机械传动理论合集13篇
机械传动理论篇1
1 《机械基础》课程的教学目标
《机械基础》是本专业的主干课程。本课程前面开设了机械制图、金属工艺学、极限配合与技术测量、工程力学等课程，学生在学习本课程之前，具有一定的机械制造的感性认识和实践技能。本课程讲叙中，应当联系机械制图、金属工艺学、极限配合与技术测量、工程力学等课程的的有关内容，进一步掌握、提高这些课程理论与技能。通过《机械基础》课程学习，学生掌握机械的原理、机械零件的分类、结构、用途、几何尺寸计算、材料选择、强度条件的理论知识，学会根据机械设备对零件的具体技术要求，能完成各类机械零件的合理选择。学生基本掌握正确分析、使用和维护机械零件的基本知识、基本理论、基本技能，初步具备运用机械零件设计手册、技术规范、技术标准，正确选择机械零件的能力。为学习及参与技术改造打好必要的基础。本课程的教学还应为今后学生继续学习“金属切削机床”、“机械制造工艺学”、“切削原理与刀具”、“机床夹具设计”等专业课打下知识的基础。职业中专《机械基础》课程的教学达到三个目标：
1.1知识目标
（1）掌握一般机械中标准件、常用件、传动件、常用机构的结构、工作原理、受力分析、材料的选用、安全系数的选择。（2）具有对机械零件和机构的图样表达方法的识别，使用国家标准和技术规范选择机械零件的能力。3、能运用所学知识和技能，把简单零件组装成机械装备的能力。
1.2职业技能目标
（1）掌握《机械基础》课程学习的方法，培养善于观察机械、发现、解决实际问题的能力。（2）培养学生严肃认真、一丝不苟的工作作风。
1.3素质目标
（1）通过了解机械的变化进步，增强学生的竞争意识，增强学生的审美情趣。（2）在以实际操作为主的项目教学过程中，锻炼学生的动手能力和团队合作精神。
2 职业中专《机械基础》课程的项目教学法初探
2.1《机械基础》课程选择项目的指导原则
（1）《机械基础》课程选择的项目涵盖课程讲述的各种机械零件的内容，有利于学生在使用机械零件的过程中加深认识。（2）项目应围绕机械中用到的机械零件的知识，贯彻少而精的原则，讲深、讲透，让学生真正学到手。（3）项目选择要难度适中，项目中所用机械零件、部件都应标准化，通用化、系列化，减少学生安装机构时的麻烦。
2.2《机械基础》课程共选七个教学项目
（1）认识机械教学项目。
讲授内容：绪论，认识机器、机构、构件、零件、运动付。
实践内容：到机械零件与机械传动展示柜现场参观。讨论，对照实物回答问题。
（2）圆柱齿轮减速器教学项目。
讲授内容：①齿轮传动的类型及特点，渐开线形成，齿轮参数，失效形式任务。②蜗杆传动的类型、特点、参数和尺寸任务。③键、销用途，分类，标准和尺寸项目。④轴用途，分类，尺寸，强度计算项目。⑤轴承用途，分类，代号，尺寸，标准，强度计算项目。⑥联轴器、离合器、制动器用途，分类，标准，强度计算项目。⑦轮系应用及分类，传动比计算项目。
实践内容：应用齿轮、轴、键、销、轴承、轴承盖、油封、齿箱体、齿箱盖、窥油窗、油标、油堵等采用能包括课程大部分内容的部件，如减速器或简单机械传动装置，安装一台单级国柱齿轮减速器。通过安装学会选择减速器的结构方案，计算功率选择电动机；确定总传动比和分配各级传动比；计算各轴的转速、转矩和功率；进行箱体及附件的结构设计，应包括窥视窗、油标、排油孔及其螺塞、起吊装置等。
（3）皮带运输机项目。
讲授内容：①带传动类型，特点及应用项目。②链传动类型，特点及应用项目。
实践内容：根据给的三角皮带轮、三角皮带、平皮带、链轮、链条、轴、托轮、轴承、键、销、传送带架，安装一台皮带运输机
（4）螺旋千斤顶项目。
讲授内容：螺纹、螺旋种类，几何参数，标准代号，标注方法项目。
实践内容：根据给的丝杠、螺钉、轴、键、销、顶快头、千斤顶座，扳杠，安装一台螺旋千斤顶。
（5）缝纫机踏板机构项目。
讲授内容：平面机构运动简图，自由度，组成，形式判断项目。
实践内容：根据给的缝纫机机架、踏板、曲柄、摇杆、装配缝纫机踏板机构
（6）汽车发电机气门推杆机构。
讲授内容：凸轮机构类型，应用，从动件运动规律项目。
实践内容：根据给的四缸汽车发电机缸体，气门推杆，弹簧、桃形轴，齿轮、轴承，安装四缸汽车发电机气门推杆控制机构。
（7）教学项目液压传动系统的组装项目
讲授内容：液压传动系统原理，组成。元件，回路项目。
实践内容：根据给的液压传动系统的节流阀，液压传动系统的换向阀，溢流阀，双出杆油缸，油箱，油管，滤清器、单向定量泵，压力表，组装一套液压传动系统。
2.3用项目教学引领《机械基础》课程的教学
机械传动理论篇2
机械基础是中职学校机械加工制造类专业的一门专业基础课程，其任务是让学生掌握从事机械类工作所必须具有的基本理论、知识以及技能，并为学生学习后续专业课程打下基础。这门课程涉及知识面较广，是一门应用性和实践性均很强的课程，随着新形势的发展，传统的教学模式已经很难以适应如今这门课的教学需要，所以有必要对传统的课堂理论教学方式进行变革。
一、机械基础传统教学方法中存在的问题
1.生源质量低
中职学校教学的对象发生了变化，以前教学对象都是初中毕业生中较为优秀的学生，而现在则是初中毕业生中成绩较差的学生。他们的基础较差，而且学习能力，学习态度以及学习方法，都存在严重的问题。
2.传统理论教学难以调动学生积极性
机械基础传统教学主要以理论教学为主，而理论学习较为抽象，没有与实践相结合的话，学生往往难以理解。并且理论知识内容较为枯燥，学生学习兴趣不高，往往都是死记硬背，因此学习积极性不大。
3.配套实习实训设备缺乏
由于经济问题，很多学校机械基础这门课的教学设施以及实验实习器材相对比较短缺，没有相配套的实习实验，这门课的理论与实践结合较少，自然学生难以理解，也没有很高的学习兴趣。
二、对于《机械基础》传统教学模式的改进措施
针对以上问题，笔者对于机械基础的传统教学模式进行了一些改革，以弥补传统教学模式中存在的不足。
1.先实践教学再理论教学，以激发学生学习兴趣
中职学生大部分没进过工厂，对于机械方面的各种名词概念从未听过，也几乎没有见过机床设备。而传统教学模式一开始就是理论教学，学生对于没听过、没见过的各种较为抽象的理论知识，无法理解，在课程教学的初期就不会有很大的学习兴趣，对以后的学习更是没有积极性了。而在理论教学之前，先进行实践教学，让学生亲身去实习场地参观或者直接参加拆装实训，则能增加学生的感性认识，并且由于有新奇感，很容易激发学生理论学习的积极性。
2.理论教学与日常生活中的实际事物相结合，让学生在学习中产生兴趣
在新的教学形势下，教师上课时如果仍然按照书本照本宣科地讲解，学生由于基础较差，无法理解老师所讲的知识内容，对于学习的兴趣就会越来越小，最后产生厌学情绪，破罐子破摔，“反正听不懂，也就不学了”。
针对这种情况，教师需要想办法将书本上的知识与现实日常生活中常见的事物相结合，让学生能将理论知识与平时所见的东西相关联，这样可以激发他们的兴趣，让他们主动地去获取知识。
例如，在讲解齿轮轮系时，讲到轮系的传动比的变化，教师可以先向学生提问：坐公交时经常可以看到司机师傅用右手拨动右侧的拨杆，为什么随着拨杆位置的变化，汽车行驶的速度会时快时慢？然后让学生讨论，因为学生对汽车的兴趣一般较大，所以讨论会比较激烈。最后让学生说出讨论的结果，教师再告诉学生，司机拨动拨杆是在调整汽车变速箱里齿轮轮系中的齿轮位置，从而改变轮系的传动比，从而改变汽车行驶的速度。经过这样的过程，课堂上的气氛就被调动起来，学生的学习兴趣也增大不少，从而提高学生学习的积极性，让他们主动去学习知识。 转贴于
3.改进教学方法，提高学生学习积极性
传统的教学方法是板书结合挂图以及少量的教具模型，进行课堂讲解分析。教学手段较为单调，理论知识的学习抽象并且较为枯燥，课堂气氛一般也不够活跃，学生的学习积极性不高。
对于这些传统教学方式产生的问题，可以使用新的教学方法和教学内容，来激发学生学习的兴趣和热情。
（1）合理利用现代多媒体教学方式。在传统教学模式中，老师利用板书、模型、实物以及挂图进行教学，理论知识的传授靠的是老师的仔细讲解，利用挂图和模型来比划机械零件的构造、作用和传动机构运动、传动的原理。老师在讲台上讲得很卖力、很详细，但是学生在讲台下却听得云山雾罩，完全没明白这个原理是怎么回事，效果很不理想。
多媒体教学则能克服传统教学的不足。因为多媒体课件可以将各种零件的外形以及内部结构、传动机构中各个零件的相对运动通过FLASH等计算机软件演示给学生看，学生能够通过这些三维动态的画面演示，很容易地理解各种机构的运动原理。这样可以使教材上的内容更为生动，很容易激发学生的学习积极性，让学生能主动、积极地参与课堂教学，从而提高课堂教学质量。
（2）进行“开放型”课堂教学模式的尝试。在实际生活中，学生与机械的接触不是很多，有些学生更是对机械一无所知。而在机械基础的教学过程当中，学生也没有什么动手操作的机会。但是学生一般会有强热的好奇心，并且有十分渴望动手操作的心理，因此可以尽量利用学校现有条件进行“开放型”课堂教学模式的尝试。
例如，在讲解铰链四杆机构这一章节时，因为内容较为抽象，职校生一般难以理解。对此，教师可以对学生进行分组，给他们一些长度不一的竹片，让他们用螺栓螺母将竹片组装成简易的四杆机构，然后针对课本上的四杆机构的类型以及运动原理，让他们用自己组装的四杆机构进行观察、讨论。最后，将各组的讨论结果向全班展示，这样学生学习的积极性得到了充分调动。
（3）课堂教学内容要有一定的梯度。因为职校生基础水平参差不齐，所以在设计和组织课堂教学内容时，应根据不同基础学生的实际情况区别对待，分别提出要求。例如轮系这个章节，就可以要求基础较好的学生对于周转轮系进行进一步的学习，而对基础一般的学生可以不做要求，他们只要掌握定轴轮系的知识就可以了。
4.完成理论教学后，应转入实习教学
进行完理论教学后，应当进行实践教学，这样可以让学生把所学到的理论知识应用到实践中，可以提高他们的学习兴趣，激发学习的积极性。
实践教学可以在实验室进行一些机械机构的拆装实训，以提高学生的动手能力，也可以到校外的实训基地或者工厂进行参观或者直接参与生产，这样既可以开阔学生的眼界，也能培养学生适应实际工作环境的能力。
总之，面临新的形势，任教机械基础课程的老师要具有丰富的专业知识，能利用较为先进的教学方法，理论结合实际，激发学生的学习积极性，才能为学生今后的深造或就业打下坚实的基础。
参考文献
［1]牟玉波.怎样培养职校生学习《机械基础》的兴趣.吉林教育，2010.1．
［2]杨胜卫.《机械基础》课程一体化教学模式的探索.广西农业机械化，2005.4．
机械传动理论篇3
