机械原理课程设计说明书

机械原理课程设计说明书（共17篇）

1.机械原理课程设计说明书 篇一

机械原理课程设计心得

经过两周的奋战我们的课程设计终于完成了，在这次课程设计中我学到得不仅是专业的知识，还有的是如何进行团队的合作，因为任何一个作品都不可能由单独某一个人来完成，它必然是团队成员的细致分工完成某一小部分，然后在将所有的部分紧密的结合起来，并认真调试它们之间的运动关系之后形成一个完美的作品。

这次课程设计，由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的可能不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。

在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。在这种相互协调合作的过程中,口角的斗争在所难免,关键是我们如何的处理遇到的分歧,而不是一味的计较和埋怨.这不仅仅是在类似于这样的协调当中,生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力,面对分歧大家要消除误解,相互理解,增进了解,达到谅解…..也许很多问题没有想象中的那么复杂,关键还是看我们的心态,那种处理和解决分歧的心态,因为我们的出发点都是一致的。

经过这次课程设计我们学到了很多课本上没有的东西，它对我们今后的生活和工作都有很大的帮助，所以，这次的课程设计不仅仅有汗水和艰辛，更的是苦后的甘甜。

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2.机械原理课程设计说明书 篇二

机械原理、机械设计和机械设计基础三门课程是机械类、近机械类专业学生必修的技术基础课, 在教学计划中起着承前启后的作用, 是学生学习后续专业课程的基础。三门课程不仅具有较强的理论性, 同时具有较强的实践性和应用性, 在培养机械类、近机械类工程技术人才中, 具有增强学生机械理论基础, 培养学生实践能力和创新能力的重要作用。

我校机械原理及机械设计教研室承担全校机械原理、机械设计和机械设计基础三门课程的教学任务, 通过几十年的教学实践, 课程建设取得了较好的成绩, 三门课程先后在2003年、2004年和2008年被评为河南省精品课程, 机械原理、机械设计先后在2012年、2013年成为河南省精品资源共享课程。

为了进一步加强课程建设, 自2008年开始, 我们陆续编写出版了三门课程的教材和配套作业集, 现已出版《机械原理》《机械设计基础》《机械原理作业集》《机械设计基础作业集》和《机械设计作业集》5本教材。

1 教材编写指导思想

在教材编写过程中, 我们遵循的指导思想是, 以教学大纲为依据, 以培养学生的综合设计能力为主线, 紧扣学科前沿发展动态, 注重培养学生的工程实践能力和创新设计能力, 为培养应用型高级技术人才奠定良好基础。同时, 力求使教材体现我校办学特色, 结合普通高等院校的学生特点与需求, 遵循适用、够用的原则, 符合地方普通高等院校特点。

2 教材的主要特点

在内容取舍方面, 注意传授知识与培养能力并重;加强逻辑思维能力与形象思维能力的共同培养, 特别加强结构设计能力和计算机应用能力的培养。机械原理着重讲解有关基本概念、基本理论和基本方法, 以传统的机构结构分析、机构运动分析、机器动力学及常用机构的分析与设计为重点, 为提高学生的设计思维和设计创新能力、机构选型、分析与设计的综合能力, 适当增加了有关机构变异创新、组合创新和机械系统运动方案设计的内容;在机构分析与设计的方法上, 既保留了形象直观、易于理解且仍有实际应用价值的图解法, 也介绍了解析法。在机构运动分析的章节中, 不仅介绍了解析法数学模型的建立, 而且介绍了程序设计的方法, 并给出了相应的程序框图和子程序, 这样利于学生熟悉解析法计算、上机的全过程, 真正让学生掌握学过的程序设计知识, 也使学生充分感受到图解法和解析法各自的优势。机械设计内容则重点介绍各种通用机械零部件的设计原理、设计方法及机械设计的一般规律。为了提高学生的结构设计能力, 特别增加了结构设计章节。

在内容的阐述方面, 我们特别注重教学方法的选择。对于学生必须掌握的内容, 尽量讲解详细、分析透彻;而对于一些偏难、繁杂的数学推导, 则适当简化;对教学中学生难以掌握的难点、疑点, 由浅入深, 循序渐进, 重点论述, 使之符合学生认知规律。教材在各章首辅以内容提示, 在各章末增加学习要点, 对各章节的内容进行梳理、总结, 突出重点, 便于学生自学。教材中的图形简洁、形象、直观, 在机械设计教材中, 还增加了机械零件实物图形。为了使学生更好地理解教学内容, 增加了一些典型例题。在传统板书教学的基础上, 结合当前多媒体教学特点, 我们将教材与多媒体教学课件协调配合, 以提高学生听课效率。

作业是课程内容的重要补充, 用以巩固课堂知识。学生通过作业掌握课程基本内容, 学会举一反三, 从而更灵活地应用知识。为了达到这样的目的, 我们编写的作业集, 在题目的内容、覆盖知识点及难易程度等方面与教材一致, 重要的知识点都有对应的作业题, 而且有选择题、判断题、填空题、问答题、设计计算题和结构题等多种题型, 在难度上由浅入深、循序渐进, 题目的数量有一定余量, 可供不同要求、不同层次的学生选择使用。学生在完成作业集的作业后, 即可掌握机械原理、机械设计和机械设计基础解题的基本方法, 掌握课程的主要内容。作业集采用活页形式, 既方便学生作业, 也有利于教师批改, 并使作业规范化。

3 教材的使用情况

《机械原理》等5本教材自出版以来, 面向全国发行, 累计印数达到32 000册, 并在20余所高校中使用或参考, 受到师生广泛好评。师生普遍认为:教材重点突出, 叙述详细, 取材精炼, 深入浅出, 较好地满足了当前高等教育教学的实际需求。

4 体会

通过几年的努力, 机械原理、机械设计和机械设计基础三门课程的教材建设取得了一定的成绩, 教师通过编写教材提高了教学水平。

4.1 教材编写应考虑学生特点与基础

我校是地方普通高等院校, 学生的层次、水平与重点院校不同, 在编写教材的过程中, 要充分考虑学生的知识水平、接受能力, 对课程内容的叙述要更为详细, 过难、过繁的内容要适当简化。

4.2 教材编写应注重实用性

三门课程实践性强, 与生产实际联系紧密, 在教材编写中要注重理论联系实际, 树立工程观念, 如在教材的例题中, 有不同的设计方案, 对不合理的设计有不同的改进方案, 使学生真正理解设计不是千篇一律的, 强化学生的工程意识, 提高设计能力。

4.3 编写教材应遵循教学规律

要尊重学生的认知规律, 先易后难、循序渐进, 根据课程的内在联系, 使教材各部分之间前后呼应、紧密配合。教材的内容要主次分明、详略得当, 文字通俗易懂, 语言自然流畅, 便于组织教学。

5 结束语

3.机械原理课程设计说明书 篇三

关键词：机械原理与机械零件 课程现状分析 课程教学改革

《机械原理与机械零件》课程是中等职业学校机械类、机电类专业必修的一门专业基础课，通过该课程的学习，不仅要求学生能掌握一般机械的基本原理和基本操作技能，还要求学生会运用所学知识进行一些常规机械设计和处理一些常规机械中的实际问题。因此，对于机械类和机电类专业的学生来说，本课程学习的好坏将直接影响到后面专业课的学习及将来从事本专业的实际工作能力。

笔者先后承担了我校多届学生的《机械原理与机械零件》课程的理论教学任务，依据多年的教学体会及我校多届毕业生反馈的信息，本人觉得目前该课程的教学，无论从教材还是教法上均难以适应当前市场经济条件下对中职毕业生的要求。主要反映在以下几个方面：

一、《机械原理与机械零件》课程现状分析

1.教材没有反映目前中等职业学校教育特色：中专目前所采用的《机械原理与机械零件》教材，以高等教育出版社出版的、何元庚主编的教材为例，其内容基本上与原来执行学历教育时一样，只是对部分难度较大的内容做了删减或选用，但仍以讲授纯理论知识为主，并讲究知识的完整性、连贯性，内容不仅单调、抽象、而且缺少理论与实际相结合部分，既没有考虑到目前中专生的素质，针对性也不强，更无实践、实训的内容。其他教材也大多如此。

2.教学方法落后，难以反映职教特色：由于教学大纲、教材内容及目前大多数中职学校条件的限制，教学上仍不能跳出以老师讲读为中心的旧模式，教学中学生只是被动的接受者，参与动手的时候少，感性认识较差，而在目前中专生这个年龄阶段，对事物的认识往往与感性认识有关，因此这样既影响了学生对所讲内容的理解，又忽视了对学生进行一般的、机械方面的技能训练。

3.教学要求与就业市场对中专生的要求脱节：目前就业市场上对中职生的需求基本是定位在生产第一线的劳动者的岗位上，因此对他们直觉思维的要求要远大于对逻辑思维的要求，基本技能的要求要远大于理论知识要求，而按照教学大刚的要求却更注重于逻辑思维和工程设计能力的培养。这样培养出来的学生往往动手能力不强，不仅难以达到企业对技工的要求，同时也由于他们本身素质所限，他们中的大部分也难以成为工程设计人员。

二、《机械原理与机械零件》课程教学改革

根据国家目前对职业教育中基础理论教学提出的要求，即：以教学大纲为依据，贯彻理论联系实际的原则，坚持“实际、实用、实效”的原则，”规范性”与“灵活性”相统一的原则，针对上述弊端，结合本校学生实际，下面是本人所作的一些尝试，以供探讨。

1、更新教学理念，明确教学目标，紧跟市场经济发展的步伐。随着我国市场经济体制的进一步完善，企业的用人机制越来越完善，就业的竞争日趋激烈，中职毕业生的就业岗位已被确定为生产第一线劳动者，这样中职教育的培养目标就要完全由原来学历教育上转到提高劳动力素质教育上，这就要求在教学中，无论在教学内容还是教学方式上，都要围绕培养既懂一定理论又能动手操作的“应用型人才”这一中心而进行。只有这样，才有可能培养出合格的劳动者。

2、针对目前中职生的现状，从培养合格劳动者的目标出发，选取合适的教学内容进行教学。随着高校的扩招，高中办学的火爆，中职生源素质是越来越差，这已经是一个不争的事实。如果照搬现行教材及大纲进行教学，很难达到一定的效果；因此在使用现行教材进行教学时，可以根据“实际、实用、实效”的原则，对教学内容进行精选，尽量做到学以致用。对原理性的内容，不但要求学生掌握理论知识，更重要的是要求他们通过所学知识去解决实际问题，因此可以多讲“是什么”及“如何应用”并讲述应查什么工具书、查什么表，有条件的话还应辅以演示实验，以增加学生的感性知识，让学生能更好地接受“是什么”。例如，在讲述凸轮机构时可以通过实物或模型对凸轮的运动过程进行演示，进而分析从动件的运动规律，可以少讲以数学方程式表达其运动规律及运动方程的推导过程。

3、围绕培养合格劳动者的要求，在教学中加强实践、实训环节，加强职业技能的训练。在讲授机械原理理论的同时，可以辅以机械方面的基本操作训练，既可以促进学生对新知识的理解，又可以培养学生吃苦耐劳的精神，也可以提高动手能力，增加感性认识，职业技能也得到了一定的训练，如在讲授齿轮啮合知识时，可以安排学生进行不同类型齿轮的啮合装配，并让他们观察啮合过程，从而使学生更好地理解齿轮的啮合条件及啮合齿轮的尺寸关系，同时也使学生受到了装配钳工的技能训练。

4、采用先进的、尽可能直观的教学手段，加深学生对教学内容的理解，提高学生理论水平。可以采用多媒体教学，现场教学等手段使学生更好地理解教学内容，同时可以增加教学内容的直观性，趣味性，提高学生的学习兴趣，在教学过程中也可以将学生从被动接受者，变成直接参与者，从而达到学习目的。

4.机械原理课程设计安排 篇四

(2010-2011学年第二学期第18-19周)

1、第18周周一上午8:20，成型1091-1093班在3-201 教室参加课程设计动员，第18-19周课程设计教室为：实544，指导老师：杨章高、侯玉英、毛娅。

2、第18周周一上午8:20，机自1094-1096班在3-201 教室参加课程设计动员。

第19周周一上午8:20，机自1091-1093班在1-106 教室参加课程设计动员。

3、第19周机自1091-1092班课程设计教室为：实734，指导老师：陈晓岑、郑银环。

第19周机自1093-1094班课程设计教室为：实732，指导老师：常建娥、杨章高。

第19周机自1095-1096班课程设计教室为：实744，指导老师：毛娅、侯玉英。

说明：

1.课程设计资料袋（含课程设计说明书封面）在综合楼901办公室购买，每份1.0元，以班级为单位购买。

机电工程系

2011年6月15日

(2010-2011学年第二学期第18-19周)

