施指导
首次布置课程设计时，先按照上述内容，对学生的课程设计做共同指导。以后的时间里，一般高校，课程设计安排3周（或2周），教师去设计教室实地具体指导是很重要的环节。去设计教室，针对学生提出的具体问题，个例问题、普遍性的问题的答疑、讨论，使学生在设计中去体会、理解设计，进而为毕业设计打基础，也为未来的工作奠定初步的基础。有少数教师把设计题目、任务布置后，很少去实际指导或不去指导，认为借此培养学生的独立性和创新能力，此种观点不敢苟同。笔者认为，教师的身体力行对学生是非常重要的教育。结论《机械设计》课程设计是机械类学生的首次重要的设计实践。教师的指导，尤其是对设计理念的讲解、针对他们存在的误区解读，对学生非常重要，因为设计理念是设计的核心，树立正确的设计理念对课程设计乃至学生以后的设计工作，意义重大。根据学生们习惯的考试心态，恰当的解读设计理念，使他们处理好设计与计算，参考借鉴资料与自己设计的关系等。使学生理解何谓设计，从而在课程设计中按此理念去设计、去实践体会。教师在讲解设计理念时，不求面面俱到，关键是能点出学生习惯的、与设计相背的思维模式与想法。他们暂时不好理解的，可以暂且不要求，这是首次布置时教师要做的。在以后的时间，指导教师最好能去设计教室实地具体指导，这是很重要的环节。这样能适时把握学生的动态，使他们不至于偏离设计的根本理念。对学生的个例问题、普遍性的问题的答疑、讨论，能加深学生对设计思想的理解，更好地把握设计的理念，以便顺利完成课程设计，为将来的设计奠定良好的基础。
作者：王红梅 单位：山东理工大学机械工程学院
参考文献：
机械设计基础答案范文第3篇
关键词: 高职高专机械设计基础教学
《机械设计基础》是机械类各专业一门重要的技术基础课,也是历届高职专升本重点考试科目。笔者多年来一直从事该门课程教学和研究,教学效果显著。现将教学实践中几点做法总结如下。
一、必修课的理论要与实际相结合
《机械设计基础》课综合应用《机械制图》、《公差配合与技术测量》、《金属材料及热处理》、《工程力学》等课程知识解决常用机构及通用零部件的分析和设计问题,使学生了解常用机构及通用零部件的工作原理、类型、特点及应用,掌握常用机构的基本理论和设计方法、掌握通用零部件的失效形式、设计准则与设计方法,使学生具备机械设计实验技能和设计简单机械及传动装置的基本技能,不仅具有完整的理论性,而且具有很强的实用性。学生在学习本课程时,开始总是有些不适应,感觉该课程内容抽象、繁杂、逻辑性差,学起来枯燥、乏味。因此,讲课时教师要注意联系实际讲解,如介绍课程学习内容时,尽量联系日常生活中常见的实例,如自行车、汽车、机床、
手表等,使学生感觉学有所用,从而激发和培养学生的学习兴趣。
二、导课要形象、生动、直观
一个好的开头,即是成功的一半。一堂课中有效的导课不仅能使学生自然地接受教师要讲授的新知识,而且还可以控制学生的非智力因素,使学生把注意力较快地集中到学习任务上来,起到事半功倍的作用。高职学生都有较强的好奇心理,易凭兴趣做事,且自我约束能力相对较弱。为此,每讲授到一个新的机构或零件时,教师首先要使学生对其有好的感性认识,让学生通过有动感、有色彩、形象逼真的模型接受信息。例如,讲“齿轮传动”[1]时,教师应先以要讲述的各种齿轮传动模型导入,说明这是本章将要学习的零件,然后边演示边讲解本章涉及到的教学内容,使学生对本章的学习有一个整体的认识,有利于学生形成知识框架。这样,学生的多种感官才能被调动起来,参与教学,从而达到利用知觉规律组织教学提高教学效果的目的。总之,组织好每次课的教学导人,使学生的注意力转移到学习中来,把枯燥的被动学习变为有兴趣的主动学习,可以达到教与学双赢的效果。
三、讲课要条理清晰、通俗易懂、生动有趣
