绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇机械设计课程设计范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。
一、引言
二、机械设计课程设计教学现状分析
2.教学方法僵化，教学手段守旧。目前机械设计课程设计基本上是沿用传统的教学方法，即在任课教师拟定设计题目后，学生按照课程设计指导书介绍的方法和步骤依次完成方案设计、零部件设计计算、装配图设计、零件图绘制、设计说明书撰写和答辩。由于这一套流程多年来已基本程序化，学生只需机械地照搬，依葫芦画瓢即可，难以展开创新性思维，而任课教师的指导工作主要是督促学生按照设计流程完成各项具体任务和解答学生设计过程中的细节问题，较少注重学生的独立思考与创新能力的培养。虽然CAD技术等先进设计技术在机械设计领域已广泛应用，但目前的机械设计课程设计大多仍采用图板绘图，虽然这样做不仅可以培养学生的手工绘图能力，还能减少学生相互投机抄袭的机率，但并不能因噎废食，毕竟计算机绘图已是目前机械设计的主流。
三、改革的具体措施
为了有效提高机械设计课程设计的教学质量，强化学生工程实践能力和创新能力的培养，解决目前存在的上述问题，必须从设计内容、设计模式、教学方法和考核评价等各个方面进行全面改革，建立一套系统高效的机械设计课程设计教学体系。总体而言，改革应从以下几个方面进行。
3.丰富设计手段，熟练掌握多种现代设计方法。装配图与零件图的绘制是机械设计课程设计的一项重要内容，目前绝大多数高校仍要求学生采用手工绘图，有多方面的原因：一是没有足够的机房和电脑供学生使用;二是为了锻炼学生的手工绘图能力;三是防止学生抄袭，因为不同学生图纸内容基本相同，仅参数不同，采用电子图纸更易于修改抄袭。然而，CAD绘图已成为目前制造领域的主流，计算机绘图已成为大学生必须掌握的基本技能，因此高校教务部门和任课教师应积极创造条件，尽可能让学生采用CAD绘图，至少要做到部分图纸采用计算机绘制。此外，虚拟仿真、有限元分析等现代设计技术在机械设计领域也得到了广泛应用，为了使学生更好地适应社会需求，课程设计中应增加相应的训练内容，让学生熟练掌握多种常用的现代设计技术，为后续的学习及就业奠定良好的基础。
机械设计课程设计是机械类大学生重要的实践环节，也是一项复杂的系统工程，不仅涉及设计选题、设计指导和考核评价等多个方面的内容，还与教学计划、软硬件条件等因素有关。为了有效提高这一实践环节的教学质量，必须不断深化教学改革，改革课程设计的教学模式，克服现有机械设计课程设计教学体系中存在的各种弊端，建立一套规范合理、行之有效的新的教学体系，并在不断的教学实践中进行改进与完善。
参考文献：
[1]吴宗泽，高志，罗圣国，李威.机械设计课程设计手册[M].北京：高等教育出版社，2012.
2《机械设计》课程设计改革的思路与措施
2.1增加设计题目的多样性和新颖性，提高教学质量和学生工程设计能力
2.2采用启发式指导，促使学生由模仿型设计转变为思考型设计
课程设计中包含方案确定、初步计算、草图设计、装配图设计、零件工作图设计和编写设计计算说明书等几个阶段。在每个设计阶段，教师应组织学生设计小组展开讨论，对设计资料进行归纳、分析和总结，从前人成功设计案例中寻求设计要点并形成独立的设计思路。尤其进行到草图设计和装配图设计阶段时，牵涉到大量的结构问题，由于在《机械设计》课程讲授的重点都是基础理论，很少涉及结构方面的知识，学生在进行到这一设计阶段时普遍感到困难，错误较多。在这一阶段，指导教师应悉心引导，最好借助实物模型教学，多进行正误结构的比较。只有通过启发式指导，学生才能很好的把握机械设计的规律和其灵活性，达到举一反三的训练目的。
2.3加强计算机CAD/CAM/CAE技术在课程设计中的应用
在计算机信息技术的时代，机械工程设计领域已广泛使用计算机CAD/CAM/CAE技术进行设计，进入数字化设计、分析与制造的新时代。传统设计中采用的是半理论半经验的计算公式进行静态计算或估算的设计方法，设计过程费时费力，设计结果的可靠性验证滞后。在CAD技术平台上可实现机械零件的结构设计和机构运动仿真，所见即所得。运用CAE软件进行机械零件的力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计。在《机械设计》课程设计过程中，手工图板式设计方式明显落后于机械行业实际设计方法，因此要加强学生在计算机绘图方面的训练，增加学生用CAD软件绘图环节。鼓励学生运用CAD三维造型技术进行仿真设计，由于设计过程处于三维空间，形象逼真，因而有助于学生创新潜力的发挥。通过运用计算机绘图，将学生从大量的手工绘图劳动中解放出来，使学生可以将精力重点放在方案设计和结构设计上，提高课程设计质量；同时模拟了真实的企业环境，培养学生使用CAD软件进行机械设计的能力，这样才能在今后的工作中使学生快速适应工作环境，成长为合格的机械设计工程师。
