合肥工业大学机械课程设计
合肥工大机械CAD课程设计说明书
一、设计题目参考《机械设计课程设计图册》29页图纸，设计一个传动比为2.8的一级圆锥齿轮减速器 ，要求进行三维立体零件造型、完成三维装配并绘制二维零件图和总装配图。
一级圆锥齿轮减速器简介：本次设计的为一级圆锥齿轮减速器，主要分为箱体和轴，齿轮等相关部件的设计和选取。
减速器箱体分为底座和箱盖，结构简单，便于制造和拆卸。
在箱体内部安装两根相互垂直的齿轮轴，轴两端通过轴承与箱体连接，另外通过轴承端盖和挡板轴肩固定轴承 ，从而使减速器的相关位置确定。
然后在其上盖上箱盖，在箱盖 上设计窥视孔和通气孔。
最后设计放油塞和游标等。
二、设计目的和意义《机械CAD 》课程最重要的两个教学环节是“理论教学”和“课程设计”。
通过本课程设计，巩固通过课程学习到的知识，提高动手实践能力，达到使同学们在综合运用计算机进行机械设计尤其是进行较为复杂的装配图和零件图的绘制、一般的三维实体造型及进行三维装配、图形仿真方面的能力得到提高，进一步提高二维图形绘制能力。
同时，在课程设计的过程中，有部分问题无法运用仅有的机械CAD 知识解决，需要运用其他渠道对机械CAD 进行更加深入地习。
所以通过这个课程设计，我们可以学到更多的机械CAD 相关知识，并提高我们自我涉猎知识的积极性，养成良好的学习习惯。
三数据整理（1）螺栓扳手空间与凸缘宽度安装螺栓直径 x d 8MM10 M12 M16 M20 M24 M30 至外箱壁直径 1min c13 16 18 22 26 34 40 至凸缘边距离 2min c11 14 16 20 24 28 34 沉头座直径2min D20242632404860（2）齿轮设计名称 符号 公式直齿圆锥小齿轮 直齿圆锥大齿轮 齿数 zz2056 模数 m m 7 传动比 ii2.8分度圆锥度 δarctgi =1δ，12-90δδ。
=70.35 19.65分度圆直径 dmz d =140 392 齿顶高ahm h h a a *=77齿根高 fhm c h h af )(**+=8.4 8.4齿全高 hf a h h h +=15.4 15.4 齿顶圆直径ad1*11cos 2δm h d d a a +=，2*22cos 2δm h d d a a +=144.7(大端)405.2（大端）齿根圆直径 fd1*11cos 2δm h d d f f -=，2*22cos 2δm h d d f f -=135.3 392.0齿距 p m p π=21.98 21.98齿厚 s 2m s π= 10.99 10.99齿槽宽 e2m e π= 10.99 10.99 顶隙 c m c c *=1.4 1.4锥距R222121d d R +=208.1208.1四具体设计1齿轮轴长轴短轴2箱体底座3测油杆4键5齿轮6,轴承7轴承端盖：焖盖和透盖8齿轮工程图9减速器装配体10工程图五：心得体会机械CAD课程设计是一项考察我们对机械CAD课程的掌握程度及对SolidWorks软件的熟悉程度的课程设计。
合工大机械手课程设计
合工大机械手课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解机械手的结构原理，掌握其关键部件的功能和作用。
2. 学生能够掌握机械手的运动学及动力学基本理论，并能运用相关公式进行计算。
3. 学生能够了解合工大机械手课程设计的相关标准与规范。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行机械手的三维建模和装配。
2. 学生能够运用仿真软件对机械手的运动进行模拟和分析。
3. 学生能够根据设计要求，编写控制程序，实现机械手的运动控制。
情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对机械工程的兴趣和热爱，提高工程意识。
2. 学生在团队协作中，培养沟通、交流和合作能力，增强团队精神。
3. 学生能够关注机械手在工业生产中的应用，认识到科技发展对社会进步的重要性。
课程性质分析：本课程为机械工程专业的一门实践性课程，旨在培养学生的动手能力、创新能力和解决实际问题的能力。
学生特点分析：学生具备一定的机械基础知识，具有一定的三维建模和编程能力，但可能缺乏实际操作经验。
