机械设计课程总结

机械设计课程总结

总结在一个时期、一个年度、一个阶段对学习和工作生活等情况加以回顾和分析的一种书面材料，它是增长才干的一种好办法，不妨坐下来好好写写总结吧。但是却发现不知道该写些什么，以下是小编为大家整理的机械设计课程总结，欢迎大家分享。

一、设计目的

数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。

数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。

因此，我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法.

二、设计要求

（1）设计指标

①时间以12小时为一个周期；

②显示时、分、秒；

③具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间；

④计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时；

⑤为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。

（2）设计要求

①画出电路原理图（或仿真电路图）；

②元器件及参数选择；

③电路仿真与调试；

④pcb文件生成与打印输出。

（3）制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。

（4）编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。

三、原理框图

1．数字钟的构成

数字钟实际上是一个对标准频率（1hz）进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1hz时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。

（a）数字钟组成框图

2．晶体振荡器电路

晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768hz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。一般输出为方波的数字式晶体振荡器电路通常有两类，一类是用ttl门电路构成；另一类是通过cmos非门构成的电路，本次设计采用了后一种。如图（b）所示，由cmos非门u1与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，u2实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。输出反馈电阻r1为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。电容c1、c2与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个180度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。

（b）cmos晶体振荡器（仿真电路）

3．时间记数电路

一般采用10进制计数器如74hc290、74hc390等来实现时间计数单元的计数功能。本次设计中选择74hc390。由其内部逻辑框图可知，其为双2-5-10异步计数器，并每一计数器均有一个异步清零端（高电平有效）。

秒个位计数单元为10进制计数器，无需进制转换，只需将qa与cpb（下降沿有效）相连即可。cpa（下降没效）与1hz秒输入信号相连，q3可作为向上的进位信号与十位计数单元的cpa相连。

秒十位计数单元为6进制计数器，需要进制转换。将10进制计数器转换为6进制计数器的电路连接方法如图2.4所示，其中q2可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的cpa相连。

十进制-六进制转换电路分个位和分十位计数单元电路结构分别与秒个位和秒十位计数单元完全相同，只不过分个位计数单元的q3作为向上的进位信号应与分十位计数单元的cpa相连，分十位计数单元的q2作为向上的进位信号应与时个位计数单元的cpa相连。

时个位计数单元电路结构仍与秒或个位计数单元相同，但是要求，整个时计数单元应为12进制计数器，不是10的整数倍，因此需将个位和十位计数单元合并为一个整体才能进行12进制转换。利用1片74hc390实现12进制计数功能的电路如图（d）所示。

（d）十二进制电路

另外，图（d）所示电路中，尚余－2进制计数单元，正好可作为分频器2hz输出信号转化为1hz信号之用。

4．译码驱动及显示单元电路

选择cd4511作为显示译码电路；选择led数码管作为显示单元电路。由cd4511把输进来的二进制信号翻译成十进制数字，再由数码管显示出来。这里的led数码管是采用共阴的方法连接的'。

计数器实现了对时间的累计并以8421bcd码的形式输送到cd4511芯片，再由4511芯片把bcd码转变为十进制数码送到数码管中显示出来。

5．校时电路

数字钟应具有分校正和时校正功能，因此，应截断分个位和时个位的直接计数通路，并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。即为用coms与或非门实现的时或分校时电路，in1端与低位的进位信号相连；in2端与校正信号相连，校正信号可直接取自分频器产生的1hz或2hz（不可太高或太低）信号；输出端则与分或时个位计时输入端相连。当开关打向下时，因为校正信号和0相与的输出为0，而开关的另一端接高电平，正常输入信号可以顺利通过与或门，故校时电路处于正常计时状态；当开关打向上时，情况正好与上述相反，这时校时电路处于校时状态。

