机械创新综合课程设计
【课程思政优秀案例】《机械创新设计》课程
一、课程简介《机械创新设计》课程是面向机械类本科专业大三学生开设的一门专业选修课，课程总共32学时。
课程构架包括理论讲授和项目实践两个部分。
课程的主要任务是学习创新设计的理论基础、创造性思维方法和创造原理，掌握创新设计方法，并能应用于机械创新设计的实践活动。
课程引用了丰富的创新案例，举一反三，达到融会贯通的效果；并将思政元素融合在创新思维空间、创新案例剖析以及创新设计实践中，引导与培养学生的专业精神、职业素养与爱国主义，融传授知识、培养能力、价值塑造为一体。
二、案例名称机械结构创新设计-标准件的结构创新（一）学情分析（1）学生已完成创新思维、创新原理与技法、方案创新和机构创新设计内容的学习。
（2）课后的项目设计作业中，学生以小组为单位，进行了方案设计和机构设计，部分学生小组已经完成了第一版项目设计作品的制作，但结构设计部分的创新性不够。
（3）学生通过先修课程，理解与掌握了机械结构设计的概念、工程图要求、材料性能、加工工艺等基础知识，但综合考虑这些因素的机械结构创新设计教学与实践尚待开展。
（二）知识目标掌握功能分析法、功能组合法、功能移植法这三种功能分析法的特点、要素及分析设计过程。
（三）能力目标通过团队合作，完成课程项目的结构创新设计工作。
（四）课程思政目标体验“螺丝钉精神”，激发利用专业知识与技能服务国家、服务社会的热情；通过“永不松动螺母”的研发案例，体会与培养工匠精神。
（五）重点难点重点：功能分解法、功能组合法、功能移植法的设计要素分析。
难点：将几种功能分析法综合应用到课程项目作品的创新设计中，选择最优的结构创新设计方案。
（六）课程思政元素（1）核心关键技术的深刻内涵、工匠精神、增强专业自信心。
（2）不墨守成规、不遵循守旧，具有强烈的创新与改革意识。
（七）融入方式（1）课程知识的导入与功能分解法首先让学生思考有哪些螺丝钉的类型，通过各类螺丝钉的应用举例（图1），使学生体会标准件等结构件也要不断创新的意义；讲授利用功能分解法开展结构创新设计的具体技法；讨论不同螺纹紧固件的应用场合与作用，分析小小螺丝钉对工程和设备运行可靠性的重要性，并引出我国在标准件研发中还存在很多“卡脖子”技术有待突破，标准件还需要大力开展结构创新设计。
机械综合课程设计
机械综合课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械设计的基本原理，理解并运用力学、材料力学、机械原理等知识进行简单的机械结构设计。
2. 使学生了解并掌握机械加工工艺的基本流程，包括铸造、焊接、车削、铣削等，并能运用到实际设计中。
3. 培养学生对机械制图的认识，掌握制图规范，能够阅读和绘制中等难度的机械图纸。
技能目标：1. 培养学生运用计算机辅助设计软件（如CAD）进行机械设计和绘图的能力。
2. 提高学生实际操作机械加工设备的能力，能够独立完成简单的机械加工任务。
3. 培养学生运用团队协作和沟通技巧，完成机械设计项目。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发创新意识，提高学习积极性。
2. 培养学生具备良好的工程素养，关注环保和资源利用，形成可持续发展观念。
3. 培养学生勇于面对困难和挑战，具备解决问题的信心和毅力。
本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，注重理论知识与实践技能的结合。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识运用到实际机械设计中，提高学生的创新能力和实践能力，为未来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 机械设计基本原理：力学基础、材料力学、机械原理等，对应教材第1-3章。
- 力学基础：力的合成与分解，受力分析，简单机械结构的受力计算。
- 材料力学：常见工程材料的力学性能，材料选择与应用。
- 机械原理：机械传动、联接、支撑、密封等基本原理。
2. 机械加工工艺：铸造、焊接、车削、铣削等，对应教材第4-6章。
- 铸造工艺：砂型制作，铸造缺陷分析，铸件结构设计。
- 焊接工艺：焊接方法，焊接缺陷，焊接结构设计。
- 车削与铣削：车床、铣床操作，加工工艺参数选择，加工精度控制。
3. 机械制图：制图规范、图纸阅读与绘制，对应教材第7-9章。
- 制图规范：制图符号、线型、比例等基本知识。
- 图纸阅读：了解图纸内容，分析图纸结构。
- 制图技巧：运用CAD软件绘制中等难度机械图纸。
机械创新设计课程设计
机械创新设计课程设计一、课程目标本章节“机械创新设计课程设计”旨在达成以下目标：1. 知识目标：（1）掌握机械设计的基本原理和概念；（2）了解我国机械行业的发展现状和趋势；（3）学会运用创新思维方法进行机械设计；（4）熟悉机械设计的相关规范和标准。
2. 技能目标：（1）能够运用所学的理论知识进行简单的机械创新设计；（2）具备分析机械设计案例的能力，并提出优化方案；（3）掌握使用CAD软件进行机械零件绘制和装配的基本操作；（4）具备团队协作和沟通交流的能力，能够完成小组设计任务。
3. 情感态度价值观目标：（1）培养学生对机械设计的兴趣和热情，激发创新意识；（2）增强学生的工程意识，培养严谨的科学态度；（3）提高学生的环保意识，关注绿色设计和可持续发展；（4）培养学生具备良好的职业道德，尊重知识产权，遵循设计伦理。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重理论知识与实际应用相结合。
