机械设计课程设计步骤
机械设计课程设计轴的设计过程
七 轴的设计计算（一）高速轴的设计计算 1.确定轴的最小直径先按教材式（15-2）初步估算轴的最小直径。
选轴的材料为40Cr 调质处理。
根据教材表15-3，取1060=A ，于是得mm n P A d 74.1496058.210633110min =⨯==，由于开了一个键槽，所以mm d 77.15)07.01(74.14min =+⨯轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径。
为了使轴的直径和联轴器的孔径相适应，故需同时选联轴器的型号。
联轴器的计算转矩1T K T A ca =，查教材表14-1取3.1=A K ，又N T 4110567.2⨯=代入数据得mm N T ca .1034.34⨯=查《机械设计课程设计》表9-21（GB/T4323-1984），选用TL4型弹性柱销联轴器。
联轴器的孔径d=22mm,所以mm d 22min = 2.轴的机构设计（1）根据轴向定位的要求确定轴上各段直径和长度1）为了满足联轴器的轴向定位要求，在12段的右边加了一个轴套，所以mm d d 22min 12==2）初步选取轴承，因同时受到径向力和轴向力，故选用圆锥滚子轴承，根据轴的结构和最小轴的直径大小 查《机械设计课程设计》表9-16（GB/T297-1994）选用30205型轴承mm mm mm T D d 25.165225⨯⨯=⨯⨯所以，mm d 2523=，根据轴承的右端采用轴肩定位，从表中可知mm d 3034=，45断的直径为齿轮的齿顶圆直径，所以mm d 66.4145=，mm d d mm d d 25,3023673456====。
半联轴器与轴配合的毂孔长度mm L 381=，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，所以长度应取短些，先取mm L 361=。
轴承的端盖的总宽为25mm,取端盖的外端面与半联轴器的距离为25mm ，所以12段上的轴套长mm L 5025252=+=，所以mm L 882365012=++=在确定轴承的位置时应距离箱体内壁S=8mm ，取齿轮距离箱体内壁a=12mm 。
大三机械设计课程设计
大三机械设计课程设计大三机械设计课程设计是一个综合性的实践项目，旨在让学生掌握机械设计的基本原理和方法，培养其解决实际问题的能力。
以下是一个大三机械设计课程设计：题目：设计一个简单的机械手一、设计任务设计一个简单的机械手，用于抓取和搬运物体。
要求机械手能够实现以下功能：1.抓取物体：机械手能够抓取不同形状和大小的物体。
2.搬运物体：机械手能够将物体从一个位置移动到另一个位置。
3.释放物体：机械手能够将物体释放到指定位置。
二、设计要求1.机械手结构简单、紧凑，易于制造和装配。
2.机械手具有足够的刚度和稳定性，能够承受一定的工作负载。
3.机械手操作简便、灵活，能够适应不同形状和大小的物体。
4.机械手具有安全保护装置，避免在操作过程中对人员造成伤害。
三、设计步骤1.确定设计参数：根据设计任务和要求，确定机械手的基本参数，如手指数量、长度、角度等。
2.选择传动方式：根据设计参数和要求，选择合适的传动方式，如齿轮传动、连杆传动等。
3.设计机械手结构：根据传动方式，设计机械手的整体结构，包括手指、传动机构、支撑结构等。
4.进行运动分析和动力学分析：对机械手的运动进行详细的分析，包括手指的开合运动、抓取物体的过程等。
同时进行动力学分析，确定机械手的负载能力和稳定性。
5.进行结构设计：根据运动分析和动力学分析的结果，对机械手的结构进行详细的设计，包括零件的尺寸、材料选择、热处理工艺等。
6.绘制图纸：根据结构设计的结果，绘制机械手的装配图、零件图等图纸。
7.编写设计说明书：编写详细的设计说明书，包括设计任务书、设计方案说明、设计计算书等内容。
8.提交成果：将设计图纸和设计说明书提交给指导老师进行评审和答辩。
四、注意事项1.在设计过程中要充分考虑机械手的制造工艺和装配工艺，确保设计的可行性和实用性。
2.在进行运动分析和动力学分析时要考虑各种可能的工况和条件，确保设计的可靠性和稳定性。
3.在进行结构设计时要注重细节和精度，确保设计的精确性和美观性。
