机械设计课程设计-高教版

机械设计课程设计

机电工程学院课程设计

1.培养理论联系实际的正确设计思想2.学习机械设计一般方法3.进行机械设计基本技能的训练目的课程设计

设计题目1.垂直斗式提升机传动装置设计（题目A）设计内容：1）电动机选型2）带传动设计3）联轴器选型设计4）减速器设计

二级展开式圆柱齿轮传动（异向）

1-料斗；2-滚筒；3-减速器；

4-带传动；5-电动机

课程设计

课程设计

2.机械厂装配车间输送带传动装置设计（题目B）设计内容：1）电动机选型2）带传动设计3）联轴器选型设计4）减速器设计

二级展开式圆柱齿轮传动（分流）1-输送带；2-电动机；3-V带传动；

4-减速器；5-主动滚筒设计题目课程设计

3.悬挂式输送机传动装置设计（题目C）设计内容：1）电动机选型2）链传动设计3）联轴器选型设计4）减速器设计E1:二级展开式圆柱齿轮传动（同轴）

1-输送链；2-主动星轮；3-链传动；4-减速器；5-电动机设计题目课程设计

4.螺旋输送机传动装置设计（题目D）设计内容：1）电动机选型2）开式锥齿轮传动设计3）联轴器选型设计4）减速器设计

二级展开式圆柱齿轮传动（同向）1-螺旋输送机；2-减速器；

3-电动机；4-开式齿轮传动设计题目课程设计

题目分配课程设计

减速器装配图1张（1号图纸）零件图工作图2张（3号)轴和齿轮各1张。3.设计计算说明书1份。设计工作量课程设计

设计过程设计准备

1）研究设计任务书，明确设计要求、条件、内容和步骤

2）了解设计对象

3）复习课程有关内容

4）准备设计需要的图书、资料和工具2.传动装置的总体设计

1）决定传动装置的方案

2）计算电动机功率，确定电动机型号

3）计算传动装置的运动和动力参数

课程设计

3.装配图设计

1）计算和选择传动比参数

2）绘制装配图草图

3）设计轴并计算轴毂联接强度

4）选择计算轴承和进行支承结构设计

5）进行机体结构及其附件设计

6）完成装配图其它要求零件工作图设计整理和编写计算说明书设计总结和答辩

设计过程课程设计

设计进度第一周：完成全部传动零件设计第一周末：进行第二次布置第二周：装配图设计第三周：零件图设计，整理说明书，答辩课程设计

纪律要求

要求全部同学在设计教室完成课程设计内容，并作为总成绩考核指标之一课程设计

参考资料

主教材2机械设计课程上机与设计，东南大学出版社3机械设计课程设计图册，哈尔滨工业大学4实用机械设计手册.中国矿业大学出版社5机械设计课程设计指导书（各校皆有出版）课程设计

1.在教师的指导下,由学生独立完成2.正确处理理论计算与结构设计的关系3.正确处理继承与创新的关系4.正确使用标准和规范课程设计的要求课程设计

课程设计第一阶段任务明确要求，进行传动装置的总体设计和传动零件的计算一、传动装置总体设计分析传动装置的组成和特点，确定传动方案（√）选电动机、分配传动比

1）选电动机

a)类型：Y系列

课程设计

课程设计第一阶段任务课程设计

b)容量(功率)：要求电动机额定功率稍大于电动机工作功率Kw电动机工作功率或工作机的功率

课程设计第一阶段任务课程设计

传动装置总效率ηη1-一对轴承效率；η2-齿轮啮合效率；η3-联轴器效率；η4-工作机效率。

课程设计第一阶段任务课程设计

最后注明：

型号、额定功率、同步转速、满载转速、中心高（H）、轴伸尺寸（D*E）c)转速：多选用同步转速为1500r/min、1000r/min2)传动比分配传动装置总传动比

课程设计第一阶段任务课程设计

各级传动比应在推荐范围内选取，不得超过最大值。数值见手册分配原则:(2)外加带/链传动,传动比最好1.5～2.5

课程设计第一阶段任务课程设计

或(3)展开式二级圆柱齿轮减速器(4)同轴式二级圆柱齿轮减速器(5)圆锥－圆柱齿轮减速器

课程设计第一阶段任务课程设计

（6）尺寸协调、互不干涉

课程设计第一阶段任务课程设计

（7）尺寸紧凑、便于润滑

课程设计第一阶段任务课程设计

3）传动装置运动、动力参数计算

各轴PnTiη............二、传动零件设计计算（教材）

齿轮设计、带传动设计、链传动设计

课程设计第一阶段任务课程设计

三、初步计算轴的最小直径1.键槽单键：加3%～5%双键：加7%～10%2.视该轴段所装零件圆整直径≥注意：

课程设计第一阶段任务课程设计

课程设计第二阶段任务：装配图设计一、装配图设计第一阶段主要任务：定出轴的支点跨距，以便进行轴及轴系零件的强度校核，这一阶段的绘图，所用线条越少越好

以二级展开式圆柱齿轮减速器装配草图设计为例，来说明减速器装配图设计第一阶段工作

1、准备根据传动零件尺寸大小，参考结构类似的减速器装配图，估计待设计的减速器外部轮廓尺寸，并考虑标题栏、明细栏、零件序号及技术要求等位置，选择合适的比例尺，合理布图。

