减速器课程设计总结十篇

减速器课程设计总结篇1

关键词：《机械设计》 课程设计 方案 成绩评定

中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（a）-0235-02

《机械设计》是机械类专业学生一门重要的专业基础课，随之三周的课程设计是一次综合性与实践性相结合的重要的教学环节。通过课程设计不仅可以提高学生综合应用所学知识提出问题分析问题解决问题的能力，还可以加强学生的技能训练，因此激发学生喜欢课程设计的兴趣提高设计积极性，乐作《机械设计》课程设计，对于搞好课程设计非常重要。

《机械设计》课程设计一般以传统的减速器为设计题目，它涵盖了《机械设计》课程的大部分内容。主要包括：（1）传动部分有带传动（或链传动）、齿轮传动（或蜗杆传动））；（2）轴系零部件有轴、轴承、联轴器等；（3）连接部分有螺纹连接、键（或花键）连接、销连接等；另外还有箱体等辅助零件的设计，有很强的综合性，是比较好的选择。设计中用到的知识涉及《制图基础》、《制图基础应用》、《理论力学》、《材料力学》、《机械原理》、《机械设计》、《互换性与技术测量》等多门课程，也是对前面所学知识的一次综合应用。为了充分调动学生的设计积极性，让他们乐作《机械设计》课程设计，本论文从方案选择、技术设计说明书以及成绩评定四方面对课程设计的指导进行了详细的介绍[1-3]。

1 方案选择

在授课的过程中，布置课程设计的内容，促使学生在学习过程中自觉地重视设计用到的知识。为了激发学生的学习积极性和自觉性，建议学生利用学校已建设好的在线学习系统，提前了解课程设计的目的、任务、要求、设计条件及设计的顺序过程。在学完机械传动部分，把每个同学的设计条件和设计数据下发下去，利于他们提前开始设计计算。为了培养同学们的团结协作能力，5～6位同学设计一类题目，避免有些同学投机取巧，每人的数据都不相同。这样同学们既不会觉得束手无策，又有一定的自由和约束。要求选用一级远距离传递，两级齿轮传动组成的三级减速传动来满足已知运动条件的执行构件。于是，从原动机的选型、联轴器的选型、远距离传递类型的选择、齿轮传动的选择，可汇总出很多种方案。仅仅两级齿轮传动组成的减速器类型就有齿轮减速器、蜗杆减速器和行星减速器等类型。齿轮减速器中两齿轮对又可以设计成直齿轮、斜齿轮或锥齿轮，另外还可以有软齿面和硬齿面之分，齿轮是否变位传动等等，布置形式也有展开式、分流式或同轴式的不同。指导学生正确处理借鉴和创新的关系，相互交流学习，比较各种方案优缺点，从经济性、可靠性方面考虑择优选择。同学们通过网上的在线学习系统对课程设计有了初步了解，然后再通过交流学习，提出并最终选定适合的方案，同时明白任何一个问题的解决总是会有很多种方法，知识越多，解决的方案越多。明白知识的重要性，从而学习热情会更高，乐作课程设计。

2 技术设计

技术设计阶段的主要工作是确定各部件的外形及其基本尺寸，包括各部件之间的连接，并绘制出装配图和零件图。

首先是按照给定的材料，确定执行构件的功率和转速；然后按照三级减速中每级减速允许的传动比和效率回推选择合适的原动机；再确定出总传动比和分配各级传动比；再进行详细设计并确定出实际各级的运动及动力参数，并汇总结果。为减少学生走弯路，对于可能遇到的问题加以提示，并分阶段进行指导，及时发现问题解决问题，为后一阶段的设计打下良好的基础。在指导中不断的提出问题，引导他们思考。例如：如果给定两人同样的数据最终要求他们交出不一样的设计结果该怎么办？如果是两人来设计一个方案如何最快速度拿出设计结果？鼓励他们提出问题，并找出尽可能多的可行的解决方法，在设计过程中得到快乐并提高设计的兴趣。

通过授课过程中的多媒体课件提前介绍减速器的作用、外形、结构以及运动传递过程，然后组织学生进实验室，动手拆装减速器，熟悉减速器结构，并通过查阅资料熟悉加工、制造、装配等方面的相关知识，使学生对减速器有一个直观、感性的认识，然后开始具体设计。

2.1 机器的运动学设计

根据确定好的结构方案，选择原动件的参数（功率、转速等），然后做运动学设计。选择原动机时，要考虑实际的工作情况和经济性，电动机是最常用的原动机。选用已经标准化的电动机时，要考虑其工作载荷（包括大小、特性和变化情况）、工作要求（包括转速的大小、是否调速、是否反转、反转的频繁程度等）、工作环境（是否高温、潮湿、易燃易爆、尘土等）、安装要求、尺寸大小、重量等。要考虑其经济性，同时还要考虑其外廓尺寸和总传动装置的尺寸，一般是在考虑总结构尽可能紧凑的前提下初步分配传动比，然后确定各运动构件的运动参数（速度、加速度、功率等）。

2.2 机器的动力学设计

结合各部分的结构和运动参数，初步计算各部件上所承受的载荷。由于零部件材料、尺寸尚未完全确定，不能精确验证是否合格。

2.3 主要零部件的工作能力设计

首先根据传动的特点，确定传动的顺序；然后按照初步分配的传动比设计前两级传动，并计算出实际传动比；再将总传动比除以这两级的实际传动比，用求出的数值设计第三级传动；实际传动比，求出各级轴的实际转速和功率，列表以备进行轴的设计。设计高速轴时应注意比较安装齿轮处的轴径和齿轮齿根圆的大小，是否用齿轮轴，如果是齿轮轴，则轴的材料和齿轮的材料必须一致。还要考虑轴的伸出端直径和长度，要和安装的带轮毂孔直径或电动机处的联轴器的毂孔直径要一致。低速轴是否会和中间轴的齿轮齿顶发生干涉，安装带轮（或链轮）的轴线应和电动机、减速器的轴线高度相一致。设计轴的同时，选择适合的联轴器、轴承、键等标准件。主要零部件设计完成后，用类比法确定其他零部件尺寸。在设计过程中需要很好地协调各零件的结构和尺寸，全面考虑他们的结构工艺性，对所有零部件的外形和尺寸进行结构化设计。在这一阶段设计之初，指导老师先把往年出现的频率多的问题讲解清楚，提醒同学们重视，尽量避免设计过程中再出现类似问题。像轴上零件的定位、轴承的、配置方式等都需要考虑清楚。这些工作如果在上课过程中进行，设计周就可以有比较充足的时间绘制图形。

2.4 装配图的绘制

绘制装配图是整个设计过程中最重要的环节。为了布局合理，绘制装配图前必须确定装配图总体尺寸（总长、总宽和总高），然后根据图纸的幅面选用合适的比例尺。指导老师提前强调合理布局的必要性，指导他们查阅资料，熟悉装配图上面应包括的内容：一组全面反映各零部件装配关系的图、总体尺寸和装配尺寸、技术要求、标题栏和明细表等。允许同学们用他们熟悉的三维造型软件构件三维模型，对自己的设计有一个直观认识，然后用CAD软件绘制装配图草图。为提高他们的手工绘图能力，统一要求上交手工绘制装配图和主要的零件图。在同学们绘制装配图的过程中，指导老师多去设计教室指导，把共性错误在黑板前讲解后，再由他们自己找错误，然后几人相互找错误，最后指导老师组织一组组的同学围成一圈，针对某位同学绘制的图形一起找问题。同学们在不断改正错误的过程中巩固所学知识，逐渐喜欢上设计。

2.5 主要零件的校核

装配图绘制完成后，所有的零部件的具体尺寸完全确定。这时要对主要零部件（轴承、键等）进行强度校核，验证其是否符合要求。对于外形复杂的零件，一般还要进行精确的强度校核。根据校核的结果，反复的修改零件的结构和尺寸，直到符合要求为止，装配图要做相应修改。然后根据设计最后结果，绘制非标准件的零件图。

随着课程设计步步深入，同学们之间的协作能力得到提高，知识运用能力得到增强，设计能力绘图能力都得到提升，自然学生的设计兴趣也会越来越浓，越来越乐作课程设计。

3 设计说明书

一份完整的设计，必须有条理清晰的设计说明书。通过说明书说明设计任务、设计目的、设计过程、设计结果以及设计中的所参考的资料。由于设计过程中的设计数据往往会有调整和修改，所以，设计说明书通常是设计的最后一个总结的环节，要求说明书按照统一格式书写，字体认真格式规范内容全面，说明建立一个好习惯的重要性，训练学生按要求书写。

4 成绩评定

在设计过程中，公开设计成绩的考核办法是同时注重过程和结果的综合考虑多方面的因素：在全部完成设计工作量的前提下，看设计说明书中计算过程是否正确，计算结果是否与图纸零件尺寸相符，图形绘制、尺寸标注等是否有错误，图面是否整洁，布局是否合理，书写是否认真规范完整，在设计中态度是否认真等，给定一定的条件约束他们。在指导中，随时和他们交流。通过交流看他们的设计主动性、积极性和应用所学知识解决问题的能力，随时对每个学生的完成情况给予评定，及时发现问题解决问题，并及时总结，以便他们在今后的设计中扬长避短，不断提高。

5 结语

机械设计课程设计是机械类专业重要的一次实践教学，对学生后续的设计和以后的工作具有重要意义。培养他们通过设计过程中的进步和设计能力的提高得到快乐，乐在设计过程中。

参考文献

[1] 张建中.机械设计基础课程设计[M]，中国矿业大学出版社，2003.

[2] 濮良贵，陈国定，吴立言.机械设计[M].9版.高等教育出版社，2013.

减速器课程设计总结篇2

信息技术的推广和工业设计、制造技术的发展，对高校实践课程提出了新的要求。针对当前机械专业机械设计课程设计的教学模式的不足，提出了课程内容与形式改革措施。为有效提升学生实践能力与创新思维能力，将模型3D绘图与加工制造引入机械设计课程设计中，探索理论计算、设计绘图、加工制造“三位一体”的教学模式。经实践证明，新模式下教学效果突出。

关键词：机械设计；课程设计；模式；探索

随着我国社会结构的变化，催生高等教育教学结构与形式转型，国内地方高校在不断探索应用型人才的培养模式与体系。机械设计课程设计融合了机械设计基础、机械制图、机械制造基础、极限配合与测量技术等课程的知识，是机械类专业培养学生机械设计能力与创新能力的实践教学环节。因此，机械设计课程设计在培养应用型人才为目标的机类和近机类高校实践教学中具有十分重要的作用。当前，机械设计课程设计仍为减速器的理论设计计算为主，辅以二维图纸表达，致使实践性课程缺乏足够的实践环节。为此，以提高学生实践能力与创新思维能力为目标，将模型3D绘图与加工制造引入机械设计课程设计中，探索理论计算、设计绘图、加工制造三位一体的教学模式。

1机械设计课程设计教学现状

传统教学模式将机械设计课程设计的教学目标设定为着重培养学生机械制造与设计的系统化设计思维，其是在机械原理与机械设计课程中机械零部件设计方法的基础上设计机械装置，进行机械机构选择与方案设计、总体布置、总装配图设计、主要零件设计及设计计算说明书编写等训练。机械设计课程设计选择最具代表性的机械装置“减速器”作为设计题目，其课程学习要求包括以下3点：①要求学生熟悉减速器的工作原理、各零部件装配装配关系和箱体类结构设计等知识与技能；②着重要求学生掌握齿轮机构、轴、螺栓组件、轴承、键、销等零部件的设计计算与选择；③要求学生熟练应用标准、规范、手册、图表和设计资料。以采用塔里木大学机械电气化工程学院机械设计课程设计为例，其教学模式采用传统教学模式，在完成88学时的机械设计理论学习后，再开展为期2至3周的机械设计课程设计，学生以4~6人为一小组合作完成减速器理论设计、计算及二维图绘制。在课程设计时间段内，学生对减速器的设计仅停留方案构思、机械零部件和机械总成的结构布置与设计，均属理论设计与绘图，回顾以往的课程设计教学环节与学生反馈信息，发现在课程设计过程中体现出以下弊病：