机械基础是中职学校机械加工制造类专业的一门专业基础课程，其任务是让学生掌握从事机械类工作所必须具有的基本理论、知识以及技能，并为学生学习后续专业课程打下基础。这门课程涉及知识面较广，是一门应用性和实践性均很强的课程，随着新形势的发展，传统的教学模式已经很难以适应如今这门课的教学需要，所以有必要对传统的课堂理论教学方式进行变革。
一、机械基础传统教学方法中存在的问题
1.生源质量低
中职学校教学的对象发生了变化，以前教学对象都是初中毕业生中较为优秀的学生，而现在则是初中毕业生中成绩较差的学生。他们的基础较差，而且学习能力，学习态度以及学习方法，都存在严重的问题。
2.传统理论教学难以调动学生积极性
机械基础传统教学主要以理论教学为主，而理论学习较为抽象，没有与实践相结合的话，学生往往难以理解。并且理论知识内容较为枯燥，学生学习兴趣不高，往往都是死记硬背，因此学习积极性不大。
3.配套实习实训设备缺乏
由于经济问题，很多学校机械基础这门课的教学设施以及实验实习器材相对比较短缺，没有相配套的实习实验，这门课的理论与实践结合较少，自然学生难以理解，也没有很高的学习兴趣。
二、对于《机械基础》传统教学模式的改进措施
针对以上问题，笔者对于机械基础的传统教学模式进行了一些改革，以弥补传统教学模式中存在的不足。
1.先实践教学再理论教学，以激发学生学习兴趣
中职学生大部分没进过工厂，对于机械方面的各种名词概念从未听过，也几乎没有见过机床设备。而传统教学模式一开始就是理论教学，学生对于没听过、没见过的各种较为抽象的理论知识，无法理解，在课程教学的初期就不会有很大的学习兴趣，对以后的学习更是没有积极性了。而在理论教学之前，先进行实践教学，让学生亲身去实习场地参观或者直接参加拆装实训，则能增加学生的感性认识，并且由于有新奇感，很容易激发学生理论学习的积极性。
2.理论教学与日常生活中的实际事物相结合，让学生在学习中产生兴趣
在新的教学形势下，教师上课时如果仍然按照书本照本宣科地讲解，学生由于基础较差，无法理解老师所讲的知识内容，对于学习的兴趣就会越来越小，最后产生厌学情绪，破罐子破摔，“反正听不懂，也就不学了”。
针对这种情况，教师需要想办法将书本上的知识与现实日常生活中常见的事物相结合，让学生能将理论知识与平时所见的东西相关联，这样可以激发他们的兴趣，让他们主动地去获取知识。
例如，在讲解齿轮轮系时，讲到轮系的传动比的变化，教师可以先向学生提问：坐公交时经常可以看到司机师傅用右手拨动右侧的拨杆，为什么随着拨杆位置的变化，汽车行驶的速度会时快时慢？然后让学生讨论，因为学生对汽车的兴趣一般较大，所以讨论会比较激烈。最后让学生说出讨论的结果，教师再告诉学生，司机拨动拨杆是在调整汽车变速箱里齿轮轮系中的齿轮位置，从而改变轮系的传动比，从而改变汽车行驶的速度。经过这样的过程，课堂上的气氛就被调动起来，学生的学习兴趣也增大不少，从而提高学生学习的积极性，让他们主动去学习知识。
3.改进教学方法，提高学生学习积极性
传统的教学方法是板书结合挂图以及少量的教具模型，进行课堂讲解分析。教学手段较为单调，理论知识的学习抽象并且较为枯燥，课堂气氛一般也不够活跃，学生的学习积极性不高。
对于这些传统教学方式产生的问题，可以使用新的教学方法和教学内容，来激发学生学习的兴趣和热情。
（1）合理利用现代多媒体教学方式。在传统教学模式中，老师利用板书、模型、实物以及挂图进行教学，理论知识的传授靠的是老师的仔细讲解，利用挂图和模型来比划机械零件的构造、作用和传动机构运动、传动的原理。老师在讲台上讲得很卖力、很详细，但是学生在讲台下却听得云山雾罩，完全没明白这个原理是怎么回事，效果很不理想。
多媒体教学则能克服传统教学的不足。因为多媒体课件可以将各种零件的外形以及内部结构、传动机构中各个零件的相对运动通过FLASH等计算机软件演示给学生看，学生能够通过这些三维动态的画面演示，很容易地理解各种机构的运动原理。这样可以使教材上的内容更为生动，很容易激发学生的学习积极性，让学生能主动、积极地参与课堂教学，从而提高课堂教学质量。
（2）进行“开放型”课堂教学模式的尝试。在实际生活中，学生与机械的接触不是很多，有些学生更是对机械一无所知。而在机械基础的教学过程当中，学生也没有什么动手操作的机会。但是学生一般会有强热的好奇心，并且有十分渴望动手操作的心理，因此可以尽量利用学校现有条件进行“开放型”课堂教学模式的尝试。
例如，在讲解铰链四杆机构这一章节时，因为内容较为抽象，职校生一般难以理解。对此，教师可以对学生进行分组，给他们一些长度不一的竹片，让他们用螺栓螺母将竹片组装成简易的四杆机构，然后针对课本上的四杆机构的类型以及运动原理，让他们用自己组装的四杆机构进行观察、讨论。最后，将各组的讨论结果向全班展示，这样学生学习的积极性得到了充分调动。
（3）课堂教学内容要有一定的梯度。因为职校生基础水平参差不齐，所以在设计和组织课堂教学内容时，应根据不同基础学生的实际情况区别对待，分别提出要求。例如轮系这个章节，就可以要求基础较好的学生对于周转轮系进行进一步的学习，而对基础一般的学生可以不做要求，他们只要掌握定轴轮系的知识就可以了。
4.完成理论教学后，应转入实习教学
进行完理论教学后，应当进行实践教学，这样可以让学生把所学到的理论知识应用到实践中，可以提高他们的学习兴趣，激发学习的积极性。
实践教学可以在实验室进行一些机械机构的拆装实训，以提高学生的动手能力，也可以到校外的实训基地或者工厂进行参观或者直接参与生产，这样既可以开阔学生的眼界，也能培养学生适应实际工作环境的能力。
总之，面临新的形势，任教机械基础课程的老师要具有丰富的专业知识，能利用较为先进的教学方法，理论结合实际，激发学生的学习积极性，才能为学生今后的深造或就业打下坚实的基础。
参考文献：
［1]牟玉波.怎样培养职校生学习《机械基础》的兴趣.吉林教育，2010.1．
［2]杨胜卫.《机械基础》课程一体化教学模式的探索.广西农业机械化，2005.4．
［3]张英梅.技校机械基础课堂教学如何实施探究性学习.中等职业教育，2010.1．
机械传动理论篇4
2 提高中职机械基础教学的措施
2.1 中职机械基础实践教学应有目的性
教师应结合机械基础课程内容，为学生创造到企业实习的机会。在机械加工现场参照实物讲解机械的工作原理和过程，有目的性地增强学生的感性认识。这些实习经验与学习机械基础后续课程应紧密相连，奠定机械专业的操作基础。企业实习内容应针对机械基础教学课程，应包括机械传动、常用机构及轴系零件和液压传动的基本知识、工作原理和应用特点；了解和掌握机械零件的工作特性、机械传动的原理和应用特点；学生还应跟企业的师傅学习维护和使用机械设备的知识和技能。通过在企业的机械加工和操作实习，机械教学就更加生动，促进学生对机械工作原理的理解。实践课是机械基础教学的重点内容，学生应按照教师的指导，按照实训步骤进行动手操作，遇到问题要积极思考，参照机械理论进行解决，这样更能加深对机械工作理论的理解。Www.133229.cOm例如在讲解定轴轮系时，可以带学生去参观普通车床的主轴箱，感受它内部的齿轮传动特点，这样直观、鲜明的教学形式能够取得良好的教学效果。
2.2 加强师生互动教学
中职学校的机械基础教师应在专业课上有着丰富的知识，可以通过灵活多样的教学方法，将机械基础课程内容生动地传授给学生。对于每节课程的设计，教师都应结合企业生产现状，将教学内容的重点和难点，通过生活和工作中的实际案例进行分析，这样可以化解学生对抽象概念和复杂公式的畏难情绪。教师应对学生存在的难点问题进行互动讨论，以降低课程难度。教师应尽量避免抽象的机械概念和公式，而采用直观的教具和生动的比喻加深理解，化难为易。教师还应通过课程作业与学生进行互动，对在作业中存在的问题，在课堂上进行详细的讲解。在课堂进行辅导，能够加深学生对所学知识的理解，从而成为机械基础教学的重要组成部分。教师应指导学生从那些角度分析问题，并且应强调对机械结构实物观察的重要性，鼓励学生多查找参考资料，这样就可以拓展解题思路和专业视野。
2.3 培养学生的问题意识
在机械基础课程的教学中，教师提出与课程重点内容相关的问题，激发学生的思考，开展探究性教学。教师设置思考情境，通过学生的思考分析加深对知识的理解。例如，教师讲解棘轮机构时[1]，可以让学生思考生活中骑自行车，脚踩自行车的反转踏板时，自行车却不能倒车的原因。再如，让学生思考蜗杆传动中涡轮转向应如何确定[2]？
2.4 采用多媒体案例教学方法
当前，由于信息技术的迅速发展，多媒体技术已经广泛应用于学校的教学中。特别是机械类课程，通过多媒体的教学能够改善教学环境，提高以学生为主体的教学的实现，通过直观、形象的教学图片等，增强学生的理解力。中职机械基础课程中的机械机构教学内容，客观上应有动态的演示。例如教学平面连杆机构、凸轮机构时，最佳的教学就是应用多媒体教学课件，把曲柄摇杆机构的急回特性、死点位置，在凸轮机构中从动件的运动规律进行直观、生动的演示。教师应选取具体案例并接近生活进行讲授，如缝纫机、内燃机、摇头风扇、汽车雨刷、饮水机等案例，促进学生对平面连杆机构、凸轮机构应用到机器上的理解[3]。因此，教师应采用多媒体案例教学方法扩大学生的空间想象和抽象思维。
3 结论
通过对中职学校机械基础教学的分析，教师应提高实践性教学，将机械理论与机械的实际应用相结合，提高学生的创新能力。教师可以组织学生到企业进行实习，参观机械原理室、零件陈列室，进行现场教学，促使学生加深对机械原理的理解。教师还应根据企业的需求、学生的实际情况，不断创新教学方法，精心设计教学内容，将机械基础课的教学教出成效。
参考文献
机械传动理论篇5
机械原理教案
第一章 绪论
基本要求:
1.明确机械原理课程的研究对象和内容，以及学习本课程的目的。
2.了解机械原理在培养机械类高级工程技术人才全局中的地位、任务和作用。
3.了解机械原理学科的发展趋势。
教学内容:
1.机械原理课程的研究对象
2.机械原理课程的研究内容
3.机械原理课程的地位及学习本课程的目的
4.机械原理课程的学习方法
重点难点:
本章的学习重点是机械原理课程的研究对象和内容，机器、机构和机械的概念，机器和机构的用途以及区别；了解机械原理课程的性质和特点。
1.1机械原理课程的研究对象
机械是人类用以转换能量和借以减轻人类劳动、提高生产率的主要工具，也是社会生产力发展水平的重要标志。机械工业是国民经济的支柱工业之一。当今社会高度的物质文明是以近代机械工业的飞速发展为基础建立起来的，人类生活的不断改善也与机械工业的发展紧密相连。机械原理（Theory of Machines and Mechanisms）是机器和机构理论的简称。它以机器和机构为研究对象，是一门研究机构和机器的运动设计和动力设计，以及机械运动方案设计的技术基础课。 机器的种类繁多，如内燃机、汽车、机床、缝纫机、机器人、包装机等，它们的组成、功用、性能和运动特点各不相同。机械原理是研究机器的共性理论，必须对机器进行概括和抽象 内燃机与机械手的构造、用途和性能虽不相同，但是从它们的组成、运动确定性及功能关系看，都具有一些共同特征：
