机械专业《机械原理》课程相关创新专利构思
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培养机械专业大学生创新能力的方法探索作者:刘秀莲门艳忠来源:《中国电力教育》2013年第16期摘要:根据黑龙江科技学院培养应用型人才的要求,并结合机械专业基础课程的特点,对如何依托机械专业技术基础课程,即“机械原理”和“机械设计”,培养机械类大学生的创新意识和创新能力提出了几种行之有效的方法,并分别对每种方法进行了详细介绍。
关键词:创新意识;创新能力;创新大赛作者简介:刘秀莲(1979-),女,辽宁葫芦岛人,黑龙江科技大学机械工程学院,讲师;门艳忠(1970-),男,黑龙江勃利人,黑龙江科技大学机械工程学院,教授。
(黑龙江哈尔滨 150022)中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)16-0030-02一、机械类大学生创新意识和创新能力培养的意义创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。
[1]教育是经济发展、国家繁荣的最好途径,是知识创新、传播和应用的主要途径,更是培养创新精神和创新人才的摇篮。
因此,如何培养大学生的创新能力是建设创新型国家对我国高等教育和高等学校的新要求。
机械制造业是国民经济的基础产业,它的发展直接影响到国民经济各部门的发展,也影响到国计民生和国防力量。
机械学科是一个应用型学科,相比于其他学科而言,更贴近产业要求,因此要求大学生不仅仅要掌握理论知识和前沿知识,而且还要具有一定的实践能力和创新能力。
黑龙江科技大学(以下简称“我校”)是一个以工科为主的高等院校,大德育、大工程和大实践是学校的三大教学理念。
因此机械类学科学生的实践能力和创新能力的培养尤为重要。
二、机械专业基础课程的特点这里所指的机械专业基础课程主要是“机械原理”和“机械设计”两门课程。
这两门课程是机械专业非常重要的专业基础课,特点是内容比较杂,即有很强的实践性,如各种机构的工作原理及应用等;也有很强的理论性,如各种机构的设计方法等等。
因此如何把理论与实践结合,培养学生的创新意识和创新能力是机械专业基础课程教师面临的首要问题。
机械专业课程教学中的课程思政思考一、引言1.人文关怀:机械专业在技术和实践性教学中,学生通常容易忽略人文关怀,过分追求技术和实践结果。
在机械专业课程教学中,融入思政教育能够引导学生更多地思考人与人之间的关系,培养学生责任感、道德情操。
2.社会责任感:机械行业是国家制造业的支柱产业,是实现国家现代化的重要力量。
机械专业的学生需要具备高度的社会责任感,要有为国家、为社会做贡献的使命感。
3.思维素养:机械专业的学生通常注重实践能力和技术水平,而忽略了对于思维素养的培养。
在课程思政中,可以引导学生扩展视野,提高综合分析问题的能力,培养创新精神。
1.案例教学:结合行业案例,融入思政元素。
通过实事案例的分析,引导学生明辨是非,理性思考。
2.伦理道德教育:在机械专业课程中,针对伦理道德难题,引导学生进行讨论、思考,培养学生正确的价值观和道德观。
3.社会实践:组织学生走出校园,参与一些社会公益活动,让学生在实践中感受社会的现状,激发学生的社会责任感。
1.在机械原理课程中,我利用案例教学,讲解一些历史上的机械发明故事,如蒸汽机发明、汽车发明等。
通过这些案例,引导学生思考技术发明与社会的关系,激发学生的对历史、对科技的热爱。
2.在机械设计课程中,我融入伦理道德教育,针对一些伦理道德问题进行讨论。