2.4加强实践环节，提高学生的工程设计能力
关键词：机械设计；课程设计；问题；对策
引言
课程设计是机械类专业在完成机械设计或机械设计基础课程后进行的一项重要的实践教学环节，是学生首次接受较全面的工程设计训练。该课程要求学生综合运用已学过的多门基础课程来解决工程问题，对学生树立正确的设计思想、提高综合分析能力、培养良好的工程素质具有重要作用，学生在课程设计中的收获会直接影响到后续专业课程的学习，甚至对以后的毕业设计和实际工作都有着重要的影响。
1.当前课程设计中存在的问题
1.1对课程设计兴趣不高，不能积极地投入课程设计工作
部分学生认为课程设计就是画图，对课程设计认识不足，加之课程设计长期沿用减速器设计作为设计对象，使设计内容陈旧、单一，设计过程太枯燥，学生兴趣不高。
另外，随着招生规模的增大，教师数量相对偏少，经常是一名教师指导一个班，甚至两到三个班，教师很难在指导课程设计时照顾到每一个学生。
1.3学生工程意识不强，对机械设计的过程和一般规律认识不足
在开始阶段，学生面对课程设计题目往往心中一片茫然，不知道从何处入手；在课设中，少数学生对教师指导过于依赖，自主性差，遇到问题，即使对一些很容易就可以从设计指导书或手册中直接查到的问题，也不能主动地通过查找手册资料和独立思考来寻求解决方案，而是一味地询问指导教师，或互相抄袭。
课程设计要应用机械设计课程知识，还要用到工程图学、理论力学、材料力学、工程材料、加工工艺以及公差和互换性等多门课程的知识，这些课程中任何一门基础不牢固，都会在课程设计中表现出来，影响课程设计的教学效果。在这些先修课程中，工程图学对设计的影响尤为突出。比如，课程设计时有相当一部分学生视图投影概念不清，对螺纹连接、齿轮以及轴承等标准件的表达方法不能熟练运用，出现大量的制图错误。另外，现行机械设计或机械设计基础教材有关零件设计的内容主要是围绕零件的强度设计展开，对零件的结构设计言之甚少，造成学生的结构设计能力较弱，而实际机械设计中结构设计的工作量要远大于强度设计的。
2.提高课程设计教学效果采取的对策
2.1做好学生的思想工作，提高学生对课程设计的兴趣，充分调动其积极性
部分学生对课程设计兴趣不高，在课程设计中不能积极主动地投入，最根本的原因是对课程设计的重要性和必要性认识不足，不清楚课程设计的作用、地位，以及对后续课程的影响，这就需要教师在布置任务时进行充分的说明和正确的引导，使学生提高认识，端正态度，自觉地投入到课程设计工作中去。
在机械设计或机械设计基础课程中，介绍各种常用机构及通用零部件的设计方法，这些内容一般自成章节，具有一定的相对独立性，学生对各章节之间的联系认识不够明确。在此之前，学生已完成了基础课程一系列先修基础课程，如工程图学、理论力学、材力力学、工程材料、加工工艺学等，但由于没有进行综合性的训练，还不能熟练地应用这些知识解决工程问题。
2.2强调对机械设计过程的理解与认识，培养学生的工程意识
课程设计的过程比结果更重要。课程设计最根本的目的是培养学生综合运用所学知识解决工程问题的能力，使其初步掌握解决工程问题的一般过程和方法。强调机械设计过程主要有几个方面：
二是要学会面对工程问题时的解决思路和方法。课程设计的一个重要目的，就是培养学生设计机械产品时对创意的实现能力，虽然课程设计一般仅设计传动系统，但其内容包含了机械设计过程的最关键部分：制定方案、工作能力设计计算、结构设计和各部分的协调等。理论课程与实际工程中所要解决的问题的区别在于，前者是要求明确、规范化了的，而后者往往是笼统、模糊的。如何将叙述模糊、概括的设计要求进行明确、细化，从而将一个复杂的工程问题分解为一系列条件明确易于求解的简单问题，然后将这些问题逐个解决，最后再综合起来，通过统一协调，得到一个系统完整的解决方案，并形成规范的图纸和计算说明书等工程文件，学生必须在课程设计过程中认真实践、体会，才能学到手，而掌握了这些思路和方法，对毕业设计和将来的实际工作都是非常有益的。
三是养成严谨细致、认真负责的工作作风。设计时要重视培养学生养成严谨细致、认真负责的良好工作作风，这也是工程技术人员的基本素质。要求学生在课程设计过程中，每一个数据，每一条线都要有所依据，不能想当然地随意定，或者盲目地照搬手册或图例中的数据和结构。要让学生意识到，在自己完成的说明书和图纸上签下自己的名字，就代表要为所提交的材料负责。