（1）人为的实物（机件）的组合体。
（2）组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动。
（3）能完成有用机械功或转换机械能。
凡同时具备上述3个特征的实物组合体就称为机器
内燃机和送料机械手等机器结构较复杂，如何分析和设计这类复杂的机器呢？我们可以采取“化整为零”的思想，即首先将机器分成几个部分，对其局部进行分析。机构是传递运动和动力的实物组合体。最常见的机构有连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构、螺旋机构、开式链机构等。它们的共同特征是：
（1）人为的实物（机件）的组合体。
（2）组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动。
可以看出，机构具有机器的前两个特征。机器是由各种机构组成的，它可以完成能量的转换或做有用的机械功；而机构则仅仅起着运动传递和运动形式转换的作用。在开发设计新型机器时，我们采用“积零为整”的设计思想，根据机器要完成的工艺动作和工作性能，选择已有机构或创新设计新机构，构造新型机器。内燃机就是由曲柄滑块机构(由活塞、连杆、曲轴和机架组成)、凸轮机构(由凸轮、顶杆和机架组成)和齿轮机构等组成。
随着科学技术的发展，机械概念得到了进一步的扩展：
1．某些情况下，机件不再是刚体，气体、液体等也可参与实现预期的机械运动。我们将利用液、气、声、光、电、磁等工作原理的机构统称为广义机构。由于利用了一些新的工作介质和工作原理，较传统机构更能方便地实现运动和动力的转换，并能实现某些传统机构难以完成的复杂运动。
利用液体、气体作为工作介质，实现能量传递和运动转换的机构，分别称为液压机构和气动机构，它们广泛应用于矿山、冶金、建筑、交通运输和轻工等行业。利用光电、电磁物理效应，实现能量传递或运动转换或实现动作的一类机构，应用也十分广泛。例如，采用继电器机构实现电路的闭合与断开；电话机采用磁开关机构，提起受话器时，接通线路进行通话，当受话器放到原位时断路。
2．机器内部包含了大量的控制系统和信息处理、传递系统。
3．机器不仅能代替人的体力劳动，还可代替人的脑力劳动。除了工业生产中广泛使用的工业机器人，还有应用在航空航天、水下作业、清洁、医疗以及家庭服务等领域的 "服务型"机器人。例如Sony公司新近推出的SDR-3X娱乐机器人。
1.2 研究内容
机械原理课程的研究内容分为以下三部分：
（1）机构的运动设计
主要研究机构的组成原理以及各种机构的类型、特点、功用和运动设计方法。通过机构类型综合，探索创新设计机构的途径。主要内容包括机构的组成和机构
分析、连杆机构、凸轮机构、齿轮机构和间歇运动机构等一些常用的机构及组合方式，阐述满足预期运动和工作要求的各种机构的设计理论和方法。
（2）机械的动力设计
主要介绍机械运转过程中所出现的若干动力学问题，以及如何通过合理设计和实验改善机械动力性能的途径。主要包括求解在已知力作用下机械的真实运动规律的方法、减少机械速度波动的调节问题、机械运动过程中的平衡问题、以及机械效率和摩擦问题。
（3）机械系统方案设计
主要介绍机械系统方案设计的设计内容、设计过程、设计思路和设计方法。主要内容包括机械总体方案的设计和机械执行系统的方案设计等内容。
通过对机械原理课程的学习，应掌握对已有的机械进行结构、运动和动力分析的方法，以及根据运动和动力性能方面的设计要求设计新机械的途径和方法。
1.3 机械原理课程的地位和作用
机械原理是以高等数学、物理学及理论力学等基础课程为基础的，研究各种机械所具有的共性问题；它又为以后学习机械设计和有关机械工程专业课程以及掌握新的科学技术成就打好工程技术的理论基础。因此，机械原理是机械类各专业的一门非常重要的技术基础课，它是从基础理论课到专业课之间的桥梁，是机械类专业学生能力培养和素质教育的最基本的课程。在教学中起着承上启下的作用，占有非常重要的地位。
其目的在于培养学生以下几点：
1.掌握机构运动学和机械动力学的基本理论和基本技能，并具有拟定机械运动方案、分析和设计机构的能力，为学习机械设计和机械类有关专业课及掌握新的科学技术打好工程技术的理论基础。
2.掌握机构和机器的设计方法和分析方法，为现有机械的合理使用和革新改造打基础。
3.掌握创新设计方法，培养创造性思维和技术创新能力，针对原理方案设计阶段，为机械产品的创新设计打下良好的基础。
1.4 机械原理课程的学习方法
1. 学习机械原理知识的同时,注重素质和能力的培养。
在学习本课程时，应把重点放在掌握研究问题的基本思路和方法上，着重于创新性思维的能力和创新意识的培养。
2．重视逻辑思维的同时,加强形象思维能力的培养。
从基础课到技术基础课，学习的内容变化了，学习的方法也应有所转变；要理解和掌握本课程的一些内容，要解决工程实际问题，要进行创造性设计，单靠逻辑思维是远远不够的，必须发展形象思维能力。
机械传动理论篇6
中图分类号：G642文献标识码：A
机械基础系列课程，具有较强的理论性和实践性，在机械教学体系中起着承上启下的关键作用，其教学的创新性在新世纪机械工程创新型人才培养的环节中至关重要。如何提高学生的创新能力，如何进行相应的行之有效的创新教学改革，成为该学科的一大课题。针对知识、素质和能力三位一体的培养理念，教研室以基本理论教学的创新性为先导，特别突出工程素质、工程实践与创新能力的培养，构建了理论教学、实验教学和设计训练的新体系，进一步促进学生的自主学习、研究性和创造性学习。
实践是以理论为指导，理论在实践过程中得以验证和深化。随着教学改革的层层深入，机械基础系列课程在理论教学上充分运用多媒体和现代教育技术手段，丰富课程课堂教学素材和网络教学资源，增加立体化教学比例，建立创新教学理论，推进课堂创新教学模式，极大地调动了学生的学习积极性和自主性，为指导实践教学打下坚实的基础。同时，实践教学也改变了实验课程与设计训练的割裂局面，除了加强各自实力之外，二者有机融合，达到了相互配合、相互促进的效果，增强了学生的动手动脑能力和主观能动性。下面介绍教学实践改革的几条措施：
1 增加综合性与研究性实验和创新实验
学生的工程实践环节比较薄弱，要培养学生的动手能力和创新能力就必须依靠课程的实验环节配合。实验不能光是对书本知识的验证与演示，而应产生验证理论、提高动手能力与激发创新思维的三重效果。
为此，教研室在传统的实验项目基础上增加一定量的创新与综合实验项目，如机械原理课程的JPCC平面机构组装实验 、3DMC机构组合与创新实验、机械设计课程的轴系结构创意设计实验及机械传动性能综合实验等。如3DMC实验台根据创造性思维原理和机构组成原理设计，是二十一世纪新一代综合性智能化实验测试设备。学生通过机械原理、机械设计和机械创新设计学习所萌发的创造性思维可以从本实验台上得以实现。实验台既有组成机构的低副杆组、高副杆组及组成这些杆组的各构件、机架和其他辅助连接件等，也有机械传动等内容，可拼装连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、间歇运动机构、带传动、链传动、蜗轮蜗杆传动以及由它们组合成的性能各异、平面的、空间的机械传动系统，培养了学生机械传动方案的设计能力。实验台可以测试原动件和执行构件以及中间任意构件的位移、速度、加速度。无论构件是转动还是移动，计算机都能准确地反应这些机构的参数，对已知机构的运动参数进行验证分析；也可测试创新机构的运动参数，为动力学分析提供依据。
学生在实验过程中，将课堂知识与自身的判断、联想、动手能力结合起来。通过对实验题目的分析、实验方案的构思和优化、对实验设备的拆装、实验过程成与败的反复，不断提高学生分析问题、解决问题的能力，提高学生理论与实践相结合的基本素质，真正发现理论与实践的不可分离性，理论在实践中得以验证、延伸与创新。
2 改变课程设计模式，增加设计内容的创新性
机械基础设计训练主要包括相关课程设计及机械设计创新活动。课程设计是课程体系中的一个重要实践环节，传统的课程设计模式和设计内容已经不能满足现代人才培养的需要，为此教研室对课程设计进行了相应的改革。如机械原理课程设计由原来的利用图解法或解析法进行机构的运动分析变成了机械系统的运动方案设计。课程设计任务可在理论课结束进行，也可在理论课上到一定程度时与理论课并行。提前布置任务，学生就可提前入手，调研资料。这样就可带着问题设计，不懂的内容可通过网络查询或到书本上提前自学，或在老师讲课的时候有针对性地去学，从而获得更深刻的理解。课程设计本着学生为主、教师为辅的思想，激发学生的主观能动性，实际上是对学生将来成为一名工程技术人员的提前演练。设计内容灵活化，可由教师给出，也可由学生自定，自定时就又增加了相关的很多调研工作，增加了对更多设计内容的了解。机械系统运动方案的设计一般分组进行，同学们既群策群力，又有自己的独特之处，大大提高了学生的综合素质和创新能力。又如机械设计的课程设计模式发生转变，由减速器传统设计模式变为CAD编程，既让学生了解现代设计理论，又提高了计算机编程水平。计算机仿真软件也运用到课程设计环节中，便于学生在设计中完成虚拟样机的制作等。
3 开展创新型实验开发与创新设计活动，促使实验与设计训练的有机融合
将实验装置作为课程设计或创新设计的载体，也成为教研室课程改革的一项内容。课程设计或创新设计在实验室进行，如利用3DMC组合与创新实验成部分同学的课程设计，学生通过机械原理、机械设计和机械创新设计学习所萌发的创造性思维可以从实验台上得以实现。各种基本机构的性能是有局限性的，对基本机构创新也是困难的，而将多个基本机构联合起来组成一种组合机构来使用，往往能较好地满足人们对运动形式、运动规律和机械性能的要求。实践中已产生和创造发明了多种实用的组合机构，实验台可提供大量的组合机构供拼装，从中可以很好地认识组合机构的多种性能，为今后的创新和工程设计打下良好基础。课程设计内容可通过“黑箱” 的形式给出机构的功能要求，作为机构创新设计题目，同学们仔细研究机构的功能要求，将总功能分解为各子功能，选择确定各子功能的功能元解，完成机构的功能设计。所解方案灵活多样，要能满足题目要求，同时展开积极的交流与方案对比，促进学习提高。同学们也可自行拟定题目，但涉及的构（零）件应在实验台配置范围内。在题目自行设计过程中，不断研究，不断发现问题，并进一步开发出新的创新性实验，完成了实验内容的积累工作，使设计与实验良好地融合起来。