1、第18周周一上午8:20，车辆1091-1093班在1-208教室参加课程设计动员，设计教室为：实733。

指导老师：陈晓岑、常建娥、刘春。

2、第18周周一上午8:20，汽服1091-1092班在1-203教室参加课程设计动员，设计教室为：实743。

指导老师：刘春、郑银环。

说明：

1.课程设计资料袋（含课程设计说明书封面）在综合楼901办公室购买，每份1.0元，以班级为单位购买。

机电工程系

2011年6月15日

(2010-2011学年第二学期第18-19周)

1、第18周周一上午8:20，成型1091-1093班在3-201 教室参加课程设计动员，第18-19周课程设计教室为：实544，指导老师：杨章高、侯玉英、毛娅。

2、第18周周一上午8:20，机自1094-1096班在3-201 教室参加课程设计动员。

第19周周一上午8:20，机自1091-1093班在1-106 教室参加课程设计动员。

3、第19周机自1091-1092班课程设计教室为：实734，指导老师：陈晓岑、郑银环。

第19周机自1093-1094班课程设计教室为：实732，指导老师：常建娥、杨章高。

第19周机自1095-1096班课程设计教室为：实744，指导老师：毛娅、侯玉英。

说明：

1.课程设计资料袋（含课程设计说明书封面）在综合楼901办公室购买，每份1.0元，以班级为单位购买。

机电工程系

5.机械原理课程设计仿生水母 篇五

设计说明书

设计题目：仿生水母 机电学院：08-713班

小组成员：2008071315张玉涛

2008071329刘 琦 2008071302高 爽

专 业：机械设计制造及其自动化 指导老师：孔凡凯

2010年7月10日 哈尔滨工程大学

目录

1.设计简介 ………………………………………………１

1.1设计题目 ………………………………………………１ 1.2设计目的 ………………………………………………１ 1.3水母的生物模型研究 ………………………………… 1 1.4国内外研究成果 ……………………………………… 2

2.设计方案 ………………………………………………4 2.1外部动力传递部分设计…………………………………4 2.2主动力部分设计…………………………………………4 2.2.1方案一………………………………………………4 2.2.2方案二………………………………………………5 2.2.3方案三………………………………………………6 2.2.4方案四………………………………………………7 3.分析总结………………………………………………… 7 4.心得体会………………………………………………… 8 5.设计者及机构模型图片………………………………… 9

机械原理课程设计报告

一、设计简介：

1、题 目：《仿生水母》

2、设计目的：

I.我们国家海域辽阔，防御和侦察起来比较困难。可将仿生水母安装上传感器或微型摄像头并将其投放到远海，进行侦查监控工作，并通过卫星将数据及时传送到陆地指挥部。

II.在仿生水母身上还可以装上次声波探测器，用于预报海啸、台风等自然灾害的到来。

III.在仿生水母上面加装搜索、救援装置，发生灾难时可进行水下搜救工作。IV.目前常规动力推进存在噪声大、效率低等缺陷，可在此基础上进一步研究访水母动力推进器。

3、水母的生物模型研究：

水母，是海洋中重要的大型浮游生物。水母寿命很短，平均只有数个月的生命。水母是无脊椎动物，属于腔肠动物门中的一员。全世界的海洋中有超过两百种的水母，它们分布于全球各地的水域里。水母身体外形像一把透明伞，伞状体直径有大有小，大水母的伞状体直径可达2米。从伞状体边缘长出一些须状条带，这种条带叫触手，触手有的可长达20米～30米，相当于一条大鲸的长度。浮动在水中的水母，向四周伸出长长的触手，有些水母的伞状体还带有各色花纹。在蓝色的海洋里，这些游动着的色彩各异的水母显得十分美丽。水母的种类有很多，但运动机理都大致相同，都是通过腔体的收缩，将水挤出产生推力。本文采用的水母是隶属于立方水母纲的黑星海刺水母。如下图所示。

4、国内外研究成果： 多年来，国内外做水母研究的机构有很多，也取得了很多令人兴奋地成果。下图一所示为美国最近研制成功的一种仿生水母，利用直流电机提供动力，采用双曲柄机构实现急回，并利用巧妙杆结构将运动传递给触手，使其做平稳的周期急回运动，推动水母前进。下图二所示为哈尔滨工程大学学生于2007年研制成功的仿生水母机器人。此机器人采用仿生材料制成，动力主要由SMA（形状记忆合金丝）和ICPF（高分子聚合物材料），机械结构方面设计简单。下图三为哈尔滨工程大学张立勋老师研制成功的仿生水母，主要靠皮囊的排水推动前进，动力由电磁铁的吸合提供。

图一

图二

图三

二、设计方案：

此仿生水母机械结构部分主要由两部分组成：

一、外部动力传递部分。

二、主动力提供部分。详细介绍如下：

1、外部动力传递部分：

机构运动简图：

L1:L2:L3:L4:L5=35:25:30:32:35

2、主动力提供部分：

此部分有以下几种设计方案： 方案一：。

机构运动简图：

原理：1带动2上升到上极限位置后，触发装置使1与2分离，在弹簧的拉力作用下将2及与2连接的外力传动部分的相应机构迅速下降，从而使触手收缩，推动水母运动。下图为实验模型：

机构优缺点分析：结构复杂，稳定性差 方案二：

机构运动简图：

原理：此机构为棘轮、曲柄、四杆机构的组合，主轴带动棘轮、几轮带动曲柄逆时针旋转，当曲柄端部运动到顶端后，根据棘轮离合特性，在弹簧拉力作用下去并迅速回转，实现急回；四杆机构实现运动的形成放大使滑块的行程等于四个曲柄半径。

机构优缺点分析：还是利用弹簧提供迅速收缩力，与方案一相比省去触发装置，与方案三相比曲柄半径减小节省空间，但结构复杂、不易加工。

方案三：偏心曲柄机构

机构运动简图：

原理：

利用偏心曲柄的急回特性实现触手的迅速收缩。下图为实验模型：

机构优缺点分析：结构简单但急回特性不明显。方案四：双曲柄机构

机构运动简图：

原理：

利用双曲柄机构急回特性实现触手迅速收缩。机构优缺点分析：

机构复杂、加工有一定困难，但急回特性明显。

三、分析总结:实践证明方案一机构过于复杂、笨重，且稳定性、可靠性较差，基本运动可以实现，但存在无法变速的缺点；方案二与方案一相比，虽然依然很复杂但比较巧妙，仍然存在无法变速的缺点；方案三结构虽然简单，但急回特性不是很明显；方案四结构复杂，急回特性明显，可以实现自由调速。现在拟选用方案二或方案四。

四、心得体会：

课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程。”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义。我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。

说实话，课程设计真的有点累。然而，当我一着手清理自己的设计成果，漫漫回味这一段时间的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消。虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟的许多，另我有了一种”春眠不知晓”的感悟。通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细致．课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱：有两次因为不小心我计算出错，只能毫不情意地重来。但一想起老师平时对我们耐心的教导，想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故，我不禁时刻提示自己，一定呀养成一种高度负责，认真对待的良好习惯。这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练。短短几天的课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏，自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足，几年来的学习了那么多的课程，今天才知道自己并不会用。想到这里，我真的心急了，老师却对我说，这说明课程设计确实使我你有收获了。老师的亲切鼓励了我的信心，使我更加自信．

最后，我要感谢我的老师，是您严厉批评唤醒了我，是您的敬业精神感动了我，是您的教诲启发了我，是您的期望鼓励了我，我感谢老师您今天又为我增添了一幅坚硬的翅膀．今天我为你们而骄傲，明天你们为我而自豪

6.机械原理课程设计说明书 篇六

关键词：OBE,工程教育,《机械原理》课程设计

为了推进工程教育改革, 促进中国工程教育的国际互认, 培养与国际接轨的中国工程师, 由专门的职业或行业协会 (联合会) 、专业学会针对高等教育机构开设了工程类专业实施专门性认证, 工程教育认证强调工科专业人才培养质量达到行业提出的基本质量标准要求, 是一种合格性评价[1,2]。工程教育专业认证强调的三个核心理念:产出导向 (Outcome based education, 简称OBE) 、学生为中心、持续改进, 这些理念代表了工程教育改革的方向, 是一种先进的教育理念[3]。我国若要成为《华盛顿协议》正式签约组织, 就必须基于OBE理念, 深化我国的工程教育改革和工程教育认证体制。

《机械原理》是机械类专业必修的一门重要的技术基础课, 它是研究机械的工作原理、构成原理、设计原理与方法的一门学科, 而《机械原理》课程设计是紧随《机械原理》课程之后的实践性教学环节, 是《机械原理》课程的延伸[4]。基于OBE工程教育认证的12条毕业能力要求及课程规划, 《机械原理》课程设计需培养的主要能力包括:1) 掌握工程基础理论知识并能将其应用于工程问题 (毕业要求1) ;2) 具有分析和解释数据, 得到合理、有效结论的能力 (毕业要求2) ;3) 具有综合运用机械设计理论和技术手段设计复杂机械系统、部件和过程的能力 (毕业要求3) 。

本文基于OBE工程教育理念对《机械原理》课程设计课程能力的上述四条要求, 结合近年实践经验, 阐述我校《机械原理》课程设计改革模式, 并为其《机械原理》课程设计改革提供参考。

一、机械传动系统设计能力

《机械原理》内容包括两部分, 其一是对现有机构的学习, 包括构型分析、运动学和动力学的学习;其二是针对具体任务, 利用所学机构学知识, 设计传动方案。前者称为分析, 后者称为型综合, 《机械原理》学习的最终目的, 就是要达到型综合的高度, 《机械原理》课程设计正是锻炼综合能力的实践教学。

遗憾的是, 传统的《机械原理》课程设计, 体现不出OBE所要求的设计系统的能力, 复杂机械系统更无从谈起, 因此, 改革势在必行。

基于OBE教学理念的课程设计改革使设计题目多样化, 调动学生设计的积极性而不限制其思维, 并且课程设计只提出最终要求而不限制方法, 为了让学生在规定的时间内独立完成设计任务, 题目不宜太深太复杂, 其原则为:题目具有综合性, 以运动方案设计为主;题目要覆盖《机械原理》课程的主要内容;题目应结合生产实际, 是学生在日常生活、生产实践中所熟悉的;题目的设计结果应包括两到三种基本机构, 也允许选用其他常用机构或组合机构;题目要有一定的灵活性和创新性, 有利于发挥学生的创造力。

在设计题目确定后, 需对已选题目提出三种运动方案, 并经反复论证, 确定一种最佳运动方案进行设计和分析。这种自由选题的模式可大大提高同学的兴趣。设计方案由学生独立提出, 经独立地分析、比较后确定最佳方案, 以发挥其主观性、创造力, 使学生受到一次真实的设计训练, 进而提升其机械传动系统设计能力。

此外, 改革后的课程设计, 学生们可以自由组合, 每个小组自由选择设计题目, 小组成员分工协作, 共同完成设计任务。从选题、论证、设计到最后提交设计成果, 共同讨论、研究, 各自发挥自己的长处, 不仅培养了创新意识和创新能力, 也使他们体会到团队合作的作用。这也符合OBE培养大纲中工程毕业生个人能力和人际团队能力培养的要求。

二、工程基础理论知识应用能力

传统的《机械原理》课程设计中, 方案确定之后, 其相关运动参数也随之给定, 每个学生需要做的就是绘制机构运动简图, 利用图解法和解析法对所选机构的位移、速度、加速度及力进行分析, 并绘制机构运动线图和作误差分析, 最后编写课程设计说明书。从本质上来说, 这样的设计仅能算一次作业, 效果并不理想。尽管学生都能按部就班地完成设计任务, 但却调动不了学生的设计兴趣, 对工程基础理论知识的应用缺乏深刻理解, 谈不上对学生的毕业能力的培养。

基于OBE教学理念的课程设计改革使设计题目多样化, 只提出最终要求而不限制方法, 学生可以充分地利用所学的理论知识去解决实际的问题。考虑到《机械原理》课程设计时间较短, 教师在《机械原理》课程教学中, 需提前做出安排, 如现代工具的使用、软件的学习、各种方法的比较、综合性作业安排等。

任务的不确定性导致解决方法的多样性。学生需要根据所选择任务, 基于所学的机构学知识, 甚至查阅相关文献去设计解决方案, 当多个设计方案确定后, 需要比较各方案的优缺点, 必然会深入了解每个所设计的传动方案, 最终方案确定后, 需对其进行结构、运动学和动力学分析, 因有了方案设计的深刻理解, 设计的目的已非常清楚, 在相应分析时, 对方法的选择和掌握自然水到渠成, 加深了对所学理论知识的认识, 明确了理论知识的实际应用, 从而不至感觉学无所用。

三、分析和解释数据能力

在我国的工程教育认证中, 第二条毕业要求学生能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理, 识别、表达并通过文献研究分析复杂工程问题, 以获得有效结论[5]。传统课程设计整个传动方案为教师所指定, 分析方法固定, 无需学生深入了解, 只需按部就班完成画图和分析即可, 可见, 传统课程设计在第二条毕业能力要求上基本没起到培养作用。