2.3进行课程设计前做好充分的技术准备工作
课程设计之前，指导教师应与学生互相配合，做好充分的准备工作，主要包括以下几个方面：
（2）对课程设计中的关键问题，通过作业和讨论课的形式，加深学生的理解和认识。比如轴系结构设计，是课设中学生感到的难点，教学中，可通过分析减速器各种轴系结构设计，比较轴上零件的布置，固定与定位、装拆、轴承的类型和安装，与密封形式等，分析比较轴系结构设计的正误，引导学生通过讨论来纠正设计中存在的问题，帮助其加深理解，提高认识，增进学生结构设计的能力。
（3）熟练运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，是机械设计人员的一项基本技能。在平时的作业中应该注意加入这方面的训练内容，以提高学生查找设计资料的能力。
2.4重视答辩与总结
总结包括学生在完成设计后的个人总结和指导教师在答辩后所作的集体总结与点评。学生通过认真总结，剖析自己设计中的得失、成败，有助于进一步掌握设计方法和步骤，找出今后设计中应注意的问题。教师也要认真地对学生整体设计情况有一个针对性的总结，指出设计的不足，要肯定成绩并给予鼓励。通过系统总结和答辩，可使学生进一步发现设计计算和设计中存在的问题，进一步搞清不甚理解的或未曾考虑到的问题，从而使学生有更大的收获，圆满地达到课程设计的目的与要求。需要特别说明的是，答辩之后教师的总结点评非常必要，学生经过课程设计的实践之后，对教师的点评会有更深的体会。对机械设计中有些问题的认识，学生在课程设计过程中感觉到了，但限于实践经验和知识面，不能很清楚地归纳表达出来，这时教师进行总结和点评，常使学生有醍醐灌顶之感。
3.结束语
课程设计在工科课程体系中承上启下的特殊地位，决定了该课程对培养学生的工程意识、创新意识、使其形成初步机械设计能力和独立处理工程问题的能力方面具有不可代替的作用。培养学生对机械设计的兴趣是课程设计顺利开展的前提，对机械设计过程的深刻理解与认识是学会解决工程问题的思路和方法的关键，充分的准备工作是基础。只有这些工作都做好了，才能保证课程设计的教学效果。
[参考文献]
[1]吴宗泽，罗圣国等.机械设计课程设计指导书[M].北京：高等教育出版社，2006.
[2]沈晓玲，平学成.机械设计课程设计的教改探索[J].华东交通大学学报2007，（12）：175-176.
[3]范学兵.机械设计课程设计多理念融合教学改革实践探讨[J].中国电力教育2012，（26）：69-70.
课程设计是工科学生在四年学习中最早接触的理论知识运用于工程实践的重要实践课程。实践是人们最好的老师，大学生的综合能力只有通过亲身参加社会生活的实践才能得到《机械设计基础》课程设计一方面是培养学生独立机械设计能力，掌握基本设计方法和进行基本技能的训练，学会查阅资料；另一方面培养学生树立正确的设计思想和严谨的工作作风，提高工程设计及创新的能力。对后续专业课程的学习、毕业设计及今后的工作都具有重要影响。
1自学能力的培养
2交流能力的培养
首先要使学生了解交流能力的重要性，学生才会积极主动地去发展交流能力。常言道：与君一席话，胜读十年书。交流是获得间接经验的有效手段，也是表达情感，增进友谊的重要手段。《机械设计》课程设计涉及的知识面广，使用的公式繁多，正确选择公式中各参数是合理确定零件的主要参数和尺寸的重要前提，这对于初次接触设计的学生来是个不小的难题。因此在课程设计过程中，将教师的指导和答疑变为指导学生分组讨论：⑴设计方案选择的讨论：到底选择那种方案最佳，以及各传动方案和工作机的性能要求之间有什么关系；⑵参数选择的讨论：数据取佳，究竟是取大好还是取小好，其根据是什么；⑶有些计算公式是有实验条件的，怎样鉴别设计任务与实验条件的差异，又如何取修正值。通过面对面互相交流、互相提问、互相质疑，学生不仅学到了知识，形成自己的见解，还能增进互相的沟通和了解。
3信息收集能力的培养
4合作能力的培养
5工程表达能力的培养
机械设计是机械类学生一门重要的技术基础课[1]，而机械设计课程设计又是继机械设计课程结束后的一项重要的实践教学环节，同时是第一次对学生进行全面的设计训练。它在培养学生核心技能方面，占有重要的地位。机械设计课程设计可以说是引导学生进入机械设计领域的环节，通过对通用机械（或其他简单机械）的传动装置的设计，培养学生正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别是总体设计和零部件设计的能力，达到理论联系实践的初步能力[2]。本文结合我院三本学生的特点，对机械设计课程设计指导方法进行了一些有益的研究与实践。