为了激励学生创新设计的热情，教研室开展了机械创新设计活动。好的作品可参加机械创新设计比赛，以便设计成果的验证，促进技术交流。这给学生又一提高自我、展示自我的平台。创新设计同样可在实验室进行，部分实验开放，学生可自主选择实验内容，可以是创新科技小制作，甚至是小型科学研究。自主安排设计步骤，在教师指导下独立完成，至今已有同学的作品在省机械设计创新竞赛中获奖。
4 结论
课程实验与设计训练的改革，为机械基础课程理论与实践的结合搭建了更多的平台，将创新的触角延伸到多自由度的空间。实验与设计理念、模式的变化以及内容的完善补充，特别是二者的有机融合，大大提高了学生的学习积极性和责任感，进一步培养了创新设计能力，对将来学生走上工作岗位，独立从事科学研究非常有利，也大大提高了教学效果。
参考文献
机械传动理论篇7
一、有关机械设计理论的概括及研究方向
（一）机械设计理论的基本概括
机械设计及理论是机械工程一级学科所属的二级学科，是研究机械科学中具有共性的基础理论和设计方法的学科，是对机械进行功能分析与综合并定量描述与控制机械性能的基础技术学科，也是定位机械工程中的各项细致工作流程及程序的归纳总结的简单理论介绍。它主要研究各种机械、机构以及其零件的工作原理、现代传动与控制技术、运动和动力学性能、摩擦物理学、关系力学、机械创新与设计等有关课题。机械学科与仿生学、信息学、生物学、电子学等许多学科相互渗透，从而促进了机械设计与理论学科的新发展。机械设计这个学科的特色与优势，它是以复合材料构件设计与制造、计算机辅助工程、轻工自动机械设计及理论研究为目标，将计算机辅助设计与现在检测技术应用于机械以及产品的设计过程中。具有工程设计和管理的综合素质极其丰厚的专业知识，适合从事工程技术，科研等工作。我国近年来在机械设计研究上取得了骄人的成绩。
（二）机械设计理论的主要研究方向
现如今，随着科技的快速发展，机械设计理论也逐渐的完善、增多起来，特别是更好地扩大了机械设计理论在各方面上的研究，主要有以下几个研究方向：现代设计理论与方法：机械创新设计与方法、机械系统动态设计与仿真、优化设计、新型传动理论设计、机器人机构及其控制与仿真技术、数学机械化在机械中的运用；机械创新设计与检测技术：机械创新设计与检测技术主要用于研究机械创新设计与有限元计算分析，机械振动与噪声测试与分析，计算机辅助设计与制造、图像处理技术；轻工自动机械设计及理论：主要研究的领域是轻工自动机械现代设计理论，轻工自动机械先进传动技术，新型传动机构研究与开发、轻工机械动力传动的节能与环保、轻工业机器人开发与应用研究、机器人新机型、仿生机械研究等；仿生机械学：仿生原理与技术；驱动与控制技术、机械运动与控制。
二、机械设计理论在汽车工程上的研究
随着工业革命的发展，人类历史上出现了第一辆汽车，近些年来，又随着汽车工业的迅速发展，汽车变成了“改变世界的机器”，它不仅仅改变了人们的生活方式，方便了人们的出行，还在一定程度上有效的提高了人们的生活质量和生活水平。虽然，在过去的几十年里汽车行业的发展有了很大的进步，可是，目前的科学技术水平依然还是有限的，对于汽车的研究在各方面还需要更进一步的提高。新型机械设计理论以及一些基本原理在汽车工程方面有着很大的研究方向，并且对其有着一定的推动作用。
（一）机械理论在汽车工程技术上的研究
汽车工业的发展代表着一个国家制造业的发展，它直接决定了该国家制造业的发展水平。在某种程度上，它不仅仅是最广泛的一种工业，还是最新技术的最大载体之一，例如，有些航空、航天领域的高新技术只有通过汽车工程工业才能够更好的转化为较为规模型的产业，这就决定了新型机械设计理论及基本原理在汽车工程、工业上有着很大的促进作用。近些年来，对于汽车工程技术的研究有着越来越高的标准，这就迫使研究工作者更全面的运用机械设计理论为汽车工业的发展做好准备。
（二）机械设计理论在汽车工程实际操作方向上的研究
在实际生活当中，对于汽车工程的研究离不开技术方面上的研究，更离不开实际操作方向上的研究，这些实际操作上的研究与机械设计的基本理论有着密不可分的关系，甚至有些实际操作，例如对汽车的噪声、振动等等有着很强的密切性，并且对于这些问题的解决有着很好的作用效果。
三、新型机械设计理论在汽车工程上的应用
（一）机械设计理论在汽车工程噪声、振动上的应用
在评价汽车舒适性中有一项十分重要的指标，那就是NVH分析，它直接关系到了汽车产品的市场形象。NVH不仅有助于对振动频率进行匹配，用于消除振动过程中出现的耦合现象，还有利于改善产品的振动特性，从而大大降低汽车的噪声及振动。利用NVH分析可以预先得到新开发车型性能指标，还能对设计以及制造等各个环节进行更好的优化和完善，该分析不仅从设计成本上，还是从开发周期上考虑，都为设计新型车型提供了很好的保障。
（二）机械设计理论在汽车结构强度与模态分析及结构优化上的应用
车身是车的主要总成，因此车身必须有很好的强度来保证车的寿命，以足够的静刚度来保证车的装备与使用要求。在机械创新设计与检测技术中机械创有限元分析的方法能够有效地满足上述车身的设计，其主要应用体现在：一是在汽车设计中对结构件、主要机械零件的强度、刚度和稳定性进行分析：二是在汽车结构分析中通常采用有限元法来进行各构件的模态分析，同时在计算机上可以清晰地观看各构件的振动模态，这就为结构的动态设计提供了方便。因此有限元分析的方法在汽车结构上的应用从而提高了车身设计水平。
四、结语
机械设计的基本原理以及设计理论有着很好的应用前景，特别是在汽车工程方面上发挥着良好的效果，不仅仅体现在对于汽车工程技术和实际操作上的研究，还体现在了对于汽车工程、设计上的具体应用，这些对于汽车工程的发展有着极大的推动作用。
参考文献：
[1]温文源.客车车身结构的有限元分析及优化设计研究[D]. 2011年
机械传动理论篇8
中图分类号：G424 文献标识码：A
Brief Discussion on Vocational College Mechanical Drawing Teaching Reform
LUO Yingfei
（Wuzhou Vocational and Technical College， Wuzhou， Guangxi 543002）
Abstract "Mechanical Drawing" is the mechanical foundation courses in vocational colleges， technical theory and operating practices have a certain level of difficulty of teaching. In order to improve the teaching effect of this course， you must explore innovations in teaching methods， to create a more scientific and rational teaching methods and means， the teaching and learning organically， closely together. In this paper， vocational colleges "Mechanical Drawing" teaching reform and the specific use of innovative teaching is briefly analyzed and discussed.
Key words Mechanical Drawing； teaching methods； reform
作为目前高职院校机械类专业的基础课程，机械制图在技术理论与操作实践的双重层面都对学生提出了较高的要求；牢固掌握机械制图这门“工程语言”，对于机械类专业知识的全面学习以及该领域的应用实践都具有极其重要的意义。然而，不少学生在这门专业课的学习过程中颇感吃力，难以充分理解和熟练运用相关的机械制图知识；同时，传统的机械制图教学在方法上也存在着一些问题。针对这种现状，笔者认为亟需在教学方法上寻求创新，在结合机械制图知识的内在特点和规律的基础上，运用更加科学、合理的教学方法和手段，将教与学有机地结合起来，提高这门技术基础课程的教学效果。
1 传统机械制图教学中存在的主要问题
当前的高职院校机械制图课程还大多袭用传统的教学方式。由于这门课程知识的标准性很强，从各种图线的画法、字体的写法、尺寸的标注、图纸的规范到零件图、装配图的画图与读图，都要严格遵守国家标准与行业标准。因此，传统教学方法在课堂讲解过程中主要还是秉持这种“标准化”意识，力求通过教师标准的板书、图形，使绘图质量和操作技巧得到基本保证。但是，在传统的机械制图教学方式中，也存在着一些问题和弊端；而这些问题和弊端在相当大的程度上影响着机械制图教学的效果和质量。例如，在直接层面的课堂教学中，普遍存在着“漫灌”、“填鸭”式教学的现象，这种教学模式不仅收效甚微，还会导致学生对该课程的学习兴趣下降，甚至反过来影响到教师的授课热情，从而大大降低该课程的教学效果。再如，由于传统教学手段陈旧性、单调性的限制，采用简单的实物模具、纸质平面图等载体很难满足表现点、线、面、空间及立体图形所共同组成的知识体系的要求。加之传统教学多侧重课本内的理论知识，而较少与实际的生产活动相结合，忽视了理论知识在生产实践层面的应用以及二者相结合对于机械制图教学所具有的重要意义。正是由于这些问题的存在，传统机械制图课程教学质量大打折扣，并最终影响到素质教育的全面实施和技能型人才的培养。针对这种现状，笔者认为，必须对传统的机械制图教学方法进行变革，探索出更加科学、合理的教学方法和手段，提高这门课程的教学效果。因此，推进机械制图教学方式改革势在必行。
2 推进机械制图教学方式改革的几点做法
机械制图教学方式的改革是一项多层面的综合工程，为了切实有效地提高这门课程的教学效果，必须全面分析、探索该领域的知识构成、教学规律以及在新的时代条件下对实际教学过程所提出的具体要求。笔者认为，推进机械制图教学方式改革，可以从以下几个方面着手。