改革后的课程设计, 从设计任务到设计方案的确定, 均需要学生根据具体情况进行分析, 然后根据所学知识, 自己设计传动方案, 并需要通过多方案的比较而得出可行方案。在方案确定后, 详细设计传动系统时, 需要根据实际任务确定各参数, 最后对机构进行分析, 并对数据进行误差分析。为了更真实地让学生理解数据的意义和正确性, 要求学生对所设计的传动方案进行全部或者部分的搭接实验, 通过搭接实物并测量参数, 再与理论分析数据进行对比, 找出误差存在原因, 从而得出相应结论。

四、考核方式的改进

评估学习产出是OBE教育模式中十分重要的环节, 如何合理地对各项能力进行客观评价, 对课程的改革及持续改进有非常重要的作用, 与课程设计所培养能力相对应, 《机械原理》课程设计成绩分为四部分:选题成绩、平时成绩、设计成绩及答辩成绩。各部分成绩分值及考核依据如下。

选题成绩占总成绩的30%。主要考查设计机械传动系统方案能力。每个团队均需通过PPT形式, 结合参考文献查阅或调研情况, 对自己团队的设计任务进行说明, 根据所定任务设计两到三种机械传动方案, 每个方案中必须包含两至三种典型传动机构, 并且必须包含四杆以上连杆机构。根据传动方案是否合理、考虑是否周全、有无创新点、是否实用进行综合考核。

平时成绩占总成绩的10%, 主要依据设计阶段的出勤情况和态度评定, 这是设计正常进行的基本保证, 也是初步对毕业要求9中个人与团队能力的培养。

设计成绩占总成绩的40%, 主要评估工程基础理论知识应用能力与分析和解释数据能力, 根据所选择分析方法、数据分析的正确性、模型建立、运动仿真、简图绘制等进行评价。

答辩成绩占总成绩的20%, 各组将集中设计阶段的工作及成果以PPT形式作汇报, 主要介绍组员分工及完成情况, 组员自评分, 搭接视频等, 并回答提问, 据此评判答辩成绩。

通过此类考核方式, 对毕业生的能力9 (个人与团队) 和10 (沟通, 包括撰写报告和陈述发言、清晰表达或回应指令) 也起到初步培养的效果。

此外, 上述基于OBE工程教育理念的考核方式对教师的教学投入提出很高要求。例如:教师需要投入较多的精力和心血研究繁琐的教学目标分解和教学方法选择, 要求其自身具有扎实的专业理论知识、较广博的基础知识面、较强的动手能力及计算机应用能力。对设计中可能出现的各种方案及其特点要有充分认识, 能够正确引导学生, 使他们经过认真思考和分析比较后, 可以选择一个适当的方案。这样才能适应当前实践教学改革和发展的需要, 从而有效引导学生积极思考, 培养他们的创新能力。

五、结束语

经过近两年的实践, 发现根据OBE教学理念改革后的《机械原理》课程设计, 为学生机械传动系统设计能力、工程基础理论知识应用能力、分析问题和解决问题的能力以及团队合作和工程实践能力的锻炼和提高提供了很好的平台, 并确实取得了较好的效果。然而, OBE工程教学模式是一个系统的工程, 无论是在设计内容, 还是在设计方法和评估方式上, 还有很多需要完善之处, 需要进一步的改革和探索, 持续改进, 以更好地培养学生相应的毕业能力, 实现培养与国际接轨的中国工程师的目标。

参考文献

[1]中国工程教育专业认证委员会.工程教育认证一点通[M].北京:教育科学出版社, 2015.

[2]余天佐, 刘少雪.从外部评估转向自我改进—美国工程教育专业认证标准EC2000的变革及启示[J].高等工程教育研究, 2014, (6) :28-34.

[3]顾佩华, 胡文龙, 林鹏, 等.基于“学习产出” (OBE) 的工程教育模式——汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究, 2014, (1) :27-37.

[4]朱玉.CDIO工程理念在“机械原理课程设计”教学中的应用[J].中国电力教育, 2010, (1) :139-140.

7.机械原理课程设计说明书 篇七

【关键词】机械原理；实验室；网络技术；实验教学

长期以来我国的高校教育中一直存在重理论而轻实践的弊端，事实上必要的实验课程同样是专业学习的重要组成部分，对于理工类专业则尤为重要。机械原理是机械类专业学生的必修课程，加强实验课程学习，对于提高学生理论理解能力和自主创新能力帮助很大。但从实际教学情况看，机械原理实验课程还存在诸多的不足，对于实验课程改革和实践的探索是我们亟需做好的工作。

一、机械原理实验课程的重要性分析

“机械原理”是高校工科类专业学生的重要基础课程，具有实践性强，与现实工作联系紧密的特点，而机械原理实验课程则是学习机械专业不可或缺的学习部分，对于培养学生的问题分析能力、探索创新能力和实践动手能力具有积极作用。通过实验学习能够帮助学生加深对理论知识的消化理解，同时提高分析、解决问题的能力，开发智慧思维，挖掘创新潜能，提高学生的专业综合素质。

二、高校实验教学中存在的问题

（一）实验室硬件设施老化、陈旧

由于经济因素和教学思想等原因，很多高校机械专业实验室还在沿用上世纪八、九十年代的器材，条件简陋，设备陈旧老化，在稳定性、准确性和可靠性等方面严重不足，而且器材奇缺，不能满足扩招后增加学生的学习需要，常常是5、6个学生共用一台仪器，这就不利于学生实践动手能力的培养。

（二）实验教学方法僵化

实验课程的目的就是通过动手实验手段加深学生对理论知识的理解与掌握，但是很多教师并未认识到实验课程的重要性，教学方法僵化、死板、走过场，通常在实验之前，教师都会把实验指导书发到学生手中，详细的要求实验操作步骤，学生们只要按部就班地照做就可以完成实验任务。这种教学方法不利于学生探索精神的培养，很难激发学生动手实验的学习兴趣，抑制了他们的创新能力提高。

（三）教学成绩评价机制不完善

学生的实验课成绩一般是由实验报告和平时上课考勤构成的，因为实验报告基本是都可以通过，所以只要按时上课，实验成绩就不会有问题，这样就很难从实验成绩上判断学生们学习成绩的好坏，以及对机械原理的理解、应用能力。加之学校没有给实验课单独设立学分，教师监管松懈，学生们的实验学习热情也不高。

三、机械原理实验课程的改革与实践

鉴于机械原理实验课程中存在的诸多问题，为提高教学质量，相应国家素质教育改革的要求，我校在机械原理实验课程方面做出了一些改革，从完善基础设施、改进教学方法和提高学生实践能力等方面积极探寻新途径。

（一）完善实验室基础设施建设

1、购置新的实验设备。实验器材是提高实验课程质量的基础条件，结合学科实际需要，最新引进了包括：机械综合陈列柜、平面机构组合测试分析实验台、曲柄滑块、导杆、凸轮组合实验系统、轴系装配工艺实验实训台等于工程机械相关的试验台和模型，让学生对现代机械设备有全新的认知，开阔眼界，提高学习兴趣。2、引进现代多媒体教学技术。实验课的内容单凭教师口述，学生们是很难理解的。目前多媒体教学已经成为教育的必然发展趋势，通过引进多媒体投影教学，把实验原理、实验器材、实验步骤通过课件形式展现给学生，加深学生对实验课内容的理解，在实验过程中也更加的得心应手。3、充分利用校内学习网。现在网络技术已经高度普及，基本上每一所高校都有自己的校内网站，学校会把实验课程的内容、教师的课件、实验操作视频等学习资源上传到本校的网站，并开发出一些虚拟的实验项目，例如，齿轮范成原理虚拟仿真实验、机构组合设计仿真实验等，学生们可以通过网站资料仔细的研究实验理论和模拟实验操作，在不受时间和地点限制的情况下，进行实验操作，加深对机械原理实验的认知，提高分析计算能力，这样在真实实验时成功率会更高。

（二）提高实验室的利用效率

为了提高实验室的利用效率，为学生们创造更多的学习机会，我校放宽了实验室对学生开放的管理，学生们可以以学习小组的形式，向自己的专业教师和教务管理处申请使用实验室，这样为由学习兴趣和专业能力的学生提供了一个很好的验证自己能力的平台，激发学生自主学习的兴趣，鼓励学生的科学探索精神。

（三）加强教学方法的改革

1、加强理论学习与实验课程的有机结合。为了克服理论学习与实践脱钩的弊端，我校实施理论知识与实验同步的双向教学方法。为了提高学生们对机械工程专业的形象认识，在开始理论授课前，教师会先带领学生参观实验室，就是“认知实验”让学生在大脑中有一个初步的认识；在理论授课阶段，教师会利用多媒体课件展示机械原理的实验过程，同时组织学生实地观看本校实验人员的科研工作过程，了解组织结构的构成、实验任务和实际应用领域。让学生对机械原理实验的真实过程有更加清楚的了解，同时加深对目前理论学习知识要点的理解。而在具體的实验课程中则会由专门的实验人员与理论教师共同讲解实验设备的使用方法和指导实验流程，帮助学生解决实验中遇到的困难。2、在实验教学内容中寻找创新点。机械原理实验课程的内容不能墨守成规，应当在现有教学方法和教学内容中开发创新点，这是对广大教学人员的素质要求，也是教学改革的要点之一。改革的关键是寻找启发学生创新思维和拓展实验方法的内涵，尽量减少验证性实验的数量，提高综合性、设计性实验的开发力度，追求实验内容的多样化。例如，实验设备中的插齿机，它的使用需要综合机械原理和机械设计等多方面的知识，能够比较直观地展示出多种传动机构的特征，把理论课程的教学内容以较为真实的机器形式结合某个特定的功能，在动态中展示出机械理论的概念。对于初始接触机械理论的学生是很有帮助的。但是单独学习这个设备又太孤立了，而在工作台上安装毛胚，进行齿轮加工实验，这样既使实验教学更加具有整体性、灵活性，又保留了机械实验的要旨，在实际的实验教学中取得了较好的效果。3、完善实验课程的考评机制。在学生内部搞一些具有趣味性的学科知识竞赛和科研竞赛，鼓励学生们自主设计实验，探索科学的奥秘，把自己的专业设想转化为实践，提高对科研的兴趣，同时加深对机械原理的认识与应用。对于表现突出的学生，学校会给予一定的奖励。另外，将机械原理实验设为单独的考核项目，要求学生自主设计实验方案，实验成果计入学分。

结语

综上所述，机械原理的实验课程在整个专业学习过程中占有重要的地位，广大教研人员应当从教学设备的更新完善、教学思想解放、教学方法改革和学生实验成果考评等方面实施改革与实践，通过不断努力探索，推进教学水平的提升。

参考文献

[1]李建勇，李剑峰，黄珊秋，张超，任秀华.机械原理实验教学新体系与改革实践[J].现代制造技术与装备，2007（04）.

作者简介

郝冠男，女，出生年月：1987年11月1日，单位：滨州学院，职称：助教，学位：硕士，研究方向：生产调度.

