123机械设计

机械原理创新设计活动是培养学生的创新意识和机械创新设计能力的重要形式,近年来我校通过机械原理课程设计改革，逐渐形成了以创新意识和实践能力培养为中心目标开放式机械原理创新设计及其评价体系。机械原理创新设计题目来源有主体性题目、自选题目和现有题目选择等几种形式，学生自由组织后进行小组合作设计，在两周内完成功能原理及方案设计，在后续的开放设计环节中根据对设计的评价完成其他相关设计内容并制作模型。通过机械原理创新设计环节，可使学生比较全面、系统地掌握和深化机械原理基本原理和设计方法，培养学生的创新意识。 1．机械原理创新设计的题目与要求

1．1 设计题目

机械原理创新设计有短期2周的创新设计和长期开放性的创新设计两种模式，学生可自由选择。开放性的创新设计可向后续的实践教学环节延续，如机械原理课程设计形成的功能原理方案可在机械设计课程设计中继续进行技术设计，完成模型以至样机设计。

机械原理创新设计的题目有三个来源，如表1。

表1 机械原理创新设计的题目来源 任务来源 特点 给定任务书（组） 一般比较简单，任务和功能创新点比较明确。设计者（在题目表中选取） 可从任务或题目组中选择，可独立设计，也可多人协作设计。设计日程确定。 给定设计主题 设计者需要在限定的主题范围内通过经验或调研确定设计对象，经过调研与可行性论证后确定任务书。任务的明确需要较复杂的过程，任务量的大小由所设计机械的具体性能和创新点确定。根据实际情况可作技术设计，一般需要作模型或样机。 自定设计目标 同给定设计主题的任务一样需要设计者自行确定功能、创新点和任务书，任务量与任务书相关。同时设计者需要制定相应的设计日程，根据实际情况可作技术设计、模型或样机。 适用对象 2周的创新设计。 2周的创新设计，开放性创新设计。 开放性创新设计 1．2 设计要求

无论参加何种创新设计活动，课程设计包括调研分析、功能原理分析、机械系统运动方案设计、常用机构运动设计、相关运动学和动力学计算分析、撰写设计说明书，答辩等。两周设计结束要求上交资料：

1）机构运动示意图及运动循环图（绘在一张A2图纸上）； 2）执行机构的运动尺寸综合（绘在一张A2图纸上）； 3）说明书一份，（不少于4000字）。 2 机械原理创新设计的组织实施

根据教学计划、培养创新意识和实践能力的需要，为培养学生在创新设计中独立思考基础上的合作精神和增强师生之间的互动，学生可自由选择教师，学生按照自愿原则实行分组，一般每组以不少于3人且不多于5人为宜。创新设计过程和时间分配请参考表2。创新设计调研报告和可行性论证报告可在如表3和表4的基础上进行修改、补充后形成。机械原理创新设计阶段性讨论会内容可参考表5，设计答辩评分表如表6。

表2 机械原理创新设计过程和时间安排 设计过程 设计时间 （天） 2周设计 开放性设计 0.5 0.5 布置与动员 0.5 设计主题讨论会 ≤1.0 规划设计 调研 2（可选） ≤15 可行性论证 1（可选） ≤5

设计任务书 设计任务及功能创新讨论会 功能原理求解，绘制功能原理图 功能原理方案讨论会 编制运动循环图 执行机构尺度综合及特性设计 运动学设计与分析（包括计算机辅助设计） 动力学设计与分析（包括计算机辅助设计） 测、控系统设计分析（包括计算机辅助设计） 机械系统功能原理评价 创新设计实验 绘制机械系统运动简图 机械系统功能改进讨论会 编写功能原理设计阶段技术文件 技术设计 1（可选） 1 2 0.5 1 1 1（可选） 1（可选） × 0.5 0.5（可选） 0.5 0.5 1 × ≤2 ≤2 ≤5 ≤2 ≤3 ≤5 ≤5 ≤5 ≤5 ≤2 0.5（可选） ≤5 ≤2 ≤3 ≤30

