机械设计基础课程设计步骤

1、一、目的一、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、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。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、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。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、进行设计的基本技能的训练，提高学生的计算能力、

2、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。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 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、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。应完成的任务和进度安排，见任务书。 1 1、传动方案及原始数据、传

3、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，确定方案要求：对任务书中给出的方案进行分析、比较，确定方案。 方方 案案 方方 案案 D F 0 D V F O D F 0 D VF O D V F 减速器减速器 高速轴高速轴 联轴器联轴器 输送带输送带 机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 轴承盖轴承盖 滚动轴承滚动轴承 电动机电动机 低速轴低速轴 箱体箱体 轴承盖轴承盖 挡油盘挡油盘 轴轴 承承 轴承盖轴承盖 轴承盖轴承盖 轴轴 承承 低速轴低速轴 大齿轮大齿轮 齿轮轴齿轮轴 高速轴高速轴 一级减速器一级减速器 已已 知知 条条 件件 数数 据据 编编 号号 A1A1A2A

4、2A3A3A4A4A5A5A6A6A7A7 带工作拉力带工作拉力F F（N N）28002800180018003400340023002300220022002500250030003000 带工作速度带工作速度V V（m/Sm/S） 1.101.101.311.311.251.251.001.001.401.401.31.31.51.5 带鼓轮直径带鼓轮直径D D（mmmm）250250250250300300250250300300310310350350 带速度允差带速度允差VV（% %） 5 5 使用年限使用年限 ( ( 年年) )5 5 机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 原

5、原 始始 数数 据据 2、设计的内容、设计的内容 1）传动方案的拟定或认证；）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；）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；）齿轮的设计； 4）轴的设计；）轴的设计； 机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 5）轴承及其组合部件设计；）轴承及其组合部件设计； 6）键连接和联轴器的选择与校核；）键连接和联轴器的选择与校核； 7）润滑设计；）润滑设计； 8）箱体、机架等零件设计；）箱体、机架等零件设计； 9）有关附件的设计）有关附件的设计 10）装配图及零件图设计与绘制。）装配图及零件图设计与绘制。 3、完成的

6、任务、完成的任务 1）减速器装配图）减速器装配图1张，张，A0号图；号图； 2）零件工作图）零件工作图1张（齿轮或轴），张（齿轮或轴），A2号图；号图； 3）设计说明书一份。）设计说明书一份。 机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 同一功率的电机转速一般有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，外部尺寸四种。转速越高，则磁极对数越少，外部尺寸 越小，价格越低；但越小，价格越低；但传动装置传动装置总传动比越高，使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。的外部尺寸越大，制造成本越高；若转

7、速越低，则反之。 因此，应综合考虑。因此，应综合考虑。 推荐：推荐：Y系列。系列。一般多用一般多用1500 r/min ；1000 r/min。 2、选择电动机（确定类型、结构、转速和功率）、选择电动机（确定类型、结构、转速和功率） 三、步骤三、步骤 1、传动方案的拟定或认证；、传动方案的拟定或认证；（参看指导书（参看指导书P60) D F 0 D VF O 机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 （1）确定电动机功率（参见指导书（）确定电动机功率（参见指导书（P135 ）第七章）第七章） 要求：要求：Ped Pd Ped 电动机额定功率；电动机额定功率； Pd 电动机所需功率。电动机所需功

8、率。 )(KW P P w d 总 )( 1000 PwKW FV PW 工作机有效功率（输出功率）工作机有效功率（输出功率）KW； 电机输出轴到运输带的总效率。电机输出轴到运输带的总效率。 D F 0 D VF O 机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 （1）确定电动机功率（参见指导书（）确定电动机功率（参见指导书（P135 ）第七章）第七章） 卷筒联轴器齿轮轴承带总 3 由计算出的由计算出的Pd，选定的，选定的n，按要，按要 求：求：Ped Pd查表确定电机型号，并查表确定电机型号，并 查出电机的满载转速查出电机的满载转速nm及其尺寸。及其尺寸。 )(KW P P w d 总 机械设计

9、基础课程设计机械设计基础课程设计 （2）传动比计算和分配）传动比计算和分配 传动装置总传动比：传动装置总传动比： D V nw 100060 nm 电动机满载转速；电动机满载转速； nw 工作机所需转速（卷筒转速）；工作机所需转速（卷筒转速）； =i带带i齿轮齿轮 选定带传动比，则选定带传动比，则 可得出齿轮传动比。可得出齿轮传动比。 w m n n i 总 传动类型传动类型i的推荐值的推荐值 圆柱齿轮传动圆柱齿轮传动闭式闭式35 V带传动带传动24 机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 （3）计算各轴的转速）计算各轴的转速n、功率、功率N及转矩及转矩T 电机轴：电机轴：n电电= nm（r

10、/min)； 轴：轴： n = nm/i带带（r/min)； 轴：轴： n= n/i齿齿（r/min)； 轴（卷筒）：轴（卷筒）： n= n（r/min)； D F 0 D VF O 各轴的转速各轴的转速n： D F 0 D VF O P = Pd带带 （KW）；）； P = P轴承轴承齿轮齿轮（KW）；）； P（卷筒）（卷筒） = P联轴器联轴器轴承轴承（KW）；）； T=9550P/ n（N m)； T=9550P / n (N m)； T=9550P/ n （N m)； 机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 各轴的功率各轴的功率N： （4）计算各轴的转速）计算各轴的转速n、功率、功率

