机械工程机械设计院机械设计实习报告

机械工程机械设计院机械设计实习报告一、摘要

2023年7月1日至2023年8月29日，我在机械设计院担任机械设计助理，参与3款新型齿轮传动装置的方案设计。核心工作成果包括完成1套行星齿轮减速器传动比计算（传动比范围3.5:1至10:1），绘制12张关键零件三维模型（精度达±0.02mm），优化2处轴承座结构以提升承载能力30%。专业技能应用方面，熟练运用SolidWorks进行参数化建模，通过有限元分析软件ANSYS确定最优材料配比（45号钢+表面淬火处理），并将模块化设计方法应用于齿轮模块标准化，累计节省设计周期约15%。提炼出“边界条件动态调整”与“多方案对比仿真”的可复用方法论，有效缩短了结构验证周期。

二、实习内容及过程

实习目的主要是把学校学的机械原理、材料力学这些知识用到实际工作里，看看真实项目是怎么运作的，顺便提升动手能力和解决实际问题的能力。

实习单位嘛，就是一家做重型机械部件设计的公司，团队不大但挺专注，主要搞些矿山机械和工程机械的传动系统设计，技术积累挺深。我在那里做机械设计助理，跟着师傅参与了一个新式挖掘机回转支承的设计项目。

实习内容挺具体的。刚开始是熟悉图纸，把之前老项目的几千张图纸理顺，找出可以模块化的零件，我花了两天时间，整理出78个常用零件的规格书，师傅说这能省不少事。然后就是参与新设计，主要是行星齿轮架和轴承座的结构设计。我负责行星齿轮架的方案优化，根据负载工况计算了五种不同齿形参数的接触应力，用SolidWorks建模，再导入ANSYSWorkbench跑有限元分析。通过调整齿廓曲线和齿宽，最终把齿根弯曲应力从280MPa降到了205MPa，满足疲劳寿命要求。期间还遇到了轴承座散热问题，原设计是自然风冷，夏天测试时温度高达85摄氏度，超出了标准范围。我建议增加散热筋，调整了筋的尺寸和分布角度，重新做了CFD模拟，结果显示表面温度降到了68摄氏度，边缘区域也稳定在70摄氏度以下。这个过程中，师傅教了我怎么看懂设备手册里的负载谱，怎么根据工况选择合适的材料牌号，还让我用Pro/E做了几版三维模型，虽然我自己做的模型精度没师傅那么高，但能理解参数化设计的思路。

项目里最挑战的部分是公差配合的确定。挖掘机工况恶劣，对精度要求高，但又不能太严苛导致成本翻倍。我负责的行星架和太阳轮配合处，一开始选的是H7/f7的配合，但加工时师傅说太松了，容易错位。后来改成H6/f6，并且增加了定位销，加工后检测尺寸合格率达到了98%，之前试过那种配合只有92%。这让我明白，设计不能只看理论数据，得结合实际加工能力。

实习成果的话，我独立完成了行星齿轮架的三维建模和工程图绘制，得到了6张被项目组采纳的图纸，还参与编写了2个零件的工艺文件。通过做这些事，我对机械设计的完整流程有了更直观的认识，从需求分析到方案设计，再到结构优化和图纸输出，每一步都关联紧密。最大的收获是学会了怎么用有限元分析解决实际问题，以前只在课上做过简单案例，这次深入参与项目，才知道怎么设置边界条件和加载工况，怎么解读结果。

遇到的困难主要是初期对项目背景不熟，有些术语和标准不清晰，比如怎么根据ISO6395标准选轴承，一开始有点懵。还有一次做有限元模型时，边界条件设置不对，导致应力分布异常，折腾了半天才找到问题，原来是没考虑到轴承的局部接触特性。为了解决这些问题，我主动去翻了公司图书馆的技术手册，还跟师傅和资深工程师多交流，他们很耐心，会给我看他们以前做项目的案例，告诉我哪些地方容易出错。渐渐地，我对设计规范的引用和软件操作都熟练了。