学生特点：高中阶段学生具有一定的物理和数学基础，思维活跃，好奇心强，具备一定的动手能力和创新潜能。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动参与，培养其独立思考和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容根据课程目标，本章节“机械创新设计课程设计”的教学内容如下：1. 机械设计基本原理：包括力学基础、材料力学、机械原理等，参考教材第二章；2. 机械设计方法：介绍创新设计思维方法、设计流程和设计原则，参考教材第三章；3. 机械设计案例分析：分析国内外典型机械设计案例，总结成功经验和启示，参考教材第四章；4. 机械设计规范与标准：学习相关国家标准和行业规范，了解设计过程中的合规性要求，参考教材第五章；5. CAD软件应用：学习CAD软件的基本操作，包括零件绘制、装配设计和工程图绘制，参考教材第六章；6. 机械创新设计实践：分组进行创新设计项目，结合所学理论知识，完成设计方案和实物制作。
机械创新设计课程设计
图1.8.5HIT-I、HIT-II机器人
北京理工大学于2002年12月研制出仿人机器人BRI-01，是目前国内最先进的两足步行机器人。机器人高1.6米，重80千克，具有32个自由度，步速1千米/时，步距33厘米；能依照自身的平稳状态和地面高度变化，实现未知路面的稳固行走。
步行是人类最差不多的行为方式，双足机器人具备人类的差不多结构，具有类人的步行能力。双足步行机器人在外形上具有人类特点，适合用于人类生活的环境，为人们提供方便，因此具有宽敞的市场前景。双足机器人与其他多足机器人相比具有体积较小、重量轻、动作灵活、迅速，而且更接近于人类步行的特点，因此它们对环境有最好的适应性，在日常生活中更具有广泛的应用前景。
此次要紧研究目标是二足机器人爬楼梯机构的设计，以及对它的步态的规划。
1.2.二足仿生气器人的概念
现时期，机器人的研究应用领域不断拓宽，其中仿人机器人的研究和应用受到普遍的关机器人的研究应用领域不断拓宽，其中仿人机器人的研究和应用受到普遍的关注，并成为智能机器人领域中最活跃的研究热点之一。仿人二足机器人爬楼梯的设计变营运而生。研究与人类外观特点类似，具有人类智能，灵活性，并能够与人交流，不断适应环境的仿人机器人一直是人类的妄图之一。仿人机器人的研究在专门多方面差不多取得了突破，如关键的机械单元，差不多行走能力，整体运动，动态视觉等，然而离我们理想中的要求还相去甚远，还需要在更为具体的某些行动进行研究，仿人二足机器人爬楼梯设计奖机器人的行动具体到爬楼梯动作上，，能够更加适合人类的生活和工作环境，代替人类完成各种作业，能够在专门多方面拓展人类的能力，如下图
1.7设计范畴
一直以来移动型机器人的运动方式大体上包括，轮式，履带式，足式等。履带式爬楼梯的装置原理类似于履带装甲运兵车，原理较为简单，技术也比较成熟，而且传动效率比较高，行走重心波动专门小，运动平稳。然而这类装置重量大，运动不够灵活，爬楼梯时在楼梯边缘会造成庞大的压力，对楼梯有一定的损坏，转弯不方便等问题，有专门大的限制。轮组式，轮组式爬楼梯装置按轮组中使用小轮的个数可分为两轮式，三轮式，以及四轮式。单轮组式结构稳固性较差，在爬楼梯中需要有人协助才能实现。而双轮组式尽管能实现自主爬楼，但由于其体积庞大且偏重，阻碍了她的适用范畴。步行式，其爬楼梯的执行机构由铰链杆件机构组成。上楼梯时，先将负重抬高，在向前移动，如此重复这过程。步行式爬楼梯装置仿照人类爬楼的动作，符合本组研究课题，因此采纳那个方案。步行式爬楼梯装置爬楼梯时运动平稳，适合不同尺寸的楼梯，较为便利。然而他对操作的要求专门高，设计研究专门复杂，运动幅度不大，动作缓慢。
机械创新设计课程设计范例
机械创新设计课程设计范例一、引言机械创新设计是一门旨在培养学生创新思维和实践能力的课程。
通过该课程的学习，学生将接触到机械创新设计的基本理论和方法，并在实践中应用这些知识，完成一个机械创新设计项目。
本文将以一个机械创新设计课程的设计范例为例，介绍该课程的设计思路和实施方法。
二、课程目标该机械创新设计课程的目标是培养学生的创新思维和实践能力，使他们能够独立进行机械创新设计项目的规划、设计、制造和测试。
具体而言，课程的学习目标包括：1. 掌握机械创新设计的基本理论和方法；2. 学会运用创新思维解决实际机械设计问题；3. 掌握机械创新设计项目的规划、设计、制造和测试过程；4. 培养团队合作和沟通能力；5. 培养学生对机械创新设计的兴趣和热情。
三、课程内容该课程的内容包括理论学习和实践项目两部分。
理论学习主要包括机械创新设计的基本概念、原理和方法，以及相关领域的前沿研究成果。
实践项目是课程的重点，学生将组成小组，选择一个机械创新设计项目，并在课程的指导下完成项目的规划、设计、制造和测试。
四、课程设计1. 教学方法该课程采用多种教学方法，包括课堂讲授、案例分析、小组讨论、实践操作等。
通过多种教学方法的结合，激发学生的学习兴趣，培养他们的创新思维和实践能力。
2. 课程安排该课程的学习时间为一学期，每周安排2-3个学时。
其中，一部分时间用于理论学习，一部分时间用于实践项目。
理论学习和实践项目的内容将相互配合，相互促进。
3. 评价方式该课程的评价方式综合考虑学生的理论学习和实践项目表现。
理论学习方面，可以通过考试、作业和小组讨论等方式进行评价；实践项目方面，可以通过项目报告、项目展示和项目成果的评估等方式进行评价。
五、教学资源为了支持该课程的教学实施，需要提供相应的教学资源。
其中，理论学习方面可以准备教材、课件、案例分析等教学资源；实践项目方面可以提供实验设备、材料和制造工具等。