二、我院机械设计课程设计的背景
三、针对机械设计课程设计题目、指导方法，进度安排及考核方法进行改革
（一）设计题目的改革
以前兼职老师给的课程设计题目是多样化的，鉴于我院学生的基本条件，我们把课程设计的题目统一标准化了，传动方案也已经给定，目的是让学生熟悉课程设计的一般方法，掌握应该掌握的知识点，并对机械设计的理论课的知识加以巩固，并不要求他们创新设计。其设计题目、初始条件和传动方案如下：设计题目：带式运输机的传动装置；初始条件：带式运输机可运送谷物、型砂、碎矿石、煤等。两班制工作，连续单向转动，有轻微振动，输送带的速度允许误差为±5%，使用期限为10年。卷筒与输送带间传动效率96%，减速器批量生产。传动方案及原始数据如图1和表1。
要求学生每人按学号顺序依次选一组数据进行设计计算。
（二）指导方法改革
（三）进度安排改革
（四）考核方法进行改革
课程设计结束后，我们会现场答辩，在答辩时候，会先给个预成绩，这个成绩非常重要，因为通过答辩，可以看出学生对课程设计掌握的情况，是否有抄袭，一问就基本可以得到答案。最后结合学生交上来的课程设计说明书、装配图、零件图给每个学生单独评定优、良、中、及格和不及格的成绩等级。
四、结束语
通过对机械设计课程设计题目、指导方法、进度安排、考核方法等改革与实践，学生课程设计的质量明显体高，从学生课程设计的总结体会看到，每个学生都收获颇多。不仅对《机械设计》课程的内容有了更深入了理解，也为今后的学习和工作奠定了基础。
机械设计课程设计是机械类及近机械类各专业学生必修的实践性教学环节。它是学生首次综合运用所学的工程制图、工程力学、机械原理、机械设计等理论知识解决工程实际问题，培养学生基本技能的最重要实践环节之一。它在技术基础课与专业课之间起到一个承上启下的作用。在课程设计中，不仅能使学生得到基本技能的训练，还能提高他们的工程设计及创新设计的能力。
一、目前存在的问题
机械设计课程设计的传统教学题目是减速器设计。它涵盖了机械设计中所有基本通用零件的设计，而且体现了通用典型部件设计计算和机械系统设计概念和方法。课程设计是所学机械基础系列课程的总结，综合性很强，设计题目很成熟，与之配套的图册、手册和课程设计指导书也一应俱全，这对于第一次搞综合设计的学生有很大帮助。它对学生提高自身的系统学习能力，是一次很好的实践机会。在教学过程中也发现了一些问题，主要是：
1．学生对课程设计兴趣不高，学习态度不够端正，不能积极主动地投入课程设计工作。有人认为课程设计就是画图，认为课程设计长期沿用减速器设计作为设计对象，内容陈旧、单一，设计过程太枯燥。
3．在设计过程中照搬照抄的现象较为突出。部分学生基于完成任务的观点，设计过程中不注重自我独立设计能力的培养，出现普遍的照抄图册中的减速器的结构，而不能综合考虑零件的强度、刚度、工艺、装配、调整、和密封等问题。
二、教学内容和方法的改进
1．课程设计题目多样化和实用性。在进行理论教学时就对学生公布本学院各位老师的科研项目，让学生们主动去找他们感兴趣的内容，鼓励他们积极参与。组织学生参加大学生机械创新大赛或者由学生联系生产实践自创设计题目，老师提供课程设计指导讲义上的若干题目等,实践证明这种形式大大增强了学生学习的积极性和主动性。
4.采用提前预做的办法，例如在讲授机械设计课程时，等到讲完齿轮、轴、轴承、联轴器等章节时，可以让学生们做一个大作业。大作业的内容就是轴及轴上零件的设计、定位以及安装问题，这样就可以让学生们提前熟悉课程设计的过程及方法，做完作业的资料也不要丢弃，等到真正课程设计时可以再用或参考。
三、考核及答辩
坚持进行课程设计总结和答辩，在完成课程设计以后，要对课程设计进行总结。要求学生对所进行的设计做一个比较系统、全面的回顾和总结，把还未弄懂或尚未考虑的问题弄懂，学生将会获得更大收获。答辩结束后，学生必须要修改课程设计里面出现的错误，尤其是结构错误。由于学生的设计成果是以电脑绘图和word文档编辑，再打印出来的形式提交,为了真实、合理地反映学生的实际设计水平,指导老师加强设计中的阶段性抽查考核,并以此作为评定学生最终设计成绩的一个重要依据。老师想检查哪个同学的图,可以随时让他发来。学生在最终提交打印图纸和文档的同时也需提交电子稿,这些都有利于督促每个学生都去认真分析研究,积极动手设计,提升实践教学效果,也有利于教师及时发现问题、解决问题。
