2024版-国际学院-机械设计课程设计指导

机械设计课程设计湖南文理学院国际学院一概述机械传动一概述思考题：为什么汽车需要采用变速器？发动机功率范围的限制调节扭矩和速度提升燃油经济性适应不同驾驶情景保护发动机一概述1.课程设计题目：一般用途的机械传动装置带式输送机带式运输机传动装置简图(以二级圆柱齿轮减速器为例)带传动电机减速器联轴器卷筒输送带一概述一概述2.课程设计内容：机械系统传动方案的拟定机械系统运动学、动力学参数计算机械零件设计：

带（链）传动设计，齿轮传动及蜗杆传动设计减速器装配草图设计：

轴的结构设计，滚动轴承的选择，键和联轴器的选择

及校核，箱体、润滑及附件设计减速器装配图设计编写设计计算说明书一概述3.设计任务：减速器装配图1张（A0）零件工作图2~3张，可选轴（A2）、齿轮（A2）和箱体（A1）等设计计算说明书1份，必须手写，注意格式规范F———输送带的有效拉力D———卷筒直径v———输送带线速度FDv展开式二级圆柱减速器设计参数说明二机械系统的总体设计生产批量：设计时考虑不同的选材，毛坯和零件的结构和制

造加工工艺清洁单件、小批-----焊接箱体工作环境：设计时考虑密封、防尘、散热等结构措施及电机

的防护要求批量-------铸造箱体粉尘潮湿选择带过滤网的通气器二机械系统的总体设计载荷特性：工作年限：设计时确定工作寿命和确定机器检修内容，如需要更换的零部件与润滑剂等冲击大小-------用于选择参数选择联轴器类型选择齿轮类型二机械系统的总体设计减速器的基本结构由传动零件（齿轮或蜗杆、蜗轮等）、轴和轴承、箱体、润滑和密封装置以及附件等组成。根据不同要求和类型，减速器有多种结构。三减速器结构两级圆柱齿轮减速器三减速器结构锥-圆柱齿轮减速器三减速器结构蜗杆减速器三减速器结构①拟定传动方案展开式两级圆柱齿轮减速器设计过程：1.准备工作齿轮相对与轴承的位置不对称，轴应具有较大的刚度。用于载荷较平稳的场合，齿轮可以做成直齿、斜齿或人字齿四装配草图的设计传动比范围8~40斜齿轮斜齿轮（旋向相反）分流式两级圆柱齿轮减速器高速级可做成对称斜齿，低速级可做成直齿。结构较复杂，齿轮相对于轴承对称布置。中间轴的转矩相当于轴所传递转矩的1/2。传动比范围8~40用于大功率变载荷场合四装配草图的设计减速器的长度较短，但轴向尺寸及重量较大。

中间轴承润滑较难，中间轴较长，刚性较差。传动比范围8~40两级齿轮传动的中心距要一致同轴式两级圆柱齿轮减速器四装配草图的设计圆锥—圆柱齿轮减速器四装配草图的设计传动比范围8~15锥齿轮应布置在高速级，圆柱齿轮可做成直齿或斜齿蜗杆减速器蜗杆上置蜗杆下置热平衡计算，考虑散热四装配草图的设计传动比范围10~40蜗杆的圆周速度允许高一些，蜗杆轴承润滑不太方便

蜗杆和蜗轮啮合处的冷却和润滑都较好，蜗杆轴承润滑方便

②选择电机型号：查出其外伸轴径d和外伸长度l，中心高H；③确定联轴器型号：两端轴孔直径和轴孔长；④初选轴承类型（径向力和轴向力作用）；Ｈld可初选3类、7类轴承中窄系列（一般直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮传动）可初选6类（深沟球轴承）四装配草图的设计⑤齿轮润滑（蜗杆润滑见指导书）：

