机械创新综合课程设计——指南车设计说明书

机械课程设计说明书一、课程介绍：本课程名为“机械设计基础”，旨在通过深入浅出的教学方法，让学生掌握机械设计的基本原理和方法，培养学生的创新意识和实践能力。

课程背景是响应国家对于高级技术人才的需求，以及学校对于学生实践能力培养的重视，课程在整个教育计划中占据重要位置，是机械工程专业学生的核心课程之一。

二、学习者分析：目标受众为大学本科机械工程专业的学生，他们的年龄一般在20岁左右，已经完成了高中阶段的物理和数学学习，对机械有一定的好奇心，但可能对复杂理论的接受程度有限。

先备知识主要是对物理学和数学有一定的理解，但缺乏实际的机械设计经验。

三、学习目标：1.认知目标：学生应该掌握机械设计的基本原理和方法，了解常见的机械设计软件的使用。

2.技能目标：学生应该能够运用所学的知识进行简单的机械设计，能够使用机械设计软件进行设计工作。

3.情感目标：学生应该对机械设计产生兴趣，能够主动探索新的设计理念和方法。

四、课程内容：1.模块/单元划分：课程内容分为四个模块，分别为机械设计的基本原理、机械设计的常用方法、机械设计软件的使用和机械设计的实践。

2.内容描述：每个模块下有多个单元，详细列出每个单元的具体内容、主题和子主题。

如模块一中的单元一为“机械设计的基本概念”，单元二为“机械设计的数学基础”等。

3.核心概念：每个模块中都有关键的概念或理论，如模块一的核心概念为“力学原理在机械设计中的应用”，模块二的核心概念为“机械设计的优化方法”等。

五、教学策略：为了实现学习目标，本课程将采用多种教学方法、活动设计和技术的整合。

1.教学方法：将主要采用讲授法向学生传授知识，辅以案例分析、小组讨论、实验操作等多元化教学方法。

在讲授理论知识后，通过案例分析使学生理解并应用所学知识。

小组讨论将促进学生之间的交流与合作，培养他们的团队精神和沟通能力。

实验操作则将锻炼学生的动手能力，加深对理论知识的理解。

2.活动设计：将一系列实践活动，如设计比赛、小组项目等，使学生在实践中学习和应用知识。

科学探索活动手册教师参考资料第三章简单机械传动活动项目九指南车一、教学目标通过对指南车的搭建及操作，了解并掌握差速结构的原理及应用。

二、教学重点掌握差速结构的原理及应用，理解如何使力的二轴运动转换为三轴运动。

三、主要教学方法演示法、任务驱动法、课堂讨论法、讲授法。

四、教学准备1、指南车模型每小组一套；2、中小学通用技术课程配套教材第一册《科学探索》活动手册104页《活动准备》里面的结构胶件每小组一套（有条件每人一套）；3、教学课件。

五、教学过程（一）创设情境导入中国的指南车，传说在西周时就已发明，但最早的确切记载在三国时期。

它外形为在一辆车上站着一个木人，木人的一只手臂平伸向前，只要开始行车时，木人的手臂指南，此后无论车子怎样改变方向，木人的手臂始终指向南方。

今天，我们就一起动手制作出指南车。

（二）教学活动环节设计1、分别设定一个正东方、一个正南方、一个正西方、一个正北方等座标。

然后，展示指南车模型。

操作指南车，指南车的指南轴指向正南方向，车轮沿着各个方向行驶。

观察指南车行驶时指南轴是否还是指向同一方向。

2、学生按照课本的搭建步骤，逐步完成指南车的搭建。

3、操作自己搭建的指南车，观察指南车行驶时指南轴是否还是指向同一方向。

（三）活动总结指南车上装有一套差动齿轮装置，当车辆左右转弯时，车上可以自动离合的齿轮传动装置就带动指南轴向指南车转弯相反的方向转动，使指南轴始终保持指南。

（四）活动思考指南针的应用原理与指南车的应用原理有什么不同。

（五）活动拓展更改齿轮数，观察小车的运动时是否还是指向同一方向。

机械创新作品说明书要求1、参加决赛作品介绍应包括以下几部分：1）题目、设计者、指导教师2）设计目的3）工作原理4）设计计算（突出现代设计与分析、传统设计过程可省略）5）主要创新点与特点（例如“机电结合”、“结构紧凑”等属于特点）6）作品外形照片（必须具备）7）参考文献2、篇幅要求以上内容篇幅严格控制在5000字内（含图片）——不超过7页篇幅3、格式要求A4纸版面，作品名称3号字黑体居中；1级标题4号字黑体；正文小4号字，1.25倍行距，上下左右页边距留2.5厘米。