项目介绍

8.机械原理课程设计说明书 篇八

（一）课程设计

题目：洗瓶机推瓶机课程设计

班级：

姓名： 学号：

指导老师：

学校：

目录

一、总体设计方案

1.1设计要求------------2 1.2原始数据和设计要求--3 1.3方案设计------------4

二、执行机构的设计

1.4机构尺寸及设计------5 1.5运动分析------------6 三、传动机构设计

1.6凸轮动力输出装置的减速设计-------------------------7 1.7心得体会（总结）----10 1.8参考文献------------11

1.1设计要求

1)总功能要求和工作原理选择设计，洗瓶机主要由推瓶机构，导辊机构，转刷机构组成。如图1.1所示，待洗的瓶子放在两个不同转向的导棍上，导辊带动瓶子旋转。当推头M把瓶子推向前进时，转动的刷子就把瓶子外面洗干净。当前一个瓶洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已送入导辊待推。

2)为实现功能要求，清洗刷需要转动，瓶子需要转动，瓶子需要沿导棍移动，需要有输送瓶的机构，经过分析机构的设计要求可知：设计的推瓶机构应使推头M以接近均匀速度推瓶。平稳的接触和脱离瓶子，然后推头快速的返回原位，准备第二个工作循环。

根据设计要求，推头M可走图1.2所使的示意轨迹，而且推头M在工作行程中应做匀速直线运动，在工作前后可有变速运动，回程时有急回。

图1.2 推头M运动轨迹

1.2原始数据和设计要求

设计推瓶机构时的原始数据和要求为： 1)瓶子尺寸：大端直径d=80mm,长200mm。

2)推进距离l=600mm。推瓶机构应使推头M接近均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后，推头快速返回原位，准备第二个工作循环。

3)按生产率的要求，推程平均速度为v=45mm/s，返回时平均速度为工作行程的3倍。

4)画出机构运动方案简图（机械运动示意图）5)对机械传动系统和执行机构进行尺寸计算 6)机构传动性能良好，结构紧凑，制造方便

1.3方案设计

凸轮—铰链四杆机构方案

如图1.3所示，铰链四杆机构的连杆2上点M走近似于所要求的轨迹，M点的速度由等速转动的凸轮通过构件3的变速转动来控制，由于此方案的曲柄1是从动件，所以要注意过死点的措施，由于推程有600MM，导致凸轮尺寸太大，整个组合所占体积过大。

图1.3凸轮-铰链四杆机构方案

1.4机构尺寸及设计

1)杆长的设计

A.为满足传动角的一定要求，设计11和12在两个特殊位置（推头位移最大和最小时）所形成的这一夹角值在一定范围内。

B.杆长14由于与中心具的距离和基圆的大小有关，而基圆半径不宜过大，但基圆半径的大小又与压力角有关，由此设计14的长度。C.杆长13对另一个凸轮的基圆有一定影响，同样为了保证压力角在许可范围内，由此设计长度13 杆长计算：

L=900mm, l1=700mm, l3=600mm, l4=135mm, Ψ1=133° Ψ2=26° Ψ3=47° E=200mm F=140mm 2）设计的推导公式 l1+ L =M l1cos1 + Lcos2 = Mx l2sin1 + Lsin2 = My

222M2+

Ml2Mlcos2MlsinLy1x11y11xAcos2+Bsin1C0

2其中

A=2Mxl1;B2MyL1;CL2Mx2Myl12

BB2A2C2 12arctanAC2arctanMyl1sin1Mxl1cos1

l1+ l2=  + l3 l1cos1l2cos2E

l1sin1l2sin2qyl3 qyr0s

2arctanqyl3l1sin1El1cos1

qy(El1cos1)tan2l1sin1l3

3）运动图如下

图1.4机构运动示意图

1.5运动分析 所用凸轮设计及其曲线

图1.5凸轮位移曲线图

1）取基圆半径r=100mm，h=60mm，偏置圆e=40mm。如下图凸轮的理论轮廓线。

图1.6凸轮的理论轮廓线。

2）移动从动件凸轮取基圆半径r=72mm，h=60mm，偏置圆e=40mm。如下图1.7凸轮的理论轮廓线。

图1.7移动从动件凸轮轮廓线

3）运动参数设计

已知：推程V=45mm/s；回程V=135mm/s；整个运动机构的周期： T=T推程+T回程=16.30s；凸轮的角速度ω=2π/T=0.386rad/s

1.6凸轮动力输出装置的减速设计

已知：电动机转速为1450r/min，凸轮的角速度0.386rad/s，即转速为3.68r/min，则现设计的变速箱内各齿轮的齿数为：Z1=20;Z2=Z6=60;Z3=16;Z4=80;Z5=15;Z7=20;Z8=44;装置如图1.9所示

图1.9减速装置

齿数 模数 分度圆直径（mm）Z1=20 m=2 d1=40 Z2=60 m=2 d2=120 Z3=16 m=2 d3=32 Z4=80 m=2 d4=160 Z5=15 m=2 d5=30 Z6=60 m=2 d6=120 Z7=20 m=2 d7=40 Z8=44 m=2 d8=88 1.7心得体会

经过近两个星期的忙碌，我们终于不负众望将课程设计任务拿下来，其中有艰苦但更多的是快乐，在此之中的经验教训及总结记录下来。

课程设计的任务结束了，我们学到了很多，对机械原理这门课我们有了更深的理解，对比以前不懂得的的有了新的认识。除了课本上的东西，还学到了一些课外的东西，团队合作精神，独立思考能力，不断创新能力.....总之这次课程设计，让我受益匪浅。

通过这次课程设计，我有了很多收获，首先，通过这次的课程设计，我进一步巩固和加深了所学机械方面的基本理论，基本概念和基本知识。培养了自己分析和解决与本课程有关的具有机械所涉及的实际问题的能力。对于平面连杆机构和齿轮有了更加深的理解，为后续课程设计的学习奠定了坚定的基础，而且这次课程设计过程中，与同学共同讨论，团结合作，最终实现了预期的目的。

其次通过这次的课程设计，对机构的工作原理及机构选型，运动方案的确定以及对连杆机构进行运动分析有了更加精确和深入的了解。这都将为我们以后实际和出去社会参加工作奠定了坚定的基础。

虽然这次课程设计结束了。但我们在机械方面的设计及创新才刚刚开始。

1.8参考文献

1.郑军红 朱建儒 刘喜平《机械原理》北京——机械工业出版社

9.机械原理课程设计说明书 篇九

（“小轴”零件机械加工工艺规程及钻径向孔夹具设计）

班 级：08级机制一班 学 号：080101010010 姓 名：王 晓

课 程 名 称：机械制造工艺学 指 导 教 师：陈锦江

2011年07月

机械制造工艺学项目报告

机械加工工艺规程设计

王晓

(燕山大学 机械工程学院)摘要：

根据所学的机械加工方法与夹具知识的认识了解，进行对轴类零件的工艺规程设计并制定工艺卡片，通过设计小轴的机械加工工艺路线及其制造的经济性分析和某段工序所用夹具的设计，巩固所学理论知识，为下一步的深入了解与研究打下基础。

前言：

制造技术是一个永恒的主题，是设想、概念、科学技术物化的基础和手段，是国家经济与国防实力的体现，是国家工业化的关键。制造业的发展和其他行业一样，随着国际国内形势的变化，有高潮期也有低潮期，有高速期也有低速期，有国际特色也有民族特色，但必须要重视，且要持续不断的发展。

当前我国已经是一个制造大国，世界制造中心将可能要转移到我国，这对我国的制造业是一个机遇和挑战。要形成我们自己的世界制造中心就必须掌握先进制造技术，要有很高的制造技术水平，才能不受制于人，才能从制造大国成为制造强国。

1.项目的基本情况

1.1项目内容

机械制造工艺学项目报告

件数：1万6千件。毛坯：40Cr，棒料。具体尺寸见附图一。

要求：对小轴进行分析并做加工工艺设计，填写机械加工工艺卡，进行经济性分析，最后设计钻径向φ8孔的夹具。

1.2项目的背景与意义

机械加工工艺规程是规定产品或者零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是一切有关生产人员都应该执行、认真贯彻的纪律性文件。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种生产工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺规程来体现。因此，机械加工工艺规程设计是一项重要而又严肃的工作。它要求设计者必须具备丰富的生产实践经验和广博的机械制造工艺基础理论知识。

机械加工工艺规程作用非常大。首先，要根据机械加工工艺规程进行生产准备。在产品投入生产以前，需要做大量的生产准备和技术准备工作，例如，技术关键的分析与研究;刀、夹、量具的设计制造或采购;设备改进与新设备的购置或定做等。这些工作必须根据根据机械加工工艺规程来展开；其次，机械加工工艺规程是生产计划、调度，工人的操作、质量检查的依据；再次，新建或扩建车间（或工段），其原始依据也是机械加工工艺规程。根据机械加工工艺规程确定机床的种类和数量，确定机床的布置和动力配置，确定生产面积的大小和工人的数量等。

机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，是保证产品质量和提高劳动生产率的一项重要技术措施。使用机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件加工面与定位面之间以及被加工表面之间的相互之间的位置精度。使用夹具后可减少划线、找正等辅助时间，且易实现多件、多工位加工。在现代机床夹具中，广泛采用气动、液动等机动夹紧装置，可使辅助时间进一步减少。在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床的工艺范围。使用夹具还减轻了工人劳动强度，保证了生产安全。在设计过程中应深人实际，进行调查研究，吸取国内外的先进技术，制定出合理的设计方案，再进行具体的设计。

1.3项目研究工作的主要思路

1.3.1“小轴”零件的机械加工工艺规程设计

1.阅读装配图和零件图； 2.工艺审查；

3.熟悉或者确定毛坯；

4.拟定机械加工工艺路线；

5.确定满足各工序要求的工艺装备；

6.确定各主要工序的技术要求和检验方法；

7.确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差； 8.确定切削用量；

机械制造工艺学项目报告

9.确定时间定额； 10.填写工艺文件。1.3.2工艺方案的经济性分析

1.计算时间定额

1.3.3钻径向φ8孔的夹具设计

1.研究原始资料，明确设计要求；

2.拟定夹具结构方案，绘制夹具结构简图； 3.绘制夹具总图，标注有关尺寸及技术要求

(1)精度与批量分析(2)确定夹具结构方案

1)确定定位方案，选择定位元件 2)确定导向装置 3)确定夹紧机构。

2.“小轴”机械加工方案的确定

2.1读图

根据图纸中钻孔的位置可以得出如下结论:“小轴”属于阶梯轴类，用于支承传动零件，且设有通油路，油进入纵向φ8孔，通过径向φ8孔进入V形槽，当轴转动时，整段轴以及轴上的支承件都到很好的润滑。而φ4.5的径向孔可以起到检查槽内是否充满油且可以排出油中杂质。

2.2工艺审查

中间段轴径标注错误，不应为40mm，而应该是45mm；同轴度的基准A没有标明。2.3熟悉毛坯

小轴的毛坯为40Cr，棒料，初步下料定为φ52×202。它价格便宜，经过调质后，可得到良好的综合力学性能。

2.4工艺路线的制定

主轴加工工艺过程可划分为三个加工阶段，即粗加工阶段（包括铣端面、加工顶尖孔、粗车外圆等）；半精加工阶段（半精车外圆，钻通孔，车锥面、锥孔，钻大头端面各孔，精车外圆等）；精加工阶段（包括精铣键槽，粗、精磨外圆、锥面、锥孔等）。在机械加工工序中间尚需插入必要的热处理工序，这就决定了主轴加工各主要表面总是循着以下顺序的进行，即粗车→调质（预备热处理）→半精车→精车→淬火-回火（最终热处理）→粗磨→精磨。

综上所述，主轴主要表面的加工顺序安排如下：

外圆表面粗加工（以顶尖孔定位）→外圆表面半精加工（以顶尖孔定位）→钻通孔（以半精加工过的外圆表面定位）→锥孔粗加工（以半精加工过的外圆表面定位，加工后配锥堵）→外圆表面精加工（以锥堵顶尖孔定位）→锥孔精加工（以精加工外圆面定位）。

当主要表面加工顺序确定后，就要合理地插入非主要表面加工工序。对主轴来说非主要表面指的是螺孔、键槽、螺纹等。这些表面加工一般不易出现废品，所以尽量安排在后面工序进行，主要表面加工一旦出了废品，非主要表面就不需加工了，这样可以避

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免浪费工时。但这些表面也不能放在主要表面精加工后，以防在加工非主要表面过程中损伤已精加工过的表面。对凡是需要在淬硬表面上加工的螺孔、键槽等，都应安排在淬火前加工。非淬硬表面上螺孔、键槽等一般在外圆精车之后，精磨之前进行加工。主轴螺纹，因它与主轴支承轴颈之间有一定的同轴度要求，所以螺纹安排在以非淬火-回火为最终热处理工序之后的精加工阶段进行，这样半精加工后残余应力所引起的变形和热处理后的变形，就不会影响螺纹的加工精度。2.4.1方案一：

（1）锯；下料φ52×202，40Cr。

（2）车；车φ40端面→打中心孔→车φ45端面（保证尺寸200）→打中心孔（3）热；调质处理

（4）车；安装一：车φ40外圆→车φ38退刀槽→粗车φ45外圆→车φ43退刀槽→精车φ40外圆→精车φ45外圆→右端倒角；

安装二：粗车φ50外圆→精车φ50外圆→左端倒角

（5）钻；安装一：钻轴向φ8孔→锪φ12H7孔→锪φ14H8孔；

安装二：钻径向φ4.5孔；

安装三：钻径向φ8孔

（6）钳；划键槽线，V形槽线（7）铣；铣键槽→铣三角沟槽

（8）热；高频淬火，350°~370°回火（9）磨；精磨φ40、φ

45、φ50外圆（10）查。检查零件是否合格 2.4.2方案二

(1)锯；下料φ52×202，40Cr。

(2)车；车φ40端面→打中心孔→车φ45端面（保证尺寸200）→打中心孔(3)热；调质处理

(4)车；安装一：车φ40外圆→车φ38退刀槽→粗车φ45外圆→车φ43退刀槽→精车φ40外圆→精车φ45外圆→右端倒角；

安装二：粗车φ50外圆→精车φ50外圆→左端倒角

安装三：绞轴向φ8孔→绞φ12H7孔→绞φ14H8孔；

安装四：绞径向φ4.5孔；

安装五：绞径向φ8孔(5)钳；划键槽线，V形槽线(6)铣；铣键槽→铣三角沟槽

(7)热；高频淬火，350°~370°回火(8)磨；精磨φ40、φ

45、φ50外圆(9)查。检查零件是否合格

2.3确定满足各工序要求的工艺装备

车部分工序：使用C20普通机床即可，分别需要外圆车刀，端面车刀，切断刀，45度刀。方案二还用到了铰刀；

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钻部分工序：由于轴比较小，使用台式钻床即可。所用刀具为麻花钻。

