机械设计基础课程设计

1、机械设计基础课程设计一、课程设计的目的v 1、通过课程设计，综合运用所学的机械设计的理论知识和方法，掌握设计的一般规律，培养解决机械工程中实际问题的能力。v 2、学会从机器的功能要求出发，合理选择系统或零件的类型，制定设计方案，正确计算零件的工作能力，确定其尺寸、形状、结构、材料，并考虑制造工艺、使用、维护、经济、安全等问题，训练设计能力。一、课程设计的目的v 3、通过查阅、分析、计算、绘图等过程，学习正确运用标准、规范、手册、图册等技术资料，训练设计的基本技能。二、课程设计的内容v每位同学应当完成：v1、装配图1张（A0或A1图纸）v2、零件工作图3张（齿轮、轴、箱体）v3、设计计算说明书（

2、约8000字）v4、课程设计答辩（交1、2、3时回答 相关的问题）三、课程设计的步骤和进度v1、设计准备（1天）：熟悉设计任务，明确要求，了解设计对象，预习相关的设计资料（课本、课程设计指导书、机械设计手册、课程设计参考图册、做过的作业等），拟订设计计划（设计与其他事项），购买图纸、借绘图工具。v2、总体设计（1天）：确定和修改方案；选电动机；确定传动比（总、各级），计算各轴的转速和转矩。三、课程设计的步骤和进度安排v3、传动件的设计与计算（2天）：各传动件的类型、设计参数、尺寸、结构（草图）；标准件类型和规格的选择。v4、装配图的设计与绘制（5天）：先画草图，轴的设计与计算，轴承选择与计算，

3、箱体、箱盖及附件设计；并完成其他内容（标注、配合、技术要求、零件明细表、边框线、标题栏等）。三、课程设计的步骤和进度安排v5、零件工作图设计（1天）：零件的尺寸、合理结构（从强度、刚度、加工、装配、定位）、尺寸偏差和形位公差、表面状态、热处理方法等。v6、整理和编写设计说明书（1天）：注意在设计过程中及时地保存所有的查阅数据记录、分析草图、计算草稿等资料，此时主要做整理、誊清、装订。三、课程设计的步骤和进度安排v7、答辩（1天）：上交设计结果，并简答相关的问题。v8、机动时间（1天）：检查、修改设计，准备答辩，复习其他课程的考试内容。课程设计任务书v课程设计任务书v 课程设计任务书（复印后）每

4、人一份。任务书中有题目、设计原始数据、机器工作条件、任务要求、传动方案等内容。领到任务书后，将分到的设计数据填入表中，写上自己的信息。在设计计算说明书中，任务书作为正文的第一页。课程设计课题数据v课程设计课题数据v 课题数据由班长（或课代表）按学号分配，每人一题，互不重复，防止抄袭。v 课题数据确定后，立即填入自己的课程设计任务书的数据表中。四、应注意的问题v1、提倡独立思考，耐心认真，精益求精；反对照搬照抄、知错不改。v2、综合考虑，多方案分析、比较、选优；注意计算和画图交叉进行，反复校验，不断完善。v3、敢于突破陈规，大胆创新。v4、正确、严格运用标准规范，树立技术法规意识。四、应注意的问

5、题v5、掌握进度，合理安排时间，每一阶段认真检查，避免出现重大错误造成返工而耽误更多的时间。v6、遵纪守法，注意安全。 特别强调要遵守校规，按上下课时间认真做课程设计，不提倡昼夜颠倒，晚上熬夜，白天睡觉。1.机械设计课程设计设计题目2.机械设计课程设计任务3.减速器设计已知条件4.机械设计课程设计阶段5.装配草图设计6.装配图设计7.机械设计课程设计计算说明书8.课程设计答辩设计带式输送机传动装置设计带式输送机传动装置 设计某一带式运输机用一级直齿圆柱齿轮减速器。运输机二班制连续工作，单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘。减速器小批量生产，使用期限10年，运输带速度允差5。1.1.机械设计课程