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. 让学生掌握机械设计的基本原理和方法。
2. 培养学生运用机械设计知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生创新意识和团队协作能力。
二、教学内容1. 机械设计的基本概念2. 机械设计的方法和步骤3. 机械零件的设计4. 机械系统的总体设计5. 机械设计的优化三、教学方法1. 讲授法：讲解机械设计的基本原理、方法和步骤。
2. 案例分析法：分析实际机械设计案例，让学生了解机械设计的过程。
3. 实践操作法：引导学生参与机械设计实践，提高实际操作能力。
4. 小组讨论法：分组进行设计任务，培养团队协作和沟通能力。
四、教学安排1. 第一课时：机械设计的基本概念2. 第二课时：机械设计的方法和步骤3. 第三课时：机械零件的设计4. 第四课时：机械系统的总体设计5. 第五课时：机械设计的优化五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对机械设计基本概念的理解。
2. 案例分析报告：评估学生分析实际问题的能力。
3. 设计任务：评价学生运用机械设计知识解决实际问题的能力。
4. 小组讨论报告：评估学生的团队协作和沟通能力。
六、教学内容6. 机械设计中的材料选择7. 机械设计中的力学分析8. 传动系统设计9. 机械结构的强度计算10. 机械设计的可靠性分析七、教学方法1. 讲授法：讲解材料选择、力学分析、传动系统设计、强度计算和可靠性分析的基本原理和方法。
2. 案例分析法：分析实际案例，让学生了解这些方法在机械设计中的应用。
3. 实践操作法：引导学生参与相关设计实践，提高实际操作能力。
4. 小组讨论法：分组进行设计任务，培养团队协作和沟通能力。
八、教学安排1. 第六课时：机械设计中的材料选择2. 第七课时：机械设计中的力学分析3. 第八课时：传动系统设计4. 第九课时：机械结构的强度计算5. 第十课时：机械设计的可靠性分析九、教学评价1. 课堂问答：检查学生对材料选择、力学分析等基本概念的理解。
机械设计制造及其自动化课程设计
机械设计制造及其自动化课程设计一、引言机械设计制造及其自动化课程是工科学生必修的专业课程之一。
本课程旨在培养学生对机械设计制造领域的基本理论与实际应用的能力。
在课程学习的过程中，进行一次完整的课程设计是必不可少的一环。
本文将对机械设计制造及其自动化课程设计的步骤和注意事项进行介绍和总结。
二、课程设计步骤1. 需求分析在进行机械设计制造及其自动化课程设计之前，首先需要明确项目的需求和目标。
通过与教师的沟通和了解，确定设计项目的任务和要求，明确设计的范围、目标和限制。
2. 背景调研在明确需求后，进行背景调研是为了更好地了解相关领域的现状和前沿技术。
通过查阅相关文献、调查市场现状、参观企业等方式，了解机械设计制造领域的最新发展，并将这些信息融入到课程设计中。
3. 初步方案设计在进行初步方案设计之前，需要对机械设计制造的基本理论和自动化技术进行深入学习。
在掌握相关知识后，根据需求和背景调研的结果，设计出初步的方案。
这个阶段需要充分发挥创造力，结合实际情况，确定设计的方向和具体设计的内容。
4. 系统设计在初步方案确定后，开始进行系统设计。
系统设计是将初步方案进行细化，并进行工程参数的计算和确定。
需要结合机械原理、自动化技术和相关工程知识，确保设计的可行性和有效性。
5. 详细设计在系统设计完成后，进行详细设计。
详细设计是将系统设计的结果进行精确化，并确定具体的零部件尺寸、工艺和材料。
在这个阶段需要进行严谨的计算和分析，确保设计的合理性和可靠性。
6. 制造和装配在详细设计完成后，进行制造和装配。
根据设计结果，制造相关零部件，并进行装配和测试。
这个阶段需要团队合作，借助各种加工和测试设备，确保设计结果的实现和验证。
7. 试验和改进在制造和装配完成后，进行试验和改进。
通过试验验证设计的性能和效果，并根据试验结果进行改进和优化。
通过不断的试验和改进，确保最终的设计结果达到预期的要求。
8. 成果展示最后，在试验和改进完成后，进行成果展示。
机械设计基础课程设计说明书