此外，还可以邀请相关领域的专家学者进行讲座和指导，为学生提供更多的学习资源。
机械创新设计课程设计
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。
机械创新设计课程设计作业模板
机械创新设计课程设计作业模板一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械设计的基本原理，理解机械创新设计的重要性及其在实际工程中的应用。
2. 使学生能够运用所学的机械设计知识，结合创新思维，设计出具有实用性和创新性的机械装置。
3. 帮助学生了解并掌握机械设计中涉及的材料选择、结构优化、力学分析等关键技术。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行机械零件设计和三维建模的能力。
2. 提高学生运用文献资料、网络资源等进行资料搜集、整理和分析的能力。
3. 培养学生团队合作、沟通交流的能力，使其在项目实施过程中能够发挥各自优势，共同解决问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发其创新意识和创造潜能。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程素养，使其在设计和制造过程中注重细节，追求卓越。
3. 增强学生的环保意识，使其在机械设计中充分考虑节能减排、绿色环保等因素。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点和教学要求，注重理论知识与实践操作的相结合，旨在提高学生的机械设计能力、创新能力和实际操作能力。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际机械设计项目中，培养具备创新精神和实践能力的优秀工程师。
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、设计原则和设计方法，结合课本第二章内容进行讲解。
- 机械零件设计：讲解齿轮、轴、轴承、联轴器等常见机械零件的设计方法和步骤。
- 机械结构设计：介绍结构设计的基本原则，分析典型机械结构的优缺点。
2. 创新设计思维与方法：结合课本第四章内容，引导学生运用创新思维进行机械设计。
- 创新思维训练：通过案例分析、头脑风暴等方法，培养学生的创新意识和能力。
- 设计方法：介绍TRIZ、DFMA等创新设计方法，并应用于实际设计项目。
3. CAD软件应用：结合课本第五章内容，教授CAD软件的基本操作及机械零件三维建模方法。
- 软件操作：学习CAD软件的基本功能，如二维绘图、三维建模、装配等。
机械创新设计的课程设计
机械创新设计的课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握机械创新设计的基本概念、原理和方法；2. 了解我国机械行业的发展现状及趋势，理解机械创新设计在产业发展中的重要性；3. 掌握运用CAD软件进行简单的机械零件设计与绘制。
技能目标：1. 能够运用创新思维方法，提出具有创新性的机械设计方案；2. 学会分析机械系统的性能，优化设计方案；3. 能够运用团队协作和沟通技巧，完成创新设计项目的实施。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械学科，增强对机械设计的兴趣；2. 培养学生的创新意识，提高创新能力和实践能力；3. 树立正确的价值观，认识到机械创新设计在促进社会进步中的重要作用。
课程性质：本课程为选修课程，旨在提高学生的创新能力和实践能力，培养学生的团队协作精神。
学生特点：学生处于高中阶段，具备一定的机械基础知识，思维活跃，动手能力强，对新鲜事物充满好奇。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，鼓励学生积极参与讨论和实践，注重培养学生的创新思维和团队协作能力。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际机械创新设计项目中，提高其综合素质。
二、教学内容1. 引言：介绍机械创新设计的概念、意义及其在机械工程领域的应用。
教材章节：第一章 机械创新设计概述2. 创新思维与方法：- 创新思维训练：头脑风暴、六顶思考帽等；- 创新方法介绍：TRIZ、DFMA等。
教材章节：第二章 创新思维与方法3. 机械设计原理：- 机械原理：机构、传动、联接等；- 设计原理：强度、刚度、稳定性、可靠性等。
教材章节：第三章 机械设计原理4. 机械创新设计案例：- 国内外机械创新设计成功案例；- 分析案例中的创新点及设计方法。
教材章节：第四章 机械创新设计案例5. CAD软件应用：- CAD软件操作基础；- 机械零件设计与绘制实践。
教材章节：第五章 CAD软件在机械设计中的应用6. 机械创新设计实践：- 团队协作完成创新设计项目；- 设计方案的分析、优化与实施。
《机械创新设计》课程标准
课程名称：机械创新设计编码：适用专业：数控技术学时：40学时学分：4 学分（一）课程定位《机械创新设计》课程是在学生学完必要的专业技术基础课的基础上开设的一门专业必修课程，该课程又是连接专业课与学生技能的技术类课程。
该课程主要讲机械创新设计的基本思维及基本原理技法等。
让学生充分了解专业技术的发展现状，尤其对技术应用创新的典型案例及创新思路、方法有教为深入的理解。
（二）课程设计思路本课程的教学内容的设置充分考虑专业的办学层次、办学条件、办学环境、培养目标以及学生知识结构与市场需求的关系。