6、设计设计题目机械设计课程设计设计题目2.2.机械设计课程设计机械设计课程设计任务：任务：v1.减速器装配图一张；v2.零件工作图若干张（传动零件、轴和箱体等，具体由教师指定）；v3.设计计算说明书一份v4. 机械设计课程设计结束时进行课程设计总结和答辩。F：运输带拉力：运输带拉力（kN）V：运输带速度：运输带速度（m/s） D：卷筒直径：卷筒直径（mm)3.3.减速器设计减速器设计已知条件已知条件电机带传动减速器FVD联轴器卷筒运输带F：运输带拉力：运输带拉力V：运输带速度：运输带速度D：卷筒直径：卷筒直径4.机械设计课程设计阶段机械设计课程设计阶段阶阶段段工工 作作 内内 容容具体工作任务具

7、体工作任务工作工作量量设计准备设计准备1阅读和研究设计任务书，明确设计内容和要求；阅读和研究设计任务书，明确设计内容和要求；分析设计题目，了解原始数据和工作条件。分析设计题目，了解原始数据和工作条件。2通过参观（模型、实物、生产现场）、看电视通过参观（模型、实物、生产现场）、看电视录象及参阅设计资料等途径了解设计对象。录象及参阅设计资料等途径了解设计对象。3阅读教材有关内容，明确并拟订设计过程和进阅读教材有关内容，明确并拟订设计过程和进度计划。度计划。5 传动装置的方案设计传动装置的方案设计分析和拟定传动系统方案（运动简图）分析和拟定传动系统方案（运动简图）10传动装置的总体设计传动装置的总体

8、设计1选择电动机；选择电动机；2计算传动系统总传动比和分配各级传动比；计算传动系统总传动比和分配各级传动比；3计算传动系统运动和动力参数。计算传动系统运动和动力参数。减速器传动零件的设计减速器传动零件的设计设计计算齿轮传动、蜗杆传动、带传动和链传动的设计计算齿轮传动、蜗杆传动、带传动和链传动的主要参数和结构尺寸。主要参数和结构尺寸。5减速减速器装器装配草配草图设图设计和计和绘制绘制 减速器装配草图设计减速器装配草图设计和绘制准备和绘制准备分析并选定减速器结构方案分析并选定减速器结构方案40% 减速器传动轴及轴承减速器传动轴及轴承装置的设计装置的设计1设计轴；设计轴；2选择滚动轴承进行轴承组合设

9、计；选择滚动轴承进行轴承组合设计；3选择键联接和联轴器。选择键联接和联轴器。减速器箱体及附件的减速器箱体及附件的设计设计1设计减速器箱体及附件；设计减速器箱体及附件；2绘制减速器装配草图。绘制减速器装配草图。减速器装配草图检查减速器装配草图检查审查和修正装配草图审查和修正装配草图减速器装配图的绘制减速器装配图的绘制1绘制减速器装配图。绘制减速器装配图。2标注尺寸和配合。标注尺寸和配合。3编写减速器特性、技术要求、标题栏编写减速器特性、技术要求、标题栏和明细表等。和明细表等。10%减速器零件工作图的绘制减速器零件工作图的绘制1绘制齿轮（或蜗轮）零件工作图；绘制齿轮（或蜗轮）零件工作图；2绘制轴零

10、件工作图；绘制轴零件工作图；3绘制箱体零件工作图。绘制箱体零件工作图。10%设计计算说明书的编写设计计算说明书的编写编写设计计算说明书。编写设计计算说明书。15%课程设计总结和答辩课程设计总结和答辩进行课程设计总结和答辩。进行课程设计总结和答辩。5%5.装配草图设计装配草图设计6.装配图设计装配图设计v装配图设计的主要内容有：按国家机械制图标准规定画法绘制各视图；标注必要的尺寸及配合；标注零件的序号；绘制并填写标题栏及明细表；编制减速器技术特性表；编写技术条件。尺寸的标注尺寸的标注v（1）特性尺寸）特性尺寸v（2）配合尺寸）配合尺寸v（3）外形尺寸）外形尺寸v（4）安装尺寸）安装尺寸零件序号、

