机械行业设计综合课程设计讲义

机械设计综合课程设计绪论一、课程设计的目的

1．综合运用所学的知识和技能，树立正确的设计思想，提高机械创新设计能力。2．熟悉机械设计过程，掌握机械设计的一般方法和规律，学会使用设计资料、标准和规范，通过设计实践，在机械设计基本技能上得到训练。

3．巩固、加深和扩大在本课程和先修课程中学到的知识。二、课程设计内容三、选择设计题目（举例）1.高架灯提升装置设计（P245）数据编号：1、2、3、4学号：1、2、3、42.卷扬机传动装置设计（P253）数据编号：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10学号：5、6、7、8、9、10、11、12、13、143.带式运输机传动装置设计1组（P259）数据编号：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10学号：15、16、17、18、19、20、21、22、23、244.带式运输机传动装置设计3组（P260）

数据编号：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10学号：25、26、27、28、29、30、31、32、33、341.传动装置总体设计方案图1张；2.传动装置装配草图1张(0号坐标纸、手绘)；3.工作图：装配图1张、零件图2～3张（计算机绘图、M1:1）；4.设计计算说明书1份（6000～8000字）。

四、设计工作量五、课程设计参考进度1．传动装置总体设计2．装配草图设计3．工作图设计(上机)4．编写设计计算说明书5．答辩六、成绩评定图纸质量、说明书、答辩情况及综合设计表现，按百分制评分。

七、参考书1．机械设计2．机械设计综合课程设计3．机械零件设计图册八、课程设计的要求1.循序渐进，逐步完善和提高。2.掌握机械设计基本技能，正确处理理论计算与结构设计的关系。3.汲取传统经验，注重调察研究，发挥主观能动性和创新精神。4.提倡采用现代设计方法和手段，提高综合设计能力。传动装置总体设计一、原动机的选择（P11）常用：Y系列三相异步电动机（P208）1.选择电动机类型同步转速：300015001000750级数：24

6

8电动机的安装及外形尺寸：（P210）2.确定电动机的功率KW(1)工作机所需电动机功率或工作机的功率传动装置总效率（P22，表2-5）(2)确定电动机型号（P209）例：Pd=3.6kWnm=960r/minnm=1440r/min查取电动机轴外伸端尺寸:D-直径E-长度等，二、传动装置总传动比的确定和分配1.确定总传动比ia2.分配各级传动比（P20，表2-3）减速器外传动比减速器传动比(1)各级传动比应在推荐范围内选取，不得超过最大值。(3)圆锥—圆柱齿轮减速器或(2)展开式二级圆柱齿轮减速器分配原则:目的：（1）尺寸协调、互不干涉（2）尺寸紧凑、便于润滑注意：1.按工作机所需电动机功率Pd计算，而不按电动机额定功率Ped计算。2.设计轴时应按其输入功率计算、设计传动零件时应按主动轴的输出功率计算三、传动装置运动、动力参数计算（计算各轴的功率P、转速n和转矩T）列汇总表：传动零件设计

一、减速器外传动零件设计1.普通V带传动已知：PnTi2.链传动已知：PnTi设计步骤：见教科书例题1.高速级齿轮传动已知：PnTi设计步骤：见教科书例题2.低速级齿轮传动已知：PnTi设计步骤：见教科书例题二、减速器内传动零件设计三、按转矩初步计算轴的最小直径注意：1.键槽单键：加5%双键：加7%2.圆整为标准直径3.或按联轴器圆整直径≥四、验算工作速度误差五、减速器箱体结构尺寸注意：、≤≥8，≥≥装配草图设计1.传动零件的结构和几何尺寸2.初步计算轴的直径4.轴承类型以及润滑、密封方式3.电动机输出轴的尺寸5.减速器箱体的结构（见表3-1）已知条件：设计内容1.初绘装配草图2.轴、轴承、键、联轴器的校核计算3.完成装配草图（边设计、边计算、边修改）123451－电动机2－联轴器3－减速器4－运输带5－卷筒