实际使用时，因为电路开关存在抖动问题，所以一般会接一个rs触发器构成开关消抖动电路，所以整个较时电路就如图（f）。

（f）带有消抖电路的校正电路

6．整点报时电路

电路应在整点前10秒钟内开始整点报时，即当时间在59分50秒到59分59秒期间时，报时电路报时控制信号。

当时间在59分50秒到59分59秒期间时，分十位、分个位和秒十位均保持不变，分别为5、9和5，因此可将分计数器十位的qc和qa、个位的qd和qa及秒计数器十位的qc和qa相与，从而产生报时控制信号。

报时电路可选74hc30来构成。74hc30为8输入与非门。

四、元器件

1．四连面包板1块（编号a45）

2．镊子1把

3．剪刀1把

4．共阴八段数码管6个 ……此处隐藏16226个字……机械设计基础课程设计》是《机械设计基础》课程的的最后一个重要教学环节，也是学生第一次较全面的设计能力训练。其基本目的是：

1.培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论，结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识;

2.通过制定设计方案合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力、确定尺寸和选择材料，以及较全面的考虑制造工艺、使用和维护等要求，进行结构设计，达到了解和掌握机械零件、机械传动装置的设计过程和方法;

3.进行设计基本技能的训练。例如计算、绘图、熟悉和运用设计资料(手册、图册、标准和规范等)以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据的能力。在本课程设计鼓励采用计算机绘图。

二、课程设计内容

为了达到上述目的，在课程设计中，针对布置题目学生要完成的设计内容有：

1.电动机的选择及运动参数的计算;2.V带的传动设计;3.齿轮传动的设计;4.轴的设计(低速轴);5.滚动轴承的选择及验算(低速轴);6.键的选择计算及强度校核(低速轴);7.联轴器的.选择(低速轴);8.润滑油及润滑方式的选择;9.绘制零件的工作图和装配图(1)绘制零件的工作图轴的零件图

(2)减速器的装配图零件的工作图包括：(1)尺寸的标注;(2)公差;(3)精度;(4)技术要求。装配图包括：(1)尺寸标注(2)技术特性(3)零件编号(4)编写零件明细表、标题栏。

三、要求

作为指导教师，为了使学生能顺利地完成所布置的任务，在设计过程中要加以指导。首先让学生做减速器的装拆试验，形象地认识减速器。在设计过程，轴的结构设计和减速器的外形尺寸的确定对于学生来说是难点，针对这一难点要上一次辅导课。另外，每天来指导学生设计、计算、绘图，以便及时发现问题和解决问题。

要求每位学生在设计过程中，充分发挥自己的独立工作能力及创造能力，对每个问题都应进行分析、比较，并提出自己的见解，反对盲从，杜绝抄袭。在设计过程中必须做到：1)随时复习教科书、听课笔记及习题。2)及时了解有关资料，做好准备工作，充分发挥自己的主观能动性和创造性。3)认真计算和制图，保证计算正确和图纸质量。4)按预定计划循序完成任务。

四、评分原则

课程设计中，最终的图纸及说明书并不能完全反映学生的真实水平，同学的工作能力也不能在图纸及说明书中得到完全的反映，因此，对同学的评分，特别要注意抓两头：一头抓平时，一头抓答辩.课程设计成绩根据平时出勤和设计图纸、说明书、创新能力和答辩情况综合按百分制制评定。

五、存在问题

在课程设计过程中，发现学生主要存在以下问题：1)学习态度不够认真，或虽认真但因基础差等原因，不能按时完成进度计划;2)独立工作能力差，设计时不能或不进行独立思考，教师指一步才作一步，或参照其他同学的设计进行“照猫画虎”式的进行;3)设计中有错误，有知其然不知其所以然的现象;4)图纸质量较差，特别是尺寸标注，出现问题较多，表达不清楚;说明书内容不够完整、工整，有个别原则性错误和若干一般性错误;5)答辩中不能很好的回答提问，回答中有个别原则性错误和若于非原则性错误。六、结果分析

参加本次课程设计1个班，大部分同学能按老师要求完成每一阶段的任务，设计图纸、说明书和最后的答辩中满足要求。参加本次课程设计共有50名同学，其中优2人，良26人，中20人，及格2人，不及格0人。基本反映了学生的学习情况。七、经验及教训

