机械工程机械设计研究院实习报告

机械工程机械设计研究院实习报告一、摘要

2023年7月10日至2023年9月5日，我在机械工程机械设计研究院担任设计助理实习生。期间参与3款新型齿轮箱的结构设计，完成2套传动方案优化，将传动效率提升至94.2%，减少啮合损失0.8%。运用SolidWorks进行装配仿真，累计运行仿真模型286个，优化后模型重量减轻12.5kg。通过参与设计评审会，学习并应用了有限元分析中的网格划分策略，将应力集中区域最大降幅达31%。总结出模块化设计思路，建立标准件库，使新项目设计周期缩短20%。

二、实习内容及过程

2023年7月10日到9月5日，我在机械工程机械设计研究院实习。单位主要搞齿轮传动系统研发，有挺多成熟项目可以参考。我被分到传动设计组，跟着师傅做新产品的齿轮箱设计。

第1到3周，主要是熟悉图纸和软件。我花了2天时间把SolidWorks的装配环境和仿真模块摸熟，跟着师傅看他们之前做的5个项目的完整图纸，了解从概念到成品的每个环节。还整理了20份技术文献，摘录了不同材料的热处理工艺参数。期间参与了一次传动方案评审会，他们讨论的是一款重型机械用的行星齿轮箱，我印象深的是他们用齿面接触应力公式反推了材料的许用应力，最后选了42CrMo钢。

第4到6周，开始独立负责一部分工作。我拿到的任务是优化一款传递扭矩200N·m的减速箱。原设计用45号钢调质，重量45kg。我尝试用有限元分析优化齿廓和布局，跑了3天仿真，发现通过调整齿宽和增加齿数能降低模数，同时保证强度。改完之后，新方案的重量降到了39.8kg，效率提升了0.6%。但这个过程踩了不少坑，比如最初网格划分太粗糙，应力云图结果根本看不懂，后来师傅教我用十步法生成单元尺寸合适的网格，才把收敛性调好。

第7到8周，参与实物测试和改进。我协助测试团队拆解了3台早期样品，测量了齿轮磨损情况。发现一个问题，啮合印痕总在节圆附近，怀疑是轴承预紧力设得太松。回去用EDEM软件模拟了啮合过程，发现确实有轻微的相对滑动。最后调整了轴承的调整螺母，解决了这个问题。期间还帮师傅把常用的标准件参数整理成了Excel表，以后新项目直接套用能省不少时间。

这次实习最大的收获是搞懂了设计流程里的几个关键点。比如齿轮设计不能只看强度，热处理工艺和润滑条件都得考虑进去。之前在学校做课程设计，总觉得给个参数反算个结果就行，完全没想过实际生产中的成本和工艺限制。现在明白为啥他们总说“设计要考虑可制造性”。最大的挑战是第一次用有限元做优化，一开始根本不知道从哪儿下手，只能一个参数一个参数试，效率特别低。后来学会了看SN曲线和损伤累积云图，才慢慢找到优化方向。这段经历让我更确定想往传动设计方向发展，虽然现在懂得还少，但至少知道路该怎么走了。单位的管理其实也有点问题，比如新人开会时老被直接怼，但人各有志吧。他们培训机制倒是挺完善的，就是理论培训和实践结合得不够紧密，有时候学了个新软件操作，回去就不知道怎么用到具体项目里。建议可以搞个“设计案例拆解”的培训，把软件操作和工程问题解法结合起来。岗位匹配度方面，我挺喜欢做具体设计的，但有时候会被派去整理报告，感觉有点浪费机会。如果能多给些独立负责模块的机会就好了。

三、总结与体会

这8周，从2023年7月10日到9月5日，在机械工程机械设计研究院的经历，让我对课本里的那些抽象概念有了实打实的感受。刚开始时，面对实际的齿轮箱设计任务，感觉挺懵的，不知道怎么下手。但通过一步步实践，比如那个200N·m扭矩的减速箱优化，从最初用SolidWorks跑仿真模型286个都不理想，到后来调整齿廓参数和布局，最终把重量从45kg减到39.8kg，效率提升0.6%，这个过程虽然踩坑不少，但每解决一个技术难题，都觉得自己真的学到了东西。以前觉得有限元分析就是套公式，现在明白网格质量、边界条件设置有多重要，这些细节直接决定了结果的可信度。师傅教我的那套“十步法”生成网格，还有怎么从SN曲线看材料寿命，这些具体的方法论，感觉比单纯背理论手册有用多了。

这次实习最大的体会，是心态真的变了。以前做课程设计，交差就行，现在明白每个参数背后都可能影响成本、性能甚至安全。当看到自己参与优化的方案真的用在实物测试中时，那种成就感不摆出来都对不起自己熬夜调的仿真结果。也体会到职场人的节奏，有时候确实得加班，但为了项目进度，大家都挺拼的。这种责任感，以前在学校是感受不深的。比如有一次为了赶一个传动方案评审，通宵整理了20份技术文献和3个备选方案的对比分析，虽然累，但第二天开会时能条理清晰地表达自己的观点，感觉跟以前写报告完全不一样。

结合这次经历，我对未来的规划也更清晰了。现在知道自己的短板在哪，比如有限元分析虽然会用软件，但对于材料选择中的微观机制理解还不够深。接下来打算系统学习《材料力学》和《机械疲劳》这两门课，争取下学期考个相关方向的工程师资格证，把理论基础补牢。实习中也看到行业挺看重精益设计，怎么在保证性能的前提下降成本、提效率，感觉是未来发展的重点。我之前整理的那些标准件参数表，师傅说以后新项目能省不少时间，这种感觉挺不错的，以后想往这个方向发展，但得把设计能力先练强。行业现在好像挺关注智能化和轻量化，比如他们正在研发的几款新能源机械用的高效减速器，里面用了不少复合材料和智能传感技术，这让我意识到，学校里学的传统知识还得不断更新，得主动去了解像增材制造、数字孪生这些新玩意儿。这段经历就像打开了一扇门，虽然里面还有很多东西没看明白，但至少知道该怎么往前走了，挺有动力的。

四、致谢

感谢机械工程机械设计研究院提供这次实习机会，让我能接触实际工程设计。感谢导师在实习期间给予的指导和帮助，特别是在齿轮箱设计优化方面的点拨，让我