2、绘装配草图（俯视图，结合轴的阶梯化设计）1238～151.2δ1.2δ1.2δLL=δ+C1+C2+(5~10)油：3～5脂：10～15载荷作用齿宽中点a1a2三、草图设计由上箱体造型确定10~12

≥8-10C1+C25~8≥40

油3~5

脂8~12箱体壁厚≥8、10、12地脚螺栓：M16、M20轴承旁螺栓：M12、M16两端螺栓：M10、M12

各段直径：先确定轴承内经或轴端直径各段长度：从轴承→两端1.2

15~20

＋＋C1C2＋＋＋＋三、草图设计

≥10~151.2

C1+C2≥40箱体壁厚≥8、10、12地脚螺栓df=16或20轴承旁螺栓d=12或16两端螺栓d=10或12各段直径：先确定轴承内经或轴端直径各段长度：从中间→两端≥10≥10

3~520左右≥10＋＋＋＋三、草图设计≥10

≥10~151.2

C1+C23~5≥40油润滑3~5脂润滑8~12箱体壁厚≥8地脚螺栓df=16或20轴承旁螺栓d=12或16两端螺栓d=10或12各段直径：先确定轴承内经或轴端直径各段长度：从中间→两端20左右≥10B2B1≥10＋＋

草图设计初选轴承特轻或轻系列→中系列→换其他类型轴承1.类型选择2.尺寸系列选择

最小寿命Lh≥10000~12000h圆柱齿轮减速器圆锥圆柱齿轮减速器可选深沟球轴承（6类）→角接触球轴承（7类）→圆锥滚子轴承（3类）小锥齿轮轴安装在套杯中，为了安装方便一般应该选3类，其他轴也可选3类或7类寿命要求在课程设计

3、轴上力作用点及支承跨距的确定4、轴的弯扭合成验算及疲劳强度计算（见教材）5、验算轴承寿命（见教材）6、验算键的强度（见教材）

课程设计第二阶段任务：装配图设计圆锥齿轮减速器装配图设计特点：1、圆锥齿轮减速器多以小圆锥齿轮中心线作为机体的对称面2、小圆锥齿轮大多作成悬臂结构3、小圆锥齿轮通常放在套杯里蜗杆减速器装配图设计特点：1、蜗杆减速器的结构设计要点是合理地设计蜗杆传动及支座结构并注意散热2、常用的蜗杆轴支承方式：一端固定，一端游动

3、为了提高蜗杆刚度，应尽量减小支点跨距，为此，轴承支座常伸到箱体内部课程设计

主要任务：在第一阶段基础上，进行轴系零件的结构设计

装配图设计第二阶段（一）传动零件结构设计锻造齿轮铸造齿轮（二）套杯与端盖结构（三）轴承润滑与密封d*n<2*105mm.r/min-------油脂润滑

d*n>=2*105mm.r/min------油润滑课程设计

主要任务：完成减速箱箱体及其附件设计

装配图设计第三阶段（一）减速箱箱体的结构设计(1)为保证减速器支承刚度，箱体轴承座处应有足够的厚度，并设置加强肋。(2)轴承旁联接螺栓凸台结构设计要有利于提高轴承座孔的联接刚度，轴承座孔两侧联接螺栓应尽量靠近轴承，以不与箱体上固定轴承盖的螺纹孔及箱体剖分面上油沟发生干涉为准。通常取两联接螺栓中心距与轴承盖外径相近，凸台的高度由联接螺栓的扳手空间确定

(3)箱盖与箱座联接凸缘应有一定的厚度，以保证箱盖与箱座的联接刚度；箱体剖分面应加工平整，要有足够的宽度；螺栓间距应不大于100～150mm，以保证箱体的密封性。

