减速器课程设计总结范文

减速器课程设计总结篇1

关键词：NX系统；机械设计；课程设计；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）03-0215-02

随着国家推进“中国制造2025”，“互联网+”与传统制造业全面融合，制造业信息化技术不断深入制造企业，对应用型人才的要求不断提高。机械设计作为应用型高校机械方向核心专业教学科目，其课程设计是强化课堂理论教学的综合型、应用型环节，涉及多方面机械专业基础课程知识的实际应用。贴近企业现实生产需求的机械设计课程设计，将切实增强应用型高校大学生分析解决实际机械设计相关问题的实战能力，培养学生的创新意识。传统的课程设计题目所涉及的机械传动装置或结构较为简单，大部分构件在机械设计课程中已经学过。课程设计对于学生的训练要求依旧突出手工计算、尺笔绘图，难以满足制造业信息化技术时代企业对信息化应用人才的能力要求。针对上述问题我校对机械设计课程设计的教学方案进行了全面改革，制定了基于NX系统软件设计过程的机械设计课程设计教案，任务指导书，形成了机械设计课程设计教学质量检验评价标准。通过与西门子公司的深度合作，利用信息化设计制造技术克服传统课程设计的枯燥烦琐，使学生能够将有限的时间、精力侧重于课程设计任务的机构方案设计、结构优化等应用性、创造性较强的内容上，从而提高学生的学习兴趣，培养学生先进的设计理念[1，2]。

一、信息化技术在机械设计中的应用

融入制造业信息化技术的工业产品三维仿真设计制造：三维软件智能造型―>实体零部件数控机床加工―>产品组装调试，许多制造企业已实现这一生产流程。西门子NX系统软件融合了三维智能造型、二维工程图生成、虚拟装配、机构运动仿真、运动学分析、装配干涉检验及结构受力分析等智能制造技术，功能强大。制造业信息化技术的应用，提高了机械产品设计的效率，在接下来的零部件CAE分析、CAM加工过程中，智能化设计的优势更加显著，与传统机械产品设计相比，产品质量也得到了大幅度提升。智能化设计可以使得复杂的产品设计及工程问题简单化，通过设计人员的规范化管理、设计任务的合理分工，使得机械产品设计过程中团队的协同性与个人的独立性并行，基于制造业信息化技术的机械产品设计流程如图1所示。

二、借助信息化技术开展机械设计课程设计

1.课程设计选题。目前机械产品设计可以是按照市场导向、没有参照的全新的创新设计，也可以是在现有产品的基础上模仿和改进的创新设计。我校机械设计课程设计的选题范围比较广，如结合教师科研课题，融合学生机械创新项目，参照课程设计任务书中的传统带式运输机传动装置、卷扬机传动装置等。但是对课程设计题目的完成要求基本一致：①理解机械产品的工作原理，对产品的零部件进行三维造型设计，运动学仿真、结构受力分析，完成机械产品二维装配工程图1张；②绘制重要承载轴、传动齿轮等部分零部件的二维工程图各1张；③编写机械产品设计说明书1份。本机械设计课程设计以三维虚拟模型总成及传统实物模型总成作为参照，学生通过对三维虚拟模型、传统实物模型的零部件测量核算、获取模型结构尺寸参数，对课程设计任务产品总成及其零部件进行设计。课程设计根据工作量的不同，以个人或小组团队为单位进行，各单位课程设计不同题，或者同题不同数据规格，以常见的减速器课程设计为例：根据减速器输出轴的输出功率选择合适的传动类型，经校核计算选择对应的齿轮类型、材料、参数，计算轴径、选择轴承等，各单位完成各自课程设计任务[3，4]。

2.课题三维智能设计。作为西门子NX授权教学培训高校，NX系统软件是机械类专业学生必修课程，经NX系统软件教学课程的训练学习，学生掌握了基本的NX系统软件三维智能设计、虚拟装配及运动学仿真的方法步骤，能够独立熟练的进行机械产品零部件设计。基于NX系统软件的三维智能设计，可以将学生的机械产品设计意图用虚拟三维模型形象的表达出来，当设计过程中发现产品零部件需要修改时，方便学生对任务产品结构尺寸参数进行修改，在面对构造较为复杂的大型课程设计任务产品时，也便于实现学生间的分工设计，团队合作。二级三轴式减速器箱体、箱盖、各级传动齿轮、轴等的设计，综合运用了机械设计专业课程中的典型零部件设计知识，零部件三维智能造型如图2所示。在NX系统软件上，将减速器各零部件的三维智能造型进行虚拟装配，通过装配爆炸图分析各零部件之间的装配关系。利用装配干涉检查功能，查看减速器总成设计是否合理，如存在干涉现象，则需优化设计参数，修改零部件三维模型。减速器装配总成及爆炸图如图3所示。

3.关键零部件的运动学分析。NX系统软件的运动学分析模块，可以方便快捷的对减速器传动轴、传动齿轮等关键零部件进行运动学分析，验证减速器总成设计效果是否合理。在确定输入或者输出任一运动参数的情况下，使用NX系统软件运动学分析即可计算获得整个减速器的运动参数，进而效验传动齿轮等关键零部件是否符合减速器的设计要求。对任务产品的装配总成进行干涉分析，可检查减速器各运动零部件在运行过程中是否与其他零部件发生碰撞等干涉现象，尤其齿轮与齿轮之间、齿轮与箱体之间，进而检查零部件的设计及装配方案是否合理。

4.主要零部件的受力分析。NX高级仿真和其他有限元分析软件基本操作一致，分为创建有限元模型、创建仿真模型和后处理。确定减速器输入轴的功率后，即可根据减速器的设计参数，计算获得各轴及传动尺寸的受力情况。通过NX系统软件对关键零件进行受力分析，进一步检验零部件和减速器整体设计装配是否合理。当确定某个零部件其结构关键部位受力情况超出了材料本身的许用应力时，需要对该零部件的结构参数进行重新效核计算，优化受力结构，从而使任务产品符合设计要求。

5.二维工程图的生成。将虚拟装配和模拟分析没有问题的减速器总成三维模型，及所有定型的零部件，经NX系统软件的工程图模块，智能转换生成包含三视图、轴测图等的二维工程图。对自动生成的尺寸标注进行检查修改，或手动添加尺寸标注，然后根据实际机械加工需要，标注相关加工信息、技术要求、工程图编号等，完成所有零部件及装配总成的二维工程图制作。

NX系统软件作为高端CAD/CAE机械产品信息化设计软件，将其引入到应用型大学生机械设计课程设计中，符合当前“创新驱动、智能转型”大环境下企业、社会对应用型人才的迫切需求，改善了机械设计专业课程的教学质量，激发了学生的学习兴趣。但要制定出一套完整，且行之有效的基于NX系统软件的课程设计指导规范，仍有很多工作等待完善，如：如何检验及评判学生机械设计课程学习的质量？如何评价学生的创新设计能力？等等，都需要进一步实践、探索，开发出一套实用的基于制造业信息化技术的机械设计课程设计体系。

参考文献：

[1]周海，等.机械设计课程设计[M].西安电子科技大学出版社，2011.