（1）多数学生对综合应用所学知识与技能解决实际问题的能力较差，对减速器的结构缺乏认识；

（2）学生对课程设计兴趣不够浓厚，缺乏自我设计与创新主动性，且过度依赖指导教师指引；

（3）在减速器的设计过程中，设计计算生硬套搬设计步骤，照抄设计手册和减速器图册的减速器图样与尺寸；同时，在此教学模式下学生以完成作业任务式的心态对待课程设计，导致课程设计抄袭现象，亦无法达到课程设计原本教学要求。该模式下无法体现出设计创新与实践教学，对培养学生自主创新设计作用微乎其微。

2机械设计课程设计改革措施

现代经济社会发展要求高校培育的人才能运用专业知识解决工程实际问题和探索问题的能力。机械设计课程设计作为一门机械专业机械设计综合知识与技能应用的平台，是提高学生机械设计与工程素质的重要环节。机械设计课程设计的教学目标不仅是为培养学生机械制造与设计的设计过程，也是在培育学生掌握机械产品或机械结构的创新设计思维，以及培养学生对现代机械产品的自主创新设计技术工作的适应能力。针对传统课程设计的不足，基于培育具备理论设计、实践加工、理念创新的新型机械设计人才，对机械设计课程设计的实践教学体系进行探索性改革，具体措施如下：

（1）重组机械设计课程的实践教学体系。传统的教学模式下，机械设计的实验课程开设认识性或验证性的实验，主要包括机械零件结构认识现场教学实验、带传动实验、液压滑动轴承实验、轴系部件设计实验、减速器拆装实验等项目。以培养机械设计与制造能力为主线，重组机械设计课程的实践教学体系，增设实操性实验，制定新的教学计划。基于传统的教学模式下，对已有实验项目做改进增设实践操作性内容。以带传动试验为例，以往实验要求学生观察带传动弹性滑动和打滑现象，计算带传动的参数，新教学体系在此基础上增设带与带轮的安装和拆卸。

（2）课程设计内容改革。传统的教学模式下，机械设计课程设计以设计二级减速器为主，设计内容以理论设计计算为核心。针对课程设计内容实践性环节不足，课程设计选择相对较为简单的一级减速器作为设计内容，增设减速器3D绘图和模型加工部分。减速器3D绘图采用UG、SOLID-WORKS等软件绘制，此项内容增设依据新大纲模式下机械制图、三维制图课程整合为一体。减速器模型加工采用优耐美、谢兰微型模具加工机床加工。在新课程设计内容与模式下，安排学生开展为期3周的机械设计课程设计，学生以6~8人为一小组合作完成一级减速器理论设计计算、二维和三维图绘制、模型制作。新课程设计模式大幅增加了课程设计实践性环节，不仅促进了学生课程设计的兴趣，也消除了课程设计片面最求负责机构设计而教学效果不良的现象。

（3）创新环节。课程设计选题采取多样性、灵活性原则，将固定式的减速器设计改变为创新与思考结合的装置设计。基于此为突出课程设计的创新性，开展创新设计项目的调研、机械装置设计方面专利文献资料的检索与收集、装置设计方案构思。课程设计内容应涉及机械设计课程中所学的机构与传动方式。设计任务确定为每组按照所选定的设计题目，综合运用机械设计课程以及其他先修课程的理论和技能，运用合理的方法设计出方案。学生小组可选择指导教师拟定设计题目，学生小组也可自行拟定确定设计题目，但需指导教师审核。

3设计模型加工

模型作为设计理念的具体表达，具有三维直观、真实准确的特点，是产品设计最终的设计表达形式。对于机械设计专业的学生，模型制作不仅有助于分析和掌握产品的功能、结构、形态、材料、工艺等，还能够启发设计灵感，开拓设计思维。在机械设计课程设计中增设模具加工环节，可提升机械设计与制造专业学生的设计思维与动手能力，也可有效融合机械制图、二维制图、三维制图、机械原理和机械设计等多门专业课程的知识。机械设计的创新离不开模型设计加工工具与设备；优耐美（奥地利进口）、谢兰（美国进口）微型模具加工机床是模具设计的创新平台，其安全、稳定的性能是培养动手能力优良设备。国内部分高校已开设微型模具设计加工课程应用于学生实践操作技能和创新能力培养的课程。微型模具加工机床采用模块式结构，机体微型轻巧，组装、操作简单，由锯床、车床、磨床、钻床、铣床、铣齿床六大类机床组成，可对木质、软质金属、树脂胶板等材料进行切、削、磨、铣、钻等加工功能。据课程试验性操作证明，微型加工机床可以车轴（木质、铝质等材料）、铣齿轮、钻孔、裁切板材、磨削毛坯等。在机械设计课程设计中引入微型模具加工，极大的提升了学生课程设计的兴趣，也有效提升了学生的动手操作能力，也为了数控加工课程的学习奠定了基础。

4“三位一体”模式构建

在1979年，北京科技大学“机械设计制图”课程教学团队对非机械类机械基础系列课程进行了改革试验，把“画法几何及机械制图”、“机械原理”、“机械零件”三门课程有机地整合为一门课，在教学内容、教学模式和教学方法上进行了改革创新，并多次获得教学成果奖。国内诸多教学工作者开展了二维教学模式向三维立体教学模式的转化与融合的尝试，提出了工程制图三维化教学模式。舒宏等提出CAD制图内容穿插在制图教学中开展。在制图课程中融入形体、零件三维建模，部件的装配与驱动关系，直观地理解零件的形状、配合、部件的工作原理等。三维CAD教学从产品设计的角度，以三维产品设计到二维工程图为主线。机械制图、三维实体设计、机械设计三门课程的内容相互联系紧密，国内外诸多教育工作者试图将此三门课程融合为一体。而此三门课程内容在机械设计课程设计的设计内容中得到综合体现与应用，将设计与加工制造结合可将设计思维正确与否得到准确的验证。故探索将模型3D绘图与加工制造引入机械设计课程设计中，探索理论计算、设计绘图、加工制造“三位一体”的教学模式。在此教学模式中，学生的课程设计不在单纯意义上的设计计算，设计模型加工与制造是课程设计重要的组成部分。以往依据理论计算，确定零件尺寸与装配关系，依据选材校核零部件的强度与刚度。现在需要依据加工单元与材料来考虑所设计装置各零件形状与尺寸，形成了由零件加工形式、模型装配、零件设计计算等一体化的设计加工模式。以一级减速器设计模型为例，新教学模式下齿轮、轴的模型设计需要依据微型模具加工机床加工范围来设计计算零件的尺寸与材料，箱体模型采用木板裁切、粘拼而成，螺栓组件、轴承、键、销等标准零部件可选配或采用其他材料替代。零部件理论设计计算、装置传动效率计算过程不再是单纯的搬套，装置二维或三维图形绘制亦无从过度复制粘帖，且在整个设计过程中需要多位同学协同完成设计。

5实践效果

2014年，在机械设计制造及其自动化专业单班的课程设计中应用新的教学模式，课程设计期间学生无缺勤现象，且改变了以往小组内“吃大锅饭”的现象，整个小组内按照设计要求分工任务。经问卷调查表明，学生对新模式下的机械设计课程设计满意度极高。同时，机械设计课程设计的改革也为后期学生开展大学生创新试验与设计奠定了良好的基础。机械设计课程设计教学改革以来，有效促进了机械设计课程设计的建设与发展，有效提升了学校教学质量，逐步形成了以设计项目为主线组织设计计算、绘图、模型制作“三位一体”的新模式。

参考文献

［1］燕晓红，刘芳，孟超平.在高职院校机械设计课程设计中引入创新设计的实践与探索［J］.内蒙古农业大学学报（社会科学版），2014，16（2）:39-42.

［2］刘小河，马洁，管萍，等.自动化专业“四位一体”的实践教学体系构建研究［J］.实验技术与管理，2014，31（10）:27-30.

［3］杨光辉，曹彤，万静，等《.机械设计制图》新教学模式探究与实践［J］.图学学报，2013，34（6）:114-117.

减速器课程设计总结篇3

关键词：机械设计；项目化教学；教学项目设计；课程考核

中图分类号：G522文献标识码：A文章编号：1671―1580（2015）10―0085―03

“机械设计”是机械类专业的一门专业基础课，其目的是培养学生掌握机械设计的基本理论、基本知识和基本技能，学会各种常用基本机构及零部件的分析方法，并具有按照机械的使用要求进行机械传动系统方案设计的初步能力。 因此，本课程在学生学习相关技术基础和专业课程中起到承前启后的作用。然而，由于应用型本科的学生理论基础相对较差，不愿意上纯粹的理论课，但动手能力尚可，因此在课程的教学设置上，与应用型本科人才培养的特点和目的不相适应。为此提出对“机械设计”课程进行项目化教学改革。

一、课程的教学现状

我校的机械设计课程包含机械原理和机械零件两部分内容，96个学时。从近几年的教学实践和毕业设计的反馈信息来看，由于传统的授课方式是以教师讲授为主，学生只能被动地接受，在教学设计上通常只孤立地介绍各种机械零件和机构的知识及设计方法。因此给学生的印象是该课程理论性强、内容多且各章节之间没有联系，设计校核内容复杂，且由于学生的工程意识差，没有实践经验，没有良好的自主学习习惯和学习方法，无法综合应用各先修课程的基础理论知识来解决问题。而在该课程的实验教学中主要以验证性实验为主，缺乏综合性和设计性实验。考核方式上，往往是通过笔试的方式进行，学生复习时只能死记硬背，并不能真正检验综合能力。

二、课程项目化教学的具体内容

1.教学项目选取的基本思路

以项目为载体对“机械设计”课程内容进行重新构建，其关键在于选择合适的项目，用来教学的项目必须既能达到锻炼学生工程项目的能力，又能覆盖机械设计课程所授的内容。选择一个好的项目需要认真理解本课程的培养目标和教学大纲，清楚每一章节要求学生掌握的知识和能力，分析各章节之间的联系，将项目的内容分布到各相关章节中去，让学生掌握课程中所涉及的有关知识要点、方法和设计技能，以此提高学生专业技术应用能力和实践动手能力。

2.教学项目的设计

根据上述基本思路，结合本校现有的设备条件，设计了8个教学项目（见表1），项目由简到难，层层深入，逐步增加各知识点的覆盖。

3.项目的教学过程举例

以项目4为例，该项目所涉及到的知识点多且琐碎，要完成此项目必须掌握标准直齿圆柱齿轮传动的设计计算、轴的结构设计和校核、平键的选择与校核及轴承的选择与寿命计算等相关知识。因此，在开始项目前，将原教学班分成一个个的教学小组，表1 教学项目、主要知识点和教学目标项目名称项目内容主要知识点教学目标项目1 三种典型机械模型的测绘与分析1.鄂式破碎机、内燃机、牛头刨床的测绘与简图绘制；

