机械设计课程案例教学的研究与实践
基金项目：2010年度上海市教委重点课程立项课题（S201001001）作者简介：金晓怡（1966—），女，江苏常州人，教授，博士，研究方向为仿生机器人、机械设计、机构学。
机械设计课程案例教学的研究与实践
金晓怡
（上海工程技术大学机械工程学院，上海201620）
摘
要：把案例教学法引入机械设计课程教学，进行面向卓越工程师培养的机械设计课程案例
教学的研究和实践。给出一种已用于案例教学的典型案例。把案例教学法广泛引入工程类专业的课程教学，将有利于“卓越工程师培养计划”的实施，有利于高素质应用型人才的培养。
关键词：卓越工程师培养；机械设计课程；案例教学中图分类号：TH12；G424．1
文献标志码：B
文章编号：1671-
5276（2011）03-0073-04Research and Practice on Case Teaching for Course of Mechanical Design
JIN Xiao-yi
（College of Mechanical Engineering ，Shanghai University of Engineering Science ，Shanghai 201620，China ）Abstract ：The case teaching is introduced into the course of mechanical design to make the research and practice on applied talent
cultivating．A typical example of case teaching is given．Finally ，this paper proposes that to widely introduce the case teaching into the engineering education ，benefits the applied talent cultivating and the excellence engineer training program．
Key words ：excellence engineer training ；course of mechanical design ；Case Teaching
0引言
社会经济的变革，大众化教育的推进，为我国应用型高
等教育的发展提供了历史机遇［1］
。随着教育教学改革的
不断深化，
提高应用型本科层次学生的整体素质、培养学生的创新能力，
已经被提升到一个突出的位置。以拓宽知识为基础、以培养能力为主线、以提高素质为前提，以培养学生的创新意识、
创新精神、创新能力为核心，把知识、能力和素质教育等融入教学的全过程，达到培养具有创新精神和创新能力的应用型人才培养目标，越来越成为应用型普通高等院校教育工作者们研究和实践的热点之一
［2］
。
2010年，上海工程技术大学被列为教育部“卓越工程师培养计划”第一批试点学校。实施“卓越工程师培养计划”是应用型普通高等院校创新人才培养模式和深化教学改革的又一个重要契机。上海工程技术大学正在高质量地制定培养卓越工程师的学校标准，着力构建具有鲜明
工程教育特色的卓越工程师培养体系。
机械设计课程是机械类各专业中非常重要的一门专业基础课程。上海工程技术大学机械设计课程服务的专业有车辆工程（汽车）专业、
车辆工程（城市轨道交通车辆工程）专业、飞行技术专业、机械工程及自动化专业、现代
装备与控制工程专业等，
涵盖了学校“卓越工程师培养计划”的全部试点专业，在目前这个特殊的阶段进行机械设计课程案例教学的研究，使机械设计课程快速适应学校正在构建的具有鲜明工程教育特色的卓越工程师培养体系，意义重大。
案例教学法由古希腊哲学家苏格拉底最早开创。原是
一种讨论问题的方式，即从意见对立中寻求矛盾，在矛盾中寻找新的意见，在归纳的基础上，形成对真理的表述，也就是在教师的指导下根据教学目标和内容的需要，利用案例组织学生进行学习、
研究，以锻炼学生的分析、归纳、总结的能力。现代案例教学兴起于美国哈佛大学法学院，后被广泛运用医学、工商行政管理、市场营销等教学之中
［3］
。
1面向卓越工程师培养的机械设计
课程案例教学的研究
把案例教学法引入机械设计课程教学，进行面向卓越工程师培养的机械设计课程案例教学的研究，包括以下几个方面。
1．1机械设计课程案例教学的优点
a ）直观性。案例来自工程实际，它的使用可以形象
直观地诠释机械设计教材理论，使之生动有趣又能说明问题。
b ）典型性。案例的选择一般具有突出的代表性，对机械设计教材内容有较强的说服力。
c ）系统性。选择一个典型案例，可以“一案到底”，将教材内容融会贯通，使学生系统掌握理论知识。
1．2机械设计课程案例教学应注意的几个问题
a ）案例选择的原则。案例应有明确的应用背景并且
能激发学生的学习兴趣。工程实际中与机械设计教材内容相关的案例很多，案例的选择既要典型、知名，又要贴近实际、贴近学生兴趣。
b）案例的剖析。在案例分析过程中，教师要引导学生剖析案例，要培养学生分析问题的能力。
c）案例的拓展。案例是为理论和教学服务的，要尽量避免“以偏概全”的逻辑错误，在对案例进行理论升华的同时要注意拓展学生的思维，帮助学生完成从实践到理论再到实践的完整思维过程。
1．3机械设计课程案例教学的步骤
a）学生自行准备
提前把案例中描述问题的材料发给学生。让学生阅读案例材料，查阅指定资料和读物，搜集必要信息，积极思索，初步形成关于案例中问题的原因分析和解决方案。教师可以在这个阶段给学生列出一些思考题，让学生有针对性地开展准备工作。
b）小组讨论准备
将学生划分为由3 5人组成的讨论小组。小组成员以自己有效的方式组织活动，教师不进行干涉。
c）小组集中讨论
各小组派出自己的代表，发表本小组对于案例的分析和处理意见。发言时间控制在5分钟以内，发言完毕后发言人接受其他小组成员的讯问并作出解释，此时本小组的其他成员可以代替发言人回答问题。小组集中讨论的这一过程是学生发挥的过程，然后教师可以提出几个意见比较集中的问题和处理方式，组织各个小组对这些问题和处理方式进行重点讨论。这样做可以将学生的注意力引导到方案的合理解决上来。
d）总结阶段
在小组和小组集中讨论完成之后，教师留出一定的时间让学生自己进行思考和总结。这种总结可以是总结规律和经验，也可以是获取这种知识和经验的方式。教师还可让学生以书面的形式作出总结，这样学生的体会可能更深，对案例以及案例所反映出来的各种问题有一个更加深刻的认识。
2面向卓越工程师培养的机械设计课程案例教学的实践
“案例教学法”的核心是案例，具体如何实施教学，可以根据具体情况灵活掌握。案例应具有形象化、具体化的特点，与传统教学中的举例有本质的区别。
以机械原理、机械设计课程中变位齿轮的设计为例［4］，机械原理课程中的变位齿轮的设计计算，虽不涉及很高深的理论，但在长期的教学中发现，能掌握并合理应用其设计计算的人很少；而齿轮的结构设计，则属于机械设计课程的教学内容。通过仿生扑翼飞行机器人扑翼驱动系统传动机构改进设计的案例［5-6］，可以使学生对变位齿轮的设计有兴趣、有理解、有感受。以下是“仿生扑翼飞行机器人扑翼驱动系统传动机构改进设计”案例中教师应进行准备的全部内容。
“飞鹰”号仿生扑翼飞行机器人（图1，图2）是东南大学“仿生扑翼飞行机器人”课题研究小组研制的第一代试验样机［4］，它采用锂电池为动力源，通过电动机，驱动齿轮减速机构，带动与之相联的曲柄摇杆机构，实现飞行机器人的扑翼运动（图3）。
2．1扑翼驱动系统传动机构的传动比
a）“飞鹰”号仿生扑翼飞行机器人扑翼驱动系统传动机构的传动比
“飞鹰”号仿生扑翼飞行机器人扑翼驱动系统传动机构采用三级标准齿轮减速传动，其三对齿轮的齿数分别
为：z
1（1）=8，z
2
（1）=32；z
1
（2）=15，z
2
（2）=38；z
1
（3）=15，
z
2
（3）=44。总传动比i=i（1）i（2）i（3）=4?2.53?2.93=
29.65。（注：文中参数，当同时有上、下标数字时，下标1表示该对齿轮传动的主动轮，下标2表示被动轮；上标表
示第几级传动。以z
1
（1）为例，表示第一级齿轮传动的主动轮的齿数。）
b）传动比的改进设计
选择高速电动机，最大效率时的转速为13790r/min，确定传动比i=i（1）i（2）i（3）=5?4.3?4=86。扑翼机构
（曲柄摇杆机构）曲柄的转速n
6=n
7
=13790/86=160.35
r/min，翅的扑翼频率f=160.35/60=2.67Hz。改进设计后，传动比大于原设计的传动比，但高速电动机和减速装置的总质量小于原设计，且传动比分配更加合理。同时采用变位齿轮传动，可基本避免根切现象，传动机构的传动效率和品质将大大提高。
2．2三级变位齿轮传动设计
a）第一级变位齿轮传动设计
原参数：m（1）=0.6mm，z1（1）=8，z2（1）=32，a（1）=m
（z
1（1）+z
2
（1））/2=0.6?（8+32）/2=12mm，
i（1）=32/8=4。
改进设计如下：
分析实物结构尺寸后知，中心距可在原设计的基础上
增大2mm，即a=12+2=14mm。
取z
1=8，则z
2
=14?2/0.6?8=38.66，圆整后
取z
2
=40，
则标准中心距a=0.6?（8+40）/2=14.4mm。
取设计中心距a'=14.6mm，采用变位齿轮正传动。
由a cosα=a'cosα'可得cosα'=14.4?cos20?/14.6，故α'=22.056?。
由无齿侧间隙啮合方程式［6］：
x 1+x
2
=（in vα'－in vα）（z
1
+z
2
）/（2tanα）（1）
式1中：
in vα=tanα－α=tan20?－20??π/180?=0.0149
in vα=tanα'－α'=tan22.056?－22.056?π/180?= 0.0202
可得x
1+x
2
=（0.0202－0.0149）（8+40）/（2?