体现职业教育就业导向、能力本位的指导思想，体现以职业素质为核心的全面素质教育培养，并贯穿于教育教学的全过程。
1、根据毕业生将从事的职业岗位（群）要求，按企业要求毕业生必须了解哪些知识、掌握什么技术、具备哪些能力，按“简洁实用、够用，兼顾学生后续发展”的原则选择教学内容。
2、注重呈现形式生动活泼，配套多媒体资源丰富，激发学生的学习兴趣和求知欲。
3、注重学生本课程学习成绩的评价，采用过程性评价和结果性评价相结合的评价体系，注重学生平时知识的积累和能力的培养。
要兼顾对学生的关键能力，以及基本素质、创新精神、创造能力、个性培养和发展等各个维度的关注。
结合平时作业、课堂作业、考试及学习态度等进行综合评价。
（三）课程目标《机械创新设计》是数控技术的基础课程之一。
本课程的课程目标：1、知识目标通过本课程的学习，学生能掌握关于《机械创新设计》的基本知识并能进行实际应用，获得基本的机械创新设计理念、方法，包括：综合创新原理、分离原理、移植原理、逆向原理、还原原理、物场原理等。
2、技能目标能通过学习《机械创新设计》能设计基本简单的机械结构。
3、素质目标通过制造技术基础课程的教学，应注重培养学生以下素质：（1）求实精神一一通过机械创新设计基础课程的教学，培养学生踏实工作、实事求是的科学态度和刻苦钻研的工作作风。
（2）创新意识一一通过学习，激发学生的求知热情、探索精神，以及敢于创新的精神。
《机械创新设计》课程标准
机械创新设计课程标准1. 概述机械创新设计课程是针对机械类专业学生开设的一门课程，旨在培养学生的机械设计创新能力和跨学科综合能力，通过课程学习，帮助学生掌握机械设计理论和应用技能，能够独立进行机械产品的创新设计。
2. 课程目标通过本课程的学习，学生应该达到以下目标： - 掌握机械设计和制造的基本知识和技能； - 能够运用所学知识，完成机械产品的创新设计； - 了解机械设计中的现代设计理念和方法； - 培养团队合作和跨学科综合能力； - 增强制造资源的利用和生态环境保护的意识。
3. 课程内容本课程的主要内容包括但不限于以下几个方面：3.1 机械设计基础•机械制图和CAD软件应用；•机械零件制造工艺和质量要求；•机械运动学和动力学基础；3.2 现代机械设计理念和方法•机械工程设计的先进观念和现代设计方法；•基于人因工程学的可持续设计理念；•基于数字化技术的虚拟样机设计方法；•基于智能化技术的仿生设计方法。
3.3 机构设计和机械系统设计•机构设计原理以及机械系统组成和分析；•均衡与动态平衡计算方法；•机械传动和控制系统设计；•机械结构静态和动态强度及振动分析。
3.4 创新设计实践•项目制作和完成，如机械原型的设计和制作；•团队协作和角色分工；•创新设计工程的市场分析和商业模式创新。
4. 考核方式课程考核方式一般包括期末考试、课堂作业和项目制作。
其中，期末考试通常占总成绩的50%以上，课堂作业占20%左右，项目制作占30%。
同时，本课程重视跨学科综合能力的发展，因此，教师将通过课程小组探讨、个人报告和演讲等方式来考核学生的跨学科能力。
5. 参考书目•《机械设计与制造导论》•《机械设计手册》•《机械制图与CAD软件应用》•《机械结构设计和强度分析》•《现代机械设计方法》6.机械创新设计课程作为机械类专业的一门重要课程，旨在培养学生的机械设计和创新能力。
通过学生的实践示范与教师的辅导指导，能够促进学生创新数据的应用与技术的创新，培养未来的机械工程技术精英，为我国的工业发展做出贡献。
机械创新设计课程设计是啥
机械创新设计课程设计是啥一、课程目标知识目标：1. 学生能理解机械创新设计的基本概念，掌握机械设计的基本原理和流程。
2. 学生能掌握并运用机械创新设计中常用的创新思维方法和工具，如TRIZ、六顶思考帽等。
3. 学生能了解我国机械行业发展现状及趋势，认识机械创新设计在工程实际中的应用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，结合实际需求，独立完成简单的机械创新设计方案。
2. 学生具备团队协作能力，能够在小组讨论中发表见解，共同完成复杂的机械创新设计项目。
3. 学生能够通过查阅资料、实地考察等方式，收集并整理与机械创新设计相关的信息。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发学生的创新意识和创造潜能。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程素养，提高学生对工程实际问题的解决能力。
3. 增强学生的社会责任感和使命感，让学生认识到机械创新设计在推动社会进步和经济发展中的重要作用。
本课程旨在通过理论教学与实践操作相结合的方式，使学生在掌握机械创新设计基本知识的同时，提高创新能力和实践能力，为我国机械行业的发展培养具有创新精神和实践能力的优秀人才。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 机械创新设计基本概念：介绍机械创新设计的定义、分类及发展趋势，使学生了解机械创新设计的基本内涵。
2. 机械设计原理与流程：讲解机械设计的基本原理，如力学原理、材料力学性能等，并介绍机械设计的完整流程，包括需求分析、方案设计、详细设计、试制与试验等。
3. 创新思维方法与工具：介绍TRIZ、六顶思考帽等创新思维方法和工具，帮助学生掌握解决机械设计问题的有效策略。
4. 机械创新设计方法：分析各种机械创新设计方法，如功能分析法、形态分析法、仿生设计法等，并举例说明其在实际工程中的应用。
5. 机械创新设计案例解析：分析典型的机械创新设计案例，使学生了解成功案例的设计思路、方法及经验教训。