机械设计课程设计是一个涉及多方面知识的重要教学环节，如何抓好这一教学环节是一个需要认真探讨的问题。企业需要的是实用型人才，因此我们的教学实践应以培养学生的工程意识，提高学生的工程素质，增强学生的工程能力为目标。因此，每一个从事机械设计课程设计教学的教师，都要抛弃传统教学方法中的不合理做法，努力探索课程设计教学改革之路，使学生的知识结构适应社会发展的需要，培养出符合时代要求的具有创新精神的机械行业的人才。实践证明，改革后的机械设计课程设计教学体系调动了学生学习的积极性，学生机械设计的水平明显提高。
[1]濮良贵，纪名刚.机械设计.高等教育出版社,2006
[2]龚溎义.机械设计课程设计指导书.高等教育出版社,2006
[3]范恒彦.机械设计课程设计教学改革.中国教育教学杂志（高等教育版），2006(12)：6～7
[4]贾吉林.机械设计课程设计教学改革与探索.机械管理开发,2009(8)：151～152
作者简介：石永军（1973-），男，山东东营人，中国石油大学（华东）机电工程学院，副教授。（山东青岛266580）
基金项目：本文系中国石油大学（华东）教学改革项目（项目编号：JY-B201011）的研究成果。
机械设计基础主要面向中国石油大学机类和近机类本科学生，是石油工程、过程装备与控制、油气储运工程等专业的重要专业基础课，在教学体系中具有承上启下的作用。近年来，为了培养学生的动手能力与工程意识的养成，工科院校越来越重视实践教学。机械设计基础课程设计是机械课程教学中重要的实践教学环节，它涵盖了工程制图、机械CAD、机械设计基础、理论力学、材料力学、工程材料与机械加工基础等课程的知识。通过该课程的学习，以培养学生学会运用所学知识解决实际工程问题，逐步提升其动手能力、综合设计能力与创新能力。[1]但目前机械设计基础课程设计题目单一的问题比较突出，不利于学生工程意识的养成和激发大学生开展科学探索的兴趣。因此，探究柔性化的课程设计题目以提升课程设计的教学质量对于学生综合知识运用能力与创新能力的培养具有重要意义。[2]
一、目前课程设计分析
1.前言
2.教学改革的目标
教学改革的目的是让学生了解机械设计的过程，包括总体方案设计、普通V带传动设计、齿轮传动设计、轴的设计与校核、轴承选择与校核、键连接设计、联轴器的选择等。同时，还要让学生学会草图绘制、总装图绘制、零件图绘制等。
3.教学要求
与机械专业相比物流工程专业对机械设计课程设计要求略低。例如，机械专业一般要求设计二级减速器，而物流工程专业一般要求设计一级减速器；机械专业一般要求齿轮啮合为斜齿圆柱齿轮，而物流工程专业一般要求齿轮啮合为直齿圆柱齿轮；机械专业一般要求减速器为整套图纸，而物流工程专业一般要求部分图纸即可。
4.教学改革内容
4.1课程设计题目与任务的设计
课程设计题目和任务要明确两点，一方面，指明机械设计课程设计为一级圆柱齿轮减速器；另一方面，指明完成设计的资料文件有哪些。
课程设计题目。设计一个用于带式运输机上的一级圆柱齿轮减速器。运输机连续工作，单项运转，载荷变化不大，空载启动。减速器小批量生产，使用期限10年，两班制。原始数据如表1所示。
表1带式运输机原始数据
课程设计任务：（1）编制课程设计计算说明书1份；（2）绘制装配图和零件图共5张。其中绘制减速器装配图1张；绘制零件图4张，分别为减速器箱座、减速器输出轴、输出轴上齿轮、输出轴输出端端盖。
4.2传动方案设计
4.3计算内容的设计
4.3.1电动机选择
首先，计算带式运输机的功率Pw。传动方案确定之后，带式运输机的功率Pw按照公式Pw=FV/1000进行计算。其次，计算总机械效率η总。电动机传递到带式运输机经过V带传动，机械效率为η带；齿轮传动，机械效率为η齿轮，齿轮传动两个传动轴两端各有一个轴承，机械效率为η轴承；带式运输机滚筒机械效率为η滚筒；减速器与带式运输机之间通过联轴器联结，联轴器机械效率为η联轴器。总机械效率η总为η总=η带η齿轮η联轴器η滚筒η2轴承。
最后，确定所需电动机功率Pd。所需电动机功率Pd为Pd=Pw/η总，根据Pd查机械零件设计手册，电动机的功率应大于等于所需电动机功率Pd。对于转速为3000r/min的电动机，因为转速较高传动比大，减速的装置尺寸大成本增加，一般不选择转速太高电动机。对于转速为750r/min的电动机，因为尺寸大价格高，一般也不选择转速太小电动机。最常使用的是1500r/min和1000r/min的电动机。综上所述，根据所需电动机功率和转速选择需要的电动机。
4.3.2传动比分配
根据前一个步骤电动机选定之后，电动机满载转速可查表得n满。带式运输机即工作机的转速通过公式n=60×l000v/（лD）来求得。则总传动比i总为i总=n满/n。电动机与带式运输机减速装置有V带传动和齿轮传动，则i总=i带i齿轮。总传动比分配时注意三点，首先，V带传动和齿轮传动装置不发生干涉现象；其次，V带传动和齿轮传动装置尺寸尽可能小；第三，i带和i齿轮传动比不大于4。
