机械设计基础讲义课程设计
机械设计基础课程优质教案讲义轴的设计优质教案
机械设计基础课程优质教案讲义轴的设计优质教案一、教学内容本讲义基于《机械设计基础》教材第五章“轴的设计”。
详细内容涵盖轴的力学分析、轴的材料选择、轴的结构设计、轴的强度计算及轴的稳定性分析。
二、教学目标1. 理解轴的基本概念，掌握轴的设计方法。
2. 学会进行轴的强度计算，确保设计的轴能满足实际工作需求。
3. 掌握轴的稳定性分析，提高轴的使用寿命。
三、教学难点与重点重点：轴的材料选择、结构设计、强度计算。
难点：轴的稳定性分析，轴的强度计算公式推导。
四、教具与学具准备1. 教具：PPT课件、黑板、粉笔。
2. 学具：计算器、笔、纸。
五、教学过程1. 导入：通过展示实际工程中轴的应用案例，引导学生了解轴的重要性。
2. 理论讲解：a. 介绍轴的基本概念、分类及用途。
b. 讲解轴的材料选择原则，引导学生正确选择轴的材料。
c. 分析轴的结构设计方法，提高学生轴的设计能力。
3. 例题讲解：a. 以实际轴的设计为例，演示轴的强度计算过程。
b. 解释轴的稳定性分析，展示稳定性计算方法。
4. 随堂练习：a. 让学生根据所学知识，自主完成轴的强度计算。
b. 引导学生进行轴的稳定性分析。
六、板书设计1. 轴的基本概念、分类及用途。
2. 轴的材料选择原则。
3. 轴的结构设计方法。
4. 轴的强度计算公式。
5. 轴的稳定性分析。
七、作业设计1. 作业题目：a. 计算给定参数的轴的强度。
b. 分析给定轴的稳定性。
2. 答案：a. 强度计算结果。
b. 稳定性分析结果。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课的教学效果，学生对轴设计知识的掌握程度。
2. 拓展延伸：a. 研究轴的疲劳寿命分析。
b. 探讨轴的优化设计方法。
c. 了解轴在工程领域的最新应用动态。
通过本讲义的学习，学生能系统地掌握轴的设计方法，为后续课程的学习和实际工程应用打下坚实基础。
重点和难点解析1. 轴的材料选择原则。
2. 轴的结构设计方法。
3. 轴的强度计算过程。
4. 轴的稳定性分析。
机械设计基础课程设计课程设计
机械设计基础课程设计课程设计概述本课程设计旨在帮助学生加深机械设计基础课程所学内容的理解和应用，提高学生的机械设计能力。
该课程设计分为两部分，第一部分是机械零件的3D建模，第二部分是机械零件的装配设计。
本课程设计旨在让学生掌握常用机械零件的3D 建模和装配设计技巧，培养学生的机械设计思维和创新能力。
第一部分：机械零件的3D建模1.课程设计任务设计一种具有多重扭矩传递功能的联轴器，该联轴器支持高速和高扭矩传递，并且易于拆卸和维修，长度不得超过200mm，直径不得超过100mm。
2.课程设计步骤1.确定设计需求，制定设计目标。
2.通过研究联轴器的结构原理，确定联轴器的建模方案。
3.进行零件建模，制定3D建模方案。
4.利用建模软件完成联轴器零件的3D建模。
3.课程设计评分标准1.联轴器建模的准确性。
2.建模过程是否规范和顺畅。
3.是否考虑了联轴器的多重扭矩传递功能。
第二部分：机械零件的装配设计1.课程设计任务根据第一部分联轴器的3D建模，进行联轴器的装配设计，保证多个零件之间的精确配合，以及整个联轴器的安装和拆卸。
2.课程设计步骤1.制定联轴器装配方案，明确零件装配的顺序和具体要求。
2.通过装配软件，完成联轴器的装配设计，包括零件的精确配合。
3.对联轴器进行逐个零件的测试和调试，确保整个联轴器的安装和拆卸，以及扭矩的传递功能。
3.课程设计评分标准1.联轴器的装配是否符合设计要求。
2.装配过程是否规范和顺畅。
3.联轴器的扭矩传递性能是否符合设计要求。
总结通过本次课程设计，学生不仅能够了解机械设计基础课程所学内容的应用，同时也能够提高自己的创新能力和技术水平，进一步培养机械设计思维，培养专业能力和实践操作技能。
《机械设计基础》授课计划
《机械设计基础》授课计划一、课程简介《机械设计基础》是一门重要的机械类课程，旨在培养学生掌握机械设计的基本理论、方法和技能，为今后从事机械设计、制造、维修等工作奠定基础。
本课程的特点是理论与实践相结合，通过大量的实例和实践环节帮助学生深入理解理论知识。
二、教学目标1. 掌握机械设计的基本原理、方法和技术，能够独立完成简单的机械设计任务；2. 了解现代机械设计的发展趋势和前沿技术，具备创新意识和能力；3. 培养良好的团队合作精神和沟通能力。