VFFV一、初绘装配草图1.布置图：尽量选取1∶13.初步计算轴直径2.画中心线，da,d,b1,b2 画出三面内壁线4.轴的结构设计确定各轴段直径和长度5.箱体结构及其附件(1)箱体、箱盖(2)联接螺栓、启盖螺钉、定位销(3)吊钩、吊环螺钉(4)观察孔、油塞、油标、通气器C1C1l1Δ2L3L2L1L1L2L3Δ1L1图3-10阶梯轴结构d1d2d3d4d5d齿轮联轴器hrcL图3-9外伸端安装联轴器的安装尺寸dd5d1d2d3d4Bh弹性套柱销联轴器l油图3-38油润滑轴承的轴承盖结构l1c1c2L1L2L3按外接零件要求确定L1L2L3a1a2Δ2l2Δ4按外接零件要求确定L1油润滑3-5L2L3Δ1Δ2LLLLLLL1按外接零件安装要求确定L2L3L2L3Δ2C1＋C2＋（5-8）C1C2aL3L2L1L3Δ1L1图3-5支点跨距与悬臂零件间的距离l1≥2l2或l1≈2.5ddl1l2密封件轴用弹性挡圈用垫片调整锥齿轮轴向位置D图3-16套杯结构与轴向位置的调整δ2套杯小锥齿轮组合（正装）l小锥齿轮组合（反装）l二、验算轴、轴承、键、联轴器1.轴的计算2.轴承的计算3.键的计算4.联轴器的计算三、完成装配草图1.画出齿轮的结构及固定轴向周向2.画出轴系的细部结构工作图设计

包括两个内容： 1.装配工作图 2.零件工作图一、装配工作图:设计和装配时用的图纸

要求：在草图的基础上进行装配图 设计。（避免盲目照抄草图，修改 草图中的错误，力求进一步改进和 提高设计质量）

要点：

1.布图：尽量用1:1的比例在两(或三)个视图上画出。必要时画剖面、剖视和局部视图。（应当完整的、准确的表示出每个零件的结构形状，位置和尺寸，以及它们之间的连接性质和相互关系）。

2.画图过程：用细线勾出装配图中各个零件——画零件工作图——一起加深。（要求各视图一起画）3.装配图上应标明注册的尺寸P191①特性尺寸：表明机器性能、规格 和特性的尺寸 中心距及偏差：160±0.0315 （P187表6-127） 中心高：190 （最好以0结尾）②配合尺寸：表明配合零件间装配关系的尺寸③安装尺寸：表明机器安装在其基础上的 位置尺寸（箱体底面尺寸；地脚螺钉 中心距离和对中心的距离；带轮、 联轴器伸出头尺寸及对中心距离）④外形尺寸：表明机器占用的空间尺寸 （包装，运输，安装，厂房用）4.配合选择P66表3-4①轴——齿轮（带轮、联轴器）：②轴——轴承内圈：箱座孔——轴承外圈：③轴——轴套（挡油环）：④轴承盖——箱座孔：⑤轮缘——轮芯5.装配图上应标注的技术要求①装配前所有零件用煤油清洗，滚动轴承 用汽油清洗，箱体内壁涂防锈漆。②齿轮传动的齿面接触斑点(P187表6-126)； 滚动轴承的热补偿间隙为0.2~0.5mm③减速器剖分面、密封面和接触面均 不允许渗漏。剖分面涂密封油漆或 水玻璃，禁止使用任何垫片。④箱体内装全损耗系统用油；轴承用润滑脂。 （P145表6-75）⑤跑合试验要求，空载试验、负载试验 （时间，工作条件）。⑥对外观，包装和运输的要求。6.减速器的技术特性表7.标题栏、明细表、及零件编号零件工作图零件工作图：生产用的图纸

