机械设计基础课程设计步骤

一、目的

1、通过课程设计的实践树立正确的设计思想，培养综合运用机械设计课程设计和其它先修课程的理论与生产实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。

2、通过设计实践，学习设计的一般方法，掌握设计的一般规律，初步培养学生对机械工程设计的独立工作能力。3、进行设计的基本技能的训练，提高学生的计算能力、制图能力；使学生能熟练地应用有关参考资料、计算图表、手册、图集、规范；熟悉有关的国家标准和行业标准，以完成一个工程技术人员在机械设计方面所必须具备的基本技能训练。机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计二、设计题目、初始条件、传动方案、原始数据、应完成的任务和进度安排，见任务书。1、传动方案及原始数据要求：对任务书中给出的方案进行分析、比较，确定方案。方案Ⅰ

方案ⅡDFⅢⅠⅡ

0DVFⅠⅡⅢODFⅢⅡⅠ0DVFOⅠⅡⅢ

DVFⅠⅡⅢ

减速器高速轴联轴器输送带机械设计基础课程设计轴承盖滚动轴承电动机低速轴箱体轴承盖挡油盘轴承轴承盖轴承盖轴承低速轴大齿轮齿轮轴高速轴一级减速器

已知条件数据编号A1A2A3A4A5A6A7带工作拉力F（N）2800180034002300220025003000带工作速度V（m/S）1.101.311.251.001.401.31.5带鼓轮直径D（mm）250250300250300310350带速度允差ΔV（%）±5使用年限(年)5机械设计基础课程设计原始数据2、设计的内容1）传动方案的拟定或认证；2）电机的选择和传动装置运动与动力参数的计算；3）齿轮的设计；4）轴的设计；机械设计基础课程设计5）轴承及其组合部件设计；6）键连接和联轴器的选择与校核；7）润滑设计；8）箱体、机架等零件设计；9）有关附件的设计10）装配图及零件图设计与绘制。3、完成的任务1）减速器装配图1张，A0号图；2）零件工作图1张（齿轮或轴），A2号图；3）设计说明书一份。机械设计基础课程设计

同一功率的电机转速一般有3000、1500、1000、700r/min四种。转速越高，则磁极对数越少，外部尺寸越小，价格越低；但传动装置总传动比越高，使传动装置的外部尺寸越大，制造成本越高；若转速越低，则反之。因此，应综合考虑。推荐：Y系列。一般多用1500r/min；1000r/min。2、选择电动机（确定类型、结构、转速和功率）三、步骤1、传动方案的拟定或认证；（参看指导书P60)DFⅢⅡⅠ0DVFOⅠⅡⅢ

机械设计基础课程设计（1）确定电动机功率（参见指导书（P135）第七章）要求：Ped

＞PdPed—电动机额定功率；Pd—电动机所需功率。PW—工作机有效功率（输出功率）KW；

η—电机输出轴到运输带的总效率。DFⅢⅡⅠ0DVFOⅠⅡⅢ

机械设计基础课程设计（1）确定电动机功率（参见指导书（P135）第七章）

由计算出的Pd，选定的n，按要求：Ped

＞Pd查表确定电机型号，并查出电机的满载转速nm及其尺寸。

设计时采用计算功率Pd。机械设计基础课程设计（2）传动比计算和分配传动装置总传动比：nm—电动机满载转速；nw—工作机所需转速（卷筒转速）；=i带i齿轮选定带传动比，则可得出齿轮传动比。传动类型i的推荐值圆柱齿轮传动闭式3~5V带传动2~4机械设计基础课程设计（3）计算各轴的转速n、功率N及转矩T电机轴：n电=nm（r/min)；Ⅰ轴：nⅠ=nm/i带（r/min)；Ⅱ轴：nⅡ=nⅠ/i齿（r/min)；Ⅲ轴（卷筒）：nⅢ=nⅡ（r/min)；DFⅢⅡⅠ0DVFOⅠⅡⅢ