三、教学内容与进度第一章机械设计概述第一节机械的组成和功能第二节机械设计的基本要求和准则第三节机械设计的主要内容和步骤第一节课堂讲授第二节课堂互动第三节小组讨论：机械设计的实际应用第二章机构和机器的基本原理第一节机构和机器的概念第二节机构运动的基本规律第三节机构运动简图和自由度计算第一节课堂讲授第二节课堂互动与答疑第三节案例分析：机构设计在实际中的应用第三章常用机构和零部件第一节连杆机构第二节凸轮机构第三节齿轮机构第四节轴承和轴第五节联轴器和离合器第一节课堂讲授与演示第二节实验：常见机构和零部件的观察与使用第三节小组讨论：不同类型机构的优缺点及应用场景第四章现代机械设计方法与技术第一节优化设计方法第二节有限元分析方法第三节计算机辅助设计（CAD）技术第四节机械系统动态设计简介第五章实践环节与课程设计第一节实践环节的意义和要求第二节课程设计的任务和步骤第三节课程设计案例：减速器的设计第四节学生分组进行课程设计，教师指导与点评。
四、教学方法与手段1. 采用多媒体教学，通过图片、视频、动画等形式展示机械零部件和工作原理，提高学生的学习兴趣和参与度；2. 结合实例和实践环节，帮助学生深入理解理论知识，提高实际应用能力；3. 采用小组讨论、案例分析等互动式教学方法，培养学生的创新意识和团队合作精神；4. 教师指导与点评学生的课程设计，及时发现问题并给予指导。
五、考核方式1. 平时成绩：包括出勤率、课堂互动、小组讨论等，占20%；2. 实验成绩：实验报告和实际操作表现等，占20%；3. 期末考试：试卷考核，占60%。
《机械设计基础》课程设计讲稿
学生需根据设计方案，制作机械 装置的实物模型或仿真模型，并 进行实验验证，以检验设计的可 行性和实用性。
01 02 03 04
详细设计与计算
学生需根据方案设计，进行零部 件的详细设计和计算，绘制装配 图和零件图，并编写设计说明书 。
总结与答辩
学生需在规定的时间内完成设计 任务，并进行总结和答辩，向老 师和同学汇报设计过程和成果。
零件的材料与工艺性分析
总结词
零件的材料与工艺性分析是实现零件的结构设计和满 足机械系统性能要求的前提条件，应根据机械系统的 使用环境和工况进行选择。
详细描述
零件的材料与工艺性分析是机械系统设计中的重要环 节。不同的材料具有不同的物理和化学性能，能够满 足不同的使用环境和工况要求。在选择材料时，需要 考虑材料的强度、刚度、耐腐蚀性、耐磨性等因素， 以确保零件的性能和使用寿命。同时，还需要考虑材 料的工艺性，包括可加工性、可焊接性、可热处理性 等，以确保零件能够通过合理的工艺制造出来。
实用性原则 创新性原则 经济性原则 安全性原则
设计的机械装置应具有实际应用 价值，能够满足一定的使用要求 。
在满足使用要求的前提下，应考 虑制造成本和经济效益，选择合 适的材料和工艺。
课程设计的步骤与要求
任务分析与方案设计
学生需根据设计题目，进行需求 分析和方案设计，确定机械装置 的结构形式和工作原理。
培养创新思维和实践能力
课程设计为学生提供了一个实践平台，通过解决 实际机械设计问题，培养学生的创新思维和实践 能力。
培养团队协作精神
在课程设计中，学生需要分组进行，通过团队协 作，培养学生的沟通、协调和合作能力。
课程设计的基本原则
鼓励学生发挥创新思维，提出新 颖的设计方案，解决实际问题。
机械设计基础课程设计讲稿
② 选择齿数和齿宽系数： 初定齿数z1=30，z2=iz1=100，齿宽系数ψd=1
③ 确定轮齿的许用应力： 根据两轮轮齿的齿面硬度，查手册得两轮的
齿面接触疲劳极限和齿根弯曲疲劳极限分别为： σHlim1=700 MPa， σHlim2=570 MPa， σFlim1=580 MPa， σFlim2=450 MPa
零件、机械传动装置或简单机械的设计方法、设计步骤。
•
3.通过计算和绘图、学会运用设计资料，熟悉有关
国家标准、规范、手册、图册的查阅。
二、设计内容
• 设计用于带式运输机传动系统中的单级直 齿圆柱齿轮减速器。
二、设计内容
• 设计用于带式运输机传动系统中的单级直 齿圆柱齿轮减速器。
二、设计内容
• 设计用于带式运输机传动系统中的单级直 齿圆柱齿轮减速器。
n W
控制总传动比在一定范围内（根据传动方案来定，各种类 型传动的传动比范围见指导书），对带传动——单级圆柱齿 轮传动系统，应控制在20以内。这样一来，电动机的具体参 数就可以确定下来。
设计计算步骤
二、电动机选择及传动比分配
2、传动比分配 ： 当电动机选择确定后，减速器的总传动比就可计算出 来。对于带传动——单级圆柱齿轮传动的减速器，要考虑 传动比的分配问题。
符合这一转速范围的电机同步转速有 750、1000和 1500 r/min三种，由标准查出三种使用的电机型号：
方案
电动机 型号
额定功率
Pm（KW）
电动机转速