减速器课程设计总结篇2

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.

[3] 于兴之. 机械零件课程设计[M]. 北京: 机械工业出版社, 2009.

减速器课程设计总结篇3

针对机械设计课程的特点，即：以不同零件划分的各篇章在内容上各自独立，但在实际工程运用中又紧密联系，相辅相成，如何通过一条主线把各章节彼此相连，让学生系统地、主动地掌握各零件的设计理论和设计方法？选择与工程紧密联系的项目设计作业，采用主体式教学和研讨式教学方法，将课程主要章节内容贯穿到项目设计作业的训练上，成为一条有效的解决途径。

2基于项目设计的研究型教学具体实践过程

2.1项目设计作业选择原则及布置

“机械设计课程设计”是机械设计课程的一个重要教学实践环节，也是机械类各专业第一次较全面的综合设计训练，单独设置学分。由于减速器中所包含的零件覆盖了机械设计课程中大部分章节的知识内容，且减速器的类型不同，原始数据有所区别，有利于学生分组进行，且能保证每个同学具有不同的数据，所以通常将二级圆柱齿轮减速器作为课程设计的设计对象。以往“机械设计课程设计”是在机械设计课程结束后进行，通过课程设计将课程中所讲授的内容系统地运用到设计实践中去，是一个从理论到实践的过程。而在进行课程研究型教学实践中，能够贯彻各章节内容的项目设计作业正好可与课程设计相吻合，因此在给学生选择项目设计作业时，既要考虑与后续课程设计在题目上的一致性，还要考虑内容上的步进性及工作量的适宜性，同时还要使学生既能独立思考，不抄袭别人的设计成果，还能在讨论交流的过程中得到提高和创新。为此我们根据工程实际，针对火电厂燃料输送系统中不同工作机械中的传动装置，如：保定热电厂叶轮给煤机中的行走装置、北京高井电厂桥式螺旋卸煤机中螺旋升降机构中的传动装置、石景山发电厂翻车机的驱动装置，以及油田抽油机传动系统，布置了相关的四个项目设计作业课题，要求4~5人为一组，选择其中的一个项目，设计不同的传动方案，并对传动方案中的减速器进行结构设计和计算分析。为了使学生在独立思考的同时还能进行有效交流，我们对同一个项目课题，又设置出不同组数据，做到每人一组设计数据。这样做的好处是：同一组同学在方案设计阶段、结构设计阶段可以进行广泛讨论，一旦传动方案确定，具体在零部件设计和计算过程中，由于数据不同，每个人设计参数的选择和计算结果就会不同，这样又可使每个学生能够独立地完成相关的计算。

2.2教学内容的组织和优化

机械设计具有内容繁杂、概念多、公式多、工程背景强、各章内容又相对独立的特点。为了配合项目设计作业的顺利进行，对教学内容进行了重新组织和优化，将与项目作业内容紧密相关的零件的设计理论及方法往前安排，即将带传动、齿轮传动、滚动轴承、轴、联轴器、键等内容依次安排在了螺纹联接及蜗杆传动之前。当讲完总论（4h）和带传动（4h）后，即在开课的第三周将项目作业题目布置给学生，同时用1学时左右的时间给学生简单介绍传动装置的总体设计，包括减速器的类型、电动机的选择、传动比的分配及传动装置运动和动力参数的计算等内容。这样学生在已知设计参数的情况下，减速器内、外零件的设计计算会随着课程内容的不断进展而逐步完成。在讲滚动轴承寿命计算及轴的结构设计时，直接针对项目设计作业中二级减速箱中具有代表性的高速输入轴，将轴的结构设计、强度计算及轴承的寿命计算等教学内容贯穿在该实例中，这样的调整既可以完成规定的教学任务，又结合了项目作业的具体内容，使学生不仅掌握了轴结构设计及强度计算中应该注意的问题，也为其它两根轴（中间轴和低速轴）的设计提供了很好的借鉴。此外，在每章的教学过程中，具体零件虽然不同，但教学的基本思路始终遵循着一条主线，即：零件的工作情况分析→失效形式分析→确定设计准则→设计计算（参数的选择）→结构设计，让学生发现并找出课程系统性和规律性的知识。同时在讲课的过程中要求同学们多对比，找共性，比如，同是能够完成运动和动力的传动，带传动、链传动和齿轮传动的共性和各自的特点、运用范围和环境是什么？定性地分析斜齿轮传动为什么比直齿轮传动更适合高速重载？有了直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮，为什么还要有蜗杆传动和锥齿轮传动，它们的特点及应用场合是什么？通过引出问题，让学生在学习过程中进行思考，帮助他们更深刻地掌握本课程的基本知识和基本理论。

2.3教学模式的探索

2.3.1主体式教学

主体式教学让学生尽可能真正作为主体参与教学活动的各个环节，以兴趣、问题为导向，启发、激励学生的主动实践意识，注重学生质疑力、观察力等素质的培养，增加使学生获得创新成果的机会。为了充分发挥学生的主动性，我们将项目设计作业分成三个阶段，即：方案设计阶段、减速器内、外传动零件设计阶段、轴系组合设计阶段。其中方案设计阶段是最具有原始创新的阶段，这一阶段要求学生充分运用网络、书刊等资料，提出自己的设计方案并在小组内进行交流、对比和总结，画出传动方案简图，并对方案的优缺点进行评价。在项目设计作业布置后的一周，我们在课堂上安排了方案设计阶段的讨论，每组同学选派代表进行报告，发表本组的设计思路和观点。通过这样的学习，使学生实现了由“学习者”到“研究者”角色的转换。