（1）从教学的最主要执行者即第一主体入手，提高教师素质与专业教学能力。具体来说，机械制图课程的任课教师应该熟悉相关的机械类理论知识内容，具备基本的几何图形绘制能力，能够科学、合理地准备课堂教学计划并有效地实施之。在此基础上，教师还应具有在教学过程中对知识理论与实践层面相结合的敏锐性；例如关于教案和教学计划的准备，需要兼顾理论的基本体系与现实教学中的可行性，以及各知识点之间的关联性和扩展性；教案的拟定则应保证在内容上条理清晰、中心明确和重点突出，并且包含与实际操作、生产应用等方面的关键结合点。另外，还需加强对教师在计算机教学和相关的高科技教学工具方面知识和操作技能的培训，以提高他们运用现代化教学工具的能力。可以说，提高任课教师的综合素质与专业教学能力，是提高机械制图教学质量的第一步。
（2）学生作为教学过程中的第二主体，他们的学习兴趣对教学效果具有直接的影响。因而，在机械制图教学的实施过程中，应该充分调动学生的学习积极性，以提高学生对该专业的热情和课程的兴趣、以互动变被动为主动作为推进机械制图教学方式改革的重要切入点。这就要求从根本上改变传统的“漫灌”、“填鸭”式课堂教学，使学生真正地变被动听讲为主动接受，提高他们的学习兴趣和在求知过程中的主观能动性。这就要求任课教师在这门课程的实际教学过程中有意识地针对学生的学习兴趣进行教学形式和授课风格的调整和变革。具体而言，教师可以通过在课堂教学中采用活跃、生动的教学方式与授课风格以及开放互动的师生交流形式，激发学生对这门课程的学习兴趣，并且切实遵循“教为主导，学为主体”的基本理念，在教学中根据教学内容的特点和学生的可接受程度（现实可行性），灵活调整教学方法，以充分调动学生的主观能动性，使他们能够自觉地、积极地、快乐地学习，变“要我学”为“我要学”。教师还需注重将课堂理论知识的教授与实际生产操作活动等相结合的方式，增加机械制图教学的趣味性、生动性，进而提高学生的学习积极性和教学质量。概言之，只有充分调动学生在课堂教学、课下作业以及实验操作等过程中的学习主动性、积极性，才能从根本上提高机械制图课程的教学效果。
（3）在教学手段和辅助设备方面，应该充分发挥现代化多媒体教学手段尤其是某些高科技三维软件的强大优势，有力地促进机械制图知识的传授效果。当今社会已经进入高科技时代，计算机、多媒体以及三维技术的发展为知识教学提供了重要的助力。诸如AUTOCAD、CAXA、3DMAX以及Solidworks等绘图软件的应用，不仅省去了繁琐的手工操作，还能大大提高图形绘制的精确性，保证机械制图课程教学的标准化、体系化水平。另外，这些现代化教学设备的应用，可以使机械制图课程的教学内容更加形象、直观，提高课程教学的效果和课后实践应用的可行性。例如，多媒体教学设备具有图、文、声并茂以及活动影像等特点，充分发挥多媒体的形象化教学，可以弥补传统教学方法在直观感、立体感等方面的不足，取得传统教学方法无法比拟的教学效果。尤其是某些先进的计算机三维软件对于展现机械制图主体教学内容具有很好的辅助效果；例如Solidworks就是一款高效能的课堂教学辅助软件，①该软件在机械制图教学中的应用突出体现了现代化科技手段对机械理论的具象化展现。在以形体为基本元素的教学中，Solidworks主要通过拉伸、旋转、扫描或放样创建形体的原理进行理论内容的展示和分析，教师借助这款软件演示形体的创建过程，可以让学生了解建立形体的基本方法和各种建模方法的优点；在此基础上，进而延伸至组合体、截交线和相贯线、视图、零件图、装配图等内容。这种辅助软件的优点正符合了机械制图教学强调培养学生实际绘图能力和读图能力的根本要求。因此，在教学过程中充分发挥Solidworks三维软件的直观性、灵活性优势，以现代化的科技手段辅助、优化理论教学的开展，有效地解决学习中遇到的某些仅凭抽象理论教学难以处理的问题，还有助于激发学生的学习兴趣和主动参与性，全面提高机械制图课程的教学效果。
（4）机械制图教学方式的改革还要注重课本理论教学与该领域生产实践的紧密结合，这也是切实推进教学方式改革、从根本上保障和提高机械制图课程教学质量的重中之重。理论联系实际是教学活动的一项基本原则，任何理论教学的根本目的都是为某种实践活动而服务的。机械制图课程教学也是如此，最终要服务于机械领域的生产实践活动。因此，在机械制图课程的教学过程中，教师应该兼顾其理论知识与实践操作并致力于二者在主要应用层面的内在结合。具体而言，在注重课本理论教学、发挥课堂教学基本作用的同时，还应有目的、有计划地组织、指导学生到校办工厂参观或到具有优化环境的制图实验室去面对实物进行实际画图，以检验学生对所学理论知识的掌握程度及将相关的理论知识转化为实践技巧和生产能力的应用过程。也可以直接将理论课放到实训车间来上，边上课边动手，使理论与实践在更直接的层面进行深度融合，起到更优化的教学效果。通过这些将理论与实践相互结合的具体计划，学生在接受了有关机械零件的基本结构及装配的基本知识、形成扎实的理论知识体系之后，进而将相关知识付诸实践操作与直接应用，并在这个过程中充分发挥想象力和创造力，使理论与实践紧密结合，最大程度地提升机械制图的教学效果及其延伸应用，也符合该课程教学的最终目的和该专业的综合要求。
3 结语
以上简要地论述了关于推进机械制图课程教学方式改革的几点做法，这些做法都紧密围绕着机械制图课程的本质规律与现实要求，注重在教与学的层面、知识理论与操作实践的层面进行全面、深入的摸索和创新，在结合机械制图知识的内在特点和规律的基础上，运用更加科学、合理的教学方法和手段，克服传统机械制图教学的弊端，切实提高机械制图课程的教学效果。因此，提倡教与学一体化、理论与实践一体化，切实推进教学方式的探索革新对机械制图教学效果的提高具有十分重要的意义。
注释
① Solidworks是法国达索公司开发的一款三维CAD软件系统，和其他三维软件相比，功能强大，易操作，设计过程简便易学，学生能很快掌握，操作过程简单明了。
参考文献
[1] 戴勇编著.高职机电一体化专业课程开发[M].北京：机械工业出版社，2004.
机械传动理论篇9
1.2多种教学方法结合机械基础课程实践性强，传统的理论教学采用“填鸭式”的教学方法，教学过程中教师和学生之间缺乏互动，学生被动接受知识，学生感到枯燥乏味，不利于学生的学习。采用多种教学方法，激发学生学习积极性，变被动学习为主动学习。对于工程力学基础、工程材料基础知识、基本概念等采用讲授式教学法。教学过程中教师要注意和学生的良好互动，避免注入式教学。机械设计中的常用机构、机械传动、轴系难度大和实际联系密切，采用讨论式教学。理论知识讲解前，选择和生产实际常见的议题，在学生充分讨论后，教师再讲解，调动学生学习的积极性，避免了“教师教、学生被动学”的单一教学模式，达到事半功倍的效果。采用典型案例教学法，如以齿轮轴为典型案例，通过材料的选择、结构设计、强度校核、公差与配合的选择、机械加工工艺制定等环节，可以把工程力学、工程材料、互换性与技术测量、机械设计、机械加工的相关知识联系在一起，架起了课程的桥梁，知识结构相互衔接，课程体系更加完善。
1.3采用多种教学手段提高教学效率机械基础课程的研究内容比较抽象，相当一部分学生在学习时因缺乏空间想象力和工程设计而产生厌学情绪。课程学时少，内容多，采用现代教育技术方法，通过运用多种媒体，提高课堂效率，有效提高教学效果。讲解平面连杆机构、机械传动、金属切削机床、轮系、液压系统原理时，由于学生没有实际生产经历，缺乏相应的想象能力，采用动画技术，生动形象，让零部件运动起来，使抽象理论直观化；讲解连接、轴系、切削加工方法、液压元件时，采用实物、幻灯片、图片展示教学内容，生动形象，增加学生感性认识，拉近书本知识和生产实际的距离，加深学生对理论知识的理解，更好地突出教学重点和难点。
1.4增加综合设计实验教学内容课程的实验课时为4学时，传统的实验为认知实验，实验设备是机械基础陈列柜和模型，以演示讲解为主，时间多集中安排在课程中期。改革后，开放实验室，学生自主实验，不占实验课时，时间安排每个模块的理论课讲授之前，学生递交实验报告。通过认知实验使学生建立机械零配件的结构、机械加工、液压传动系统的感性认识，对机械基础知识有一个初步了解。增加综合设计实验内容。①轴系结构设计实验。轴系结构是回转机械的重要组成部分，轴系结构的性能决定机械的性能和寿命。轴系结构设计实践性强，涉及内容多，灵活性大，是课程的重点和难点。通过拆卸、结构分析、装配、调整、结构设计的全过程，学生掌握轴系设计的步骤和方法，培养学生的创新能力和工程实践能力。②机械传动方案的创新组合设计、分析实验。传动方案的设计是创新设计的主要内容，学生根据教师的要求，选择传动类型、自行设计传动方案，根据设计方案自行组装，以培养学生的综合设计能力和动手能力。通过开设综合设计实验，在创新实验的环节中，学生通过方案构思和改进、实验操作和观察，达到培养创新意识、创新设计能力。
1.5增加具有食品工程教育特色的实践教学环节增加工程训练，训练时间安排在理论课开课后第6周。工程的本质是一种社会实践，在科学的基础上增加工程训练的内容。学生知识面窄、面向工程实际不足，没有足够的工程训练，现代工程设计思想、方法和综合应用多方面的知识解决工程实际问题的能力不足。工程训练中，学生学习金属加工工艺知识，自己动手操作各种设备，使用多种量器具，增强动手能力，激发创新欲望，培养创新能力。增加课程设计，时间安排在理论课结束后进行。课程设计是实践教学的重要环节，培养学生运用所学的知识分析和解决问题及独立思考的能力。课程设计时间1周，工作量大、时间紧。采用接近工程实际的题目：一级减速器设计或小型食品加工机械等。每个学生的任务书各不相同，设计方案和设计思路完全由学生组织设计，充分发挥以学生为主的教学理念。学生基本具备机械传动系统的设计计算、材料的选择、会查阅资料，能够正确使用国家标准，绘制工程图的能力。通过课程设计巩固所学知识，掌握机械方面的设计方法和步骤，培养学生工程意识、分析问题和解决问题的综合能力。
1.6考核方式改革课程考核方式，实行教学全过程多次考核和考查，提高平时成绩在总成绩中的比例。理论考核采用闭卷考试，成绩占课程成绩的70%；实验考核成绩占课程成绩的30%。细化实验考核内容，从实验准备、实验过程、实验效果、实验报告多方面考核，注重实验过程和创新能力的考核；工程训练、课程设计单独考核。
机械传动理论篇10