这段经历让我意识到，做机械设计光靠课本知识远远不够，还得懂材料、工艺、制造，甚至要了解成本控制。我发现自己动手能力还可以，但理论深度还不够，比如对接触应力和疲劳寿命的理解还停留在表面，需要继续学习。职业规划上，我更想往传动系统设计方向发展，以后想深入钻研齿轮技术，这8周实习让我对行业有了更具体的想法。

实习单位管理上，感觉人手有点紧，有时候任务分配不太合理，导致我这边工作量大的时候没人能搭把手。另外，培训机制可以更系统一些，比如新人入职时可以给一套标准化的设计流程培训材料，现在主要是靠师傅带，效率不太一样。岗位匹配度上，我的工作内容主要是绘图和辅助分析，接触到核心设计思路的机会还不多，如果能有更多参与方案讨论的机会就好了。建议他们可以搞点实习生技术分享会，或者给个标准化的项目案例让我们练手，这样能更快上手。

三、总结与体会

这8周，从2023年7月到8月，在机械设计院的经历，让我感觉像是从书本里走了出来，真正踩在了行业的土地上。实习的价值，对我个人来说，就是完成了一次从理论到实践的闭环。以前学《机械原理》时，觉得行星齿轮传动原理挺有意思，但光看公式和动画总觉得隔层纱。现在亲手参与设计一款挖掘机用的行星齿轮架，从参数选择、三维建模，到用ANSYS分析应力分布，每一步都跟理论知识对应上。我算过，这次做的方案，通过优化齿廓参数，把齿根弯曲应力降低了大概27%，这个数字不是老师讲课的时候能体会到的，是实实在在通过建模、仿真、再调整得出来的。这种“做出来”的感觉，比单纯记住公式要有用得多。

实习也让我对未来的职业规划更清晰了。我之前有点迷茫，想搞设计的又有点怕太理论，怕到头来还是做不了实事。这次跟着师傅们，看他们怎么根据客户需求快速出方案，怎么在成本和性能之间做权衡，怎么跟加工部门沟通图纸细节，我才明白，机械设计不是闭门造车，而是要懂整个产业链。我现在想学的更具体了，比如想深入研究齿轮啮合的动力学行为，或者学习怎么用更高阶的有限元软件做非线性分析。这几个月积累的SolidWorks和ANSYS经验，肯定会让我以后找工作或者考研复试更有底气。我打算接下来把材料力学再系统看一遍，顺便准备一下英语六级，希望能有机会去国外交换学习一年，看看更前沿的设计理念。

对行业的观察，也让我有些想法。现在大家都在提智能制造，我实习期间参与的挖掘机回转支承项目，就大量用到了参数化设计和仿真技术，这确实能大大缩短开发周期。我感觉未来的机械工程师，光会画图纸肯定不行，还得懂数据分析、懂智能算法。我们院也在用一些新的三维建模软件，界面和操作逻辑跟学校教的版本不太一样，这说明行业在快速迭代。我体会到，学校教的基础知识是根本，但必须保持持续学习的状态，才能不被淘汰。比如我这次就发现，自己之前对轴承寿命计算的理解太浅，实际工程中还要考虑安装应力、润滑条件这些复杂因素，这些只能在实践中慢慢积累。

心态的转变也挺明显的。以前做课程设计，遇到问题可以翻翻书，或者直接问老师，觉得没什么大不了。但实习后，感觉肩上的责任重了。比如有一次我画的轴承座图纸，尺寸标注漏了地方，师傅直接跟我说，这种细节在工厂里可能导致整批零件报废，语气很重，但我当时就知道问题严重了，赶紧补充修改。这种经历让我体会到，工程师的每一个决策，都可能影响最终产品的性能和安全性。抗压能力也锻炼了，连续加班一周改方案，晚上回去自己还继续演算，虽然累，但感觉挺充实的。这种经历，我觉得比单纯在学校拿高分更有价值。未来不管做什么，这种认真负责的态度肯定要继续保持。