用Word2003版本编辑，图直接插入正文中混排。

参考文献，格式如下：1）专著：主要责任者.书名.版本（第一版略）.出版地：出版社，出版年2）连续出版物中析出的文献：主要作者. 文献题名. 杂志名，年，卷（期）起止页码4、图、表的要求1）图的线条要清晰，图的内容、结构必须正确；若为复印图则必须修改清楚；2）必须采用有关制图的最新国家标准，并注意工程插图的零部件的清晰度；3）每图须有图号，图名（用5号字体）；4）尽量采用三线表格。

5、计算公式和过程的筛选与要求1）常规的齿轮、蜗轮、轴的强度计算可以不要，仅写出设计计算结果；2）突出特有的受力分析与计算，但须说明公式中每个符号的意义、公式来源。

书桌储物灯上海理工大学设计者：高立、李红林、李龙飞、赵涵怡、谭宗禹指导教师：钱炜1、设计背景1）开发背景1.针对目前小件物品的放置杂乱无章。

2.因小件物品乱放，用的时候我心烦意乱。

3.没有专门的小储物格来分开放置各种小件物品。

4.一个孤零零的储物柜放置在书桌上占用空间，又不美观。

5.仅用于储物过于单调。

2）设计要求为使该机器易于加工装配，同时降低成本，在设计时应保证机构的简洁性，所用技术的成熟性，以及充分考虑零件的工艺性，有国家标准的零件应优先采用。

同时为契合专业优势，该作品应优先考虑以简单可行的机械结构实现功能。

3）主要功能自动储物分类放置与台灯结合节约空间，取用方便2、结构设计1）整体展示本创新作品提供一种简单机构用于储存小物品，属于生活领域。

机械创新设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械设计的基本原理和常用设计方法，理解机械创新设计的重要性和实际应用。

2. 使学生了解并掌握机械结构优化、功能创新、材料选择等机械创新设计的关键环节。

3. 帮助学生掌握利用现代设计工具（如CAD软件）进行机械设计的技能。

技能目标：1. 培养学生运用创新思维方法，提出机械设计方案，并具备分析和解决问题的能力。

2. 培养学生运用所学的理论知识，进行实际机械设计项目的操作和实施。

3. 提高学生的团队协作能力和沟通表达能力，使其能够在项目中进行有效的交流与合作。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对机械设计的兴趣，培养其创新精神和实践能力。

2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程意识，使其认识到机械设计在工程实践中的重要性。

3. 引导学生关注社会发展，认识到机械创新设计在促进科技进步和社会发展中的作用，增强社会责任感。

本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的创新能力和实际操作能力。

课程目标明确、具体，便于学生和教师在教学过程中进行有效评估和调整。

通过本课程的学习，使学生能够在掌握基本理论知识的基础上，具备一定的机械创新设计能力，为未来从事相关工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 机械设计基本原理：包括机械设计的基本概念、设计原则和设计流程，以教材第一章内容为基础，使学生建立完整的机械设计理念。

2. 机械创新设计方法：介绍常用的创新设计方法，如头脑风暴、TRIZ理论、六顶思考帽等，结合教材第二章内容，帮助学生掌握创新设计思维。

3. 机械结构优化：分析机械结构优化设计的方法和技巧，以教材第三章内容为参考，让学生了解如何进行结构优化以提高机械性能。

4. 功能创新与材料选择：探讨功能创新的方法和材料选择原则，结合教材第四章内容，使学生掌握如何进行功能创新及选用合适材料。

5. 现代设计工具应用：学习CAD软件等现代设计工具的使用方法，参考教材第五章内容，提高学生运用现代技术进行机械设计的技能。

机械设计基础课程设计说明书撰写说明一．课程设计说明书内容封面〔附件1〕目录〔小标题、页码〕摘要1、设计题目〔包括1.机器的功能、工作条件及设计要求 2.原始数据〕2、传动系统方案的拟订〔对方案的简要说明及传动装置简图〕3、原动机的选择、传动系统的运动及动力参数〔包括电动机的功率及转速、型号；总传动比及分配各级传动比；各轴的转速、功率及转矩〕的选择与计算4、传动零件的设计计算5、轴的设计计算〔初估轴径、结构设计及强度校核〕6、键联接的选择计算7、滚动轴承的类型、代号选择及寿命计算8、联轴器的选择9、箱体设计〔主要结构尺寸的设计与计算〕10、传动装置的润滑密封的选择〔润滑及密封的方式、润滑剂的牌号等〕11、设计小结〔设计体会、设计的优、缺点及改良意见等〕12、参考资料目录〔资料的统一编号“[×]”、书名、作者、出版单位、出版年月〕二．说明书撰写标准及要求1〕说明书中的计量单位、制图、制表、公式、缩略词和符号应遵循国家的有关规定。