tan20?）=0.35。
同时考虑z
1
=8时，允许齿廓非工作段有轻度根切的
不产生根切最小变位系数为x
1min
=（14－8）/17=0.35，依
此可选定变位系数x
1=0.35，x
2
=0。
改进设计后的参数为：m（1）=0.6mm，z1（1）=8，
z 2（1）=40，x
1
（1）=0.35，x
2
（1）=0，a'（1）=14.6mm。
主要几何尺寸计算如下：
d
1
（1）=m（1）z
1
（1）=0.6?8=4.8mm，
d'
1
（1）=d
1
（1）cosα/cosα'（1）=
4.8?cos20?/cos22.056?=4.87mm；
d
2
（1）=m（1）z
2
（1）=0.6?40=24mm；
d
2
'（1）=2?14.6－4.87=24.33mm；
d
f1
（1）=m（1）z
1
（1）－2（h*
a
+c*）m（1）+2x
1
（1）m（1）=
0.6?8－2（1.0+0.25）?0.6+2?0.35?0.6=3.72
mm；
d
f2
（1）=m（1）z
2
（1）－2（h*
a
+c*）m（1）+2x
2
（1）m（1）=0.6
?40－2（1.0+0.25）?0.6+2?0?0.6=22.5mm；
d
a1
（1）=2a'（1）－d
f2
（1）－2c*m（1）=
2?14.6－22.5－2?0.25?0.6=6.4mm；
d
a2
（1）=2a'（1）－d
f1
（1）－2c*m（1）=
2?14.6－3.72－2?0.25?0.6=25.18mm。
小齿轮齿顶厚验算略。
第一级齿轮传动的传动比i（1）=40/8=5。
b）第二级变位齿轮传动设计
原参数：m（2）=0.6mm，z1（2）=15，z2（2）=38，a（2）=
0.6?（15+38）/2=15.9mm，i（2）=38/15=2.53。
改进设计如下：
分析结构尺寸后知，中心距可取16mm，即a=16
mm。
取z
1
=10，则z
2
=16?2/0.6－10=43.3，圆整后
取z
2
=43，
则标准中心距a=0.6?（10+43）/2=15.9mm。
取设计中心距a'=16mm，采用变位齿轮正传动。
用与2．1中类似的方法可以求得：
α'=20.962?，x1+x2=0.17。
同时考虑z
1
=10时，允许齿廓非工作段有轻度根切
的不产生根切最小变位系数为
x
1min
=（14－10）/17=0.24，
依此可选定变位系数x
1
=0.24，x
2
=－0.07。
改进设计后的参数为：m（2）=0.6mm，z1（2）=10，
z
2
（2）=44，x
1
（2）=0.24，x
2
（2）=－0.07，a'（2）=16mm
计算出的主要几何尺寸如下：
d
1
（2）=6mm，d
1
'（2）=6.04mm；d
2
（2）=25.8mm，
d
2
'（2）=25.96mm；
d
f1
（2）=4.79mm，d
f2
（2）=24.22mm；d
a1
（2）=7.48mm，
d
a2
（2）=26.91mm。小齿轮齿顶厚验算略。
第二级齿轮传动的传动比i（2）=43/10=4.3。
c）第三级变位齿轮传动设计
原参数：m（3）=0.6mm，z1（3）=15，z2（3）=44，a（3）=
0.6?（15+44）/2=17.7mm，i（3）=44/15=2.93。
改进设计如下：
分析结构尺寸后知，中心距可取18mm，即a=18
mm。
取z
1
=12，则z
2
=18?2/0.6－12=48，取z
2
=48，
则标准中心距a=0.6?（12+48）/2=18mm。
取设计中心距a'=18mm，采用等变位齿轮传动。
同时考虑z
1
=12时，允许齿廓非工作段有轻度根切
的不产生根切最小变位系数为
x
1min
=（14－12）/17=0.12，
依此可选定变位系数x
1
=0.12，x
2
=－0.12。
改进设计后的参数为：m
（3）
=0.6mm ，z 1（3）=12，
z 2（3）=48，x 1（3）=0.12，x 2（3）=－0.12，a'（3）=18mm 。计算出的几何尺寸如下：
d 1（3）=7.2mm ，d 1'（3）=7.2mm ；d 2（3）=28.8mm ，d 2'（3）=28.8mm ；
d f 1（3）=5.84mm ，d f 2（3）=27.16mm ；d a 1（3）=8.54mm ，d a 2（3）=29.86mm 。小齿轮齿顶厚验算略。
第三级齿轮传动的传动比i
（3）
=48/12=4。
2．3变位齿轮零件图的设计
a ）第一级变位齿轮传动齿轮零件图的设计（a'（1）=14.6mm ）
主动轮（齿轮1）：m
（1）
=0.6mm ，z 1（1）=8，x 1（1）=0.35，
d 1（1）=4.8mm ，d f 1（1）=3.72mm ，d a 1（1）=6.4mm ，b 1（1）=2.5mm 。
采用实心结构，与轴相配的毂孔直径D 1
（1）
=2mm 。零件图略。
从动轮（齿轮2）：m （1）
=0.6mm ，
z 2（1）=40，x 2（1）=0，d 2（1）=24mm ，d f 2（1）=22.5mm ，d a 2（1）=25.18mm ，
b 2（1）=1.5mm 。
采用腹板式结构，与轴相配的毂孔直径D 2（1）
=3mm 。齿根与腹板孔之间的壁厚（应大于齿全高）不小于1.5
mm 。轮毂宽取3mm （该齿轮与齿轮3组成双联齿轮）。设计腹板孔的布置时，考虑腹板孔与孔之间的最小壁厚为1.5mm 。其它尺寸及齿轮2零件图略。
b ）第二级变位齿轮传动齿轮零件图的设计（a'（2）=16mm ）
设计方法与第一级类似，此处从略。
c ）第三级变位齿轮传动齿轮零件图的设计（a'（3）=18mm ）
主动轮（齿轮5）设计方法与第一对齿轮的小齿轮类似，此处从略。
从动轮（齿轮6）：m （3）
=0.6mm ，
z 2（3）=48，x 2（3）=－0.12，d 2（3）=28.8mm ，d f 2（3）=27.16mm ，d a 2（3）=29.86mm ，b 2
（3）
=1.5mm 。
采用腹板式结构。与轴相配的毂孔直径D 2
（3）
=3mm 。齿根与腹板孔之间的最小壁厚（应大于齿全高）不
小于1.5mm 。轮毂宽取4mm 。设计腹板孔的布置时，考虑腹板孔与孔之间的最小壁厚为1.5mm 。与连杆联接处的小孔共设计4个，
2个D 2，2个D 2.5（该孔略大于联接螺纹的公称直径，
为便于装配且减轻质量，设计了两种大小对称布置的小孔）。其他尺寸及齿轮6零件
图略。
2．4变位齿轮传动机构传动简图的设计
如图3所示，第三级齿轮传动的被动轮（即齿轮6）与齿轮7（齿轮7与齿轮6完全相同）啮合，使两边翅的扑翼运动完全对称。把齿轮6和齿轮7视为第四对齿轮传动，其设计中心距计算如下：
齿轮6：m （4）
=0.6mm ，z 1（4）=48，x 1（4）=－0.12，
d 1
（4）
=28.8mm ，d f 1（4）
=27.16mm ，d a 1
（4）
=29.86mm ，
b 1（4）=1.5mm ；
齿轮7：m
（4）
=0.6mm ，z 2（4）=48，x 2（4）=－0.12，
d 2（4）=28.8mm ，d f 2（4）=27.16mm ，d a 2（4）=29.86mm ，b 2（4）=1.5mm 。
标准中心距a =0.6?（48+48）/2=28.8mm 。
由in v α'=2（x 1+x 2）tan α/（z 1+z 2）+inv α=
2?（－0.12－0.12）tan20?/（48+48）+inv20?=0.0131得
α'=19?10'=19.16?。
由a cos α=a'cos α'得
设计中心距a'=28.8?cos20?/cos19.16?=28.65mm 。
变位齿轮传动机构传动简图如图4所示。
图4变位齿轮传动机构传动简图
图中：AB =14.6mm ，
d 1'（1）=4.87mm ，d 2'（1）=24.33mm ，
AC =16mm ，d'3=d 1'（2）=6.04mm ，d 4'=d 2'（2）=25.96mm ，AF =15.87mm ，CF =2mm ，
DC =18mm ，d 5'=d 1'（3）=7.2mm ，d 6'=d 2'（3）=28.8mm ，DG =2.75mm ，