在设计中如何在人与机械的交互中保障人的安全等,通过这些讨论,引导学生了解机械设计过程中的伦理问题,培养学生正确的价值观。
3.在机械制造工艺课程中,我组织学生参与了一次公益活动——义务劳动。
通过亲身参与社会实践,让学生感受到劳动的意义和社会责任感,培养学生对社会的热爱和责任感。
五、机械专业课程教学中的课程思政效果评估在我开展课程思政教育后,进行了一次效果评估。
通过学生问卷调查和班主任访谈,总结出了以下几点效果:1.学生在技术水平提升的更加关注人文关怀,注重人与人之间的情感和关系。
2.学生对社会的责任感有了提升,更加关注环境保护和公益事业。
卡车驾驶室座椅减震装置的设计及研究摘要:本篇论文旨在设计一种货车驾驶室座椅的减震器,在传统弹簧减震的基础上增加滚轮滑轨等增强减震性能。
减震器是货车悬架系统上的一个重要组成部分,尤其是座椅减震,良好的座椅减震系统可以给驾驶员提供一个更为舒适的驾驶环境,缓解驾驶员驾驶疲劳降低货车交通事故发生率。
此减震器通过滚轮等约束控制系统的自由度且使系统更为稳定,并且使用滑轨与弹簧、空气弹簧和剪式悬架滚轮机构的组合和减震座杆和弹簧的组合来缓冲货车行驶中所带来的震动,使座椅的减震功能更强。
关键词:减震器;滚轮;弹簧;滑轨;减震杆1、引言汽车座椅决定了一辆汽车的舒适性,毕竟对于我们来说汽车座椅的舒适度有更为直观的体现。
不过,看似没有什么技术含量的汽车座椅也有将近一百多年的历史了。
1921 年,美国人本杰明愠茨就发明了头枕,一个完整的汽车座椅也就诞生了,汽车座椅更为安全。
但在追随安全性的同时,人们也在不断的完善座椅的舒适性。
早期的老爷车通常是沙发式座椅,虽然舒适,但经过长途行车后,会极大增加人的疲劳感。
伴随着现代汽车的普及,人员对汽车的性能和乘坐的舒适要求大大增加,减震座椅也成为了人们追求的目标,车辆行驶在颠簸的路面上,不可避免的就会有震动传递到驾驶员身上。
人体各器官的固有频率为3到17Hz,头部的固有频率为 8到12Hz,腹部内脏的固有频率为4到6Hz。
如果车辆行驶时的震动频率与人体的固有频率相近,就容易和人体器官产生共振,长时间的共振对人体有很大的伤害性,严重的时能够导致人的死亡。
为提高乘员舒适性、减少乘员因共振而产生的伤害,各汽车厂家为此开发出了减震座椅。
早些年,受限于成本因数,国产商用车上的减震座椅应用较少。
随着国内经济的快速发展,人们对舒适性和安全性的要求越来越高,近些年减震座椅在国内的商用车上应用越来越多。
其中减震座椅的减震器尤为重要和复杂,直接决定着座椅的减震效果。
但目前现有的减震座椅其减震结构大多是在座椅底部增加弹性弹簧配合座椅上的弹性软垫来进行减震,但是这种减震结构过于简单,两者缓冲间缺乏联动性,对车辆颠簸的缓冲性较差,而且弹簧在压缩和形变回复中,人员的颠簸感明显,舒适度较差,随着货车的型号越来越多载货量越来越大,普通减震系统已经满足不了大多数大型货车的需求。
机械设计方面内容的相关专利介绍目的是为了提高大家的创新意识,看看人家是怎样创新的,其实我们创新也不是不可能的,专利也不神秘,从我们的生活和工作中都可以找到很多创新点。
当然,要创新必须有扎实的基础知识。
●如何查专利?1、中华人民共和国国家知识产权局:/信息最准确、可靠,但只能单页下载,不是很方便,是图形格式文件。
2、SooPat专利收索:/比较好下载,全文下载,下载文件为“.pdf”文件。