2.三种典型机械模型的自由度计算。1.机构、机器、零件、构件、部件等机械基本名词术语；

2.平面机构简图绘制、机构自由度计算等。1.具有区分机器和机构、零件和构件的能力；尤其要有具有认识构件的能力；

2.掌握平面机构简图绘制和自由度计算的方法；

3.具备用图形表达运动副和几种常见机构的能力。项目2 热处理炉门开闭机构设计根据要求设计热处理炉门的开闭机构1.平面连杆机构的类型、特点、基本特征；

2.用图解法进行平面四杆机构运动原理的设计。1.平面连杆机构的设计方法；

2.能分析炉门启闭机构的工作原理。项目3 螺旋千斤顶设计根据使用要求设计螺旋千斤顶用于提升重物1.滑动螺旋传动的结构和特点；

2.螺纹的类型、组成、特点及应用；

3.螺纹联接的强度计算。1.掌握滑动螺旋传动的设计方法和过程；

2.能分析螺旋千斤顶的工作原理。项目4 单级直齿圆柱齿轮减速器的设计1.标准直齿圆柱齿轮传动的设计；

2.轴直径估算与结构设计；

3.平键的设计计算；

4.轴承的设计计算。1.标准直齿圆柱齿轮传动的设计计算；

2.减速器中各轴的结构设计；

3.轴上平键的选型和强度校核计算；

4.轴承的选型和寿命计算。1.掌握一对标准直齿圆柱齿轮传动设计计算的方法；

2.初步具备减速器中轴的直径估算与结构设计方法；

3.掌握键联接的主要类型和应用；初步具备进行平键选型及强度校核计算的能力；

4.掌握轴承的主要类型和应用；初步具备进行轴承选型及寿命计算的能力；

5.初步具备查阅机械设计手册的能力。项目5 多级减速器的拆装与设计计算1.多级定轴减速器拆装与动力参数设计计算；

2.行星减速器拆装与传动比计算。1.轮系的功用；

2.定轴轮系传动比计算及动力参数设计计算；

3.行星轮系传动比计算及从动件转向判断。1.通过对两种多级减速器的拆装及组装达到对多级齿轮减速器的类型、结构和组成有实际的认识；掌握多级齿轮减速器中各零件的名称和作用；

2.掌握多级齿轮传动的传动比的计算；

3.掌握多级定轴齿轮传动的动力参数计算。项目6 家用切菜机设计1.叶类长茎类蔬菜家用切菜机的方案设计；

2.切菜机切菜部分机构、夹紧机构、传动机构的设计；

3.切菜机其他机构的设计。1.曲柄滑块机构的设计；

2.不完全齿轮齿条的设计；

3.弹簧夹紧机构的设计；

4.带传动的设计；

5.自锁机构的设计；

6.轴承的选用；

7.轴的结构设计与校核。1.掌握曲柄滑块机构、不完全齿轮齿条机构、带传动、轴承、弹簧夹紧机构、轴等的设计与选用；

2.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；

3.提高学生设计计算、制图、查阅设计资料、考虑技术决策等机械设计方面的基本技能。项目7 抛射式教学用网球发球机设计1.抛射式教学用网球发球机的方案设计；

2.机械结构设计；

3.零件强度校核。1.链轮的特点及选用；

2.齿轮的设计及强度校核；

3.行星轮减速器的选用；；

4.离合器的选用；

5.飞轮的设计；

6.轴的设计及强度校核。1.掌握行星轮减速器、离合器、链轮、齿轮、轴的设计与选用；

2.通过对网球发射机的设计能灵活综合运用所学的机构与机械传动设计、分析的理论与方法。项目8 柔性自动化装配教学实验系统机械传动装置设计1.柔性自动化装配教学实验系统机械传动装置的设计；

2.机械结构设计。1.机构与传动的综合应用；

2.机械系统设计；

3.带传动的特点及设计；

4.减速器的设计；

5.轴的设计；

6.轴承的选用；

7.各种联接。1.通过对柔性自动化装配教学实验系统机械传动装置的设计能掌握机械传动系统的设计方法；

2.掌握减速器、带传动、齿轮、轴、轴承、联接的设计与应用。每个小组在接到项目后必须充分讨论项目，明确项目要解决哪些问题，需要哪些方面的知识，查阅哪些资料并收集信息。教师在教学过程中，可让学生先拆装、测绘单级齿轮减速器，初步建立感性认识，然后讲解减速器中所涉及到的知识点，如齿轮、轴、轴承、键等，每介绍完一个内容，可将齿轮、轴、轴承、键的设计作为教学项目的子项目，这样学生在学习的过程中是带着任务在学习，可激发学生的学习积极性。在学生做项目过程中，教师巡回指导，对学生不完善的思路进行修正，以加强学生的能力训练，提高任务完成的质量，最后要求学生课外进行讨论总结，每组写出设计报告。每一任务完成后，进行课堂交流，对项目中如何解决问题做相关介绍。在该阶段，学生不仅回顾了自己设计过程中存在的问题，知道了如何改进的方法，还锻炼了学生的语言表达能力。

4.课程考核方式

在课程的成绩评定过程中，着重考查学生灵活运用所学知识分析问题和解决问题的能力，采用多元化的成绩评定方式。做项目的学生平时占20%，可以不做常规作业，在每一个项目学习结束后，以小组为单位用PPT展示其学习成果，各个小组再根据每位学生在小组中的综合表现给予评分，项目成绩占50%，期末考试成绩占30%。项目成绩分为过程成绩和最终成绩，在项目进行过程中，教师根据学生的设计方案、创造性、合理性等方面来评分，项目完成后，根据完成的实际情况给予评分，两部分的评分总和即为项目成绩。此外，鼓励学生自己立项，自主设计，参加大学生创新设计，提升学生工程创新意识、实践能力和团队合作精神， 促进应用型人才的培养。

三、结束语

机械设计项目化教学改革是将传统课程中的知识点分散到各个项目中去，对培养学生的设计、计算和创新能力有很好的促进作用，能激发学生的学习兴趣，提高学生解决问题的能力，让学生清楚如何应用所学知识，切身体会理论联系实际，对培养应用型人才有重要的意义。

[参考文献]

[1]孙恒，陈作模，葛文杰主编.机械原理（第七版） [M].北京：高等教育出版社，2006.

[2]万志坚.高职《机械设计基础》课程项目化教学改革实践[J].职业技术教育，2009（32）.

[3]张芸.项目教学法在机械设计基础教学中的应用[J].衡水学院学报，2012（04）.

[4]宋亚林.以项目为载体的《机械设计基础》课程改革与实践[J].鄂州大学学报，2011（03）.

[5]邱玉江，张洪峰.“工程项目教学法”在机械设计课程教学中的应用[J].高教论坛，2010（04）.

减速器课程设计总结篇4

【关键词】 机械设计基础 课程设计 质量

【中图分类号】 G710 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962（2012）07（b）-0019-03

《机械设计基础》课是高职高专院校机械类及机电类专业的一门主干专业基础课，课程设计是《机械设计基础》理论教学后进行的一个重要的实践性教学环节，是高职学生在校期间第一次较全面的设计训练，其目的是培养学生综合应用机械零件及其它先修课程知识去分析和解决工程实际问题的能力，以进一步巩固、深化、扩展本课程学到的理论知识；通过对通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计，使学生掌握机械设计的一般方法和一般步骤，培养学生独立设计能力；使学生在计算、制图、应用设计资料；熟悉有关国家标准、规范、使用经验数据，进行经验估算等方面接受全面的基本设计训练；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。与毕业设计一样，课程设计是工科学生向实际工作过渡的必要的训练手段，对学生将来工作中实践操作能力和各项工作能力的培养有着非常重要的作用。

在目前高职高专教育大环境下，部分高等院校培养目标不再是培养研究型人才，而是培养应用型人才，以适应社会发展对人才的需求。而传统的“以课程设计指导书为蓝本、以教师的程序化指导贯穿始终”的模式已经难以实现这一培养目标，所以探索适应培养目标的教学模式有着重要的意义。

1 《机械设计基础》课程设计的现状及存在的主要问题

1.1 《机械设计基础》课程设计的现状

《机械设计基础》课程设计通常有变速箱、差速器、齿轮传动等课题，但目前，多数学校《机械设计基础》课程设计仍采用具有一般用途的机械传动装置为设计对象，设计课题一般为专用传动中的二级圆柱齿轮减速器、蜗杆减速器、单级圆锥齿轮减速器等，设计时间一般为两个设计专用周，一般安排在学期末进行。设计内容包括：拟订设计方案；选择电动机类型；运动和动力参数的确定计算；主要传动零件的设计；主要零件工作图及减速器装配图的绘制；设计计算说明书的编写。设计工作量一般为传动运动简图一张；减速器装配图一张，零件图两张及计算说明书一份，最后进行设计答辩。在设计过程中，指导教师对学生进行指导和答疑，同时对学生进行阶段性检查、质疑，以作为整个设计成绩的参考。指导过程中，指导教师一般只作方向性指导，旨在培养学生独立的设计思维、独立分析和解决工程问题的能力。通过设计，大多数学生都感到收获很大。但在《机械设计基础》课程设计中还存在一些应该引起重视和解决的问题。

1.2 《机械设计基础》课程设计存在的主要问题

（1）学生对课程设计的重要性认识不足

在教学过程中，有一部分学生对课程设计的重要性认识不足，缺乏设计的感性经验，缺乏积极性和主动性，也缺乏创新意识，对课程设计持应付态度，敷衍了事，加上设计安排时间紧的因素，为了完成任务东拼西凑，有的学生相互抄袭，甚至在网上下载等，严重影响了课程设计的质量。

（2）学生对先修课程的综合应用能力较差

《机械设计基础》课程设计是对机械制图、互换性与公差、工程力学、金属材料学等先修课程的基本知识、理论结合工程实际的综合应用，也是对这些课程体系中的知识进行重新建构、综合应用的过程。在教学实践中发现学生整合知识的能力较差，比如不能很好地应用力学知识对在外荷载作用下的轴进行精确强度计算校核；在绘图中不能正确应用机械制图基本知识，按照国家制图规范绘制图形等等。

（3）学生缺乏工程实际经验知识

高职学生普遍缺乏工程实际知识，对零部件的结构设计、精度选择、工艺过程等方面的要求只能比照书本、资料进行模仿设计，很少结合工程实际综合考虑进行设计，大多数学生的设计方案可以说纯属“纸上谈兵”型，无工程实际意义。例如在确定减速器及零件的主要尺寸时，注重理论计算结果，不能综合几方面要求来最终确定。由于学生对减速器的制造、安装、调整、维护的工艺过程缺乏实际的感性认识，致使对大量工艺问题缺乏认真考虑，或感到无从下手，不能把零件必须具备的良好工艺性要求贯穿于设计过程中。另外，学生对工厂现有的生产设备、加工手段缺乏认识，因此在设计中对零件的加工精度、装配精度和技术要求的内容提不出合适的要求，制约了课程设计质量。

（4）指导教师角色定位存在问题

不少教师在课程设计指导过程中采用传统的教学模式，缺乏创新，充当保姆角色，表面上看可能提高了设计质量，实际上不注重培养学生的创新思维和独立工作能力，学生的能力没有得到提高。有的教师管理不到位，缺乏过程监督，不注重阶段性考核，只看重最后结果，这两种现象都达不到课程设计的教学目的。

2 提高《机械设计基础》课程设计质量的措施

为使课程设计真正达到培养学生的工程设计意识和创新设计能力，适合新形势下对培养“应用型、技能型”人才提出的新要求，如何改进和提高《机械设计基础》课程设计教学效果，针对学生在课程设计中存在的问题，我们主要采取了以下几种措施。

