機械設計基礎課程設計方法探討

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1課程設計題目的選定

高職機械設計基礎課程設計一般選用一級圓柱齒輪減速器，減速器是一般機械里最具代表性的一個機械，筆者一般要求學生設計帶式輸送機中的減速器。

2設計任務分析

設計任務給定已知參數，讓學生更加明確設計理念、熟悉設計過程。設計任務應有一定的難度，設計是一個“邊計算、邊畫圖、邊修改”的過程，稱為“三邊”原則，筆者一般給設計任務增加一些限制條件，比如要求設計的減速器中心距在90～130mm，設計出來的減速器可在A1圖紙上按1:1繪出。按這個條件設計可能就會有一個反復計算和修改的過程，從而讓學生知道為什么要進行修改、如何修改參數來達到設計要求。

3設計計算要求

機械設計課程設計計算包括傳動裝置的運動和動力參數計算、帶傳動設計計算、齒輪傳動設計計算、軸系結構設計計算等，這些計算在機械設計課程中都有，但要學生將其綜合應用起來，并能明白為什么要進行這些計算，以及計算的過程如何達到設計任務的要求等。在設計計算中有許多經驗參數需要查表查圖，教師要正確引導學生利用這些數據，另外設計過程中必須遵循國家標準，如帶輪直徑及帶長、齒輪模數、軸的直徑系列、滾動軸承、鍵、聯軸器等都有相應的國標，選用或計算數據都必須符合國家標準。這個計算就有3個限制條件，在第4、6、7步分別限制了帶速（5～25m/s）、包角（1≥1200）及V帶的根數（z≤7），如果不滿足要求，則需回到前面重新選定參數、重新計算。齒輪傳動的設計計算也有一個關鍵的數據中心距，若沒在任務書規定的范圍內也要重新計算，有的甚至要回到第一步運動和動力參數計算部分，重新分配傳動比等，讓學生深入體會設計過程的“三邊”設計原則。通過設計計算，學生更加明白為什么要計算這些數據、怎樣處理這些計算數據，從而將知識的運用達到一個新的高度。

4裝配圖設計

裝配圖設計一般要求先繪草圖，再根據草圖繪制正式裝配圖。圖紙鋪開，一般學生都不知從何下手，這時教師的引導就非常重要了，筆者一般分階段引導，讓學生在畫圖過程中掌握減速器的結構及運用前面的計算數據設計減速器尺寸。學生通過以下步驟能較好完成裝配圖的繪制，教師在學生繪圖過程中多作指導，及時指出繪圖過程中的錯誤。第一步，初步分配圖紙3個視圖的位置，主、俯視圖占的空間要大些，并注意留出標題欄和明細表的位置。第二步，初步繪制俯視圖，在黑板上演示繪圖步驟：繪中心線（兩齒輪中心距）→繪一對嚙合的齒輪→繪箱體內壁線→繪箱體外壁線。這里要注意齒輪的嚙合畫法，內壁線距齒輪的端面及齒頂的距離由經驗確定，一般為10～15mm。小齒輪端的內壁線要設計主視圖時才能確定。第三步，繪制俯視圖上的輸入軸和輸出軸（在繪圖過程中可修正計算出的二軸尺寸），確定滾動軸承的位置，繪制二對滾動軸承，繪制軸系結構的定位零件，繪制端蓋、油溝等。注意滾動軸承的正確畫法，軸肩、套筒或封油環定位要注意方便軸上零件的拆卸。第四步，繪制主視圖，先繪二條中心線（注意主、俯視圖長對正）→繪二齒輪分度圓→確定油面高度→確定箱底位置→繪制內壁、外壁線→確定軸承連接螺栓凸臺高度，確定螺栓位置，繪制螺栓連接→繪制觀察孔→繪制油標尺→繪制放油螺塞→繪制吊環吊鉤等。第五步，繪制左視圖，注意對應的繪圖關系：高平齊、寬相等。第六步，尺寸標注（總體尺寸、性能尺寸、裝配尺寸、安裝尺寸）→零件編號→標題欄和明細表→技術要求等。

5零件圖繪制

根據前面的計算及所繪制的裝配圖，精心繪制各非標零件的零件圖。一般5個學生一個小組，每個組繪一組零件圖，每位學生大約繪制2～3個零件圖。零件圖直接用于加工，所以必須繪制出細小結構，標注所有尺寸及公差、技術要求等。6整理設計說明書針對前面的計算和繪圖整理出完整的設計說明書，寫出設計總結，列出參考資料等。

參考文獻：

[1]陳慧玲.機械設計課程設計教學改革與實踐[J].考試周刊,2012(50):18.

作者:陳慧玲 單位：湖南化工職業技術學院