教学要求：1. 结合理论知识与实践操作，注重培养学生的实际动手能力。
2. 采用项目驱动教学，激发学生的兴趣和积极性。
3. 注重团队协作，培养学生的沟通能力和团队精神。
二、教学内容1. 机械手的结构原理- 关键部件的认识：包括机械臂、执行器、传感器等。
- 机械手的分类及特点。
- 机械手的运动学分析：包括正运动学、逆运动学。
2. 机械手的动力学分析- 动力学基本理论。
- 机械手动力学建模。
- 动力学计算与仿真。
3. 机械手设计规范与标准- 合工大机械手设计标准。
- 相关行业规范。
4. 三维建模与装配- 使用CAD软件进行三维建模。
- 机械手的装配与结构优化。
5. 仿真分析- 机械手运动仿真。
- 动力学仿真。
6. 控制程序编写- 控制系统原理。
- 编程实现机械手运动控制。
7. 实践操作与调试- 机械手组装与调试。
- 故障分析与排除。
教学内容安排与进度：第一周：机械手的结构原理与分类。
机械原理课程设计-合工大
欢迎来到机械原理课程设计！本课程将介绍机械原理的基本概念与应用，帮 助您掌握机械运动定律、受力分析方法和机械传动理论等重要知识。
课程设计介绍
本节将介绍课程设计的目标和内容，帮助学生了解课程的重要性和学习期望。
机械原理的概念与意义
深入探讨机械原理的概念和意义，介绍机械原理在工程设计和实践中的应用 价值。
流体运动的基本原理
详细介绍流体运动的基本原理和பைடு நூலகம்体力学的重要概念，使学生能够分析和解 决与流体相关的问题。
流体静力学基础
深入研究流体静力学的基本原理和方程，以及其在机械系统设计和分析中的应用。
流体动力学基础
介绍流体动力学的基本概念和运动方程，让学生理解流体动力学在工程设计 中的重要性。
齿轮传动理论
深入研究齿轮传动的原理和应用，以及常见齿轮传动系统的设计和优化方法。
带传动理论
介绍带传动的基本原理和设计方法，帮助学生理解带传动系统的工作原理和优点。
链传动理论
详细解释链传动的原理和设计要点，引导学生正确选择链传动系统并优化其 性能。
曲柄连杆机构理论
深入研究曲柄连杆机构的基本原理和应用，以及在工程中实现特定运动路径的设计方法。
探索弹性力的本质和应用，让学生理解材料的弹性特性及弹性力在机械设计中的重要作用。
能量守恒原理
详细阐述能量守恒原理的基本概念和应用，使学生能够应用能量守恒原理解 决机械系统的问题。
简单机械原理
介绍简单机械原理的定义和分类，通过具体案例展示它们的应用和重要性。
原动力与传动方式
详细介绍不同类型的原动力装置和常见传动方式，让学生了解如何选择合适 的原动力和传动方式。
机械传动的设计
湖工大机械设计第三版汪建晓(基础)课程设计指导书_轴系设计
输入轴的最小直径显然是安装小链轮处的轴径。考虑到轴上 开有键槽对轴强度的削弱，轴径需增大5%，则dmin=29.176mm ，取标准轴径d =30mm。
(3)轴的结构设计
整个输入轴共分为七个轴段，从右到左依次为：
下面分别说明各段直径和长度的确定方法。
右滚动轴承定位轴肩轴段的长度根据大齿轮端面和轴承端面
与箱体内壁的相对位置及轴环宽度确定。 前面已经确定△2=8mm，轴承端面距箱体内壁距离为4mm。 在安装两个齿轮时，一般将两齿轮按齿宽中点对齐，故大齿
轮端面距箱体内壁的距离为10mm。 则定位轴肩轴段长度为L6=10+4-8=6mm。
φd7 φd6 φd5 φd4 φd3 φd2 φd1
轴外伸长度△L
m
垫片厚度 凸台高度5~8
L
c2 c1 1 δ1=8mm； c1=20mm，c2=16mm； 凸台高度可取6mm； m=8mm； △L=20mm
2 L2=60mm
φd 1 φd 2 φd 3 φd 4 φd 5 φd 6 φd 7
L1
L2
L3 L4
L5
L6 L7
二、输出轴设计
1.设计原始数据：
大齿轮所在轴段的长度需根据大齿轮齿宽确定。因前面已经 确定大齿轮齿宽b2=52mm，为使大齿轮固定可靠，该轴段长度 应比齿宽略小，故可取L4=50mm。
φd7 φd6 φd5 φd4 φd3 φd2 φd1
L7 L6 L5
L4
L3
L2
L1
轴环宽度可根据经验公式b≥1.4h确定。前面已经确定轴环的 轴肩高度h=4.5mm，故可取轴环宽度L5=8mm。
L7 L6 L5
《机械CAD课程设计指导书》