2.3.2研讨式教学

项目作业的第二、三阶段，我们采用的是研讨式教学。第二阶段的主要任务是每组同学根据设计的传动方案，开展传动系统中传动零件的设计计算，完成时间为三周。虽然课堂中的教学内容与该阶段所运用的主要知识点相呼应，但学生还必须通过课外查阅相关资料、手册、图册等技术资料和文献方可完成相关的设计，因此学生在学习课程内容的同时，探索和研究与自己项目设计课题相关的解决问题的设计方法和设计过程。在第二阶段结束后，组织了第二次课堂讨论，由老师及同学进行点评，及时解决设计中存在的问题，比如：在齿轮材料选择过程中，是否考虑到了做成齿轮轴后齿轮与轴材料保持一致性？传动比分配是否合适，不造成中间大齿轮和低速轴的干涉？第三阶段的主要任务是轴系的组合设计，也是减速器结构设计的重要阶段，兼顾工作量和后续课程设计的连续性，在项目设计作业中只要求学生对高速轴进行结构设计，中间轴及低速轴的设计及装配图的绘制和零件图的绘制放在了课程设计阶段。第三阶段完成时间为三周，与课堂理论教学同步进行，结束后安排了第三次课堂讨论和报告。由于轴系结构设计没有统一标准，却有统一的设计原则，既要考虑轴上零件的安装、加工，也要考虑其可靠定位。因此，在这次课堂讨论过程中，同学表现非常活跃，同学们不断发现问题，提出轴系结构设计的不合理之处，并说明原因，提出改进方案。在讨论中，学生对轴系组合结构的设计进一步巩固，在发现别人错误的同时，也改进和提高了自己的设计。本次课堂讨论的结果使学生在减速器装配图绘制中，在结构设计方面的错误率大大低于往届学生，教学效果非常显著。

2.4评价考核

由于项目设计作业贯穿在整个教学过程中，因此对于学生最后成绩的评定，我们采取加大平时成绩，弱化最后期末考试成绩的办法，将评价贯穿于机械设计课程的全过程。成绩分配比例为：项目设计作业20%，到课率及平时作业为10%，最后闭卷考试成绩占70%。

3几点思考

（1）研究型教学成败的关键在于教师的投入，教师主导的好坏会直接影响到学生主体性的表现，因此教师需要付出更多的时间去组织教学内容，去选择适合的项目设计作业，去组织课堂讨论并评价学生的研究成果（包括讨论过程中的点评及课下项目设计作业的批改）。实践表明，研讨式的教学模式，可以激发学生的创新思维，培养对课程内容的兴趣，在交流、研讨的过程中，加深对知识的理解和运用，同时可多角度地运用设计思想进行客观分析和辩证思考，逐步养成敢于质疑的良好思维品质。

（2）“机械设计”研究型教学在实践过程中，将项目设计作业，理论授课和课程设计有机结合在一起，使学生在探讨、学习、实践的过程中逐步掌握理论知识，项目设计作业和理论授课同步进行，课程设计在项目作业的基础上进一步深入和升华，从而使机械设计的学习成为“理论—实践—再实践”的过程。学生在这样的培养过程中，有利于形成科学的学习态度和创新品格，形成良好的责任心和专业事业心。

（3）研究型教学更适合于以班级为单位或人数较小的课堂开展。由于本次所授课堂学生数量较大（共计114人），远远超过预期的数量，在规定的课内学时讨论中，无法保证所有组学生到讲台上展示他们的研究成果。如果小班授课，遵循同样的研究思路，将会取得更显著的效果。

减速器课程设计总结篇4

1改进实验手段，培养创新能力

机械设计实验是理论课的重要实践环节，它不仅是学生获取知识的有效途径，而且对于提高学生创新能力具有十分重要的作用。现在的学生普遍对工程实践缺乏感性认识，动手能力较弱，虽然在理论课堂学习中接触了一些机械实物模型，观看过工程机械图片和视频展示，有了一些感性认识，但这些知识还不够，还必须从培养学生创新能力出发，合理安排实验内容与改进实验测试手段，以提高学生理论联系实践的能力。学生只有通过机械工程实践的训练，才能牢固地掌握机械设计知识。在实验设备中都增加了现代测试技术，配置了计算机辅助实验系统，包括数据采集、处理和打印设备，实验数据由计算机进行力学参数、机械参数的数据采集、处理、显示与输出。我们不断完善与更新实验项目的内容，由学生任意选择，使学生不仅熟悉各种不同实验设备的工作原理与功能，而且掌握不同实验的测试方法、数据处理以及对实验结果的分析方法。将现代测试技术应用于实验中，明显地提高了实验测量速度与精确度。

在“机械零件认知实验”中，通过利用机械零件陈列柜的展示、对机械实物和模型与展板的观察和分析，使学生认知了机械设计课程中的标准件、通用零部件与机械传动的类型与特点。在机械零件陈列柜中结合文字注释、机器与模型的运动、电脑声控同步的讲解，使学生认知了如牛头刨床、减速器、压面机、破碎机、雕刻机等机器的运动规律，加深了对机器与机械零件的感性认识，解决一些课堂上难以想象的问题。通过机械创新设计电动陈列柜的展示，使学生了解了创新设计的发散思维法、功能设计法、移植设计法、组合设计方法，原理方案、结构方案、外观方案的创新以及新产品示例，拓宽了学生的知识面，提高了学生机械综合设计能力与创新能力。在“带传动滑动与效率的测定实验”中，使学生了解了智能带传动实验台的结构与原理，掌握扭矩、转速、滑动率、效率的测试方法。学生观察了带传动的弹性滑动与打滑现象，并灵活应用实验技能测出带传动的弹性滑动率、传动效率的结果与负载的关系曲线。

在“液体动压动轴承实验”中，学生利用滑动轴承实验台以及多媒体软件对滑动轴承的径向油膜压力分布和摩擦特征进行实测和仿真实验。将实际和理论知识有机地结合起来，利用计算机的人机交互性能，使学生方便直观地实验，增强了学生的实践动手能力。

在“螺栓联接综合实验”中，学生通过计算机测试软件与多通道静动态应变仪，测定了螺栓组在受倾覆力矩时每个螺栓的受力情况，掌握了螺栓受力一变形的规律。通过单个螺栓的静态实验，了解了螺栓受轴向载荷时，螺栓联接相对刚度的变化对螺栓总拉力的影响。通过单个螺栓的动载荷实验，了解了在改变螺栓的相对刚度后，螺栓动应力幅值的变化。利用计算机实现了数据处理的自动化与可视化，使学生容易地掌握了机械参数电测的基本方法。在“减速器的拆装与分析实验”中，使学生了解了减速箱的基本结构、用途及特点，了解了减速器的各个组成零件结构及功用。熟悉了减速器设计以及主要零件的加工工艺性，了解了减速器中零件的装配关系及安装过程，了解了减速器的基本传动参数测定方法与方式。在“组合式轴系结构设计实验”中，学生通过组装不同结构轴系部件的过程，掌握了轴的结构、轴承组合设计的方法以及轴上零件的常用定位与固定方法。上述两个实验是由学生自行创意设计和组装，使学生在机械综合设计方面得到了训练，为后续课程的学习打下基础。在“剂的磨擦磨损与承载能力测定实验”中，使学生了解了在摩擦磨损试验机上进行剂的减摩性、抗磨性、极压性能测定的试验过程，掌握了利用四球法测定剂的摩擦系数、磨痕直径、最大无卡咬、烧结负荷的方法，并且对国内外剂评定测试标准有了深入的了解。