11、标题栏和明细表零件序号、标题栏和明细表减速器技术条件的具体内容可参考如下：减速器技术条件的具体内容可参考如下：v（1）装配前所有零部件用煤油清洗，滚动轴承用汽油清洗，机体内不允许有任何杂物存在。内壁涂上不被机油浸蚀的防锈涂料。v（2）滚动轴承装配后，用手转动时应轻快灵活。轴承的轴向游隙如需要在装配时调整，应调至规定数值（如调整轴承间隙：d1为0.050.1mm，d2为0.080.15mm）。v（3）啮合侧隙用铅丝检验不小于0.16mm，铅丝不得大于最小侧隙的4倍。v（4）用涂色法检验斑点，按齿高接触斑点不小于40，按齿长接触斑点不小于50，必要时可用研磨或刮研以改善接触情况。v（5）箱盖及箱座

12、接合面严禁使用垫片及其它任何填料，必要时允许涂密封胶或水玻璃。各接触面运转过程中不允许有漏油和渗油现象出现。v（6）减速器装配后，选择合适的机油（如HJ50），加至所要求的油面高度，达到规定的油量。v（7）空载跑合试验：在额定转速下正、反运转12小时，要求运转平稳，响声均匀（如噪音小于70dB），联接不松动，不漏油不渗油等；负载跑合试验：在额定转速及额定功率下运转至油温稳定为止。油池温升不得超过35，轴承温升不得超过40。v（8）跑合试验合格后，更换润滑剂，用煤油擦洗零件，用汽油洗净轴承再进行装配。若滚动轴承采用润滑脂润滑，则装配前应向轴承空腔内填入适量（约为空腔体积的1/2左右）的润滑脂。v

13、（9）搬动、起吊减速器应用箱座上的吊钩。箱盖上的吊环螺钉（或吊耳）只供起吊箱盖时用。v（10）外伸轴段应涂油脂并加防护套，减速器外表面涂灰色油漆（或其他颜色油漆），运输时勿倒置，储藏地点应干燥。（0） 前言（1） 目录（标题及页次）（2） 设计任务书（设计题目）（3） 传动系统的方案设计（4） 电动机选择（5） 传动比的分配（6） 传动系统的运动和动力参数计算（7） 减速器传动零件的设计计算7.机械设计课程设计计算说明书（8） 减速器轴的设计计算（9） 减速器滚动轴承的选择及其寿命验算（10）键联接的选择（11）联轴器的选择（12）减速器箱体及附件设计（13）减速器润滑方式及密封种类的选择（1

14、4）设计小结（简要说明课程设计的体会，分析自己的设计所具有的特点，找出设计中存在的问题）（15）参考文献（文献编号 编著者姓名书名出版单位所在地：出版单位，出版年份）（1）设计时发现问题，首先应自己考虑，查找资料，提出自己的看法和意见，与指导教师磋商，不应向指导教师寻求答案。（2）贯彻三边的设计方法，即边计算、边绘图、边修改的方法。（3）设计时学生必须在规定的教室进行设计，未经批准不得缺 席，经常迟到或旷课者，除按考勤记录外，视情节轻重， 影响设计成绩。（4）评估阶段：由学生和指导教师共同进行工作总结、成绩评 定、并找出差距和补救改正办法。8.注意事项：三、设计题目三、设计题目常规题目常规题目

15、学号学号 01020304050607080910题号题号 H1H2H3H4H5H6H7H8H9H10学号学号 11121314151617181920题号题号 E1E2E3E4E5E6E7E8E9E10学号学号 21222324252627282930题号题号 I1I2I3I4I5F6F7F8F9F10学号学号 3132333435题号题号 F1F2F3F4F5题目分配题目分配三、设计题目三、设计题目创新题目创新题目按照机械设计实践教材中的题目，给学生适当布置一些创新性题目、工程实际题目，加强学生动手能力和创新意识的培养1.减速器装配草图1张(0号坐标纸、手绘)；2.工作图：装配图1张、零件

16、图3张（计算机绘图 、M1:1）3.设计计算说明书1份（60008000字）。4.答辩四、设计工作量1.传动装置总体设计2.装配草图设计3.工作图设计4.编写设计计算说明书 5.答辩五、课程设计计划（3周）六、成绩评定六、成绩评定 综合设计表现、图纸质量、说明书及答综合设计表现、图纸质量、说明书及答辩情况，按等级平分。辩情况，按等级平分。七、参考书七、参考书1.机械设计机械设计2.机械设计课程设计机械设计课程设计3.机械零件设计图册机械零件设计图册 八、课程设计的要求1.明确学习目的，端正学习态度2.在教师的指导下,由学生独立完成3.正确处理理论计算与结构设计的关系4.正确处理继承与创新的关系