《机械CAD课程设计》指导书合肥工业大学机械设计教研室黄康编2006．1一、设计目的《机械CAD》课程最重要的两个教学环节是“理论教学”和“课程设计”。
通过本课程设计，巩固通过课程学习到的知识，提高动手实践能力，达到使同学们在综合运用计算机进行机械设计尤其是进行较为复杂的装配图和零件图的绘制、一般的三维实体造型及进行三维装配、图形仿真方面的能力得到提高，进一步提高二维图形绘制能力以及进行CAD二次开发的能力，了解软件间的数据交换及与CAM系统的数据传递等。
二．设计任务、要求及时间安排按学号从附录中选择相应的题目，完成以下工作：１）布置题目、确定尺寸（简单计算，查手册）时间：1天；２）减速器的三维实体造型：零件组①机座，轴，端盖零件组②机盖，齿轮或齿轮轴，轴承、其他零件造型完成之后，进行三维装配同一组两位同学各绘一组零件，其中绘零件组①的同学完成装配工作；两位同学的具体分工情况由同一组两位同学自行协商后上报给班长，并由班长汇总后在第二天交给指导老师，一旦确定，不得变更。
要求：要求能表达出零件的主要外形特征与内特征，对于细部结构，也应尽量完整的表达并能将各零件进行正确的装配。
时间：1.5天；３）绘制以下工程图（二维图）：①机盖或机座；②齿轮；③轴；④总装图。
进行装配的同学完成任务④，另一同学完成其余任务。
要求：装配图应绘在0 号幅面图纸上，表达清楚装配关系，其工程图上应标注外形尺寸、安装尺寸、装配尺寸、特性尺寸并应有完整的标题栏和明细表，以及技术特性数据和技术要求。
零件图图纸幅面应为A3 或A4 。
零件工程图上应包括制造和检验零件所需的内容，标注规范（如形位公差、粗糙度、技术要求，对齿轮还要有啮合参数表等）时间：1天；4）写设计报告书（附打印图）：①设计题目、设计目的与意义；②主要尺寸的确定，如中心距，齿轮的齿数等；③心得体会；④建议。
要求字数在3000~5000字。
时间：1天；5) 检查时间：1天；三．参考设计步骤：1．根据设计题目及参考图，确定具体的结构形式并分配传动比；2．拟定原动机-传动装置-工作机之间的联轴方式及尺寸；3．确定传动零件，轴系零件（轴、轴承及其部件）和轴-毂联接的尺寸；4．有关辅助零件（通气装置、油标、放油螺塞等）尺寸的确定；5．绘三维图并进行装配；6．绘制二维工程图，并进行标注；7．写设计报告。
合肥工业大学《机械原理》教案(2006版)
《机械原理》教案内容（2006版）0 绪论本章介绍了机械原理的研究对象及基本概念；机械原理课程的内容及地位、任务和作用；机械原理学科的发展趋势。
教学提示：本章的教学要求为：使学生了解本课程研究的对象、内容以及其在培养高级机械工程技术人才全局中地位、作用和任务，从而明确学习本课程的目的；使学生对机械原理学科的发展趋势有所了解。
本章重点在于让学生了解机械原理课程研究的对象和内容，明确学习本课程的目的和重要性，并通过绪论课的教学，调动学生学习本课程的欲望、兴趣和积极性。
第一章平面机构的结构分析本章主要介绍研究机构结构的目的；运动副、运动链和机构；平面机构运动简图；平面机构的自由度；平面机构的组成原理和结构分析。
教学提示：本章的教学要求有：了解机构的组成，搞清运动副、运动链、约束和自由度等基本概念；能绘制常用机构的机构运动简图；能计算平面机构的自由度；对平面机构组成的基本原理有所了解。
本章重点是运动副和运动链的概念、机构运动简图的绘制、机构具有确定运动的条件及机构自由度的计算。
至于平面机构的组成原理、结构分析及分类，以及高副低代等内容，则属于拓宽知识面的内容。
第二章平面机构的运动分析本章介绍研究机构运动分析的目的和方法；速度瞬心法及其在机构速度分析上的应用；用相对运动图解法求机构的速度和加速度；用解析法求机构的位置、速度和加速度；运动线图。
教学提示：本章的教学要求为：明确机构运动分析的目的和方法；理解速度瞬心的概念，能运用“三心定理”确定一般平面机构各瞬心的位置；能用瞬心法对简单的平面高、低副机构进行速度分析；能用解析法或图解法对平面机构进行运动分析。
速度瞬心概念及“三心定理”的运用是本章的重点之一。
在讲授用图解法作机构的运动分析时，重点放在如何应用相对运动图解法原理解机构构件上任意点和构件的运动参数上，这时的难点主要是对牵联运动为转动的两构件的重合点间的运动参数的求解。
在讲授用解析法作机构的运动分析时，重点放在通过机构位置矢量多边形建立机构的位置矢量方程上。
合肥工业大学机械课程设计
20Cr 60HRC
4.
