机械设计课程设计步骤

设计的工作量： 设计的工作量： 1)装配图 张(1或0号图纸 ； 装配图-张 或 号图纸 号图纸)； 装配图 2)零件工作图若干张 传动零件、轴或机体等 零件工作图若干张(传动零件 零件工作图若干张 传动零件、轴或机体等) 3)计算说明书一份，约6000一8000字 计算说明书一份， 计算说明书一份 一 字 课程设计要求： 课程设计要求： 1 研究分析设计题目和工作条件，明确设计要求和设计内容； 研究分析设计题目和工作条件，明确设计要求和设计内容； 2. 认真复习与设计有关的章节内容，提倡独立思考、深入钻 认真复习与设计有关的章节内容，提倡独立思考、 主动地、创造性地进设计； 研，主动地、创造性地进设计； 3. 设计态度严肃认真 一丝不苟，反对照抄照搬，抄袭他人设 设计态度严肃认真,一丝不苟 反对照抄照搬， 一丝不苟， 计，容忍错误等问题。 容忍错误等问题。 4 通过设计在设计思想、设计方法和设计技能等方面得到良 通过设计在设计思想、 好的训练
2.润滑剂的选择（课程设计143～144页） 润滑剂的选择（课程设计 润滑剂的选择 ～ 页
九、减速器结构装配的绘制
减速器箱体结构及装配草图的绘制 按课程设计49页 的计算箱体尺寸22个 （按课程设计 页 表6-1的计算箱体尺寸 个） 的计算箱体尺寸 2. 减速器箱体结构及装配图的绘制 （大体类同课程设计83～84页的装配图） 大体类同课程设计 ～ 页的装配图） 页的装配图 3. 标注尺寸公差及配合、写出技术特性、零件按顺序编号 标注尺寸公差及配合、写出技术特性、 4. 编写技术要求、零件明细表和标题栏 编写技术要求、 1.
6. 轴系零、部件的设计 轴系零、
1） 设计小带轮的轮槽及带轮结构（按教材 ） 设计小带轮的轮槽及带轮结构（按教材73 页进行）作出教材 页所示的结构图并标注 页进行）结构 ） 作出教材73页所示的结构图并标注 作出教材 页所示的结构图并标注 3） 齿轮的结构设计（教材 ） 齿轮的结构设计（教材157～158页） ～ 页 A) 小齿轮的结构设计及标注（齿轮轴或实体齿轮） 小齿轮的结构设计及标注（齿轮轴或实体齿轮） B) 大齿轮的结构设计及标注（孔板式齿轮） 大齿轮的结构设计及标注（孔板式齿轮） 参见教材237～ 页 六 、低速轴轴的强度较计算（参见教材 ～240页） 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 求出齿轮的受力Ft、 、 求出齿轮的受力 、Fr、Fa 作出低速轴的空间受力简图 作出水平平面的受力图、 作出水平平面的受力图、求解水平面的约束力 作出水平面的弯矩图、 作出水平面的弯矩图、求出最大弯矩 作出竖直平面的受力图、 作出竖直平面的受力图、求解竖直平面的约束力 作出竖直面的弯矩图、 作出竖直面的弯矩图、求出最大弯矩 作出合成弯矩图 作出扭矩图 求出当量弯矩 代入强度条件、 代入强度条件、核算危险截面强度
n <=[n]
3. 低速轴上键的强度计算 1）查出键的结构尺寸 ）查出键的结构尺寸b*h*L 2) 校核键的挤压强度（参看教材 校核键的挤压强度（参看教材242～243页） ～ 页
八、减速器润滑方式和润滑油的选择 1.润滑方式选择（课程设计54～59页） 润滑方式选择（课程设计 ～ 页 润滑方式选择
一对齿轮效率0.97；一对轴承效率0.99 ； 联轴器效率0.99 ； ；一对轴承效率 联轴器效率0.99 一对齿轮效率 带传动效率0.96 带传动效率0.96
2) 若已知工作机器的阻力 若已知工作机器的阻力F(N)，圆周速度 ，圆周速度υ(m/s)，则 ， Pw=F*V/1000 (kW) 3）由Pd查表选择电动机型号(查课程设计 页附表 ） ） 查课程设计156页附表 查表选择电动机型号 查课程设计 页附表10）