《机械设计》是研究机构及机械传动系统工作原理、性能特点、设计方法等方面的机械类理论课程，是一门涉及“理论力学”、“材料力学”、“工程材料”、“机械制造”等学科的综合性课程，是“中国制造2025”、工业4.0必不可少的专业知识之一。目前，以科学、技术、工程为融合的新业态、新产业、新行业为特点的“新工科”蓬勃发展，以“互联网+”、“中国制造2025”等国家战略的正式实施，使得《机械设计》的高等教育迎来了难得的发展时机且也面临着各种挑战［1］。主要表现在:一是传统的《机械设计》采用的是以教师授课为主的教育模式，分章节讲述各种常用传动机构的工作原理，性能参数及结构等，留给学生的是传动机构的“碎片”式记忆，不能形成满足工程应用需要的整体传动装置设计的要求。因此，难以满足新业态、新产业、新行业为特点的“新工科”下的工程意识的要求。二是传统的“机械设计”授课方式大都采用PPT+黑板板书的授课方式，在当今知识大爆炸和“新工科”对工程专业人才综合素质要求更高的背景下，更加凸显出课程内容多而教学学时少的特点。为此，开展基于“互联网+”的《机械设计》教学方法的探索，通过课上、课下互联网技术的应用，对学生进行头脑知识风暴的灌输和传授，以期培养出适应“新工科”发展的新一代机械工业专业人才具有重要的意义。
一、融合多学科知识，确定“新工科”背景下课程教学目标
《机械设计》中的设计理论除应用于以传统的机械制造行业外，还可以应用于以“人工智能”、“机器人”为代表的新型工业当中。但是，针对新工业、新行业的应用，机械设计必须朝着大型化、低能耗、高效率、高可靠性和长寿命周期方向发展。这就要求《机械设计》课程教学必须融入先进机械设计理论、先进机械制造、先进检测技术和可靠性设计理论;必须在《机械设计》课程理论学习中，加入自动控制、“互联网+”等多学科的知识。面对如此众多的交叉和融合的学科知识，需要在有限的授课学时中，培养满足“新工科”要求的工程人才，这对《机械设计》的教学方法提出了严峻的挑战。为此，必须确定“新工科”背景下课程教学目标。第一，必须引导学生科学地理解和掌握机械设计的工作原理和基本设计理论，培养学生在应用机械设计基本理论和设计选型中，融合多学科知识，初步建立工程思维和工程意识。第二，必须要求学生掌握常用传动机构的性能特点、主要零部件的结构、工作原理和作用，能够依据相关机械设计标准、工程应用需求进行分析和设计计算，以培养学生具有针对不同的工业应用要求完成专业设计的能力。第三，必须要求在专业理论学习时，充分考虑经济、安全、环境、法律等方面的要求，培养新时代、新工科下的综合性专业人才。课程目标的制定，确定了教师的授课内容、课程重点以及工程案例的选用方向;并为教师的教研活动主题、课程教学内容的修订等指明了方向。这对培养新产业、新形势下的技术人才具有很好的指导意义。
二、基于“互联网+”确定《机械设计》课程混合式教学模式
随着第四次工业革命的到来，人工智能、大数据、云计算、互联网等新科技改变和颠覆了传统的产业。然而，长期以来的高等教育都是沿用以教师为中心，学生被动听课为主的教学模式，这在过去的人才培养中，确实取得了很好的效果。但是，面对当今以科学、技术、工程为融合的新技术和新科技的发展，开展以“成果为导向”，强调以“学生为中心的教学模式，将是“新工科”条件下的工程教育的必然模式［2］。为此，《机械设计》教学采用基于“互联网+”的混合式教学模式是目前最好的选择之一。《机械设计》课程混合式教学模式主要包括课上教学、课下学生自学和师生互动两部分。1．课上教学。课上教学主要以PPT+黑板板书为主的授课方式，同时采用课件动画、MOOC等为辅助，以期在有限的教学学时里完成以下教学重点:一是运用数学、自然科学和工程科学的思维掌握机械零件的设计原理、设计方法和机械传动机构设计的一般规律;培养综合应用机械零件和机械机构的设计准则，进行机械传动装置和通用机械零部件的设计能力。二是培养正确查阅机械设计标准、规范、设计手册和设计图册的能力;掌握应用相关设计规律和技术措施，初步建立机器、过程设备、流体机械中的机械传动系统等领域复杂工程问题的设计能力。课上教学重点的顺利实施，基本完成了课程的教学目标，但还需通过课下学习的补充，使学生获取对新型工业当中机械传动系统更高要求下的综合设计能力。2．课下学习。课下学习主要采用雨课堂、图书馆资料查找、图片和视频展示的方式，以机械传动系统成功和失败的案例，重点培养学生科学认识机械设计的基本原则和设计程序，了解影响设计目标和技术方案的影响因素;理解工程中机械设计的严谨性、复杂性。另外，通过雨课堂可以及时跟踪学生学习的进度，在线解答学生学习过程中的疑惑或难点。同时，也方便师生就实际的工程案例和工程设计开展线上互动讨论，并在这种讨论互动中，引导学生了解并掌握国家当前有关的技术经济政策，使学生在机械传动系统的工程设计中充分考虑经济、安全、环境、法律等方面的要求，实现“新工科”要求的工程教育和新技术发展衔接的教学重点和课程教学目标［3］。另外，通过布置图书馆查找资料，查看视频和图片，督促和推动学生自觉地追踪国内外机械设计最新发展趋势，培养能够胜任“中国制造2025”等新业态、新形势下的工程人才。此外，采用基于“互联网+”的《机械设计》课程混合式教学模式，还可以培养学生查找中外文献资料的能力，在不断学习和强化专业外语的条件下，充分利用计算机辅助技术和“互联网+”，获得能够终身学习的能力，满足工程专业认证要求，以适应新技术迅猛发展的形势，成为国际需要的高级专业人才。
三、以“导向教育”为目标，改变课程考核与学生能力评价方式
基于“互联网+”的《机械设计》混合式教学模式，一方面要求教师必须充分了解和懂得机械设计的最新技术、最新发展等，另一方面也将促使授课教师必须同步学习和认真准备相关课程内容。但是，现代教学理论认为:教学过程既是学生在教师指导下的认知过程，又是学生能力的发展过程，学习更是一个学生必须主动参与的过程［4］。因此，要取得好的教学效果，必须激发学生主动学习的热情。所以，设计积极、有效的激励方式，促使学生主动积极参与教学的各个过程，是基于“互联网+”的《机械设计》混合式教学模式的重要内容之一。为此，《机械设计》课程分为课上考试和课下学生能力评价两种形式的结合考核方式。课上考试主要以闭卷的笔试试卷考试为主，依据课程教学目标，考察学生掌握机械设计基本设计理论和初步应用这些理论解决工程实际问题的能力。试卷可以采用选择题，简答题，计算题和工程应用题的形式。课下考核主要以评价学生再学习能力为主，考核学生追踪诸如控制技术、智能制造等新技术、新发展趋势，并用以融合众多学科进行初步机械设计计算的能力。这部分评价可以通过文献综述、研究报告和由多人组成的小组完成的机械传动机构工程化设计计算为评价依据。当然，课下的评价是根据课上课程进展，及时布置任务，并给学生一定时间在课下完成的。这些课下任务，可以通过图书馆、学生讨论、师生互动等等各种形式完成。教师只要设定合理的课上和课下考核分数占比，就能够促进学生自觉完成相关任务，达到“机械设计”混合式教学模式下设定的课程目标，实现以“导向教育”为目标，以工程专业认证为标准，培养出具备解决问题能力、研究问题能力、团队沟通能力和终身学习能力的“新工科”背景下的工程人才。
四、结语
科技的发展，离不开专业的人才，专业的人才，离不开高等教育的培养。在教育部“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”等一系列促进“新工科”计划实施的政策指引下，以工程专业认证为标准，探索和研究新形势、新业态和新技术环境下的《机械设计》课程教学方法，对迎接即将到来的第四次工业革命，培养胜任“新工科”要求的专业技术人才具有重要的意义。开展基于“互联网+”的《机械设计》课程教学模式，是以“导向教育”为目标，利用计算机及互联网技术，采用课上授课、课下学生自学和师生互动的教学模式，培养学生建立融合众多交叉学科条件下的工程意识和工程思维，培养学生在解决工程问题时，具有充分考虑经济、安全、环境、法律等方面的要求的能力。同时，通过改变课程考核与学生能力评价方式，激励学生自觉成为《机械设计》课程教学的主动参与者和践行者。
【参考文献】
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［3］陈建义．基于“新工科”的“过程流体机械”教学方法研究［J］．教育教学论坛，2017，48:154～156
机械传动理论篇11
《机械设计基础》是新疆交通职业技术学院汽车制造与装配技术专业的一门介于基础课和专业课之间的重要的设计性技术基础课程,通过本课程的学习,可为学生学习后续专业课程提供必要的基础知识;为学生将来从事产品设计、开发提供必要的理论基础;为将来从事工艺、运行、管理工作时,能对所使用机械传动原理有正确的了解,获得对设备正确使用、维护和故障分析的能力;使学生具有运用标准、规范、手册和图册查阅有关技术资料及编写说明书的能力。《机械设计基础》是理论知识和实践知识综合运用的课程,在整个课程体系中从理论性课程过渡到结合工程实际的设计课程,起到桥梁作用。该课程体系目前仍延续过去的模式,新体系尚处于探索之中。为了突出高职高专的教学特点,提高教学质量,本文就该课程在课程体系、教学内容、教学方法和教学手段、实践环节等方面的问题,提出一些探讨意见。
一、《机械设计基础》传统教学模式存在的突出问题
(一)教学方法单一落后
《机械设计基础》是机械原理和机械零件的综合,主要讨论机械设计的常用方法和一般过程。传统教学方法,授课内容多,而实际教学课时安排不足;讲述原理多,结合实际偏少;纵向论述多,横向比较较少;讲述常规原理多,介绍行业最新技术成果不够;课堂讲授多,课堂课外讨论少。实践教学,仍以劳动性操作为主,对学生独立获取知识能力和自主学习、创新思维能力培养不够。教学手段也不尽如人意,课堂教学仍沿袭粉笔板书、挂图和简单的教具,很难取得好的教学效果。
(二)课程没有针对专业要求合理设置
《机械设计基础》课的知识点非常丰富、繁杂,如不精心组织、把握重点,全部灌输给学生,将适得其反。因此,教学前,教师要对所教的内容加以精选与提炼,把握教学重点,丰富教学内容,以激发学生的学习兴趣。例如,在组织齿轮传动教学时,并不是把教材上所有内容都教给学生,而是根据高职学生的特点和各专业不同的要求,选择不同的侧重点进行教学。工程机械运用与维护专业的学生,就业岗位是销售及维修,因而对他们的教学注重的是应用方面,如齿轮传动的原理、分类、特点、失效形式、齿轮参数的测量及齿轮传动的、密封等;而对于机电一体化专业和汽车制造与装配技术专业的学生,就业岗位主要是机械加工操作、机械加工工艺编制及机床设备的维护等工作,因而对他们的教学重点,除了齿轮传动的原理、分类、特点、失效形式、齿轮参数的测量及齿轮传动的、密封外,还要把齿轮的切齿原理作为重点,同时应了解变位齿轮的基本概念。只有针对不同专业组织教学内容,才能有的放矢,取得好的教学效果。
(三)实验教学比重偏低,学生动手能力的培养欠缺
实验及实践教学是帮助高职学生理解课堂理论教学内容的必要手段,也是提高他们动手能力的重要途径。传统的实验课在实验室中进行,由于实验器材陈旧、缺少,不能保证每位学生的动手操作机会,为此,可将实验与生产实践结合起来。在课余时间可至校办工厂和校外实习基地进行有关实践,如参与维修设备、加工简单的零件等。