r/min
同步
满载
电机质量 kg
1
Y132S-4 5.5
机械设计基础课程教案讲义联轴器和、离合器和制动器教案讲义
教学目地：1熟悉联轴器的类型、特点、应用和选择2了解离合器的类型和应用3了解制动器的类型和应用教学重点：1常用联轴器的特点和选择2常用离合器的类型和工作原理教学难点：常用联轴器的选择和标注第十三章联轴器和离合器和制动器联轴器和离合器是机械传动中的重要部件。
联轴器和离合器可联接主、从动轴，使其一同回转并传递扭矩，有时也可用作安全装置。
联轴器联接的分与合只能在停机时进行，而离合器联接的分与合可随时进行。
如图13-1、图13-2所示为联轴器和离合器应用实例。
1-电动机2、5-联轴器3-制动器4-减速器6-卷筒7-轴承8-机架图13-2图13-1图13-1所示为电动绞车，电动机输出轴与减速器输入轴之间用联轴器联接，减速器输出轴与卷筒之间同样用联轴器联接来传递运动和扭矩。
图13-2所示为自动车床转塔刀架上用于控制转位的离合器。
联轴器和离合器的类型很多，其中多数已标准化，设计选择时可根据工作要求，查阅有关手册、样本，选择合适的类型，必要时对其中主要零件进行强度校核。
13.1联轴器13.1.1 联轴器的性能要求联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、承载后变形、温度变化和轴承磨损等原因，不能保证严格对中，使两轴线之间出现相对位移，如图13-3所示，如果联轴器对各种位移没有补偿能力，工作中将会产生附加动载荷，使工作情况恶化。
因此，要求联轴器具有补偿一定范围内两轴线相对位移量的能力。
对于经常负载启动或工作载荷变化的场合，要求联轴器中具有起缓冲、减振作用的弹性元件，以保护原动机和工作机不受或少受损伤。
同时还要求联轴器安全、可靠，有足够的强度和使用寿命。
a）b）c）d）a）轴向位移b）径向位移c）角度位移d）综合位移图13-313.1.2 联轴器的分类联轴器可分为刚性联轴器和挠性联轴器两大类。
刚性联轴器不具有缓冲性和补偿两轴线相对位移的能力，要求两轴严格对中，但此类联轴器结构简单，制造成本较低，装拆、维护方便，能保证两轴有较高的对中性，传递转矩较大，应用广泛。
《机械设计基础》课程设计讲
《机械设计基础》课程 设计讲
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CATALOGUE
目录
1
WORKREVIEW
课程设计概述
4
FUTUREOUTLOOK
课程设计题目解析 与思路引导
2
UNDERWORK
机械设计基础知识 回顾
5
UNDERWORK
机械设计软件应用 技能提升
根据零件的工作条件和性能要求，选择合适的材 料，如钢、铸铁、有色金属、非金属材料等。 材料选择
强度计算
CHAPTER
典
章
型 机 械 零 件 设
计
案
例
节
分 析
ONE
三
轴类零件设计案例
设计要求
轴类零件是机械中常见的零件之一，主要承担传递扭矩和支撑转动零 件的作用。设计时需要考虑轴的强度、刚度和稳定性等要求。
ONE
六
成果展示方式及要求说明
展示方式
课程设计成果应以图纸、实物模型、PPT演示文稿等形式进行展示，以便全面反映设计者的设计思路和实现过程。
要求说明
展示内容应包括设计任务书、设计方案、设计图纸、设计计算书、使用说明书等完整的设计资料，同时要求展示者对 设计成果进行详细的讲解和答辩。
评价标准制定及实施过程介绍
齿轮参数计算
根据传动方案，进行齿轮参数的计算，包括模数、齿数、压力 角、齿宽等。同时需要进行齿轮强度校核，确保满足使用要求。
结构设计与优化
进行减速箱的结构设计，包括箱体、轴承、密封件等部件的选 型和布置。同时，对结构进行优化，提高减速箱的承载能力和 使用寿命。
题目二：传动装置设计解析与思路引导
机械基础综合课程设计讲义版
第二部分 执行机构及总体参数确定部分 设计讲解 （题目一）
一、平面连杆机构的设计 已知：滑块行程H，构件3的上、下极
限角ψ 3″、ψ 3′，比
值 lCE / lCD
lEF / 、lDE
构
动 态
力臂d (mm)
100
静 滑块6质量m6 (kg) 40
力 导杆质量m4 (kg) 分
20
析 导杆4质心转动惯量 1.1
Js4 (kg •m2)
9600
105 50 20 1.1
10800
108 60 22 1.2
9000
110 60 20 1.2
10100
112 50 22 1.2
9200 8200 9800 8800
机械基础综合设计
机械基础综合设计
部分课程设计概述 部分执行机构及总体设计 部分传动装置的设计
第一部分 课程设计概述