报告组成 标题 表3 常用机械系统设计调研报告的形式与内容 形式与内容 基本要求 （1）规范格式：基本格式为“××关于×××的调研机械系统设计用的调研报告”、“关于×××的调研报告”、“×××调研”等。 报告，最好使用规范化（2）自由式：包括陈述式、提问式和正副题结合式三的标题格式或自由式中种。 正副题结合式标题。 为方便阅读，应当使用目录或索引形式列出报告部分注明标题、有关章节号的主要章节和附录。 码及页码。 （1）写明调研的目的或要解决的问题、调研时间和地要精练概括，直切主题。点、范围以及人员组成等情况； 要对待设计系统的历(2)写明调研对象的历史背景、大致发展经过、现实状史、状况作出客观的评况、主要特点、存在问题、客户要求等基本情况； 价，明确设计的必要性(3)简要介绍调查研究的方法。 和意义。 （1）准确阐明全部有关论据，包括问题的提出到引出详述调研的基本情况、的结论，论证的全部过程，分析研究问题的方法； 做法、经验以及分析所（2）提供决策者进行独立思考的全部调查结果和必要得的各种具体认识、观的信息，以及对这些情况和内容的分析评论，如调研点和基本结论。注意待设计与组织实施、调研情况简介、调研的主要统计结设计的机械系统的功能果简介、综合分析、数据资料汇总表等。 现状及客户的需要。 形成结论与建议，包括主要内容总结，提出如何利用结论和意见要明确。最已证明为有效的措施和解决某一具体问题可供选择的好能对设计提出一些基方案与建议。预测可能遇到的风险、对策。 本要求。 对调查报告正文没有提及，但与正文有关必须说明的资料翔实，数据要准确。部分，或一些更祥尽的问题进行补充说明。包括数据也可附查新报告。 汇总表及原始资料背景材料和必要的工作技术报告。

表4 常用机械系统设计可行性论证报告的形式与内容 名称 内容 要求 背景和意义 简要说明具体某机械系统设计的必要性和意义。 一般不超过400字。 简要说明进行具体某机械系统的功能、现状、国内一般不超过500字。查新 外的发展情况以及发展趋势，并通过查新提出设计可另附查新报告。 的关键功能要求。 详细说明所设计的机械系统的功能要求，即要设计要多关注系统功能功能要求和关键难题 的相关内容，同时提出设计中可能遇到的难题，并中的关键功能。 对其解决的可能性进行预测。 对功能原理或结构的主要技术、经济指标、应用前定性的内容要详细，预期目标 景等作相应的预测。 能定量的尽量定量。

目录 前言 内容 主体 结论 附件

名称 提出设计任务书 设计计划 内容 设计任务书的内容包括设计目标、性能或参数要求、其他相关要求以及完成日期等。 要求 设计任务书要详细，准确表达。对关键功能的要求要定量。 设计计划周期不宜过长。 根据设计任务书及现有工作基础和条件，提出设计计划（包括人员、手段和经费使用等）。 表5 机械原理创新设计阶段性讨论会内容 讨论会名称 问题 设计主题讨论会 设计任务及功能创新讨论会 功能原理方案讨论会 机械系统功能改进讨论会 答辩 所设计对象的发展及现状和具体功能，提出新的功能要求，明确创新设计的创新点。 分析机械系统总功能和新功能之间的关系，讨论创新点对应的功能原理方案。 根据创新设计的新功能的地位，建立相应的评价体系，选择优良的功能原理方案，并提出后续分析和设计的设想。 经过系统分析后，分析所采用的功能原理方案的优点和不足，提出改进设想。对未能求解或详细分析的部分作出说明。 以组为单位进行宣讲，回答教师和同学的问题。总结设计，说明组员在设计中所起的作用。确定是否作后续的设计。

机械原理创新设计成绩评议表

组号 小 组 评 议 评议内容 创新性 方案可行性 团队合作及设计过程 第一次讨论 第二次讨论 答辩 工作量 机械认知 小组成绩 个人成绩评定 组员姓名 成绩评定说明 学号 小组成绩评定 优秀 良好 中等 及格 不及格 指导教师评议 指导教师（签字）： 日期： 年 月 日 小组成员特殊情况记录 综合 创新能力 团队作用及考勤 图面质量 说明书 指导教师（签字） 成绩 良好 一般 良好 一般 较差 优秀 良好 中等 及格 不及格 优秀 良好 中等 及格 不及格 （1）每个学生的综合成绩为课程设计成绩，由小组成绩和个人在小组中的成绩共同确定；（2）只有小组评议项目全为优秀的小组成绩可确定为优秀，未完成工作量或评议内容中有三项成绩为不及格的小组可确定为不及格；（3）小组成绩如果为优秀时组员成绩中优秀比例≥60％，为良好时30％≤优秀比例≤60％，为中等时20％≤优秀比例≤50％，为及格时优秀比例≤20％，为不及格时优秀比例为0且不及格率≥50％；（4）根据兰州理工大学实践教学环节规定，凡有违反规定且影响恶劣者成绩直接确定为不及格；教师签字需要工整签署全名，各项成绩用“√”填写，综合成绩按实践教学成绩规定书写。

兰州理工大学机电工程学院机械原理及零件教学部编制

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