DE =28.65mm ，d 6'=d 1'（4）=28.65mm ，d 7'=d 2'（4）=28.65mm ，EG'=2.75mm 。
2．5案例总结
通过以上工作，完成了“飞鹰”号仿生扑翼飞行机器人扑翼驱动系统传动机构的改进设计。通过传动比的合理选择和分配，
并以变位齿轮传动代替标准齿轮传动，减轻了电动机和减速装置的总质量，提高了传动效率，改善了传动品质。该设计结果可用于第二代“飞鹰”号仿生扑翼飞行机器人的研制。
3关于将案例教学法广泛引入应用型本科工程类专业课程教学的思考
在应用型本科机械设计课程教学中采用案例教学法，实践证明，其教学效果非常好。
工程类专业的专业基础课和专业课，与机械设计课程
（下转第126页）
·信息技术·陈海峰，等·基于CAD /CAM 软件的股骨模型三维重建及数控加工
发展。1983年，
Aldjnger 和Fischer 等最早发表论文说明利用CT 图像来定制髋假体，同一年Woolson 和Harris 发
表了文章对57个患者采用定制髋假体置换做了描述［3］。1986年Viceconti ［4］等叙述了基于CT 图片来重建骨的三
维实体模型的过程，并且用来分析、模拟和设计某些整形
外科程序，
并得出“在整形外科手术中，三维计算机辅助重建能在相当程度上改善结果和降低发病率”的结论。
图9机床加工结果
当前国内各医院CT 数据的通用文件为DICOM 数据
格式，因此必须采用计算机辅助设计（CAD ）软件进行读取数据。为了保证实体模型的准确性，
本文采用传统的计算机辅助设计技术和先进的数控铣相结合的技术，该技术可以满足个性化人工关节多样性、复杂性和快速性的需
求，
该技术成熟后还可以应用于诸如人工盆骨、椎体及其他关节等一般内植物的定制，
并可以进一步进行三维有限元分析。计算机辅助设计个体化股骨假体，通过对患者骨
骼的三维重建，为每一位患者进行特殊设计和制造，提高
了假体与病变骨骼的匹配度，提高了人工关节的长期稳定性，有效防止了关节松动，将是一个理想的途径。
本实验制作出的股骨模型，其优点在于：应用铝制作股骨模型，其成本低、操作简便、性能良好、易于储存，免去了骨来源不足且成本高的顾虑。并且可以体外进行在患者身上不能进行的实验，如同一类型骨折不同内固定物的选择，同一内固定物在不同类型骨折上的受力分析。同时，本文提出的股骨三维模型建立方法操作简单，可以形
成比较精确的三维模型，
可适应进行模拟手术要求。因此，本文提出的实验为术前规划提供了三维模型与实体模
型，给医生在视觉和触觉上提供了可供参考的实体。参考文献：
［1］姜海波．基于CT 图像的人体股骨逆向工程研究［J ］．机械设
计与制造，
2007，1（3）：130-131．［2］王志刚，杨阳，等．个性化股骨模型的建立［J ］
．中国组织工程研究与临床康复，
2010，01（22），14（4）：589-592．［3］Palm L ，Olofsson J ，et al．No difference in migration or wear be-
tween cemented low-proflile cups and standard cups ：a random-ized radio stereographic study of 53patients over 3years．Acta Orthop．2007，78（4）：479．
［4］Viceconti M ，Testi D ，et al．HIDE ：a new hybrid environment for
the design of custom-made hip prosthesis．Comput Methods Pro-grams Biomed．2001，
64（2）：137-144．收稿日期：權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權權
2010-
11-22（上接第76页）类似，具有鲜明的工程实际背景，其共同的特点决定，应该避免脱离实际的教条式学科教材、
满堂灌和填鸭式的课堂讲授和死记硬背的学习方式。案例教学法的特点是运用案例个别的个性来说明、
展示一般性。其采用的方式是，从实际案例出发，提出问题、分析问题、解决问题，通过师生的共同努力，使学生举一反三，理论联系实际，融会贯通，增强知识，提高综合能力和水平。因此，案例教学法十分适用于应用型本科工程类专业基础课和专业课的教学。
在“卓越工程师培养计划”已列入2010年教育部重点工作并列入国家中长期发展改革纲要、大规模工程教育改革即将展开的今天，把案例教学法广泛引入工程类专业的课程教学，将有利于高素质应用型人才的培养。参考文献：
［1］高林，等．发展应用性高等教育若干基本问题的研究［J ］．中
国高教研究，
2008（05）：44-47．［2］金晓怡，等．面向应用型人才培养的机械原理课程立体化、开
放式教学模式的研究与实践［J ］．机械制造与自动化，2010，39（2）：101-103．
［3］Mostert ，Mark P．（2007）．Challenges of Case-Based Teaching．
Behavior Analyst Today ，8（4），434-442．
［4］沈世德．机械原理［M ］．北京：机械工业出版社，2009．［5］金晓怡．仿生扑翼飞行机器人飞行机理及其翅翼驱动方式的
研究［
D ］．南京：东南大学机械工程学院，2008．［6］金晓怡，颜景平，周建华．仿生扑翼飞行机器人柔性翅实验研
究及其理论解释［J ］．中国机械工程，2007，18（9）：1028-1031．
收稿日期：2010-
11-17
机械设计课程教学改革及实践探讨
机械设计课程教学改革及实践探讨 机械设计课程教学系机械类专业教学关键组成部分，其教学质量的提升对于学生分析能力的培养及工程设计问题解决能力的提升而言具有举足轻重的意义。以机械设计课程教学改革背景为立足点，对机械设计课程教学改革全局思路进行了简单的分析，对当前机械设计课程教学过程中存在的不足进行了详细的介绍，并有针对性的提出了一系列措施，以更好地促进机械设计课程教学改革及实践。 标签：机械设计课程；教学改革；实践；不足；措施 1机械设计课程教学改革背景介绍 当前，在高职教育日趋大众化的情况下，有效提高高职教育质量便变得异常紧迫且必要。为此，各高职教育工作人员理应树立与时俱进的教育质量观，并在这一前提下强化教育教学改革，为国家培育出更多的高素质人才。为了更好地适应时代的发展，各高职院校理应以自身实际为立足点，采取一系列行之有效的教育教学改革，以推动教育事业的可持续发展。 为了更好地提高学生的竞争力，各高职机械设计教师理应以提高毕业生就业竞争力及职业发展水平为目标，并把这一目标作为机械设计课程教学改革的基础及导向，给予学生充分的自主选择权。树立学生为本的教学理念，进一步落实机械设计课程教学改革。各高职机械设计老师理应从学生的立场出发思考问题，确保教学秩序的稳定，随后在此前提下促进各项改革措施的进一步落实。此外，各高职机械设计教师还应进一步更新观念，明确创新型人才的培育机制，打造人才培养特色，为机械设计课程教学改革的进一步贯彻及落实打下坚实的基础。 2机械设计教学改革全局思路研究 各高职院校所开展的机械设计教学改革必须以机械零部件设计为中轴线，以如下三大设计为核心：其一，参数设计；其二，结构设计；其三，机械系统全局方案设计；展现机械设计的共同规律及基础方法。给予已学知识应有的重视，对已学知识进行相应的综合，并给予学生运用所学知识进行实际问题解决能力应有的重视。注重对学生创新设计能力的培养，重视多方案设计及再设计的理念，借助于CAD技术优化教学方式，为学生的顺利实践打下牢固的基础。 各机械设计专业所使用教材的体系及内容必须与当今社会的发展及时代的进步相适应，培养出来的人才必须与社会需求相吻合。跳出一味追求科学机制完整性的限制，不再注重设计理念的全面性，而注重共性规律，防止一味照搬教材内容的举例方式，重视设计理念及创造性思维的培养，注重工程运用教学，以机械零部件设计为重心，适当拓宽教育内容的专业适应范围，恰当导入本课程范围里某些新的技术内容和先进设计方法于机械设计里的运用。 3当前机械设计课程教学存在的不足分析
物理课堂教学案例研究的实践与思考