一、设计目的
1、培养学生综合运用所学知识解决工程实际问题的能力，并通过 实际设计训练使所学理论知识得以巩固和提高。
2、学习和掌握一般机械设计的基本方法和程序，树立正确的工程 设计思想，培养独立设计能力，为后续课的学习和实际工作打基础。
180
210
190 160
165
170 175
180
185
n1 (r/min)
100
90
120
95
110
115
105 125
120
110
力分 析及 飞轮 转动 惯量 的确 定
工作阻力 (N)
BC杆质量 (kg) DE杆质量 (kg) 滑块质量 (kg) 曲柄AB转动惯量 (kg•m2)
4000 60 40 30 0.82
《机械设计基础》整体教学设计
《机械设计基础》整体教学设计一、课程定位与目标《机械设计基础》是机械类及近机类专业的一门重要技术基础课，它是将机械原理和机械零件的知识有机融合而成的一门课程。
通过本课程的学习，使学生掌握机械设计的基本理论、方法和技能，培养学生的工程实践能力和创新思维，为后续专业课程的学习和今后从事机械设计、制造及相关工作打下坚实的基础。
本课程的目标主要包括以下几个方面：1、知识目标掌握常用机构的工作原理、运动特性和设计方法，如平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。
熟悉通用机械零件的工作原理、结构特点、材料选择和设计计算方法，如轴、轴承、联轴器、离合器等。
了解机械系统的设计过程和方法，能够进行简单机械传动系统的方案设计。
2、能力目标具备正确分析和设计常用机构的能力，能够绘制机构运动简图和进行机构运动分析。
能够根据工作要求合理选择和设计通用机械零件，具备查阅相关标准和手册的能力。
能够运用所学知识进行简单机械传动系统的方案设计和结构设计，具备一定的工程实践能力。
3、素质目标培养学生的工程意识、创新意识和团队合作精神，提高学生的综合素质。
培养学生严谨的科学态度和认真负责的工作作风，树立质量意识和安全意识。
二、课程内容本课程的内容主要包括机械原理和机械零件两大部分。
1、机械原理部分机构的结构分析：介绍机构的组成、运动副的类型和机构的自由度计算。
平面连杆机构：包括平面连杆机构的类型、特点、运动分析和设计。
凸轮机构：讲解凸轮机构的类型、工作原理、从动件运动规律和设计方法。
齿轮机构：阐述齿轮机构的类型、特点、渐开线齿廓的形成和啮合特性，以及齿轮的参数计算和设计。
轮系：介绍轮系的类型、传动比计算和应用。
2、机械零件部分连接：包括螺纹连接、键连接、销连接等的类型、特点和设计计算。
传动：涵盖带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等的工作原理、特点和设计。
轴：讲解轴的类型、结构设计和强度计算。
轴承：介绍滚动轴承和滑动轴承的类型、特点、选择和计算。
机械设计基础(课程设计
机械设计基础(课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握机械设计的基础知识，包括机械零件的选型、设计原则和设计方法等。
具体目标如下：1.知识目标：使学生了解机械设计的基本概念、原理和方法，掌握常用机械零件的设计方法和计算公式，了解机械设计中的标准和规范。
2.技能目标：培养学生运用机械设计原理解决实际问题的能力，能独立完成简单机械零件的设计和计算，提高学生的动手能力和创新能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对机械设计的兴趣和热情，树立正确的工程观念，培养团队合作精神和责任感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.机械设计的基本概念和原理：介绍机械设计的定义、目的和意义，讲解机械设计的基本原则和方法。
2.常用机械零件的设计：讲解齿轮、轴承、联轴器等常用机械零件的设计方法和计算公式。
3.机械设计中的标准和规范：介绍国家标准和行业标准，讲解机械设计中常用的公差、配合和表面粗糙度等。
4.机械设计实例分析：分析实际工程中的机械设计案例，让学生了解机械设计的过程和方法。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用多种教学方法：1.讲授法：讲解机械设计的基本概念、原理和方法，使学生掌握基本知识。
2.案例分析法：分析实际工程中的机械设计案例，让学生了解机械设计的过程和方法。
3.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
