机械设计基础课程设计方法探讨

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1课程设计题目的选定

高职机械设计基础课程设计一般选用一级圆柱齿轮减速器，减速器是一般机械里最具代表性的一个机械，笔者一般要求学生设计带式输送机中的减速器。

2设计任务分析

设计任务给定已知参数，让学生更加明确设计理念、熟悉设计过程。设计任务应有一定的难度，设计是一个“边计算、边画图、边修改”的过程，称为“三边”原则，笔者一般给设计任务增加一些限制条件，比如要求设计的减速器中心距在90～130mm，设计出来的减速器可在A1图纸上按1:1绘出。按这个条件设计可能就会有一个反复计算和修改的过程，从而让学生知道为什么要进行修改、如何修改参数来达到设计要求。

3设计计算要求

机械设计课程设计计算包括传动装置的运动和动力参数计算、带传动设计计算、齿轮传动设计计算、轴系结构设计计算等，这些计算在机械设计课程中都有，但要学生将其综合应用起来，并能明白为什么要进行这些计算，以及计算的过程如何达到设计任务的要求等。在设计计算中有许多经验参数需要查表查图，教师要正确引导学生利用这些数据，另外设计过程中必须遵循国家标准，如带轮直径及带长、齿轮模数、轴的直径系列、滚动轴承、键、联轴器等都有相应的国标，选用或计算数据都必须符合国家标准。这个计算就有3个限制条件，在第4、6、7步分别限制了带速（5～25m/s）、包角（1≥1200）及V带的根数（z≤7），如果不满足要求，则需回到前面重新选定参数、重新计算。齿轮传动的设计计算也有一个关键的数据中心距，若没在任务书规定的范围内也要重新计算，有的甚至要回到第一步运动和动力参数计算部分，重新分配传动比等，让学生深入体会设计过程的“三边”设计原则。通过设计计算，学生更加明白为什么要计算这些数据、怎样处理这些计算数据，从而将知识的运用达到一个新的高度。

4装配图设计

装配图设计一般要求先绘草图，再根据草图绘制正式装配图。图纸铺开，一般学生都不知从何下手，这时教师的引导就非常重要了，笔者一般分阶段引导，让学生在画图过程中掌握减速器的结构及运用前面的计算数据设计减速器尺寸。学生通过以下步骤能较好完成装配图的绘制，教师在学生绘图过程中多作指导，及时指出绘图过程中的错误。第一步，初步分配图纸3个视图的位置，主、俯视图占的空间要大些，并注意留出标题栏和明细表的位置。第二步，初步绘制俯视图，在黑板上演示绘图步骤：绘中心线（两齿轮中心距）→绘一对啮合的齿轮→绘箱体内壁线→绘箱体外壁线。这里要注意齿轮的啮合画法，内壁线距齿轮的端面及齿顶的距离由经验确定，一般为10～15mm。小齿轮端的内壁线要设计主视图时才能确定。第三步，绘制俯视图上的输入轴和输出轴（在绘图过程中可修正计算出的二轴尺寸），确定滚动轴承的位置，绘制二对滚动轴承，绘制轴系结构的定位零件，绘制端盖、油沟等。注意滚动轴承的正确画法，轴肩、套筒或封油环定位要注意方便轴上零件的拆卸。第四步，绘制主视图，先绘二条中心线（注意主、俯视图长对正）→绘二齿轮分度圆→确定油面高度→确定箱底位置→绘制内壁、外壁线→确定轴承连接螺栓凸台高度，确定螺栓位置，绘制螺栓连接→绘制观察孔→绘制油标尺→绘制放油螺塞→绘制吊环吊钩等。第五步，绘制左视图，注意对应的绘图关系：高平齐、宽相等。第六步，尺寸标注（总体尺寸、性能尺寸、装配尺寸、安装尺寸）→零件编号→标题栏和明细表→技术要求等。

5零件图绘制

根据前面的计算及所绘制的装配图，精心绘制各非标零件的零件图。一般5个学生一个小组，每个组绘一组零件图，每位学生大约绘制2～3个零件图。零件图直接用于加工，所以必须绘制出细小结构，标注所有尺寸及公差、技术要求等。6整理设计说明书针对前面的计算和绘图整理出完整的设计说明书，写出设计总结，列出参考资料等。

参考文献：

[1]陈慧玲.机械设计课程设计教学改革与实践[J].考试周刊,2012(50):18.

作者:陈慧玲 单位：湖南化工职业技术学院