(4)箱座底面凸缘的宽度B应超过箱座内壁，以利于支撑，使壁厚尽量均匀，并尽量减少加工面。

(5)箱体的中心高由浸油深度确定，传动零件采用浸油润滑时，对于圆柱齿轮通常取浸油深度为一个齿高，锥齿轮浸油深度为0．5～1个齿宽，但不小于10m。

为避免传动零件转动时将沉积在油池底部的污物搅起，造成齿面磨损，大齿轮齿顶距油池底面距离不小于30~50mm，

(6)输油沟设计于箱座的剖分面上，用来输送传动零件飞溅起来的润滑油润滑轴承。飞溅起的油沿箱盖内壁斜面流人输油沟内，经轴承盖上的导油槽流入轴承.(7)要注意箱体结构工艺性。

箱体上加工面与非加工面必须分开，并尽量减少箱体的加工面积，如箱体轴承座端面与轴承盖、窥视孔与视孔盖、螺塞及吊环螺钉的支承面处均应做出凸台或沉头座，铣平或锪平一、减速器的外部结构

剖分式（铸造箱体）

——剖分面为轴的中心线所在的平面

凸缘（螺栓）连接上、下箱体

轴承座旁有凸台

连接底座（地脚螺栓靠两端）

——固定减速器

安装螺栓的沉头座

轴承座加强肋(板)

轴承座端面外凸

连接底面结构减速器装拆（二）减速箱附件的结构设计1、窥视孔除齿轮、轴、箱体以外的一些零件。1.窥视孔及视孔盖—非标准减速器装拆

位置在啮合区上方，观察、加油，应尽量大些。2、通气器减速器装拆2.通气器—标准件

减速器工作时，由于箱体内温度升高，气体膨胀，使压力增大，箱体内外压力不等。为使箱体内受热膨胀的气体自由排出，以保持箱体内外压力平衡，不致使润滑油沿分箱面或轴伸密封件处向外渗漏，箱体顶部应装有通气器。3、放油螺塞放油孔和螺塞——标准件减速器装拆

为排放污油和便于清洗减速器箱体内部，在箱座油池的最低处设置放油孔，平时用放油螺塞将放油孔堵住，放油螺塞采用细牙螺纹。在放油螺塞头和箱体凸台端面间应加防漏用的封油垫，以保证良好的密封。4、油标油面指示器（油标、油尺、油窗）减速器装拆

油标的作用在于检查减速器箱体油面的高度，使其保持适当的油量。油标一般设置在箱体便于观察且油面较稳定的部位。油标有多种类型及规格。油面指示器（油标、油尺、油窗）减速器装拆5、起吊装置起吊装置—非标准减速器装拆上箱体：吊耳、吊环螺钉下箱体：吊钩6、定位销减速器装拆定位销—标准件

为保证装拆减速器箱盖时仍能保持轴承座孔制造加工时的精度，应在精加工轴承座孔前，在箱盖与箱座的联接凸缘上配装两个圆锥销。两定位锥销相距应尽量远些，并设置在箱体的两纵向联接凸缘上。圆锥销，10或12（小端直径）7、起盖螺钉起盖螺钉（全螺纹）—标准件减速器装拆

由于装配减速器时在箱体剖分面上涂有密封用的水玻璃或密封胶，因而在拆卸时往往因胶结紧密难于开盖。为此，常在箱盖凸缘的适当位置加工出1～2个螺孔，装入启箱用的圆柱端螺钉或平端螺钉，旋动启箱螺钉便可将箱盖顶起。启箱螺钉的大小可与凸缘联接螺栓相同。对于小型减速器也可不设启盖螺钉，拆卸减速器时用螺丝刀直接撬开箱盖。一般选择M8、M10二、附件8.轴承盖——非标准件，铸件减速器装拆凸缘式：利用螺钉固定在箱体上，结构尺寸大，零件数目较多，但装拆和用于调整轴承轴向游隙比较方便；嵌入式：轴承盖结构紧凑、重量轻，但只能用于沿轴承轴线剖分的箱体中。调整不方便。透盖闷盖

圆柱齿轮减速器如采用深沟球轴承时可选择凸缘式或嵌入式轴承盖

圆锥圆柱齿轮减速器采用圆锥滚子轴承时一般最好选择凸缘式轴承盖

二、附件8.轴承盖——非标准，铸件减速器装拆二、附件9.密封件标准件，用于透盖。

减速器装拆二、附件减速器装拆9.套杯——非标准，铸件

用于小锥齿轮轴的支承三、润滑1、齿轮润滑v齿<12m/s，采用油池润滑。减速器装拆双柱：最低油面：浸住z2至少10mm；最高油面：浸住z220~25mm。锥柱：最低油面：浸住z2半个齿宽；最高油面：浸住z2全齿宽。最低油面最高油面最低油面最高油面三、润滑2、轴承润滑减速器装拆v

齿>3m/s时，采用油润滑v

齿≤2m/s时，采用脂润滑(1)油润滑:

导油沟——尺寸、位置、形式铣削加工铸造加工油润滑:

轴承盖上缺口的结构、作用；

当da较小（小于轴承外圈）时，为防止啮合区热油进入轴承，加装挡油板。结构、位置三、润滑减速器装拆脂润滑:

不需油沟；

每个轴承均需安装挡油板。

结构、位置三、润滑减速器装拆四、完成减速器装配图

1、标注尺寸：特性尺寸、配合尺寸、安装尺寸、外形尺寸2、填写减速器技术特性3、编写技术要求4、零件编号5、编制明细栏和标题栏6、检查装配图课程设计

课程设计第三阶段任务：零件图设计和说明书整理

一、零件图的设计要点

1．视图选择和布置每个零件的视图应布置在一个标准图幅内，尽量采用1：1的比例。根据零件表达需要，采用1个或多个视图，配以适当的剖面图、剖视图和局部视图等。零件图应能完全、正确、清楚地表明零件的结构形状和相对位置，并注意与装配图的一致性。视图数量要适当，合理利用图幅，细部结构要表达清楚，必要时可以采用局部放大或缩小视图或文字说明。

2．尺寸标注零件图上的尺寸是加工与检验的依据。图上标注尺寸，必须做到正确、完整、书写清楚，配合尺寸要标注出准确尺寸及其极限偏差。按标准加工的尺寸(如中心孔等)，可按国家标准规定格式标注。

课程设计

零件图上的形位公差，是评定零件加工质量的重要指标，应按设计要求由标准查取，并标注在零件工作图上。零件的所有加工和非加工面表面都要注明表面粗糙度。当较多表面具有同一粗糙度时，可在图幅右上角集中标注，并加注“其余”字样。

3．技术要求零件在制造过程或检验时所必须保证的设计要求和条件，不便用图形或符号表示时，应在零件图技术要求中列出，其内容根据不同的零件的加工方法和要求确定。一些在零件图中多次出现，且具有相同几何特征的局部结构尺寸(如倒角、圆角半径等)，也可在技术要求中列出。

4．标题栏标题栏按国家标准格式设置在图纸的右下角，主要内容有零件的名称、图号、数量、材料、比例等。课程设计第三阶段任务：零件图设计和说明书整理

减速器装配图第三讲减速器装配图、零件图设计及说明书编写一、要求

用足够的视图、剖视，清楚、准确、完整地表达减速器结构及其装配特征、所有零件的形状和尺寸、相关零件间的相互关系、联接性质；

按国家机械制图标准规定画法绘制各视图。

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；编写技术条件等。二、内容装配图设计装配图设计装配图设计2、装配图尺寸的标注2）

装配尺寸（配合尺寸）

表达机器或装配单元内部零件之间的装配关系的尺寸，有配合要求的两零件接合部位应标注配合尺寸，如传动零件、联轴器、轴承内圈、轴套、挡油盘等与轴之间；轴承外圈、轴承盖等与箱体轴承座孔之间。1）

外形尺寸

表明减速器所占空间尺寸。如减速器的总长、总宽及总高。外形尺寸可供包装运输和布置安装场所作为参考。1、视图——三视图装配图设计3、装配图尺寸的标注3）

安装尺寸

表达机器上或装配单元外部安装的其它零部件的安装配合尺寸，如轴外伸端的直径、配合、长度等；表达减速器在基础上的安装时的安装位置尺寸，如箱体底面的长与宽，地脚螺栓孔的直径、中心距及定位尺寸以及中心高等。4）

特性尺寸

表明减速器的主要性能、规格和特性的尺寸。如传动零件的中心距及其偏差等。5）

设计者认为重要的尺寸

装配图设计4、零件编号

编注零件序号应避免出现遗漏和重复，与零件种类必须一一对应，不同种类零件均应单独编号。对于材料、尺寸、规格和精度完全相同的零件应编为一个序号。引出线不应相交，也不应与剖面线平行。装配关系明确的零件组（如螺栓、螺母和垫圈）可用公共引出线，但应分别编注序号。独立部件（如滚动轴承、通气器等）只编一个序号。121314装配图设计5、技术特性表

技术条件应根据设计要求确定，一般包括关于装配、调整、检查和维持等方面的内容。输入功率输入转速效率总传动比传动特性高速级低速级mnz2/z1

精度等级mnz2/z1

精度等级6、技术要求7、标题栏和明细表

装配图标题栏和明细表可采用制图国家标准。

零件图设计

零件工作图是零件制造、检验和制订工艺规程的基本技术文件。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。

零件工作图应包括制造和检验零件所需全部内容。

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。从装配图拆零件。零件图设计

低速级低速轴；

低速级大齿轮。一、