4.实验法：安排课后实验，让学生动手实践，巩固所学知识，提高创新能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的机械设计教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：推荐相关参考书籍，拓展学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作精美的PPT，生动展示机械设计的相关概念和实例。
4.实验设备：准备充足的实验设备，确保每个学生都能动手实践。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本节课将采用以下评估方式：1.平时表现：关注学生在课堂上的积极参与程度、提问回答等情况，给予相应的表现评价。
机械设计基础课程设计教案
机械设计基础课程设计教案一、教学目标1. 了解机械设计的基本原理和方法，掌握机械设计的一般步骤。
2. 熟悉常用机械零件的设计方法和计算公式，具备一定的机械设计能力。
3. 培养学生动手实践能力和团队协作精神，提高学生解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 机械设计的基本原理和方法2. 机械设计的一般步骤3. 常用机械零件的设计方法和计算公式4. 机械设计实例分析5. 课程设计的要求和评分标准三、教学方法1. 讲授法：讲解机械设计的基本原理、方法和步骤，分析常用机械零件的设计方法和计算公式。
2. 实践法：引导学生参与课程设计实践，培养学生动手能力和团队协作精神。
3. 案例分析法：分析典型的机械设计实例，帮助学生理解机械设计的方法和技巧。
4. 讨论法：组织学生进行分组讨论，交流设计心得，提高解决问题的能力。
四、教学安排1. 第一课时：讲解机械设计的基本原理和方法，介绍机械设计的一般步骤。
2. 第二课时：讲解常用机械零件的设计方法和计算公式，分析机械设计实例。
3. 第三课时：布置课程设计任务，讲解设计要求和评分标准。
4. 第四课时：学生分组进行课程设计实践，教师巡回指导。
五、教学评价1. 学生课程设计成果的完成情况，包括设计报告、图纸和实物模型。
2. 学生在课程设计过程中的动手实践能力和团队协作精神。
3. 学生对机械设计原理和方法的理解程度，以及解决实际问题的能力。
4. 学生课程设计的创新性和实用性，以及对机械设计的兴趣和热情。
六、教学资源1. 教材：《机械设计基础》2. 参考书籍：《机械设计手册》、《机械零件设计》3. 网络资源：相关机械设计的学习网站、论坛和视频教程4. 软件工具：CAD、SolidWorks等机械设计软件5. 实物模型：展示常用机械零件和完整的机械设备模型七、教学过程1. 课程导入：通过展示实物模型和图片，引发学生对机械设计的兴趣。
2. 讲解基本原理和方法：引导学生了解机械设计的基本原理和方法。
《机械设计基础课程设计》课程教学大纲
了解螺纹连接结构设计的原则和方法，能 够设计出满足使用要求的螺纹连接结构。
键连接设计
键连接类型与特点
了解常见键连适用场合。
键的选择与强度计算
熟悉常用键的标准和规范，能够根据实际需求选择合适的键，并 掌握键连接的强度计算方法。
凸轮机构设计
凸轮机构的基本概念和类型
了解凸轮机构的基本组成、特点和应用场景。
凸轮机构的压力角与基圆半径
了解凸轮机构压力角和基圆半径对机构性能的影 响，能够进行合理选择。
ABCD
凸轮机构的从动件运动规律
掌握凸轮机构从动件的运动规律，能够绘制从动 件位移、速度和加速度曲线。
凸轮机构的设计方法
了解凸轮机构的设计步骤和方法，能够根据实际 需求进行机构设计。
链传动设计
设计原理
掌握链传动的工作原理 、类型、特点及应用范
围。
设计计算
能够进行链传动的设计 计算，包括选择链型、 确定链轮齿数、链节距
、中心距等。
结构设计
了解链传动的结构组成 ，能够设计合理的链轮 结构、张紧装置及润滑
方式。
强度校核
掌握链传动的强度校核 方法，能够对设计结果
进行验证。
齿轮传动设计
设计成果展示
组织学生进行设计成果展示，提高学生的交流能 力和表达能力。
3
经验分享与反思
鼓励学生分享设计过程中的经验和教训，促进相 互学习和进步。
08
总结与展望
课程总结与回顾
课程目标与要求
回顾课程的主要目标和 要求，包括掌握机械设 计的基本原理、方法和 技能，以及培养创新思 维和实践能力等。
教学内容与安排
能力和团队协作精神。
素质目标
机械设计基础课程设计
②计算各轴的输入功率
电动机轴（输出功率） Pd = kW
nm 960