1.布图：选择适当的图纸,比例尽量采用1:12.标注尺寸公差、形位公差及表面粗糙度 （分别介绍）3.标注技术要求：①热处理，表面处理（渗碳，氮化， 氰化，镀层，抛光）②未注明的圆角，倒角，斜度等要求。③特殊要求：修饰，涂色，检验，试验 （平衡，噪音）4.标题栏（同装配图）5.要求：①避免零件在车间做任何计算 （尺寸标注完全）②零件各部分尺寸，尽量标注在同一投影图上。③尺寸线、引出线引到看得见的轮廓线上。下面分别介绍齿轮（盘类），轴（轴类）齿轮：（盘类）一、视图:首先搞清结构及要求。二、尺寸标准: 包括圆、宽度和键槽三部分。三、公差与精度：1.轮齿精度及公差 ：P186表6-124⑴精度等级的确定：常用精度等级7、8、9级①主要精度精密、分度：I（运动精度）8重型：III（接触精度）7一般：II（工作平稳精度）77HKGB/T10095-20018GJGB/T10095-20018-7-7HKGB/T10095-2001

IIIIII 齿厚上偏差 齿厚下偏差表6-122②

推荐检验项目P186表6-124Ⅲ: F:齿向公差fpt:周节极限偏差ff:齿形公差Ⅱ:Fr:齿圈径向跳动公差Fw:公法线长度变动公差Ⅰ:③侧隙： 公法线长度及跨测齿数 P188表6-129 分度圆弦齿厚及弦齿高 P191表6-133a.确定斜齿轮法面公法线长度假想齿数：系数表6-131（P190）整数部分:表6-129小数部分:表6-130公法线长度：跨测齿数：（例：m=2mm,z=75,=15）b.确定偏差：7HKGB/T10095-2001表15-62.齿轮毛坯公差：表6-132P190

齿顶圆偏差（P190表6-132）齿坯径向跳动齿坯端面跳动齿厚测量——IT8公法线测量——IT11<0.1mn表6-1323.键槽公差（轮毂槽）P122表6-574.表面粗糙度5.啮合特性表P216轴：1.视图：一个视图加若干剖面 （轴的结构形状）2.尺寸标注：满足加工、检验、装配要求注意：基准面，加工过程，尺寸链不封闭。3.形位公差：重点是轴颈和轴头部分4.表面粗糙度5.中心孔：三种情况 ①要求保留（维修）： 按GB/T145-2001画P92表6-7 ②不允许存在： 注明:“不允许有中心孔,必须切去”。6.键槽，砂轮越程槽，螺尾退刀槽P122表6-57P93表6-11检查：1.视图数量是否足够。2.零件结构是否正确。3.尺寸标注，公差，形位公差，表面粗糙度是否正确。4.技术要求是否完善、正确。5.标题栏，明细表填写是否正确，有否遗漏。检查修改后加深，图纸全部内容要符合制图国家标准，保持整洁，文字、数字用仿宋体写出。编写设计计算说明书和准备答辩一、设计计算说明书要求：计算正确、论述清楚、文字精炼、 插图简明、书写工整。格式：内容：⒈目录（标题及页次）；⒉设计任务书；⒊传动方案的分析与拟定（简要说明并附传动方案简图）；⒋电动机的选择计算；⒌传动装置的运动及动力参数计算；⒍传动零件的设计计算；⒎轴的计算；⒏滚动轴承的选择和计算；⒐键连接的选择和计算；⒑联轴器的选择；⒒减速器的润滑方式和密封类型的选择， 润滑油的牌号选择和装油量计算；⒓设计小结（对课程设计的体会，设计的 优缺点和改进意见等）；⒔参考资料（资料编号、作者、说明、 出版单位和出版年份）。二、准备答辩 装配图、零件图和设计计算说明书完成后，装订成册，方可进行答辩。祝同学们圆满完成机械设计综合课程设计教師專業發展評鑑

推動策略姚素蓮一、學校擁有發展課程的決定權：我們如何決定？課程決定的信心多大？課程決定規準是主觀？客觀？專業？隨意？檢視課程理論與學校現場二、教師自主決定：１.課程設計２.教學實施３.學生輔導４.教學評量５.班級經營教師的專業知能如何？