物理课堂教学案例研究 的实践与思考 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
物理课堂教学案例研究的实践与思考 山东师范大学附属中学翟厚岚摘要：教学案例研究正越来越多的用于教师校本教研和教师培训.在多年来，以物理课堂教学案例为教学手段的物理教师专业化培训和集体教学研究的教学实践中，通过撰写物理课堂教学案例及面向物理教师的培训授课活动，课题组对大量物理课堂教学案例作了较为深入的梳理分析和研究。对课堂教学案例的含义、课堂教学案例的建构、课堂教学案例的撰写、教学案例的解析与评价、课堂教学案例研究的类型等问题有一定的认识和理解.本文从以上几个方面将我们课题组研究的成果做一个阐述。 关键词：案例研究；课堂教学案例；教学案例的建构；教学案例的分类 物理课堂教学案例研究，由于它具有描述现实教学中有意义的事件和特征的特点，可以帮助教师深入地、全面地理解复杂的课堂教学过程。因此，物理教学案例研究作为教学研究的一种方法或作为教师培训的一种教学手段，近年来被广泛的采用，同时也越来越受到重视。那么，物理课堂教学案例研究与大家熟知的案例研究有什么不同呢？ 案例研究是社会科学研究的一种重要的研究方法，它已广泛地应用于社会学、法学和公共政策等领域。案例研究的研究对象通常是发生在当代的、研究者对相关因素无法进行控制的一类事件。从研究方法来看，案例研究是一种实证研究。它可以从事实资料出发，通过对实证资料和研究主题的理解，或者用已有的理论为参照，建构一个解释模型。把事实资料和模型相对照，如果它们相互匹配一致，这个理论模型就构成了对案例的解释。就此而言，实际的案例研究方法追求完整地、忠实地再现实际发生的事件，要求事实资料的准确性和逻辑推理的严谨性。案例研究的意义在于它包含了对一个或多个疑难问题的解决方案。由于案例具有典型性，案例可以给人们一定的启发和思考，当再次遇到类似的问题时，案例提供的解决问题的方法就能够对人们有所借鉴。
心得体会 机械设计课程设计小结
机械设计课程设计小结 课程设计实习小结 “机械制造技术基础课程设计实习小结 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。在老师的谆谆教导，和同学们的热情帮助下，使我找到了信心。现在想想其实课程设计当中的每一天都是很累的，其实正向老师说得一样，机械设计的课程设计没有那么简单，你想copy或者你想自己胡乱蒙两个数据上去来骗骗老师都不行，因为你的每一个数据都要从机械设计书上或者机械设计手册上找到出处。虽然种种困难我都已经克服，但是还是难免我有些疏忽和遗漏的地方。完美总是可望而不可求的，不在同一个地方跌倒两次才是最重要的。抱着这个心理我一步步走了过来，最终完成了我的任务。 十几天的机械原理课程设计结束了，在这次实践的过程中学到了一些除技能以外的其他东西,领略到了别人在处理专业技能问题时显示出的优秀品质,更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制,最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化. 在社会这样一个大群体里面,沟通自然是为人处世的基本,如何协调彼此的关系值得我们去深思和体会.在实习设计当中依靠与被依靠对我的触及很大,有些人很有责任感,把这样一种事情当成是自己的重要任务,并为之付出了很大的努力,不断的思考自己所遇到的问题.而有些人则不以为然,总觉得自己的弱势…..其实在生活中这样的事情也是
很多的,当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的,这当然也会影响我们的结果.很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态,而不是看我们过去的能力到底有多强,那是一种态度的端正和目的的明确,只有这样把自己身置于具体的问题之中,我们才能更好的解决问题. 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,因为毕竟我们的出发点都是很好的. 课程设计也是一种学习同事优秀品质的过程,比如我组的纪超同学,人家的确有种耐得住寂寞的心态.确实他在学习上取得了很多傲人的成绩,但是我所赞赏的还是他追求的过程,当遇到问题的时候,那种斟酌的态度就值得我们每一位学习,人家是在用心造就自己的任务,而且孜孜不倦,追求卓越.我们过去有位老师说得好,有有些事情的产生只是有原因的,别人能在诸如学习上取得了不一般的成绩,那绝对不是侥幸或者巧合,那是自己付出劳动的成果的彰显,那是自己辛苦过程的体现.这种不断上进,认真一致的心态也必将导致一个人在生活和学习的各个方面做的很完美,有位那种追求的锲而不舍的过程是相同的,这就是一种优良的品质,它将指引着一个人意气风发,更好走好自己的每一步.
机械设计课程设计题目
附录I： 机械零件课程设计题目 题目A 设计一用于带式运输机上的圆锥园柱齿轮减速器。工作经常载，空载起动，工作有轻震，不反转。单班制工作。运输机卷筒直径Ｄ=320ｍｍ,运输带容许速度误差为5％。减速器为小批生产，使用期限10年。 附表1 原始数据 题号 Ａ１Ａ２Ａ３Ａ４Ａ５Ａ６ 运输带工 作拉力Ｆ （Ｎ） 2×103 2.1×103 2.2×103 2.3×103 2.4×103 2.5×103 运输带工 作速度Ｖ （ｍ/ｓ） 1.2 1.3 1.4 1.5 1.55 1.6 １．电动机２．联轴器３．圆锥齿轮减速器４．带式运输机 附图1
题目B 设计一用于带式运输机上的同轴式两级圆柱齿轮减速器。工作平稳。单向运转，两班制工作。运输带容许速度误差为5％。减速器成批生产，使用期限１０年。 附表2 原始数据 题号 B1B2B3B4B5B6B7 运输机工 作轴扭矩 Ｔ（Ｎ。 ｍ） 1300135014001450150015501600 运输带工 作速度Ｖ （ｍ/ｓ） 0.650.700.750.800.850.900.80 卷筒直径 Ｄ（ｍｍ） 300320350350350400350 １．带传动２．电动机３．同轴式两级圆柱齿轮减速器４．带式运输机５．卷筒 附图2
题目C 设计一用于链式运输机上的圆锥圆柱齿轮减速器。工作平稳，经常满载，两班制工作，引链容许速度误差为5％。减速器小批生产，使用期限５年。
附表3 １．电动机２．联轴器３．圆锥齿轮减速器４．链传动５．链式运输机 附图3 题目D 设计一斗式提升机传动用的二级斜齿圆柱齿轮同轴式减速器。传动简图如下，设计参数列于附表4。 附表４斗式提升机的设计参数 题号参数 题号 D1D2D3D4 生产率Ｑ（ｔ/ｈ）15162024提升带速度Ｖ（ｍ/ｓ） 1.82 2.3 2.5ｍ）
案例分析与实践教学
案例分析教学法 实践较强的科学之一法学，其与一般社会科学不同之处在于其不但以现行法，同时以构成对人类社会生活有效的规范体系为自己的研究对象。法学教育的根本目的之一，在于提高学生应用法律理论知识解决实际问题的能力，案例教学法对实现这一目的有不可替代的作用。案例教学法最早起源于古希腊的“苏格拉底式教学法”。1829年，英国学者贝雷斯首先在教学中采用案例教学法。1871年，美国学者朗代尔在哈佛大学法学院将案例教学法进一步推广使用。 近代一百多年来，案例教学法成为整个英美法系国家法学院最主要的教学方法。上世纪八十年代以来，我国各法律院系开始引进国外案例教学方法，取得了很好的教学效果。我国的案例教学分析专于本学科问题，比如说再民事诉讼法课堂上的教学中，介绍一个案件，然后让学生分析该案件的管辖法学如何确定，或分析该案件中当事人各处于何种诉讼地位，分析如何分配当事人的举证责任。但是，由于我国法律院系案例教学起步较晚，加之缺乏具有案例教学经验的师资力量，目前我国尚没有带有丰富的司法案例资源的案例教学教材。此前，也没有专门用于教学的法学教学案例汇编。 目前国内唯一的专门用于法学院系案例教学的法学多用途教学案例系统为中国法学多用途教学案例库，该库是专为高校法学院系及其他院校法学案例教学编纂的法学教学案例数据库，全库含二万余个最高法院、最高检察院等权威部门发布的现行有效的指导案例，内容涵盖民法总论、物权法学、合同法学、侵权法总论、刑法总则、行政法学等38个法学课程学科。各教学案例均由法学专家进行详细评析，案例由“知识点”“教学目标”“基本案情”“裁判结果”“裁判要旨”“争议焦点”“法理评析”“适用法律”“专著与论文”“授课教案”“笔记评语”“思考题和试题”“司法考试真题”“同类案例”“裁判文书”等内容构成。此库案例在案例教学、模拟法庭、法律诊所、法律文书、律师实务、司法考试、实验教学中心等教学活动中均可直接应用。 案例分析的基本功在于弄清其中所包含的一层层的法律关系，正确认定这些法律关系的性质，因而搞清各方当事人究竟享有哪些权利，同时又承担哪些义务。故法律被正确适用的过程，肯定就是以一个具体案件得以正确分析的过程。案例分析在实践中如此重要的意义，决定了其在理论学习中的重要地位。在大陆法系国家，尽管不承认法官的造法作用，但在成文法之外，事实上，依然不能完全否定判例的参考作用。可以说，无论在理论上，还是在实践中，判例对任何一个法系都具有不可或缺的作用。大陆法系的理论抽象，讲究围绕法律关系进行法学理论研究和学习，从这个意义上讲，民法甚至被称之为了“法律关系学”，但案