●为什么要了解专利?1、开发新产品2、改进设备、工艺、寻找技术方案等3、扩大知识面(找自己感兴趣的东西)一、螺纹连接及其他链接螺纹连接的发明创新点:放松、防盗*****防盗螺纹紧固件1、螺母,2、盲销孔,3、销子,4、螺栓,5、被连接件*****一种螺母的自锁方法及压缩螺距变形式自锁螺母1、螺母,2、开口槽,B≈螺距,0≤H<螺孔半径箭头是压力方向,使螺距变形,增加压力放松。
*****一种防松内螺纹结构*****双螺纹防松螺栓特点:螺纹3为左右旋两组螺纹,螺母4为左右旋两个螺母。
*****正、反螺纹螺栓特点:上正反两组螺母。
主视图左视图我认为有问题。
???*****一种预紧力不作用于被紧固件的螺纹防松装置特点:二、带传动*****带传动装置1-皮带传动装置,2-具有减速机的马达,3-行走车轮,4-行走用导轨,5-行走车轮驱动用回转轴,6-被动侧皮带轮,7-具有减速机的马达的输出轴,8-传动侧皮带轮,6a/,8a-回转中心,9-平皮带,10-基台,11-轴承单元,12a/12b-固定机框,13a/13b-支持构件,14-轴承体,15-皮带轮的平皮带悬挂周面,16-皮带轮的皮带防脱落用缘部,17-固定机框的水平安装板,18-固定机框的垂直板,19-基板,20-,21-,22-螺栓,23-凹凸部,24-调节用孔,25a~25f-长孔,26-角行突起部,27a/27b/38a /38b/42-螺孔,28a/28b-松孔,29、37-支轴插通孔,30-回转体松配合孔,31a/31b –轴承体的两侧板,32a/23b –轴承体的垂直连接板,33a/33b –轴承体的水平连接板,34-***,35-***,36-***,37=29,38=27,39-被动孔,40-支持高度调整用螺钉,41-孔,42=27,43-调节螺帽,44-回转体,45-螺轴部,45a–扳手卡合用平面部,46-偏心回转凸轮,47/51-螺帽,48-凸轮单元,49a/49b/52a /52b-固定螺栓,50-支轴,51=47,*****一种钢带传动1、马达,2、马达座,3、联轴器,4、负载连接座,5、传动轴,6、卡簧,7、销,8、滚子轴承随动器,9、压紧块,10、轴承、11、止动螺母,12、钢带,13、钢带连接座,14、固定座。
机械原理与设计(一)课程思政方案及实施案例
一、素质目标
1)具有追求真理、实事求是、勇于探究与实践的科学精神;
2)养成良好的自我学习和信息获取能力;
3)提升学生创新设计能力;
4)良好的交流、沟通、与人合作的能力
、课程内容与要求
三、实施案例
案例 1 :机器与机构
以单缸四冲程内燃机为例,它属于动力机器,该机器内含三种机构:曲柄滑块机构、凸轮机构、齿轮机构。
其中由缸体、活塞、连杆、和曲轴组成曲柄滑块机构,当燃气在缸体内腔燃烧膨胀而推动活塞移动时,通过连杆带动曲轴围绕其轴线转动,从而实现了从移动到时转动运动形式的转换。
这三种机构按照一定的时间顺序相互协调、协同工作,将燃油燃烧的热能转变为曲轴转动的机械能,从而使这台机器输出旋转运动和驱动力矩,成为能做有用功的机器。
通过该环节的教学实施,可以培养学生一丝不苟、互相配合、注重团队的工匠精神。
案例2:前段时间因为韩国部署萨德导弹事件引发空前的爱国热潮,我也在思考如何在课堂中引入这一事件,激发学生的爱国心,激发学生对机械专业的热爱。
萨德导弹就是军工机械,从机械大概念来说就是机械,在我教学的机械原理与设计课程中,在教学内容引入后,与学生一起讨论,一起学习,起到了良好的爱国主义教育效果,也促进了学生进一步学好机械专业的决心和信心。
