《机械设计课程设计指导书》要点

1、机械设计课程设计简明指导手册2011版机械设计课程设计简明指导手册、进度安排在舁 厅P内容日程1准备阶段第一周周12传动装置的总体设计第一周周23传动零件的设计计算第一周周34减速器箱体关键尺寸的确定第一周周45装配图草图第一阶段（装配图的关键阶段）第一周周5, 6第二周周16装配图草图第二阶段第二周周27装配图草图第三阶段第二周周38誉抄装配图第二周周49完成减速器装配图第二周周5, 6第三周周110零件工作图第三周周2-311编写计算说明书第三周周412答辩第三周周5注意：每一阶段的结果必须得到老师认可后，才能进入下一阶段、传动装置的总体设计（第一周周2）由于是专用减速器，计算各轴的功率、

2、转矩时，按所需功率计算，不是按照电机的额定 功率计算。电机的转速按满载转速计算。电动机为Y系列,转速选1000rpm, 1500, 3000rpm。传动方案：V带+二级展开式圆柱齿轮减速器带传动传动比：23比较合适，总传动比大时取大值两级齿轮传动比分配：高速级传动比i1与低速级传动比i2应满足：ii = （1.3 1.35启计算结果制成P19表2-6形式，交给指导教师检查三、传动零件的设计计算（第一周3）齿轮传动的设计计算参考课本。小带轮半径不大于电机中心高。在高速级齿轮传动设计完毕后，应根据实际传动比来调整低速级齿轮传动的传动比，确保总传动比误差不超过3%5%。由于功率较小，为了方便绘图，齿

3、轮传动一律采用 软齿面斜齿轮传动。软齿面齿轮传动按齿面接触强度设计，校核齿轮的弯曲强度即可。齿轮传动不需要变位。要求中心距圆整，为了绘图方便，要求两级齿轮传动中心距之和一般不大于280。为了避免中间轴大齿轮与低速轴干涉，应保证中间轴大齿轮直径比低速轴大齿轮直径小20毫米以上。为了便于中间轴大齿轮甩油润滑，中间轴大齿轮的直径与低速轴大齿轮直径的差值不能超过5060mm。具体参看 P30表4-2。采用斜齿轮，螺旋角范围：820O o为了使中间轴上齿轮轴向力相互抵消一部分，两齿轮的螺旋角方向应相同。齿轮计算时，螺旋角应精确到秒，分度圆直径、齿顶圆直径等应精确到0.001mm。齿轮的模数不小于2mm。

4、带传动的关键数据（i, di, d2, a,型号，根数（不大于5）,带轮宽度）和两对齿轮传 动的参数填入P22表3-1 （有关变位部分删除）,交给指导教师检查。四、减速器箱体关键尺寸的确定（第一周4）仔细阅读第4章减速器结构，根据齿轮有关参数，填写表4-1。注意：表中S=0.025a+3之8 表示如果6 = 0.025a + 3 <8就取：6=8mm。注意，螺纹应选标准直径系列，不同的螺栓对应不同的扳手空间。五、装配草图第一阶段（第一周5第二周1）:1）严格按照课程设计顺序画图和计算。2）仔细阅读课程设计第5章。准备一张大的白纸（做草图用）。3）参照P34的步骤，按1: 1比例绘制二级圆

5、柱齿轮减速器装配草图（图 5-2）,相关尺寸严 格按要求选取。其中：12至& +C1 +C2 +（812）太大，可取：12 =6 +G +C2 +（35）。4）由于齿轮速度较低，轴承的润滑一律采用脂润滑，5按图5-3b选取。5）二 2,6）按纯扭转强度估算轴的最小直径，直径应满足课程设计P112表14-28要求，长度仅供参考。7）高速轴外伸端直径不可以过小，一般不小于电机轴径的0.7倍。8）推荐选用深沟球轴承，当轴向力较大时（齿轮螺旋角大于15度）采用角接触球轴承或圆锥 滚子轴承，优先采用轻（2）系列或（1）系列的轴承。9）低速级的轴承不能小于高速级的轴承。10）同一轴上的轴承的规格必

6、须相同。11）轴承的安装尺寸查有关表格，详见课程设计第 17章。12）课程设计图4-2中，D2的尺寸的确定：对凸缘式端盖：D2 =D +（55.5）d3,其中，D为轴承外径，也就是安装轴承的孔径。d3是轴承端盖螺钉直径，由表4-1决定。对嵌入式端盖：D2 =1.25D +10。13）推荐选用弹性柱销联轴器或弹性套柱销联轴器，详见课程设计第19章，根据转矩选择联轴器的型号，同时保证孔径满足要求。14）确定轴的结构，绘制相应的装配草图（类似于图5-15,但是为二级的齿轮减速器）。15）确定轴的结构时，除参考5.3节外，还可以参考P72, P96。16）参考课本，校核低速轴的强度、轴承的寿命（至少