七、轴承寿命计算、联轴器与键的计算 轴承寿命计算、
1. A) B) C) D) E) F) G) 高速轴上轴承的寿命计算 轴承型号： 轴承型号： 查表查出： 基本额定动载荷C； 查表查出： 基本额定动载荷 ； 查出温度系数 计算轴承受的径向载荷P; 计算轴承受的径向载荷 用工作小时数Lh表示轴承的寿命 表示轴承的寿命。 用工作小时数 表示轴承的寿命。
基本目的： 基本目的
机械设计课程设计
1 培养正确的设计思想，训练综合运用所学的理论知识解决工程实际问 培养正确的设计思想， 题的能力； 题的能力； 2 学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件、机械传动装置的设计过程 学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件、 和进行方式。 和进行方式。 3 设计基本技能的训练。如计算、绘图、熟悉和运用设计资料、手册、图册、 设计基本技能的训练。如计算、绘图、熟悉和运用设计资料、手册、图册、 准和规范等。 标 准和规范等。
b
∆1
小齿轮宽度
B、B1 轴承宽度 、
齿顶圆与箱体内壁之间的最小间隙 小锥齿轮轴承支点间的距离 轴承支点间的距离 箱外零件至轴承支点间的距离
l'
l
l1
5. 轴的结构设计（见教材 轴的结构设计（见教材231～232页） ～ 页 1）轴上的键槽宽度和长度确定（参见教材 ）轴上的键槽宽度和长度确定（参见教材243页） 页 2）轴肩、轴环宽度与高度、各圆角半径和倒角大小 ）轴肩、轴环宽度与高度、 3）轴上零件的固定方法和紧固件 ） 4）轴上各零件的润滑方法和密封件的尺寸安装 ） 5）作出轴的结构草图 ）
课程设计设计过程: 课程设计设计过程:
如进行传动方案的设计（已拟定完成） 1 如进行传动方案的设计（已拟定完成） 电动机功率及传动比分配， 2 电动机功率及传动比分配， 3 主要传动零件的参数设计 (V带 带轮2 齿轮2 标准件的选用. (V带、V带轮2个、轴2个、齿轮2个）标准件的选用. 减速器结构、箱体各部分尺寸确定，结构工艺性设计， 4 减速器结构、箱体各部分尺寸确定，结构工艺性设计， 装配图的设计要点及步骤等。 5 装配图的设计要点及步骤等。 6 设计和绘制零件工作图 7 整理和编写设计说明书
五、轴的设计（参见课程设计15～16页） 参见课程设计 ～ 页
1.各轴的功率计算 各轴的功率计算 2.各轴的转速计算 （列表） 列表） 各轴的转速计算 3.各轴的转矩计算 各轴的转矩计算
4、轴的概略设计 参见课程设计 ～68页) 轴的概略设计(参见课程设计 参见课程设计63～ 页
1）高速轴的概略设计 ） A. 材料、热处理、 材料、热处理、 B. 按扭转计算最小直径 C. 装V带轮处长度、外伸端直径与长度、 带轮处长度、 带轮处长度 外伸端直径与长度、 D. 装两轴承和两轴承盖处的直径和长度（试选轴承与轴承盖） 装两轴承和两轴承盖处的直径和长度（试选轴承与轴承盖） E. 装齿轮处的直径和长度 F. 齿轮与箱体的距离 G. 轴的总长度 2）低速轴的概略设计(参见课程设计 ～68页) ）低速轴的概略设计 参见课程设计 参见课程设计63～ 页 A. 步骤与高速轴类同 B. 注意：变速箱等宽、高速轴轴承的中心与 低速轴轴承的中心要在 注意：变速箱等宽、 同一条直线上，也就是要求两根轴轴承中心等宽度。 同一条直线上，也就是要求两根轴轴承中心等宽度。 C. 设计到这里开始作草图（查表： 轴承及轴承盖各参数、套筒的结 设计到这里开始作草图（查表： 轴承及轴承盖各参数、 构尺寸、齿轮的按装、连轴器的结构尺寸等） 构尺寸、齿轮的按装、连轴器的结构尺寸等）