条理清晰是指内容讲解要有层次感,重点内容要突出、精讲精练,使学生掌握得扎实、可靠;次要内容简明、概括讲解,使学生有开阔的思路,进一步激发学生的学习兴趣。这样,能够保证学生在听课的过程中有张有弛,易于掌握好重点内容。在讲课方式上,教师要善于把课本上复杂、抽象的内容仔细加工,简单形象地表达出来,使学生感到通俗易懂。同时,教师要善于运用生动有趣的语言,列举实际事例和假设,使学生在愉悦的气氛中认识到内容的重要性,在不知不觉中掌握内容。
四、多媒体教学与传统教学模式相结合
随着科技的进步和发展,教学手段越来越多,也越来越先进。在本课程各个教学环节中恰当地采用多媒体教学,以改变受时间和空间限制的传统的教学模式,具有非常重要的作用。具体说来,这门课程主要涉及常用机构与通用机械零部件,教师除了借助大量的实物模型进行讲解外,还需要制作多媒体课件,以此增强学生的感性认识,使教学过程更加生动、形象,教学内容更加丰富多彩。例如在讲授齿轮的失效形式――塑性变形时[2],为什么会在主动轮的轮齿表面上产生沟槽,在从动轮的轮齿表面上出现凸棱的现象。这种现象是由齿面上所受的摩擦力造成的,因此教师就要分析主动轮和从动轮轮齿齿面上所受的摩擦力方向。这时,如果只是靠着让学生看书上静止的图片,大多数学生是很难想象出齿轮啮合时轮齿表面的相互摩擦情况的。但是教师通过多媒体课件中的动画演示,一目了然,便可让学生了解其运动情况,并可轻松地判断出主、从动轮轮齿表面所受摩擦力方向,问题也会迎刃而解。但我们也应认识到传统教学模式是被学生长期接受和适应了的,不能完全丢弃。所以,在教学中教师宜采用多媒体教学与传统教学模式的有机结合。
五、培养学生独立思考、灵活运用知识的能力
多年来,学生已经习惯了基础课的系统性和学习方式,一接触本课程就会产生“没系统性”、“逻辑性差”等错觉。的确,本课程许多问题都是采用经验公式和条件性计算解决的,且计算步骤和计算结果不像基础课那样具有唯一性,这就要求学生要逐步适应技术类课程的学习。但是,高职类学生普遍具有很强的依赖心理,适应能力也相对较差,特别是做习题时总希望老师给出“标准答案”。为了培养学生独立思考、灵活运用知识独立解决问题的能力,教师除了在课堂上要把该讲授的基本理论和方法讲解清楚之外,还要鼓励学生大胆“自己做主”,鼓励同一问题有多个答案。任何零件的设计,只要满足设计要求,均属合格,至于哪一种方案更经济、更合理先放在其次。例如对轴的结构设计,教师提出设计思路,强调基本要求:如轴上零件要有准确、牢固的工作位置;轴上零件装拆、调整要方便;轴要有良好的制造工艺性和尽量避免或减少应力集中等。然后由学生自行设计,凡满足以上要求的设计方案,均属合格。最后,教师再结合实际情况,确定最佳的设计方案。教师要引导学生独立思考,把学生从单纯接受灌输的“被动学习”转变为“主动学习”。在学生独立思考时,由于学生的思维不会受到教师思维的限制,这样也有助于培养其创造性的思维能力。“机械设计”不“机械”,它是一项灵活伟大的工程。
六、及时进行阶段总结、测试
对初学这门课的学生来讲,该课程还有一明显特点,就是听课似乎一听就懂,看书一看也明白,但就是不会解决实际问题。归根结底,他们对这门课的学习还只是停留在形式上,对课程的本质、其中的奥妙还没有真正体会。当然,这需要一个从量变到质变的过程。因此,教师要及时进行阶段总结,总结中,进一步阐述课程的重点,并分析它们之间的联系和注意事项,从而逐步提高学生综合分析和解决实际问题的能力。与此同时教师应及时进行阶段测试,将看似简单的课本知识,分析加工成具体的实际问题,采取多种形式反应出来,让学生回答,这样可以引导他们去领会课程的本质,体验其中的奥妙,提高解决问题的能力。
七、系统总结,搞好复习
课程结束后,老师要进行一次全面、系统的复习,使学生对课程有更全面、深入的理解。复习中,教师只需概括总结,无需详细讲解,可针对学生特点编写复习资料。在复习资料中,教师应对各种题型从不同深度进行全面、系统的总结和分析,使学生从复习资料中能一目了然地找到自己学习中的不足,老师再通过答疑、做示范答案等方式使问题得到及时解决。这样,可以保证每位学生在有限的时间内最大限度地弥补缺陷,收到最好的学习效果。