在“机械传动性能综合测试实验”中，首先将常用的机械传动任意进行组装成为被测的机械传动装置，再利用工控机测试系统进行机械传动性能参数，速度、转矩、传动比、功率、效率的数据采集与处理，实验结果与曲线输出的工作。学生通过机械传动装置的组装、仪器调试及测试过程的实际动手操作，锻炼了机械传动综合实验的技能。把计算机技术引入实验教学，实现计算机人机交互的实验方式，使得实验内容的知识性和趣味性融为一体，极大地激发了学生的兴趣与积极性，促进了学生对所学知识与机械工程实践的联系，学生的创新能力作为后天开发的显性创造力，通过学习与培养，得到了锻炼和提高。

2改进教学方法，提高教学效果

机械设计》是一门综合性、实践性很强的课程，课程涉及到机器与机械传动等工程实践知识。在理论课堂上，使用多媒体教学课件进行授课，为学生自主学习创造了有利条件。在实验教学中，我们运用板书与多媒体实验课件相结合、机械设备与模型相结合的教学方式，增大了实验教学的信息量，给教学注入了活力。利用多媒体实验课件介绍每个实验的目的、原理，介绍实验的重点与难点知识，尤其是形象生动的减速器拆装与装配零件的爆炸式动画演示，带传动的弹性滑动、四球法原理的三维动画演示，大大激发了学生的兴趣与好奇心，使得学生对实验内容理解深刻、掌握牢固。在教学中采用启发式、互动式的模式进行教学，充分调动学生的主观能动性，积极培养学生观察、思考、分析与解决问题的能力，使学生完成实验之后，充分感到了探索知识的魅力与成功的喜悦。

3结语

减速器课程设计总结篇5

关键词 项目化教学；机械制图；网络资源

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2015）22-0124-02

1 引言

为了深入贯彻落实“以学习者为中心”的人才培养理念，推进课堂教学由“以教为主”向“以学为主”转变，着力提高课堂教学效能。机械制图是一门研究工程图样的绘制和识读规律的专业基础课程，通过本门课程的学习，使学生具有一定的识图能力、空间想象和思维能力，以及手工绘图和利用计算机绘图的技术应用能力，为后续课程学习、开展创新设计活动、完成课程设计和毕业设计等奠定必要的基础。

机械制图课程目前的课堂教学虽然也采用了三维模型、PPT课件、Flash等一些现代教学方法和手段，但是学生仍处于被动学习状态，作业抄袭严重，课堂教学效果达不到预期设想。另外，本课程目前的课堂教学仍过于强调课程内容的系统性和完整性。教师教学过程中注重制图原理及表达方法，忽略了本课程在工程实践中的应用能力培养，导致学生的动手能力和表达能力较单一，缺乏后续课程自主学习能力，解决工程实际问题的图样表达能力和看图能力不强。

2 改革目标

改革是为了达到学生学会主动学习，实现课堂教学由“以教为主”向“以学为主”转变，增强课堂教学效果的目的。学生不仅能合理使用专业书籍、网络资源、课程网站等各类资源，而且在课余时间能真正利用图书资源和网络资源实现自学。通过本课程的学习，学生的相关技术工作能力、学习能力和表达能力达到本课程的培养目标要求，学生在后续的课程设计和毕业设计的学习工作中，有较强的解决工程实际问题的图样表达能力和看图能力。

3 改革方案

教学内容整体设计 减速器是机械行业当中运用较为广泛的一种机械传动装置，本课程的教学内容整体设计以减速器的工程图为主线，将绘制减速器各零部件的零件图及其装配图的整个工作过程贯穿于本课程的教学过程，使学生在完成绘制减速器项目及子项目的工作过程中学习与之相关的机械制图知识、投影作图知识及图样的表达，在体验实际工程图设计工作过程中获得知识、掌握工程图样的制图表达能力，提高学生识读机械工程图样、绘制零件图和装配图的应用综合能力[1]。

减速器是原动机和工作机之间独立的传动装置，用来降低转速和增大转矩以满足各种工作机械的需要。减速器的种类很多，齿轮减速器主要由齿轮、齿轮轴、箱体、轴承等零件组成。减速器的绘制工作主要包括绘制各零件的零件图，由零件图绘制装配图，以及用绘图软件绘制所有零件图和装配图[2]。

课程教学大纲教学内容各教学单元包括：绪论；制图基本知识与技能；点、直线、平面的投影；……；装配图。课程教学大纲中的教学内容将以具体的一系列工程项目为载体，如绘制键、垫片、螺母、螺栓、齿轮、齿轮轴、上箱体等多个项目，每个项目再根据能力培养目标的不同分解成若干子任务（即教学单元）。学生必须具备制图基本知识与技能等教学内容将会贯穿在这些模拟工程实验的项目和任务的解决过程中，与单纯的课本知识介绍讲解比较，学生的学习效率和接受程度能明显提高，学生的工程图样表达能力和看图能力可以得到提高[3]。

改革后，基于工程图设计过程项目化教学内容包括：项目1，绘制垫片、键的平面图及三视图；项目2，绘制上箱体透盖的轴测图及三视图；项目3，绘制螺母、螺栓等标准件；项目4，绘制螺栓连接、双头螺柱、销连接；……；项目8：手工绘制减速器装配图。

教学方式方法选择 以学习者为中心，小组合作过程体验式教学。学生在典型的工程图设计过程中的参与、讨论和完成中，形成相应的知识结构和应用能力。课前以小组形式自主预习单元知识点，讨论形成初步小组的设计方案；课堂上教师对各小组初步方案点评讨论，在点评过程中产生问题并引出问题，再由教师引出解决问题的方法（展开课堂教学）；然后小组讨论修改设计方案，形成每位学生自己的方案；最后经小组互评后上交任课教师点评。