4.1选择材料
选择45调质处理，查表14.1，《机械设计基础》
强度极限 =600MPa，许用弯曲应力[ ] =55MPa
4.2按扭转强度初步计算最小直径
主动轴d1 C =18.85mm
从动轴d2 C =26.40mm
由P218表14.3查得标准直径
d1取22mm d2取30mm
初选中心距
0.7（D1+D2） a 2(D1+D2)
241.5 a 690
取a = 500mm
由公式计算带长
L = 2a + (D1+ D2)+
=1553.67mm
选用基准长度系列L =1600mm
计算实际中心距
a=
= 523.44mm
3.1.6验算最小包角
1= - =163.03 >120 符合要求
分配V带和减速器上的传动比， = 2.7 , = 2.8812
2.4计算各轴的转速
I轴：n=nm/i1=1440/2.7=533.33 r/min
II轴: n=n1/i2=533.33/2.88=185.16r/min
卷筒轴：n3= 185.16r/min
2.5计算各轴的输入输出功率
输入功率：
I轴：p1=pd* =2.35KW
选取普通A型V带
3.1.3.确定直径
取D1=95mm, = 1%
则D2= n1/n2*D1(1- ) = 235.94 mm取D2=250mm
由此计算的n2= =541.73 r/min
误差为 =1.6% <5%符合要求
3.1.4.验算带速
v= =7.16 m/s速度在5——25m/s之间
机械设计基础(合肥工业大学)
机械设计基础(合肥工业大学)机械设计基础是机械工程专业的核心课程之一，它是一门重要的基础课程，为学生了解产品设计的基础知识、设计方法和设计流程提供了必要的理论基础。
本课程主要从设计原理、设计方法、设计基础知识、设计计算、设计制图等方面进行讲解。
本文将对机械设计基础课程的教学内容和教学方法进行简要介绍。
1. 教学内容1.1 设计基础知识设计基础知识包括设计概念、设计要素、设计原则和流程等方面。
学生需要了解设计的基本概念和一些术语，如设计目标、设计要求、设计参数、设计约束和设计规范等，理解机械产品设计的基本原理和方法，及其应用领域和发展状况。
同时，学生还需要掌握计算机辅助设计（CAD）软件的基本操作方法。
1.2 设计原理设计原理是机械设计的理论基础，它包括材料力学、机械力学、结构力学、热力学等方面的知识。
学生需要掌握机械产品的受力分析和计算方法，了解常见材料的力学性能和热力学原理，能够根据设计要求进行选择和应用。
机械产品设计方法主要分为分步设计法和综合设计法。
分步设计法包括需求分析、方案论证、方案评价和确定设计方案等环节；综合设计法则是考虑到机械产品设计是一个多学科交叉的领域，需要结合市场、经济、技术等多种因素进行一体化的设计。
学生需要了解这些方法的特点和适用范围，掌握设计的基本流程。
设计计算是机械产品设计的重要环节，它是在满足指定的功能和性能条件下，依据适当的理论或经验公式，求得各类设计参数大小的一系列计算过程。
设计制图包括使用CAD软件进行机械产品三维图形的建模和二维制图。
学生需要掌握使用CAD软件进行机械产品制图的基本方法和技巧，了解绘图符号和标准，掌握出图规范。
2. 教学方法理论课是机械设计基础课程的主要教学方式。
在讲授设计基础知识、设计原理、设计方法、设计计算和设计制图方面，教师需要采用讲解、演示、案例分析、实验等教学方法，注重理论与实践相结合，力求使学生掌握相关知识，培养分析问题、解决问题的能力。
合肥工业大学机械设计制造及其自动化专业
合肥工业大学机械设计制造及其自动化专业指导性教学计划说明一、培养目标与基本规格培养目标：本专业培养适应社会主义现代化建设需要、德智体美全面发展、基础扎实、知识面宽、能力强、素质高，适应国家和地方经济社会发展、适应国际竞争和经济结构调整需要的宽厚、复合、开放、创新特征的高水平、高素质的高级专门人才。
