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1、【機(jī)械結(jié)構(gòu)論文】創(chuàng)新設(shè)計的機(jī)械結(jié)構(gòu)實訓(xùn)項目開發(fā)
摘要：基于創(chuàng)新設(shè)計的機(jī)械結(jié)構(gòu)實訓(xùn)項目開發(fā)是機(jī)械教學(xué)中的一項系統(tǒng)化實踐工程。它依托于傳統(tǒng)機(jī)械基礎(chǔ)實驗教學(xué)內(nèi)容與機(jī)械基礎(chǔ)理論知識，綜合應(yīng)用實驗儀器器材、計算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、傳感技術(shù)等，并制定配套的實驗教材和教學(xué)大綱，優(yōu)化、改革實驗室的管理模式。這有助于完成機(jī)械基礎(chǔ)課程的教學(xué)實踐，培養(yǎng)服務(wù)于機(jī)械工業(yè)的創(chuàng)新型人才，實現(xiàn)宏偉的職業(yè)院校教學(xué)遠(yuǎn)景。
關(guān)鍵詞：機(jī)械教學(xué)實踐;創(chuàng)新設(shè)計;實驗指導(dǎo)
隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)機(jī)械基礎(chǔ)實驗教學(xué)活動已與現(xiàn)有的機(jī)械理論知識教學(xué)需求存在滯后現(xiàn)象，例如，落后的實驗器材、簡單的
2、實驗項目、單一的實驗教材內(nèi)容等難以滿足理論知識教學(xué)所需條件。這會使得職業(yè)院校學(xué)生無法獨(dú)立解決實際的機(jī)械專業(yè)技術(shù)問題，其創(chuàng)新能力和實際動手能力嚴(yán)重不足。歸根結(jié)底是職業(yè)院校缺乏對學(xué)生系統(tǒng)的、規(guī)范的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，這與基礎(chǔ)知識的實驗教學(xué)活動有著密不可分的關(guān)聯(lián)?；趧?chuàng)新設(shè)計的機(jī)械結(jié)構(gòu)實訓(xùn)項目開發(fā)搭建完成的機(jī)械基礎(chǔ)創(chuàng)新設(shè)計實驗室能滿足山西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系的機(jī)械傳動與機(jī)構(gòu)設(shè)計、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)等相關(guān)課程的課程設(shè)計和實驗教學(xué)需求，能培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力、創(chuàng)新能力和分析解決問題能力等。它可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)實踐的積極性，使其深入理解所學(xué)理論知識，熟知相關(guān)實驗技能，這是職業(yè)院校提高教學(xué)質(zhì)量和項目化
3、課程改革的迫切要求。該課題以機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案創(chuàng)新設(shè)計實驗、機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計及搭接實驗、軸系結(jié)構(gòu)創(chuàng)新組合設(shè)計實驗（共三個教學(xué)實驗）為研究對象，其通過教學(xué)實驗平臺建立、課程內(nèi)容設(shè)計、科研應(yīng)用等方式來實現(xiàn)交互式教學(xué)（教、學(xué)、做）的目的，促進(jìn)基礎(chǔ)學(xué)科課程與科技創(chuàng)新課程的有機(jī)融合，將創(chuàng)新課程教學(xué)與學(xué)生發(fā)展相融合。教學(xué)個性化，學(xué)習(xí)自主化，學(xué)生自行查閱資料，分析問題，決定解決方案，是創(chuàng)新實驗室最理想化的常態(tài)學(xué)習(xí)方式。
1機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案實驗設(shè)計
1.1實驗教學(xué)目的
實驗教學(xué)具有兩個目的：一是深化理解機(jī)構(gòu)運(yùn)動的基礎(chǔ)知識，熟悉基本桿組概念，奠定好創(chuàng)新型實驗設(shè)計的理論基石；
4、二是利用各類相關(guān)聯(lián)的桿組，拼接對應(yīng)的平面機(jī)構(gòu)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計思維，培養(yǎng)學(xué)生的綜合技能。
1.2實驗平臺搭建