2〕封面用电子文本打印3〕设计说明书要按照设计过程编写，要求结构思路清晰，论据充分、思路清晰、论述简明、书写公正。

4〕说明书的计算部分应列出计算所用公式，并代入相应的数据，最后的计算结果应标明单位，写出简短的结论及说明，但不用写出非常详细的计算过程。

5〕为了清楚的书写设计内容，设计说明书中应附有必要的简图，如：机构运动简图、轴的结构简图、轴的受力分析、弯、扭矩图等。

6〕所引用的计算公式和数据应注明出处〔注出参考资料的统一编号“[×]”、页数、公式号或表号等〕。

7〕说明书要求用A4纸排版，对每一单元的内容，都应有大小标题，且清晰醒目。

主要的参数、尺寸和规格以及主要的计算结果可写在纸张右侧已留出的长条框中。

最后加上封面装订成册，封面的格式见样本，说明书的书写格式如下表所示。

〔上下左右各留20mm 〕设计计算说明书的书写格式计算项目及内容 主要结果……………… 6 轴的设计计算 ………………6.2 减速器低速轴的设计 ………………6.2.4 轴的计算简图〔图7-2〔b 〕〕 从动齿轮的受力，根据前面计算知 圆周力 F t2=F t1=2252N 径周力 F r 2=F r 1=831N 轴周力 F a 2=F a 1=372N链轮对轴的作用力，根据前面计算知Q R =4390N 低速轴的空间受力简图，如图7-2〔b 〕所示。

机械课程设计技术说明书一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握机械设计的基本原理和方法，培养学生具备一定的机械设计能力和创新意识。

具体分为以下三个部分：1.知识目标：学生能够了解机械设计的基本概念、原理和流程，掌握常用的机械设计方法和技巧。

2.技能目标：学生能够运用所学知识进行简单的机械设计，具备一定的解决问题的能力。

3.情感态度价值观目标：培养学生对机械设计的兴趣，增强学生的创新意识和团队合作精神。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.机械设计的基本概念和原理：包括机械设计的定义、目的和意义，机械设计的基本原则和流程。

2.机械设计的方法：包括传统设计方法和现代设计方法，如计算机辅助设计（CAD）等。

3.机械设计的技巧：包括机械零件的选择、计算和设计，机械结构的优化和设计。

4.机械设计实例分析：分析一些典型的机械设计案例，让学生了解机械设计在实际工程中的应用。

三、教学方法为了实现本课程的教学目标，我们将采用以下几种教学方法：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生了解和掌握机械设计的基本概念和原理。

2.案例分析法：通过分析典型的机械设计案例，让学生了解机械设计在实际工程中的应用。

3.实验法：安排一些机械设计实验，让学生动手实践，提高其设计和解决问题的能力。

4.小组讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队合作精神和创新意识。

四、教学资源为了保证本课程的顺利进行，我们将准备以下教学资源：1.教材：选择合适的机械设计教材，为学生提供系统的学习资料。

2.参考书：提供一些与机械设计相关的参考书，丰富学生的知识储备。

3.多媒体资料：制作一些与课程相关的多媒体课件，提高学生的学习兴趣。

4.实验设备：准备一些机械设计实验设备，为学生提供实践的机会。

五、教学评估本课程的评估方式将包括以下几个部分：1.平时表现：包括课堂参与度、提问回答、小组讨论等，占总评的30%。

2.作业：包括课后作业和小论文，占总评的20%。

机械课程设计设计说明书一、课程目标知识目标：1. 掌握机械设计的基本原理，理解并能够解释机械结构的工作原理和功能；2. 了解并能够描述不同机械传动方式的特点和应用；3. 掌握机械制图的基本知识和技能，能够正确阅读和绘制简单的机械图纸。

技能目标：1. 能够运用机械设计原理，进行简单的机械结构设计和改良；2. 能够运用机械制图软件，准确地绘制出所设计机械的图纸；3. 能够运用问题解决策略，分析并解决机械设计中的实际问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械工程的兴趣和热情，激发创新意识和设计潜能；2. 培养学生的团队合作意识和沟通能力，学会在团队中协同工作；3. 培养学生具备安全意识和环保意识，关注机械设计对环境和社会的影响。

课程性质：本课程为实践性较强的学科，结合理论知识和实际操作，培养学生的动手能力和创新能力。

学生特点：学生处于中学阶段，具备一定的物理知识和逻辑思维能力，对机械设计有一定的好奇心和探索欲。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。