铣部分工序：使用XQ6125B或者CA6120普通铣床。所用刀具为键槽铣刀和90度成形铣刀（卧式铣床）；

磨部分工序：JPM250B手动平面磨床；

热处理部分：调质机和淬火机。

3.加工方案的比较与技术经济性分析

3.1加工方案的比较

方案一与方案二相比，区别之处在于两个φ8和φ4.5孔的加工方法。方案一使用台式钻床加工，方案二使用车床加工，通过工艺成本中计算，使用车床要比使用台式钻床成本高一些，时间定额大一些，所以综合各方面因素，方案一更经济。

3.2时间定额计算

调查计算结果见附表二 3.3经济性分析

根据我校金工厂调查情况，车床越大，耗电越多，加工费用越高。得到结果：C20车床费用大约为元15／小时，XQ6125B铣床费用大约为10元／小时，磨床费用大约25元／小时，台式钻床大约8元／小时，钳工10元／小时。热处理费用要高一些，且根据地域不同价钱不同，调质和淬火平均10元／kg。热处理费用为30元。根据附表二的时间定额，得到最后加工费用约120元。40Cr大约5000元／吨，小轴大约有3kg，价钱约15元，故成本为15元，总费用大约140元。

4.钻径向夹具设计

4.1工序分析与设计

设计钻径向φ8孔，此孔连接的是V形槽与轴向φ8孔，做通油路。通过金工厂调查知道，钻纵向φ8孔使用三爪卡盘即可，钻径向φ8孔需将小轴横向放置，底部放置长的定尺V型块进行定位，很简单，但是钻孔之前需要划线找正。大批大量生产则需要设计专门夹具（钻模）。下图为网络资源所得：

其中图（a）是夹具结构图，图（b）是所加工工件示例。轴类零件在V形块中定位，V形块也起着夹具体的作用。装在V型块右侧端面槽内ude轴向挡板5上的轴向定程螺钉8起轴向定位作用，以保证所钻孔轴线的轴向位置尺寸；压板支承4安装在V型块的侧面T形槽内，转动夹紧手柄2带动杠杆压板3夹紧。根据不同位置的需要，整个夹紧装置可沿T形槽轴向移动调节。装在V型块另一侧T形槽内的移动钻模板1，按加工孔轴线的轴向位置尺寸进行调解，并由螺母夹紧；若轴上径向孔不止一个，还可装上另外的附加移动钻模板7以满足加工要求。

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4．2图纸绘制

定位结果见附图三

5.项目设计的不足之处

600零件名称种类毛坯尺寸每料件数加工车间夹具刀具量具设备名称及编号工艺装备名称及编号零件图号棒料零件重量φ52×202（kg）每台件数（工厂名）机械加工过程工艺卡片产品名称及型号名称材料牌号性能工序号工序内容附图二——机械加工工艺卡

1.锯下料φ52×202，40Cr2.车车φ40端面→打中心孔→车φ45端面（保证尺寸200）→打中心孔3.热调质处理4.车50机械制造工艺学项目报告

抄写校对安装一：车φ40外圆→车φ38退刀槽→粗车φ45外圆→车φ43退刀槽→精车φ40外圆→精车φ45外圆→右端倒角；安装二：粗车φ50外圆→精车φ50外圆→左端倒角5.钻安装一：钻轴向φ8孔→锪φ12H7孔→锪φ14H8孔；安装二：钻径向φ4.5孔；安装三：钻径向φ8孔206.钳划键槽线，V形槽线1525303057.铣铣键槽→铣三角沟槽8.热高频淬火，350°~370°回火9.磨精磨φ40、φ

45、φ50外圆10.查检查零件是否合格更改内容编制审核批准 机械制造工艺学项目报告

10.机械原理课程设计说明书 篇十

【摘 要】本文阐述CDIO理念在“机械原理”课程教学的应用，以项目为主线、贯彻CDIO教学模式的构思-设计-实现-运作四个环节，把应达到的知识目标、能力目标和素质目标融入到项目教学中，对课程的综合考核实施提出了一些改革的策略和方法。

【关键词】CDIO；项目构思；项目设计；项目评价；课程考核

前言

以知识传授为主导的“机械原理”课程教学方法制约了学生的学习主动性及其创新潜能的发挥，往往学生在碰到具体工程问题时就不知所措，自己不能分析问题并解决问题。因此，如何在课程教学中培养学生分析问题、解决问题的能力，是本课程教学急待解决的问题。

CDIO即代表构思（Conceive）-设计（Design）-实现（Implement）-运作（Operate），其教育理念的核心是培养学生基础知识、个人学习能力、合作能力、创新能力四个层面的能力。将教学内容与工程紧密联系，激发学生创新意识及创新能力，满足社会对工程人才知识结构和素质能力需求的新型课程教学模式是解决当下工科高校人才培养中出现的重理论教学轻实践教学，学生眼高手低理论联系实践能力不强和自主学习能力差等问题。CDIO教育模式倡导在职业环境下根据人才培养目标和能力培养体系，采用教学做一体化方式，通过以实际项目为载体的教学任务，达成教学目标的基本理念和方法。强调在真实的项目中“做中学”、“学中做”，更加强调在真实的职业环境中开展教学，培育人才。

一、基于CDIO理念的“机械原理”课程教学改革实践措施方法

以项目为主线，把应达到的知识目标、能力目标和素质目标融入到项目教学中，其项目分为三级，一级项目以章节的主要知识点为基础进行设置，项目的题目及要求由老师根据课程内容设置，学生必须根据所给定项目的要求，采用CDIO的构思-设计-实现-运作完成项目。例如：凸轮机构廓线设计，学生拿到题目后首先“构思”该一级项目可以由两种方法完成：1.图解法，采用按比例作图的方法获得凸轮的廓线；2.解析法，采用数学建模并利用计算机编程最后得到凸轮的廓线。再根据自己所选择的方法“设计”制定廓线设计的路线方法，步骤，最后得到设计结果：图解法绘制的廓线和解析法获得的廓线，“实现”完成本项目。由老师最后打分评价项目完成的优劣。完成课题的“运作”。一级项目由教师设定项目并由学生单独完成。二级项目一般以章为单位进行设置，例如连杆机构设计、凸轮机构设计、齿轮机构设计等，对于二级项目题目的选择，学生可以选择老师给定的题目，也可自行拟定项目，只要最终能达到项目要求。完成对项目的‘构思-‘设计-‘实现，最后由老师作出评价，完成项目的‘运作环节。三级项目一般放在课程的后半段实施，由学生自行构思设计一装置，至少包含学过的两个或以上机构，并要求来源于工程实际，以小组形式合作共同完成。为了确保各级项目的顺利完成，项目设置的难度把控就尤为重要，在每一级专项目都必须提供足够的样例示例，以各种方式进行展示：多媒体、动画、实物等，并在相应的项目完成阶段提供足够的资料查询和必要的辅导。使学生循序渐进，从易到难完成课程要求的各级项目，最后完成项目目标。对于三级项目，项目的‘实现环节除需要完成项目报告外，必须提供项目模拟样机，考虑到实际的可操作性，一般要求学生采用计算机技术通过及建模软件来实现。

二、课程综合考核方法的改革与实践

为了使项目教学有效的激发学生学习的动力，传统的以“知识量化记忆考察”为主的、期末闭卷单一的考核方法必须改变，采用课堂参与度、课程实验、课外项目和期末考试相结合的全方位多元化综合考核方法（如表1），具体基于CDIO理念的“机械原理”课程教学考核的办法如下。

（一）学习态度及基础能力的课堂参与度考核

端正学生的学习态度，激发学生学习兴趣，提高课堂教学质量，是实现像兼具理论性、系统性及工程实践性的机械原理课程教学目标的有效保证。出勤率10分，缺勤扣1分∕1次，缺勤超过总课时1∕3者，取消课程考评资格；作业5分，有教师综合评定；课堂问题回答5分，有教师根据每位学生的课堂回答问题等表现综合评分。考核标准公开，通过这种方法考核计算学生的平时成绩，方法较客观，可操作性强。

（二）课内实验的考核标准

课内实验主要训练学生的基本实验动手能力。总分10分，最后由实验教师根据学生实验完成情况及实验报告完成情况综合评定，为保证每位学生都能得到基本实验动手技能的训练，规定若未完成实验或未交实验报告者取消课程考评资格。

（三）课外项目的考核验收

课程中的一级及二级子项目要求每位学生独立完成，考核分值为20分，以项目报告形式提交教师评阅。三级项目以小组形式进行，小组成员间必须有明确的分工协作，严禁不劳而获，滥竽充数。项目完成后提交研究报告，并组织3～5位任课教师进行项目答辩，对项目进行验收评分。考核分值为20分，答辩小组根据项目小组的分工不同针对性进行给分，主要从项目汇报、问题回答及项目程序演示多角度综合评分。重点考核学生应用所学知识对工程实际问题的分析解决能力，创新开发能力、自主学习、团队协作、交流沟通等能力。

（四）课程基本知识考核

期末考试重点考核学生对课程的基本知识、基本理论、基本技能掌握情况。具体包括机构的结构分析、运动分析、力分析；常用机构的设计：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构及轮系。采用闭卷笔试的方式进行，题型包括填空题、是非题、选择题、计算题、作图题及问答题等多种题型。

参考文献：

[1]胡占军.基于CDIO模式的项目教学实施方案[J].中国职业技术教育，2009（3）.

[2]陈文杰.新加坡理工学院基于CDIO模式的项目教学改革[J].职业技术教育，2009（35）.

[3]张峻珲.发挥项目教学法在“工科”职业教育中的作用[J].高职高专教育，2008（12）.

[4]王知行.机械原理[M].北京：高等教育出版社，2006.

作者简介：

姚敏娟 （1970—）女，上海电机学院机械学院，讲师，硕士，研究方向：机械设计及理论。

11.机械原理课程实践教学改革初探 篇十一

随着国民经济的飞速发展, 人们的需求更加人性化和多样化, 因此要满足当代产品设计的需要, 并能跟上时代发展步伐, 在大学教育中, 就需要培养大批有创新意识的人才。机械原理课程在培养学生的机械设计和创新能力所需的知识、能力和素质结构中, 占有十分重要的地位, 尤其是实践教学环节, 在理论知识的基础上, 结合实际需求, 实现机构的综合与创新。

对应用型本科人才, 其“工程实践能力”和“创新能力”应是必备素质, 主要体现在具有分析和设计一个机械系统的能力, 有自己独立的见解, 能提出改进或创新意见。因此, 针对机械原理课程实践教学环节的改革势在必行。

1. 实践教学环节存在的问题

目前实验教学主要是课内实验和课外实验。课内实验通常是必做实验, 主要对基础知识进行验证, 验证性、单一性、简单化的实验项目多, 而设计性、综合性的实验项目少, 开发学生创新意识、锻炼创新能力的实验项目则更少, 从而极大地限制了学生的动手能力, 对学生的创造性思维的开发是极为不利的。课外实验是作为补充的选做实验, 不计入考核成绩, 学生积极性不高, 只有少部分同学愿意参与, 实验报告也不是很规范。

课程设计主要是在学期末安排, 集中一周时间完成, 设计题目的选择主要是应用所学基础知识进行机械运动学设计、运动分析及受力分析, 受时间的限制, 题目类型和设计结果都比较单一, 达不到对所学知识进行综合训练的目的。实际上设计是自由的, 主观性较强, 每个人在同样的原始条件设计出来的结果都不完全相同, 若受思维定势影响, 不能灵活运用所学知识, 则难以有所创新。

2. 改革思路

实践教学环节的改革首先要更新教学理念。课程实验、课程设计绝不是附属于理论教学的一个“环节”, 单纯作为课堂教学的“应用”和“验证”。而是从培养学生机械工程综合设计能力出发, 加强学生的观察与分析能力, 独立思考与创新意识, 实验研究与动手能力。

2.1 实验教学

除少量验证性实验外, 主要是加强实验内容的综合性与设计性。克服实验教学一直以来从属于理论教学的辅助地位, 清楚二者紧密联系、相互依存、相互促进的关系, 加强创新性实验及现代机电一体化系统方案的分析与设计实验, 以启迪学生的创新意识与思维方法, 为学生进行创新构思与方案实现创造条件。

2.1.1 实验项目和实验方式

提出问题, 激发学生学习兴趣;从生活和学生喜闻乐见的实例找题目, 以引起学生的的兴趣和求知欲, 帮助学生对机械原理课程建立宏观认识, 具备正确的工程设计理念和设计常识。

实验内容是实验项目和实验方式改革的关键。力求从身边喜闻乐见的实例中找题目, 内容由浅入深, 循序渐进, 激发学生的学习兴趣, 帮助学生建立确定方案的宏观认识, 具备正确的工程设计理念。

实验方式可以课上课下结合, 灵活多变。实验时间学生可以自由选择。例如:

认知实验:实验内容不局限于实验室设备, 而是利用身边所闻所见, 如:教室门窗启闭机构、缝纫机调线机构、折叠雨伞机构、广场运动器材等。通过实验引导学生认识机构、运动副和构件以及零件。

机构的组成原理:基于上述机构分析, 得出各机构的组成及机构的级别。

机构的运动分析:首先针对上述机构, 利用课下时间做出简易模型, 再进行模拟运动过程, 观察各机构的运动情况。

典型机构:根据所学基础知识, 在生活中寻找各种机构, 作出简图, 然后做出模型, 再进一步观察机构的特点及工作特性。

在上述简单实验的基础上, 还可以加大实验内容的深度和广度, 如根据机床和汽车的工作原理提出一些问题, 引导学生去探求答案, 以提高设计能力和建立创新意识。

实验项目和实验方式的选择, 即包含传统实验, 又涵盖生活及生产中的实际问题, 开阔了学生视野, 锻炼了学生的动手能力, 学生的实验积极性很高。

2.1.2 考核方法

传统的考核办法以期末考试成绩为主, 实验只是教学中的一个环节, 而在总成绩中只占很小的比例, 例如:我校规定平时成绩不得超过总成绩的30%, 即实验、作业及平时表现在总成绩中所占比例不超过30%。这种考核办法使得学生对实验环节重视不够, 敷衍了事。

作为一门实践性较强的课程, 若实验教学作为一门单独的学科从理论教学中分离开来, 单独考核, 则学生对实验的积极性定会得到很大的提高。

2.2 课程设计与实训

机械原理课程作为一门理论性、逻辑性、实践性强的课程, 平时学习过程只有理论教学、课后作业, 没有真正的实践训练, 而仅仅靠课后一周的课程设计很难达到对所学者进行综合训练的目的。

而实践教学正是学生把书本上学到的知识运用到实践中去, 培养动手能力、独立分析问题和解决问题的能力的一个重要环节。充分发挥实践教学的作用, 真正把学生职业能力培养落到实处, 就要打破理论教学、设计与实验的界限, 把理论教学、实验和设计融会贯通。

2.2.1 单项综合实践训练

除了进行必要的实验外, 在机构的结构分析、连杆机构设计、凸轮机构设计、齿轮机构以及轮系设计各部分都可以进行这种单项的小规模的综合性的实践训练。

例如:

机构的结构分析部分, 根据简易冲压机构原动机和工作机 (滑枕) 的运动轨迹, 设计简易冲压机构。要求按机构的组成原理分析机构运动的可行性, 判断机构具有确定运动的条件, 判断是否能实现预期的设计要求, 通过实验手段完成机构的组装 (机构创新实验台) , 并验证其设计的合理性。

图1是按给定方案所作机构简图

分析机构运动的可行性:其自由度等于零, 不能运动, 该机构方案必须进行修改。

修改方案:首先考虑增加一个自由度以实现其运动的可能性, 提出若干方案, 再根据机构的具体要求及机器的要求选择最优方案。

图2是比较常见的两种修改方案

通过计算, 其自由度等于1, 满足机构运动的可行性要求;在创新实验台上进行搭接, 运转良好。

图3也是学生所作出的一种修该方案, 自由度计算结果正确, 但在实验台上演示, 该机构不能实现工作机的运动要求, 学生又对该机构的组成原理进行分析, 发现, 该机构自由度虽然等于1, 但由于杆BC、BD及运动副B、C、D所组成的Ⅱ级杆组两外端副同时与同一构件机架相连, 从而使得BCD形成了刚性桁架。因此, 该机构虽然自由度正确, 但却不可能实现预定的运动要求。

通过对简单机构的分析、修改、设计与组装。巩固了对基础知识的应用能力, 锻炼了学生的动手能力, 同时提高了学习、创新和工程设计的兴趣。

2.2.2 综合性的实践训练

以前述大量分解内容的综合性训练基础, 学期结束后, 选择较综合的实训题目, 对本课程所学知识进行全面的检验和利用, 并利用现代设计手段进行优化从而得到更全面的工程设计的训练。

例如:冲压及送料机构设计

根据机器工作原理和要求, 首先进行机构运动方案的选择, 然后根据工作要求对执行机构进行运动协调设计, 再做机构的运动分析和动力分析, 然后进行方案评价, 最后根据设计结果做出机构的搭接和模型制作。

实验室提供各种常用机构组件, 为学生自行设计和组合创新机构提供良好的条件。学生完成设计后, 自行完成机构的制作和组装, 独立检验其设计结果的可行性及合理性, 并运用所学知识进行分析、总结, 进而对设计结果进行改进。可以进一步强化学生的工程意识, 培养创新意识和综合设计能力;加强学生的工程实践背景训练, 拓宽学生的知识面, 提高学习兴趣与教学质量, 适应时代对于人才的需求。

3. 结束语

机械原理课程实践教学环节改革的探索, 其核心就是, 一方面给学生更大的自由发挥空间, 加强自学能力、独立分析和解决问题能力的培养;另一方面, 强调实践环节的过程控制, 强化教师的引导作用;强调培养学生掌握基本理论, 注重知识获取和应用能力的基础上, 加强创新意识和综合能力的培养。

实践教学环节的改革使指导教师的业务水平得到提高, 由于实验和设计实训的灵活性、多样性, 学生在实验和实训过程中提出了大胆的方案, 遇到了大量无法预知的新问题。教师跟随学生的思路和学生一起进行分析与设计, 因而要求教师在指导过程中不断提高自己、充实自己。使教师的知识面不断拓宽, 从而极大的提高了教师的业务水平。

摘要：本文就机械原理的教学目的和任务, 针对该课程实践环节进行改革与探索, 为通过实践教学环节提高学生的综合能力, 提供了有益的尝试, 并对具有实践性质的课程教学改革提供了借鉴。

12.机械原理课程设计说明书 篇十二

摘 要 利用Pro/E软件的机构仿真分析功能分析平面连杆机构的传动角、死点位置和急回特性。借此说明，将Pro/E的机构仿真分析功能应用于机械原理课程教学中，能增强学生的感性认识，提高学生学习兴趣，取得较好的教学效果。

关键词 Pro/E；机械原理课程；运动仿真；机构分析

中图分类号：G642.3 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2017）10-0050-02

Application of Pro/E Software in Teaching of Mechanical Prin-ciple Course//YAN Xiaohei

Abstract The transmission function analysis for planar linkage angle，dead position and quick return characteristics by means of Pro/E software simulation.To explain，the Pro/E mechanism simulation analysis function applied in the teaching of mechanical principle course，can enhance students’ perceptual knowledge，improve stu-dents’ learning interest，and obtain good teaching effect.Key words Pro/E； mechanical principle course； motion simulation； mechanism analysis 引言

?C械原理是高等院校机械类专业的一门十分重要的主干技术课。通过本课程学习，使学生掌握有关机构与机器运动学的基本理论、基本方法和基本技能，为进一步学习机械类专业课打下良好的理论基础，并培养学生综合分析和解决工程实际问题的能力。其在机械类专业的课程体系中占有十分重要的地位。

对各种机构进行运动学分析是机械原理课程的重点核心内容，也是难点教学内容，若仅仅依靠板书或静态PPT进行教学，会让学生感觉太抽象，不好理解。Pro/E软件中机构仿真模块是一个集运动仿真和机构分析于一身的功能强大的模块。利用该模块对机构进行运动仿真和分析，能让学生观察机构的整体运动情况和各构件之间的相对运动，并输出分析图，进行定量分析，让学生对机构形成非常直观的感性认识，进而取得非常好的教学效果。Pro/E在机械原理教学中的应用：以平面连杆机构为例

平面连杆机构是机械原理课程介绍的第一类机构，学生对其理解得好坏，直接影响其对该课程的学习信心。该机构的传动角、死点位置和急回特性难以理解，用Pro/E的机构仿真功能对其进行仿真分析，可以让学生非常直观地理解这几个知识点[1]。

用Pro/E建立平面连杆机构模型 用Pro/E软件创建一平面连杆机构中的曲柄摇杆机构，其由机架、曲柄、连杆和摇杆四部分组成，如图1所示。设置机架长为150 mm、曲柄长50 mm、连杆长175 mm、摇杆长100 mm。将这些杆件以销钉的方式装配在一起，并在机构模块为曲柄与机架的连接处定义一个伺服电动机，电动机转速设置为60 deg/sec，运转12秒。

用Pro/E分析机构的传动角 传动角γ是衡量平面机构传动质量的重要参数。当机构运转时，其传动角大小是变化的，为了保证机构传动良好，设计时通常应使γmin?R40o。

在曲柄摇杆机构中，当曲柄为主动件时，传动角γ就等于连杆与摇杆之间的夹角（如图1所示）。可利用Pro/E

的机构分析功能定量分析传动角γ在机构运动过程中的变化情况[2]，具体步骤如下。

第一步，通过分析下拉菜单的测量角命令，为连杆和摇杆之间定义一个角分析特征。

第二步，通过右侧工具栏“生成分析的测量结果”命令，选择前一步生成的角分析特征为测量对象，测量其在曲柄运动2周的过程中，随时间的变化情况，并生成测量结果，如图2所示。

从曲线图可直观看出其γmin?Q30o，不满足机构传动设计要求γmin?R40o。

现将机构的连杆长度由175 mm变更为150 mm，重复以上测量操作，得到如图3所示测量结果，此时γmin?R40o，达到机构传动设计要求。

通过以上过程，可以让学生直观观察传动角在机构运动中的变化情况及杆长变化对传动角的影响，同时让学生形成优化机构的意识。

用Pro/E分析机构的死点位置 死点位置是传动角为零，驱动力对从动件的有效回转力矩为零的位置，也是从动件与连杆共线的位置。

曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件时，机构无死点位置。当取摇杆为主动件时，单击工具命令“拖动元件”，再选中摇杆，移动鼠标，可控制机构运动；可当机构处于如图4所示的两个位置时，机构无法继续移动，说明机构处于死点位置。此时连杆与曲柄位于一条直线上，传动角为0。

用Pro/E分析机构的急回特性 急回特性是指平面连杆机构中从动件的回程平均速度大于工作行程的平均速度的特性。曲柄摇杆机构就具备这一特性。利用Pro/E的机构分析功能分析摇杆顶点的速度，可让学生更好地理解这种特性。在“分析测量的结果”命令中新建测量对象，设置摇杆顶点的速度为测量对象，测量其在机构运动过程中的变化情况，并生成测量结果，如图5所示。由图可知，当曲柄做匀速转动时，摇杆做变速运动，并且摇杆的行程和回程段速度区别显著，回程段的平均速度明显高于行程段的平均速度，直观地表现了该机构的急回特性。结语

Pro/E软件的机构仿真分析功能可形象清晰地将平面连杆机构的运动状态、传动角变化、死点位置及急回特性展示在学生面前，使学生获得对平面连杆机构特性的感性认识，取得较好的教学效果。此法可同样应用于机械原理课程其他机构（如凸轮机构、齿轮机构等）的教学中。Pro/E软件与机械原理课程的有机结合，可增强学生的感性认识，提高学生的学习兴趣，优化教学效果。

参考文献

[1]董亚峰，程鹏飞，黄莉.ProE运动仿真功能在实验教学中的应用[J].山西农业大学学报：社会科学版，2007（S1）：

13.机械原理课程设计说明书 篇十三

上海交通大学, 机械原理, 经验总结, 设计

在2010年的考研过程中，我对专业课--机械设计基础有了这样的了解

机械设计基础分两门---机械原理和机械设计

交大的机械总体还是有一定的难度的，这样说是我在做了好多学校试题基础上说的 机械原理和机械设计在题型基本上也已经固定了，在我总结下来，大概有30个题型（大题），稍微有点规律性

说明一下：

机械原理第四版书，是89的书，很老的，在市面上已经很少了，如果自己复印的话，要很多钱，有条件的（图书馆有的）可以借阅还可以用第六版代替或者交大老师邹惠君老师遍的书代替一下。机械设计建议参考一下濮良贵，纪名刚主编第七版，只看指定的机械设计基础是做大题是有很大困难的，小题基本都出在此，大题基本不出在此，在公式符号上建议统一参考机械设计基础里的。

这里我先说一下第一章

1.大题的题型

自由度每年考的几率都在90%上，基本的计算公式是肯定考的，不过稍微灵活一点，他会结合复合铰链、虚约束、局部自由度，它会要求指出这些位置，并在此基础上计算自由度

还会结合一下高副低代等计算自由度

2.小题的题型

运动副的类型，这个很简单的，高副、低副有几个约束等等不过也要小心，交大老师很会挖陷阱的，一句话，小心就得分。

瞬心这里，不会考很多，考的次数也很少。

虽然有的学校把这部分列为重点，但是交大很少搭理它的，也就是个小题，瞬心位置，计算速度就这些。

在有些学校的课本里以及参考书里，这一部分介绍的很难的，如果完完全全的弄懂了，需要30个小时，建议大家不要在这里浪费时间，机构具有确定相对运动的条件，这个肯定考的，交大老师需要给你点信心，让你有勇气做下去啊！一句话，自由度和原动件的数目相等，记住它就可以了（不过基本的计算自由度要会）级别也有几次涉及，都是基本的，只要看好课本就可以了