机械设计基础课教案
4-1解分度圆直径 齿顶高 齿根高 顶隙 中心距 齿顶圆直径 齿根圆直径 基圆直径 齿距 齿厚、齿槽宽 4-2解由可得模数 分度圆直径 4-3解由得
4-4解分度圆半径 分度圆上渐开线齿廓的曲率半径 分度圆上渐开线齿廓的压力角 基圆半径 基圆上渐开线齿廓的曲率半径为0； 压力角为。 齿顶圆半径 齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径 齿顶圆上渐开线齿廓的压力角 4-5解正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿根圆直径： 基圆直径 假定则解得 故当齿数时，正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的基圆大于齿根圆；齿数，基圆小于齿根圆。 4-6解中心距 内齿轮分度圆直径 内齿轮齿顶圆直径 内齿轮齿根圆直径 4-7 证明用齿条刀具加工标准渐开线直齿圆柱齿轮，不发生根切的临界位置是极限点正好在刀具 的顶线上。此时有关系： 正常齿制标准齿轮、，代入上式
短齿制标准齿轮、，代入上式 图 4.7 题4-7解图 4-8证明如图所示，、两点为卡脚与渐开线齿廓的切点，则线段即为渐开线的法线。根据渐开线的特性：渐开线的法线必与基圆相切，切点为。 再根据渐开线的特性：发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的弧长，可知： AC 对于任一渐开线齿轮，基圆齿厚与基圆齿距均为定值，卡尺的位置不影响测量结果。 图 4.8 题4-8图图4.9 题4-8解图 4-9解模数相等、压力角相等的两个齿轮，分度圆齿厚相等。但是齿数多的齿轮分度圆直径大，所以基圆直径就大。根据渐开线的性质，渐开线的形状取决于基圆的大小，基圆小,则渐开线曲率大,基圆大，则渐开线越趋于平直。因此，齿数多的齿轮与齿数少的齿轮相比，齿顶圆齿厚和齿根圆齿 厚均为大值。 4-10解切制变位齿轮与切制标准齿轮用同一把刀具，只是刀具的位置不同。因此，它们的模数、压 力角、齿距均分别与刀具相同，从而变位齿轮与标准齿轮的分度圆直径和基圆直径也相同。故参数、 、、不变。 变位齿轮分度圆不变，但正变位齿轮的齿顶圆和齿根圆增大，且齿厚增大、齿槽宽变窄。因此、 、变大，变小。 啮合角与节圆直径是一对齿轮啮合传动的范畴。
机械设计课程设计题目5
中北大学
课 程 设 计 说 明 书
学生姓名： 学 专 题 院： 业：
学 号：
目： 设计同轴线式二级斜齿圆柱齿轮减速器，该减速
器用于汽车发动机装配车间的皮带运输机的传 动系统中
指导教师： 指导教师：苗鸿宾 程志刚
职称: 职称: 副教授 高工
2011 年 5 月
27 日
中北大学
课程设计任务书
2010/2011 学年第 二 学期
学 专
院： 业： 学 号：
学 生 姓 名：
课程设计题目：设计同轴线式二级斜齿圆柱齿轮减速器，
该减速器用于汽车发动机装配车间的皮带 运输机的传动系统中
起 迄 日 期： 课程设计地点： 指 导 教 师： 系 主 任： 苗鸿宾 暴建岗 程志刚
下达任务书日期:
2011 年 5 月 27 日
课 程 设 计 任 务 书
1．设计目的：
1)、综合运用本课程的理论和生产实际知识进行设计训练，使所学的知识得到进一 步的巩固和发展； 2)、学习机械设计的一般方法和步骤，初步培养学生分析和解决工程实际问题的能 力，树立正确的设计思想，为今后毕业设计设计和工作打下良好的基础； 3)、进行方案设计、结构设计、机械制图和运用设计手册、标准及规范等技能的训 练，使学生具有初步机械设计的能力。
2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等） ：
技术要求： 技术要求 该运输机两班制工作，单向回转，工作平稳，传送带运行速度允许误差为±5％，使 用期限为 10 年。 原始数据 滚筒直径： 传动带运行速度： 传动带主轴所需扭矩：
mm
m/s
N·m
1－电动机 4－联轴器
2－带传动 5－滚筒
3－减速器 6－传动带
3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、 实物样品等〕 ：
1) 完成传动系统或执行系统的结构设计，画出传动系统或执行系统的装配图。 2) 设计主要零件，完成 3 张零件工作图。 3) 编写设计说明书。
学科教育论文 机械设计类课程教学改革与创新人才培养
学科教育论文 机械设计类课程教学改革与创新人才培 养 中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（b）-0175-02 实现以教为主（老师满堂灌）向以学为主转变，以课堂教学为主（过分重课堂）向课内外结合转变，以结果评价为主（过分重分数）向结果和过程结合转变，是中国高等教育发展到今天早已达成共识的三个改革目标。如何实现这三个目标，至今没有成熟的方法。本文以机械设计类课程为例探讨创新人才培养模式。 以知识传授为基础，以能力培养和素质提升为目的是本课程教学改革的总体目标。本文将项目式教学引入机械设计类课程教学中，将三维CAD造型软件、机械原理、机械设计和机械设计课程设计等课程教学有机融合在一起，充分调动学生学习积极性、主动性。 1 项目式教学法的实施原则
机械设计类课程主要包括：机械原理、机械设计和机械设计课程设计，是机械类专业重要的专业技术课程，课程具有很强的理论性和应用性，特别是机械设计其课程内容庞杂，各章自成体系，初学看似毫无联系，采用传统的“讲授新课-布置作业-复习旧课”的课堂组织模式，很难调动学生学习积极性，教学效果较差。 以工程项目为背景的教学方法是以学生、项目和能力培养为中心，而不是传统的课堂、教材和书面作业、卷面考试。在具体的实施过程中一般要遵循以下原则。 （1）实施过程要具有可操作性，特别是要注重提高学生学习兴趣，既能全面提高学习效果，又不会过度增加学生学习负担。 （2）在教学过程中，以学生为中心，充分发挥学生的主动性和创新精神，让学生根据自身需求推动学习过程的进行；教师起辅助作用，负责整个教学过程的设计和组织。 （3）选取的工程项目要适合，既要满足教学内容要求，又能充分调动学生的积极性。 （4）要具有供丰富的学习资源和良好的团队协作学习环境。
课堂教学案例分析与研究开题报告