6. 机械创新设计实践：组织学生进行团队项目实践，要求学生运用所学知识完成一个具有实际意义的机械创新设计项目。
机械创新设计课程设计说明书精选全文
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。
机械系统综合设计课程设计
机械系统综合设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械系统基本原理，理解各组成部分的功能及相互关系。
2. 使学生能够运用所学知识，进行简单的机械系统设计和分析。
3. 帮助学生了解机械系统设计的基本流程和注意事项。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行机械零件设计与绘制的能力。
2. 提高学生运用仿真软件进行机械系统运动分析与优化设计的能力。
3. 培养学生团队协作、沟通表达和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对机械系统设计和制造的兴趣，培养其创新意识。
2. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度，养成良好的学习习惯。
3. 强化学生的环保意识，使其在设计过程中关注资源节约和环境保护。
课程性质：本课程为机械工程专业的一门实践性课程，旨在培养学生综合运用所学知识进行机械系统设计的能力。
学生特点：学生已经掌握了机械原理、机械设计、CAD等相关课程知识，具备一定的理论基础和实践能力。
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创新能力。
通过课程学习，使学生能够独立完成简单的机械系统设计任务，并为后续的毕业设计和工作打下坚实基础。
教学过程中，关注学生的学习进度和情感态度，及时调整教学策略，确保教学目标的达成。
二、教学内容1. 机械系统设计基本原理：介绍机械系统的组成、功能及相互关系，分析机械系统设计的基本原则和流程。
教材章节：第二章 机械系统设计原理内容：机械系统组成、设计原则、设计流程2. 机械零件设计：讲解常用机械零件的设计方法和注意事项，如轴、齿轮、轴承等。
教材章节：第三章 机械零件设计内容：轴设计、齿轮设计、轴承设计3. CAD软件应用：教授CAD软件的基本操作，指导学生完成机械零件的绘制和装配。
教材章节：第四章 CAD软件应用内容：CAD软件操作、零件绘制、装配设计4. 仿真软件应用：介绍仿真软件在机械系统运动分析和优化设计中的应用。
教材章节：第五章 仿真软件应用内容：仿真软件操作、运动分析、优化设计5. 机械系统综合设计实例：分析典型机械系统设计案例，指导学生完成实际设计任务。
机械类综合课程设计概述
机械类综合课程设计概述机械类综合课程设计是机械工程专业学习过程中的一项非常重要的环节。
本文主要从课程设计的目的、设计流程及其实施过程中需要注意的问题等方面进行概述。
一、课程设计的目的通常情况下，机械类综合课程设计的目的主要有以下几个方面：1.提高学生的动手能力。
毋庸置疑，对于机械工程专业的学生而言，动手制作的能力是非常重要的。
通过参与综合设计，可以使学生们充分运用自己所学的知识，对机械制作过程的各个环节进行操作，提高其对机械制作实践中的经验感悟和技能的掌握能力。
2.提升学生的综合素质。
机械类综合课程设计通常涵盖机械设计、机械制造、机械控制、机械理论等众多专业领域。
在这个过程中，学生需要需要整合不同领域的知识，针对实际问题展开思考和解决。
这一过程不仅有助于学生的综合素质发展，也有助于拓宽其眼界、提升其责任心和自我管理能力。
3.培养学生创新精神。
机械类综合课程设计会让学生面对一系列的挑战和问题。
在解决实际问题过程中，学生需要从中寻找机会，创新思维方式和方法。
在整个设计过程中，学习创新不仅能让学生更好地掌握课程知识，也有助于发掘出他们的潜在实践能力。
二、课程设计流程机械类综合课程设计的流程通常包括以下几个步骤：1.确定设计任务。
首先，需要确定本次课程设计的具体要求和目标，并根据相关的教材、课件、综合教程等教材材料，为学生提供相关的背景知识和理论指导。
2.开展实验研究。
针对所确定的设计任务，学生需要进行相关的实验研究。
在这个过程中，学生需要自己整合所学知识，并采用不同的实验方法进行探索研究。
这是整个课程设计过程中非常关键的一步。
3.设计方案。
学生在了解实验结果的基础上，需要构建机械的总体设计方案，明确各个环节的具体操作流程与技术方案，并开展初步的技术参数设计。
4.制作样板与测试。
根据最终确定的方案，学生需要进行实际的制作操作。
在制作的过程中，这些设计师们需要不断地与指导教师进行交流，敞开心扉地分享自己所遭遇到的问题和解决方案。
机械创新设计课程设计
机械创新设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握机械创新设计的基本原理和方法，培养学生的创新意识和实践能力。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解机械创新设计的基本概念、原理和方法，了解各种机械设计的特点和应用范围。
2.技能目标：学生能够运用所学知识进行机械创新设计，能够独立完成简单的创新设计项目和实验。
3.情感态度价值观目标：学生培养对机械创新设计的兴趣和热情，增强创新意识和团队协作精神，提高解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括机械创新设计的基本原理、方法和相关案例。
具体内容包括：1.机械创新设计的基本概念、原理和方法。