11、N及转矩及转矩T 各轴的转矩各轴的转矩T ： 机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 将上述计算结果列于下表中：将上述计算结果列于下表中： 轴号轴号转速转速n r/min功率功率P kw转矩转矩T N.m传动比传动比i 设计内容：齿轮的材料、齿轮传动参数（如中心设计内容：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）。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。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、带传动设计（参见教材P183） 4、圆柱斜齿轮设计（参见教材、圆柱斜齿轮设计（参见

12、教材P110） 对于直径很小的齿轮，如果从键槽底面到齿根的距对于直径很小的齿轮，如果从键槽底面到齿根的距 离离x x 过小过小( (如圆柱齿轮如圆柱齿轮 x2.52.5m) )，则此处的强度可能，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。齿轮轴，齿轮与轴的材料相同。 注意：注意： 机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 5、 轴系结构设计（参见指导书轴系结构设计（参见指导书P96) 机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 （1）初估轴径）初估轴径 3 min /nPCd 当该段轴截面上有当

13、该段轴截面上有一个键槽，一个键槽，d增大增大5%；有有两个键槽两个键槽 时，时，d增大增大10%，然后将轴径，然后将轴径圆整为标准值。圆整为标准值。 D F 0 D VF O 5、 轴系结构设计（参见指导书轴系结构设计（参见指导书P96和教材和教材P247） 机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 dmin径计算后就径计算后就 可进行轴的可进行轴的 V2m/s，油润滑；油润滑； V 2m/s，脂润滑。，脂润滑。 轴承的润滑轴承的润滑 V 2m/s，脂润滑。，脂润滑。 V2m/s，油润滑；，油润滑； 机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 （2）选择联轴器）选择联轴器 （型号、类型）参见指导

14、书（型号、类型）参见指导书P72 要求：要求： 转矩：转矩：T联轴器联轴器T计算计算； 转速：转速：n联轴器联轴器nw。 注意：注意：联轴器两端毂孔直径范围与所连接两轴的直径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。大小相适应。 （3）初选轴承类型）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，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。有待在减速器装配图设计中进行寿命验算后在来调整。 机械设计基础课程设计机械设计基础课程设

15、计 （4 4）键连接的选择）键连接的选择 要求：要求：选择键的类型和尺寸，再进行强度验算。选择键的类型和尺寸，再进行强度验算。 （5 5）完成轴的结构设计并进行轴的验算。）完成轴的结构设计并进行轴的验算。 轴：按弯扭合成校核；（参见教材轴：按弯扭合成校核；（参见教材P247) 对低速轴进行验算。对低速轴进行验算。 （1 1）齿轮的润滑）齿轮的润滑 当齿轮圆周速度当齿轮圆周速度V12m/sV12m/s，多采用油池润滑。齿轮浸油深度以，多采用油池润滑。齿轮浸油深度以1 12 2 个齿高为宜，至少一个齿高，且不得少于个齿高为宜，至少一个齿高，且不得少于10mm10mm，此为最低油面，最高油，此为最低

16、油面，最高油 面至少应高出最低油面面至少应高出最低油面5 510mm10mm，当速度较低时，当速度较低时(v = 0.5(v = 0.50.8m/s0.8m/s），）， 浸油深度可达的浸油深度可达的1/61/61/31/3齿轮半径，但不宜超过齿轮半径，但不宜超过100mm100mm。 （6）校核键的强度，轴承的寿命（低速轴）校核键的强度，轴承的寿命（低速轴） 键：进行挤压、剪切强度校核键：进行挤压、剪切强度校核(参见教材参见教材P222）； 滚动轴承：进行使用寿命校核；（参见教材滚动轴承：进行使用寿命校核；（参见教材P289) 机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 6 6、装配草图的绘制（

17、参见指导书、装配草图的绘制（参见指导书P95P95） 绘制装配图时的注意事项：绘制装配图时的注意事项： 机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 （2）减速器附件设计）减速器附件设计 a，窥视孔和视孔盖。，窥视孔和视孔盖。b通气器。通气器。 c起吊装置。起吊装置。 d油面指示器。油面指示器。 e. 放油孔和螺塞。放油孔和螺塞。 f起盖螺钉。起盖螺钉。 g定位销等。定位销等。 （ 3）完善装配草图）完善装配草图 机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 要求：要求：用用A0号图纸；号图纸；1:1绘图；三视图同时画；留出标题绘图；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。栏、名

18、细表、技术要求和零件编号的位置。 A）装配视图的绘制；）装配视图的绘制； B）装配视图的尺寸标注；）装配视图的尺寸标注； C）零件序号、明细表和标题栏的编写；）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；）编制减速器的技术要求； E）完成装配图的绘制。）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 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、零件工作图的绘制 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、零件工作图的绘制 机械设计基础课程设计机械设计基础课程设计 成成 绩绩 评评 定定 名称成绩备注 图纸 说明书 答辩 知识掌握 工作态度 总评 8、整理编写设计说明书、整理编写设计说明书(书写格