《课堂教学案例分析与研究》 开题报告 襄阳市第四十中学郜广艳 一、本课题研究的基本内容、重点和难点 (一)课改以来，日常教学中有许多典型事例和疑难问题，教学案例可以从不同角度反 映教师在处理这些问题时的行为，态度和思想感情，提出解抉问题的思路．提供例证。它 是来源于真实的课堂教学实践。教学案例是教师在教学过程中。对教学的重点、难点、偶 发事件、有意义的、典型的教学事例的处理过程、方法和具体的教学行为与艺术的记叙， 以及对该个案记录的剖析、反思、总结。案例不仅记叙教学行为．还记录伴随行为而产生 的思想、情感及灵感，反映教师在教学活动中遇到的问题、矛盾、困惑，以及由此而产生 的想法、思路和对策等。它既有具件的情节，过程，真实感人，又从教育理论、教学方法、教学艺术的高度进行归纳、总结，悟出其中的育人真谛，予人以启迪。可以说，一个课堂教学案例就是一个具体教学情景的故事。在叙述这个故事的同时，反思分析自己的教学过程，使我们的教师在课堂教学中，能够深刻的理解教材，了解自己的学生，进而更合理的 设计教学流程，创造性的使用教材，激发学生学习的兴趣，培养学生的基本素养。使我们 的学生能享受到一个既有宽松和谐的学习环境，又有一个知识传授、感情交流、真实有效 的学习过程。达到教与学的最高境界。 通过本课题研究使每一位教师对所有的案例的事件有一个完整细致的记叙或者反思， 提供做出修正和新的解释的依据，使我们的教师把自己的学识和教学经验融会到课程教学 中去，用的眼光束审视课程，用自己的才华来创造课程，用自己的经验来完善课程。从而 有所发现，有所前进，有所创造。 (二)本课题研究所达的目标 （1）使教师能更好的在平时教学过程中自觉的进行自我反思、自我更新和自我发展。 学会分享别人的经验与教训．在实践中调整自我教学的行为。 (2)提高教师自身发现问题、解决问题的能力、提高用科学的态度来研究问题意识和能力，是教师在教学实践中能自觉的将教学与科研整合为一体。 (3)实践重内涵，提升课堂教学质量的目标，实现我们让学生从有学上到上好学的目标。 (三)本课题研究的重点、难点： 主要对通过描写或叙述课堂教学中发生的一些事件、故事．学生的心理活动、观念的 冲突、研究者的反恩等，以小见大．揭示出事件背后的教与学的方式、教学理念等等，帮 助学生在主动探究、合作交流的过程中真正理解和掌握基本的知识和技能、思想和方法， 获得广泛的学习活动经验。在案例中，针对面临的疑难问题提出解决的办法，提出解决问
现代机械制造课程设计手册
现代机械制造课程 设计手册
机械制造课程设计指南 目录 1 课程设计的目的 (2) 2 课程设计的内容和要求 (2) 2.1课程设计的内容 (2) 2.2课程设计的要求 (3) 3 课程设计的方法与步骤 (3) 3.1零件的分析与毛坯的选择 (4) 3.2工艺路线的拟定 (4) 3.3工序设计及工艺文件的填写 (6) 3.4夹具设计 (7) 3.5模具设计 (9)
3.6编写课程设计说明书 (13) 4 课程设计应交的作业及成绩评定 (14) 4.1应交作业 (14) 4.2成绩评定细则 (14) 5 课程设计中所使用的主要参考文献 (15)
1 课程设计的目的 本次课程设计,是在学完相关专业基础课程后,经过生产实习取得感性知识后的一个重要的实践性教学环节。学生经过本课程设计,获得综合运用过去所学课程知识的基本能力,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。经过此次课程设计,希望达到以下目的: 1)经过机械设计训练,培养学生综合运用机械设计基础知识及其它有关先修课程,如机械制图、测量与公差配合、金属材料等相关知识的能力。 2)经过对某一特定机构的分析、设计,以及正确解决其工艺流程等问题,培养学生分析问题和解决问题的能力,学习和掌握机械设计的一般步骤和方法,最终获得解决实际问题的能力 3)课程设计过程也是理论联系实际的过程,学会使用手册、查询相关材料,对运用设计资料(如手册、图册、技术标准、规范等)以及进行经验估算等机械设计方面的基本技能进行一次综合训练,提高技能水平。
2 课程设计的内容和要求 2.1课程设计的内容 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。 (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。
机械设计基础电子教案 正式
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 第一讲绪论 教学目标 (一）能力目标 1.解本课程的内容、性质和任务 2.掌握学习本课程的方法 (二)知识目标 1.了解机器的组成及其特征 2.熟悉机构、构件、零件、部件的概念及其区别 教学内容 1.机械设计基础研究的对象 2.本课程的作用 3.机械设计的基本要求和一般过程 教学的重点与难点 (一）重点 本课程的研究对象、内容。 (二)难点 机构、构件、零件、部件的概念及其区别。 教学方法与手段 采用动画演示,注重启发引导式教学。 一、机器的组成及特性 （一）机器的组成及其特征 以内燃机为例 1、工作原理
内燃机是将燃气燃烧时的热能转化为机械能的机器。 2、组成 内燃机由三部分组成：连杆机构、齿轮机构、凸轮机构。 3、机器的特性 （二）机构、构件、零件 1、机构 机构是用来传递运动和力，有一个构件为机架，用运动副连接起来的构件系统。 一台机器可以由一个机构，也可以由多个机构组成。 常用机构：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构等。 2、构件 构件是指机构的运动单元体。如键、齿轮、螺栓等。 构件可能是一个零件，也可能是由若干个零件组合的刚性体。如内燃机连杆就是由连杆体、连杆盖、螺母和螺栓等零件组成的构件，因为组合成连杆的各零件之间没有相对运动。 3、零件及其分类 机械零件是指机器的制造单元体。 机械零件又分通用零件和专用零件。通用零件是指各种机器普遍用到的零件，如螺栓、螺母、键、销等；专用零件是指某种机器才用到的零件，如内燃机的曲轴、活塞等。 二、本课程的内容、性质和任务 1、本课程的性质 专业基础课 2、本课程的研究对象 常用机构和通用零件 3、本课程的研究内容
《机械设计课程设计》答辩题
机械设计课程设计综合答辩题 1#题： ●电动机的类型如何选择？其功率和转速如何确定？ ●联轴器的类型如何选择？你选择的联轴器有何特点？ ●圆柱齿轮的齿宽系数如何选择？闭式传动中的软齿面和硬齿面的齿宽系数有何不同，开式齿 轮呢？ ●箱体上装螺栓和螺塞处，为何要有鱼眼坑或凸台？ 2#题： ●试分析你设计的减速器中低速轴齿轮上的作用力。 ●考虑传动方案时，带传动和链传动谁布置在高速级好，谁在低速级好，为什么? ●滚动轴承部件设计时，如何考虑因温度变化而产生轴的热胀或冷缩问题？ ●为什么要设视孔盖？视孔盖的大小和位置如何确定？ 3#题： ●一对圆柱齿轮传动啮合时，大小齿轮啮合处的接触应力是否相等？接触许用应力是否相等？ 为什么？ ●圆柱齿轮在高速轴上非对称布置时，齿轮接近扭转输入端好，还是远离输入端好？为什么？ ●轴的强度不够时，应怎么办？定位销有什么功能？在箱体上应怎样布置？销的长度如何确 定？你所设计的齿轮加工及测量基准在何处？齿轮的公差一般应包括哪些内容？ 4#题： ●双级圆柱齿轮减速器的传动比分配的原则是什么？高速级的传动比尽可能选得大是否合适， 为什么？ ●滚动轴承的类型如何选择？你为什么选择这种轴承？有何特点？齿形系数与哪些因素有 关？试说明齿形系数对弯曲应力的影响？ ●以你设计的减速器为例，试说明高速轴的各段长度和跨距是如何确定的？啮合特性表中的检 验项目分别属于齿轮公差的第几公差组？各公差组分别检验齿轮的什么精度？ 5#题： ●开式圆轮应按什么强度进行计算？磨损问题如何在设计中考虑？一对相啮合的齿数不等的标 准圆柱齿轮,哪个弯曲应力大？如何两轮的弯曲强度接近相等？ ●固定式刚性凸缘联轴器和尼龙柱销联轴器在性能上有何不同？试讲述你所选联轴器的特点？ ●轴承凸缘旁螺栓孔中心位置(相对轴心距离)如何确定？它距轴承轴线距离近好还是远好？●减速器内最低和最高油面如何确定？ 6#题： ●提高圆柱齿轮传动的接触强度有哪些措施？为什么？ ●一对相啮合的大、小圆柱齿轮的齿宽是否相等？为什么？ ●设计带传动时，发现带的根数太多，怎么办？ ●旁螺栓距箱体外壁的位置如何确定？考虑哪些问题？
机械课程设计心得体会