教学运行组织 本课程基于工程图设计过程项目化教学改革的教学组织过程为：确定任务（教师）制订和实施解决方案（学生）质量控制与检测（师生）评估反馈（教师）。这样开展教学，不仅能为学生提供体验完整工作过程的学习机会，还能增强学生适应企业的实验工作环境和解决综合问题的能力，让学生在完成模拟真实项目过程中逐渐培养团队精神。

课前分组共同制订实施解决方案后，分别绘制草图，然后通过小组相互点评打分，选出最优者参加全班师生交流设计方案点评，师生共同分析存在的问题；再由教师提出解决途径和改进方法，引出相关课程教学知识点内容。课堂上，教师不仅对课程要求的知识点进行归纳，强调解决问题的方法，还要着重在学生计划实施过程中对个别学生的单独指导和引导。学生改进自己的设计方案图纸后，再小组交叉互评打分，最后提交教师点评评估打分，三次得分共同形成学生本项目总得分。教师将选出最佳方案上传网络课程平台共享。

课程考核方案设计 课程考核评价注重学生在工作过程中工作能力的提升和学生参与评价。学期课程成绩由各项目的测评得分总计得分组成，不再组织统一期末考核。各项目的测评得分包括学生的方案制订的草图小组点评得分、小组交叉互评得分、教师点评得分。

4 特色与创新

将机械制图的陈述性的系统性知识与工作过程性知识整合、理论知识与实践知识整合 以典型机械产品的工程图设计过程为载体来设计教学过程、组织教学，让学生体验完整的工作过程，学生在完成任务的过程中获得知识、掌握技能，养成认真负责的工作态度和团队合作的理念。

以学习者为中心，小组合作式学习 课内教师讲授课时减少，以学生为中心，引导学生以小组形式在课内参与讨论和点评，促进学生通过网络、书籍、资料等各种教学资源课前完成部分知识点的内容获取，再通过团队之间的方案讨论，培养学生的小组团队合作意识。这个学习过程还可以提高学生自主学习能力和学习积极性。

过程成果展示，师生互评考核 学生作品成果增加学生的互评环节，不仅能提高学生的参与度和学习积极性，还提高了学生解决工程实际问题的图样表达能力和看图能力。

参考文献

[1]何谦.基于渐进式项目驱动的《机械制图》课程教学研究[J].机械管理开发，2010（4）.

[2]周红.基于工作过程的机械制图课程改革研究[J].教育与职业，2010（2）.

减速器课程设计总结篇6

关键词：轴承部件；拆、查、测、绘；单元教学设计；反思

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2013）02-0101-02

在我校课程单元教学设计活动中，笔者的教学内容是中国劳动社会保障出版社出版的教材《高级机修钳工工艺与技能训练》（刘继福，2007）中的“轴承部件的拆、查、测、绘”。现对本次课的教学设计方案加以反思，旨在进一步提高自身的教育教学能力。

教学设计方案

（一）学习者分析

本课的学习者是高中起点的机械设备维修专业三年级学生，18名学生均为男生。在能力基础方面，他们思维较活跃，动手能力较强，求知欲强，乐于实践操作，熟悉设备拆装，对测绘有一定了解。在背景知识方面，他们已经完成《机械制图》、《机械基础》等专业基础课程的学习，并参加过一个学期的机械维修技能训练，具有一定的机械基础知识，达到了中级机修工技能水平。

（二）设计理念

项目课程已成为新一轮职教课程改革的共同选择。要把《高级机修钳工工艺与技能训练》这门课的课程结构转换为工作任务结构，将课程中的理论与实践进行有机整合，项目的选择及其结构设计显得特别重要。“减速器的拆装与测绘”这个项目是以一个具体的机器为教学载体，引出了减速器的组成、功用，减速器装配图的识读，零部件的拆装与测绘等制图专业理论知识与技能，使学生在完成各个子项目训练的过程中，逐渐展开对其他常用机械的专业知识、技能的理解和应用，培养机械设备维修专业学生的综合职业能力。“轴承部件的拆、查、测、绘”这一项目是“减速器的拆装与测绘”项目的一个子项目。

（三）教材分析与处理

本课内容的地位与作用 本课的内容选自中国劳动社会保障出版社出版的教材《高级机修钳工工艺与技能训练》第二单元课题1，需用6个学时完成。零件测绘是一个重要的实践教学环节，是对整个课程的综合化训练，是后续的机械装调技术综合实训的重要基础。为了给学生建立一个既符合认知规律，又遵循技能习得过程的知识结构网，笔者在教材原有内容的基础上，补充了查阅滚动轴承的代号与含义等环节，旨在学生学习完知识点后能够动手操作、亲自体验，把知识转化为技能。

单元教学目标的确定 根据教学大纲要求，结合教材内容和学生当前的心理特点和认知水平，笔者拟定了如下三个教学目标：（1）专业知识目标：能够正确拆装齿轮减速器；熟悉测绘滚动轴承的过程、步骤、注意要点；合理选择零件的表达方法，掌握草图的绘制方法和过程。（2）能力技能目标：培养学生正确拆装齿轮减速器、测绘零件、查阅资料、计算机操作等能力；锻炼学生自主学习、合作学习与团队学习等多种学习能力。（3）情感素质目标：通过小组分工合作，提高学生的参与竞争和团队协作精神，锻炼学生的查阅能力、自学能力、表达能力和评价能力；提升学生的自信心和赏识他人的胸怀，激发爱岗敬业的情怀，养成良好的职业道德；加强学生安全操作、文明生产的意识。

确定学习重难点 （1）学习重点：机械零部件拆卸方法、步骤及注意事项；正确使用常用工量具；测绘滚动轴承。（2）学习难点：滚动轴承的测绘。

教学准备 （1）准备三台圆柱齿轮减速器、若干拆装工具、测绘工具、专用工具等。（2）准备若干《机械手册》、《机械制图》、《机械零件》、绘图纸等。（3）给学生发放学习辅导资料。（4）按照小组之间学习能力基本相当原则进行分组，将学生分成3组，每组6人，组内推荐组长，自学《学习辅导策略》等资料。

（四）教法与学法的运用

教法：直观教学法、引导发现法、探究教学法、多媒体辅助教学法。学法：自主探究、查阅资料、合作学习、归纳总结。

教学实施过程

课后反思

（一）教学结果

反思本次课的教学实践，教学目标达成度高，重点难点突出，在课堂结构、教学方法、学法指导等方面教学过程顺畅，方法适当，学生能参与到课堂活动中来，积极思考、动手实践，教学效果较好。