V≤12m/s时可采用浸油润滑。注意油池深度与浸油。一般浸油深度：浸油齿轮一个齿高，但≮10mm；齿顶圆至油池底面距离≮30～50mm。

四装配草图的设计四装配草图的设计⑥确定密封方式：

V轴＜5m/s时采用毡圈密封；封油环（齿状）：⑦轴承盖结构：凸缘式嵌入式2.草图设计第一阶段①选择视图、图纸幅面(0号图)、绘图比例(1:1)及布置图面位置(估计减速器轮廓尺寸)；四装配草图的设计由里向外，先画中心线和轮廓线，再画细部结构。②画传动零件的中心线及轮廓线、箱体内壁线步骤及要点：

b1＝b2＋5～10；机体内壁与小齿轮端面及大齿轮顶圆应有间隙△2、△1；防止高速级大齿轮与低速级轴相碰。四装配草图的设计③初估轴的外伸直径；通过绘图进行轴和轴承部件结构的初步设计；定出轴的支承距离及轴上零件作用力的位置。四装配草图的设计3.校核：四装配草图的设计轴的弯扭组合强度校核：确定出轴的结构和轴承支点及轴上力的作用点位置画出轴的受力图，进行轴的受力分析并绘制弯矩图、扭矩图和当量弯矩图判定轴的危险截面位置，进行强度校核若校核结果不满足强度要求，应适当修改轴的参数和轴颈、圆角半径等轴承寿命计算：键的强度校核：校核挤压强度若校核计算不满足要求，可通过改变轴承类型或尺寸系列。四装配草图的设计若强度不足，但相差不大时，可适当增加键长。也可以采用双键、花键或增大轴径等措施。齿轮设计时应注意：a）齿轮传动的参数和几何尺寸有严格的要求：模数m：取标准值；中心距a：圆整为0或5结尾的整数；分度圆直径d1、d2：精确到小数点后3位；螺旋角β：精确到秒； 其他结构尺寸尽量取整，以便加工。4.草图设计的第二阶段：1)传动件的结构设计四装配草图的设计b）小齿轮是否采用齿轮轴四装配草图的设计2).轴承组合设计：①轴系轴向固定与调整方法；②轴系结构与画法；③轴系润滑与密封；④轴承盖结构；⑤轴结构细化┏圆角、倒角：┃退刀槽：┗砂轮越程槽等：四装配草图的设计两级展开式圆柱齿轮减速器草图第二阶段四装配草图的设计圆锥---圆柱齿轮减速器草图第二阶段四装配草图的设计五.装配草图第三阶段：内容：1.设计减速器机体和附件 ①机体形状、尺寸确定，②轴承旁凸台结构尺寸，③加强筋；④机体工艺结构（沉头座、凸台、铸造圆角等）；⑤联接螺栓、螺钉的尺寸、位置，⑥地脚座凸缘、机座、机盖联接凸缘的厚度及宽度。作图确定。考虑联接刚度、保证联接可靠并结合扳手空间（C1+C2）四装配草图的设计四装配草图的设计2.完成减速器附件：七大附件的结构设计①检查孔,盖（尺寸有要求，见指导书）

检查孔盖板检查孔四装配草图的设计作用：检查啮合、注油②通气器（标准件，查手册）作用：内外气压平衡四装配草图的设计四装配草图的设计③起盖螺钉启盖螺钉作用：顶起箱盖注意画法起盖螺钉起盖螺纹孔④油标（标准件，结构尺寸见指导书）作用：测量油面高度四装配草图的设计四装配草图的设计⑤放油螺塞（标准件）作用：排出油污⑥定位销（两个，对角线分布）作用：确定箱盖箱体的相对位置。四装配草图的设计采用圆锥销也可在箱盖上直接铸造出吊耳来起吊箱盖。吊耳吊环螺钉装在箱盖上，用于吊运箱盖。吊环螺钉⑦起吊装置（尺寸有要求，见指导书）吊钩四装配草图的设计为吊运整台减速器，在箱座两端凸缘下面铸出吊钩。完成的草图其他形式的减速器装配草图见指导书四装配草图的设计装配图内容包括：

五装配工作图的设计①特性尺寸；②配合尺寸；③安装尺寸；④外形尺寸。三个视图、尺寸标注、技术要求、零件编号、明细表、标题栏。1.标注尺寸：2.技术特性的编写五装配工作图的设计在装配图明细栏附近适当位置写出减速器的技术特性，包括输入功率、输出转速、传动效率、传动特性（总传动比、各级传动比等）

