机械设计课程设计教案

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1、机械设计课程设计机械设计课程设计机械设计课程设计1.课程设计目的 2.机械设计课程设计设计题目 3.机械设计课程设计任务 4.减速器设计已知条件 5.机械设计课程设计阶段 6.装配草图设计 7.装配图设计 8.机械设计课程设计计算说明书 9.课程设计答辩1.课程设计目的机械设计课程设计是机械设计课程的最后一个教学环节，是 工科专业学生第一次较为全面的机械设计训练。其目的是： 1.培养综合运用所学机械设计课程及其它有关先修课程的基本理论 和基础知识以及生产实际知识进行设计实践，从整体出发全面考虑机 械产品的设计，使理论知识和生产实践密切地结合起来，从而使这些 知识得到进一步的巩固、加深和扩展，提

2、高分析问题和解决问题的能 力。 2.在设计实践中学习和掌握通用零件、机械传动装置或简单机械的一般 设计方法和步骤，学习和掌握机械设计的基本方法和步骤：产品规划 方案设计技术设计制造及试验，培养学生分析问题和解决问 题的能力，为专业课程设计及毕业设计打好基础。3.通过设计，使学生了解工程师在机械设计方面所必须具备的基本技能， 并进行机械设计基本技能的训练，其中包括：计算和绘图技能、运用各种 设计资料（标准、规范、手册、图册等）、使用经验公式估算及编写设计 计算说明书等。课程设计中应注意的几个问题 1.正确处理参考已有资料与创新的关系 2.正确处理设计计算、结构设计和工艺要 求等方面的关系 3.正

3、确使用标准和规范 4.熟练掌握设计方法 5.图纸和说明书 6.独立完成要注意掌握设计进度，保质保量地按期完成设计任务设计某一带式运输机用一级斜齿圆柱 齿轮减速器。输送机两班制连续单向 运转，载荷平稳，空载起动，室内工 作，有粉尘；使用期限10年，大修期3 年。该机动力来源为三相交流电，在 中等规模机械厂小批生产。允许输送 带速度误差为。2.机械设计课程设计设计题目3.机械设计课程设计任务： 1.减速器装配图一张； 2.零件工作图2张（传动零件、轴）； 3.设计计算说明书一份 4. 机械设计课程设计结束时进行课程设计总结 和答辩。减速器设计减速器设计已知条件：已知条件： F：运输带拉力（N） V

4、：运输带速度（m/s） D：卷筒直径（mm)4.减速器设计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V：运输带速度D：卷筒直径5.机械设计课程设计阶段阶阶 段工 作 内 容具体工作任务务工作 量设计设计 准备备1阅读阅读 和研究设计设计 任务书务书 ，明确设计设计 内容和要求 ；分析设计题设计题 目，了解原始数据和工作条件。 2通过过参观观（模型、实实物、生产现场产现场 ）、看电视电视 录录象及参阅设计资阅设计资 料等途径了解设计对设计对 象。 3阅读阅读 教材有关内容，明确并拟订设计过拟订设计过 程和进进 度计计划。4 传动传动 装置的方案设计设计分析和拟拟定传动传动 系统

5、统方案（运动简图动简图 ）10 传动传动 装置的总总体设计设计1选择电动选择电动 机； 2计计算传动传动 系统总传动统总传动 比和分配各级传动级传动 比； 3计计算传动传动 系统统运动动和动动力参数。减速器传动传动 零件的设计设计设计计设计计 算齿轮传动齿轮传动 、蜗蜗杆传动传动 、带传动带传动 和链传链传 动动的主要参数和结结构尺寸。5减速 器装 配草 图设图设 计计和 绘绘制 减速器装配草图设计图设计 和绘绘制准备备分析并选选定减速器结结构方案35% 减速器传动轴传动轴 及轴轴承 装置的设计设计1设计轴设计轴 ； 2选择滚动轴选择滚动轴 承进进行轴轴承组组合设计设计 ； 3选择键联选择键联

6、 接和联轴联轴 器。 减速器箱体及附件的 设计设计1设计设计 减速器箱体及附件； 2绘绘制减速器装配草图图。 减速器装配草图检查图检查审查审查 和修正装配草图图减速器装配图图的绘绘制1绘绘制减速器装配图图。 2标标注尺寸和配合。 3编编写减速器特性、技术术要求、标题栏标题栏 和明细细表等。25 %减速器零件工作图图的绘绘制1绘绘制齿轮齿轮 （或蜗轮蜗轮 ）零件工作图图； 2绘绘制轴轴零件工作图图； 3绘绘制箱体零件工作图图。10 %设计计设计计 算说说明书书的编编写编编写设计计设计计 算说说明书书。9%课课程设计总结设计总结 和答辩辩进进行课课程设计总结设计总结 和答辩辩。2%、传动装置的总体

7、设计（一）选择电动机1、选择电动机类型和结构形式Y系列三相异步电动机2、选择电动机的容量（功率）对于运输机，只要所选电动机的额定功率Ped等于或稍大于所需 的电动机工作功率Pd，即PedPd，电动机就能完全工作，不 会过热，因此通常不必校验电动机的发热和起动转矩Pw工作机的有效功率，即工作机的输出功率，单位为kW由工作机的工作阻力和运动参数确定。从电动机到工作机输送带间的总效率。是组成传动装置和工作机的各部分运动副或传动副的效率 乘积。包括V带效率，滚动轴承效率（两对），齿轮啮 合效率，联轴器效率，工作机卷筒效率等）3、确定电动机的转速容量相同的三相异步电动机，一般有3000r/min、150