17、5.正确使用标准和规范第2章 传动装置总体设计一、选择电动机1.选择电动机类型常用：Y系列三相异步电动机同步转速：3000 1500 1000 750 级数： 2 4 6 8电动机安装型式：2.确定电动机的功率wdPPKWdP(1) 工作机所需电动机功率1000vFPw9550wWnTP或或wP工作机的功率传动装置总效率5423421 (2)确定电动机型号 例：Pd = 3.6 kW611324112MYMYnm=960r/minnm=1440r/min查取电动机轴外伸端尺寸: D-直径 E-长度等， 二、传动装置总传动比的确定和分配wmanni2.分配各级传动比21iiiiiioa减速器外传

18、动比减速器传动比0ii1.确定总传动比ia(1) 各级传动比应在推荐范围内选取，不得超过最大值。(3)圆锥-圆柱齿轮减速器ii25. 01iiii)4 . 13 . 1 ()4 . 13 . 1 (121或(2)展开式二级圆柱齿轮减速器分配原则:目的：（1）尺寸协调、互不干涉（2）尺寸紧凑、便于润滑注意注意： 1.按工作机所需电动机功率Pd计算，而不按电动机额定功率Ped计算。 2.设计轴时应按其输入功率计算、设计传动零件时应按主动轴的输出功率计算三、传动装置运动、动力参数计算计算各轴的功率P、转速n和转矩T列汇总表：第3章 传动零件设计 一、减速器外传动零件设计1.普通V带传动已知：P n

19、T i2.链传动已知：P n T i设计步骤：见教科书例题 1.高速级齿轮传动已知：P n T i设计步骤：见教科书例题 2.低速级齿轮传动已知：P n T i设计步骤：见教科书例题二、减速器内传动零件设计三、按转矩初步计算轴的最小直径mind注意：1.键槽单键：加5%双键：加7%2.圆整为标准直径3.或按联轴器圆整直径3nPC四、验算工作速度误差%5五、减速器箱体结构尺寸注意：1,12,161ddf6, 832dd、理实理vvvv8，1.零件工作图设计和绘制2.编写设计计算说明书3.答辩准备及答辩3-1 3-1 零件工作图设计概述零件工作图设计概述 零件工作图是零件制造、检验和制订工艺规程的

20、基本技术文件。它既要反映出设计意图，又要考虑到制造的可能性、合理性和经济性。p 零件工作图应包括制造和检验零件所需全部内容。p 零件的基本结构及主要尺寸应与装配图一致，不应随意更改。如必须更改，应对装配图作相应的修改。零件工作图设计零件工作图设计从装配图零件。l 设计内容：1 1、低速级低速轴、低速级低速轴 2 2、低速级大齿轮、低速级大齿轮l 零件工作图的要求：1.正确选择和合理布置视图2.合理标注尺寸3.标注公差及表面粗糙度4.编写技术要求5.画出零件工作图标题栏零件工作图设计零件工作图设计零件工作图设计零件工作图设计手册P67：3-2 轴类零件工作图的设计要点l设计内容：低速级低速轴1、

21、视图u一般只需一个主视图；u在有键槽和孔的地方增加必要的局部剖面图；u细小结构（如退刀槽、中心孔）局部放大图。u设计时用2号图纸，选用比例1:1。 零件工作图设计零件工作图设计轴类零件设计要点零件工作图设计零件工作图设计轴类零件设计要点2、标注尺寸p 对所有尺寸包括倒角、圆角都应标注无遗，或在技术要求中说明。p 不允许出现封闭的尺寸链。p 应根据加工工艺的要求选择基准面，进行标注；零件工作图设计零件工作图设计轴类零件设计要点、并联尺寸组、并联尺寸组、串联尺寸组、串联尺寸组零件工作图设计零件工作图设计轴类零件设计要点a1a3a4a5a8a7a6a2l零件工作图设计零件工作图设计轴类零件设计要点a