机械设计基础课程设计说明书你好，本次机械设计基础课程的设计说明书旨在帮助学生们更加深入地理解机械设计的基本原理和方法，并通过实践操作来提高机械设计的实际操作能力。
以下是本次课程设计说明书的具体内容。
1. 设计背景机械设计是机械制造的基础和核心，它涵盖了多个学科的知识，如力学、材料科学、机电一体化等等。
为了让学生更好地掌握机械设计的基本原理和方法，本次课程将设计一款手动搬运车。
2. 设计要求手动搬运车需要具备以下功能：（1）能够承载适当重量的物品，最大承载重量为50kg；（2）移动方便，并具备一定的悬挂功能，以便于在狭小的空间内进行工作；（3）整体设计美观、结构牢固，方便日常维护。
3. 设计思路根据设计要求，我们需要设计一款手动搬运车，使其具备承载重物的能力，并且能够方便地移动和悬挂。
我们可以从以下几个方面进行考虑：（1）车架设计：车架需要具备结构牢固、整体稳定的特点，同时应尽可能减少自重。
我们可以采用高强度材料进行车架设计，并进行适当的加强和固定。
（2）轮轴设计：车轮需要具备耐磨、承载重力大、防滑等特点，同时需要设计合适的轴承和悬挂机构，以便于在狭小空间内进行操作。
（3）推拉手柄设计：手动搬运车需要具备方便推拉的设计，我们可以设计合适高度和角度的拉杆，采用皮革或抗滑橡胶等材料包裹，以提高操作的舒适度。
4. 设计步骤（1）车架设计：首先，我们需要绘制手动搬运车的草图，并确定车架的结构、尺寸以及车架材料。
然后，根据草图进行CAD绘图，进行车架的三维模型设计，最后进行车架的加强和固定设计。
（2）轮轴设计：根据手动搬运车的承载重量和移动条件确定车轮的材料、规格及型号。
然后进行轮轴承受力分析，并针对力学问题进行调整。
最后设计合适的轮轴直径和悬挂机构。
（3）拉杆设计：根据手动搬运车的人体工学和操作要求，确定拉杆的高度和角度，然后进行拉杆材料、形状、大小和表面设计，并进行组装和调试。
5. 设计成果最终的手动搬运车需要符合以下要求：（1）具备50kg的承载能力；（2）能够在狭小空间内进行悬挂和操作；（3）整体设计美观、结构牢固、操作舒适。
机械设计课程设计手册
机械设计课程设计手册引言机械设计是机械工程专业中的重要课程之一。
本手册旨在为学生提供机械设计课程的设计要点、步骤和注意事项，帮助学生掌握机械设计的基本知识和技能。
一、课程设计概述1.1 目标机械设计课程设计旨在让学生通过实践掌握机械设计的基本原理和方法，培养学生的设计能力和创新思维。
1.2 设计任务学生需要完成一个机械设备或系统的设计，包括方案设计、详细设计和制图等环节。
1.3 设计要求设计要求包括设计功能、性能、结构、制造工艺等方面的要求，学生需要在设计中考虑材料、成本、可制造性等因素。
二、设计步骤2.1 问题分析对设计任务进行全面分析，明确设计要求和限制条件，确定设计的目标和范围。
2.2 方案设计根据问题分析的结果，提出多种设计方案，评估不同方案的优缺点，选择最佳方案。
2.3 详细设计对选择的方案进行详细设计，包括设计计算、选材、零部件设计等。
学生需要运用机械设计相关的知识和软件工具，确保设计的合理性和可行性。
2.4 制图根据详细设计结果，进行制图工作。
学生需要学习和掌握机械制图的基本规范和符号，绘制各种视图、剖面图和装配图等。
2.5 设计报告完成设计后，学生需要撰写设计报告，包括设计任务的概述、设计过程的描述、设计结果的分析等内容。
三、设计注意事项3.1 设计思路在设计过程中，学生需要注重创新思维的培养，尝试不同的设计方法和理念，保持开放和灵活的思维方式。
3.2 安全性与可靠性在设计过程中，学生需要考虑设备或系统的安全性和可靠性，合理选择材料、结构和工艺，预防故障和事故的发生。
3.3 成本和制造工艺学生需要在设计中兼顾成本和制造工艺等因素，选择合适的材料和加工方式，确保设计的可制造性和经济性。
3.4 环境和可持续性学生需要关注设计对环境的影响，尽可能选择环保材料和工艺，提高能源利用效率，实现可持续发展。
四、学习资源推荐4.1 课程教材推荐使用《机械设计基础》等经典教材，深入学习机械设计的基本原理和方法。
机械设计课程设计步骤