（二）教学实施感受

单元教学设计落实三维目标 笔者按照戴士弘教授关于“职教课程的能力本位项目化改造”讲座和《高职教改课程教学设计案例集》进行教学设计，选取了基于工作过程的课程内容，体现了教学能力本位，采用了项目导向、任务驱动等形式，明确了培养学生的专业知识目标、能力技能目标和情感素质目标。

合理选择内容，学习难度适宜 本次课从轴承到机械装调技术综合实训装置，从零件拆装到零件测绘，从徒手画图到计算机绘图，由浅入深、由易到难、步步深入地进行教学，符合学生的认知规律。笔者立足于学校的现有实训条件，合理选择内容，学习难度适宜，极大地激发了学生的学习兴趣，并且能够实现能力的拓展与延伸，较为成功地完成了教学任务，体现了以人为本的教学理念。

以学生为主体，以教师为主导 笔者在整个教学环节中起着组织和引导作用，指导学生自主学习并掌握学习方法，把学生实践活动作为课堂主线，鼓励学生用自己的眼睛去观察，用自己的头脑去判断，用自己的语言来表达，积极主动地参与到教学过程中。在授课方式上采用任务驱动、项目引领、双线并行等教学形式，让学生在教中学、在学中做，努力突出“教学做”一体化。学生在整个教学过程中能够发挥主体作用，兴趣盎然，参与主动，体验深刻。

挖掘德育因素，启迪学生智慧 教育赋予我们的责任不仅是授之以知，教之以事，更重要的是要感之以德。笔者在专业实训课教学中，充分挖掘德育因素，在教给学生专业知识的同时，给予适时的思想品德教育。在本次课中，团队合作很重要，笔者引用减速箱上的齿轮来引导学生：“我们的班级就像一个大齿轮，而每位同学就是一个轮齿。我们从入学至今一起奋斗，一起成长，从最初的棱角分明打造成如同齿轮般齿齿相扣、紧密联系、缺一不可，希望同学们继续发扬机械精神，彼此推动，让班集体这个大齿轮正常、顺利转动，共同营造一个团结奋进的班集体！”在教学过程中，巧妙地将专业教学与德育融为一个有机整体，使德育工作“随风潜入夜，润物细无声”。

（三）不足之处

一是在整个教学过程中，整合设计的预设痕迹有些明显，学生自由拓展的空间较少，课堂张力稍显不足。二是教学环节之间过渡和时间秩序的调控上还有待提高和完善。三是教师要进一步熟悉教材教案，语言要简练确切，减少不必要的重复。四是上课时有很多听课教师，学生还是过于拘谨，出现了怯场的表现。笔者及时与他们沟通，给予他们鼓励，这就耽误了一些时间，出现了“前松后紧”的现象。

参考文献：

[1]戴士弘，毕蓉.高职教改课程教学设计案例集[M].北京：清华大学出版社，2007.

[2]曾良骥.高职课程“六位一体”教学设计范例[M].天津：天津大学出版社，2009.

[3]董必辉.基于工作过程的高职《机械制造技术》课程单元教学设计[J].职业教育研究，2012（11）.

[4]卢培文，温盛红.行动导向教学法与《钳工制作》课程教学方案设计[J].职业教育研究，2009（8）.

作者简介：

减速器课程设计总结篇7

关键词： 《减速机拆装与减速机零件的认识》 项目教学法 教学目标 教学过程实施 教学评价设计

一、课例背景介绍

在学校教学改革中，课程改革处于核心地位。我市是减速机制造基地，减速机行业发展稳定，同时农业产业化、新型工业化、现代服务业的迅速发展也加快了职业的分化和综合，对人才培养的规格、人才质量和人的终身学习提出了新的要求。而职业学校的学生学习基础相对薄弱，职业学校的设备、师资与企业相距较大，迫切需要职业学校进行新一轮课程改革，在提高学生素质与能力的同时，也为社会的和谐稳定和地方经济的发展培养新力量。

二、学习目标设定

项目课程的实施构建了以职业为导向，教学内容模块化项目化的理论实践一体化课程结构，形成以职业能力为核心、以真实工作任务为载体，以车间为教学情境的基于工作过程的课程教学模式。《减速机拆装与减速机零件的认识》项目课程是在原有《机械基础》课程上的变革，它的目标之一是要让学生认识常见的减速机零件，如减速机箱体、端盖、齿轮、轴、轴承、密封圈、行星架等，了解通用零件的基本知识；二是要使学生学会小型减速机的拆卸与组装，通过拆卸与组装，装理论知识与实践知识进行有机的结合，使学生真正实现做中学。根据减速机中常用零件，我们将《减速机拆装与减速机零件的认识》分解为十个子项目，如《箱体》、《齿轮》、《轴》、《轴承》，等等。通过《减速机拆装与减速机零件的认识》项目，学生将获得如下技能的培训：1．拆、装技能；2．简单的测、绘技能；3．查阅资料的能力；4．计算机写作、编辑能力；5．团队协作能力；6．自学能力。

三、学习内容组织

课程内容的组织通过十个项目的实施、完成，让学生掌握减速机拆装技能。每个项目的实施过程如下：教师进行安全教育，布置任务学生分组，制订工作计划教师审核工作计划，提出改进意见检查并提供环境实施达到目标，指导每个小组的研究情况学生汇报研究成果完成实训报告学生互评，教师考核。

四、教学情境创设

1．周边环境教学情境创设

绘图区及拆装室四周墙壁贴挂减速器装配图及零部件图，创设车间工作情境；走廊过道等张贴或悬挂学生或教师语录；增进学生学习热情。

2．拆装区教学情境创设

按照企业管理5S要求，给学生配置拆装工具箱。在学生寻找拆装用工具及放置拆装用工具时，能迅速有效，同时让学生养成良好的工作习惯和严谨的工作作风。在每一个小组摆放小组名称：拆装组，查找资料组，测绘组、工作图组。

3.多媒体教室教学情境创设

计算机联网，保证计算机网络在线，能更好地运用现代技术为学习服务。同时，教师提供机械设计手册图书若干，使学生能从书中获取所需。

五、项目任务描述和教学过程实施

任务一：拆卸与装配轴承。

【学生学】：按拆装顺序、规范，以及有序进行轴承零件部件拆卸，拆卸工具的放置较规范。拆卸零件做好标记，并填写学生工作业。

【教师导】：1.明确工作任务：拆卸与装配，核心工作是轴承部件的拆装。

2.拆卸示范：拆卸中讲解轴承中装拆方法。拆装中讲解拆装注意事项。拆卸时注意强调：拆卸顺序正确、规范，工具与零部件分区分整齐有序；记录与标记零件的装配关系和装拆顺序。对拆下来的轴承讲清轴承结构的组成。