2.1 充分认识课程设计的重要性，加强实践性教学

在指导课程设计时，上好第一堂动员课，使学生充分认识到课程设计的重要性，其意义不仅仅是掌握机械设计的一般过程和熟悉设计程序，更重要的是对后续课程的学习有着很好的帮助，乃至对以后的就业及能否胜任工作岗位都有着十分重要的影响。在课程设计中应集中精力根据设计题目的要求、条件、数据，做好资料收集、分析资料，认真思考，深入研究，按照设计程序进行设计，培养优化设计思维和能力。

指导教师应把课程设计作为比课堂理论教学更为重要的教学任务，加强责任，认真对待，精心辅导。在指导学生时，要注意辅导方法的应用，应启发、引导学生独立思考和自我反省。开展小组讨论，在讨论中不同的设计思路、观点、认识，得到互补和启发。针对学生缺乏机械工程感性知识的问题，应加强实践性教学环节，应充分利用多媒体、模型和实物讲解；组织学生到工厂参观、实习，让学生有更多的机会观察、了解、认识各类机器的构造、传动关系及工艺流程，以增强、提高学生的工程实际经验。指导教师应积极学习新知识、新技术、新材料的应用，积极参加工程实践，丰富自己的工程经验和工程知识，为学生创造增加感性知识的条件，以便更好地指导设计，提高课程设计质量。

2.2 理论教学与课程设计紧密结合

《机械设计基础》课程设计是在课程理论和实验教学完成后进行的一个实践性教学环节，其设计题目所要求的内容涵盖了课程中大部分内容。在教学中教师应该把理论教学与课程设计紧密结合起来，融合到课程理论教学中，课程设计指导教师应根据以往的指导经验，把课程设计中易出现的问题作为例子讲解；比如讲到齿轮传动时可以结合课程设计讲解轮齿的受力分析、齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度计算。可以把课程设计分为带传动、齿轮传动、轴、轴承和电机及箱体设计五个模块，与教材相应练习题结合起来，作为课外练习布置给学生课后完成。这样学生通过训练，积极性得到提高。到进行课程设计时，课题中的理论计算部分已经经过了演练，提高了效率，减少了错误。可以较顺利地完成设计计算说明书的编写，把较多的时间和精力用于结构设计和绘图，提高了课程设计质量。

2.3 改革选题，提高课程设计效果

摒弃“多年一题”的现象，打破传统的教学模式，在设计题目和内容上进行改革。（1）题目要体现教学目标：应根据《机械设计基础》教学大纲要求，针对高职学生特点，设计题目应有较强的典型性和仿真性，选题原则一是要有综合性，能涵盖课程的主要内容；二是可以考虑简单的整机设计；三是难度和工作量要适当，不至于产生畏惧心理而无从下手；四是要有一定的灵活性，有利于激发学生的兴趣和创造性思维；五是题目要学生分工协作完成，有利于培养团队精神。（2）题目要与先修课程衔接：选题要考虑与先修的机械制图、金属工艺学、机械制造基础等课程的衔接。高职《机械设计基础》不涉及复杂的机构、运动学、动力学方面的知识，主要侧重通用零件和简单机械传动机构的结构、特点、应用范围和维护等内容。设计题目不应有太复杂的机构，选以减速器为主体的传动机械装置较为适合高职学生，有利于培养学生结构设计、强度计算、精度设计等方面的能力。（3）题目要注重多样性和挑战性。在实际工作中，我们围绕结构工艺性，按不同的传动方案、原始数据、不同的减速器类型布置课题，使设计课题的难易程度和工作量大小与学生的水平与能力相适应，使设计具有创新性和针对性。

2.4 改革传统的指导形式

现代教育强调以学生为主体，以教师为主导。作为指导教师，一是要改进指导方式，采用分段、个别与集体相结合的动态指导方式。设计前把任务、难点、需要注意的事项交代清楚，要注意针对学识和能力差异，因材施教，做好个别辅导，对缺乏独立思考能力的学生应多采用“启发式”教学法，对积极思考的学生可以采用“讨论法”多鼓励和肯定，一起讨论启发其思维作最优选择设计，然后提出修改意见或建议，对能力较差的学生应耐心辅导、详细讲解，善于发现其优点，及时表扬，帮助其树立信心和养成良好的学习习惯；中期针对易出现的共性问题、错误，集体指导，后期加强检查与纠正。二是要树立正确的指导理念，教师要引导学生变模仿型设计为思考型设计，变逐步讲解为必要提示，变提供详细资料为列出参考书目，鼓励学生积极主动去查手册、找资料，培养他们对各种信息的收集、分析、归纳、整理能力。充分发扬民主，调动学生思维，教师不过早下结论。比如在确定方案阶段，可以增加方案论证，首先由小组学生提出设计方案并阐述其优劣性，然后由学生和教师对方案提出质疑，教师进行总结，给出指导性意见，促进学生主动思考，开阔了学生视野，也培养了学生对知识的应用能力和创新意识。三是要引导学生树立正确的设计思想，设计是一个反复推敲、反复修正、不断创新的过程，要树立严谨的工作作风和坚韧不拔、克服困难的意志。

2.5 加强计算机的应用能力

随着计算机绘图的普及，以及用人单位对高职毕业生职业技能的要求，教学中应注重培养学生的计算机应用能力。对于课程设计中的图纸，可要求学生用计算机绘制并打印。针对以前学生计算机绘图能力普遍较差的状况，在学生上《机械制图》课时，我们要求教师适当加强CAD模块的教学和训练。这样，学生在进行课程设计时既可以把主要精力放在结构设计上，计算机绘图能力又得到了提高，图纸干净整洁，有效地提高了课程设计质量。

2.6 严格控制设计进度

严格控制课程设计进度是提高课程设计教学质量的一项重要措施。学生花费二至三周的时间做课程设计，只有掌握好设计进度，有计划、有步骤地进行才能保质、保量、按时完成。《机械设计基础》课程设计是一项较复杂的工作，不仅计算、绘图工作量大，还要综合应用先修课程相关知识，查阅有关资料和手册，若设计进度快了，就会出现不求甚解的问题，缺乏深入细致的工作，其结果可能是解决了问题的表象，只知其一，不知其二，对机械设计的客观规律、设计思想缺乏认识，达不到教学预期目的。有的学生一开始并不着急，总认为时间充裕，就会出现前松后紧，当感到时间紧了，就加班加点突击设计，不仅难以按时完成设计任务，质量也无法保证。课程设计的进度计划应由指导教师提出，与设计任务书一同发给学生，进度计划应明确设计过程中各阶段所用时间和完成日期，要求学生基本上按进度计划进行。为保证学生能按计划进行，教师应加强过程指导，严格把关，及时检查督促进度和质量，每检查一次，教师都在设计材料上签字，并做好相应记录。

2.7 重视总结、答辩

学生完成设计任务后，要引导学生进行总结。学会总结有助于学生进一步熟悉和掌握设计方法和设计程序，剖析方案优劣，自己在设计中的得失，找出设计中应注意的问题，用以指导自己以后的学习和工作。总结应先由学生进行，教师点评，肯定成绩，指出不足。按照大纲要求，应进行答辩。实践证明答辩是学生升华专业知识、提高口头表达能力和心理素质的有效手段，是教师检查设计质量、全面分析与评估设计思维的必要环节，可以督促学生及时复习和总结知识，搞懂设计中的各个问题。每个学生答辩时间一般在10—15分钟，先由学生自我陈述，阐述设计方案的优缺点、主要流程、总结与体会等，随后由教师和学生自由提问，评定答辩成绩。通过答辩这一环节，学生的设计能力、综合应用能力，应变表达能力都有一个质的飞跃。

2.8 改革成绩评定模式

考核方式在很大程度上左右着学生的学习态度和学习方式，在实践中，教师应该探索出一套既可以激励学生，又能科学考核的成绩评定办法。

加强对设计全过程的考核，以图纸、计算说明书、答辩成绩为主，加强对出勤率、工作态度、进度等环节的过程考核，以及创新意识、独立工作能力等可以在成绩考核中有所体现，进一步培养学生的工程素养。制定科学合理的评分标准，形成良好的考核机制，有利于提高课程设计质量。

3 结论

高职教育强调培养“应用型、技能型”人才，《机械设计基础》课程设计是高职生第一次“应用型”的实践训练，实践表明，以上做法，充分调动了学生的学习热情，课程设计的整体质量有了明显提高，对后续专业课程的学习、毕业设计及学生将来从事工程技术工作奠定了坚实的基础。

参考文献

[1] 庞兴华.机械设计基础[M].北京：机械工业出版社，2010-2.

[2] 李培根.机械设计基础[M].北京：机械工业出版社，2010.

[3] 柴鹏飞，王晨光.机械设计课程设计指导书[M].北京：机械工业出版社，2008.

减速器课程设计总结篇5

卓越工程师教育培养计划是落实我国教育改革和人才发展规划的重要举措，其目的在于为创新型国家建设和人才强国战略提供高质量的工程技术人才保障。高等学校作为工程教育的高地，在培养具有扎实基础理论知识的高素质人才方面发挥了极大作用。但我国高等教育体系长期以来存在重理论轻实践、重模仿轻创新的弊端，在面临工程实际问题的时候，学生思考问题、解决问题的能力明显不足，难以适应现代社会的发展需求。因此，目前高教界正在积极探讨培养学生创新意识、创新能力的方法和途径。

2机械设计基础课程教学现状

机械设计基础课程具有涉及知识面广、理论联系实践的特点，主要由理论教学、实验教学和课程设计三个环节组成。以我校机械设计基础课程教学为例，理论教学依然以教师多媒体讲授为主，主要原因：①多媒体图文并茂，动画、视频丰富；②教师备课相对容易，但这也忽视了多媒体重难点不突出的弊端，学生短时无法接受大量的信息。在教学方法上忽视案例教学、问题导向式教学等方式的运用，影响教学质量和学生能力培养。机械设计基础课程设计以带式输送机传动装置设计为任务，其设计对象仍为一级圆柱齿轮减速器，概因减速器设计理论成熟，可以做到有章可循，而且减速器中齿轮、轴、轴承等零件的设计恰是机械设计基础课程研究的主要内容之一。但从课程设计教学效果看，还存在以下不足：①学生缺乏工程实践，对减速器认识也仅是“听说”，特别是结构设计时完全依靠指导书中例图，没有自己设计思路；②学生对力学、图学等先修课程知识综合运用能力较差，特别是绘图质量不高；③教学模式单一，设计任务相同仅设计数据不同。学生在设计过程中缺少交流与协作，个别学生抄袭别人资料，学生分析问题和解决问题的能力得不到锻炼。

3机械设计基础课程教学改革思路

3.1融合实验实践内容于理论教学、引入工程实例

机械设计基础课程主要内容包括两部分：①研究常用机构的机构组成、运动特点、设计方法等；②研究一般条件下通用零部件的类型、作用、设计计算方法。实际教学中对第一部分内容注重于机构结构分析内容、图解法内容和单个机构而不是机械系统的介绍；对第二部分内容仍将机械零件分成：常用传动（齿轮传动、带传动、链传动）、机械连接（螺纹连接、键连接、销连接）、机械支承（轴、轴承）、其它零部件（机座、箱体）几部分，部分和部分之间缺少一定的联系，知识点比较零散。为此，应融合实验、实践内容于理论教学，在课程教学之初就提出机械设计的最终目的是“设计机械”，以两种典型的机器——四冲程内燃机和机械传动装置——减速器为例，介绍内燃机的结构组成、工作原理、运动特点，从而提出内燃机的机构组成包括三大机构：连杆机构、齿轮机构、凸轮机构，它们是机械设计基础课程的重点内容；从机械制造的角度介绍减速器的零件组成：齿轮、轴、轴承、螺栓、箱体等，从而引出课程的另一部分重要内容——机械零部件的设计计算。对教材的内容根据授课专业的不同进行适当取舍，由于我校的一些近机类专业如材料、安全工程等专业力学、金工实习等先修课程开设的不足，在带传动设计、齿轮传动设计中若一味地讲解受力分析，学生势必难以接受，应抛开推导过程而重点强调应用。将案例作为课堂教学的基本素材，把学生引到工程问题的现场，借助于多媒体的情景再现，首先让学生用工程语言描述工作过程，其次让学生提出工程问题并构思解决问题的方案。这不仅有助于学生提高感性认识，更重要的是让学生体会知识应用的成就感。