4.3.3动力运动参数计算
在选定电动机和传动比分配之后，可以计算出减速器两个传动轴三个重要的动力运动参数转速n、功率P和转矩T。
4.3.4带转动设计计算
课程设计主要从事一级减速器设计，带传动设计主要计算几个重要参数。
确定计算功率Pc。根据设计题目要求，查设计手册，可得带传动工作情况系数KA。计算功率Pc为Pc=KAPo
选择V带型号、确定带轮基准直径dd1、dd2。根据计算功率Pc和电动机转速n满查普通V带的型号选择图表，选择相应V带。再根据图表显示确定小带轮的直径dd1，同时大于所选V带的最小直径且在标准系列直径里面的数值选取。大带轮直径dd2通过公式dd2=i带dd1来计算。
验算带速v。带速不能超过25m/s，通过公式v=■来进行验算。
确定中心距a和带的基准长度Ld。通过公式■■来初选a0，再根据公式初算带长度Ld0，公式为■。根据计算结果查普通V带长度尺寸系列得基准长度尺寸Ld。选择基准长度Ld后，计算实际中心距a，公式■。
验算小带轮包角？琢1。根据带传动的传动要求，小带轮包角应大于等于120°，小带轮包角公式为。
确定带的根数Z。查单根V带的基本额定功率得P0，查单根V带的基本额定功率的增量得P0；根据小带轮包角α1，查得包角系数Kα；根据V带的基准长度Ld，查普通V带的基准长度尺寸系列与长度系数，得长度系数KL。把结果带入公式得确定V带的根数，公式■。
确定初拉力F0。根据公式F0=■确定初拉力F0，作用于带轮轴上的载荷FQ，公式■。
4.3.5齿轮的设计计算
（2）按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸。齿轮传动采用闭式齿轮传动，小齿轮齿数可在20-40之间选取。减速器采用单级齿轮传动，齿轮相对于两支承对称布置，两轮均为软齿面，查表可得齿宽系数ψd。
（3）按齿面接触疲劳强度设计。根据齿轮工作情况，查载荷系数表格，可得载荷系数K。按齿面接触疲劳强度设计，小齿轮直径■，再通过公式m=d1/z1确定齿轮模数m。
（4）校核弯曲疲劳强度。查齿轮的复合齿形系数，带入公式对弯曲疲劳强度进行校核。弯曲疲劳强度公式为■。
（5）齿轮的结构设计。齿轮的基本参数如齿轮直径、齿顶圆、齿根圆、中心距、齿宽等都可以计算出来，但齿轮轮毂尺寸、轮缘厚度、轮缘内径、腹板厚度、腹板中心孔直径等需要与轴配合设计。
4.3.6从动齿轮轴的设计计算
（1）轴的材料和热处理的选择。轴采用45#钢调质，由机械设计手册中的图表查得抗拉强度σb、屈服强度σs、许用弯曲应力[σ-1]等参数。
（2）轴几何尺寸的设计计算。按照扭转强度初步设计轴的最小直径按照公式■进行设计，考虑轴上键槽，选取直径稍大些。根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原则，从动轴均设计为阶梯轴。轴的强度校核计算。根据齿轮啮合原理，可以算出齿轮的圆周力Ft和径向力Fr。由径向力可以算出两个轴承的支反力FA和FB，再通过画图确定两个轴承之间的距离L。根据已知条件可以计算出最大弯矩Mmax为Mmax=FAL/2，再通过公式■计算弯曲应力，若计算弯曲应力小于等于[σ-1]为合格。
4.3.7轴承、键和联轴器的选择
考虑轴受力主要是径向力，故可选用深沟球轴承。轴承的选择与轴、箱座和箱盖配合设计。
从动轴伸出端键的设计与校核。根据从动轴外伸端的直径，再根据GB/T1095-2003设计键的尺寸。键挤压应力按照公式■，若■键的强度合格。同理，从动轴与齿轮联接处进行校核。
联轴器的选择。由于减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑拆装方便及经济问题，选用弹性套柱销联轴器，采用Y型轴孔，A型键轴孔。
4.4设计图纸的安排
5.教学改革的实施及结果
通过物流专业同学们的设计实践，同学们较好地完成机械设计课程设计教学任务。既了解机械设计的一般过程，又了解减速器的基本结构，取得了较好的教学设计效果。
[1]荣辉，付铁，杨梦晨，等.机械设计基础[M].北京：北京理工大学出版社，2013
