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1、机械设计(基础)课程设计,主编 孙德志,第一章 概述,1.1 机械设计课程设计目的 1.2 设计内容和分量 1.2.1题目 1.2.2内容 1.2.3分量 1.3 步骤和进度 1.4 设计方法和要求,1.1 机械设计课程设计目的,机械设计(基础)课程设计是高等工业学校多数专业第一次较全面的机械设计训练，是机械设计(基础)课程的最后一个重要教学环节，其目的是： 1）培养学生综合运用所学的机械系统课程的知识去解决机械工程问题的能力，并使所学知识得到巩固和发展； 2）学习机械设计的一般方法和步骤； 3）进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图（其中包括计算机辅助设计）和学习使用设计资料、手册、标准和
2、规范。 此外，机械设计(基础)课程设计还为专业课课程设计和毕业设计奠定了基础。,1.2设计内容和分量,1.2设计内容和分量,1.2.1 题目 机械设计(基础)课程设计的题目一般选择通用机械的传动装置，如图1.1-1所示。传动装置中可以包括圆柱齿轮、锥齿轮或蜗杆传动的减速器、带传动、链传动及联轴器等零部件。 传动装置是一般机械不可缺少的组成部分，其设计内容包括机械设计基础课程中学过的主要零件，也涉及到机械设计的一般问题，适合学生目前的知识水平，能达到课程设计的目的。,1.2设计内容和分量,1.2.2 内容 传动装置的总体设计、传动件与支承零件的设计计算，减速器装配图和零件工作图的绘制和设计计算说
3、明书的编写等。 1.2.3 分量 减速器装配图1张（A0号或A1号图纸）；零件工作图12张(机械类画出全部非标准零件图)，包括箱体、轴、齿轮或蜗轮、轴套等；设计计算说明书一份。,1.3课程设计步骤和进度,课程设计的具体步骤为： 1）设计准备 认真阅读设计任务书，明确设计要求、工作条件、内容和步骤；通过阅读有关资料、图纸、参观实物和模型，了解设计对象；准备好设计需要的图书、资料、计算机软件和用具；拟定设计计划等。 2）传动装置的总体设计 确定传动装置的传动方案；计算电动机的功率、转速，选择电动机的型号；计算传动装置的运动和动力参数（确定总传动比，分配各级传动比，计算各轴的转速、功率和转矩等）。,
4、1.3课程设计步骤和进度,3）传动零件的设计计算 减速器以外的传动零件设计计算（如带传动、链传动、开式齿轮传动等）；减速器内部的传动零件设计计算（如齿轮传动、蜗杆传动等）。 4）减速器装配草图设计 绘制减速器装配草图，选择联轴器，初定轴径；选择轴承类型并设计轴承组合的结构；定出轴上受力点的位置和轴承支点间的跨距；校核轴及轮毂联接的强度；校核轴承寿命；箱体和附件的结构设计。,1.3课程设计步骤和进度,5）工作图设计 零件工作图设计；装配工作图设计。 6）整理编写设计计算说明书 整理编写设计计算说明书，总结设计的收获和经验教训。,单级圆柱齿轮减速器,单级圆柱齿轮减速器,单级蜗杆减速器,单级蜗杆减速
5、器(蜗杆下置),单级圆锥齿轮减速器,小锥齿轮正安装轴承组合,待编辑,1.3课程设计步骤和进度,为帮助大家拟订好设计进度，下面列表给出了各阶段所占总工作量的大致百分比，供参考（见表1.1-1）。教师可根据学生是否按时完成各阶段的设计任务来考察其设计能力，并作为评定成绩量化考核的依据之一。表1.1-1 设计进度表,1.4课程设计的方法和要求,1.4.1 方法 机械设计（基础）课程设计与机械设计的一般过程相似，从方案设计开始，进行必要的计算和结构设计，最后以图纸表达设计结果，以计算说明书表示设计的依据。 由于影响设计的因素很多，机械零件的结构尺寸不可能完全由计算决定，还需要借助画图、初选参数或初估尺
6、寸等手段，通过边画图、边计算、边修改的过程逐步完成设计。这种设计方法即通常所说的“三边”设计法。因此，那种把设计理解为单纯的理论计算，企图完全用理论计算的方法来确定零件的所有尺寸和结构，迟迟不敢动手画图，或一旦画出草图便不愿再做必要的修改的做法，都是不正确的。,1.4课程设计的方法和要求,1.4.2 课程设计的要求和注意事项 1）认真、仔细、整洁设计工作是一项认真仔细的工作，一点也马虎不得。无论是在数字计算上或结构设计中，一点细小的差错都会导致产品的报废。因此，要通过课程设计培养出认真、细致、严谨、整洁的工作作风。 2） 理论联系实际，综合考虑问题，力求设计合理、实用、经济、工艺性好。 3）
7、正确处理继承与创新的关系，正确使用标准和规范 正确继承以往的设计经验和利用已有的资料，既可减轻设计的重复工作量，加快设计的进程，又有利于提高设计质量。但是，继承不是盲目的、机械的抄袭。,1.4课程设计的方法和要求,设计中正确的运用标准规范，有利于零件的互换性和加工工艺性，从而收到良好的经济效益，同时也可减少设计工作量。对于国家标准和本部门的规范，一般都要严格遵守。设计中是否尽量采用标准和规范，也是评价设计质量的一项指标。但是，标准和规范是为了便于设计、制造和使用而制定的，不是用来限制其创新和发展的。因此，当遇到与设计要求有矛盾时，也可以突破标准和规范的规定，自行设计。,1.4课程设计的方法和要
8、求,4） 学会正确处理设计计算和结构设计间的关系，要统筹兼顾 确定零件尺寸有几种不同的情况： 由几何关系导出的公式计算出的尺寸是严格的等式关系。若改变其中的某一参数，则其它参数必须相应改变，一般是不能随意圆整或变动的，例如齿轮传动的中心距，如欲将a圆整，则必须相应地改动Z1、Z2或m，以保证其恒等式关系。齿轮的尺寸保留到三位小数，齿轮分度圆螺旋角精确到秒(”) 由强度、刚度、磨损等条件导出的计算公式常是不等式关系，有的是机械零件必须满足的最小尺寸，却不一定就是最终采用的结构尺寸。例如由强度计算出轴的某段直径至少需要32mm，但考虑到轴上与之相配零件（如联轴器、齿轮、滚动轴承等）的结构、安装、拆
9、卸和加工制造等要求，最终采用的尺寸可能为50mm，这个尺寸不仅满足了强度的要求，也满足了其它要求，是合理的，而不是浪费。,1.4课程设计的方法和要求,由实践经验总结出来的经验公式，常用于确定那些外形复杂，强度情况不明等尺寸，例如箱体的结构尺寸。这些经验公式是经过生产实践考验的，应当尊重它们。但这些尺寸关系都是近似的，一般应圆整取用。 另外，还有一些尺寸可由设计者自行根据需要而定，根本不必进行计算，它们常是一些次要尺寸。这些零件的强度往往不是主要问题，又无经验公式可循，故可由设计者考虑加工、使用等条件，参照类似结构，用类比的方法来确定，例如轴上的定位轴套、挡油盘等。 5) 所绘图纸要求作图准确、表达清晰、图面整洁，符合机械制图标准；说明书要求计算准确、书写工整，并保证要求的书写格式。,Over,