3.2重点改革实践教学环节

基于减速器应用的广泛性、教学示范效果的典型性、设计方法的成熟性，减速器设计仍是检验学生理论知识掌握和运用熟练程度的最好的载体。但应该改变以往在给学生布置设计任务时就给出设计方案的作法，而是仅给出工作机的工作要求和工作参数，对原动机、传动装置由学生自己选定。由于学生对机械的感性认识和工程实践知识十分缺乏，不能将所学的知识与实际联系起来，更不会应用于工程实际，因此将减速器拆装测绘综合实验安排在课程设计任务下达之后进行。通过实验让学生对减速的功用、结构组成有一个直观的认识，对提高课程设计质量有直接的帮助。实验结束之后，在组织学生讨论之前提出的几种不同设计方案，比较各方案中各传动装置的形式及布置的先后顺序并确定出最优方案。这样每一位同学都有提出自己设计思路的机会，通过交流发言使每一位学生认识到自身学习的主体地位，在课程设计之初就积极参与到解决工程实际问题的过程中来。在以往指导教师分配给学生的数据不同，可以避免学生抄袭。但由于现代信息的发达，网络上只要提供数据就可以提供设计过程，这就造成了部分学生的“信手拈来”。可以根据班级学生数量将其分成5～6个设计小组，每个小组一组数据所算得的传动装置运动和动力参数应该是一致的，而在传动比分配时各级传动比又可以是不同的。学生一边计算一边交流，不仅了解了其他人的设计思路，发现自身问题也可随时解决。

3.3机械设计基础课程考核方式改革

学生最关心的必然是课程考核成绩，因此机械设计基础课程的改革与探索必须得到学生的配合与支持。如果课程考核方式不能客观地反映出学生的学习状态，优秀学生的学习积极性必将受挫。随着社会对人才能力需求的提升，机械设计基础课程内容的广泛性、能力要求的全面性与有限的学时之间的矛盾就日渐显现出来，一方面教师教学中要保证课程内容的系统性、全面性；另一方面学生学习时又感到时间紧、任务重，因此传统的教学模式及考核评价方法与机械类卓越工程师能力要求已不相适应。在我校，机械设计基础的总评成绩由两部分组成，其中考试成绩占70%，平时成绩（包括出勤和课堂表现、作业、实验）占30%。近年来针对课程考核方式也进行了改革。但平时成绩在总评成绩中占的比重仍较小，且平时成绩的组成仍比较简单，缺少行之有效的评价内容体系。应以机械类卓越工程师培养对机械设计基础课程教学的能力培养目标为依据，适当增大平时成绩的比例，并寻求可以定量化考核的评价内容。因此可以提高平时成绩的比例到40%，增加课堂讨论发言、创新机构设计、大作业等环节，其占总成绩比例为10%，通过这种形式提高学生学习的主动性和参与性，提高学生的动手创新设计能力，达到课程教学目的。

4结束语

机械设计基础课程教学是培养具有创新意识和实践能力的机械类卓越工程师的重要环节。随着社会对机械类人才综合素质要求的逐步提高，各高校对机械设计基础课程相继进行了改革，但无论如何都是基于创新能力培养的核心。在机械设计基础课程教学中对课程内容体系、课程设计和课程考核评价方法等方面都进行了积极的探索，这些措施的实施收到了大量有益的效果。将继续按照制定的基于卓越工程师培养对机械设计基础课程教学的知识和能力目标要求，完善机械设计基础课程的教学方法和体系。

作者:陈国辉 杨松华 宋胜伟 单位:黑龙江科技大学机械工程学院

参考文献：

[1]曾敏.基于项目驱动法的机械设计基础课程教学改革探索[J].当代职业教育,2015(1):20-22+42.

减速器课程设计总结篇6

【关键词】键连接；微课；教学设计

1前言

一台机器往往由不同的零部件组合而成，当组成机器的零部件之间要形成一个运动整体来传递运动时，就需要把它们连接起来。连接的方式很多，如键连接、销链接、螺纹连接等。其中，机器中的轴及轴上零件间，不仅需要进行轴向固定，还需要对其进行周向固定（即通常所说的轴毂连接），以传递转矩，而键连接是最常用的轴毂连接方法，因此有必要掌握键连接的设计。

2教学背景分析

高职院校机械类专业的《机械基础》课程开课学期一般为第三学期，在大一阶段，学生学习了《机械制图及测绘》课程，其中，测绘部分的项目载体基本为减速器，因此，学生对减速器中的平键连接已有直观的感性认知，但此阶段的认识属于“知其然”，至于键连接中的平健外形尺寸、轴上键槽及齿轮上键槽尺寸该如何确定，键槽尺寸上下极限偏差为什么要那样标注还完全无意识。不过，有了对平键连接测绘的基础，一旦进入《机械基础》课程学习，则可完成学生对平键连接“知其所以然”的学习。鉴于键连接在很多机器设备中的广泛应用，因此，如何对《键连接》的单元教学设计及实施，让学生学会键连接设计的知识就显得尤为重要。

3教学过程设计

3.1教学目标

通过本次课程40分钟的学习，让学生学会设计普通平键链接。以减速器中的轴、齿轮周向固定——键连接为例，根据已知轴段的直径和长度、齿轮孔径，教会学生如何通过查阅键连接设计的国家标准，让学生学会确定平键的长、宽、高；轴上键槽的宽度、深度及其公差标注；毂（齿轮）上键槽宽度、深度及其公差标注。根据多年的教学经验，考虑到学生对课堂教学内容的理解、掌握进度不一致，教师在备课时，专门把查阅国家标准确定平键连接设计的过程，制作成微课，助教助学，教学效果明显改善。本次课的具体教学目标细分如下：知识目标：了解键连接的类型、特点；掌握平键连接设计方法。技能目标：会查阅国家标准，设计平键连接。素养目标：培养严谨细致的工作作风及遵守国家标准的习惯。

3.2教学内容及步骤

3.2.1任务导入、分析通过播放键连接的动画（动画截屏见图1），让学生对键连接有直观认识，然后提出本课程的学生任务：健外形尺寸如何确定，轴、毂（齿轮）上键槽尺寸如何确定，轴、毂（齿轮）上键槽尺寸公差如何确定并正确标注（见图2）。3.2.2教学内容（1）键连接的组成；（2）键连接的类型及特点（播放视频）；（3）平键连接相关知识；（4）平键连接设计。键尺寸选择、轴上键槽尺寸及极限偏差确定、毂（齿轮）上键槽尺寸及极限偏差确定及其在零件工作图上的标注。3.2.3任务实施布置设计任务，按事前分好的小组，让学生以小组为单位，共同讨论，完成表1中各对应组号的平键连接设计。在学生完成任务的过程中，教师作巡回指导。3.2.4出归纳、总结各小组汇报设计结果，相互评价，最后由教师对存在的共性问题进行归纳、总结。

4重、难点突破

本次课的重点是平键链接尺寸的确定，难点是零件图上键槽尺寸偏差的标注。据以往经验，在讲解重点，突破难点时，基本采用的是传统的启发引导+讲授法，教学内容静态显示，因此，在讲授过程中，尽管教师一再强调重、难点，可是当学生去完成平键链接设计任务时，问题多多，感觉他们没学过相关的知识，效果总是不理想。针对这，在对该单元备课时，事前把设计过程制作成微课，助教助学。借助微课，教师在讲解过程中，可以结合动态的微课，更好的讲解教学内容，还可以提升学生的注意力。学生在完成设计任务的过程中，如果出现某个步骤不太明白，则可以重新播放微课视频，从而较好的完成设计任务。实践证明，信息化技术的采用，有助于提升教学效果。

5结语

键连接设计，是高职类《机械基础》课程中一个重要的教学内容，本文从分析教学背景出发，合理设计教学内容，在教学过程中，利用信息化的教学手段——微课助教助学，突破教学重、难点，同时激发学生主动思考。通过随堂布置设计任务，提供学生参与机会，助推教学效果提升。

参考文献

[1]李海萍.机械设计基础[M].北京:机械工业出版社,2015.

减速器课程设计总结篇7

计算机组成原理是计算机专业的核心课程之一。课程以冯诺依曼模型为起点，系统讲述计算机硬件系统及其功能部件的内部结构、功能特征、工作原理、交互方式和基本设计方法；同时通过课堂讲授，使学生系统地理解计算机硬件系统的组织结构与工作原理，掌握计算机硬件系统的基本分析与设计方法。为进一步学习计算机系统结构等后续课程，全面培养计算机软硬件系统认知、设计能力奠定良好的基础，为部分学生以后参加研究生入学计算机科学专业基础综合考试打下良好的基础。从这门课程的内容特点看，它属于理论性、技术性都很强且难度较大的一门专业课程。因此，必须充分应用先进的教学理念、教学方法，让学生对这门课感兴趣，提高这门课的考试成绩。

2 比较教学法

互动百科关于比较教学法是如此描述的：比较教学法是在教学实践中，着重体现辨析并确定教学内容间异同关系的思维过程和方法。

其本质特征在于比较、对照、对比、参照。即，依据一定的标准内容的或形式的，把彼此之间具有某种联系的教学内容放在一起，加以对比分析，以确定其异同关系，认识其本质差异。比较教学法的这一特征，限定了运用比较教学法的前提条件：即教学内容既有相关性、相似性，又有相差点、相异点。相同是比较的基础，相异是比较的结果。

比较教学法的运用，有助于培养学生独立思考的学习能力；有助于培养学生举一反三，触类旁通的推理能力；有助于培养学生从事物表面现象找出本质差异的分析能力。

3 比较教学法在课程教学中的具体应用

比较教学法在课程教学中的具体应用，主要体现在以下五个部分的内容中。

3.1 计算机系统概论

1）数字计算机与模拟计算机。比较其数据表示方式、计算方式、控制方式、精度、数据存储量、逻辑判断能力。

2）计算机发展经历的五代之间的比较。比较其时间、主要元器件、运算速度、体积、成本。

3）Intel微处理器演化过程中各型号之间的比较。比较其时间、时钟频率、总线宽度、晶体管数、特征尺寸、寻址空间。

4）指令字与数据字。比较其CPU周期、流向。

5）机器语言、汇编语言、算法语言之间的比较。从机器是否可以直接识别执行、执行效率、编写程序的难度大小、是否容易出错、是否依赖于计算机硬件、程序的可读性、可移植性、是否易于为人们接受掌握和书写等方面进行比较教学。