三、教師專業表現１.建構學校課程、教材２.靈活有效啟發學生３.培養學生帶著走的能力四、教師專業自主的省思１.教師自主VS.專業提升２.自主衝突VS.專業判斷３.判斷標準VS.衝突、和諧４.職場現象VS.專業知識五、評鑑為溝通與協商的歷程推動策略宣導→溝通→實作

↑↓培訓檢討評鑑回饋←結果運用←人員

實用正當可行具體壹、宣導一、對象：行政人員、教師、家長二、教師專業發展需求日殷三、評鑑的本質與目的是為教師專業發展四、試辦是找可行性和發現執行問題五、學校對教師專業發展評鑑提供支持六、試辦的選擇權在學校和教師七、並非為解決不適任教師八、試辦期程自９５年～９８年有補助經費，加速學校本位發展貳、溝通一、澄清疑慮１.與不適任教師、考績..等脫鉤２.是教師專業形象的重塑二、透過對話建立互信三、評鑑計劃回歸學校本位四、實施計畫、配套措施、支持系統同步規劃實施計畫含：（一）評鑑內容：１.課程設計與教學２.班級經營與輔導３.研究發展與進修４.敬業精神與態度（二）評鑑人員（三）評鑑方式（四）評鑑時程（五）評鑑結果的運用五、引領教師了解評鑑指標意涵＊評鑑指標可自訂，亦可參考已研發之規準評鑑人員在評鑑時，以所列規準和項目為依據。工具若有錯誤，結果必打折。好的工具應符合：1.教育現場需求2.有效評量出所要達到的目標。參、實作一、掌握回歸教學現場，化評鑑於無形的原則二、輔導建置教學檔案三、擬訂實用可行的評鑑方式四、開發簡易具體的評鑑工具一、掌握回歸教學現場，化評鑑於無形的原則1.全面宣導。自願參與鼓勵參與全面參與。2.成立評鑑推動委員會，討論評鑑計劃。3.透過工作坊(讀書會)方式詮釋評鑑規準、內涵、示例..等。4.經由討論決定評鑑模式、工具..等二、輔導建置教學檔案教育專業被挑戰！專業的尊嚴－是贏來的，而非爭來的.

專業的權威－是來自別人的肯定，而非自我的認定.建置教學檔案是展現教師專業能力簡易、具體的措施教學檔案的定義一、教師是教學檔案的主體二、教學檔案的要項是有系統的、有結構的三、教學檔案的內容是反省與對話的歷程四、教學檔案的目的是促進教學專業發展教學檔案含一、教學目標與教學理念之陳述二、檔案計畫與組織三、課程的計畫四、作業的樣本（含對作業的解說與標題）五、師生的互動情形六、學習成就記錄七、個人的成長及反省八、他人的回饋及建議九、自我專業成長的記錄十、對檔案的評述三、實用可行的評鑑方式:(一).對話(二).審閱教學檔案(三).教室觀察(四).教學計畫(五).作業調閱對話訪談模式有:1.非正式訪談2.導引式訪談3.標準化開放式訪談4.封閉式訪談(一).對話說明目的→使參與者感到輕鬆→促使人際互動1.要有議題.2.對話內容要有準備.3.論述要有辯証,勿淪於各抒己見.訪談要領1.確認錄音(錄影)正常運作2.一次只問一個問題3.過程保持中立4.鼓勵多發表意見5.紀錄時不忘注意受訪者表情6.順利移轉主題訪談方法與發問技巧