3.轴上零件的安装顺序与拆卸顺序相反。

【设计反思】：明确的分工，规范程序性的操作是这一环节实施的要点。

任务二：滚动轴承知识研究。

【学生学】：从不同的途径查阅轴承知识：

方法1：从《机械基础》教材中

方法2：从《机械零件设计手册》中

方法3：上网，从百度键入“轴承”进行查阅

方法4：从机械设计软件中获取

【教师导】：1.据拆下的滚动轴承实物及该减速器装配图中的明细栏对该轴承的型号规格，引出其型号规格含义。

2.提供查找滚动轴承代号的途径，引导时突出强调查阅要求：方法途径多，快且正确，同时要求学生注明出处。

【设计反思】：1.变三段式课程体系为任务引领型课程体系，紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容，这是项目教学设计主要思路。这里，恰当而真实的工作任务激发了学生的创造性学习潜能，教学效果很好。

2.注重探究性学习的引导。

任务三：分析轴承结构，并绘制轴承草图。

【学生学】：在学习制图后的基础上，对轴承结构进行草图绘制（后续课程开设减速机测量与CAD绘图，此处不进行测量及计算机绘图要求）。

要求绘图草图能清晰表达结构情况。全班同学对拆下的轴承实物先测内圈、外圈直径，以及宽度，圆整后，定轴承类型及代号后进行手工图板对滚动轴承的规定画法绘制。

【教师导】：用目测草绘出该项目中滚动轴承的规定画法，强调测、绘要求：零件草图内容完整，表达正确，图线清晰，比例均匀，要求合理，字体工整。草图不应是“潦草”的图。

示范游标卡尺的使用并测该项目中拆下的滚动轴承的内圈、外圈直径及宽度，圆整后，定轴承类型及代号用规定画法作图，比例合适，表达正确无误。

【设计反思】：对学生得到的草图表达方案各不相同，教师应先肯定学生的讨论合作的积极态度，培养和保护学生的自信心，然后才能强调滚动轴承的规定画法。

任务四：探索轴承在装配图中的绘制方法。

【学生学】：1．上网查阅资料。

2．讨论探究。

【教师导】：1.教师提供减速器传动轴及轴上零件装配图，要求学生能认出轴承型号，查资料定代号，并会使用规定画法画出。2.拓展素材的提供要紧扣本项目子课题，引进了课外的分层教学。

【设计反思】：对本项目进行拓展与延伸，针对学生以后可能遇到类似的问题，能够想到用该知识进行解决。

任务五：交流汇报，展示学习成果。

【学生学】：每一小组选派一人作为汇报员，在汇报中展示成果。

【教师导】：对学生的亮点予以肯定，对不足之处委婉地点出。

【设计反思】：学生汇报及成果展示，能集思广益，促进学生自主发展。

六．设计教学评价

教学评价分两块：1.理论部分占50%，考核学习态度、专业知识、与人沟通能力、合作能力等。具体细分，汇总答辩（自我评价占2%、小组评价占3%、老师评价占5%）；团队合作占5%；学生工作页（草图、零件图占15%、理论填写占5%、图形占10%、总结占5%）。2.操作部分占50%，考核实训态度、操作过程、实训报告，等等。答辩占5%；考核实训态度占5%；操作过程占25%；实训报告占15%，等等。

参考文献：

减速器课程设计总结篇8

关键词 课程设计；教学改革；CAD技术

中图分类号：G642 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2014）02-0047-02

Teaching Practice of Introducing CAD Technology into Course Design of Machinery Design//Xu Jing， Dong Yan

Abstract Aiming at the shortcomings of machinery design’s traditional teaching mode， the teaching reform of introducing CAD technology into course design of machinery design was proposed. The relevant teaching content of program design， Pro/E software and AutoCAD software organically integrated into course design. Practice shows that it helps to strengthen students’ computer application ability and comprehensive design ability.

Key words course design； teaching reform； CAD technology

1 引言

机械设计是机械类学生必修的一门专业基础课，是机械类教学计划中的一门主要核心课程。机械设计课程设计是配合机械设计课程理论教学的一个重要实践教学环节，传统的教学方法是选择由机械设计课程所学过的大部分零部件所组成的机械传动装置或结构较为简单的机械作为课程设计题目。对课程设计的要求还停留在人工计算、手工绘图阶段，由于设计过程繁琐、重复工作量大，教学效果一直不够理想。

随着计算机技术的广泛应用，如何利用先进的设计方法和技术手段改进传统的教学方法，已为同行们所关注和追求。本文将根据机械设计课程设计教学大纲的要求，研究并实践如何利用CAD技术将学生从枯燥、重复的手工设计计算中解脱出来，集中时间和精力用于方案设计、结构设计等创造性思维训练上，这样不仅可以提高学生对课程设计的学习兴趣，而且有助于培养学生先进的设计理念，掌握现代的设计技术，以适应计算机技术飞速发展的时代需求。

2 引入CAD技术的教改思路

机械设计课程设计的教学目的在于综合运用机械设计以及其他相关已修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练，通过学习和掌握通用机械零部件、机械传动及一般机械设计的基本方法和步骤，培养学生工程设计能力和分析问题、解决问题的能力。通常传统的课程设计教学安排是集中在理论教学结束后2～3周内进行，由于时间紧、任务重，学生依样画虎，大部分时间和精力都用于计算和画图上，没有足够的时间进行方案分析和结构设计，很多问题来不及思考就在匆忙中结束了课程设计。

针对这些问题，采用先分散后集中的教学模式，在理论教学的过程中，将C语言程序设计知识融合机械设计的教学内容，引导学生利用课余时间逐步完成常用零部件的辅助设计；再在期末2～3周集中时间内，利用零部件辅助设计程序和Pro/E软件完成方案设计和结构设计；最后应用AutoCAD软件完成零件图和装配图绘制，Word文档完成设计说明书编写。

合理安排CAD教学内容 减速器设计是机械设计课程设计最常用的设计题目，涉及螺纹联接、键联接、齿轮传动、蜗杆传动、轴以及滚动轴承等各种零部件的设计计算，设计过程往往比较复杂，而且容易出错。为此，在理论教学过程中，在讲授常用零部件的设计准则和计算方法的基础上，有机地穿插计算机辅助设计教学内容，启发学生利用先修的C语言程序设计知识解决工程实际问题。

