鹿新建+唐利芹+李钢

摘要：《机械设计基础》课程设计是重要的实践教学环节，图纸质量是检验其设计水平的重要依据，本文结合作者多年的工程实践经验，指出我院某班设计图纸中存在的共性和个性问题，并提出了改进意见，将有助于学生设计水平的提高。

关键词：课程设计；图纸；工程实践

中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）31-0213-02

机械设计基础课程设计是在学完了《机械设计基础》课程以后的一个实践性教学环节，其目的是对学生所学的理论课进行一次综合的全面的工程训练，是全面掌握本课程的重要步骤。其目的是使学生巩固和加深所学课程知识；培养运用所学知识解决实际问题的能力；使其对机械传动设计、机械零件和通用标准件的设计与计算有一个较为完整的系统知识，从而使学生掌握机械传动设计的整个过程，进一步提高学生的计算、制图和使用技术资料的能力。题目是设计输送机的减速器，着重考察学生对齿轮传动、键连接、轴承设计等教学重点的把握程度。本校是以培养高等工程应用型人才为主，大部分学生以后将走向企业，对于企业而言，评判人才优劣的一个重要因素是制图水平。因此，本文将结合本人多年在企业的工程实践，以我院某班33名同学的机械设计基础课程设计结果中的制图质量为对象进行分析，同时提出改进意见，仅供参考。

一、工程技术人员如何审图

关于工程技术人员如何审图？与个人的认识水平、所从事的工种以及工作积累有关。一般而言设计人员重视零部件设计的图纸布局、尺寸链、重要配合、设计结构的合理性、重要连接部位、明细表对应性、零件图与部装图的一致性、拆装工艺性；工艺人员重视设计结构是否便于制造、零件材质和加工精度的合理性、装配工艺性；标准化人员则重在各种“规范化”，这些规范化包括图纸格式、线型、尺寸标注、标准化等。

二、图纸存在问题

通过批阅33份课程设计装配图和零件图，发现存在一些共性问题和个别问题，现总结如下。

（一）共性问题

1.图纸分区问题。图纸分区的作用在于对设计尺寸的“定位”，便于图纸审核和修改。图1为某型压片机的装配图，采用了具有分区的A2图框，如果修改偏心套的配合尺寸Φ25h6，可以清晰的定位到图纸中的3B区，便于说明。

2.GB与GB/T。在上世纪90年代前，国家颁布的标准多以GB打头，是一种强制性标准。之后颁布的标准多是以GB/T打头，是推荐性国家标准，是指生产、交换、使用等方面，通过经济手段调节而自愿采用的一类标准，又称自愿标准。这类标准任何单位都有权决定是否采用，违反这类标准，不承担经济或法律方面的责任。但是，一经接受并采用，或各方商定同意纳入经济合同中，就成为各方必须共同遵守的技术依据，具有法律上的约束性。在批阅图纸中发现有很多同学将弹簧垫圈的标准写为GB/T93-1987或GB/T93-87，显然是错误的。一般可以直接简写为GB/T93。

3.螺栓选择与标注。上下箱体的连接，很多同学选用GB5780螺栓进行连接，GB5780螺栓是一种C级螺栓，采用Q235A制造，一般在机械设计中很少使用或用在不重要的场合。上下箱体的连接属于比较重要的连接，因此在螺栓上应当选择较好的材质，一般选用GB5782螺栓，其材料为35钢或1Cr18Ni9Ti，淬火处理HRC35～40（对于35钢）。在具体的工程设计中，一般会使用GB/T70.1的螺钉进行连接，可以选择8.8或更高等级螺钉。采用螺钉的好处在于可以便于拆装，同时减少一个锪平面加工。

4.轴承安装处轴上圆角设计。在批閱轴设计图中，很多同学不注意各段轴之间的过渡圆角，统一设计为R2，经查阅轴承设计手册，深沟球轴承的6211轴承圆角为R2，小于此规格的一般在R0.3～R1.5，大于此规格的也有很多轴承型号的轴承圆角小于R2；对于角接触球轴承的7310A轴承圆角为R2，小于此规格均小于R2；对于圆锥滚子轴承的HR30308J轴承圆角为R2，小于此规格均小于R2。减速器低速轴安装轴承部位一般在50mm左右，显然标注轴上圆角为R2是不恰当的。

（二）个别问题

1.轴承脂润滑设计。轴承的润滑一般分为脂润滑和油润滑，由轴承内径n和轴承转速r/min的乘积确定润滑方式。再根据轴上是否有轴向力确定轴承的类型，一般直齿传动多用深沟球轴承或角接触球轴承；斜齿传动用角接触球轴承或圆锥滚子轴承。对于脂润滑，参考资料上给出了挡油盖的设计，防止润滑脂溢出。但是对于采用深沟球轴承的设计，在轴承设计手册上给出了自带密封圈的轴承结构，可以简化设计。在具体工程实践中，可以选用VV型或DD（DDU）型深沟球轴承，将一侧打开即可。此外，轴承的润滑脂添加，可以通过在轴承端盖增加黄油注油嘴实现，避免了打开轴承盖，费时费力。

2.低速轴上键设计。连接大齿轮和低速轴的键，少部分同学选择B型键。但是，B型键槽俯视图（两端）容易出错（两端画成直线）。B型键槽的三维效果图如图2所示，其加工方法是采用铣刀沿轴向铣削。

3.油标问题。在减速器设计中，为了方便观察箱体中的油量，在侧面设计有杆式油标，通过螺纹旋在下箱体中。但是，在一般的工程设计中，采用如透明油标比较常见，更能够实时观察箱体中的润滑油量。

4.回油槽问题。对于采用油润滑的轴承，需要在减速器下箱体中开设回油槽，经常发现回油槽宽度不一且宽度不标准，这就导致在加工中需要花费更多的时间，导致设计不经济。

5.其他问题。连接上下箱体的螺栓偏长，如M12x135，一般而言，螺栓的长度不超过直径的10倍，超过此长度需要特殊定制，而且长度超过100mm一般按照10mm或20mm长度递增。此外，还存在着螺栓长度不规整的问题。铸件箱体个别部位壁厚小于10mm，根据现有的消失模铸造工艺，其壁厚一般要求不小于15或20mm。在提供的设计资料中仅有轴承的外形及安装尺寸，缺少内圈厚度、外圈厚度等局部尺寸，造成绘制出的轴承不协调。

三、改进意见

1.修订相关教材或者在教学中补充“图纸分区”的内容，或者在课程设计之前提供已分区好的标准图框。

2.增加教材中部分常用紧固件的介绍，重点介绍标准号、标注方法以及长度计算方法等。

3.提供给学生标准的滚动轴承图纸，并要求学生特别注意轴承的设计圆角。

4.在《机械设计基础》教学过程中注重设计经济性、设计标准化等方面的教学，同时补充工程实践中常见的设计。

参考文献：

[1]朱玉.机械设计基础[M].北京：北京大学出版社，2013.

[2]武华.机械制图（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2016.