机械设计基础课程的课程设计一直以传统的单级圆柱齿轮减速器为核心设计课题。尽管大多数减速器可以在市场上方便地购得，不过，减速器作为与机械设计课程结合最为紧密的典型实例，仍然可以在课程设计中充当重要的角色。但是，我们也深刻地意识到，以减速器为核心设计课题，在培养学生遵循标准和规范等意识方面绰绰有余，而在培养学生的创新意识方面有所不足。一部分学生由于基础较差等原因，对课程设计没有给予足够的重视。而机械设计基础课程，恰恰是一门非常有利于激发学生创造能力的课程，应当让学生在本课程学习过程中逐渐积累的创造性火种，在最后一个教学环节中得到充分燃烧。因此，我们认为，机械设计基础课程设计的题目，应当是基于减速器，但不限于减速器；基于本课程，但不限于本课程。要灵活多样，因人而宜，适当综合，开展综合实践，从知识性、趣味性、实用性相结合的选题思路入手，在达到教学目的同时，激发学生创新的热情，鼓励学生创新的勇气。
近几年，我们在机械专业的综合实践中，在培养学生创新意识和创造性构思能力、社会调查和分析问题能力、独立思考和协作能力、计算绘图和运用工具书能力、审核设计说明书和图样能力、语言和文字表达能力等方面，进行了大胆的尝试，收到了预期效果。
综合实践与传统的课程设计相比，最大的变化体现在课题的确定上。在仍然保留减速器为核心题目的前提下，适当扩展设计课题。
然后，由学生根据自己的兴趣、爱好、特长、志向、自由组合、自主选题。为充分发挥学生的积极性、体现对学生的信任和支持，也允许少部分学生自己选题。实际情况表明，自己选的题目都有一定难度，学生对课程设计很重视，对自己很负责任。
综合实践大致划分为以下类型：
1.以单级圆柱齿轮减速器为核心的传动装置设计
这是传统的设计题目，设计指导书和参考资料完备，教师也有一定的指导经验，因此仍然保留，也可以同其他题目相对照。
2.教具设计制作题目
由于学生熟悉教具的工作原理，清楚教具的作用，所以积极性很高。他们克服困难，自己动手，先后制作了平面连杆机构连杆曲线演示板、含一个移动副的平面四杆机构演化规律演示板、飞机起落架机构死点位置演示模型等。其中，含一个移动副的平面四杆机构演化规律演示板的制作难度较大，学生想出了许多好办法，保证了质量，也有很大收获。学生还设计制作了压杆稳定演示装置等材料力学教具。
3.校园小机械设计
5.吉林市标准机械零部件市场销售情况调查
安排这个题目，一是考虑到现场机械维修人员应当了解市场，不仅能够设计，也要学会选用，要有经济意识和价格概念，跑市场的同时也可以学习一些书本上学不到的知识；二是考虑到近年来机械专业毕业生有从事营销活动的趋势，接触吉林市标准机械零部件销售市场，对机械产品的价格、质量、竞争情况有所认识也是必要的，学生终究要走向社会。有些学生原来以为这一组轻松，实际情况恰恰相反，写出一份好的调查报告也不是很容易的事。令人欣喜的是，申报市场调查题目的同学十分认真，最长的一份调查报告达2万字，是从近百家标准件商店搜集来的数据，学生收获很大。
中图分类号：G642文献标识码：B
TeachingPracticeofIntroducingCADTechnologyintoCourseDesignofMachineryDesign//XuJing，DongYan
AbstractAimingattheshortcomingsofmachinerydesign’straditionalteachingmode，theteachingreformofintroducingCADtechnologyintocoursedesignofmachinerydesignwasproposed.Therelevantteachingcontentofprogramdesign，Pro/EsoftwareandAutoCADsoftwareorganicallyintegratedintocoursedesign.Practiceshowsthatithelpstostrengthenstudents’computerapplicationabilityandcomprehensivedesignability.
Keywordscoursedesign；teachingreform；CADtechnology
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。
2引入CAD技术的教改思路
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。
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VisualBasic和VisualC++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。
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.