8、0r/min、 1000r/min及750r/min四种同步转速。电动机同步转速越高， 磁极对数越少，外部尺寸越小，价格越低。但是电动机转速 越高，传动装置的总传动比越大，会使传动装置外部尺寸增 加，制造成本增加。而电动机同步转速越低，其优缺点刚好 相反。因此在确定电动机转速时，应综合考虑，分析比较。一般可根据工作机主轴转速和各传动副的合理传动比范围，计 算出电动机转速的可选范围工作机主动轴转速，对带式输送机,单位r/minv为输送带的线速度，单位m/s；D为卷筒直径，单位mm.传动装置总传动比的合理范围各级传动比的合理范围。在本课程设计中，通常多选用同步转速为1500r/min或1000r/

9、min的电动机。选定了电动机的类型、结构和同步转速，计算出了所需电动机容量后，即可在电动机产品目录或设计手册中查出其型号、性能参数和主要尺寸。这时应将电动机型号、额定功率、满载转速、外形尺寸、电动机中心高、轴伸尺寸和键连接尺寸等记下备用。（二）确定传动装置总传动比和分配传动比传动装置的总传动比i由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速nw确定，即分配总传动比时应考虑一下原则：（1）应使各级传动比均在荐用值的范围内，以符合各种传动形式 的特点，并使结构紧凑。（2）应使各传动件尺寸协调，结构匀称合理。例如，传动装置由 普通V带传动和齿轮减速器组成时，带传动的传动比不宜过大， 否则会使大带轮的外

10、圆半径大于齿轮减速器的中心高，造成尺寸 不协调或安装不方便。（三）计算传动装置的运动和动力参数在选定了电动机型号，分配了传动比之后，应将传动装置中各轴 的功率、转速和转矩计算出来，为传动零件和轴的设计计算提 供依据。在计算时应注意一下几点：（1）按工作机所需要的电动机工作功率Pd来计算。（2）因为有轴承功率损耗，同一根轴的输入功率（或转矩）与输 出功率（或转矩）数值是不同的，通常仅计算轴的输入功率和 转矩。（3）同一轴上功率P(kW)、转速n(r/min)和转矩T(Nmm)的关系式 而相邻邻两轴轴的功率关系是P=P，为、轴间的传动效率，相邻两轴的转速关系式是i为、轴间的传动比，相邻两轴的转矩关

11、系式是 T=Ti按照上述要求，计算得到各轴的运动和动力参数数据后，可以汇 总列于表中，以备查用。（参考设计计算说明书） 减速器传动零件的设计（一）减速器外传动件的设计要点（V带）传动件是传动装置的中心，直接决定传动装置的性能和结构尺寸 。设计减速器必须先设计各级传动件，然后再设计相应的支承 零件和机体等。传动件多为盘形。轮缘部分由强度设计确定，轮毂尺寸由支承轴 决定，其余部分依轮缘直径参考典型结构设计（1）V带传动由计算确定的是：带的型号、长度和根数，带轮 的直径、材料及结构尺寸，传动中心距和轴上压力。一般动 力传动可以忽略滑动率。（2）减速器外传动件与电动机、联轴器等规格产品相连，因此 轮毂

12、及毂孔结构尺寸要与之相配。带轮尺寸一般比较大，需 注意它与支撑装置的尺寸关系，以免装在电动机上的小带轮 半径超过电动机的中心高，大带轮过大而与机架相碰。（3）各减速器外传动件的尺寸参数确定后，应计算其实际传动 比、运动和动力参数。（二）减速器内传动件的设计要点（1）齿轮材料的强度特性与毛坯尺寸及制造方法有关，因此选 择材料时应考虑毛坯的制造方法。若小齿轮制成齿轮轴，则 选材还应兼顾轴的要求。（2）齿轮强度计算中的齿宽b是工作齿宽。常取大齿轮齿宽 b2=b,而小齿轮齿宽b1=b+(510)mm，以便装配。（3）传动件的尺寸，按处理方法不同可分为：一是具有严格几 何关系的啮合尺寸，如分度圆直径、齿

13、顶圆直径、齿根圆直 径等。这类尺寸应精确计算，长度尺寸精确到小数点后3位， 角度准确到秒（）。二是需标准化的参数，如模数m。三是 中心距a、齿宽b、轮毂直径、宽度、轮辐厚度等应该圆整尺 寸，其中中心距a应尽量圆整为尾数是0或5以便制造和测量， 对直齿轮传动可通过调整模数m和齿数z，或采用变位来圆整 中心距a，而对斜齿轮传动通常通过调整螺旋角来调整中心 距。 减速器装配草图的设计和绘制 减速器装配工作图的设计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 （1

14、）特性尺寸 （2）配合尺寸 （3）外形尺寸 （4）安装尺寸由于装配工作图是装配、检验、安装及包装减速器时 所依据的图样，因此在装配图上应标注出以下四类 尺寸：零件序号、标题栏和明细表减速器技术特性减速器技术条件的具体内容可参考如下： （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。 （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）。 （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。

15、 （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。 （5）箱盖及箱座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。 （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。 （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。 （8）跑合试验合格后，

16、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。 （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。 （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 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