3.2 运算方法和运算器

1）定点格式与浮点格式。比较其容许数值范围的大小、处理硬件复杂程度。

2）原码、反码、补码、移码。比较其定义、符号位、数值位、转换规则。

3）检测是否溢出的双符号位法与单符号位法。比较其正溢、负溢、溢出逻辑表达式。

4）恢复余数法与加减交替法。比较其运算步骤、是否恢复余数、步数是否固定、控制复杂程度。

5）单总线结构、双总线结构、多总线结构运算器。比较其数据传送的方便性、操作速度快慢、控制电路复杂程度。

6）浮点加减运算与浮点乘除运算。比较其0操作数检查、阶码运算、尾数操作、结果规格化、舍入处理。

3.3 多层次的存储器

1）RAM、只读ROM、可编程PROM、光擦除EPROM、电擦除EEPROM、闪速存储器。比较其种类、可擦除性、写机制、易失性。

2）寄存器、Cache、主存储器、外存储器。比较其容量、速度、成本。

3）集中式刷新与分散式刷新。从所有行的刷新是否集中在一起进行比较教学。

4）地址映射全相联方式、直接方式、组相联方式。比较其映射方式、优点、缺点、适用场合。

5）替换策略FIFO算法、LFU算法、LRU算法。从是否符合Cache工作原理、命中率高低、硬件实现等方面进行比较教学。

3.4 指令系统

1）高级语言与低级语言。对程序员的训练要求、对机器独立的程度、编制程序的难易程度、编制程序所需时间、程序执行时间、编译过程中对计算机资源的要求等方面进行比较教学。

2）CISC与RISC。从指令条数多少、指令长度是否固定、指令格式种类多少、指令寻址方式、访问存储器指令多少等方面进行比较教学。

3.5 中央处理器

1）机器指令与微指令。从机器指令的操作划分成若干条微指令来完成、是和内存储器有关还是和控制存储器有关、指令周期等方面进行比较教学。

2）水平型微指令与垂直型微指令。比较其并行操作能力强弱、效率高低、灵活性强弱、速度快慢、是否容掌握。

减速器课程设计总结篇8

关键词：实验改革；公差配合；教学设备；减速箱拆装

中图分类号：G642.43 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）11-0185-02

为适应教育部卓越工程师培养计划，达到增强学生综合工程能力培养的要求，各高校教学改革不断强化和深入，实验实践环节越来越受到高校的重视。通过逐步增加实验学时、实验课程单独设课等措施，可以增强实验课对学生工程能力的培养。各高校在实验改革方面进行了深入研究，主要体现在以下几个方面：改革教学管理模式，加强实验过程管理；[1]合理设置实验内容，加强学生综合能力培养；[2，3]增强理论与实践结合，改进实践教学环节，增加学生动手机会；[4，5]利用多媒体及计算机技术进行实验探索等。[6-9]实验改革强调实验管理和实验方式等方面的改革，但当前高校在实验课内容设置和实验安排等方面普遍存在一些问题。一方面延续传统实验教学思路和教学内容，单独设课仅仅是一种形式，实验教学内容往往未自成体系，基本上还是依附于各自的理论课程，实验安排依附于理论教学进程；[11]另一方面相关实验安排在课堂教学以后进行，由于学生普遍存在课堂学习目标不明确，学习过程不认真，最后突击应付考试的学习心态等问题，导致学生实验时对实验课所需掌握的先修内容一知半解，实验课堂上还要重新讲解相关内容，实验课和课堂教学成为两门互不相关的课程，无法做到实验教学和课堂教学相辅相成。这些现象在很多高校的实验课教学过程中普遍存在，严重影响了实验课的教学质量，已经引起了许多教育工作者的注意，正逐步上升为亟待解决的共性问题。

一、实验改革目标

针对以上实验教学中存在的各种问题，结合机械设计实验强调工程技能和实践动手能力的特点，以机械设计实验为改革对象，以增强学生的学习主动性和持之以恒的学习态度为教学目标，以改革旧的实验内容安排和实验与课堂教学的协调关系为突破口，逐步实行问题驱动式教学和讨论式教学，引导学生根据实验要求关注和学习课堂内容，思考课堂内容在实验中的应用，最后在实验课中检验和考核课堂所学内容。通过对相关教学内容和教学方式的改革，一方面可以增强学生课堂学习的针对性和主动性，另一方面阶段性实验考核督促学生必须加强课堂教学的日常学习才能较好地完成实验内容，减少应试学习思想，使学生逐渐养成良好的课堂学习方式和实验意识，体现了实验和课堂教学相辅相成的关系。

二、机械设计实验问题分析

减速箱拆装实验是机械设计实验课程中重要的实验内容，所用知识点涉及机械设计课堂教学的多个章节，是机械设计实验中综合性较强的实验，因此，应以该实验内容教学改革为入口，探讨机械设计实验的改革内容和实施方法。

当前的减速箱拆装实验一般安排在机械设计课程后期，要求学生先期完成齿轮、轴、轴承等章节知识的学习。在实验过程中，要求学生首先进行减速箱的拆解，观察各零部件之间的装配关系和零件的定位方法，然后测绘低速轴上的所有零件，包括端盖和部分下箱体，最后根据测绘结果绘制低速轴装配草图。主要目的是通过拆解、测绘和绘图的过程，让学生掌握齿轮箱体的结构、轴和齿轮的结构、轴上零件的定位和固定方法、密封以及各附属零件的作用、构造和安装位置。但由于多数学生在课堂上为被动学习，对学习的相关知识点没有深入理解和认识，导致在轴承和齿轮的定位、套筒的使用、端盖和轴的配合等环节出现了各种错误。虽然指导教师在检查作业时指出了错误并让学生修改，但由于学生理解不深入，没有真正掌握相关知识点，在课程设计环节仍然会出现同样的问题。因此，如何合理安排实验内容和实验方式，让学生真正理解和掌握相关知识点是重点探讨的内容。

三、机械设计实验改革内容

当前开展的卓越工程师教育强调增加学生的实践环节，培养学生的工程实践能力。为适应教学要求，北京工业大学先期对机械设计实验课程进行了改革，实验独立设课，与教学同步进行，一方面增加了实验学时与学生的实践时间，另一方面实验与课程分离，摆脱了原有的依附地位，增强了实验的自主性。针对独立实验的优势和学生实验实践环节存在的问题，以提高学生实践能力和动手能力为目标，以减速箱拆装实验为突破口，对机械设计实验内容及实验安排进行改革，突出让学生带着实验问题去课堂学习的理念和自主学习的思想。

实验改革内容以减速箱拆装实验为基础，调整实验相关内容及实验安排，故图1主要列出了减速箱相关的实验内容，其他没有列出的实验穿行。图1所示的机械设计实验改革内容，是在实验初期提出相关问题后，让学生逐步在课堂学习中找出答案，并逐步完成和完善实验内容；同时针对综合工程实践能力训练的要求，把与机械设计紧密相关的测绘、制图、三维建模、公差标注等技能训练融入到实验内容中，通过逐层推进的方式，让学生逐步掌握和灵活运用知识与技能，从而达到学习和训练同步进行的目的。

四、减速箱拆装实验的具体实施

1.减速箱拆装

原有的减速箱拆装实验一般安排在学生学习完轴、轴承和齿轮设计以后进行，共4学时，导致学生为完成任务而实验，根本没有时间考虑其中的技术细节。为了增强学生对实验内容相关知识点的认识和理解，根据带着问题去学习，自己寻找答案的理念，在实验课第一次课就让学生进行减速箱的拆解和零件测绘，拆解的对象为使用多年的小型实验减速箱。该减速箱经多年使用，零件磨损和人为造成的装配混乱，已无法准确展示零部件的装配和定位关系，所以学生测绘后在后期装配时需要根据所学知识完成零部件装配，对于错误零件尺寸还要根据装配要求自行修改完善，最终达到正确装配和定位关系无误的目的。首次实验不要求绘制装配图，不对测绘结果进行检查，所有检查工作在后期实验内容中逐步进行，留给学生充足的理解和修改时间。实验课堂上仅留下思考题让学生在课堂学习过程中认真总结，寻找答案。

2.减速箱零件绘制及测绘数据检查

三维建模软件和实验课相关教学内容的学习，以简单且易于学习的solidworks为学习对象，让学生掌握基本的三维零件建模和三维装配技术，为后期的课程设计和工作打下基础。在对学生进行三维软件设计教学时，以减速箱零件为建模对象，让学生边学习边绘制自己测绘的零件，自己验证测绘的数据是否完整，在学习软件的同时，完成测绘零件建模任务，同时增强学生对测绘的认识。课后作业要求提交所有测绘零件的三维图原始文件，以检查软件学习和零件绘制情况。针对电子作业易于拷贝的问题，制定相关考核原则，所有拷贝作业全部按0分记。同时要求在课堂学习时关注各类零件结构设计原则和定位方法。

3.减速箱三维模型初装配

完成三维建模软件学习后，要求学生根据测绘情况和所学三维装配技术，完成箱体零部件的装配。装配要求以测绘图为准，对发现错误的位置不需修改，以此考查学生的三维装配知识和箱体测试结果，考评时以和实物一致为考核目标，不考核装配关系是否正确。

4.实习作品减速箱拆解及错误分析

自己往往很难发现自己的错误，而查找别人的错误常常比较容易，且错误点和错误原因也容易掌握，为此应安排一次错误分析实验内容。北京工业大学在学生进行机械制造课程实验时，每年都会产生大量的减速箱作品，由于对相关结构设计认识不足、公差配合设置不合理，所以制作出的作品存在各种各样的问题，这为增加学生认识提供了良好的道具。在错误分析实验中，从学生制作的作品中挑选一批减速箱让学生进行分组拆解，每组学生拆解一台减速箱，分析减速箱存在的各种问题，并向其他组同学进行汇报，以增强学生对结构设计和公差配合选择的直观认识与理解。

5.减速箱三维模型再装配

通过前期三维建模知识和课堂理论知识的学习，以及减速箱错误分析实验，学生对减速箱的正确结构有了充分的认识和理解。结合前期实验内容，要求学生完成箱体装配图的修改，检查零件结构和定位关系是否合理或正确，对当前不能满足装配要求的零件自行修改结构及尺寸，以保证零部件装配关系正确，以此增强学生对零件结构设计和零件定位的认识。

6.零部件二维工程图和装配图绘制

在完成前面的实验内容后，配合公差与实验设备进行公差配合基本知识和使用问题的讲解。课后要求学生绘制低速轴工程图和低速轴二维装配图，绘图时要求关注各类公差的选择和标注、轴的结构、零件定位等问题。通过作业检验前期的学习成果，并进行图纸关键位置错误检查和图纸答辩。

通过各环节的学习和实验，使学生逐步掌握零部件测绘、三维建模和装配、工程图绘制等技术，通过实际应用增强对课题知识的理解，同时也为后期课程设计奠定良好的基础。

五、结束语

针对目前学生普遍存在的学习积极性不高和应试学习的问题，通过对与课堂教学紧密配合的实验教学环节进行相应改革，促进学生的课堂学习；通过提高学生实验作业质量要求，促进学生的学习主动性；同时，实验教学中交互式学习将有效增强学生对所学问题的认识和理解，为培养具有综合实践能力的人才打下基础。

参考文献：

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[8]冯伟.减速器拆装实验与多媒体结合的教学实践[J].内江科技，2008，（9）：42，172.

减速器课程设计总结篇9

Abstract： In recent years， the programmable logic controller （PLC）， which is rapidly developed， is a very mature control device. Most of the related specialties in colleges offer this course and are equipped with experimental courses to improve the students' ability of connecting theory with practice. In order to provide these educational institutions with perfect PLC experimental teaching equipment to complete the teaching task well and let the students master the relevant theoretical knowledge thoroughly and improve their ability to solve the practical problems of the project， a three-layer elevator teaching device is developed. The device is mainly composed of traction motor， door motor， PLC， inverter， relays， photoelectric switch sensors， computers and touch screen. At present， the device has been used in personalized training teaching of the School of Mechanical Engineering of Hebei University of Science and Technology and has obtained good effect， so it is worthy of promotion.