2.各种机械设计的特点和应用范围，如传动设计、机构设计、控制系统设计等。
3.机械创新设计的案例分析，包括国内外典型的机械创新设计项目和实验。
三、教学方法为了实现教学目标，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握机械创新设计的基本原理和方法。
2.讨论法：引导学生进行思考和讨论，培养学生的创新意识和团队协作精神。
3.案例分析法：分析典型的机械创新设计案例，使学生了解机械设计的实际应用。
4.实验法：引导学生动手进行机械创新设计实验，培养学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的机械创新设计教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备充足的实验设备，保证学生能够顺利进行实验操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分，以保证评估的客观性和全面性。
1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问和讨论表现，评估学生的学习态度和理解程度。
2.作业：布置适量的作业，包括练习题和案例分析，评估学生的知识掌握和应用能力。
课程设计机械创新
课程设计机械创新一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握机械创新的基本概念、原理和方法，培养学生的创新意识和实践能力。
通过本课程的学习，学生将能够：1.知识目标：理解机械创新的基本概念，掌握机械创新的基本原理和方法，了解机械创新的历史和发展趋势。
2.技能目标：能够运用所学的知识进行简单的机械创新设计，能够分析评价机械创新方案的可行性和优劣。
3.情感态度价值观目标：培养学生的创新意识，提高学生解决实际问题的能力，使学生认识到机械创新在现代社会中的重要性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括机械创新的基本概念、原理和方法，以及机械创新的历史和发展趋势。
具体包括以下几个部分：1.机械创新的基本概念：介绍机械创新的定义、特点和分类。
2.机械创新的基本原理：讲解机械创新的基本原理，如叠加原理、替代原理等。
3.机械创新的方法：介绍常用的机械创新方法，如改进法、组合法、逆向思维法等。
4.机械创新的历史和发展趋势：讲解机械创新的历史发展，以及未来发展趋势。
三、教学方法为了提高教学效果，我们将采用多种教学方法，如讲授法、案例分析法、讨论法、实验法等。
具体方法如下：1.讲授法：通过讲解机械创新的基本概念、原理和方法，使学生掌握相关知识。
2.案例分析法：通过分析典型的机械创新案例，使学生了解机械创新的实际应用。
3.讨论法：学生进行分组讨论，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
4.实验法：安排学生进行机械创新实验，提高学生的实践能力和创新意识。
四、教学资源为了支持教学内容的传授和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选择合适的教材，为学生提供权威、系统的学习资料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备充足的实验设备，确保学生能够进行实践活动。
5.网络资源：利用网络资源，为学生提供更多的学习资料和信息。
五、教学评估本课程的教学评估将全面、客观地评价学生的学习成果。
机械创新实践课程设计
机械创新实践课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械设计的基本原理，理解并运用相关的力学知识；2. 使学生了解并熟悉各类机械零件的结构、性能及用途；3. 引导学生掌握机械创新设计的方法，培养其解决实际问题的能力。
技能目标：1. 培养学生运用计算机辅助设计软件（如CAD）进行机械图纸的绘制能力；2. 提高学生动手操作能力，能够独立完成简单的机械制作与组装；3. 培养学生团队协作能力，使其在项目实践中充分发挥各自专长。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对机械工程的兴趣，培养其探究精神和创新意识；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论相结合；3. 引导学生关注我国机械工程技术的发展，增强其社会责任感和使命感。
本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
旨在通过机械创新实践课程，使学生在掌握专业知识的基础上，提高实践操作能力，培养创新精神和团队协作能力，为未来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 机械设计基本原理：以课本第三章“机械设计原理”为基础，讲解力学基础、机械零件的受力分析、材料选择等。
2. 机械零件及其应用：参考课本第四章“常用机械零件”，介绍齿轮、轴承、传动带等零件的结构、性能及用途。
3. 计算机辅助设计（CAD）：结合课本第五章“计算机辅助设计”，让学生掌握CAD软件的基本操作，进行机械图纸的绘制。
4. 机械创新设计方法：依据课本第六章“机械创新设计”，引导学生学习创新设计思维，掌握创新设计方法。
5. 实践操作：结合课程内容，组织学生进行以下实践项目：- 制作简单的机械装置，如齿轮减速器、杠杆机构等；- 利用CAD软件绘制机械零件图纸；- 进行团队协作项目，完成一个具有实际应用的机械装置设计。
