1、機械設計課程設計大綱一、課程編號： 0514019二、學時學分 ：2 周，2 學分三、先修課程 ：機械制圖、理論力學、材料力學、電工學、機械原理、機械設計四、適合專業： 機械類專業本、專科生五、本課程設計的性質、地位、作用和任務本課程設計是機械工程類本、專科學生的一門必修基礎課，是機械設計課程 的實踐訓練環節。其主要任務是使學生初步掌握機械產品或機械結構的創新設計 過程和方法，實現機械零部件和機械總成的結構布置與設計。課程強調機械產品 的系統化設計思維，在機械設計課程介紹的基本機械零部件設計方法基礎上，結 合具體的設計課題，開展設計課題的市場調研、專利文獻資料的檢索與收集、方 案構思、機構選擇

2、與方案設計、總體布置、總裝配圖設計、部件圖設計、主要零 件設計及設計計算說明書編寫等設計環節的基本訓練。本課程設計著重加強學生的機械產品與機械結構尤其是傳動裝置的設計訓練， 培養學生對現代機械產品的自主創新設計技術工作的適應能力。六、主要教案內容和基本要求1. 設計方法：進行機械產品的結構設計，具體進行機械裝配總圖的設計，傳動系 統部件圖的設計，主要零件的設計。2. 設計訓練：以 7 8 人為一個設計小組，每組選擇一組數據，內容涉及工程問 題、機械產品、機械傳動裝置、機電一體化裝置等，借助于某具體的機械設計任 務，訓練學生從調研及資料收集、方案設計、技術設計、設計說明書編寫等整個 機械設計過程

3、，并強化學生根據具體要求進行方案創新、結構創新和團隊協作的 能力。同時，通過實際課題的機械設計訓練，大幅度提高同學的設計與工程制圖 能力。3. 設計成果：設計圖紙 ( 裝配圖、零件圖 + 設計說明書 + 答辯 ，設計訓練的 最終成果體現為設計圖紙 ( 裝配圖、零件圖 、設計說明書。通過設計訓練，強化 學生對設計方法、設計過程、設計計算、設計制圖、設計成果表達、設計文檔等 方面的動手能力。4. 設計合作：設計小組的協同合作精神，設計訓練采取設計小組的形式，以培養學生在設計活動中的分工、協作的合作精神，以提高對實際設計工作的適應能 力。七、對學生能力培養的基本要求本課程設計的目的在于讓學生建立機械

4、設計的基本過程、方法和思路，能夠 初步進行由產品要求進行分析、并最終給出一種設計方案的機械總裝配圖、部件 圖和主要零件圖。培養學生具有設計基本機械產品的能力和初步具有機械結構設 計、機械裝置設計的能力以及開發創新能力；培養學生查閱和利用各種文獻、設 計資料與手冊或產品樣本的能力，熟悉各種標準件、基礎件的選擇、應用方法。八、參考學時分配序號課程設計主要內容學時1準備工作，功能分析及分功能求解。1天2查手冊等資料確定標準件的型號；選 擇、計算和校核零部件、裝配圖的尺 寸。4天3繪制減速器的裝配圖。3天4編寫設計說明書及答辯。3天合計11天九、成績評定： 設計圖紙加設計說明書。成績級別：優、良、中、

5、及格、不及格機械設計課程設計指導書通過減速器的設計，綜合應用機械設計及先修課的知識，進一步了解、掌 握機械設計中遇到的幾個重要問題：1機械設計的一般步驟。1強度計算與結構、工藝要求的關系。2 標準在設計中的重要性，正確使用標準。3結構與工藝的關系、零件工藝性的考慮。4創新與繼承的關系。設計步驟：一. 傳動裝置的總體設計1討論傳動方案了解傳動裝置的組成和不同傳動方案的特點、合理擬定傳動方案。2. 選定電機1）選擇電動機的類型和結構型式 根據經濟性、使用要求、工作條件等選擇，選Y系列三相異步電機。2）選擇電動機的額定功率I X I ,等于各級傳動比的連乘積。式中：考慮帶傳動、齒輪傳動、軸承、聯軸器

6、、卷筒的效率。3）確定電機的轉速nm電機的同步轉速不易太高或太低。一般用單極同步轉速n= 1000-1500r/min，雙極同步轉速n= 1500r/min。記下電機的型號、額定功率、滿載轉速nm、外型尺寸、中心高、軸伸尺寸、鍵聯接尺寸以備用。3. 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比1）總傳動比2）分配各級傳動比分配原則：1）使各級傳動比在推薦的傳動比范圍內；2 ）使各級的承載力接近；3 ）使各級傳動中大齒輪的浸油深度接近相同；4）使減速器獲得最小尺寸和重量，5）零件之間不干涉。:，先選V帶的傳動比， ，減速器的傳動比三|,使i減i帶,選標準值，見手冊 參考書目【3】）。再修正帶的傳動比，pT