二、《机械设计基础》课程体系的设计
(一)改革内容
1.改革思路
本课程组以企业需求为基本依据,按照生产一线实际需要,结合高职教育的特点,强调基本知识,注重实际应用,从机械的组成及特性出发,形成工程力学――材料及热处理――公差与配合――常用机构――联接――机械传动――支承零部件――机械系统设计综述这一新课程体系。该体系将以往的理论力学、材料力学、公差与配合、机械原理和机械零件几门单列的技术基础课程有机地融为一体,理论分析以适度够用为限,突出了针对性和实用性。
2.整合教学内容
在教学内容整合上,删除繁琐的公式推导、理论证明,注重如何运用这些公式、定理、方法等来解决实际设计问题。例如将齿轮、轴、滚动轴承等工程实践性很强、并对工程设计与应用能力有很大帮助的章节作为教学重点内容;将与磨损、螺纹连接、弹簧等章节安排作为学生自学的内容,通过答疑的方式对学生进行辅导;将教材中介绍很简略,但与生产第一线联系很紧密的一些工程知识比如轴承的安装、拆卸、、组合设计以及失效形式、齿轮加工、蜗轮蜗杆加工等知识内容进行补充。
3.结合专业培养目标取舍教学内容
由于各专业的培养目标不同,所安排的课程和教学要求也不同。因此《机械设计基础》课应根据工程机械运用与维护专业、机电一体化专业和汽车制造与装配技术专业课的学习要求,对各专业毕业生就业岗位的要求选取适合的教学内容,使学生能把有限的时间和精力花在学习掌握有用的知识上。
4.增加创新设计内容
《机械设计基础》课程需适应现代科技发展的要求,牢牢把握住本学科的发展脉络,及时补充新型机构、传动零件知识,介绍新的设计理论、方法、技术、计算机辅助设计等内容,以拓宽视野,培养创新设计的思路和方法。在课程设计实训中加强对学生在课程中应用计算机CAD/CAM主流软件(如MATLAB、AutocAD、UG和Pr∥Engineer)的工程实训。专周设计实训的课题主要包括从动件、轴、滚动轴承和联接件等的设计计算、三维造型装配、二维工程图和设计说明书等内容,使学生能够综合运用多门专业课程的知识和技能,在计算机辅助下完成,提高了专业素质和工程应用能力。
5.通过设计培养学生的自学能力和独立工作能力
《机械设计基础》教学中常用机构的设计、通用零件的选择和设计是教学中的重要内容。在教学中可以通过设计作业,如“凸轮机构设计”、“齿轮机构设计”及“轴系部件设计”等,使学生对常用机构和通用零件设计获得必要的工程实战训练,培养学生严谨的学习态度。“机械零件课程设计”是《机械设计基础》课程教学的重要环节。课程设计要让学生一方面加深对已学知识的掌握,培养自身综合运用所学知识和技能独立、灵活地分析问题和解决问题的能力,另一方面,课程设计也要让学生掌握使用工具书的方法和使用技术资料的技能,培养自身的设计能力和独立工作能力。此外,课程设计还要有利于学生形成良好读书习惯和自学能力,以满足自身的终身教育的需要。
(二)课程体系设计思路
1.整体教学设计
按照典型减速器设计的流程所必须的知识和能力结构,归纳《机械设计基础》课程学习领域的主要工作任务,选择一级直齿圆柱齿轮减速器设计作为载体,构建主体学习单元(学习情境),按照资讯、决策、计划、实施、检查与评估六步法,工学交替、任务驱动、项目导向,将真实生产过程和产品融入教学全过程,设计学习情境。并根据行业、企业标准建立《机械设计基础》课程教学体系,选定合适的载体,设计教学单元,完成教学设计。
本课程遵循学生职业能力培养的基本规律,以真实工作任务及其工作过程为依据整合、序化教学内容,设计了4个学习主情境,分别以减速器机械联结的设计、减速器机械传动的设计、减速器轴系的设计和减速器的与密封为载体。4个学习情境包含17个学习性工作任务,把理论学习和实践训练贯穿其中。
2.单元教学设计
学习情境1:减速器机械联结的设计通过螺纹联结、键联接、销联结的设计计算,让学生熟悉机械零件的受力分析,熟悉杆件拉压变形、剪切变形、挤压变形的强度计算,熟悉螺纹联结、键联接、销联结的选用方法和工作原理,并掌握相应联结的设计与安装方法和工艺要求。
学习情境2:减速器机械传动的设计通过圆柱齿轮的设计计算,让学生熟悉齿轮失效形式、材料选择、热处理方法、各类齿轮受力分析和设计准则,并掌握相应的齿轮的选用方法。通过带传动的设计计算,让学生熟悉带传动的组成、工作原理、特点、类型和应用;V带传动;V带轮的常用材料和结构;带传动的安装、张紧和维护;了解同步齿形带传动简介。
学习情境3:减速器轴系的设计计算通过减速器轴的设计计算,让学生熟悉轴的材料及选择;轴的结构设计;轴强度的粗略计算;按扭转强度计算;按弯扭合成强度计算。通过减速器轴承的设计选择,让学生熟悉轴承功用、类型;滑动轴承类型、结构;轴瓦的结构及材料;液体与非液体摩擦轴承简介;滚动轴承类型、特点、精度及代号;滚动轴承失效形式;滚动轴承组合设计。通过减速器输出端的联轴器的设计选择,让学生熟悉联轴器的功用,类型、结构、特点和选择;离合器主要类型及其结构。
学习情境4:减速器的与密封通过减速器的与密封的设计,了解机械中有关与密封的基本知识。
减速器专用周:通过对减速器整体的设计,让学生掌握整个机械设计过程。教、学、做有机融合,把理论学习和实践训练贯穿其中。
三、教学方法和教学手段的改革
(一)启发引导式
机械设计基础是一门理论性和实践性很强的课程,我们在讲授理论知识的同时非常重视联系工程实际,重结论,重应用。例如在讲述摩擦的自锁概念时,列举大量常见的实例,启发学生去思考,并同时从反面提出问题,请学生回答并解释,以此来培养和提高学生独立思考的能力。
(二)多种教学方法进行组合
采用理论教学、多媒体教学、现场教学、实验教学、课堂讨论、做学合一及综合能力训练等教学手段相结合,常用机构讲解改变过去罗列式的教法,从创新的角度用大量的应用实例让学生对生产和生活中的机械装置有更广泛的了解,开阔眼界,学以致用。
《机械设计基础》课程实验是高职学生职业技能培养的重要环节,学生通过实验,可直接接触到生产一线的技术问题和操作技能问题。因此,该课程实验具有很强的针对性。如通过渐开线直齿圆柱齿轮参数测定实验和减速器的结构分析和装配实验等,使学生学习和掌握具体的测试技术,测量方法,从而接触和熟悉测量工具与设备。
采用课堂讨论方法调动学生的主观能动性,教与学融为一体,使学生成为课堂的主体。例如在讲授轴的设计时,先给出各种轴的结构,由学生从加工、装配、承载上讨论分析轴的特点,给出条件然后组织学生讨论,在教师的引导下,得出正确、合理的结论。使学生真正参与到教学中来,课堂气氛活跃,教学效果明显。
《机械设计基础》是与工程实际联系紧密的课程,在教学过程中应特别注重理论联系实际。例如,在讲解机构时,列举了实际机器(汽车、内燃机等)和日常生活中(客车上的折叠椅、缝纫机的踏板机构等)的应用实例,又特别介绍了与专业有关的金属切削机床(车床、铣床、牛头刨床等)应用实例,因而增强了基础课与专业课之间的联系。
(三)利用现代教学手段,激发学生学习兴趣
将多媒体教学手段引进课堂教学。在遵循教学基本规律和学生认识规律的基础上,恰当地制作CAI课件可以将传统教学手段难以表现的内容、教材中的重点和难点表达清楚。
利用生产现场拍摄的录像,再现范成法加工齿轮的过程及根切现象;利用多媒体动画片展现带传动中的弹性滑动现象、展现四杆机构的演化、展现各种间歇运动机构的原理、展示行星轮系与差动轮系的区别、齿轮的失效机理等等。通过多媒体课件直观而形象的展示出来。
如在齿轮一章授课过程中,学生对渐开线的形成等内容的理解较困难,若利用相关软件,编制并演示渐开线的形成过程,然后对渐开线上各点进行齿形角和受力分析,学生很快就理解了什么是渐开线,为什么通常采用基圆附近的一段渐开线作为齿廓。同样通过两齿廓的啮合、啮合线和啮合角的动态显示、中心距的变化等又能使学生对渐开线齿轮的啮合特性有更深刻的理解,从而大大提高了课堂教学的效率和效果。
四、搞好课程设计,培养学生的综合技能
《机械设计基础》课程设计是综合本课程以及相关课程的理论知识、基本技能,独立完成机械传动装置或简单机械设计任务的一种途径,具有较强的实践性、综合性,是一次提升和整合知识的过程。通过课程设计培养学生分析问题和解决机械设计问题的能力,同时教会学生查阅和使用各种资料和手册,熟悉国家有关标准和规范,掌握常用的设计方法和手段(如计算机绘图和计算机辅助设计等)。在选题上,仍以单级或两级直(斜)齿圆柱齿轮减速器设计为主。在课程后期,组织学生对该传动装置进行拆卸、安装和到减速器生产厂家现场参观,提前下发设计任务书,让学生进行一些前期的计算工作,最后通过编写设计计算说明书和答辩,提高学生对设计的论证能力和可行性分析能力。
课程结构决定课程功能。课程能否体现出它的创新价值,在一定程度上取决于课程结构是否有利于师生创造性的发挥和培养,能否为学生的创新提供宽松适宜的时空条件和环境,使学生积极、主动地创造性地学习和发展。教师应在教学中注重提高学生处理实践中具体问题的能力,形成课程知识与实践的连贯沟通,使学生逐步具备适应社会的能力,尽快成为国家需要的高技能应用型专业人才。
参考文献:
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机械传动理论篇12
高职《机械设计基础》课程是工科类相关专业的一门重要的专业基础课，课程阐述了常用机构工作原理和通用零件的设计理论。根据近几年来对高职机电一体化专业、工程机械专业以及机械设备维修专业的毕业生跟踪调查，统计毕业生从事的工作岗位，主要是机械设备操作、设备维护保养、设备安装、调试和售后服务等岗位。这些工作对本课程知识的要求均不涉及机械零件设计方面的内容，而只要求对机械传动及其零部件熟悉即可。此外，学生缺乏生产实践经验，在课程学习中感觉抽象，难以理解，加之目前课时的不断压缩，更有必要对该课程的教学内容和教学方法进行改革。
一、课程名称更改为机械传动
《机械设计基础》无论从机械类专业角度和非专业的角度，很容易让学生产生误解，以为这门课主要探讨的是机械零件设计，好像与毕业后从事的技能型工作关系不大。实际上，《机械设计基础》主要探讨的是机械传动，零部件设计是次要的。高职机械类专业学生在学校期间要学的课程较多，用于机械设计基础课程的课时较少，一般在50～60时学时，从高职培养技能型专门人才的目标出发，学生在机械设计基础这门课程里，只要掌握机械传动方面的知识就可以了。如果在课程内容上做些调整，减除机械零件设计方面的内容，课程名称改成机械传动，使学生在学习这门课一开始就能领会到本课程的学习任务，把任何能从事施工的机械分成三大部分：动力部分（如内燃机、电动机等）、传动部分（如机械传动、液压传动等）和工作装置（如装载机装料装置、压路机的振动行走装置等）。将课程更名为机械传动，从课程体系上能体现高职机械类专业培养技能型人才的特点，也避免了非机械类专业人士对机械设计基础课程产生误解。