各轴的转速n：DFⅢⅡⅠ0DVFOⅠⅡⅢ

PⅠ=Pdη带（KW）；PⅡ=PⅠη轴承η齿轮（KW）；PⅢ（卷筒）

=PⅡη联轴器η轴承（KW）；TⅠ=9550PⅠ/nⅠ（N·m)；TⅡ=9550PⅡ/nⅡ(N·m)；TⅢ=9550PⅢ/nⅢ（N·m)；机械设计基础课程设计各轴的功率N：（4）计算各轴的转速n、功率N及转矩T各轴的转矩T：机械设计基础课程设计将上述计算结果列于下表中：轴号转速nr/min功率Pkw转矩TN.m传动比iⅠⅡⅢ

设计内容：齿轮的材料、齿轮传动参数（如中心距、齿数、模数、直径、螺旋角、齿宽等）。要求：选用斜齿圆柱齿轮传动，并对两个齿轮进行计算。3、带传动设计（参见教材P183）4、圆柱斜齿轮设计（参见教材P110）

对于直径很小的齿轮，如果从键槽底面到齿根的距离x过小(如圆柱齿轮x≤2.5m)，则此处的强度可能不足，易发生断裂，此时应将齿轮与轴做成一体，称为齿轮轴，齿轮与轴的材料相同。注意：机械设计基础课程设计5、轴系结构设计（参见指导书P96)机械设计基础课程设计（1）初估轴径

当该段轴截面上有一个键槽，d增大5%；有两个键槽时，d增大10%，然后将轴径圆整为标准值。要求：1）计算两根轴，并进行结构设计；

2）只对低速级轴进行强度验算。DFⅢⅡⅠ0DVFOⅠⅡⅢ

5、轴系结构设计（参见指导书P96和教材P247）机械设计基础课程设计

dmin轴径计算后就可进行轴的结构设计，在进行轴结构设计的同时要选择联轴器、滚动轴承、键等，在完成轴的结构设计后才能进行轴的强度验算。

V≥2m/s，油润滑；V＜2m/s，脂润滑。轴承的润滑V＜2m/s，脂润滑。V≥2m/s，油润滑；机械设计基础课程设计（2）选择联轴器（型号、类型）参见指导书P72要求：转矩：T联轴器＞T计算；转速：n联轴器＞nw。注意：联轴器两端毂孔直径范围与所连接两轴的直径大小相适应。（3）初选轴承类型

由初算轴径，考虑轴上零件的轴向定位和固定，估计出装轴承处的轴径，初定滚动轴承型号。是否合适，有待在减速器装配图设计中进行寿命验算后在来调整。C型键：只用于轴端；Ａ型键：可用于轴端和中间轴段；B型键：应用较少。机械设计基础课程设计（4）键连接的选择要求：选择键的类型和尺寸，再进行强度验算。（5）完成轴的结构设计并进行轴的验算。轴：按弯扭合成校核；（参见教材P247)对低速轴进行验算。（1）齿轮的润滑

当齿轮圆周速度V≤12m/s，多采用油池润滑。齿轮浸油深度以1～2个齿高为宜，至少一个齿高，且不得少于10mm，此为最低油面，最高油面至少应高出最低油面5～10mm，当速度较低时(v=0.5～0.8m/s），浸油深度可达的1/6～1/3齿轮半径，但不宜超过100mm。（6）校核键的强度，轴承的寿命（低速轴）键：进行挤压、剪切强度校核(参见教材P222）；滚动轴承：进行使用寿命校核；（参见教材P289)机械设计基础课程设计6、装配草图的绘制（参见指导书P95）绘制装配图时的注意事项：机械设计基础课程设计（2）减速器附件设计a，窥视孔和视孔盖。b．通气器。c．起吊装置。d．油面指示器。e.放油孔和螺塞。f．起盖螺钉。g．定位销等。

（3）完善装配草图机械设计基础课程设计要求：用A0号图纸；1:1绘图；三视图同时画；留出标题栏、名细表、技术要求和零件编号的位置。A）装配视图的绘制；B）装配视图的尺寸标注；C）零件序号、明细表和标题栏的编写；D）编制减速器的技术要求；E）完成装配图的绘制。机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计7、零件工作图的绘制机械设计基础课程设计7、零件工作图的绘制机械设计基础课程设计成绩评定名