目录第一章传动装置的总体设计一、电动机选择1.选择电动机的类型2.选择电动机的功率3.选择电动机的转速4.选择电动机的型号二、计算总传动比和分配各级传动比三、计算传动装置的运动和动力参数1.各轴转速2.各轴功率3.各轴转矩4.运动和动力参数列表第二章传动零件的设计一、减速器箱体外传动零件设计1.带传动设计二、减速器箱体内传动零件设计1.高速级齿轮传动设计2.低速级齿轮传动设计三、选择联轴器类型和型号1.选择联轴器类型2.选择联轴器型号第三章装配图设计一、装配图设计的第一阶段1.装配图的设计准备2.减速器的结构尺寸3.减速器装配草图设计第一阶段二、装配图设计的第二阶段1.中间轴的设计2.高速轴的设计3.低速轴的设计三、装配图设计的第三阶段1.传动零件的结构设计2.滚动轴承的润滑与密封四、装配图设计的第四阶段1.箱体的结构设计2.减速器附件的设计3.画正式装配图第四章零件工作图设计一、零件工作图的内容二、轴零件工作图设计三、齿轮零件工作图设计第五章注意事项一、设计时注意事项二、使用时注意事项第六章设计计算说明书编写第一章 传动装置总体设计一、电动机选择1.选择电动机的类型电动机有直流电动机和交流电动机。
直流电动机需要直流电源，结构复杂，价格较高；当交流电动机能满足工作要求时，一般不采用直流电动机，工程上大都采用三相交流电源，如无特殊要求应采用三相交流电动机。
交流电动机又分为异步电动机和同步电动机，异步电动机又分为笼型和绕线型，一般常用的是Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，它具有防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电动机内部的特点，适用于没有特殊要求的机械上，如机床、运输机、搅拌机等。
所以选择Y 系列三相异步电动机。
2.选择电动机的功率电动机的功率用额定功率P ed 表示，所选电动机的额定功率应等于或稍大于工作机所需的电动机输出功率P d 。
功率小于工作要求则不能保证工作机正常工作，或使电动机长期过载，发热大而过早损坏；功率过大，则增加成本，且由于电动机不能满载运行，功率因素和效率较低，能量不能充分利用而造成浪费。
机械设计课程设计内容及要求
机械设计课程设计1、机械设计课程设计的性质、任务及要求课程性质：考查课设计内容：二级齿轮减速器需完成的工作：1）二级齿轮减速器装配图1张2）零件图2张3）设计计算说明书1份设计时间：三周考核方式：检查图纸、说明书+ 平时考核+ 答辩要求：1）在教室里进行设计。
2）按照规定时间完成阶段性任务。
3）未经指导教师允许，不得用AutoCAD绘图。
4）按照规定的格式和要求的内容书写说明书。
2、课程设计的内容和步骤例图:1）传动装置的总体设计（周一）①选择电动机P电=P工/η建议同步转速取1000 rpm或1500rpm②分配传动比i总=i1i2i链对于二级圆柱齿轮减速器i1 =1.3~1.4 i2③各轴的传动参数计算P k= P k-1/ηk n k= n k-1/i k T k=9550*P k/n k2）传动零部件的设计计算（周二）包括:带传动的设计计算; 链传动的设计计算;齿轮传动的设计计算等,设计方法主要参照教科书。
（注意：齿轮传动的中心距应为尾数为0 或5 的整数，故最好选用斜齿传动。
3）装配草图的绘制（周三～下周一）①轴系零部件的结构设计初估轴的最小直径；轴的结构设计；轴上零件的选择（如键、轴承、联轴器等）。
②确定箱体尺寸按照经验公式确定箱体尺寸。
③主要轴系部件的强度校核（轴、轴承、键等）。
④确定润滑方式⑤绘制装配草图并确定减速器附件。
4）绘制装配图（0#或1#图纸）（周二～周五）5）绘制零件图（周一）6）编写设计计算说明书（周二）7）答辩（周三～周五）4、设计计算说明书的内容及次序设计任务书；目录（标题及页次）；1.电动机的选择计算1.1计算电动机功率工作机功率1.2确定工作机转速2.分配传动比2.1总传动比2.2减速器外各传动装置的确定2.3减速器传动比2.3.1减速器高速级传动比2.3.2低速级传动3.传动装置的运动与动力参数的选择和计算(计算减速器各轴的功率P、转速n和扭矩) 3.1电动机轴的参数3.2减速器高速轴的参数3.3减速器中间轴的参数3.4减速器低速轴的参数3.5………………………………4.传动零件的设计计算4.1减速器外部零件的设计计算4.1.1带传动的设计计算4.1.2链传动的设计计算4.1.3 ………………………………4.2减速器内部传动零件的设计计算4.2.1高速级齿轮的设计计算（1）齿轮轮的受力分析（2）齿轮的弯曲强度计算（3）齿轮的接触强度计算4.2.2低速级齿轮的设计计算（1）齿轮轮的受力分析（2）齿轮的弯曲强度计算（3）齿轮的接触强度计算5.轴的设计计算5.1高速轴的设计5.1.1高速轴的结构设计（1）初估直径（2）确定各轴段的尺寸。