机械课程设计心得体会 范文一 经过一个月的努力，我终于将机械设计课程设计做完了.在这次作业过程中，我遇到了许多困难，一遍又一遍的计算，一次又一次的设计方案修改这都暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足.刚开始在机构设计时，由于对Matlab软件的基本操作和编程掌握得还可以，不到半天就将所有需要使用的程序调试好了。可是我从不同的机架位置得出了不同的结果，令我非常苦恼.后来在钱老师的指导下，我找到了问题所在之处，将之解决了.同时我还对四连杆机构的运动分析有了更进一步的了解.在传动系统的设计时，面对功率大，传动比也大的情况，我一时不知道到底该采用何种减速装置.最初我选用带传动和蜗杆齿轮减速器，经过计算，发现蜗轮尺寸过大，所以只能从头再来.这次我吸取了盲目计算的教训，在动笔之前，先征求了钱老师的意见，然后决定采用带传动和二级圆柱齿轮减速器，也就是我的最终设计方案.至于画装配图和零件图，由于前期计算比较充分，整个过程用时不到一周，在此期间，我还得到了许多同学和老师的帮助.在此我要向他们表示最诚挚的谢意.整个作业过程中，我遇到的最大，最痛苦的事是最后的文档.一来自己没有电脑，用起来很不方便;最可恶的是在此期间，一种电脑病毒”Word杀手”四处泛滥，将我辛辛苦苦打了几天的文档全部毁了.那么多的公式，那么多文字就这样在片刻消失了，当时我真是痛苦得要命. 尽管这次作业的时间是漫长的，过程是曲折的，但我的收获还是很大的.不仅仅掌握了四连杆执行机构和带传动以及齿轮，蜗杆传动机构的设计步骤与方法;也不仅仅对制图有了更进一步的掌握;Matlab和Auto CAD ，Word这些仅仅是工具软件，熟练掌握也是必需的.对我来说，收获最大的是方法和能力.那些分析和解决问题的方法与能力.在整个过程中，我发现像我们这些学生最最缺少的是经验，没有感性的认识，空有理论知识，有些东西很可能与实际脱节.总体来说，我觉得做这种类型的作业对我们的帮助还是很大的，它需要我们将学过的相关知识都系统地联系起来，从中暴露出自身的不足，以待改进.有时候，一个人的力量是有限的，合众人智慧，我相信我们的作品会更完美! 范文二 接触机械原理这门课程一学期了，而这学期才是我真正感受到了一个学习机械的乐趣以及枯燥，被那些机械器件、机件组合而成的机器所吸引，尤其是汽车、机器人、航天飞机等机械技术所震撼，感慨机械工作者的伟大，。然而这种激动就在接近本学期结束之时，终于实现了，我们迎来了第一堂机械课程设计。 由于第一次做这样的事情，脱离老师的管束，和同学们分组探讨自动送料冲床的结构设计，把学了一学期的机械原理运用到实践中，心中另是一番滋味! 在设计之前，指导老师把设计过程中的所有要求与条件讲解清楚后，脑子里已经构思出机构的两部分，即送料机构和冲压机构，把每一部分分开设计，最后组合在一起不
机械制图教案教学设计(一).doc
2012-2013学年第一学期数控技术系（部）教师陈贵荣“机械制图与测绘” 总课时：100 学习任务数：5 二〇一二年九月三日至二〇一二年十一月十日
课程名称机械制图与测绘学习任务绘制平面图形课时数12节上课日期教学周1-2 审批： 年月日教学班级12数控技术高2班 学习目标1、能说出常见绘图仪器的名称及使用方法； 2、能说出常见图线的名称及画法； 3、会等分线段和圆周、作圆内接正多边形； 4、会分析圆弧连接类型并完成简单的圆弧连接； 5、能说出机械制图中字体的写法，并能写出基本符合要求的字体； 6、能说出学生用标题栏的确定方法及与看图方向之间的关系； 7、能说出制图中比例的含义； 8、能综合运用所学知识在A4上绘制较复杂的平面图形； 9、学会自我评价和他人评价技巧； 10、学会写反思及总结。 学生情况分析 学生特点：授课班级是中职一年级的工科学生，性格活泼，对学习实际的操作较感兴趣，有一定的表现欲望，比较喜欢团队的学习形式，非常渴望得到老师和同学们的认同，但是理论基础较差，表达能力欠缺。 知识基础：学生在初中时学习过物理和数学，有一定的空间立体感，但总的来说基础较薄弱。 学材及分析1、学材： 教材、课件、与学习任务配套的工作页 2、媒体教具 配备有多媒体教学设备、适用于一个班的理论教学和反馈教学的教室。 3、工具设备 绘图仪器、模型、绘图纸 4、学习环境 分组讨论区、成果展示区、优秀作品陈列区
教学方法 1、以任务引领教学，创设职业环境，以学生为主体，教师为主导，通过“做中学，做中教”最大程度地发挥学生的自主性，利用学生的个体差异优势互补来进行有效的教学，使学生在掌握专业基础知识和基本技能的同时也培养学生的职业能力。 2、根据学生的特点和学习的目标，本任务采用多种教学方法：任务驱动法、头脑风暴法、讨论法和集中讲授法等，充分地调动学生的学习积极性，提高教学的效率。 3、在实施过程中模拟企业的“班组长责任制”。负责人就相当于“班组长”，每个组员都需要承担其中一项，负责人的职责是给每个组员分配任务、督促全组在规定的时间内完成学习任务。 4、实施过程性评价与监控，及时了解学生的学习情况并进行指导和调整教学，保证目标的实现。 重、难点及其化解方法学习重点： 1、图线及图幅等的制图基本规定； 2、圆弧连接的分析及画法； 3、平面图形的作图方法。 学习难点： 平面图形的线段分析。 化解方法： 1、老师利用多媒体课件进行有针对性的提示与讲解； 2、学生通过写学习记录、分组讨论、总结答辩化解难点。
机械设计课程设计答辩经典题目复习进程
机械设计课程设计答辩经典题目
机械设计课程设计答辩经典题目 1． 你所设计的传动装置的总传动比如何确定和分配的？ 答题要点：由选定的电动机满载转速和工作机转速，得传动装置总传动比为：i w m n n = 总传动比为各级传动比的连乘积，即 齿轮带i i i ?=，V 带传动的传动比范围在2—4 间，单级直齿轮传动的传动比范围在3—6间，一般前者要小于后者。 2． 在闭式齿轮传动中，若将齿轮设计成软齿面，一般使两齿轮齿面硬度有一 差值，为多少HBS ？，为什么有差值？ 答题要点：20—50HBS ；因为一对齿轮在同样时间，小齿轮轮齿工作次数较大齿轮的材料多，齿根弯曲疲劳强度较大齿轮低为使其强度和寿命接近，小齿轮齿面硬度应较大齿轮大。 3． 简述减速器上部的窥视孔的作用。其位置的确定应考虑什么因素？ 答题要点：在减速器上部开窥视孔，可以看到传动零件啮合处的情况，以便检查齿面接触斑点和齿侧间隙。润滑油也由此注入机体内。窥视孔开在机盖的顶部，应能看到传动零件啮合，并有足够的大小，以便于检修。 4． 轴上的传动零件（如齿轮）用普通平键作周向固定时，键的剖面尺寸b ×h 值是根据何参数从标准中查得？ 答题要点：与齿轮相配合处轴径的大小；答辩时，以从动齿轮上键联接为例，让考生实际操作。 5． 当被联接件之一不易作成通孔，且需要经常拆卸时，宜采用的螺纹联接形 式是螺栓联接、双头螺柱联接还是螺钉联接？ 答题要点：螺钉联接。 6． 在设计单级原柱齿轮减速器时，一般减速器中的最大齿轮的齿顶距箱体的 距离大于30—50mm ，简述其主要目的。 答题要点：圆柱齿轮和蜗杆蜗轮浸入油的深度以一个齿高为宜，但不应小于10mm ，为避免油搅动时沉渣泛起，齿顶到油池底面的距离不应小于30～50mm 7． 你所设计的齿轮减速器中的齿轮传动采用何种润滑方式？轴承采用何种润 滑方式？简述润滑过程。 答题要点：齿轮传动采用浸油润滑方式；轴承采用飞溅润滑或脂润滑方式。以飞溅润滑为例，当轴承利用机体内的油润滑时，可在剖分面联接凸缘上做出输油沟，使飞溅的润滑油沿着机盖经油沟通过端盖的缺口进入轴承 8． 简述减速器的油标的作用。 答题要点：检查减速器内油池油面的高度，经常保持油池内有适量的油，一般在箱体便于观察、油面较稳定的部位，装设油标。 9． 齿轮和轴满足何种条件时，应齿轮和轴一体，作成齿轮轴。
机械设计基础课程设计(作业范例)
武汉理工大学 机械设计基础课程设计报告 专业班级： 课题名称：设计一用于带式运输机上的单级圆锥齿轮减速器 姓名： 学号： 指导老师： 完成日期：
一 、电动机的设计 1．电动机类型选择 按工作要求和条件选取Y 系列一般用途的全封闭（自扇）冷笼型三相异步电动机。 2．选择电动机容量 (1)计算工作机所需功率Pw P w = = 4000×1.2/1000×0.98 Kw ≈ 11Kw 其中，带式输送机的效率:ηw =0.98(查《机械设计、机械设计基础课程设计》P131附表10-1)。 (2)计算电动机输出功率P 0 按《机械设计、机械设计基础课程设计》P131附表10-1查得V 带传动效率ηb = 0.96，一对滚动球轴承效率ηr = 0.99，一对圆锥齿轮传动效率ηg = 0.97，联轴器效率ηc = 0.98。 （其中，η为电动机至滚筒主动轴传动装置的总效率，包括V 带传动、一对圆锥齿轮传动、两对滚动球轴承及联轴器等的效率）。 传动装置总效率为： η =ηb ηr 2ηg ηc = 0.95×0.992×0.97×0.98 = 0.894， 电动机所需功率为： P 0 = η w P = 4.90/0.894 Kw ≈ 5.48 Kw 。 根据P 0 选取电动机的额定功率Pm ，使Pm = (1～1.3) P 0 = 5.48 ～ 7.124 Kw 。为降低电动机重量和成本，由《机械设计、机械设计基础课程设计》P212附表10-112查得电动机的额定功率为Pm = 5.5 Kw 。 (3)确定电动机的转速 工作机主轴的转速n w ，即输送机滚筒的转速： n w = D v π100060?= 60×1.2×1000/3.14×400 r/min ≈ 57.30 r/min