八、注重与学生的交流
教学是由教与学两个方面组成的,教要强调教师教的主导作用,学则要强调学生学习的主动性、创造性,教与学做到密切配合,才会收到良好的教学效果。要做到这一点教师与学生必须有充分的交流。高职学生自控力相对较差,因而建立与学生的交流,时刻牵动着他们的思路,同时培养着与他们的感情就显得尤为重要。交流要贯穿于教学各环节,《机械设计基础》课教学包括讲课交流、答疑交流、作业交流、实验交流、课程设计交流和考试交流六个环节,这六个环节彼此相互联系、相互影响,共同构成教学效果。讲课有交流才能带动学生的思路;答疑有交流才能充分了解学生;作业有交流才能及时发现不足;实验、课程设计有交流才能充分调动学生的潜能;考试有交流,才能不断总结教学经验,改进教学,不断提高教学质量。在与学生的交流过程中,教师不仅要细心观察学生学习、心理状况,耐心回答学生疑难,而且要时时处处表现出对他们的关心,这样学生才会有信心和决心学好这门课程。
九、注重实践课教学
高职教育着重培养的是高技能应用型人才,实践教学环节的教学质量和效果直接影响学生的技能水平,也会对学生后续课程的学习和动手实践能力的提高产生一定的作用。因此,实践教学要贯穿教学过程的始终。首先,每讲到一机构或零件的设计,教师都要让学生去具体实践,同时要穿插必要的实验。在实验过程中,教师应与学生通过边教、边学、边做来完成实验教学过程,让学生在实际动手中进行综合性的训练,在实践过程中发现问题、思考问题、分析问题、解决问题,以此充分调动学生的积极性与主动性,培养学生严谨、实事求是的科学态度和良好的实验素质,激发实验兴趣和探索精神,提高他们的分析解决实际问题的能力。另外,课程设计理论计算部分可以和教学同步,从讲齿轮传动强度计算开始布置设计任务,课堂教学讲到的相关内容,如轴、轴承、键等,其设计计算都必须与课程设计同步完成。然后,利用一周时间,在设计教室,由老师指导完成零件图、装配图和整理说明书,并准备答辩。这样,既节约了课程设计的时间,又提高了实践教学的效果。
高职高专《机械设计基础》课是机械类各专业一门重要的技术基础课,是连接基础课和专业课的桥梁,在学生的知识结构中处于关键地位。这门课的学习,会为学生学习专业课及毕业后从事各种机械的研究开发和设计打下必要的基础,对学生的学习起着举足轻重的作用。因此,改进教学方法,提高教学质量是从事本专业教学的每一位教师永远的追求,也是一项长期而艰巨的工作。教师需要不断地探索和实践新的教学方法、不断地总结和积累经验,才能适应当今飞速发展的社会对高技能应用型人才的需求。
参考文献:
机械设计基础答案范文第4篇
1.课程设置目的
《机械设计》课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课，通过本课程的学习使学生获得机械设计的基本知识、理论和方法.而且要求学生结合本课程的学习，能够综合运用所学基础理论、技术知识，联系生产实际和机器的具体工作条件进行设计构想和设计技能基本训练，以便为顺利地过渡到专业课程的学习，并为进行专业产品与设备的设计打下良好基础。
2.课程教学基本要求
（1）要求掌握的基础知识：机械设计的一般知识，机械零件的主要类型、性能、结构特点、应用、材料、标准。
（2）要求掌握的基础理论和方法：机械设计的基本原则。机械零件的工作原理、受力分析、应力分析、运动分析、失效分析等。机械零件工作能力计算准则：体积强度和表面强度，静强度和疲劳强度，刚度与柔度、摩擦、磨损和，寿命与可靠性以及热平衡、稳定性等。计算载荷，条件性计算等强度计算，当量法或等效转换法等。机械零件简化的物理模型和数学模型，改善载荷和应力的分布不均匀性，提高零件疲劳强度，降低或增强摩擦，改善局部品质，提高零部件工艺性的途径和手段，以及预应力、冷作硬化、变形协调原则在设计中的应用。