1.選取符合主題需要人員.2.先談事實的問題,再談爭論性問題.3.先討論現況,再討論過去或未來的事4.讓受訪者自由發揮感覺.對話(訪談)1.以開放性問題引起討論問題.如:您以為目前的教學環境如何?2.激發與會者提出不同想法.如:我不認為有那麼糟,您以為呢?3.達到初步共識後:引入更深入討論.如:我們可以怎麼做?4.討論離題時,需回到主題.5.盡量不要過度贊同與會者意見.6.盡量不發表個人意見.7.錄音或即時紀錄要點.(二).審閱教學檔案評量要項一.檔案目錄二.個人專業背景三.課程教學設計與省思四.學習成果評量五.班級經營與輔導六.個人專業成長*注意事項1.不論是教師成長或學生作品樣本均須同一教學單元,其因為:a.能真正深入教學整體的各細部,有效協助教師反思與專業成長.b.一次一個單元不會造成過度負擔較易引導教師分析反省自己.2.簡要解釋每一個作品內容的標題和註解3.對教學及作品反省思考.4.檔案內容要逐年更改.屬直接觀察教學行為、察看環境與設備,以了解實際行為、環境現況的方法.含:1.教學環境佈置.2.學習形式組織.3.師生互動.4.靜態文件資料.如:教師檔案、學習檔案、作業、會議記錄.(三).教室觀察:教室觀察方法:1.準備紀錄單／檢核表.2.觀察並紀錄每一項的行為或存在事實.3.可同時紀錄次數、人數,以符合程度、量化依據.4.留意紀錄單未載之行為或情形.5.簡單紀錄行為發生或事物存在之現場環境.6.觀察次數要足夠,避免斷章取義.教室觀察注意事項:一.要蒐集具有代表性的事實資料,不必蒐集全部資料二.掌握新發現問題,並進一步蒐集相關資料以為驗證三.有效運用時間:1.觀察教師教學與學生學習2.與學生晤談

3.觀察對象要廣泛,觀察要完整a.觀察課外活動情形b.查閱評鑑與績效管理情形c.分析學生近期表現資料d.分析特殊學生學習紀錄4.把重點擺在影響學生表現的原因(四).教學計畫一.教學目標1.掌握教材內容~能連結舊經驗與新概念.2.設計教學方案~依據教學目標設計教學活動並提供切合教學目標的補充教材.3.系統呈現教材二.活用教學策略~善用不同教學方法；善於發問.三.善用評量回饋~評估學習表現提供回饋與指導.

(五).作業調閱1.作業內容要項分布是否平均?2.學生作業品質.3.教師批閱是否適切~批閱的時間、方式進度、評語..等等作業訂正是否追蹤?四、開發簡易具體的評鑑工具1.課程計畫編寫自我檢核表2.課程計畫編寫課發會檢核表3.教學檔案建置指標檢核表4.教學環境佈置檢核表5.教室觀察表6.班級經營表現(檢核表)教室觀察量表1.教室管理技巧2.維持適當的教室行為3.集中並維持學生的注意力4.提供學生複習與練習的機會5.展現發問技巧6.呈現多種教學方式7.營造一個積極的教室氣氛8.促進正向的自我概念9.佈置積極教室環境教學效能教室觀察表一.學科教學能力1.導引學習方向2.清楚呈現教材3.運用多種教學技巧4.提供練習與回饋5.有效利用時間二.班級經營能力1.維持班級秩序2.鼓勵正向行為表現3.實施生活教育4.表達清晰5.板書適當6.正向的師生互動教學效能教室觀察表臺北縣○○國小教師教學評鑑—「教室觀察」檢視表

基本資料授課教師（）老師學習領域（）學習領域授課班級（）年（）班教材來源□教科書（）版本□其他

教學日期

年月日時分觀察者指標觀察紀錄或資料來源省思暨建議1瞭解學校課程計畫的內涵□持續參與領域課程計畫□徹底執行彈性學習課程□設計校本課程相關主題與活動設計□規劃補救或銜接教學□自編教材或學習單□教學札記□□2瞭解學校課程的架構□了解學校願景□了解校本課程主題□參與教科書評選□了解重大大議題融入領域教學□□□□□□

指標觀察紀錄或資料來源省思暨建議3參與學校課程的發展□參與課程發展小組的座談、研討□與行政人員、教師意見交流、對話□學校課程地圖充分運用□積極參與學年（班群）、班親會會議□學生課程活動紀錄□教學札記□