个人写机械类权利要求的思路位置关系运动关系连接方式运动形式方向一、位置关系1.尽量不写位置关系,机械零件的位置关系多数是非必要技术特征;2.不宜上、中、下、左、右等方位词,尽量利用连接关系和运动关系特征间接描述零部件之间的位置关系,;3.常见的具有确定的位置关系的情况:一个大零件与多个小零件之间的位置关系几个零件之间的排布关系;•例如:XX设备移动工作平台的工作面上设置有多个定位孔•例如:XX设备底板的下面安装有多个万向轮•例如:两个固定夹相对于传动主轴对称布置二、连接方式•1.固定连接•焊接、铆接、螺纹连接、键连接、销钉连接•2.活动连接•铰接、枢轴连接、滑轨结构•3可拆卸连接•螺纹连接、键连接、销钉连接、卡钩连接、拉链、魔术贴•我个人在一些新创性不够的专利里,跟发明人商量,把一些原来不可拆卸的连接方式或者没有具体交代的连接方式更改为可拆卸连接是一种可以提高一点创造性的方法,能带来便于组装、后期维修、局部更换(降低维护成本)等优点。
螺纹连接、铆接、焊接键连接铰接和滑轨铰接滑轨三、运动形式•直线运动•描述运动方向•旋转运动•描述旋转中心或者旋转轴•摆动•振动四、运动关系•主动构件•A零件驱动B零件作直线运动/实现XX功能•从动构件或传动构件•B零件在A零件的驱动下作旋转运动/实现XX功能五、方向•常用的方向:水平方向,重力方向,XX轴/孔/盘的径向、周向、轴向,XX矩形构件的长边方向/短边方向,沿着XX滑轨的方向,相对于XX零件的方向•方向一般用来描述零部件的运动方向或者多个零件的排布方向•例如:车刀沿着传动螺杆的轴向往复运动•例如:工作平台沿着水平方向/长边方向设置有多个定位轴五、方向小结•机械类的专利比较直观具体,如果能将各个零部件的位置关系、连接关系、运动关系、运动形式和方向具体描述清楚,那么各个零部件的功能就能确定了,这样可以减少使用功能限定。
•机械类专利如果使用功能限定,比较好的情况是能有多个实施例去支持,这样不但保护范围大,也有审核优势。
机械原理与设计(一)课程思政方案及实施案例
一、素质目标
1)具有追求真理、实事求是、勇于探究与实践的科学精神;
2)养成良好的自我学习和信息获取能力;
3)提升学生创新设计能力;
4)良好的交流、沟通、与人合作的能力
三、实施案例
案例1:机器与机构
以单缸四冲程内燃机为例,它属于动力机器,该机器内含三种机构:曲柄滑块机构、凸轮机构、齿轮机构。
其中由缸体、活塞、连杆、和曲轴组成曲柄滑块机构,当燃气在缸体内腔燃烧膨胀而推动活塞移动时,通过连杆带动曲轴围绕其轴线转动,从而实现了从移动到时转动运动形式的转换。
这三种机构按照一定的时间顺序相互协调、协同工作,将燃油燃烧的热能转变为曲轴转动的机械能,从而使这台机器输出旋转运动和驱动力矩,成为能做有用功的机器。
通过该环节的教学实施,可以培养学生一丝不苟、互相配合、注重团队的工匠精神。
案例2:前段时间因为韩国部署萨德导弹事件引发空前的爱国热潮,我也在思考如何在课堂中引入这一事件,激发学生的爱国心,激发学生对机械专业的热爱。
萨德导弹就是军工机械,从机械大概念来说就是机械,在我教学的机械原理与设计课程中,在教学内容引入后,与学生一起讨论,一起学习,起到了良好的爱国主义教育效果,也促进了学生进一步学好机械专业的决心和信心。
机械原理方面内容的相关专利介绍
目的是为了提高大家的创新意识,看看人家是怎样创新的,其实我们创新也不是不可能的,专利也不神秘,从我们的生活和工作中都可以找到很多创新点。
当然,要创新必须有扎实的基础知识。
●如何查专利?
1、中华人民共和国国家知识产权局:/
信息最准确、可靠,但只能单页下载,不是很方便,是图形格式文件。
2、SooPat专利收索:/
比较好下载,全文下载,下载文件为“.pdf”文件。
●为什么要了解专利?