关键词： 自动化技术应用；PLC；电梯；教学装置；控制系统；程序设计

Key words： automation technology；PLC；elevator；teaching device；control system；program design

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）35-0103-04

0 引言

可编程序逻辑控制器PLC（Programmable Logic Controller）是一种以微型处理器为核心，融计算机技术、自动化技术和通信技术为一体的新型工业控制装置。它具有体积小、重量轻、功耗低，编程简单、易维护，通用性好，抗干扰能力强、可靠性高等优点。目前，PLC已在国内外被广泛应用于电力、石油、化工、钢铁、机械制造等领域的自动控制中，包括开关量逻辑控制、模拟量控制、运动控制、过程控制、数据处理、通信和联网等[1-2]。由于PLC在工业控制领域中占据着重大的地位，现绝大多数高校都开设了这方面的课程，而课程的实践环节至关重要。本文介绍了一种三层电梯教学装置，此装置是基于PLC研制的，可以辅助一些教学机构完成机电一体化系统分析、机电传动、PLC控制等多方面的教学，同时为学生提供了良好的实验学习环境，不但可以让学生模拟电梯的多种机械结构，还可以让学生练习PLC控制系统的硬件选型、电路设计、软件开发编程、人机界面设计和通讯等方面的技能。

1 三层电梯教学装置总体设计

三层电梯教学装置的总体设计包括机械系统的设计和电气控制系统的设计两部分。其中，机械系统的设计主要包括开关门系统的设计和曳引系统的设计，电气控制系统的设计主要包括系统的基本结构分析、控制要求分析、PLC选型与I/O点数分配、变频器的选择与参数设置、PLC程序设计与触摸屏人机界面的设计。

该三层电梯教学装置的整体结构如图1所示，包括左侧的电梯结构模型和右侧的系统控制台两部分。装置框架采用工业铝型材搭建以便于拆装，门机构采用直流电机控制，曳引系统采用三相交流电机变频调速控制，可实现的主要功能有轿厢内外信号的登记与消号、定向选层、轿厢位置判断、顺向截梯、换速、平层和开关门等。

2 机械系统设计

2.1 开关门系统设计

开关门系统采用连杆机构传动方案，此方案使用12V直流电机进行控制，电机轴与电机摇臂采用顶丝挤压电机轴键的方式进行连接，电机摇臂正反转180°分别实现电梯门的开和关。考虑到等边三角形具有结构简单、稳定性好且计算方便的优点，并通过对机构的工作原理、预设工作条件及几何计算进行分析，最终确定连杆机构各部分零件的尺寸为：电机摇臂两端轴心中心距为40mm，连杆两端轴心中心距为200mm，摇杆两端轴心中心距为200mm，滑块移动范围为40mm。最终达到的运动效果为：电机轴或电机摇臂围绕旋转中心正反转180°，相应摇杆摆角为60°，滑块上下移动的距离为40mm，且门完全打开时门的间距为400mm，即两扇门的宽度。其开关门状态如图2、图3所示。

2.2 曳引系统设计

曳引系统是电梯完成升降功能的动力装置，其组成器件主要有曳引电机、减速器、联轴器、曳引轴、导向滑轮、钢丝绳和配重等。其中，曳引电机起着至关重要的作用，下面主要介绍曳引电机的选取。

2.2.1 曳引电机运行分析

①轿厢装载至125%额定载荷时应能保持平稳状态运行。

②无论轿厢内空载还是满载，必须保证在任何紧急制动时，其减速度值不能超过缓冲器作用时的减速度值。

③当对重压在缓冲器上而曳引电机按电梯上行方向旋转时，应不能提升空载轿厢。

④由于曳引电机是连续周期性工作的，所以应允许电机频繁的启动和制动。

⑤由于曳引电机的启动转矩较大，为保证轿厢运行速度几乎不受负载变化的影响，所以应使电机的堵转电流较小。

综上分析，选择三相交流异步电动机，该类电动机具有高效节能、振动小、噪声低、运行安全可靠的优点，适于频繁的启动、制动和换向。

2.2.2 曳引电机参数计算

电梯轿厢从一楼到三楼用时t=10s ，行程h=1m，电梯匀速运行时的速度为：v=2h÷t=2×1÷10=0.25m/s

电机机械能转化为电能的效率η=85%，轿厢重m1=20kg，载荷重m2=30kg，电机有效功率为：

P=（m1+m2）gv=（20+30）×10×0.2=100W

电机总功率为：P总=P÷η=100÷0.85=117.6W

考虑余量，故选用功率为120W的三相交流异步电动机，其额定转速为1440r/min 。该电机轴径D=15mm，设计轴上缠绕钢丝绳部分的直径D1=20mm，此部分轴转速为：

n=60v×103÷（？仔D1）=60×0.2×103÷（3.14×20）=191r/min

减速器减速比为：i=1440÷191=7.5：1

转矩为：

T=9550P总×103÷n=9550×117.6×103÷191=5.88×106N・m

3 电气控制系统设计

3.1 控制系统基本结构分析

电梯PLC控制系统大体可分为拖动控制系统和信号控制系统，它的组成元器件主要有PLC、变频器、曳引电机和门电机等，其基本结构方框图如图4所示。

电梯拖动控制系统的拖动方式主要有交流拖动和直流拖动两种。随着PLC和变频器的快速发展，目前电梯使用PLC控制变频调速的交流拖动方式较多，因为它既可以形成半闭环控制系统，又可以形成全闭环控制系统，从而会大大提高电梯的运行效率和平层精度；电梯信号控制系统的核心是PLC，其外部输入信号通过输入接口传输到PLC内部，然后根据用户编制的程序进行计算，最后将计算结果通过输出接口传输到PLC外部，从而实现电梯各功能的控制[3-4]。

3.2 控制要求分析

3.2.1 轿厢内呼分析

①当轿厢处于1层或2层时，按轿厢内3楼位置按钮，轿厢上升到3楼；

②当轿厢处于2层或3层时，按轿厢内1楼位置按钮，轿厢下降到1楼；

③当轿厢处于1层时，按轿厢内2楼位置按钮，轿厢上升到2楼；

④当轿厢处于3层时，按轿厢内2楼位置按钮，轿厢下降到2楼；

⑤当轿厢处于上升状态时，若按轿厢内小于其当前楼层位置按钮，轿厢则等待上升结束后再执行此按钮的动作；当轿厢处于下降状态时，若按轿厢内大于其当前楼层位置按钮，轿厢则等待下降结束后再执行此按钮的动作。

3.2.2 轿厢外呼分析

①当轿厢处于1层或2层时，按3楼下行呼叫按钮，轿厢上升到3楼；

②当轿厢处于2层或3层时，按1楼上行呼叫按钮，轿厢下降到1楼；

③当轿厢处于1层时，按2楼下行或上行呼叫按钮，轿厢上升到2楼；

④当轿厢处于3层时，按2楼下行或上行呼叫按钮，轿厢下降到2楼；

⑤当轿厢处于上升状态时，若按下行呼叫按钮，轿厢则等待上升结束后再执行此按钮的动作；当轿厢处于下降状态时，若按上行呼叫按钮，轿厢则等待下降结束后再执行此按钮的动作。

3.3 PLC选型与I/O点数分配

SIMATIC S7-200系列PLC是西门子公司前些年投入市场的小型可编程序控制器，可单机运行，也可扩展输入、输出和功能模块，其价格低廉、运行速度快、可靠性高，并具有强大的多种集成功能和实时性，该电梯选用此系列PLC。

对该电梯所有信号进行分析，共有40个数字量输入信号、28个数字量输出信号和1个模拟量输出信号，其I/O点数分配如表1所示。由于点数多，所以该控制系统选择型号为SIMATIC S7-200CPU226的PLC，并配有一个型号为EM223的数字量扩展模块以及一个型号为EM235的模拟量扩展模块。

表1说明：I3.6、I3.7、I4.0～I4.7均为检修模式的输入信号。

3.4 变频器的选择与参数设置

设计此教学装置载重为30kg，三相异步电动机功率约为120W，选型号为FVR0.2E11S-2JE的变频器，主要参数设置如下：

①运行方法，外部输入，F02=1；

②最高输出频率设定，F03=50Hz；

③加速时间设定，F07=3s；

④减速时间设定，F08=2s；

⑤制动开始频率，F20=6Hz；

⑥制动时间，F22=3s[5-7]。

3.5 PLC程序设计

电梯PLC控制系统由呼叫到响应形成一次工作循环[8]，其控制程序流程图如图5所示。

下面对PLC程序设计的几个关键点作详细分析与说明。

①初始化复位：电梯上电后首先要进行初始化复位。若轿厢不停在一楼，则下降到一楼并停止；若轿厢门和各楼层门有处于非关闭状态的，则进行关闭。

②定向运行：当电梯存在呼叫信号时，若呼叫信号大于楼层位置信号，电梯则定向为上行，若呼叫信号小于楼层位置信号，电梯则定向为下行。

③延时启动：电梯定向完成后，设置延时1s。当延时时间到时，若定向为上行，则Q0.3、Q2.7、AQW0输出，驱动变频器带动三相交流曳引电机正转；若定向为下行，则Q0.3、Q2.6、AQW0输出，驱动变频器带动三相交流曳引电机反转。

④楼层位置判断：当电梯上行到达各层上行平层区时，相应辅助继电器为ON，记录上行到达的位置；当电梯下行到达各层下行平层区时，相应辅助继电器为ON，记录下行到达的位置。

⑤平层减速及停车：当电梯到达有呼叫信号的楼层平层区时，产生平层减速信号，驱动V0（PLC地址为AQW0）连接的变频器，进入低速运行状态，接着到达指定楼层，电梯停车。

3.6 人机界面设计

为了增加此电梯教学装置的控制功能，以及让学生练习人机界面的软件开发过程，于是，在此装置控制系统里采用了触摸屏对电梯进行控制。该触摸屏型号为

SK-070AE，采用232通讯方式与CPU226进行通讯连接，其编程软件为SK Workshop，电梯正常模式下的触摸屏界面如图6所示。

4 结语

本文介绍了一种自主研发的三层电梯教学装置，详细说明了机械系统开关门机构的设计和曳引电机的选取及其参数的计算，并对其控制系统作了详细分析与介绍。此装置不但可以辅助一些教学机构完成相关专业的教学，还可以为学生提供良好的实验学习环境，让学生在实践中锻炼自己，实现理论与实际的良好结合。目前，此装置已被我校机械工程学院用于实践性教学当中，深受学生欢迎，并实现了很好的教学目标。最后，希望此电梯教学装置的研发能为高校相关专业的教学或相关领域的研究提供一定的参考价值。

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减速器课程设计总结篇10

【关键词】 多媒体，cai课件，web,页面优化

1.引 言

传统类型的课件或者由于投资成本大（如基于编程为主的整体式课件），或者由于升级更新困难（如基于cdrom的多媒体课件），已不能满足日益发展的需要。为了解决以上矛盾，伴随着web的出现和web技术的发展，基于web的多媒体cai课件应运而生了。