4分析可運用的教學資源□思賢公園□文化藝術中心□新莊運動公園□署立台北醫院□大眾廟□慈祐宮□廣福宮□文昌祠□新莊老街□傳統行業□導護商店□自然公園

5研擬適切的教學計畫□教學計畫設計週延□活動安排與學校行事曆相結合□運用家庭聯絡簿進行個別輔導□注意學生學習經驗□流暢的教學歷程

6編選適切的教學材料□教材與學生身心發展相合□採用教科書版本經過分析、整理□社區資源融入教材□教學材料與學生生活經驗相融合□

指標觀察紀錄或資料來源省思暨建議7規劃適切的學習評量□筆試□口試□表演□實作□自我評量□小組討論□實踐□同儕互評□

8編選適當的評量工具□文字描述的□圖畫的□量化的測驗□檔案記錄的評量□口語的評量□□□□□

指標觀察紀錄或資料來源省思暨建議9.營造有利於學習的情境□配合教學單元佈置教室□佈置欄分類呈現□佈置欄內物品沒有掉落□掃除用具排列整齊□粉筆槽整理乾淨□黑板只呈現該單元內容□學生桌面整潔□學生抽屜不雜亂□教師桌面整齊□桌椅排放整齊□公物維修良好□打開窗戶讓教室光線充足、通風□美化、綠化教室□教室內外保持整潔□維護教室內設備如CD收錄音機、電視、錄放影機等清潔。□上課秩序良好□□

指標觀察紀錄或資料來源省思暨建議指標觀察紀錄或資料來源省思暨建議10.建立有助於學習的常規□準時上、下課□學生秩序井然有序□學生學習氣氛熱絡□師生互動頻繁□學生對教師問題樂意回答□學生學習態度認真□學生對課程有興趣□學生穿著整齊□教師說話語調自然□教師說話語詞合適、比喻恰當□教師教學態度自然、舉止適合□教師穿著得體□眼神關愛全班□表情□以手勢動作輔助表達□身體動作□儀態大方□模仿動作□幽默、滑稽動作□指標觀察紀錄或資料來源省思暨建議11.積極落實班級學生輔導.□快樂的學習氣氛□良好的教室常規□傾聽□讚美□口頭鼓勵□良性的師生互動□活絡的親師互動□和諧的同儕互動□適才適性的原則□鼓舞團隊士氣□公開獎勵□私下規勸□妥適規劃合作學習小組□肢體語言溫婉□晤談12.建立人力資源網絡與管理□班親會□親師懇談□家庭訪問□電話聯絡□聯絡簿聯絡□約談□通知書聯絡□E-Mail聯絡□由學生轉達□親職講座□□指標觀察紀錄或資料來源省思暨建議13.善用教學媒體進行教學□自製教具□合製教具□多媒體使用：電腦結合電視、等□投影機使用□實物使用□網路資源□學術專書□雜誌資源□刊物資源□圖書館資源14.靈活運用多元的教學方法□講授法□問答法□討論法□比較法□練習教學法□欣賞教學法□角色扮演□價值澄清□問題解決□小組討論□合作學習□發現教學法□建構式教學法□創意思考教學法□編序教學法□精熟學習法□發現教學法□協同教學法指標觀察紀錄或資料來源省思暨建議15.系統呈現學習單元的教材內容□簡介單元之重要性□資料蒐集整理□教學活動設計周延□□□□□□□16.熟練有效的教學技巧□講解□問答□討論□示範□參觀□訪問□表演□觀察□測量□紀錄□實驗□操作□角色扮演□分組報告□閱讀□資料蒐集□創作指標觀察紀錄或資料來源省思暨建議17.實施多元化的學習評量□筆試□口試□表演□實作□作業□報告□資料蒐集整理□鑑賞□晤談□實踐□檔案評量□遊戲化評量□檢核表□軼事記錄法