22、acLa3cl la3claacLL为主基准为辅助基准3、表面粗糙度q 轴的所有表面都要加工。 表面粗糙度可查P74P74 或按表 4-2 选择。零件工作图设计零件工作图设计轴类零件设计要点其余 12.5零件工作图设计零件工作图设计轴类零件设计要点4、标注尺寸公差p凡有配合处的直径按装配图的配合性质标出尺寸的偏差。p键槽的尺寸偏差及标注方法可查有关手册。 (键槽深度标注d-t的尺寸偏差P122)p 在零件工作图上对尺寸及偏差相同的直径应逐一标注，不得省略； 零件工作图设计零件工作图设计轴类零件设计要点手册手册P73P735、形位公差 下表列出了在轴上应标注的形位公差项目，供设计时参考。 轴的形

23、位公差标注方法及公差值可参考75图4-3或有关手册。零件工作图设计零件工作图设计轴类零件设计要点轴孔的圆柱度圆柱面相对轴心线径向跳动度齿轮、轴承定位的端面跳动度键槽的对称度 78686789l 形位公差的确定方法：类比法 计算法 参考公差及有关手册6、技术要求 在图上不便表示而在制造时又必须遵循的要求和条件。参见P79。主要内容：对材料的机械性能和化学成分的要求及允许代用的材料；对材料表面机械性能的要求，如热处理方法，对处理后的硬度、渗碳深度及淬火深度等；对机械加工的要求对未注明倒角、圆角半径的说明。零件工作图设计零件工作图设计轴类零件设计要点零件工作图设计零件工作图设计轴类零件设计要点7、轴

24、零件工作图示例3-3 3-3 齿轮类零件工作图的设计要点齿轮类零件工作图的设计要点 这类零件系指齿轮、蜗杆和蜗轮等。在零件工作图中除了零件图形和技术要求外，还应有啮合特性表。l 设计内容：低速级大齿轮1、视图q 这类零件图一般用两个视图表示：主+侧q 简化：侧视图只画轴孔和键槽。零件工作图设计零件工作图设计齿轮类零件设计要点注：角方向应在视图上清楚的画出。设计时用2号图纸，选用比例1：1。零件工作图设计零件工作图设计齿轮类零件设计要点零件工作图设计零件工作图设计齿轮类零件设计要点2、标注尺寸a) 径向尺寸：以轴的中心线为基准标出。 注：齿根圆在图纸上不标出。b)齿宽方向的尺寸：以端面为基准标出

25、。 有关齿轮零件工作图的尺寸标注，参见P235或有关手册。零件工作图设计零件工作图设计齿轮类零件设计要点 除啮合参数（齿顶圆、分度圆）为精确值外，其它尺寸（轮缘厚度、辐板厚度、轮毂及辐板开孔尺寸等）应圆整。3、表面粗糙度(可参考手册P76表4-4)。 零件工作图设计零件工作图设计齿轮类零件设计要点4、尺寸公差和形位公差q 尺寸公差a)齿顶圆直径的极限偏差。参见P76表4-5或有关手册；作基准（IT79) 不作基准（IT11) b)轴孔或齿轮轴轴颈的公差。参见P76表4-5或有关手册；c)键槽宽度b的极限偏差和尺寸（d+t1）的极限偏差。参见P122表6-57或有关手册；零件工作图设计零件工作图

26、设计齿轮类零件设计要点q 形位公差d)齿顶圆的径向跳动公差。e)齿轮端面的端面跳动公差。f)齿轮轴孔的圆柱度公差。g)键槽的对称度公差。其值可取轮毂键槽宽度公差的1/2；键槽的平行度公差。一般可不注，精度高，可参见有关手册。零件工作图设计零件工作图设计齿轮类零件设计要点5、啮合特性表u 啮合特性表内容：齿轮的主要参数 （不得省略 ） 齿轮的测量项目u 计算及查取方法： P235图的圆柱齿轮啮合特性表可供参考： P181表6-117测量项目 P181187表6-117 6-124 零件工作图设计零件工作图设计齿轮类零件设计要点6、技术要求主要内容：对铸件、锻件或其他类型坯件的要求；对材料的机械性能和化学成分的要求及允许代用的材料；对材料表面机械性能的要求，如热处理方法，对处理后的硬度、渗碳深度及淬