通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际机械设计过程中，培养其创新意识和实践能力。

教学过程中，注重引导学生主动参与，鼓励提问和讨论，提高学生的思维能力和综合素质。

二、教学内容1. 机械设计基本原理：包括力学基础、材料力学性质、机械结构稳定性分析等内容。

通过学习，使学生掌握机械设计的基本理论知识。

- 教材章节：第一章 机械设计概述、第二章 力学基础、第三章 材料力学性质2. 机械传动方式：介绍不同类型的机械传动方式，如齿轮传动、皮带传动、链传动等，分析各自特点和应用场景。

- 教材章节：第四章 机械传动3. 机械制图：教授机械制图的基本知识和技能，包括制图规范、视图表示方法、尺寸标注等，使学生能够阅读和绘制简单的机械图纸。

- 教材章节：第五章 机械制图4. 机械结构设计与改良：结合实际案例，指导学生进行简单的机械结构设计与改良，培养其创新设计能力。

可编辑修改精选全文完整版目录一、创意构思与前景分析 (2)二、设计步骤 (3)三、零件设计与图形展示……………………………………四、设计小结……………………………………五、参考资料……………………………………一、创意构思与前景分析休闲与时尚的结合正是现代人追求的一种生活状态。

鞋，作为一种生活必需品，有着巨大的市场。

然而我们还常常抱怨、不满，因为现在的鞋还有很多不尽人意的地方，当你还在为冬天脚冷而恐惧时；当你还在为孩子的炫灯鞋的巨大电池消耗而烦恼时；当你还在夜间行走没有光源而抱怨时——一种带发电装置的多功能鞋被期待发明着……我们的设计是一款多功能鞋的发电装置。

通过在鞋内设置简单的机构系统和能量转换系统，就可以让我们的脚不再寒冷，让我们炫灯有用不完的电，夜间出行将不再可怕……如果我们的装置被应用到实际中，那么鞋将不再是功能单一生活必需品，而真正成为休闲与时尚相结合的一种产物。

我们的设计构思是：将脚走路时下蹬的运动转化为旋转运动，再利用旋转磁铁切割线圈生电的原理，提供电能给耗能装置和储电装置用。

设计中要解决的难题：1.由于整个装置需安装在鞋内，所以要求其尺寸必须紧凑。

2.由于下蹬的行程有限，所以我们需要增速机构让旋转磁极尽可能多转，来产生较多的电量。

3.要保证旋转磁极单向旋转。

二、设计步骤1、功能分析（1）.要实现的功能鞋子的保暖、跑马灯及照明（2）.功能实现的原理发明简单的发电装置供电给发热装置、照明装置以及储电装置使用发电装置原理：线圈切割磁力线从而发电分析：现有运动为脚部蹬地进行的直线或弧线往复运动，所需要的运动为线圈切割磁力线时的旋转运动。

2、功能求解（1）运动形式的转换：直线（弧线）运动旋转运动齿轮齿条、绕线轮机构、外棘轮机构。

（其简图如下）齿轮齿条外棘轮机构绕线轮机构摇杆的摆动转化为绕线轮的旋转（2）增速机构；由于整个机构空间有限，为满足机构的的正常工作，需要足够的电量，此时需要增速机构。

目录一、前言--------------------------------------------------------------（2）二、夹持器设计的基本要求--------------------------------------（2）三、夹持器方案选择--------------------------------（3）四、夹持器装置设计--------------------------------（7）五、小结------------------------------------------（12）六、夹持器三维造型截图----------------------------（13）七、参考文献--------------------------------------（14）机械手夹持器设计摘要：机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。

本文着重描述了夹持型机械手的设计，包括总体要求的分析、结构的设计、驱动方式的选择，通过三种设计方案的比对，最终确定一种符合要求的方案，写出详细的设计、计算过程。

关键词：机械手抓持结构设计驱动方式夹持器一、前言随着社会的进步与发展，工业机器人正逐步在人类社会中大显身手。

它主要由类似人的手和臂组成以代替人的繁重劳动，从而实现生产的机械化和自动化。

而机械手手部是用来抓持工件（或工具）的部件，有多种结构形式，比如如夹持型、托持型和吸附型等。

机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。

本人经历了第八届机械设计大赛，其中运用到机械手夹持，因此此次创新设计就是针对物块夹持器进行研究设计。

现根据物块（工件）的大小、形状及重量等具体要求，提出三种设计方案。

通过对比分析，选择一种合适的类型，进行详细的计算和设计，并完成效果图和机构的装配图以及零件图。