补充：

平面机构运动简图的绘制，这个虽然是基本的，但是交大考的次数还是很少的，我认为会有一年这样考：

14.机械原理课程设计说明书 篇十四

近年来,微机技术发展异常迅猛,出现了很多应用广泛的新技术,如多核处理器、PCI-Express总线、SATA接口等[1],而这些新技术在原有的课程内容和教学实践中却没有反映出来。因此,有必要在课程内容中加入这些新技术并应用于教学实践。

对于机械专业的学生来说,电类基础课程较少,后续相关课程及毕业设计中涉及微机原理与接口技术内容的也较少,因而在有限的时间内,提高学生的学习兴趣和效果,更好地培养学生微机应用能力显得尤为重要。

1 重点突出与融入新技术

微机原理与接口技术是一门专业性很强的课程,需要记忆的内容较多,对于机械专业的学生来说比较抽象,不好理解。通过多年的教学经验,结合学生所反映的问题,根据本专业的特点,我要求学生在学习这门课时,首先要加强记忆,在记忆的基础上理解。在讲课过程中,先指出每一章节的重点和难点,重点部分精讲,配合图片、动画,便于学生记忆。比如在讲CPU组成时,在PPT上给学生展示出一幅CPU组成框图,对照图片讲解各部分的功能,同时指令和数据的流向用箭头动态的显示出来,使学生一提到CPU,脑海中就能反映出这样一张图,帮助学生记忆。

计算机技术发展迅速,知识更新很快,而现有的教材在新知识方面体现不足。以CPU为例,现在的教材多以Intel公司生产的8086/8088系列16位的微处理器为例来进行讲解,而我们在实际中使用的微处理器是32位或64位机。在课堂讲解过程中,以Intel8086为主讲解CPU的基础特点和工作原理,80286/386微处理器注重讲解相对8086的改进。然后讲解CPU的64位技术和多核技术概念和特点,让学生了解CPU的发展趋势。

例如在讲解总线知识模块时融合PCI-Express总线知识。微机原理与接口技术课程体系中,总线知识模块的主线是ISA、EISA、PCI、AGP,但是即使是AGP总线,也已经被PCI-Express总线所取代,PCI-Express基于串行技术,采用4根信号:2根差分信号用于接收,另2根差分信号用于发送。总线的带宽能达到8GB/S,支持热拔插和即插即用。因此在课程体系中融合PCI-Express总线是必要的。

2 用C语言教学

目前,微机原理及应用的教材基本上都采用汇编语言作为编程语言。汇编语言是最接近机器码的一种语言,其主要优点是占用资源少、程序执行效率高。但是学习汇编语言需要记忆大量的助记符,编写的程序不易读,学习起来需要较长时间。

而C语言是一种编译型程序设计语言,它兼顾了多种高级语言的特点,并具备汇编语言的功能。C语言有功能丰富的库函数、运算速度快、编译效率高、有良好的可移植性,而且可以直接实现对系统硬件的控制。目前常用的单片机、DSP、ARM等厂家一般都能提供C编译器。因此,使用C语言进行程序设计已成为软件开发的一个主流。

学生们在大一时已经开设了C语言课程,具有一定的C语言编程基础。在微机原理及接口技术课程中,需要讲的内容就是I/O接口语句(包括inportb和outportb两条语句)和中断语句。

例如8位A/D转换芯片ADC0809应用电路如图1所示,通过分析可知ADC0809的数据端口地址为78H,状态端口地址为79H,通道选择端口地址为7AH,采用C语言编写的查询方式数据采集程序如下:

程序只有8条语句,很清晰的反映出查询方式下A/D转换过程,程序简单、易懂,而这段程序采用汇编语言来写的话,大概需要30条语句[5],相比之下可以看出C语言编程的优势,尤其是对机械专业的学生来说,可以让学生们在大一学习C语言课程后,继续使用C语言编程,提高C语言的应用能力,也为学生今后学习单片机课程、毕业设计,以及今后读研究生、工作打下良好的编程基础。

3 理论和实际相结合

把知识点和日常生活联系起来。在讲解I/O接口芯片时,在讲清芯片工作原理、引脚定义、初始化编程后,重点讲芯片的应用,同时加强实验课与课堂知识的结合,在课堂上讲解芯片的应用例子,并给学生留有探索的内容,让学生在实验课中解决,提高学生接口设计、编程的能力。例如并行接口8255A是一个应用较多的芯片。在讲解8255A时,首先要讲清芯片的编程结构、功能、寄存器和初始化编程,然后结合实际讲应用举例。

如图2所示8255键控灯电路图,图中有3个按键接在8255端口A的PA0~PA2引脚,3个发光二级管接在8255端口B的PB0~PB2引脚,要求编程实现3个按钮分别控制3个发光二极管的亮灭。在讲解电路图时要讲清按键和发光二极管的连接电路:不但要讲清楚按键的状态与PA0~PA2引脚的对应关系、PB0~PB2引脚电平与发光二极管亮灭的对应关系,还要讲清楚电路中电阻上拉、限流的作用,由此分析出8255的工作方式,进而给出8255的控制字。根据题目要求画出程序流程图、写出程序。

给学生布置实验课的内容,可以让学生用8个按钮分别控制8个灯,也可以让学生模拟双控开关功能、模拟霓虹灯等等,通过实际动手操作,提高了学生学习的热情,获得了较好的学习效果。

4 结论

结合多年教学经验,针对机械专业学生的专业特点,探讨了微机原理与接口技术课程的教学改革,教学内容方面,在尊重原教学大纲的基础上,增添了微机技术的新知识,将C语言引入本课程,课程中的程序例程均采用C语言讲解,注重理论联系实际,注重实验教学,提高了学生学习热情,获得了较好的教学效果。

摘要：在微机原理与接口技术课程教学实践中,针对机械类专业学生特点和专业知识结构,对课程的教学内容进行分析和探讨。将计算机新技术和工程实践经验融合到课程中来,将C语言程序设计引入到课程的教学中。教学实践表明能够提高学生对课程的学习兴趣、微机应用能力,效果良好。

关键词：微机原理与接口技术,机械类专业,教学,C语言

参考文献

[1]冯康,姚南生,闻国才.《微机原理与接口技术》课程与新技术的融合[J].重庆文理学院学报,2011,30(1):85-88.

[2]杨斌.从知识点掌握到应用系统构建的微机接口课程设计规划及实现[J].计算机教育,2009(13).

[3]杨居义.微机原理与接口技术项目教程[M].北京:清华大学出版社,2010.

[4]邹甲,程红.机械类专业《微机原理与接口技术》教学改革的探讨[J].现代计算机,2011(3):55-56,59.

15.机械原理课程设计说明书 篇十五

【关键词】仿生学；科学原理；机械设计；应用

仿生学是指模仿生物建造技术装置的科学，它是一门集生物学、工程学和数学为一体的现代边缘性科学。仿生学的应用已经有一定时间，并且已经取得了非常大的成就，最典型的例子莫过于通过分析鸟类的飞行原理而进行的飞机发明。近年来，仿生学更是应用在智能机器人、雷达、声纳、人工脏器、自动控制器、自动导航器等多个科学研究领域中。可以说，其在机械设计领域的发展中所起到的作用越来越突出，科技地位越来越重要。现本文主要研究了其在机械设计领域中的具体应用。

1、仿生学原理

1.1外形仿生

外形仿生作为一种最常见的设计方法，在建筑和新材料的设计中得到广泛应用，同样也可应用于机械设计。蝼蛄、小家鼠等动物具有优良的挖掘功能。研究发现这几种动物挖掘足的爪趾内轮廓线大多是变曲率曲线，如穿山甲爪趾的爪尖是一面为斜面的圆锥楔形，爪尖顶端圆钝，楔面能分散土壤压力，减小触土面积，从而降低土壤阻力，使爪趾具有较强的入土能力和较好的脱土效果。这种有利于减粘降阻的结构在外形上与某些弯曲型深松部件极为类似，为改进深松部件几何形状，优化切削性能提供了仿生学研究的基础。

1.2结构仿生

（1）非光滑表面的仿生设计

①耐磨 地面触土机械部件失效的主要原因是磨料磨损。为了减少磨料磨损，人们一直在寻找新型的耐磨材料。在一般机械耐磨设计中，多采用硬化技术来提高构件的硬度和刚度，以此来增大耐磨性。但是这种耐磨技术并不能从根本上解决机械部件的磨损问题。而通过仿生学原理，则可以很好的提高机械部件的耐磨性能。这里所用到的仿生学主要是根据生长在粘湿土壤中动物所具备的生物特性来决定的。这些动物为了能够更好的适应环境，其体表都具有几何非光滑的特点，因而在与粘湿土壤接触时不会产生过大的摩擦力，并且能够起到一定的减阻作用，增大体表的耐磨性。若能够对地面触土机械部件的表层进行类似的结构设计处理，必将大大提高这类部件的抗磨性。

②防粘 穿山甲、蜣螂、螃蟹、泥鳅、步甲、蝗虫、潮虫是生活在粘湿环境中的典型土壤動物。通过对它们的防粘特性研究，发现这些动物体表都是一种非光滑鳞片形式。例如穿山甲除腹部及四肢两侧外，全身几乎都厚厚的瓦状角质鳞片所覆盖，且这些鳞片的形状都不是光滑结构，但大小与分布都较为均匀，并且其护蜡层、蜡质层都属于疏水性物质，因此其在泥水中游动时可以更加灵活，不会受到太大的阻力，也不会粘在身上泥水。若能够将穿山甲这种宏观非光滑表面结构的生物特性应用在土方工程的机械设备或工具材料中，则能够将这些原本是亲水性的金属材料变为疏水性，从而很好的提高其在土方工程应用中的减粘降阻性。

（2）仿生涂层设计

人们通过对生物体进行解剖研究发现，生物的微组织结构主要可分为层状结构与矩阵结构，此外还有折叠、螺旋等结构形式。人们通过模拟皮肤、血管壁、海螺壳等层状结构设计成耐磨涂层。模仿自然生物体海葵、海螺的结构设计，在微机电系统中人们开发出很簿的涂层体系。模拟生物结构的矩阵结构，对陶瓷结构进行改性，设计出高韧性陶瓷等。海螺壳、蛤喇壳是生物体通过把强度很低的碳酸钙整合后才具有的较高强度。有鉴于此，现在人们通过以下二种途径来实现整合涂层：一是有效排列分子，使其呈DNA螺旋结构，达到较高的机械强度；二是采用不同的材料组合成整合涂层，从而具有更高的机械强度和摩擦性能。

1.3功能仿生

功能仿生的目的是使人造的机械具有或能够部分实现高级动物丰富的功能，如思维、感知、运动、操作等，这在智能机器人的研究中具有重大意义。目前在工业领域中应用的机器人以焊接、装配、喷涂、搬运等工作为主，其共同特征是作业方式单一、缺乏变化。但是随着社会发展，机器人需要在更加宽泛的领域得到应用。除了进行生产之外，生活、娱乐和享受对于人类来说同样不可缺少，活动方式和身体结构酷似动物的仿生机器人将在这方面大显身手，如防灾救援和教育娱乐等。对人的独特思维功能的仿生是仿生机器人领域的最高目标。

2、仿生学原理在机械设计领域中的具体应用分析

2.1触土机械的设计

（1）钻头 在钻探工作中，经常会遇到钻头泥包问题。吉林大学正在研究设计一种仿生钻头，这种钻头的体表面仿造穿山甲背部鳞片的分布形式，钻头的切削齿仿造穿山甲的爪趾形状，以达到在泥质岩中钻进时减粘、降阻、脱附，有效地防止钻头泥包现象，提高机械钻速。

（2）深松部件 通过在室内大型土壤进行耕作试验，测定各种深松部件耕作以后土壤的宏现扰动轮廓和耕作阻力，结果表明郭志军等制作的外形仿生弯曲型深松部件的深松阻力取得最小值。

（3）推上板 在进行土壤切削试验时，丛茜等设计的仿生非光滑鳞片形推上板不易发生粘附，与光滑的推土板相比平均降低推土阻力15%左右。

2.2复合涂层体系的设计

仿生非光滑耐磨复合层的设计原则是由软、硬多相材料交替叠层形成的非光滑表面，具体来说就是将增强硬质颗粒钎焊在基体材料（碳钢）表面，形成非光滑耐磨复合层。这种结构既保证了基体的强韧性，又能保证非光滑表面具有减阻、耐磨作用。复合层的厚度可从几毫米到几十毫米不等。如任露泉等制备出的钎粒/WC（60/80目）/钎料/钢仿生非光滑耐磨复合层，其耐磨性为基体45钢（淬火态）的29倍。