r/min r/min
（也可以依据Ped = kW来计算） Ⅰ轴 P1 = Pd 带 kW Ⅱ轴 P2 = P1齿 轴承 kW
8
机械设计基础课程设计讲义
李良军
装配图设计
装配图设计的准备 装配图设计第一阶段 装配图设计第二阶段 装配图设计第三阶段 装配图设计第四阶段
装配图设计的准备
应翻阅有关资料：机械设计课程设计图册； 拆装实际减速器，了解各零件的结构及功用，
做到对设计内容心中有数；
复习机械制图的有关内容，选好比例尺，布置
Ⅰ轴
n1 nm / i1 960 / 2.8 342.9
n2 n1 / i2 342.9 / 4.49 76.4 n3 n2 76.4 r/min
Ⅱ轴Ⅲ轴（滚筒ຫໍສະໝຸດ ）电动机轴（输出转矩） Td=9.55*106Pd/nm =9.55*106*2.97/960 =29545 N.mm Ⅰ轴
齿根圆直径、齿宽、中心距等。
通过传动装置的总体设计得到齿轮轴的转速、
功率、齿轮传动的传动比等条件，依据这些条 件就可以对齿轮传动进行强度设计而得到齿轮 的主要几何参数：分度圆直径、齿顶圆直径、
2
机械设计基础课程设计讲义
李良军
装配图设计
设计并确定传动件的参数和尺寸； 设计轴并校核轴毂联接强度； 选择轴承并验算其寿命、进行轴承组合设计； 进行减速器机体结构设计及其附件的设计； 绘制并完成装配图（包括标注尺寸和配合、写 明技术条件、标题栏和明细表等）
（4）确定电动机的型号
根 据 电 动 机 的 额 定 功 率 Ped=3.0kW 和 同 步 转 速 为 1000r/min，由有关手册查Y系列三相异步电动机，确定所 需电动机的型号是Y132S—6，其主要性能列于下表。
机械设计基础全套教案完整版讲义
授课方案0教案用纸No 1 授课内容导入新课1.分析机器的特征2.机构的组成3.平面机构的运动简图一、分析机器的特征1.机器和机构相同的特征（1）都是一种人为的实体构件的组合；（2）各实体构件之间具有确定的相对运动；2.机器和机构不同的特征（1）机器能实现能量转换或完成有用的机械功进行信息处理、影像处理。
（2）机构起着运动的传递和运动形式的转换作用。
3.机器的组成原动机部分+执行部分+传动部分+控制系统+辅助系统构件机构运动的最小单元。
零件机械制造中不可拆的最小单元。
一个构件可以只由一个零件组成，也可由多个零件组成。
零件按作用分为通用零件是各种机器中常使用的零件，如螺栓、齿轮、轴承、弹簧、皮带等；专用零件只在一些特定的机器中使用的零件，如曲轴、阀、活塞、叶片、飞轮等。
二、机构的组成（一）.运动副1.运动副的概念运动副是两构件之间直接接触并能产生一定相对运动的联接。
2.平面运动副的分类（按两构件接触性质不同）转动副低副（按两构件形成面与面接触的特点）分为分类移动副高副（按两构件形成点或线接触的特点）转动副移动副机器与机构的区别关键是机器有能量转换，做有用功，机构不作功。
信息处理、影像处理是光机电一体化机械设备。
相关的英文单词mechanism机构machine机器machinery机械link构件part零件a kinematic pair运动副lower pair低副简写为P Lturning pair转动副sliding pair移动副higher pair高副简写为P Hthe coupler 连杆the frame 机架a link connectedwith the frame连架杆skeleton diagrams 机构运动简图0教案用纸No 2 授课内容凸轮副齿轮副（二）构件的分类（按运动性质不同）机架只能有一个。
分类原动件一个或多个。
从动件多个。
三、平面机构的运动简图（一）机构运动简图的概念机构运动简图用规定的线条和符号表示构件和运动副，并按一定的比例确定运动副的相对位置及与运动有关的尺寸，表明机构的组成和各构件间运动关系的简单图形。
机械设计课程设计讲义PPT课件
齿轮联轴器
h
cr
L
d
d1
d2
d3 d4 d5
阶梯轴结构
第38页/共75页
弹性套柱销联轴器 B
h
r′
r
d
d1
d2
d3
外伸端安装联轴器的安装尺寸
d4 d5
第39页/共75页
油
l
油润滑轴承的轴承盖结构
第40页/共75页
l c1 1 c2
LC1 Δ2
按外接零件要求确定
LB1
LA1
LC2
LB2 LA2
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4.轴的结构设计 确定各轴段直径和长度。
5.箱体结构及其附件 (1)箱体、箱盖。 (2)联接螺栓、启盖螺钉、定位销。 (3)吊钩、吊环螺钉。 (4)观察孔、油塞、油标、通气器。
