機械工程機械設計研究院實習報告一、摘要

2023年7月10日至2023年9月5日，我在機械工程機械設計研究院擔任設計助理實習生。期間參與3款新型齒輪箱的結構設計，完成2套傳動方案優(yōu)化，將傳動效率提升至94.2%，減少嚙合損失0.8%。運用SolidWorks進行裝配仿真，累計運行仿真模型286個，優(yōu)化后模型重量減輕12.5kg。通過參與設計評審會，學習并應用了有限元分析中的網(wǎng)格劃分策略，將應力集中區(qū)域最大降幅達31%?？偨Y出模塊化設計思路，建立標準件庫，使新項目設計周期縮短20%。

二、實習內(nèi)容及過程

2023年7月10日到9月5日，我在機械工程機械設計研究院實習。單位主要搞齒輪傳動系統(tǒng)研發(fā)，有挺多成熟項目可以參考。我被分到傳動設計組，跟著師傅做新產(chǎn)品的齒輪箱設計。

第1到3周，主要是熟悉圖紙和軟件。我花了2天時間把SolidWorks的裝配環(huán)境和仿真模塊摸熟，跟著師傅看他們之前做的5個項目的完整圖紙，了解從概念到成品的每個環(huán)節(jié)。還整理了20份技術文獻，摘錄了不同材料的熱處理工藝參數(shù)。期間參與了一次傳動方案評審會，他們討論的是一款重型機械用的行星齒輪箱，我印象深的是他們用齒面接觸應力公式反推了材料的許用應力，最后選了42CrMo鋼。

第4到6周，開始獨立負責一部分工作。我拿到的任務是優(yōu)化一款傳遞扭矩200N·m的減速箱。原設計用45號鋼調(diào)質(zhì)，重量45kg。我嘗試用有限元分析優(yōu)化齒廓和布局，跑了3天仿真，發(fā)現(xiàn)通過調(diào)整齒寬和增加齒數(shù)能降低模數(shù)，同時保證強度。改完之后，新方案的重量降到了39.8kg，效率提升了0.6%。但這個過程踩了不少坑，比如最初網(wǎng)格劃分太粗糙，應力云圖結果根本看不懂，后來師傅教我用十步法生成單元尺寸合適的網(wǎng)格，才把收斂性調(diào)好。

第7到8周，參與實物測試和改進。我協(xié)助測試團隊拆解了3臺早期樣品，測量了齒輪磨損情況。發(fā)現(xiàn)一個問題，嚙合印痕總在節(jié)圓附近，懷疑是軸承預緊力設得太松?；厝ビ肊DEM軟件模擬了嚙合過程，發(fā)現(xiàn)確實有輕微的相對滑動。最后調(diào)整了軸承的調(diào)整螺母，解決了這個問題。期間還幫師傅把常用的標準件參數(shù)整理成了Excel表，以后新項目直接套用能省不少時間。

這次實習最大的收獲是搞懂了設計流程里的幾個關鍵點。比如齒輪設計不能只看強度，熱處理工藝和潤滑條件都得考慮進去。之前在學校做課程設計，總覺得給個參數(shù)反算個結果就行，完全沒想過實際生產(chǎn)中的成本和工藝限制?，F(xiàn)在明白為啥他們總說“設計要考慮可制造性”。最大的挑戰(zhàn)是第一次用有限元做優(yōu)化，一開始根本不知道從哪兒下手，只能一個參數(shù)一個參數(shù)試，效率特別低。后來學會了看SN曲線和損傷累積云圖，才慢慢找到優(yōu)化方向。這段經(jīng)歷讓我更確定想往傳動設計方向發(fā)展，雖然現(xiàn)在懂得還少，但至少知道路該怎么走了。單位的管理其實也有點問題，比如新人開會時老被直接懟，但人各有志吧。他們培訓機制倒是挺完善的，就是理論培訓和實踐結合得不夠緊密，有時候?qū)W了個新軟件操作，回去就不知道怎么用到具體項目里。建議可以搞個“設計案例拆解”的培訓，把軟件操作和工程問題解法結合起來。崗位匹配度方面，我挺喜歡做具體設計的，但有時候會被派去整理報告，感覺有點浪費機會。如果能多給些獨立負責模塊的機會就好了。

三、總結與體會

這8周，從2023年7月10日到9月5日，在機械工程機械設計研究院的經(jīng)歷，讓我對課本里的那些抽象概念有了實打?qū)嵉母惺堋傞_始時，面對實際的齒輪箱設計任務，感覺挺懵的，不知道怎么下手。但通過一步步實踐，比如那個200N·m扭矩的減速箱優(yōu)化，從最初用SolidWorks跑仿真模型286個都不理想，到后來調(diào)整齒廓參數(shù)和布局，最終把重量從45kg減到39.8kg，效率提升0.6%，這個過程雖然踩坑不少，但每解決一個技術難題，都覺得自己真的學到了東西。以前覺得有限元分析就是套公式，現(xiàn)在明白網(wǎng)格質(zhì)量、邊界條件設置有多重要，這些細節(jié)直接決定了結果的可信度。師傅教我的那套“十步法”生成網(wǎng)格，還有怎么從SN曲線看材料壽命，這些具體的方法論，感覺比單純背理論手冊有用多了。

這次實習最大的體會，是心態(tài)真的變了。以前做課程設計，交差就行，現(xiàn)在明白每個參數(shù)背后都可能影響成本、性能甚至安全。當看到自己參與優(yōu)化的方案真的用在實物測試中時，那種成就感不擺出來都對不起自己熬夜調(diào)的仿真結果。也體會到職場人的節(jié)奏，有時候確實得加班，但為了項目進度，大家都挺拼的。這種責任感，以前在學校是感受不深的。比如有一次為了趕一個傳動方案評審，通宵整理了20份技術文獻和3個備選方案的對比分析，雖然累，但第二天開會時能條理清晰地表達自己的觀點，感覺跟以前寫報告完全不一樣。

結合這次經(jīng)歷，我對未來的規(guī)劃也更清晰了?，F(xiàn)在知道自己的短板在哪，比如有限元分析雖然會用軟件，但對于材料選擇中的微觀機制理解還不夠深。接下來打算系統(tǒng)學習《材料力學》和《機械疲勞》這兩門課，爭取下學期考個相關方向的工程師資格證，把理論基礎補牢。實習中也看到行業(yè)挺看重精益設計，怎么在保證性能的前提下降成本、提效率，感覺是未來發(fā)展的重點。我之前整理的那些標準件參數(shù)表，師傅說以后新項目能省不少時間，這種感覺挺不錯的，以后想往這個方向發(fā)展，但得把設計能力先練強。行業(yè)現(xiàn)在好像挺關注智能化和輕量化，比如他們正在研發(fā)的幾款新能源機械用的高效減速器，里面用了不少復合材料和智能傳感技術，這讓我意識到，學校里學的傳統(tǒng)知識還得不斷更新，得主動去了解像增材制造、數(shù)字孿生這些新玩意兒。這段經(jīng)歷就像打開了一扇門，雖然里面還有很多東西沒看明白，但至少知道該怎么往前走了，挺有動力的。

四、致謝

感謝機械工程機械設計研究院提供這次實習機會，讓我能接觸實際工程設計。感謝導師在實習期間給予的指導和幫助，特別是在齒輪箱設計優(yōu)化方面的點撥，讓我