2.3机械手与机器人的设计

华南农业大学利用仿生学原理设计了水稻工厂化育秧拔苗机械手，用以解决拔秧抛植的有序栽植问题。李明东等模仿骨骼肌的工作原理，用SMA丝（形状记忆合金）来驱动一个微型机器人手臂，将机器人传统的关节驱动方式转变为肌肉驱动方式。马建旭等模仿人体下肢设计的关节式弹性步行机构，在机器人的小腿中安置弹性装置，通过四组并联弹性元件和以机器人腿外壳为机架的四连杆机构的复合，产生缓冲、储能效果。

3、结束语

以仿生学原理为基础对机械设计进行新思想、新观念的指导，是机械设计创建人与自然之间的和谐关系，改进现有机械、仪器、建筑和工艺等的一个重要途径。为了满足未来社会发展的需要，机械性能势必需要进一步的改进与完善，机械设计方法自然也要不断的创新提高。而仿生学作为一种具有很高应用优越性的机械设计手段，也必然会有更大的发展应用空间。

参考文献

[1]钱侠.仿生学在机械设计中的应用[J].高校理科研究，2008，3（1）：51-52

[2]丛茜.鳞片形非光滑表面的仿生设计[J].吉林工业大学学报，1998，28 （2）：12-16

作者简介

16.机械10级毕业设计相关说明 篇十六

1、机械3101、3102班毕业设计任务已安排完毕，大部分同学指导老师已经确定（尽量按照大家的选择，部分做了调整），题目尚未确定，请与指导教师联系，并着手完成毕业设计。

2、毕业设计题目必须立足工程机械，最好结合自己顶岗实习所在企业常用的机械，便于同学们搜集资料，提高毕业设计的真实性、原创性和质量。题目应具体、针对性强。

(1)工程机械设备管理类，最好写成：“XXX项目施工中的工程机械管理”;

(2)工程机械运用类，最好写成：“XXX施工中YYY的应用”、“XXX的常见故障诊断与排除”等；

(3)不出现“XXX设计”类题目；

(4)其他题目经指导老师确认后方可开始着手完成。

3、毕业设计的时间为第十二周至第二十周（2012年11月19日至2013年1月17日）。

17.机械原理课程设计说明书 篇十七

业： 08机制 级： 二班 号： 姓 名：

2012年3月1 1 / 9 目录

序言 ……………………………………………………………………………… 3零件工艺分析 ……………………………………………………………… 4工艺规程分析 ………………………………………………………………… 4 夹具设计 ………………………………………………………………………… 设计小结…………………………………………………………………………… 参考文献…………………………………………………………………………… / 9 688 序言

该课程设计能培养我们综合运用机械制造工程原理课程及专业课程的理论

知识，学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及 结构设计的基本能力，为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练和 准备。它要求学生全面地综合运用本课程及有关选修课程的理论和实践知识，进 行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计。其目的是：

（1）培养学生综合运用机械制造工程原理课程及专业课程的理论知识，结合 金工实习、生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计中等复杂程度零件工艺规程的能力。

（2）培养学生能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方 法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，进一步提高结构设计能力。（3）培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关技术资料的能力。（4）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件的基本技能。

（5）培养学生独立思考和独立工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术 工作打下良好的基础。

同时要求我们CAD制图，锻炼了我们运用计算机解决实际问题的能力，让 我们更好的融入到信息时代。

课程设计内容和要求：学生根据设计任务分组进行设计，按照所给机构进行 分析，确定各零部件设计方案、设计出其中的重要工序的专用夹具或模具，并绘

制相应机械设计图。具体内容如下：

1）对机构进行结构分析，确定由哪些零件组成，并对各零件进行测绘； 2）明确零件在整个机构上的作用、零件的材质、要求，分析零件结构的工 艺性，完成总装配图及各零件的设计图。

3）拟定工艺方案，确定毛坯种类及制造方法。

4）拟定零件的模具加工或机械加工工艺过程，设计重要工序中的一种专用 夹具或模具，绘制装配图或大件零件图。

5）撰写设计说明书1份。一份完整的说明书一般包括以下一些项目：(1)目录。

(2)绪论或前言。/ 9(3)对机构的整体分析，各零部件分析说明

(4)对零件的工艺分析，如关键表面的技术要求分析等。

(5)工艺设计，如毛坯选择与说明，工艺路线的确定，工序顺序的安排，加工设备与工艺装备的选择等；

(6)模具或夹具设计，如设计思想，夹具操作动作说明等。(7)设计总结或心得体会。(8)参考文献书目。

一、零件工艺分析

该零件有俩组加工表面，它们之间有一定的位置要求。现分析如下：

1、选择顶部为粗基准加工底面，后以加工后底面为精基准铣四个孔上方的端面，后钻四个孔。

2、以底面为基准加工四个直径为11mm的孔。

该零件材料为HT200，该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件，毛坯由铸造而成，精度等级比较低。由以上分析可知，对于这俩组加工表面而言，可先加工底面，然后借助专用夹具加工另一组表面，并保证它们之间的位置精度要求。

二、工艺规程设计

需用到X6132型万能卧式升降铣床和数控立式铣床对该零件进行加工。灰铸铁毛坯预留表面层厚度为1~4mm。

铣刀选用硬质合金圆柱铣刀加工，该铣刀材料为YG8.钻头为锥柄麻花钻 材料为硬质合金YG8.工艺路线：

工序一 粗铣底面 工序二 精铣底面

工序三 铣四个底孔上端面

工序四 钻四个直径为11mm的底孔 工序五 扩四个直径为11mm的底孔

底面毛坯余量为4mm，气体加工表面留3mm加工余量。/ 9 工序一 粗铣底面

机床为X6132型万能卧式升降铣床，铣刀为硬质合金圆柱铣刀 YG8 铣刀直径80mm

1、切削深度 3mm

2、每齿进给量 0.25mm/r

3、查相关手册得切削速度 v=1.0~2.0m/s 取1.5m/s 工序二 精铣底面

1、切削深度 1mm

2、每齿进给量 0.25mm/r

3、查相关手册得切削速度 v=1.0~2.0m/s 取1.5m/s 工序三 铣四个底孔上端面

机床为数控立式铣床，铣刀为立铣刀 铣刀直径20mm

1、切削深度 3mm

2、每齿进给量0.25mm/r

3、查相关手册得切削速度 v=1.0~2.0m/s 取1.5m/s 工序四 钻四个直径为11mm的底孔

机床为数控立式铣床，钻头为锥柄麻花钻 材料为硬质合金YG8 为10mm 标准为GB1428-85

1、进给量 查相关手册得f=0.30~0.36mm/r 取f为0.34mm/r

2、切削速度 v=0.45m/s

3、主轴转速 n=1000v/3.14d=14.3r/s 工序五 扩四个直径为11mm的底孔

机床为数控立式铣床，钻头为锥柄麻花钻 材料为硬质合金YG8 为11mm 标准为GB1428-85

1、进给量 查相关手册得f=（1.2~1.8）f=0.36~0.65mm/r 取f为0.5mm/r

2、切削速度 v=(0.25~0.33)v=0.15~0.225m/s 取v=0.2m/s 5 / 9

钻头直径钻头直径

3、主轴转速 n=1000v/3.14d=5.79r/s

三、夹具设计

1、专用工装夹具及其在生产中的应用

专用夹具是为零件的某一道工序加工而设计制造的，在产品相对稳定、批量较大的生产中使用；在生产过程中它能有效地降低工作时的劳动强度、提高劳动生产率、并获得较高的加工精度。

专用夹具的主要作用有以下几个方面：

（1）准确、可靠的定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小 制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可换性

（2）减少了加工时繁琐的操作，获得较高的生产率和加工精度

2、夹具设计的基本要求：

（1）、工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的作用，所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。

（2）、夹紧的可靠性。夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品形状、尺寸符合图样要求。既不能允许工件松动滑移，又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。

（3）、夹具体应具有良好的加工精度和尺寸稳定性。对于夹具体上用来安装定位元件、对刀（或导向元件）的工作表面，应提出相应的尺寸、几何公差以及粗糙度的具体要求，并作相应的热处理或时效处理。

（4）、有良好的结构工艺性和使用性。家具体上部加工的毛面与工件表面之间应保证有一定的空隙，以免安装时产生干涉，空隙大小可按以下经验数据选取:夹具体是毛面，弓箭也是毛面，去8~15mm；夹具体是毛面，而工件是光面时，取4~10mm。

（5）、力求结构简单，装卸方便。在保证强度和刚度的前提下，极可能体积小、重量轻、以便于操作。（6）、排屑方便。

（7）、夹具在机床上安装要稳定、可靠。

3、基准面的选择（夹具体方式的确定）/ 9 夹具体是夹具的基本件，它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一个整体，而且还要考虑工件装卸的方便。因此，夹具体的形状和尺寸主要取决于夹具各组成件的分布位置、工件的外形轮廓尺寸以及加工的条件等。夹具体毛坯制造方法的选择 综合考虑结构合理性、工艺性、经济型、标准化以及各种夹具体的优缺点等，选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体；夹具体的外形尺寸 在绘制夹具

总图时，根据工件、定位元件、夹紧装置及其辅助机构在总体上的配置，夹具体的外形尺寸便已大体确定。然后进行造型设计，再根据强度和刚度要求选择断面的结构形状和壁厚尺寸。

4、定位方式及元器件选择

1）、定位器的作用是要使工件在夹具中具有准确和确定不便的位置，在保证加工要求的情况下，限制足够的自由度。

2）、工件的定位原理：自由物体在空间直角坐标系中有六个自由度，即沿OX,OY,OZ三个轴向的平动自由度和三个绕轴的转动自由度。要使工件在夹具体中具有准确和确定不变的位置，则必须限制六个自由度。工件的六个自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制的自由度少于六个，但仍然能保证加工要求的定位叫不完全定位。而选用两个或更多的支撑点限制一个自由度的方法称为过定位，过定位容易位置变动，夹紧时造成工件或定位元件的变形，影响工件的定位精度，过定位也属于不合理设计。①、以工件的圆柱外表面为基准进行定位，采用俩个V形块定位器，采用支撑钉定位圆柱端面，限定X轴移动。以定位销定位零件的绕X轴旋转，以此限定工件的六个自由度，以达到工件的完全定位。再用固定手柄压紧螺钉进行夹紧。则专用夹具设计完成，可以放到机床上进行加工。

5、夹紧方式及元器件选择

夹紧机构的三要素是夹紧力方向的确定、夹紧力作用点的确定、夹紧力大小的确定。对夹紧机构的基本要求如下：

①、夹紧作用准确，处于夹紧状态时应能保持自锁，保证夹紧定位的安全②、夹紧动作迅速，操作方便省力，夹紧时不应损害零件表面质量 ③、夹紧件应具备一定的刚性和强度，夹紧作用力应是可调节的。④、结构力求简单，便于制造和维修。7 / 9 所以选用固定手柄压紧螺钉进行夹紧！

6、注意事项：

⑴、在工件夹紧时不要用力过大，以免损坏螺杆

⑵、及时清理钻屑，保证安装平面的清洁 ⑶、加工完成后清去滑块导槽里的钻屑

⑷、安放工件时要注意不要砸到基准平面，而影响加工精度

⑸、每隔一段时间在使用时都要检查一下对刀块是否达到精度要求

四、本次课程设计小结、体会及建议

专用夹具是为零件的某一道工序加工而设计制造的，它广泛用于大量生产中；它不但提高了生产率而且也提高加工精度，改善劳动条件。

通过这次课程设计，我个人对夹具有了更进一步的了解：夹具要保加工出的产品有较高的精度，就必须要求其自身有较高的精度，定位元件拥有高精度的同时也要有一定的刚度和强度，以保证在加工过程中自身不会变形和有一定的寿命。夹紧机构要求有一定的刚度和强度，以确保在一定的力的作用下夹紧元件不会先于工件发生变形、损坏。夹具体是夹具的主体部分，是与机床相接的部位、也是支撑夹紧元件、工件的主要部分；要求其有一定的强度和刚度、稳定性，又考虑到经济性，一般都采用HT200作为夹具体。

而且我对夹具的维护保养，及夹具在设计中应该注意的问题有了更进一步的了解，自己的能力在这次课程设计中也得到了提升。在设计的过程中又一次把所学的知识做了一次综合式的复习，为接下来要做的毕业设计做了很好的准备工作；同时在设计中也发现自己的很多不足之处：缺乏实际的经验，有些实物没有见过很难想象，只能通过找相应的参考资料，然后再通过想象把他们综合到一起，再通过实例对比，进行设计。因此在夹具设计中存在有许多的不足之处，还恳请老师您予以指导和指正。

五、参考文献

1、《简明机械加工工艺手册》 上海科学技术出版社 8 / 9

2、《夹具设计手册》 机械工业出版社

3、《画法几何及机械制图》 陕西科学技术出版社

4、《机械制造基础》 高等教育出版社