7、4. 傳動裝置的運動參數和動力參數 計算各軸的轉速、功率、轉矩并列表備用。1）各軸功率 輸入功率）2）各軸轉速小帶輪的轉速為電機的滿載轉速。匕，二，呂3）各軸轉矩N .mm。二. 傳動零件的設計計算1帶傳動的設計計算 帶輪的直徑、帶長、帶輪的結構及在軸上的固定、帶作用在軸上的拉力、考慮帶的張緊方式。2齒輪傳動的計算 參考書目【1】）確定齒輪傳動的參數：毛坯、材料、熱處理方式、精度等級、中心距、傳動比、標準模數、螺 旋角、變位系數、齒數、齒寬、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、分度圓直徑、齒輪結構、固定等。1）確定參數：初步確定各級小齒輪直徑，各級中心距，以總中心距為參考到手冊中查標準中心距、齒數、模數、

8、螺旋角等參數。2）尺寸計算：分度圓直徑、齒寬、齒頂圓直徑、齒根圓直徑等。3）合理選材，確定齒面硬度，許用應力所用設計準則）。強度驗算：丨I . I兀1 。齒輪的結構設計：應考慮齒輪的毛坯、材料、熱處理方式、精度等級、批量等三. 繪制裝配草圖1. 裝配草圖設計第一階段選取合理的比例尺，合理安排視圖，以俯視圖為主，先畫中心線和對稱平面，后畫外部輪廓線，從 里到外，內外兼顧，草圖不必畫零件的細部結構。見手冊草圖繪制步驟參考書目【3】）。1） 確定軸中心線和零件對稱面的位置，機體內壁、軸承內端面及軸承座外端面的位置，箱 體外旋轉零件內端面的位置。應考慮軸承的支承剛度、軸承旁螺栓的安裝尺寸、端蓋尺寸、密

9、 封件尺寸及拆卸空間、擋油環、甩油圈的尺寸、并力求總體尺寸最小。2） 軸的設計 確定各段直徑同時選標準件。應考慮軸上零件的軸向、周向定位。軸上零件是標準件時，應以標準件為準定尺寸、結構。標準件：軸承、鍵、聯軸器、密封件等。3）確定各段長度，軸的支點距離和力作用點的位置。4）軸的校核計算。按許用彎曲應力計算和安全系數法校核，安全系數法校核軸的強度時，三根軸各選12個危險截面分別校核。5）其他零部件的設計計算 。a.軸承端蓋的結構設計 參考書目【31）; b軸承的潤滑和密封 參考書目【31）c軸承、鍵、聯軸器的工作能力驗算。2. 裝配草圖設計第二階段1）減速器的箱體設計1）毛坯 鑄造、焊接）考慮其

10、工藝性、材料。2）剛度。3）箱體內零計的潤滑、密封、及散熱。4）考慮其加工、裝配工藝性。2）減速器的附件設計1）觀察孔、觀察孔蓋觀察孔大小要合適，方便觀察和手能伸入進行操作。觀察孔蓋與箱蓋間應用墊片密封，上裝過慮網。2）放油螺塞放油孔的位置應開在油池最低處，放油螺塞與箱體間應用密封。3）油標、通氣器、啟蓋螺釘、定位銷 參考書目【31）四. 完成減速器裝配圖 參考書目【31）1 .標注尺寸1）特性尺寸：中心距； 2）配合尺寸：基本尺寸、配合代號、精度等級。3）安裝尺寸；4）外形尺寸。2.技術特性包括：輸入功率、轉速、傳動效率、總傳動比、各級傳動比、傳動特性。3技術要求1）對零件的要求；2 ）對潤

11、滑劑的要求：牌號、用量、補充、更換時間；3）對密封的要求； 4）對安裝調整的要求； 5）對實驗的要求； 6）對包裝、運輸、外觀的要求。 4對所有零件進行編號。5列出零件明細表及標題欄。1）視圖：一般用二個視圖表示，外加局部剖視圖。2）標注尺寸。 3）表面粗糙度。五零件工作圖設計 參考書目【 3】）1軸類零件工作圖的設計要點1）視圖：一般只需一個視圖，外加剖視圖、局部放大圖。2）標注尺寸：凡有配合的直徑，都應標出尺寸偏差。標軸向尺寸時，應選好基準面， 不允許出現封閉的尺寸鏈。3）表面粗糙度。 4）形位公差。 5）技術要求。 2齒輪類零件工作圖的設計要點6）技術要求。4）形位公差。 5）嚙合特性表

12、：包括齒輪的主要參數及測量工程。3機體類零件工作圖的設計要點1）視圖：一般用三個視圖表示，外加局部剖視圖。2）標注尺寸。 3）表面粗糙度。4）形位公差。 5）技術要求。六編寫計算說明書1. 封面2內容 格式見設計性例題，參考書目【 1】）1）目錄2）設計任務書3）傳動方案的擬定4）電動機的選擇及傳動裝置的運動和動力參數計算5）傳動零件的設計計算6）軸的計算7）鍵聯接的選擇和計算8）滾動軸承的選擇和計算9）聯軸器的選擇 其它內容：裝配、拆卸、安裝時的注意事項，嚙合件及軸承的潤滑方法和潤滑劑的選 擇，散熱和冷卻。七. 準備答辯完成設計后，應及時做好答辯的準備。1）老師簽字，疊好圖紙。 2）做好總結、鞏固、心得。3）提出自己的更好的方案及改進措施。八 參考文獻1】 邱宣懷主編，機械設計 第四版），高等教育出版社， 20012】 龔溎義主編，機械設計課程設計指導書 第二版），高等教育出版社， 20013】 楊黎明等編，機械零件設計手冊，國防工業出版社， 19844】 蔡春源主編，新編機械設計