机械设计是高等工科院校机械类专业必修的技术基础课程，而机械设计课程设计是其重要的实践教学环节，它是学生首次综合运用所学的工程制图、工程力学、机械设计、公差与测量技术等课程的理论知识来解决工程实际问题的实践训练[3]，也是对学生的设计能力锻炼和培养的重要途径。为了适应现代社会对创新型人才的需求，并结合现代计算机辅助设计技术的发展，我们对机械设计课程设计教学进行了改革和探索，以强化提高学生的创新意识和创新能力。
1机械设计课程设计的现状及问题
1.1课程设计题目单一
传统的机械设计课程设计，通常是设计固定的一种或几种机械传动装置，传动系统的方案和设计参数均由指导教师给定，学生按照设计指导书或老师的要求，按部就班地进行设计。由于是固定的题目，学生缺乏新鲜感，也很容易形成思维定式，不利于创新思维的培养。相同的设计题目也给了部分同学抄袭别的同学设计结果的可能。
1.3缺乏团队合作的训练
由于设计题目的固化，学生往往是参考设计指导书上的设计实例，按照固定套路各自埋头苦干，相互之间缺乏交流、沟通与合作。这样的教学模式，既不利于学生创新能力的培养，也缺乏团队合作训练。
1.4缺乏现代设计方法和技术的应用
传统的机械设计课程设计，由指导老师给定设计题目、机械系统方案和设计参数，学生按照固定套路进行传动、联接等零部件的设计计算，再手工或采用二维CAD软件画出装配图和零件图。设计过程枯燥乏味，缺乏直观立体的感觉，学生兴趣不高，效果也不理想。而且这种设计模式没有传统的设计方法与现代计算机辅助设计有效地结合起来，也不利于学生将来很好地适应企业对现代产品设计制造的技术需求。
2基于创新能力培养的教学改革实践
2.1创新的设计选题
为了改变以往课程设计中由于固定的设计题目导致的设计缺乏创新性，学生没有兴趣的现象，我们在课程设计中大胆地把选题权交给学生，让学生通过调研，自己拟定设计题目和设计对象，指导老师通过学生提交的开题报告来审核其题目的合理性和可行性，M行把关。这种选题方式从根本上杜绝了以往的课程设计普遍存在的抄袭现象。现在改变设计课程选题形式之后，学生因为大多是自己构思的新题目和设计方案，不会也不太可能去抄袭别人的设计了。这既是对学生创新设计能力的一次挑战和锻炼，也极大的鼓舞激发了他们的创新精神和创造力。
2.3分组的设计模式
在课程设计过程中，学生可以根据课题的复杂程度，各自的兴趣特长自由分组进行设计。小组一般2到4人，在开题报告中明确各人分工，由每组组长来统筹课题进度安排。这种分组设计的模式，避免了学生以往单兵作战的状态，培养锻炼了他们的团队合作能力。学生可以选择自己喜欢的课题，做着自己擅长的事情，同时集合团队的力量，这样的方式肯定能设计出更高质量的设计作品。
2.4现代设计方法和技术的应用
下面是学生的一些课程设计作品，都闪耀着创新的火花。
设计作品一：螺旋式硬币包装机
设计作品二：辅助画线装置
学生在设计过程中，首先要进行调研，确定设计的题目，再根据要设计机器的功能原理，进行机械系统方案的设计，方案拟定的阶段也是设计中最能发挥学生创新性思维的阶段，在对拟定的若干方案进行优选之后再进行三维建模、仿真分析，检验其是否能实现机器预期的功能。
几年下来，《机械设计》课程设计教学改革实践取得了较好的效果，学生的学习积极性、创造性被激发出来，新创意、新作品层出不穷，彻底改变了过往机械课程设计题目老旧雷同、设计结果基本相同的的局面。教师和学生都对全新的设计对象充满兴趣，设计过程非常投入。
2.5成绩的评定方法
课程设计考察的是学生对机械设计的基本方法和步骤的掌握程度、分析解决工程实际问题的能力及语言表达和论述能力。因此，学生的成绩是依据学生的学习态度、对基本知识的掌握以及能力水平给出。
学生的学习态度根据其出勤情况，设计过程中与老师的沟通交流来评定。对基本知识的掌握可以从其开题报告、设计报告、设计的作品等情况判定。能力水平则反映在其创新思维能力、主动学习新知识的能力、文献资料的查阅能力、语言表达能力等方面。
设计结束时各小组要进行15分钟左右的答辩，小组组长介绍设计课题的总体情况，小组成员分别对各自负责部分的工作进行答辩，指导教师根据题目的复杂程度、创新性、任务完成情况和语言组织表达能力分别进行评分。这样每个同学都得到了锻炼，也有效避免了个别学生偷懒，自己不做完全依别人的现象，同时锻炼了他们的团队合作能力。而设计题目的各不相同也限制了学生互相抄袭的可能，所以指导老师给分就有了公平的基础。这样的成绩评分方法还是相对公平和客观的，也得了到学生的认可。
3结语
针对高等工科院校《机械设计》课程设计普遍存在的问题，我们对课程设计的选题、教学方式、方法、设计手段以及考核方式等进行了大胆地变革和探索，目的是改变课程设计的陈旧面貌，激发学生的学习积极性，增强其创新思维意识和创新能力。课程设计的实践结果也表明，学生的学习积极主动性、创新思维能力、团队协作能力、语言表达能力都得到了很好的锻炼和显著地提高，学生的工程创新能力和设计能力得到了明显的提升，这在他们后续课程的学习、一系列的创新大赛活动中以及毕业设计都有显著体现，并将对他们未来的工作学习带来深刻的影响。
[1]王新华，沈景凤，石云霞.机械设计基础.北京：化学工业出版社，2011.1
[2]王新华，沈景凤，石云霞.高等机械设计.北京：化学工业出版社，2013.3
[3]李学艺，丁淑辉，魏军英.机械设计课程设计教学研究[J].教育教学论坛，2014（41）：178-180.