f t C ε 16670 C 10 Lh = ( ) = 60 n P n P
6
ε
能否满足使用要求
2. 低速轴上联轴器的计算 A) 计算名义转矩 计算名义转矩T B) 查表教材 查表教材12-2工作情况系数 工作情况系数K 工作情况系数 C) 得出：计算转矩 得出：计算转矩Tc D) 查出所使用联轴器的许用转矩和许用转速 E) 是否满足Tc<=[T]
E) F) G) H)
计算弯曲许用应力 计算弯曲应力 计算齿轮传动的中心距 计算齿轮的圆周速度
4. 两齿轮的几何尺寸计算（教材 两齿轮的几何尺寸计算（教材108页表 ） 页表6-1） 页表 A) 齿顶圆直径 B) 齿根圆直径 C) 分度圆直径 D) 基圆直径 E) 齿顶高、齿根高、齿全高 齿顶高、齿根高、 F) 齿顶径向间隙 G) 齿厚、齿槽宽、齿距 齿厚、齿槽宽、 H) 两齿轮的中心距（尽量满足课程设计 表3.2） 两齿轮的中心距（ ） I) 齿顶圆的压力角 J) 计算重合度（教材 页6-19式） 计算重合度（教材112页 式
二、总传动比i 及其分配 1、i2 总传动比 及其分配i 由电机转速n 和滚筒转速n 确定总传动比i 由电机转速 1和滚筒转速 3确定总传动比 =n1/n3 分配： 带的传动比； 分配：i1 为V带的传动比； （2～4） 带的传动比 ～ ） i2 为齿轮的传动比；（ ～4） 为齿轮的传动比；（ ；（2～ ） 总传动比： 总传动比：i=i1* i2 三、V型带及带轮的设计计算 型带及带轮的设计计算 1 .V型带的设计（教材 ～87页） 型带的设计 教材85～ 页 10）确定 带长度 ）确定V带长度 1）传动比i 1）传动比i1= 11）确定中心距 ） 2) 工作情况系数 12）计算小带轮包角 ） 3）计算功率 ） 13）查包角修正系数 ） 4）选V型带型号 ） 型带型号 14）查带长修正系数 ） 5）小带轮直径 ） 15）单根传递功率 ）单根传递功率P 6）大带轮直径 ） 16）单根带传递功率增量 ） 7）验算 带速度 ）验算V带速度 17）计算 带根数 Z ）计算V带根数 8）初定中心距 ） 18）计算 带对轴的拉力 0 带对轴的拉力F ）计算V带对轴的拉力 9）初算 带长度 ）初算V带长度
2. 计算两带轮的宽度 计算两带轮的宽度B
四、齿轮传动的设计计算
根据：传递功率 ；传动比I； 小齿轮的转速n; 闭式传动。 根据：传递功率P；传动比 ； 小齿轮的转速 工作时间、闭式传动。 1 选择材料、热处理、精度等级、决定齿面硬度、表面粗糙度。 选择材料、热处理、精度等级、决定齿面硬度、 2 按齿面接触疲劳设计（教材 ～140页） 按齿面接触疲劳设计（教材138～ 页 A) 确定 、Z2 和齿宽系数 确定Z1、 B) 算实际传动比 、传动比误差 C) 计算转矩 计算转矩T D) 确定载荷系数 确定载荷系数K E) 确定许用接触应力 F) 查表确定 两齿轮的极限应力 G) 计算应力循环次数 L 计算应力循环次数N H) 查表确定 两齿轮的接触疲劳寿命系数极限应力 NT1、 ZNT2。 两齿轮的接触疲劳寿命系数极限应力Z 。 I) 查接触疲劳寿命的安全系数 J) 求出 1、确定标准模数 (查表 ） 求出d 确定标准模数m 查表 查表6-1） 3. 校核齿根弯曲疲劳强度 A）两齿轮的分度圆直径 ） B）两齿轮齿宽 ） C) 查表两轮的齿形系数和应力修正系数 D) 计算许用弯曲应力 查极限弯曲应力、弯曲寿命系数、应力修正系数、弯曲疲劳安全系数） （查极限弯曲应力、弯曲寿命系数、应力修正系数、弯曲疲劳安全系数）