（3）要求掌握的基本技能：设计计算、结构设计、绘图技能、实验技能、编程技能、计算机辅助设计技能、编制技术文件技能等。
二、机械设计课程中培养学生创新能力的环节
1.优化课堂教学环节
（1）运用启发式和讨论式教学引导学生创新。在机械设计教学过程中，教师应该组织学生根据提出的问题进行分组讨论，学生通过分组讨论可以提高自己对于机械设计课程知识的感知度和理解程度，以激发他们的学习情感和思维能力，使学生对课堂上学到的知识，形成理性认识和学科认知。
（2）全面实施项目教学法。以项目为背景，引导学生从项目的角度去思考问题和学习知识。教师在每学期第一堂课的开始，就把机械设计课程的要求、题目和方法融入到课堂教学之中，以项目为背景引导学生查阅资料和组织材料。最后通过相关调查研究，使学生开脱与机械设计课程设计的相关知识，转变学生的观念和态度。
（3）教学过程中适当使用多媒体辅助教学。采用多媒体辅助教学手段，使枯燥无味静止的机构动起来，以更丰富多彩的方式展示给学生。学生也可以观察动态机构，获得感性认识，激发自己的学习兴趣。同时，通过一些多媒体教学手段的展示，也可以提高课堂教学效果。
（4）引入工程实例引导学生创新。教师在对每章内容进行讲授时，结束基本知识教授后要结合课堂教学的相关内容引入与课程教学有关的工程实例。通过联系工程实例，提高学生理论联系实际的能力。教师也可以在课堂上引入机械创新设计方法的内容，提高学生的创新能力。在课堂教学授课中要以工程为主线和背景，怒力培养学生的工程素质、工程意识和工程实践能力。
2.优化实验教学环节
教师还应该依托学校的教学环境，构建一些专门的机械设计实验室，设计并购买一些能吸引眼球并具有创新意识的机电产品，比如精巧的机构、玩具，典型的教学机构和机器。实验室应该全面向学生开放，并让学生参与实验室的建设。学生可以观察分析机构的运动方案、工作原理、关键技术和机械结构，也可以参与重新构思组装机构和机械，学生设计的一些新型机构也可以展示在实验室中。
3.优化课程设计教学环节
在机械设计课堂上，为了培养学生的创新能力，教师应该增添一些机械系统运动方案选型设计的内容。布置的设计题目可以是：水果去皮机、自卸车举升机构、擦窗机、折叠椅、扫地机等。教师也可以引导学生利用课余时间对常见的机械装置、玩具或工具进行观察，分析它们的运动原理和机构形式。对于那些课程设计题目，教师可以教会学生查阅相关参考资料。结合实际题目拟定机械系统传动方案，并结合这些方案的要求建立机构力学模型。同时利用计算机进行运动参数的设计和仿真分析，最后结合这些设计方案鼓励学生做出实物。例如，在机械设计课程中带式输送机传动装置中的圆柱齿轮减速器设计是一个经典的课程设计内容，传统的教学方法是教师将班级分为若干小组，每个小组的设计参数相同，这样的教学方法使一部分的同学对设计图纸和结果进行了抄袭。为了解决这样的弊端，教师可以在课程设计之中为每个同学设置不同的参数，要求学生用计算机绘图取代传统手工画图。这样既增加了课程设计的难度，又强化训练了学生的计算机绘图能力，提高了学生的创新能力。
三、案例分析
本文以机械设计中“平面四杆机构”知识点的学习为研究对象，介绍“以培养学生创新意识为主线”的教学模式的具体实施。
1.创设问题情境
教师在上次课结束时对课后作业进行了布置：要求学生对公共汽车门的启闭机构进行观察，并分析公共汽车门的启闭机构由几个可以活动的构件组成。在本次课的开始时，教师对几个学生的观察结果进行了抽查，引导学生对各种不同的观察结果进行比较和评价。
学生讨论之后，教师对观察作业的正确答案进行公布，对那些仔细观察的学生进行鼓励，然后引出本堂课的教学目标，对平面四杆机构进行定义，并提出启发式的问题，例如在日常的生活中可以见到哪些平面四杆机构？怎样设计四杆机构？这些平面四杆机构有什么样的基本特性？
2.学生分组讨论
