摘要：机械设计基础课以“蔬果削皮器的结构分析与机构运动简图的绘制”和“雨伞的结构分析与机构运动简图的绘制”等为任务，浓化理实一体课兴趣，从而培养学生的综合能力。通过对蔬果削皮器和雨伞的结构分析与机构运动简图的绘制，明确机器的组成；理解零件、构件及机构的概念；掌握机构运动简图的绘制方法以及机构自由度的计算等知识，实践证明，效果优良。
　　关键词：理实一体；机构运动简图；自由度
　　现代职业教育的任务是培养生产、建设、服务、管理第一线的高端技能型专门人才。为此，教学中必须改变以往以理论为主、教师中心、“坐”中学等不利于学生能力培养的课程模式，探索和实践理实一体、学生中心、做学教与教学做等有利于提高学生知识、能力、素质、学习兴趣的课程模式。理实一体课程以选取专业服务的行业或产业中的现代化工厂或公司的典型工作任务作为教学内容，通过完成工作任务浓化理实一体课的学习兴趣，以更好地掌握所学课程的理论与实践知识。机械设计基础课以“蔬果削皮器的结构分析与机构运动简图的绘制”和“雨伞的结构分析与机构运动简图的绘制”等为任务，明确机器的组成；理解零件、构件及机构的概念；掌握机构运动简图的绘制方法以及机构自由度的计算等知识。
　　一、蔬果削皮器的结构分析与机构运动简图的绘制
　　1.结构分析与机构运动简图的绘制
　　如图1所示，蔬果削皮器主要由旋转手柄、旋转刀叉、削皮刀架、旋转盘和传动装置等组成。
　　图1蔬果削皮器的组成
　　旋转刀叉上有四根针，蔬果插在其上，转动手柄时，蔬果随其转动，同时削皮刀架也随旋转盘一同转动，并绕旋转盘上一点摆动，通过弹簧力使削皮刀架上的刀具与水果压紧锁合，完成削皮运动。
　　通过拆卸、分析可知：该机器中具有两种机构：由齿轮1、2、3、4、5、6组成的齿轮系和由刀具（从动件）与蔬果（凸轮）构成的凸轮机构。齿轮1与蔬果同轴，为一个构件，齿轮2与齿轮3是双联齿轮，为一个构件，齿轮4与齿轮5同轴，为一个构件，齿轮6与旋转盘一体，为一个构件，刀架与刀具（构件7）一体，也为一个构件，因此，整个机构由一个固定件和五个活动件组成。齿轮1与齿轮2、齿轮3与齿轮4、齿轮5与齿轮6、构件7与凸轮（蔬果）均构成高副，共四个高副；齿轮1、2-3、4-5、6分别与机架构成一个有效的转动副，构件7与齿轮6也构成转动副，共五个低副。蔬果削皮器的机构运动简图如图2所示。
　　图2蔬果削皮器的机构运动简图
　　2.自由度的计算
　　通过上述分析可知：该机构活动构件数 =5，低副数 =5，高副数 =4，则机构的自由度为
　　机构中只有一个主动件（旋转手柄）与自由度数相等，故此机构具有确定的相对运动。
　　在以后的教学中，随着教学内容的深入，针对蔬果削皮器还可以进行如齿轮主要参数的测定、齿轮几何尺寸的计算、齿轮系传动比的计算等工作，这里不再介绍。
　　3.课程进行中学生问题的解答
　　问题一：机器为什么不能空转呢？
　　机器在没安装蔬果时严禁空转，没安装蔬果时，刀片跟刀叉并拢在一起是不能转动的，否则会损坏刀具。
　　问题二：安装蔬果时为什么刀片易刮伤手呢？
　　主要原因是安装蔬果前没有使刀片位于刀叉下面。如果机器刀片没在刀叉下，那么先不要去除刀片保护套，一手把刀片向后倾斜，一手顺时针方向摇动手柄，刀片会转动起来，转到中间时候就可以放开手了，顺时针继续转动直至刀片到达刀叉下面。这样就可以安装蔬果，绝对不会划伤手了。
　　问题三：机器中的刀片为什么都是从左边往右边倾斜的呢？
　　从便于削皮的角度出发设计的，如果刀片完全正了，就不能削皮了。
　　二、雨伞的结构分析与机构运动简图的绘制
　　1.结构分析与机构运动简图的绘制
　　以普通雨伞为例，普通雨伞以手柄为机架，取其中一根伞骨和支撑杆分析知：有五个活动构件，分别用两个移动副和五个转动副相连接，如图3所示。
　　图3雨伞的机构运动简图
　　2.自由度的计算
　　通过上述分析可知：该机构活动构件数 =5，低副数 =7，高副数 =0，则机构的自由度为
　　该雨伞机构中只有一个主动件（滑块1），与自由度数相等，故此机构具有确定的相对运动。
　　学生也可以分析二折叠或三折叠伞的结构并绘制机构运动简图。
　　通过“蔬果削皮器的结构分析与机构运动简图的绘制”和“雨伞的结构分析与机构运动简图的绘制”这两个任务的完成，学生不仅学习了机器的组成，零件、构件及机构的概念、机构运动简图的绘制以及机构自由度的计算等知识，同时对常用机构中的齿轮机构、凸轮机构及连杆机构有了感性认识，对课程中后续内容的学习有很大帮助，启迪了智慧，促进了学生的知识向能力的转化，激发了学生对理实一体课的兴趣，提高了学生的综合能力。
　　参考文献
　　[1]孙恒，陈作模.机械原理[M]北京：高等教育出版社
　　[2]栾学钢.机械设计基础[M]北京：高等教育出版社