教学内容按照教学大纲进行安排和进度，确保科学性和系统性。
教学过程中，教师需关注学生对理论知识的掌握以及实践操作能力的培养，使学生在课程学习过程中充分理解并运用所学知识。
机械综合设计课程设计
机械综合设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握机械设计的基本原理和概念；2. 学生能够了解机械系统的组成和功能，并运用相关知识进行综合设计；3. 学生能够掌握机械设计中常用的材料、机构和传动方式，并能合理选择与应用；4. 学生能够运用力学原理和数学方法进行简单的机械结构分析。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行机械零件的绘制和装配；2. 学生能够运用仿真软件对机械系统进行运动分析与优化；3. 学生能够运用工程图纸表达自己的设计思想，并撰写设计说明书；4. 学生能够独立完成一个小型机械综合设计项目，展示其设计与实践能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械工程，关注国家机械产业发展，增强社会责任感；2. 培养学生勇于创新、善于合作、积极进取的科学精神；3. 培养学生严谨求实、勤奋刻苦的学习态度，提高学生的自主学习能力；4. 培养学生对机械设计的兴趣，激发学生探索未知、解决实际问题的热情。
课程性质：本课程为机械综合设计实践课程，注重理论与实践相结合，培养学生的动手能力、创新能力和综合运用知识的能力。
学生特点：学生已具备一定的机械基础知识，具有较强的动手能力和一定的创新能力，但缺乏实际设计经验和系统性训练。
教学要求：结合学生特点和课程性质，教师应采用任务驱动、案例教学等方法，引导学生主动参与，注重培养学生的实践能力和团队协作能力。
同时，关注学生的个体差异，因材施教，提高教学质量。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为未来的机械工程领域发展奠定基础。
二、教学内容1. 机械设计基本原理：讲解机械设计的基本概念、原则和设计方法，涉及可靠性、实用性和经济性等方面。
教材章节：第一章 机械设计概述2. 机械系统组成与功能：分析典型机械系统的组成、工作原理和功能，使学生了解机械系统在实际应用中的结构特点。
教材章节：第二章 机械系统的组成与功能3. 机械零件设计：介绍常用机械零件的设计方法、选用原则和结构特点，包括轴、齿轮、轴承、联轴器等。
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机械创新综合课程设计
说明书
设计题目：智能开窗机
专业：机械设计制造及其自动化
学生姓名：马新伍、柳宁、罗义、匡佳慧指导教师：杜轩
2013年6月10日
智能开窗机
一、设计发明目的
本设计基于解决部分实验室及未来可能出现的新型教室这种大环境下的窗户自动关闭与开启的问题，该机构省心省力并且效率高。
同时，它会根据天气的变化做出智能判断，从而在无人的条件下能够智能启闭。
二、设计背景
现有的窗户开启与关闭都是人力操作，而且对于环境的变化，人的感观可能并不能做到很精确，而在市场上出现的开窗机需要人工按钮操作亦或者功能有限，不能满足不同客户的要求。
因此，我们设计的这款智能开窗机，对于生化实验室等空气成分变化多端以及适应不同环境有极好的适应能力。
从而解决现在不能解决的问题。
三、设计思路
执行机构采用齿轮齿条机构，齿条安装在窗户的下端，
齿轮连接在电动机的输出端，齿轮与齿条啮合传动。
齿轮与电动机输出轴连接
整个电动机采用电子控制系统，其电子控制的核心是各种传感器：光敏电阻传感器，温控传感器，湿度传感器，空气流量计传感器以及压敏电阻传感器，各个传感器相当于一个开关，部分传感器设置有反馈电路，对系统进行反馈控制。
当室内外条件达到设定要求时，各个传感器就开始各自的工作，通过编写好的PLC或者单片机程序，控制电路以及电动机的行程和转向。
其中，很重要的一点就是，我们的控制程序可根据实际要求编写，满足不同的客户不同的市场要求。
四、功能简介
齿轮齿条执行机构：通过齿轮齿条机构控制窗户的左右行程及启闭状态，以及开度。
智能控制系统：电路上安装有很多不同功能的传感器，通过编写的PLC和单片机程序控制电动机的运行状态，达到满足设计要求的效果。
实现智能化控制。
五、机械传动系统的设计：
5.1轴上齿轮齿条的设计
⨯=N/m. 正常工作时，齿轮上所受的圆周力F=30N,速度为ν=0.3m/s. T=300.050.15
N=1r/s.
1.选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数
1）按实际的需要，选择直齿圆柱齿轮传动。
2）此机构速度不高，故选用7级精度（GB10095---88）.
3)材料选择。
由表10-1选择齿轮40Gr,硬度为280HBS.齿条材料为45钢，硬度为240HBS,二者材料硬度相差40HBS. 4）选齿轮的齿数为Z =20. 2.按齿面接触强度设计
由设计公式（10-9a ）进行计算，即
d
≥（1） 确定公式内的各计算数值 1) 由表10-7选取齿宽系数d φ=0.6。
2) 由表10-6查得材料的弹性影响系数E Z =189.812
a MP .
3) 由图10-8查得动载荷系数v K =1.12，直齿轮，1βαH K =K =F
由表10-2查得使用系数A K =1；由表10-4用插值法差得7级精度，相对支承非对称布置时， 1.423βK =F 。
K=v K βαH K K F βK F =1.592.