要熟练掌握零部件的设计过程和设计方法，必须正确理解设计公式和合理选择设计参数。所以，设计参数的计算机处理是实现零部件计算机辅助设计的关键。在理论教学中，结合C语言程序设计课程有关数组等相关知识，重点补充设计参数计算机处理的教学内容。以“齿轮传动”一章为例，如齿轮传动设计中涉及的设计参数有十几个之多，但可以分为两大类：一类是数表类，如齿向载荷分布系数KHβ；另一类是线图类，如弯曲疲劳强度极限σFE。对于数表，可以通过编程转化为数组，并按一定的查找法和插值法获取所需设计参数值；对于线图，可以求出直线方程或多项式拟合成曲线方程直接编入程序，通过计算得到所需设计参数，也可以先等分坐标取值转化为数表再进行数组处理。由于数表和线图的程序处理在C语言程序设计中是常见的基本训练，所以学生在练习过程中一点就通，感到得心应手。

当然，合理的教学安排是实施教学目的的必要手段。为了激发学生的学习兴趣，倡导团队的协作精神，对课程设计的先期分散教学内容进行周密合理的安排。在完成“数表和线图的计算机处理”教学单元后，要求学生共同编制某一个零部件的辅助设计程序。为了不增加负担，又不人浮于事，将设计任务细化，责任落实到人，明确考核要求。通过实践，学生不仅能够使用C语言编制出仅输出设计结果的简单程序，而且部分计算机应用能力较强的学生还能够使用Visual Basic和Visual C++语言编制出具有人机交互功能的辅助计算软件。

充分运用CAD技术手段 随着CAD技术的突飞猛进，计算机辅助设计已经成为现代企业必不可少的设计手段。为了适应现代企业对机械CAD人才的需求，在机械专业的课程体系中设置了不少计算机应用课程，如计算机绘图、C语言程序设计和三维实体建模技术等，但不同的教师担任不同的课程，由于课时有限，往往只着眼于本课程知识点的掌握，无暇顾及课程间的联系及应用。因此，在机械设计课程设计中引导学生充分利用CAD技术解决工程设计问题，将成为帮助学生掌握现代设计方法和先进技术手段的有效途径。鉴于学生已先修计算机绘图和三维实体建模技术课程，对AutoCAD和Pro/E软件的主要特性和基本功能的掌握已有一定的基础，因此，在课程设计集中的2～3周内要求学生充分利用该两软件完成减速器的设计。

1）零部件的三维实体建模。Pro/E是CAD/CAM/CAE等领域广泛使用的三维设计软件。创建三维实体模型是利用Pro/E进行机械结构设计的首要任务，三维实体是创建零件工作图、总体装配图及机械运动仿真等后续工作的基础。因此，要求学生先由零部件辅助设计程序得到零件的结构尺寸，再利用Pro/E的实体建模和特征造型功能创建出齿轮、轴、箱座、箱盖、轴承、端盖等零部件的三维实体模型。对于减速器中结构相似、尺寸不同的零件，可利用Pro/E参数化的模型修改功能，通过修改设计模型的参数值来改变设计意图，实现三维实体的自动更新。

2）减速器的虚拟装配。装配是依照一定的顺序把满足特定关系的元件（零件或部件）装配成组件的过程。装配件中各个元件的空间定位关系是进行装配设计的关键。完成减速器所有零部件的三维实体建模后，要求学生利用Pro/E的装配功能模块和应用程序模块，通过【组件】和【装配】命令，设置基础零件，添加装配约束和连接定义，完成减速器组件的装配。由于Pro/E使用全相关的单一数据库，因此，在组件装配后可以在零件模块和组件模块中反复修改设计结果，从而实现方案设计和结构设计的优化。再通过【应用程序】/【机构】命令，定义齿轮副连接，定义伺服电动机，对减速器进行运动分析及仿真。

3）二维工程图的创建。工程上通常使用一组二维视图（工程图）来表达一个复杂零件或组件，而Pro/E的绘图功能模块提供了强大的工程图设计功能。因此，要求学生利用Pro/E完成零件的三维造型和减速器的装配后，使用绘图模块将三维造型图转换成二维工程图，主要步骤如下。

①设置绘图环境。单击【工具】【选项】命令，打开【选项】对话框，取消对【仅显示从文件加载的选项】复选框的选择，在“当前会话”中找到“drawing_setup_file”选项更改其值为“*.dtl”，单击【添加/更改】按钮，单击【确定】按钮完成配置，并保存该配置留用。

②进入绘图环境。单击【新建】【绘图】命令，去掉【使用缺省模版】选项的小勾，单击【确定】按钮，出现的【新制图】对话框中，再单击【浏览】按钮，将需要创建二维视图的三维模型文件打开调入，指定模版，单击【确定】按钮进入绘图环境。

③创建基本视图。由步骤②得到Pro/E绘图环境下的三视图，打开菜单栏【视图移动锁定】，调整视图布局和投影关系。在主视图上双击鼠标，出现“绘图视图”界面，在【类别】选项上选择【比例】，确定【定制比例】的数值。

④转换成AutoCAD工程图。将利用Pro/E绘图环境下创建的二维工程图，单击【文件】，选择【保存副本】，选择文件类型“*.dwg”，单击【确定】，生成AutoCAD文件。

最后，要求学生使用比较熟悉的二维绘图软件AutoCAD，

通过其编辑、修改和标注等命令，完成减速器的装配图和零件图。

3 结论

CAD技术的产生和发展使机械产品设计的传统模式发生了深刻变化，同样对机械专业的课程教学带来新的挑战与机遇。将CAD技术引入机械设计课程设计的教学实践，不仅有助于培养学生的综合设计能力、创新能力和运用知识解决工程实际问题的能力，有助于提高课程设计的技术含量和教学质量，而且彻底改变了传统的教学模式和设计方法，促进了机械设计课程教学目标、教学内容、教学手段和教学方法的改革和创新，促进了机械学科的发展。

参考文献

[1]何秋梅.Pro/E软件在《机械设计基础》课程教学与课程设计中的应用[J].装备制造技术，2013（2）：198-200.

[2]袁野.Pro/E在小型电机减速器设计中的应用[J].机械研究与应用，2007（8）：100-101.

[3]郑汉波.基于Pro/Engineer零件的三维建模和二维工程图创建方法[J].咸宁学院学报，2011（12）：70-72.

[4]凌丹.CAD技术在《机械设计》课程设计中的应用[J].实验科学与技术，2005（10）：51-52.

[5]咸斌.与现代CAD技术相结合的机械设计基础教学方法研究[J].盐城工学院学报，2005（6）：72-75.

[6]濮良贵，纪名刚.机械设计[M].8版.北京：高等教育出版社，2006.