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Δ2
C1 l1
C2
LA1 L1
LB1
LC1
Δ1
LA2 LB2
LC2
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dmin ≥
3
C
P n
单键：加5%
注意：1.键槽
双键：加7%
2.圆整为标准直径
3.或按联轴器圆整直径
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四、验算工作速度误差
v v理 v实 v理
≤
5%
五、减速器箱体结构尺寸 注意：
、1 ≥8，
d f≥ 16, d1≥ 12, d2 8, d3 6
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第一周 周3～周4
第一周 第二周
第二周
周5～周6 周1～周2
周3
第二周
周4
第二周
周5
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19
设计计算步骤
① 输出轴（滚筒）转速
nW601D 00v0(r/min)
② 带式输送机总传动比
i nm n
W
nm —电动机满载转速
20
设计计算步骤
n i m
n W
控制总传动比在一定范围内（根据传动方 案来定，各种类型传动的传动比范围见指导 书)，对于带传动－－单级圆柱齿轮传动系 统，应控制在 20 以内。这样一来，电动机 的具体参数就可以确定下来。
设计方案选择的主要依据 ➢ 传动的功率与效率 ➢ 传动速度 ➢ 外廓尺寸、重量和传动比要求
12
设计计算步骤
设计方案选择要求考虑的主要因素
使用性（有效性、可靠性） 经济性 安全性 工艺性 先进性 特殊性 等
建议采用方案1作为传动方案
13
设计计算步骤
二、电动机选择及传动比分配
当带式输送机总体方案确定后，就可进行其参数设计。
带传动的传动比： i1＝ 2～ 4
23
设计计算步骤
三、传动件的设计计算
根据电动机的计算功率、满载转速、传动比的 分配，计算出各级传动的输入功率、输入转速、 传动比，由此进行各级传动的传动件设计。（参 考指导书P.9～10）
传动件的设计计算参考《机械设计基础》教材 的内容。（带传动、齿轮传动、轴径初算等）
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设计计算步骤
③ 电动机功率
Hale Waihona Puke 电动机所需功率：Pd
Pw
查标准选取电动机额定功率Pm。
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设计计算步骤
（2）转速选择
参考指导书选择Y系列电机，最为常用的Y
系列电动机的同步转速为3000rpm、1500rpm、 1000rpm、750rpm四种。
同步转速过低：减速器传动比减小，但是电动机 尺寸变大，成本上升；
画传动零件的中心线 画齿轮的轮廓 画箱体的内壁线
确定轴承座孔的宽度，画轴承座外端线
轴的结构设计
确定轴的径向尺寸 确定轴的轴向尺寸
画轴、滚动轴承和轴承盖的外廓
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2. 轴、滚动轴承及键联接的校核计算
轴的强度校核
根据初绘装配草图中轴的结构， 确定作用在轴上的力的作用点， 绘出轴的受力计算简图，绘制弯 矩图、转矩图及当量弯矩图，对 危险剖面进行强度校核。
1. 采用“边算、边画、边改”的“三边”设计方 2法. ；按时按质按量完成，平时成绩记入总成绩； 3. 总成绩包括平时成绩、装配图成绩、零件图成绩、 说明书成绩、答辩成绩； 4. 图板、丁字尺、图纸、设计计算说明书、设计室等问题。
1. 电动机选择
工业上一般采用三相交流电动机，Y系列三相 交流异步电动机由于具有结构简单，价格低廉， 维护方便等优点，得到最广应用。
一般选择Y系列三相电动机
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设计计算步骤
（1）功率选择
依据带式输送机总体方案，分析功率流传递路线， 在考虑效率的前提下，计算所需电动机的功率。
① 工作机功率 Pw= Fv /1000 （kW）
4
5
6
➢齿轮设计 ➢带传动设计 ➢滚动轴承设计 ➢轴的设计 ➢螺栓联接设计 ➢键联接设计 ➢联轴器设计 ➢润滑密封设计等
7
总体时间安排
第一周：
布置任务，进行设计计算，并划出结构草图 ，装配草图；