二、课程内容选取机械传动方面
将《机械设计基础》的主要内容进行分类，如表1所示
将表1的内容按照绝大多数企业岗位对高职机械类毕业生在《机械设计基础》课程的要求进行分类，第一部分机械传动方面，这部分在毕业生就业的工作岗位上应用比较多；第二部分机械零件设计方面，该部分在工作中能用到的很少。根据高职技能型人才培养知识够用的需求，可将第二部分内容删减。这样既保证了机械传动方面的教学课时，又减轻了高职学生学习机械设计理论计算方面的学习负担，进而可以提高学生对具体需求知识的学习效果。
三、课程教学方式方法的改革
机械传动部分的基本概念和基本理论比较抽象，如机构自由度计算中虚约束的判断、平面连杆机构曲柄存在条件的判定、滚子半径和基圆半径对凸轮轮廓的影响、渐开线性质等。这些内容学生在学习时既看不到，又摸不着，在教学中存在着很大的难度。以往我们大多采用多媒体演示教学，虽然也能有动画演示，但毕竟抽象，学生理解起来还是不够直观。采用实践性较强的教学方法，可以很容易的解决这些教学中的困难。因此在这部分的教学中尽量多采用实践教学的方法来帮助学习和理解。将让学生通过看的理解变为直接的体验或揣摩，例如在认识平面机构的学习中，可以让学生亲自制作一个平面机构，使学生能在制作中揣摩和体会连杆机构的特性及制作要领，这个方法我在模具专业课程的教学中应用过，学生的学习兴趣大大提高，知识掌握效果比以往老师讲解效果更好。常用的实践教学法主要有实物教学法和实习教学法，这两种方法可以在具体的机械传动教学中灵活使用。
1.实验教学法。实验教学法，是指学生在教师的指导下，使用一定的设备和材料，通过控制条件的操作过程，引起实验对象的某些变化，从观察这些现象的变化中获取新知识或验证知识的教学方法。在机械传动课程教学中，由任课老师在课堂上做演示实验，以配合课堂教学。通过实验教学，可以使学生把一定的直接知识同书本知识联系起来，以获得比较完全的知识，又能够培养他们的独立探索能力、实验操作能力和科学研究兴趣，同时还可以培养他们的实际动手能力，为此，要尽可能让每个学生都有机会亲手参加实际操作。为积极创造条件做好实验，任课教师应与试验人员密切配合，根据实验指导书的要求认真做好准备、讲解、指导及批改实验报告等工作，提高实验的质量和效率。
2.实物教学。实物教学法是指在教学过程中，使用大量生活中真实的物体和教具，模拟生活情境来进行辅助教学的一种方法，它是一种既古老又有效的教学方法。在机械传动课程的教学中，有些教学内容离不开实物。在课堂上不易讲解透彻的机构，可以将其实物搬进课堂，对照实物进行讲解。再好的修辞，再好的演讲，也不如看到实物清楚明白。更好的教学方法，就是组织学生到工厂车间进行动态观察，从而使学生能充分地对机构的运动情况进行分析，这是课堂教学的延续和补充。例如，讲解摆动导杆机构运动简图的画法时，在牛头刨床边对照机器的结构和运动情况进行讲解，则可收到事半功倍的效果。学生到工厂车间参观教学时，一定要做基本操作演示，切忌为了“保险、安全”而走马观花。在曾教过的工程机械专业的工学结合班上，便尝试过将学生直接带到工厂车间进行参观教学，学生通过眼观、手触，更直接更具体地感受到机械传动构件的应用，触发了他们极大的学习兴趣，在后面的教学中学生的配合性和主动性也显著增强，教学过程也进行得轻松自如。
3.实习教学。实习教学法是教师在校内外组织学生进行实际操作，将知识、技能运用于实践的方法。机械传动课程教学可以结合专业实习来进行，即在专业实习前，任课教师根据教学内容拟出实习思考题，让学生带着机械传动问题去实习，启发学生自己动脑去发掘尚未掌握的知识，寻找尚未知晓的事物。例如，在齿轮传动机构拆装实习时，可通过对传动齿轮的装拆和齿轮侧隙的测量进一步理解中心距可分性原理；再通过讲解启发学生自己开动脑筋充分分析，热烈讨论，去理解该原理的现实意义，即生产实际中齿轮的装配虽不按标准中心距安装，但仍然可使传动平稳的道理。因此，任课教师应充分利用好专业实习，认真加以引导，提高学生的积极性和思维能力，实习的结果要进行检查总结，以提高知识技能的运用水平。以上三种都属于实践教学法，在机械传动的教学中，还要根据学校的教学条件，学生的接受能力选择应用。
《机械设计基础》教学在整个专业教学计划中占有相当重要的地位，其课程内容应与生产实践、技术推广、社会服务紧密结合，更好地面向社会、面向市场，适应企业岗位需求，与生产实践紧密结合。而课程教学方法还需要教师在教学实践中不断创新、总结和完善，才能更好地推进机械类专业教学做一体化的教学模式的发展。
参考文献：
机械传动理论篇13
一、机械电子学理论概述
机械电子学理论俗称机械电子工程学，是一个涵盖多门学科的综合性较强、科技含量较高的技术。它不是简单的“机”和“电”相加，而是成为集自动控制技术、计算机技术、微电子技术、信息技术、液压技术、机械技术以及其他技术有机融为一体的一门全新技术。这门技术首先应用于机械，开始于20世纪70年代中期的国外。80年代以后，随着以微电子技术为核心的高新技术的发展，并与机械技术的有机结合，使机械制造技术得到质的飞跃，特别是随着微型计算机及微处理技术、信息处理技术、传感技术和检测技术等的发展，以及这些技术在机械上的应用，都极大增强了煤矿机械等机电产品的性能，使其翻开了一个智能化、自动化、数字化以及柔性化的新篇章。就当下而言，机械电子学理论设备或产品在国外机械上的应用已在大范围普及，在我国也是处于紧密结合的时期，是煤矿机械设备应用与发展的趋势。
二、机械电子学理论在煤矿机械中的应用
目前煤矿机械中引用机械电子学理论主要体现在以下几方面：
（1）在综合机械化采煤中的应用
第一套国产综合机械化采煤工作面于1970年在我国研制成功，并在大同矿务局持续试验到80年代后期。该项技术的使用极大地推动了我国煤矿自动化进程的发展，也标志着我们国家的煤矿综合机械化采煤技术有了长足的进步。与此同时，采煤设备也逐渐由电牵引替代液压牵引的方向发展，其液压支架的控制系统也进入了计算机智能控制化阶段，形成了以计算机为控制核心，使用电液动力驱动，移架配合自动化的新格局。另外，与之关联的工作面刮板运输设备也配备了计算机监控设备，实现了计算机自动化控制的改进和升级。
采煤机控制系统控制中心采用工业可编程控制器。控制箱体和端头站的操作按钮，把各种操作信号送给控制中心，控制中心根据各种逻辑关系，输出控制信号，送给执行部件，进行各种控制。
（2）在带式输送机中的应用
带式输送机在我国煤矿井下原煤输送装置中普遍使用，近年来，与机械电子学理论结合的愈加紧密。目前主要为机、电、液一体化的CST可控软启动装置的设计与应用，该装置专为实现在运送大惯性负载时可平滑起动而研制，通常设计为一台或多台CST驱动一条带式输送机。然而，受在线监控术、动态分析和启动延迟等技术的制约，我国带式输送机的中间驱动点一般仅为3点，尚不能设计过多，减低了输送机的整机运量和单机长度。并且，与发达国家相比，设备普遍存在着可靠性不高、灵敏度较差、监控设备功能弱以及使用寿命较短等较大差距。
（3）在电牵引采煤机中的应用
机械电子学理论在采煤机中的应用中，表现较佳的就是电牵引采煤机的使用。与液压装置相比，该设备的动力牵引具有以下几个突出优点：①牵引具有双向畅通的优越性。在采煤机上升时，它能提供足够的向上牵引力，轻松克服阻力前行；在采煤机下滑时，也可实现把设备的机械能转换为电能，实施制动发电。②牵引力更强，适应于倾角更大的煤层运送。牵引电动机轴端停机防滑制动器的特别设计，使其电动机制动力矩甚至可达额定转矩的2倍以上，较好的满足40°～50°较大倾角煤层的输送需求。③运行更平稳可靠，使用寿命更长，产生的故障更少以及维修强度更小等特点。与液压牵引装置不同的是，电牵引大量的使用了电子元器件，不会出现由于零件相互接触而产生磨损的情况，也不会出现像液压牵引受液压介质的传递等影响造成运行不稳的状况，所以具备了上述特点。④机械结构更简单，重量更轻，尺寸更小，使用效率更高。电牵引采煤机大量电子器件的使用，使其机械结构更加简单，整机尺寸变得更小，重量也大幅度降低，而且实现电能变机械能的转换效率更高，接近于100%。
适用于薄煤层、可强力爬底的电牵引采煤机于1991年在我国研制成功，它是我国第一台使用交流变频调速装置的煤矿设备，为波兰玛克公司与我国煤矿总院上海分院联合设计。该设备的问世，带动了我国其他煤矿企业的蓬勃发展。经过20多年的不断完善，我国的电牵引采煤机技术已逐步完善，为我国煤矿事业的发展注入了强劲的动力。
（4）在矿井安全生产监控系统中的应用
在矿井安全生产监控环节中，主要针对煤矿机械的电动机、工作装置、传动系统、液压系统和制动系统等装置可能出现的问题，实施在线运行状态监控。若设备产生故障，则可自动报警并准确地判断出故障的部位，给出合理的解决方案，从而提高设备的整体稳定性，简化设备维护检查工序， 减低设备操作者的工作强度，减少使用维修消耗和停机维修时间，最终达到延长设备使用寿命、提高设备工作效率的目的。但从我国多数煤矿企业使用监控系统的实际情况分析，任有一些技术需要改进，传感接收这一环节尤为突出。从设备使用情况看，普遍存在传感器件使用寿命短、稳定性较差等问题，虽然相关科研机构也投入了大量资金和人力，对一些关键技术也积极进行改进和提高，但整体效果仍显欠佳，致使其在煤矿机械中的实际应用受到了限制。而在国外，由于其科技水平有相对较高的水准，以发展为信息传输介质由光缆代替同轴电缆、信息媒介由声像代替字符的计算机网络监控传输时。这些较大的差距，还需要我们国家的加大投资力度，煤矿企业与科研单位一起合作，早日达到世界先进水平。
930采煤机监测系统监测中心采用工业控制机。采煤机监测中心，利用微电脑技术及专家系统，把实时数据库理论和相关的现代控制方法融合在一起。通过接口电路板采煤机送来的信号.状态.数据.进行处理和分析，完成采煤机恒功率控制和故障诊断等功能；并对采煤机运行状态进行记录，预报警及相应的紧急故障处理，故障状态下的事故分析，操作指导及提示等功能。
三、结束语
从上面的叙述中我们可以看出，随着当代科技的不断进步，机械电子学理论在煤矿机械中得到越来越多的应用，虽然其设备在实际应用中还存在诸多问题，但与其他技术相比，其高智能化，高性能化以及高系统化等突出优点，使它成为现在以及未来我们煤矿机械设计制造发展的趋势，在我国的煤矿工业生产经营中扮演着越来越重要的角色。