1、开发新产品
2、改进设备、工艺、寻找技术方案等
3、自己感兴趣的东西
一、凸轮机构
活塞圆周运动式内燃机中的凸轮机构(其实凸轮不特殊,发动机原理有点特殊)
特点:1-C型圆环状缸筒;2-圆形花盘;3-圆柱形活塞;10-定时齿轮
可变升程的凸轮机构
1、弯曲板,
2、支撑杆,
3、前轴套,
4、后轴套,
5、推力轴承,
6、销、
7、同心轴,
8、
销子9、拉杆,10、销
一种凸轮机构(面接触)
特点:将一个滚动轴承套装在偏心凸轮上,但2、4件之间形成了接触滑动摩擦。
1、偏心凸轮,
2、从动块,
3、滚动轴承,
4、滑块、8、环状凹槽
二、连杆机构
*****连杆机构特点:通常可以折叠的机械装置都用到了连杆机构,该可折叠婴儿车也是如此。
你们可以观察折叠椅、折叠床等。
*****一种偏心连杆机构
特点:利用连杆机构实现联动装置,用于锁具。
如果能把能把防盗门等拆开看看,里面
就有连杆机构。
*****平行四连杆机构
特点:利用平行四边形机构实现第4连杆保持水平。
机构很简单,但你用在一个新的领域就是一种发明创造。
三、齿轮
*****齿轮
1、齿轮本体,
2、通孔,
3、泡沫铝填充物*****齿轮
特点:
*****齿轮
特点:改变齿轮根部形状,提高齿轮强度,同时要考虑加工方法。
*****具有过载保护的齿轮机构特点:一种精密齿轮结构,但只能单向。
齿轮啮合图开口轮齿放大图我认为并不能进行过载保护。
四、轮系
*****齿轮箱
特点:定轴轮系,减速箱。
100、齿轮箱,10、齿轮组,11、12、13、14、15:第1~5号(组)齿轮,20、壳体,24、驱动电机,
*****行星齿轮机构特点:原理简单,结构复杂,不同的结果都可以申请专利。
1、1K :减速装置;2 :输入轴;20 :减径部;21 :扩径部;2
2、202 :偏心部;2
3、203 :衡重器;3、300 :摆动面板;30 :筒状部;31 :圆盘部;32、302 :外齿齿轮;
4、400 :第一销;40 :销主体;41、401 :轴环;
5、500 :第二销;50 :销主体;51、501 :轴环;
6、C1b :内齿齿轮;
7、700 :输出轴;70 :圆盘状部;71、701 :插入部;80 :输入轴支承轴承;81、801 :第一支承轴承;82、802 :第二支承轴承;83、803 :输出轴支承轴承;200 :输出轴;C1 :箱体;M、M1 :马达;MJ:马达M 的旋转轴; H:壳体;φ:输入输出轴线;eφ:偏心轴。
*****行星齿轮机构特点:特点:原理简单,结构复杂,不同的结果都可以申请专利。
1、1K:减速装置;2:输入轴;20:缩径部;21:扩径部;2
2、202:偏心部;2
3、203:配重;3、300:摆动面板;30:筒状部;31:圆盘部;4:第一销;40、400:长销;41:销主体;42:套环;5:第二销;50、500:短销;51:销主体;52:套环;6、C1b:内齿轮;
7、700:输出轴;70:圆盘状部;71、701:插入部;80:输入轴支承轴承;81、801:第一支承轴承;82、802:第二支承轴承;83、803:输出轴支承轴承;200:输出轴;403:滚针轴承;C1:壳体;H1、702:插入孔;M、M1 马达;φ:输入输出轴线;eφ:偏心轴。
五、其他机构
*****棘轮扳手
特点:利用棘轮单向驱动的特点,通过摆动拧螺纹连接。
*****组合槽轮机构
特点:两槽轮协调工作,弄清楚两者的运动协调关系。
1、拨盘,
2、槽轮1,
3、槽轮2
*****自动安平激光标线仪的万向机构。