机械设计基础课程设计(一)指导书
机械原理课程设计指导书机械原理课程设计说明书姓名班级学号时间年月指导教师第一章概论一．机械原理课程设计的目的机械原理课程设计是继机械原理课程的课堂理论教学之后，面向学生设置的一项实践性教学环节。
机械原理课程设计以机械制图、数学、物理、理论力学、金属工艺学、计算机语言等先修课和金工实习为基础，在机械原理课程所探讨的常用机构的分析、综合基本理论方法指导下，采取教师引导与学生个人独立思考相结合的方式，通过对整部机器的运动和动力学设计的训练，以期达到下述几项主要目的：1）初步培养学生综合应用各学科理论，进行机器工作原理设计，机构选型和机器总体设计的能力。
2）提高学生在机构的分析与综合方面的熟练程度。
3）培养学生运用计算机辅助机械设计的能力。
4）让学生接触机械设计方面的感性知识，使他们对机械设计的一般过程和步骤有初步的了解。
5）提高学生计算、绘图、使用技术资料和计算机的熟练程度；锻炼他们独立工作，了解实际问题的能力。
二.机械原理课程设计的内容和方法1.机械原理课程设计的内容为培养具有独立设计能力的人才创造条件，机械原理课程设计的内容应包括：机械传动方案的选择与设计；机械的运动分析与设计；机械的动力分析与设计三个方面，所以机械原理课程设计的选题应当注意到：一定程度的综合性和完整性——应包括三种基本机构（如连杆机械、凸轮机构、齿轮机构）的分析与综合；一定程度的自动化——应具有多个执行机构的运动配合关系，包括运动循环图的分析与设计；一定程度的深度和广度——应较全面而综合地应用机械原理的基本理论、基本知识和基本技能，以使学生在机械设计技术工作的适应能力和开发创造能力方面受到初步实践性的训练。
2．机械原理课程设计的方法课程设计的方法原则上可分为两大类：（1）图解法运用基本理论中的基本关系式，用图解的方法将其结果确定出来，并清晰地以线图的形式表现在图纸上，有直观、简单、可检查解析计算正确与否等特点，对于简单机构的分析与综合问题，其优点更为明显。
机械设计基础课程设计(DOC32页)
南京工业大学机械设计根底课程设计计算讲明书设计题目系〔院〕班级设计者指导教师年月日名目1：课程设计任务书。
12：课程设计方案选择。
23：电动机的选择。
34：计算总传动比和分配各级传动比。
45:计算传动装置的运动和动力参数。
56：减速器传动零件的设计与计算（1）V带的设计与计算。
8（2）齿轮的设计与计算。
13 （3）轴的设计与计算。
177：键的选择与校核。
268：联轴器的设计。
289：润滑和密封。
2910：铸铁减速器箱体要紧结构设计。
30 11：感想与参考文献。
32 一、设计任务书①设计条件设计带式输送机的传动系统，采纳带传动和一级圆柱出论减速器②原始数据输送带有效拉力F＝5000N输送带工作速度V＝m/s输送带滚筒直径d＝450mm③工作条件两班制工作，空载起动载荷平稳，常温下连续〔单向〕运转，工作环境多尘；三相交流电源，电压为380/220V。
④使用期限及检修间隔工作期限：8年，大修期限：4年。
二．传功方案的选择带式输送机传动系统方案如如下面图：〔画方案图〕带式输送机由电动机驱动。
电动机1将动力传到带传动2，再由带传动传进一级减速器3，再经联轴器4将动力传至输送机滚筒5，带动输送带6工作。
传动系统中采纳带传动及一级圆柱齿轮减速器，采纳直齿圆柱齿轮传动。
三．计算及讲明计算及讲明计算结果⑴电动机的选择①电动机类型与结构形式的选择对一般的机械运输，选用Y 系列三相异步电动机， 安装形式为卧式，机座带底足，电压380V 。