学生根据教师提出的问题，结合教材内容和生活实际，对四杆机构的基本特性和类型进行讨论，教师要鼓励学生积极对一些简单的四杆机构进行设计。在学生讨论的过程中，对于四连杆机构的动作逻辑，老师应有意识地引导学生分析与其他的机构相比具有的独特之处，机构参数改变对于机构的影响等方面的内容。
3.课堂讲解
针对那些学生在讨论过程中仍不能解决的问题，教师应该利用板书和多媒体软件进行精辟、有针对性的讲解。在讲解过程中，教师也应该利用多媒体软件对一些常见四杆机构动画进行适当播放，如鹤式起重机、飞机起落架、自动卸货车、汽车刮雨器等机构，让同学对这些机构有一个感官上的认识。在知识讲解结束后，教师进行总结和评价，并可以在课堂上引入刨床机构等相关工程实例，引导学生对平面四杆机构进行创新设计。
4.布置课后作业和实验
教师对学生进行分组，并对每组学生提出不同平面六杆机构的性能参数，对一组设计题目的设计过程，先用一些比较成熟的软件进行演示，引导学生运用软件利用课余时间对相关机构的运动参数进行计算，使学生熟练掌握计算机，采用计算机辅助技术完成相关的机械设计。作业的辅导和答疑可采用网上交流的方式，开通教师和学生之间的绿色教学沟通途径。
5.课外科技活动
机械设计基础答案范文第5篇
摘 要：目前，随着科学技术的不断进步，我国的科技水平发生了日新月异的巨大变化，诸如核电、高铁等相关机械设备已经走出了国门，走向了世界，成为"中国制造"新的代表产品，这充分说明了我国综合国力有了显著增强，机械设备制造业水平已位居世界前列，成为我国具有国际竞争力的新行业。只有不断更新技术、创新思维源源不断地生产出新产品，使"中国制造"变为"中国智造"，才能使我国在世界之林永立于不败之地，因此，加强机械设备设计研发具有举足轻重的现实意义。基于此，本文通过对机械设计研发的基本步骤和相关问题的论述，提出机械设计研发的绿色化概念，希望通过本文的阐述能为相关行业的发展起到一定的参考和借鉴作用。
关键词：机械设计；机械研发；绿色机械
无论社会如何发展，科技如何进步，追求质量永远是各行业发展不变的主题。现代科技的不断发展和技术的飞速进步给“机械质量”提出了新的更高的要求，工业在我国经济发展中占据着重要的地位，因此加强机械设计研发成为促进我国经济发展的重要手段。以下就机械设计研发概述、基本步骤和设计研发过程中存在的问题展开阐述，并在此基础上提出绿色发展的概念。
一、机械设计研发概述
机械设计研发必须按照规定的工作流程进行，是一项十分缜密的工作。科学合理是机械设计研发的基本要求。机械设计研发要与世界相关产业发展同步，确保信息畅通，这样才能使设计研发的产品满足市场需求，实现经济效益的最大化。
二、机械设计研发的基本步骤
一是申请：首先要有机械设计研发的需求，并由需求者提出设计申请。二是确认需求：经机械设备需求者提出申请之后，要经过领导或者主管部门对申请进行确认并批准。三是下达设计研发任务书：确认机械设备需求之后，要把需求内容按照具体要求细化成设计研发要求和内容，对设计研发要求进行明确，同时将任务书下达给相关承担部门。四是成立设计研发工作组：相关部门接收任务之后，根据相关设计研发要求、内容，组织相关专业人员组建设计研发项目组，明确责任。五是确定初步设计研发方案：设计研发项目组根据工作任务，开展设计研发方案讨论，形成设计初步方案。如果是成套或者大型的机械设备，要先进行关键功能部件或小样机的设计方案。六是设计方案草图：根据拟定的初步方案，组织相关人员设计草图。七是对设计草图方案进行评审：草图设计完成以后，项目组要组织有关人员开展对设计方案的评审，对草案的主要部分和关键环节开展深入研讨，并提出相关的意见和建议，制作修改方案。八是修改方案、正式设计：借鉴相关的修改意见进行修改之后，按照修改后的设计草案开展设计。九是审核、批准图纸：完成设计之后，组织有关人员审核，经相关领导批准后制作正式图纸。十是按照图纸加工制造：设计出图纸以后，制造加工之前，要针对图纸的设计内容与加工单位进行深入沟通，就设计相关疑问进行磋商，保证加工单位对设计要求充分领会和思路明确，以便开展施工。