4) 由图10-21d 按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限lim1σH =600a MP ，齿条的接触疲
劳强度极限lim2σH =550a MP
5) 由图10-19取接触疲劳寿命系数1HN K =0.90；2HN K =0.95. 6) 计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1%，安全系数S =1，由式（10-12）得
[]1σH =
1lim1
σHN K S =0.9x600a MP =540a MP []2σH =2lim 2σ
HN K S
=0.95 x550a MP =522.5a MP
7）计算，代入[]σH 中较小的值
d=10
≥
u ≥=∞=8.5 分度圆直径d=10，模数m=0.5。
3，验算齿根弯曲强度
由式（10-5）得弯曲强度的设计公式为
M ≥ (1) 确定公式内的各计算数值
1） 由10-20c 查得齿轮的弯曲疲劳强度极限1FE σ=500a MP ;齿条的弯曲疲劳强度极限
2FE σ=380a MP ；
2） 由图10-18取弯曲疲劳寿命系数1FN K =0.85，2FN K =0.88; 3） 计算弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式（10-12）得
[]1110.85500
303.571.4FN FE F Pa MPa S σσK ⨯=
=M = []2220.88380
238.861.4
FN FE F Pa MPa S σσK ⨯==
M = 4） 计算载荷系数K .
A V Fa F K K K K K β==1X1.12X1X1.35=1.512
5)查取齿形系数。
由表10-5差得122.80, 2.06Fa Fa Y Y == 5） 查取应力校正系数。
由表10-5查得121.55, 1.97Sa Sa Y Y ==
7) 计算
[]
Sa Sa
F Y Y σ,并比较大小
[]111Sa Sa F Y Y σ=2.80 1.55
303.57
⨯=0.014296
[]222
Sa Sa F Y Y σ=2.06 1.97
238.86⨯=0.0169899
8
）0.50.3M =≥
=
则齿轮齿条的强度满足要求。
5.2 轴上键的设计
轮毂的长度为70，轴的直径为D=10mm ，查表6-1可取型号为：bxh=3x3;圆头平键，键长L=53mm.l=50mm. 由2kld σ⨯T =
=2150
0.535010
σ⨯==⨯⨯⨯0.4a MP 100MPa ≤ 则键的强度满足要求。
5.3 轴的设计
轴的直径为d=10mm ，由3
9550000
81000.2P
n MPa MPa d τ=
=≤知，轴的直径满足要求
分析轴上的外力和轴自身的重力可知，mg F ,则轴的强度满足要求，无需验算。
六、电子电路控制系统的设计：
七、创新点
1．将机械产品与电子技术相结合，机电一体化从而实现机械产品的智能化。
2．可根据客户要求编写不同的控制程序，达到不同的控制效果，以满足不同环境的不同要求，增强产品的实用性。
八、作品前景分析
智能开窗机通过机电一体化技术，实现了启闭窗户的智能化，且可根据客户要求编写不同的控制条件满足不同的要求，真正做到了智能控制。
而且产品小巧，成本实惠，产品工作效率高。
因此，我们的智能开窗机在未来肯定具有很大的市场前景。
九、心得体会
这次的作品的完成是整个制作团队共同努力的结果，也是一个漫长的过程。
刚开始提出想法，查阅资料，到设计制图，老师指导,虽然其中还有很多的不足和缺点，但最终还是完成了。
制作的过程中，我们对各种机械零件的绘制、加工以及最终的装配都有了更深的了解与认识，从对PROE软件一点都不懂到能够画一些简单的零件图，这就是一种成长与锻炼，这也使我们对机械有了更浓厚的兴趣。
更重要的是，我们认识到了团队协作的重要性，一个团队工作首先都分工明确，安排合理，让每个人发挥自己的长处，同时也让每个人的不足之处得到一点的锻炼。
我国是机械制造的大国，在机械的设计和制造领域还需要很多的人才，我们也有责任和义务为国家的建设出一份力，学好机械，做好设计。
此次比赛给了我们宝贵的锻炼机会，是我们在创新方面迈出的坚实一步。
十、参考文献
1.理论力学(七版). 哈尔滨工业大学理论力学教研室.北京：高等教育出版社，2009
2.机械设计(八版). 濮良贵等.北京:高等教育出版社,2006
3.机械原理(七版). 孙恒等.北京:高等教育出版社,2006
表1、PLC的I/O端口分配
输入点连接器件输入点连接器件输入点连接器件
X0 正转启动按钮x4 温控开关Y0 电机正转（开
窗）
X1 反转启动按钮x5 右限位开关Y1 电机反转（关窗）
X2 停止按钮x6 左限位开关Y2 工作指示灯
X3 湿度传感器x7 热继电器
表2、系统所需元器件清单
序号名称数量型号技术参数
1 可编程控制器 1 FX2N-16MR 额定电阻：AC100-240V，50-60HZ
2 湿度电阻器 1 HR202 ---- ----
3 温控开关 1 KSD-30 触点容量：250V5A
4 直流电机 1 55ZYT0-1
5 继电器 2 JRe-21F(4100) 额定电压：24V电流1A
6 接触器 2 HJR1-2C 额定电压：DC24V电流5A。