②电动机型号的选择 ⒈电动机的功率依据条件由计算得知工作机所需有效功率44610610 1.772.19450w w V n D ππ===⨯⨯⨯⨯⨯r/min 72.19w n =因:0.94w η=，那么5000 1.79.0410*******.94w w w w F V p η⨯===⨯kwr/min 设：η1－联轴器效率＝0.98〔由表1-7〕；9.04w p = ηkw η ηη－传动装置的总效率 P w －工作机所需输进功率由电动机至运输带的传动总效率为那么工作机实际需要的电动机输出功率为010.11P =09.0410.110.894wP P KW η===kw计算及讲明计算结果依据P 0选取电动机的额定功率P m ，使()01~1.310.11~13.14m P P ==kw⒉电动机的转速44610610 1.772.19450w w V n D ππ===⨯⨯⨯⨯⨯r/min 72.19w n =因为V 带传动比b i 2~4=，齿轮传动比i 3~5g =，那么r/min(6~20)(433.14~1443.8)m w b g w w in i i n n n ====kw由上述P m ，n m 查表12-1得：选用P m =11kw ，n m =970r/minY160L-6 电动机的型号为：Y160L-6型电动机 ⑵计算总传动比和分配各级传动比① 传动装置的总传动比 n m ：电动机的满载转速 n w ：工作机的转速 ② 分配各级传动比 依据设计要求：i b <i g 故取i b =3.5，那么i b =⑶传动系统的运动和动力参数计算传动装置从电动机到工作机有三轴，分不为Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ轴，传动系统各轴的转速、功率和转矩计 计算及讲明计算结果 算如下：① Ⅰ轴〔电动机轴〕 ② Ⅱ轴〔减速器高速轴〕 ③ Ⅲ轴〔减速器低速轴〕 ④Ⅳ轴〔输送机滚筒轴〕将计算结果和传动比及传动效率汇总如表1－1表1－1传动系统的运动和动力参数计算及讲明计算结果⑷减速器传动零件的设计与计算 ① V 带的设计与计算 ⒈计算功率P C1.21113.2c A k p p ==⨯=kwK A ：工况系数，查表的K A = P ：电动机额定功率⒉选取V 带型号依据13.2c p =kw 和小带轮转速1970/min n r =，由 图8-10可知，工作点处于B,C 型相邻区域，取 C 型带。
机械设计基础课程设计步骤
机械设计基础课程设计
注意：
对于直径很小的齿轮，如果从键槽底面到齿根的距
离x 过小(如圆柱齿轮 x≤2.5m)，则此处的强度可能
不足，易发生断裂，此时应将齿轮与轴做成一体，称为 齿轮轴，齿轮与轴的材料相同。
机械设计基础课程设计
D
D
5、 轴系结构设计（参见指导书P96)
F
V
F
Ⅲ
（1）初估轴径
ⅡⅢ Ⅰ ⅡⅠ
D
D
F
V
Ⅲ ⅡⅠ
Ⅲ Ⅱ
0
F Ⅰ
O
各轴的转速n： 电机轴：n电= nm（r/min)； Ⅰ轴： nⅠ = nm/i带（r/min)； Ⅱ轴： nⅡ= nⅠ/i齿（r/min)； Ⅲ轴（卷筒）： nⅢ= nⅡ（r/min)；
机械设计基础课程设计
（4）计算各轴的转速n、功率N及转矩T
D
D
F
V
Ⅲ ⅡⅠ
Ⅲ Ⅱ
轴承的润滑 V≥2m/s，油润滑； V ＜ 2m/s，脂润滑。
V ＜ 2m/s，脂润滑。
V≥2m/s，油润滑；
机械设计基础课程设计
（2）选择联轴器 （型号、类型）参见指导书P72 要求： 转矩：T联轴器＞T计算； 转速：n联轴器＞nw。
注意：联轴器两端毂孔直径范围与所连接两轴的直径 大小相适应。
3、完成的任务 1）减速器装配图1张，A0号图； 2）零件工作图1张（齿轮或轴），A2号图； 3）设计说明书一份。
机械设计基础课程设计
三、步骤
1、传动方案的拟定或认证；（参看指导书P60) 2、选择电动机（确定类型、结构、转速和功率） 同一功率的电机转速一般有3000、1500、1000、 700r/min四种。转速越高，则磁极对数越少，外部尺寸 越小，价格越低；但传动装置总传动比越高，使传动装置 的外部尺寸越大，制造成本越高；若转速越低，则反之。 因此，应综合考虑。 推荐：Y系列。一般多用1500 r/min ；1000 r/min。
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》课程设计指导教程
设计计算中常见问题及解决方案
总结词
设计计算是机械设计中的基础环节， 常见问题包括计算错误、参数选择不