7、2-3年）、键联接的强度。17）在装配图上，小的过渡圆角和倒角都可以不画，但铸造圆角和拔模斜度必须绘出。六、装配草图设计第二阶段（第二周2）1）仔细阅读课程设计第6章。2）小齿轮采用整体式或实心式结构，大齿轮采用腹板式结构，由于是单件小批量生产，采 用自由锻造式毛坯，没有拔模斜度。3）当小齿轮齿根圆直径小于轴径时，应以滚刀半径过渡。滚刀半径如表所示模数22.5345滚力半径I8090100110125滚刀半径II657080901004）齿轮结构相关的经验数据参看机械设计课本。5）轴承端盖结构尺寸参见课程设计 P282。注意，如果采用凸缘式端盖， 所有端盖的凸缘厚度应一致，轴承端盖螺钉规格一致

8、。 端盖宽度较大时，参看图6-7。一个减速器，不可以凸缘式端盖与嵌入式端盖混用。端盖相交后，砍去相交部分，并留 2-3mm间隙。6）采用角接触球轴承或圆锥滚子轴承时，必须考虑到轴承间隙的调整，参考图6-4、6-5。7）轴承端盖和套筒（或轴肩、挡油环）的直径应满足轴承的安装尺寸（查轴承相关表格）要求。8）由于环境多尘，不能采用间隙密封，宜采用毡圈密封，相关尺寸查表18-13。9）毡圈式密封，透盖与轴间有明显间隙，透盖通孔直径查P203表18-13。10）挡油环的结构与关键尺寸参看图 6-8、6-9。11）齿轮的啮合区画法：12）深沟球轴承和角接触轴承的简化画法 A .合肥工业大学机械与汽车工程学

9、院（2011）3机械设计课程设计简明指导手册2011 版七、装配草图设计第三阶段（第二周3）1）仔细阅读课程设计第7章，按要求设计箱体和附件 2）箱体的高：H 2da2/2 + （3050）+A7，其中（3050）可以小一点3）附件的结构尺寸参看课程设计第 23章。4）机盖、机座肋厚加强筋的厚度：mi = 0.85”m= 0.856。5）定位销直径：d = （0.7 0.8）d2,圆锥销的锥度为1： 50。6）有关油沟：由于轴承采用脂润滑， 不可以将油沟开向轴承。同时由于在剖分面上可以采 用水玻璃等手段密封，且密封效果良好，因而在剖分面上可以 不开回油沟槽。7）窥视孔的大小和位置应保证手能伸进

10、去，同时能看清两对齿轮的啮合情况。8）油标能否取出，油标孔是否正确？9）放油螺塞位置与画法是否正确？示意图10）外伸轴上的键应装上，特别注意键的画法。11）螺栓可采用简化画法，每一种类型的螺栓需剖视一个以表示连接关系，其余螺栓大多可 以不画出；螺栓连接处大多要有沉孔。12）剖分面上螺栓应画出剖面线。八、草图得到指导教师认可后，方可抄到正式图纸上，注意铅笔应满 足制图要求（第二周 4）。九、装配图设计第四阶段（第二周5第三周1）1）仔细阅读课程设计第8章，完成装配图。建议的顺序是：先画剖面线，标注尺寸， 再加深，然后写技术特性、技术要求。最后对零件进行编号、绘制标题栏和明细表。2）剖面线特别注意

11、，同一零件，不管在何处出现剖面线，其方向和疏密程度应完全一致。箱体与箱盖的剖面线应不相同。轴承内外圈是两个零件，剖面线应不相同。3）需要标注的尺寸有：外形尺寸；特征尺寸（减速器中心高、齿轮中心距及其公差表21-9）; 安装尺寸（安装孔的位置、轴外伸端长度和直径及其配合公差）；重要的配合尺寸（轴与 齿轮、轴承、带轮、联轴器、毡圈等的配合尺寸）。4）图纸规格按国家标准执行，需要留装订边，见表 14-16。5）标题栏和明细表的大小采用表14-17,为了节约时间，标题栏的内容可以大大简化，可以 参考P69标题栏的内容制表和填写。标题栏和明细表位置在右下方，与图纸内边框相接。6）技术特性：输入转速为齿轮

12、减速器高速轴的转速，输入功率为齿轮减速器高速轴的输入 功率。十、零件工作图（第三周 2, 3）仔细阅读课程设计9.1, 9.2,详细了解零件图绘制中应注意的问题。绘制低速轴和低速轴上的齿轮的零件工作图各一张（1: 1比例，2号图纸）。轴与齿轮的尺寸和结构应与装配图完全一致 。特别注意尺寸公差和形位公差的标注，所有公差必须自己查有关表格。齿轮的工作图可参照课程设计P86。其中：1）齿顶圆公差与端面跳动查表 21-16;2）齿轮的表面粗糙度查表 21-17;3）阅读表21-1, 了解齿轮公差的定义；4）图纸右上方齿轮公差组的项目由表21-5决定，再耐心地在相应表格中根据齿轮的精度等 级与尺寸查出相应共查数据；5）公法线长度可由下式计算W = mncos ： n二（k - 0.5） zinv: t其中，跨齿数：k= zv；d- + 0.5, inv« t = tan« t - 口 t, tan% =但* 180cos -6）齿厚偏差可由表21-15决定；7）公法线长度变动公差由表21-13下面的公式计算决定。轴的工作图可参照课程设计P92。其中：1）阅读20.2, 了解形位公差的含义。2）与轴承配合处的公差和粗糙度由轴承的配合决定（课程设计17.3）;3）与齿轮等配合处形位公差由表 2