第二周：
总体装配图设计 ；
零件工作图设计和编写设计计算说明书 ； 答辩。
8
任务要求
❖ 减速器总体装配图（1# 图 1 张） ❖ 减速器零件图 2 张
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设计计算步骤
五、滚动轴承的预选
根据初算的轴径，考虑轴上零件的轴向定位和固定， 估计出装轴承处的轴径，初步定出滚动轴承的型号。待在 减速器装配草图设计中进行寿命验算后再行确定。
大功率 中小功率 输入轴 输出轴
圆锥滚子轴承 深沟球或角接触球轴承
轻系列 从转速考虑！
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六、减速器装配草图的设计
1. 初绘减速器装配草图
② 带式输送机总效率
带式输送机总效率为每一个传动副效率的乘积，即
123
15
带式输送机总效率
v
设计计算步骤
联轴器
滚动轴承
F
圆柱齿轮
滚动轴承
带传动
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带式输送机总效率
各种传动副的效率见指导书。 不必考虑滚筒的效率、 滚筒上轴承的效率。
设计计算步骤
v F
＝ 联轴 滚 2 器动轴 圆承 柱齿 带轮 传动
齿轮工作图（3 #图1张） 轴 工 作 图（3 #图1张）
❖ 减速器设计计算说明书1份（约2万字）
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设计任务书
带式输送机工作情况； 带式输送机工作参数；（多种参数）
➢ 带速 ； ➢带的张力； ➢滚筒直径； 带式输送机传动方案。
建议采用方案1作为传动方案
10
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设计计算步骤
一、总体方案设计
根据给定的数据进行设计，发放的设计任务书 装订在设计说明书最前面。
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设计计算步骤
2. 传动比分配
当电动机选择确定后，减速器的总传动比就 可计算出来。对于带传动－－单级圆柱齿轮传动 的减速器，要考虑传动比的分配问题。
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设计计算步骤
参考指导书。 对带传动－－单级圆柱齿轮传 动减速器，建议带传动的传动比小于齿轮传动的 传动比，主要避免整个传动系统的尺寸过大。
圆柱齿轮传动的传动比： i2＝ 3～ 6
滚动轴承寿命的校核计算
键联接强度校核
3. 完成减速器装配草图
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油润滑：3～5mm
脂润滑：8～12mm(加 挡油板)
ΦdI ΦdII ΦdIII
内机壁
Δ3 Δ2
内壁到轴承座端面距 离:δ+c1+c2
Δ1
ΦdⅣ ΦdIII
轴承座端面
调整垫片 (1～2mm）
轴承盖
毛毡密封
间隙 (0.5～1mm）
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★ 注意问题
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★ 注意事项
设计计算步骤
➢ 传动功率计算采用电动机所需功率Pd ； ➢ 圆柱齿轮传动中，大齿轮的直径尽量不超过250mm ；
➢ 圆柱齿轮传动中中心距、齿宽为整数，分度圆、齿顶圆 直径和螺旋角必须求出精确值，尺寸应准确到小数点后 两位，角度应准确到秒。
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设计计算步骤
四、联轴器的选择
输出轴
类型：刚性可移式联轴器； 型号：由计算转矩、转速和轴径选择。
机械设计基础课程设计
教材
《机械设计课程设计》（第二版） 唐增宝等 主编
华中科技大学出版社
2
《机械设计基础课程设计》是《机械设计 基础》课程的一个重要环节，是工科专业学生 首次进行的真实设计，对于学生理论联系实际 能力、综合创新能力的培养和训练均是一个重 要的实践环节。
3
《机械设计基础课程设计》以机械中最为常 用的重要部分——传动装置即减速器为对象， 以课程教学中的设计理论和方法为基础，进行 总体方案设计、部件方案设计、零部件设计计 算、零部件结构设计、装配图和零件图设计等 ，特别是零部件设计计算几乎涵盖了《机械设 计基础》课程中的所有内容。