十一是对加工过程进行跟踪：交付图纸进行加工以后，加工单位要和设计人员经常保持联系，及时反映工作进度和在加工过程中遇到的难题，设计人员除了要及时解决出现的问题之外，还要详细记录相关问题的内容，以便日后参考和查阅。十二是验收机械设备：在加工制造完成之后，设计人员要到加工单位对机械设备进行验收，通过机械设备连续运行，观察机械设备的可靠性和相关要求是否达标，如果发现存在问题要及时提出，让加工单位立即纠正。在通过验收之后，才能允许发货，这样能有效避免机械设备运到安装地点后发现问题不容易处理的问题。十三是设备的安装和调试：机械设备运到安装地点之后，设计人员要全过程参与对机械设备的安装、调控，并提供实地技术指导。这对提高设计人员的设计水平有着非常重要的现实意义。例如，对于机械液压系统的调试，应当调试的内容包括液压系统的参数（如速度、力、行程等），系统运行的稳定性，可调元件的可靠程度等。各项操作机构的灵敏性等。测试步骤包括泵站调试、系统压力调试、系统流量调试等。十四是试产运行：机械设备经过安装调试之后，生产管理人员和设计人员要共同参与组织对机械设备进行试生产，同时对试用效果进行鉴定和评价。十五是正式交付使用：机械设备试产通过之后，由设计人员对机械设备的操作、维护、工艺等相关资料和图纸交给机械设备使用单位，并开展对机械设备相关操作、使用方面的技能培训，在完成上述工作之后，才可以将机械设备正式投入交付使用。
三、机械设计研发中的几个问题
1.研制阶段的问题
研制阶段对于机械设计研发具有非常重要的意义，是设计方案得以实现的基础阶段，对机械设备质量的高低起到了至关重要的作用，直接影响到设计方案的预期效果，决定机械设备能否正常交付使用。在这个阶段，制造加工单位要严格按照设计图纸的相关要求进行操作，同时还要加强与设计人员之间的沟通和交流。机械设计人员也要积极主动地经常过问制造加工过程中的相关情况，经常和加工制造单位就机械图纸相关设计进行深入探讨，合理改进安排加工工艺。同时，设计人员要认真听取制造工人和现场技术人员提出的改进建议和意见，对加工精度、零件结构等相关事项开展及时调整。不能认为制造加工过程只是加工单位的事，与设计人员没有关系。机械设备设计人员应当清醒地认识到，在加工手段、制造能力和加工工艺方面，制造单位提出的一些建议和意见是非常有价值的，甚至会起到决定性的作用，他们最具有发言权。
2.安装调试中的问题
在安装调试阶段，设计人员必须要对调试过程进行监控和技术指导，及时处理各种技术问题。设计人员在调试过程中能够获得第一手资料，哪些地方还存在什么问题，哪些地方需要进一步的改进，在调试过程中都可以找到答案。在安装调试完成后，要进行设备的试产鉴定，确定设备达到使用要求后，设计人员要组织开展对设备操作、使用、维护工作的培训，并将相关资料交给使用单位。同时要注意知识产权的保护工作。
四、机械设计研发的绿色化趋势
机械设备在运行过程中，会产生废气、噪声、热辐射等现象，造成对环境的污染，设备腐蚀和磨损，增加设备故障率，导致停产和事故发生。因此，在机械设计研发过程中要引入“绿色环保”理念，转变传统制造模式，推行绿色制造技术，减少对环境的污染，走可持续发展道路。绿色设计主要是指在产品的设计过程中，要充分减少对环境的影响和资源的消耗，在考虑到产品质量、功能、成本和开发周期的同时，对各相关因素不断进行优化，实现产品资源消耗的最小，制造过程对环境影响的最少。近年来，随着科技的发展，新技术、新材料、新能源不断涌现，这也为绿色设计提供了有利条件，开辟了广阔的发展前景。
结语
总而言之，在开发新产品的过程中，机械设计研发起着非常重要的作用，目前，机械设备正在向着精密化、高效化、集成化、智能化、数字化的方向发展，我们要不断提高机械设计研发质量，将我国的机械设备不断推出国门，推向世界！
参考文献：