根據(jù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動的基礎(chǔ)知識，擬定實驗所需的機(jī)構(gòu)運(yùn)動尺寸、運(yùn)動方案，利用實驗臺所提供的各類桿組零件，依照實驗內(nèi)容搭建機(jī)構(gòu)運(yùn)動的傳遞順序。實驗時，一是區(qū)分各類機(jī)構(gòu)件所運(yùn)動的區(qū)域范圍，避免發(fā)生運(yùn)動干涉；二是按照預(yù)定機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案搭接或拼接，需注意，拼接的參考面和構(gòu)件運(yùn)動平面達(dá)到外伸的機(jī)構(gòu)運(yùn)動層面數(shù)愈小，其運(yùn)動平穩(wěn)度愈好。因此，在實驗時將機(jī)構(gòu)件的運(yùn)動層面采用交錯排列方式進(jìn)行拼接，可使運(yùn)動平穩(wěn)。所使用的實驗平臺由五根沿X方向可移動的鉛垂立柱和在立柱上有若干可沿Y方向移
5、動的滑塊組成，如圖1所示。實驗時，以面對操作者的鉛垂面為機(jī)構(gòu)拼接的參考面，操作者先雙手扶穩(wěn)立柱，輕推立柱左右移動，到達(dá)預(yù)定位置后將立柱兩端的螺栓擰緊鎖住立柱；然后，輕推滑塊上下移動，到達(dá)預(yù)定位置后將滑塊螺栓擰緊鎖定在立柱上。通過此類操作方式，人們可在X、Y平面內(nèi)確定活動構(gòu)件相對機(jī)架的連接位置。
1.3典型機(jī)構(gòu)運(yùn)動創(chuàng)新設(shè)計
可實驗的機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案均具有基礎(chǔ)知識與實踐相結(jié)合的特性，每個機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案都可根據(jù)運(yùn)動示意圖推算出機(jī)構(gòu)件的尺寸或相對位置，再進(jìn)行機(jī)構(gòu)桿組的拼接拆分完成實驗?zāi)康?。能完成機(jī)構(gòu)運(yùn)動創(chuàng)新實驗的有：蒸汽機(jī)機(jī)構(gòu)、插床的插削機(jī)構(gòu)、刨床導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與齒輪
6、齒條機(jī)構(gòu)的組合等16種機(jī)構(gòu)。因此，可要求學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)新思維和實踐動手能力來進(jìn)行機(jī)構(gòu)創(chuàng)新實驗。
2機(jī)械系統(tǒng)傳動創(chuàng)新設(shè)計及搭接實驗設(shè)計
2.1實驗教學(xué)目的
實驗教學(xué)有三個目的：一是對典型的機(jī)械系統(tǒng)機(jī)構(gòu)和各類機(jī)械傳動有直觀認(rèn)知；二是手動拼裝滿足相應(yīng)運(yùn)動需求的復(fù)雜機(jī)構(gòu)傳動系統(tǒng)，并進(jìn)行創(chuàng)新實驗研究；三是進(jìn)行理論分析，通過對運(yùn)行參數(shù)（位移、速度等）變化曲線來了解和深化學(xué)習(xí)復(fù)雜機(jī)械傳動系統(tǒng)中的構(gòu)件運(yùn)動規(guī)律和運(yùn)動特性。
2.2實驗平臺設(shè)置
所使用的實驗平臺由直流電機(jī)、搭接元件（定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系、平面連桿機(jī)構(gòu)）、傳動部分（帶傳動、鏈
7、傳動）、活動支座及安裝平臺組成。操作者可根據(jù)實驗平臺參考說明書中的典型實驗內(nèi)容或者根據(jù)理論知識創(chuàng)新設(shè)計相應(yīng)的機(jī)械系統(tǒng)傳動方案進(jìn)行機(jī)械傳動拼裝，完成復(fù)雜的機(jī)械傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)不同的機(jī)械傳動運(yùn)動要求。
2.3典型機(jī)械系統(tǒng)傳動創(chuàng)新設(shè)計
可實驗的典型機(jī)械系統(tǒng)傳動有：帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、多軸齒輪傳動、行星輪系、復(fù)合輪系、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、齒輪-曲柄滑塊機(jī)構(gòu)等組合傳動系統(tǒng)。通過搭接機(jī)械傳動系統(tǒng)實驗，學(xué)生可以清晰了解不同運(yùn)動的機(jī)械傳動系統(tǒng)組成部分與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，也能熟知機(jī)械系統(tǒng)的傳動方式與設(shè)計要求，進(jìn)一步提升機(jī)械創(chuàng)新意識和實踐操作能力。
3軸系結(jié)構(gòu)創(chuàng)
8、新組合設(shè)計
3.1實驗教學(xué)目的