当等。
计算错误
在进行设计计算时，要仔细核对数据 和公式，确保计算结果的准确性。
参数选择不当
在选择设计参数时，要根据实际需求 和机械性能要求进行合理选择，避免
因参数不当导致的设计问题。
设计图纸绘制中常见问题及解决方案
方案构思与比较
提出多种设计方案，通过 比较分析，选择最优方案。
制定实施计划
确定设计步骤、时间节点 和人员分工，确保设计工 作的顺利进行。
设计计算和分析
载荷分析
根据工作条件和要求，对机械系 统进行载荷分析，确定载荷大小
和分布情况。
运动分析
对机械系统的运动进行分析，包括 运动轨迹、速度、加速度等参数的 计算。
总结词
设计图纸绘制是机械设计的关键 环节，常见问题包括绘图不规范、 尺寸标注不准确等。
绘图不规范
遵循统一的绘图规范，使用标准 化的图层、线型和字体，保证图 纸的可读性和规范性。
尺寸标注不准确
在标注尺寸时要仔细核对，确保 尺寸的准确性和合理性，避免因 尺寸误差导致的设计问题。
设计中其他常见问题及解决方案
团队合作能力
评价学生在团队中的协作精神和工 作态度。
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机械设计基础知识
机械设计的基本概念
机械设计的基本概念
机械设计是运用工程原理、技术和知 识来设计、分析、制造和评估机械系 统的过程。
机械系统的组成
机械设计的基本要求
机械设计应满足工作原理、功能要求、 性能指标、可靠性、成本等方面的要 求。
强度和刚度校核
根据计算结果，对关键零部件进行 强度和刚度校核，确保其满足设计 要求。
《机械设计基础》课程设计
《机械设计基础》课程设计第一节《机械设计基础》课程设计概述一、课程设计的目的《机械设计基础》课程是一门技术基础课，目的在于培养学生机械设计能力。
课程设计是《机械设计基础》课程最后一个重要的实践性教学环节，也是机电类专业学生第一次较为全面的机械设计训练，其目的为：（1）通过课程设计培养学生综合运用《机械设计基础》课程及其它先修课程的理论知识，解决工程实际问题的能力，并通过实际设计训练，使理论知识得以巩固和提高。
（2）通过课程设计的实践使学生掌握一般机械设计的基本方法和程序，培养独立设计能力。
（3）进行机械设计工作基本技能的训练，包括训练、计算、绘图能力、计算机辅助设计能力，熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准、规范等）。
二、课程设计的内容和任务1、课程设计的内容本课程设计选择齿轮减速器为设计课题，设计的主要内容包括以下几方面：（1）拟定、分析传动装置的运动和动力参数；（2）选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数；（3）进行传动件的设计计算，校核轴、轴承、联轴器、键等；（4）绘制减速器装配图及典型零件图（有条件可用AutoCAD绘制）；（5）编写设计计算说明书。
2、课程设计的任务本课程设计要求在2周时间内完成以下的任务：（1）绘制减速器装配图1张（A1图纸）；（2）零件工作图2张（齿轮、轴、箱体等任选2个，A3图纸）；（3）设计计算说明书1份，约6000字左右。
三、课程设计的步骤课程设计是一次较全面较系统的机械设计训练，因此应遵循机械设计过程的一般规律，大体上按以下步骤进行：（1）设计准备认真研究设计任务书，明确设计要求和条件，认真阅读减速器参考图，拆装减速器，熟悉设计对象。
（2）传动装置的总体设计根据设计要求拟定传动总体布置方案，选择原动机，计算传动装置的运动和动力参数。
（3）传动件设计计算设计装配图前，先计算各级传动件的参数确定其尺寸，并选好联轴器的类型和规格。
一般先计算外传动件、后计算内传动件。
机械设计课程设计流程图
机械设计课程设计流程图一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握机械设计的基本原理和方法，培养学生具备一定的机械设计能力和创新意识。
具体来说，知识目标包括：了解机械设计的基本概念、原理和流程；掌握常用机械设计方法和技巧；了解机械设计中的创新思路和实例。
技能目标包括：能够运用所学知识进行简单的机械设计；具备分析问题和解决问题的能力；能够运用创新思维进行机械设计。