例：二级圆柱齿轮减速器技术特性3.技术要求的编写五装配工作图的设计对零件的要求对润滑剂的要求滚动轴承轴向间隙的要求传动侧隙和接触斑点的检查对密封的要求对试验的要求对外观、包装和运输的要求4.零件编号的编写五装配工作图的设计零件编号要完全，但不能重复，也不可遗漏。编号线不能相交，并尽可能不与剖面线平行。图上相同零件只能有一个编号对装配关系清楚的零件组（如螺栓、螺母及垫圈）可利用公共引线编号应按顺时针或逆时针方向顺序排列整齐序号字高可比装配图中尺寸数字的高度大一号或两号。公共引线标注方法5.明细栏的编制五装配工作图的设计6.标题栏的编制五装配工作图的设计装配工作图设计

装配图的检查1.装配图是否与传动方案一致；2.传动件、轴、轴承及轴上零件结构是否合理；定位、固定是否可靠；加工、装拆是否方便；润滑、密封如何考虑的；3.箱体的结构与工艺性是否合理；加工面与非加工面；附件的布置是否恰当、结构是否正确；4.设计计算的尺寸与实际尺寸是否一致；五装配工作图的设计5.视图表达是否符合机械制图规定；三个视图的投影关系是否正确；

啮合轮齿、螺纹及滚动轴承等的画法；6.尺寸标注是否完整且不多余；零件序号是否按顺序编制完整，不遗漏、重复；且与明细表一一对应，注意材料牌号与设计一致；7.标出技术特性、撰写技术要求。五装配工作图的设计零件工作图的内容：视图选择尺寸标注尺寸公差与几何公差表面粗糙度技术要求六零件工作图的设计1.零件工作图的标题栏：六零件工作图的设计六零件工作图的设计2.轴类零件工作图尺寸标注六零件工作图的设计2.轴类零件工作图尺寸公差与形位公差标注2.轴类零件工作图六零件工作图的设计表面粗糙度的标注：轴的各个表面都应注明表面粗糙度值，推荐值见指导书技术要求：热处理要求对加工的要求对未注明的圆角、倒角的说明对线性尺寸未注尺寸公差和几何公差的要求对个别部位修饰加工的要求对较长的轴进行毛坯校直的要求3.齿轮类零件工作图六零件工作图的设计锥齿轮的尺寸标注圆柱齿轮的尺寸标注及公差尺寸标注及公差：

3.齿轮类零件工作图六零件工作图的设计表面粗糙度的标注：

齿轮类零件的所有表面都应标注表面粗糙度值，推荐值见指导书啮合特性表：

零件工作图右上角位置列出啮合特性表，包括齿轮的主要参数及相应各检查醒目公差数值。见指导书图例技术要求：对铸件、锻件毛坯的要求对热处理的要求对材料力学性能和化学成分的要求对未注明的圆角、倒角的说明对机械加工未注公差尺寸的公差等级要求对高速齿轮平衡实验的要求3.齿轮类零件工作图六零件工作图的设计以《2024版_国际学院_机械设计课程设计格式》为准1.设计计算说明书的内容七设计计算说明书的编写七设计计算说明书的编写2.设计计算说明书的编写要求说明书标题应层次分明所引用的计算公式或数据要注明来源主要参数、尺寸、规格和计算结果，要在每页右侧计算结果栏中列出。说明书中应附有必要的简图设计计算说明书中使用的参数符号，必须前后一致，不能混乱。设计计算说明书要用A4开纸编写，标注页码，最后加封面装订成册。必须用钢笔工整的书写在规定格式的设计计算说明书上七设计计算说明书的编写设计说明书书写格式3书写格式标例书写格式标例七设计计算说明书的编写完成设计后，应及时做好本课程设计的最后一个环节——答辩的准备工作及答辩。在答辩前，应做好以下两方面的工作：1.整理工作：按要求完成规定的设计任务，把手绘图纸卷好（勿叠）说明书装订；封面写上班级、姓名、学号、指导教师、题目等。答辩前，三张图纸和说明书必须经指导教师检查签字八答辩准备2.答辩思考题目：见指导书1.图纸质量图纸结构、投影、标注及数据是否正确，线条是否符合制图标准，图面是否整洁，字迹是否工整等；2.设计计算说明书设计计算是否正确、完整、字迹是否工整、整洁等；3.设计表现是否遵守纪律、设计态度端正，能否按进度独立完成工作量，是否迟到早退等；（出勤率）4.答辩成绩

成绩评定：百分制（平时成绩+答辩成绩）九成绩评定常见错误示例1.不合理结构：插孔位置太高，测油杆不便