《机械基础》教学设计-参考模板
《机械基础》课程教学设计 一、教学目的和要求： 本课程是机械类各专业的一门重要的技术基础课，它的任务是使学生掌握常用机构和通用零件的基本理论和基本知识，初步具有这方面的分析、设计能力，并获得必要的基本技能训练，同时注意培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风。由于本课程的特点，它不仅为学习后续课程，也为解决生产实际问题建立基础。 通过本课程的教学，应使学生达到下列基本要求： l熟悉常用机构的工作原理、组成及其特点，掌握通用机构的分析和设计的基本方法； 2熟悉通用机械零件的工作原理、结构及其特点，掌握通用机械零件的选用和设计的基本方法； 3具有对机构分析设计和零件计算问题的运算、制图和使用技术资料的能力； 4具有综合运用所学知识和实践的技能，设计简单机械和简单传动装置的能力； 5具有通过实验和观察去识别常用机构组成、工作特性和通用机械零件结构特点的能力。 二、整体课程设计 （一）课程目标设计： 能力目标 总体能力目标： 1.初步具有分析机构和选择传动方案的能力。 2.初步具有分析、选用和设计机械零部件及简单机械传动装置的能力。 3.具有运用标准规范手册图册等有关技术资料的能力。 4.具有使用和维护一般机械的能力。 5、具有阅读理解机械使用说明书的能力。 单项能力目标： 1.正确判别金属材料的种类、性能及应用； 2.正确选用标准件； 3.能正确使用带传动与链传动；能设计简单的带传动； 4. 正确应用齿轮传动与液压传动； 5. 能正确使用凸轮机构；初步具有设计凸轮机构的能力。
知识目标： 总体知识目标： 1.掌握常用机构的工作原理、特点、应用及设计的基本知识。 2.掌握通用机械零件的工作原理、特点、结构、标准。 3.掌握常用机构及通用机械零件的选用和设计的基本方法。 单项知识目标： 1.掌握机构具有确定运动的条件。 2.了解铰链四杆机构的演化型式及应用，掌握四杆机构的传动特性。 3.了解常见凸轮机构的类型、特点及应用，掌握从动件运动规律及各种运动线图的绘制方法，掌握凸轮轮廓设计的基本原理及绘制方法，了解凸轮机构中各参数的选取原则。 4.了解链传动的类型、结构特点及应用。 5．了解带传动的结构型式、带传动的优缺点；掌握带传动的工作原理；了解打滑与疲劳损坏等失效形式；带传动的张紧与维护。 6.了解齿轮机构传动的特点和基本类型；理解齿轮正确啮合的条件及连续传动的条件，了解齿轮根切的原因及不产生根切的最少齿数；掌握渐开线标准直齿轮及斜齿轮的主要参数和几何尺寸计算；了解不同条件下齿轮传动的失效形式、设计准则及参数选择原则。 7.了解蜗杆传动的组成与特点、蜗杆传动的类型、蜗杆传动的效率与自锁，掌握蜗杆传动的主要参数及传动比计算。 8.了解常用螺纹联接、键联接、销联接及其它联接的类型、特点与应用。掌握标准件的选用。 9.了解液压传动的工作原理和特点。 （二）课程内容设计：
机械设计机械原理课程设计题目
设计题目1：手动圆柱螺旋弹簧缠绕机设计 机构简图： 导轨 技术要求：弹簧螺距通过调整挂轮传动比可变，钢丝应拉紧，弹簧直径可变，最大长度Lmax为300mm。 主要参数： 弹黄中径D2：mm 钢丝直径d：mm 弹簧螺距p ：mm 设计要求： 1)拟定机构系统总体运动方案,画出系统运动方案简图，完成论证报告。 2)完成传动系统或执行系统的结构设计，画出传动系统或执行系统的装配图。 3)设计主要构件和零件，完成1张构件图和3张零件工作图。 4)编写设计说明书。 完成日期：年月日指导教师
设计题目2：稳速器的设计 工作简图： 4 1－输出轴２－机体３－主输入轴４－辅输入轴 技术要求：输出轴转速稳定，主轴速度波动由辅轴调节。 主要参数： 输出轴转速n2 r/min 主轴转速范围n1±r/min 输出轴功率P kw 设计要求： 1)拟定机构系统总体运动方案,画出系统运动方案简图，完成论证报告。 2)完成传动系统或执行系统的结构设计，画出传动系统或执行系统的装配图。 3)设计主要构件和零件，完成1张构件图和3张零件工作图。 4)编写设计说明书。 完成日期：年月日指导教师
设计题目3：自动钢板卷花机设计 工作简图： 技术要求：卷花轴转φ1角后，内限位板与卷花轴共同转φ2角,外限位板可限位和 退出,并有退料装置。限位板直径D ：400mm ， 主要参数： 卷花轴转角φ1：3600 内限位板转角φ2：1800 钢板宽和厚：30×3 生产率： 电机功率P ：1.1kw 设计要求： 1)拟定机构系统总体运动方案,画出系统运动方案简图，完成论证报告。 2)完成传动系统或执行系统的结构设计，画出传动系统或执行系统的装配图。 3)设计主要构件和零件，完成1张构件图和3张零件工作图。 4)编写设计说明书。 完成日期： 年 月 日 指导教师 1 2 3 4 1－卷花轴 ２－模板 ３－钢板花 ４－内限位板
浅谈教学实践中案例教学的实际应用
浅谈教学实践中案例教学的实际应用 【摘要】案例教学是现代教学理念的重要方面，是一种把现代教学理念和科学的教学方法有效结合的教学实践。在实际的教学中，案例教学可以有效提高教学的有效性，可以收到事半功倍的教学效果。案例教学也是杜威实用主义教学理念的重要体现，案例教学可以实践杜威“在做中学”的教学理念。同时，通过案例教学，教师也可以不断的提高自身的知识水平和职业综合素质。 【关键词】案例教学杜威现代教学 一、案例教学概述 案例教学简单的说就是在实际的教学过程中通过应用案例以其达到更好的教学效果。案例教学就是运用社会或学生身边发生的事例以激发学生学习兴趣，说明事例其中的知识、道理和因果逻辑，给学生营造一个生动形象的学习氛围，通过启发和引导促进学生学习的教学模式。在课堂中，案例教学是指教师在教学过程中，以真实的班级生活情景或事件为题材，提供学生各抒己见，互相讨论，激励学生主动参与学习活动的一种教学方法。案例教学更多的是在教学理念上突破传统的教学方法。案例教学法基本上是一种以案例为授课基础的教学法，案例本身具有一定的可探讨性、可学习性，并不是生活中简单的问题，而是在运用教育的知识解决有一定的困难的情景，可能该问题没有规定性的解决之道。因此，这就要求学生积极参与学习，不再是传统的说教式的教育方法，教师将扮演多种角色。 二、案例教学与杜威的实用主义教学理念 杜威(John Dewey，1859—1952)，美国著名哲学家、教育家，实用主义哲学的创始人之一，功能心理学的先驱，美国进步主义教育运动的代表。杜威认为：“生活就是发展，而不断发展，不断生长，就是生活。”“没有教育即不能生活。所以我们可以说，教育即生活。”在他看来，最好的教育就是“从生活中学习。”学校不仅仅在于维持文化传统，而且是缔造、创新文化的摇篮，更是促进社会进步的社会组织。学校作为一种制度，应该把现实的社会生活简化起来，缩小到一个雏形的状态。在学校里，必须能够呈现儿童现在的社会生活，如同他们在家庭里、在邻里间、在运动场所上所经历的过程。 杜威在教学论方面的主要思想是做中学，即要从儿童的实际生活出发，提出能够引起儿童主动关注的问题，在解决问题的过程中学习知识。杜威认为，学习中过分重视学生积累和获得知识资料，以便在课堂问答和考试时照搬，知识常常被视为目的本身，于是学生的目标就是堆积知识，需要时炫耀一番。但是，学生对于在课堂上所学的抽象的、遥远的、冷漠的知识没有好感，也没有真正理解这些知识所包含的意义。学习的材料与儿童的生活情境相脱离，使得学校成为束缚儿童思维的地方。做中学就是要向儿童在现实生活中学习知识的方式学习。儿童虽然缺乏知识，但是他们在自己的生活中经常会遇到疑难问题，这时候他们就像