情感态度价值观目标包括：培养学生的团队合作意识和沟通能力；培养学生的创新意识和持续学习的习惯；使学生认识到机械设计在工程实践中的重要性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括机械设计的基本原理、方法和应用。
具体来说，教学大纲如下：1.机械设计的基本概念和原理：介绍机械设计的基本概念、目标和要求，以及机械设计的基本原理和方法。
2.机械设计的流程和步骤：讲解机械设计的流程和步骤，包括需求分析、方案设计、详细设计、制造和测试等。
3.常用机械设计方法：介绍常用的机械设计方法，如力学分析法、运动学分析法、材料选择法等。
4.机械设计的创新思维：讲解机械设计中的创新思路和实例，培养学生的创新意识和创新能力。
5.机械设计实例分析：分析典型的机械设计实例，使学生能够运用所学知识进行实际的机械设计。
三、教学方法为了实现教学目标，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体来说：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握机械设计的基本原理和方法。
2.讨论法：通过小组讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力。
3.案例分析法：通过分析典型的机械设计实例，使学生能够运用所学知识进行实际的机械设计。
4.实验法：通过实验操作，使学生能够亲自体验机械设计的流程和方法。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，如《机械设计基础》等。
2.参考书：提供相关的参考书籍，供学生深入学习和拓展知识。
3.多媒体资料：制作课件、教学视频等多媒体资料，丰富学生的学习体验。
4-机械设计课程设计的一般步骤
机械设计课程设计的一般步骤1、总体方案设计 1 天根据设计任务书的要求，收集分析有关资料，制定传动装置的总体设计方案。
阶段成果：系统运动简图。
（此项工作已在任务书中给出，要熟悉）2、选择电机 0.5天累计1.5天选择电机包括确定电机的类型、结构形式、功率和转速。
根据工作机所需功率，计算电机功率，计算时要考虑各级传动的效率；为了安全工作，要考虑过载要求并有一定的功率余量(一般为10％)；电机的类型、结构形式根据使用场合不同来选择；一般选用4极电机，电机转速1450rpm。
阶段成果：给出电机的型号、功率、转速，结构与安装尺寸。
3、计算总传动比并分配传动比 0.5天累计2天根据电机转速和工作机转速，计算总传动比，然后将总传动比分配给各级传动。
分配传动比要考虑各级传动转速比适用范围，要考虑结构的合理性，闭式齿轮传动要考虑润滑条件,参考指导书中的要求。
阶段成果：各级实际速比，并校核工作机的实际速度是否满足规定的要求。
4、各级传动的运动计算和动力计算 0.5天累计2.5天从末级向前计算，计算出各级传动轴上力矩、转速、功率。
计算过程中考虑各级效率（为了清楚，应列表）。
阶段成果：运动和动力计算表。
5、主要传动件(带传动、齿轮传动)设计计算和结构设计 1天累计3.5天根据运动和动力计算数据，进行各级传动的设计计算。
首先要确定采用的设计准则，然后进行设计计算和强度校核计算，调整或圆整中心距；完成传动的结构设计。
阶段成果：齿轮的齿数、模数、中心距、螺旋角(注意方向)，齿轮的结构图；皮带的型号、根数、带轮的结构图；链条的型号、根数、链轮的结构图。
所有的结构图要画在设计计算说明书中。
6、轴的结构设计和强度校核 1.5天累计5天根据运动和动力计算数据，初算各轴最小轴径，然后进行轴结构设计。
轴的结构设计在设计中占很重要的地位。
结构设计中要考虑的因素：与联轴器的联接，齿轮和轴承在轴上的定位方式(包括径向定位和轴向定位)，轴系在减速器箱体上的安装与定位，减速器结构方面的要求(减速器支承宽度、轴向间隙、挡油环、密封)等。
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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）