由于《机械设计基础课程设计》需要用到许多先修课程如《工程制图》、《工程力学》及《公差测量及配合》等，而部分学生在由于前期的先修课没有学好，甚至《公差测量及配合》先修课没开，所以在绘图上表达不清楚，尺寸标注等方面做得不好。所以要在学先修课时，督促学生把先修课学好。

为期两周的机械设计课程设计已经结束了，首次指导课程设计有收获也有缺憾。

此次课程设计的任务是设计一输送带的减速装置，包括一级带传动和展开式二级圆柱齿轮减速器。由于是初次指导学生，心里面没底，不知道在设计过程中会遇到那些问题和困难，所以在向学生下达设计任务之前，我查阅了相关资料并请教了经验丰富的王树英老师，为后面的课程设计指导工作做了精心准备。在下达任务时，向学生明确地阐述了此次课程设计的任务、目的、意义、要求及设计过程中容易出错的地方。但是即使这样，在指导过程中，还是出现了不少问题，现总结如下：

首先，由于自己缺乏工作经验，没有预料到学生对于传动比的分配会出问题，个别学生出现了传动比分配不当的问题，造成二级圆柱齿轮减速器的传动比过小，致使中心距过小，箱体上两轴承座距离太小，对于加工连接螺栓的通孔造成困难。其次，部分学生对于理论知识掌握不好，整个设计过程只是在照着课本和参考书进行机械的计算，并不理解各个参数的选择依据和零件的设计准则。在提问的问题中多数都是课堂上反复强调的问题，一些学生都回答不清。对于轴的结构设计从讲课到练习再到作业共讲了三遍，但是还是有些同学出现这样那样的错误。再就是部分学生的学习态度不够端正。箱体、油标尺、放油塞、螺栓及轴承端盖的尺寸都可按参考资料中的设计经验设计来确定，但是他们并不按设计经验或类比的方法来确定，而是自己随便定尺寸，致使箱体的铸造壁厚、凸缘连接处的宽度以及螺栓的直径不能满足要求。而且螺栓是标准件，一些学生不按标准件画，信手涂鸦，画得图很不美观。这是我事先没料想到的，在发觉后，让学生修改，部分学生作了认真修改，但还有一部分没有按要求修改。最后，由于学生刚学完AutoCAD，使用不熟练，图中存在多线、漏线和粗细实线使用不当的情况较多，即使给他们指出来了，但是他们还是有些地方漏改，最后打印出的图纸还是存在一些错误。

在发现问题的同时，我也积累了宝贵的经验。对于学生容易出错的地方进行了一一记录，下次课程设计前事先集中强调，避免学生出错后再来纠正，增加学生的工作量。其次，要更加严格要求学生，让他们养成严谨的设计习惯，并制定一些奖罚分制度，充分调动学生的学习积极性。再次，对于用AutoCAD画图的.学生，随时进行检查，指导他们及时修改一些多线或漏线的错误。最后，在以后的教学工作中，可以让学生在进行理论学习之前，先对实际机器有一个感性认识，让他们从实物中了解学习课程内容的目的，这样学生的积极性会更高，学习效果也会更好。例如可以利用减速器这个部件所涉及的设计内容引入机械设计这门课程要学的内容，使各个零散的看似毫不相关的章节串成一个整体，我相信这样能够激起学生的学习兴趣。

这次课程设计，对于学生来说不仅仅是完成了一次作业，而是他们第一次靠自己的努力设计出了第一件作品，虽然存在一些错误，虽然没有做成实物，但是他们都非常有成就感，多数学生在设计体会中都谈到希望今后学院能多给安排一些这样的机会，锻炼自己的能力。对于我来说，无论是对今后指导学生的课程设计还是理论教学都是很有帮助的，我相信有了这次课程设计的指导经验，以后我会更有自信和能力做好教学工作。