一是熟知軸及軸上零件的外觀形狀與結(jié)構(gòu)，并掌握其結(jié)構(gòu)設(shè)計和功用；二是熟知軸及軸上零件生產(chǎn)裝配的定位、固定方式和各類軸承組合設(shè)計要求；三是綜合理論知識創(chuàng)新設(shè)計軸系結(jié)構(gòu)方案，從而培養(yǎng)學(xué)生對軸系知識的認(rèn)知和工程應(yīng)用等綜合技能。
3.2實驗平臺組成
軸系結(jié)構(gòu)是整個機(jī)械組成的重要部分，更是高職院校機(jī)械實操課程的核心教學(xué)實踐內(nèi)容。實驗平臺可由學(xué)生親自操作，熟悉軸系拼裝、軸系相對位置調(diào)整、軸上零件拆卸等實驗過程，可以增強(qiáng)學(xué)生對軸系結(jié)構(gòu)的直觀認(rèn)知和加深理解軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，進(jìn)而提升學(xué)生的機(jī)械設(shè)計能力和實踐綜合能力。
9、實驗平臺是基于四套創(chuàng)意組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計分析實驗箱搭建的，四套實驗箱內(nèi)有軸類、齒輪類、套筒類、端蓋類、支座類、軸承類及連接件類等八類（共計百余種）零部件及標(biāo)準(zhǔn)件，能方便地組合出數(shù)十種軸系結(jié)構(gòu)方案，具有內(nèi)容多樣、組裝靈活的特點(diǎn)，每一實驗箱可供4～6人使用，可滿足全班使用。
3.3典型軸系結(jié)構(gòu)實驗內(nèi)容
其主要實驗內(nèi)容為：一是軸系結(jié)構(gòu)組合設(shè)計和滾動軸承裝置的組合設(shè)計。根據(jù)實驗報告要求的給定條件（齒輪參數(shù)、轉(zhuǎn)速等），選擇相應(yīng)零件進(jìn)行軸承裝置組合設(shè)計，可實現(xiàn)軸承選擇、安裝調(diào)整、潤滑密封的實驗?zāi)康模欢欠治鱿鄳?yīng)的軸系結(jié)構(gòu)。分析軸系結(jié)構(gòu)模型，熟知軸系結(jié)構(gòu)的外觀形狀、結(jié)構(gòu)位置、
10、裝配關(guān)系等，結(jié)合實物，熟悉軸上零件的用途、軸承安裝調(diào)整、軸系的定位、軸上零件固定、軸系的潤滑和密封結(jié)構(gòu)等，鞏固理論知識；三是對軸系結(jié)構(gòu)的測繪。根據(jù)所給軸系結(jié)構(gòu)，測量軸系中的軸、軸零件尺寸大小，對照軸系實物，畫出軸系結(jié)構(gòu)三視圖及裝配圖，要求結(jié)構(gòu)合理，裝配關(guān)系清楚，繪圖規(guī)范。
4結(jié)語
基于創(chuàng)新設(shè)計的機(jī)械結(jié)構(gòu)實訓(xùn)項目開發(fā)是以創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維與實踐操作動手能力為核心的教學(xué)研究，對高職院校的機(jī)械實訓(xùn)課程設(shè)計、實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容拓展、實訓(xùn)教學(xué)模式改革、實訓(xùn)教學(xué)管理等教育體系建設(shè)有著深遠(yuǎn)意義。研究開發(fā)機(jī)械基礎(chǔ)創(chuàng)新設(shè)計實訓(xùn)項目，可幫助學(xué)生深入理解有關(guān)原理，使理論上抽象、模糊的東西變
11、得具體而清晰，易學(xué)易懂。這樣可以逐步提升學(xué)生的實踐動手能力、創(chuàng)新能力等綜合技能，使學(xué)生樹立正確的機(jī)械設(shè)計理念，并熟練掌握機(jī)械設(shè)計的理論知識和設(shè)計規(guī)律，增強(qiáng)分析問題、解決問題的能力。
參考文獻(xiàn)
[1]萬志堅，童玉清，陳知泰.提高高職《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程實踐教學(xué)質(zhì)量的舉措[J].深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2011，10（1）：47-52.
[2]張蕓.構(gòu)建基于綜合實踐能力培養(yǎng)的機(jī)械基礎(chǔ)實踐教學(xué)體系[J].機(jī)電技術(shù)，2017，（3）：97-99.
[3]蔡小華，何競飛，湯濤，等.大機(jī)械基礎(chǔ)實驗平臺的整合優(yōu)化研究與探索[J].教育教學(xué)論壇，2016，（25）：252-254.
[4]孫江，黃風(fēng)立，胡紅生.大學(xué)生工程能力培養(yǎng)之實踐教學(xué)改革及探索——以嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院為例[J].教育理論與實踐，2014，（12）：42-44.
作者:韓寧 單位:山西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【機(jī)械結(jié)構(gòu)論文】創(chuàng)新設(shè)計的機(jī)械結(jié)構(gòu)實訓(xùn)項目開發(fā)