作为这种全新类型课件的平台，web本身具有统一的协议标准，良好的跨平台特性和前所未有的广泛的覆盖性的优点。在其上开发出来的软件有着统一的良好的gui界面，能够支持多种多媒体格式，可提供高度的交互性，与其他的应用程序有着方便良好的接口，特别是本身便以超联接作为组织形式，因此其非常合适作为课件开发平台。另一方面，用以开发、维护基于web的软件的工具大多可以免费获得，基于web的课件对运行的软硬件平台也没有什么很高的特殊要求，这使得基于web的cai课件的开发维护费用相对低廉；目前种种“所见即所得”的全图形化的开发和维护工具也使得对开发维护人员的技术水平要求相对降低；由于各网页之间相对独立，因此可以十分容易的对课件进行升级更新。另外在网络教学中，基于web页的课件可以以网页为单位在网络中传输，具有较快的传输速度，在目前较低的带宽下仍具有较好的应用前景。 考虑到基于web的多媒体cai课件的以上优点，我们在对国家教育部重点项目“博物馆类cai课件建设”进行总体设计时选择了它作为项目总体方案。但在项目建设过程中，我们发现由于目前web技术发展的局限性，使基于web的课件方案也存在一些不足，主要是面临网络带宽、网络传输速度、平台兼容性等问题的困扰。因此，在开发过程中必须对课件页面进行优化，以使之能够在web上很好的运行。另外，由于相对来说web是一种全新的开发平台，而web技术发展又非常的快，所以课件中一些功能如导航、查询等的技术实现便成为开发过程中突出的技术难点。为此，我们在项目开发过程中，特别在这些方面作了重点研究，并取得了一定的成果。

2.课件页面优化的原则和方法

页面优化问题虽然涉及到多方面，但其根本的立足点和目的是以下两个：一个是加快页面下载速度;另一个则是使页面能象设计者所预先设想的那样在用户眼前显示，在web上这主要需要解决一个兼容性的问题。下面就分别从这两个目的出发，讨论一下对页面进行优化时所依据的原则和实现方法。

2.1加快页面下载速度的优化

传统上,在加快页面下载速度方面所做的努力，仅仅局限于减少多媒体元素的使用数量和降低使用质量,以取得较小的文件大小，从而加快页面文件在网络上的传输速度以达到加快下载速度的目的.我们认为，仅依靠这方面的努力是远远不够的。所谓的页面下载速度便可分成以下三部分：下载时间，渲染时间和可视性，好的设计者应通过页面优化在三这者中找到一个平衡点，进而产生理想的下载，从用户点击请求到页面总体框面显示仅一眨眼时间，在页面完全渲染完前用户便可以从中搜索自己需要的信息。

2.1.1加快页面下载的普遍原则

1） 去除不必要的多媒体效果和内容: 可以用普通按钮取代图形动态按钮，用静态图像取代gif动画，减少图形化的花哨文字标题，这些措施至少可以让页面下载时间缩短一半。

2） 用一切手段减少各种多媒体元素的大小。

3） 优先使用相同的图形或多媒体内容: 缺省的netscape和ie都会在ram或硬盘上设置缓存来保存最近用到的图形和文件，如果浏览器认识相同的文件名，则它会读缓存，从而大大提高效率。

4）提供低带宽备用内容: 如果你的文件格式不被认识或浏览器关掉了图形开关，这些备用内容就可派上用场了。

5） 对不是所有人都有必要或想看到的大型多媒体文件另置一页，在原来的页上仅提供一个按钮或低分辨率图形，边上注明所链接文件的大小和预计下载时间。

2.1.2 对图形的优化处理

1） 减少图形文件大小: 减少文件大小对加快下载速度有着突出的贡献,可以通过以下一些方法来减小图形文件大小。· 减小图形面积---这可以通过剪切图形或按比例收缩图形来实现，要注意的是，按比例收缩后有可能在图形上出现一些色斑。

· 注意颜色安排---通过降低色彩深度，使每一象素有较少的位数可使文件变小。而在一行内不要放入过多颜色将使文件进一步压缩，这对gif文件更加有效，因为gif仅是颜色的列表，它为每一行设置一个颜色列表，因此, 当沿水平方向改变颜色时，应尽量使用更多的相同颜色片段；基于相同的原因，当使用连续色调时，应尽量从顶部向底部延展，而不要在左右方向上延展。

· 调整图像中的对比水平---大多数图像软件都提供重润色选项,如伽玛(gamma)较正和加亮(highlight)/中调(midtone)/阴影(shadow)来改变一个图像内的对比。缩减这些值，通常可以减少文件尺寸。

· 抑制抖动---抖动是指用现有调色板中颜色值来接近调色板中没有的颜色，它倾向于增大gif文件的大小，通过选择通用安全216色调色板和用图形程序里选择“no dither”选项可消除抖动。

2） 在html文件中为图形设置width和height属性: 用width和height属性来放大和压缩图示面积并不能加快下载，但它可以使浏览器在下载图片前便确定正确的页布局，先把文字和其他后继内容显示出来，是用户在下载图片的同时便可开始浏览。

3） 随同符号使用 lowsrc属性: 这个属性允许我们指定另一个图形文件，它将首先下载，并在由src属性指定的图形文件之前显示出来，一般由它指定一个低分辨率、低色度的与src图形相同大小的图形，这样下载将变快。

4） 使用交错式gif和渐进式jpeg：交错式gif和渐进式jpeg是对原来图形标准的扩展。其中交错式gif向后兼容而渐进式jpeg不能。当下载后在页面上显示时效果就如同它是从一套百页窗后显露出来一样。尽管他们不能加快下载速度，但用户的感觉却是加快的。

2.1.3 对表格〈table〉的优化处理

虽然用〈layer〉和在页面布局时可以做到精确定位，但那也许只是将来的理想方案。在目前，为了得到一个真正跨浏览器，跨平台的设计方案，还得用表格进行局。

表格也许是目前网页中用得最多的布局元素，因此，对表格的优化就显得特别有价值，虽然这部分优化并不能减少下载时间，但由于浏览器需要在填充表格内容前完全理解表格的结构，所以适当的表格运用将大大缩短网页的渲染时间。在使用表格时应注意做到：

1) 将一个单一的大表格拆成多个小表格：这将加快页面显示速度，尤其当页面很长而用表格进行整体布局时更是如此。

2) 对〈table〉、〈td〉适当使用width属性：在这一点上应注意单元格内的内容的宽度，你定义的单元格宽度至少应与内容宽度一致，以避免浏览器的过滤作用对其进行两次渲染。

3) 千万不要嵌套表格：这将使表格处理时间以倍速上升，如果一定要嵌套，至少应尽

使被嵌套表格保持简单。

4) 不要将太新的扩展多媒体元素放入表格：这将使浏览器迅速崩溃。

其他多媒体元素的优化处理

1) 对动画部分的优化： 对direct或 authorware动画应尽量压缩帧数，并使用shareware流式传输处理，对一般网页上常见的gif动画，flas或javascript动画应尽量少用，因为他们一般除装饰效果外很难有什么其他作用却会使页面尺寸急剧增加。

2) 对背景音乐的优化：优先选用midi格式，采样仅需8位、11khz即可。如果需要语音朗读的话，尽可能使用男声，这可以采用更低的设置。尽量将声音做成可选设置，优先选用流式声音传输格式。

3) 对脚本程序的优化：许多网页制作者认为页面中的 javascript等脚本语言不会使页面变慢，然而大多数的脚本语言都是解释语言，而非编译语言，这就意味着他们装载后还需被分析，这也构成了页面渲染时间的一部分，在使用脚本语言时，应注意做到：

尽量将脚本嵌入页面中，而不使用src属性，因为这将引起对服务器的另一次请求，既加重了服务器负荷，又延长了总的下载时间。

· 如果用脚本控制plug-in 或 dhtml，尽量用一个内置的装载和运行更快的函数来替代自己编写的函数。

2．2 对兼容性的优化

在兼容性问题上，既要考虑课件对各种操作系统和硬件平台的兼容性，更要考虑课件对各种浏览器的兼容性。

2.2.1 在平台兼容性上的优化

当课件在internet上时，你无法设想你的用户会在怎样配置的机器上使用怎样的操作系统，好在web本身的跨平台特性已为我们很好地解决了这个问题，使我们免于多次开发，但为了使课件能够在各种平台上正常显示，仍需要我们在定义潜在用户群时考虑许多细节，包括：显示器的分辨率和色深，对音频和视频的支持情况，各种平台上相同字体的差异，各种平台上显示调色板之间的差别等等。

2.2.2 在浏览器兼容性上的优化

与由于浏览器不兼容带来的影响相比，由于平台不兼容对课件开发所带来的影响几乎可以忽略不计了，各大主流浏览器开发厂商或者由于商业上的考虑而故意制造不兼容情况，如netscape和ie；或者为了追踪技术发展不得不造成新版本某些部分事实上不向后兼容，如netscape communicator 4.5与以前版本对javascript的处理；再加上其他难以计数的各种非主流浏览器，如何消除浏览器兼容性对课件开发的影响，才是课件开发者所真正要关心的问题。

在这次课件项目开发中，考虑到netscape 和ie加起来占了浏览器使用总数的90%以上，而且均可以从网上免费得到，所以开发以ie 4.0 版为主，同时兼顾netscape 4.0 以上版本；对某些重要的功能，如果两者需用不兼容技术实现，则分别开发两个版本，由服务器对用户浏览器进行判别后分别下载。在脚本语言方面，由于javascript是唯一大多数主流浏览器均支持的语言，所以成为唯一选择。由于ie支持所有netscape扩展标签，所以标签选用上优先考虑netscape标签。

3.课件中导航、查询、测试功能的实现

3.1 导航功能的实现

在本课件中导航功能采用以下几种方案来实现。一种是每一页底部均有的导航钮，这个方案主要提供课件预定学习顺序；一种是导航图，它指出用户现在正处于整个课件的什么位置；一种是查询方案，这个方案提供在整个站点内搜索相关页的功能；还有一种便是树型目录，它与教材目录相同，可用于辅助检索。树型导航目录为单独的一页，显示在左边的框内。一开始显示各章标题，单击章标题号后目录展开，显示这一章下面的节的标题，未展开的章标题及其前的标记为蓝色，展开后标记转为红色，再次点击已展开的章标题后目录将恢复原样。整个目录还可扩展，在节标题目录下加入第三层，用以显示每一节下的各小节标题内容，树型导航部分中每个标题点击后都将在右侧框架中显示对应页的内容。

3.2 查询功能的实现

查询功能其实可以用frontpage98内置的search form(检索表单)组件下的active elements来实现，其功能非常强大。但目前由于frontpage未发行中文版，因此其对中文的查询不能很好的支持。我们现在在课件中的查询功能是用javascript实现的，它通过维护一个关键词及包含页面url的对应词典表来实现查询，整个课件总页面数将在一千页左右，常用的关键词有几百个,在这种规模下这个查询程序的工作仍将是有效的。

3.3 测试功能的实现

虽然课程考试的题目需要有专门的试题库系统自动生成，但每个单元后的练习题和单元测验题却可用网页加脚本的形式简单实现，从而大大减轻服务器和数据库的负荷。试题以选择题形式出现，选项多少不受限制。程序经过简单改动还可提供填空题的形式。

4. 对基于web的多媒体cai课件发展方向的一些探讨

首先，从功能上说，根据学生学习课件后取得的效果，可把课件分为“知识和技能的获取”型，“应用知识分析和解决问题”型，“创造性的解决问题”型三种；而从目前课件开况看，以第一类居多，第二类较少，第三类几乎还是空白。我们认为，在这方面应加强研究的力度，应加快发展的步伐。而这需要教育学家和计算机专家的共同努力，关键在于教学理论和认知模型的创新。

其次，从内容组织方式来说，目前课件基本都是通过超链接的方式组织起来的，学生可以根据自己的学习速度进行学习、交叉索引也比较方便，这与以前固定速度的教师传授或单一方向的印刷课本相比，当然是个较大的进步；但课件各部分的内容及组织结构仍是预先固定好的，弹性较小。我们认为，理想的课件应能够根据学生的知识结构，学习类型和学习情况动态生成学习内容及组织结构。在动态组织这方面，目前我们能做到的还只是根据学生对每一小节后习题的完成情况动态增加一些预先准备好的补充页，这对于因材施教是远远不够的，这方面的改进还有待于在课件中提高智能化程度来解决。