学生通过3年在校学习及总计1年的企业学习，通过在产品的设计、开发、生产、设备、工艺、系统，操作或维修产品、服务等领域的训练，胜任相应的工作，并能在工作中根据自己的特长获得充分的发展机会，表现出一定的创新精神和创造能力。
基本规格：1．热爱祖国，拥护中国共产党的领导，掌握马列主义、毛泽东思想、邓小平理论和三个代表的基本原理，具有为社会主义现代化建设、为人民服务的思想觉悟；有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感；具有敬业爱岗、艰苦求实、热爱劳动、遵纪守法、团结合作的品质；具有良好的思想品德、社会公德和职业道德。
2．接受必要的军事训练，积极参加各种社会实践活动，能理论联系实际，实事求是。
3．懂得社会主义民主与法制，遵纪守法，举止文明，有“勤奋、严谨、求实、创新”的良好作风，具有良好的文化修养和心理素质以及一定的美学修养。
4．比较系统地掌握本专业所必需的自然科学基础和技术科学基础的理论知识，具有本专业领域内某专业方向知识和技术经济、工业管理知识，并对本专业学科范围的科学技术新发展及其新动向有一定的了解。
5．受到工程设计方法和科学研究方法的初步训练，具有本专业所必需的制图、设计、计算、检测与控制、调研、查阅文献和基本工艺操作、实验等技能和较强的计算机应用能力，能够将现代信息技术熟练运用于学习、工作和社会实践活动。
6．有独立获取知识、提出问题、分析问题和解决问题的基本能力以及较强的开拓创新精神，具有一定的社会活动能力、从事本专业业务工作的能力和适应相邻专业业务工作的基本素质。
7．掌握一门外国语，能够比较熟练地阅读本专业的外文书刊，具有一定的听、说、读、写、译能力。
机械设计基础(合肥工业大学)
机械设计基础目录机械设计基础课程教学大纲 (1)机械设计基础课程教学教案 (8)机械设计基础 (21)实验指导书 (22)（一）螺纹联接 (4)（二）标准联接零件 (5)（三）键、花键及销联接 (6)（四）机械传动 (6)(五)轴系零、部件 (8)(六)弹簧 (9)(七)润滑剂及密封 (9)《机械设计基础》习题 (44)目录 (44)0绪论 (44)1平面机构及其自由度 (44)2平面连杆机构 (44)3凸轮机构 (44)4齿轮机构 (44)5轮系 (44)6其它常用机构 (44)7机械的动力性能 (44)8机械零件设计概论 (44)9联接 (44)10齿轮传动 (44)11蜗杆传动 (45)12带传动 (45)13链传动 (45)14轴 (45)15 滑动轴承 (45)17联轴器、离合器及制动器 (45)18弹簧 (45)19机械传动系统设计 (45)机械设计基础课程教学大纲一、课程的性质和任务机械设计基础是一门培养学生具有一定机械设计能力的技术基础课，为学生学习后续课程及解决生产实际问题奠定基础。
本课程教学内容方面应着重基本知识、基本理论和基本方法，在培养学生实践能力方面应着重设计技能的基本训练，同时注意培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风。
本课程的主要任务是：１、掌握常用机构的基本原理、运动特性和机构动力学的基本知识，初步具有分析和设计基本机构的能力，并对机械运动方案的确定有一定的了解；２、掌握通用机械零件的工作原理、特点、选用和设计计算的基本知识，初步具有设计简单机械及普通机械传动装置的能力；３、具有运用标准、规范、手册、图册等有关资料的能力；４、能通过实验验证理论，并巩固和加深对理论的理解。
二、教学内容和基本要求１、教学基本内容机械设计基础的主要内容。
机械设计的一般步骤和原则。
平面机构的机构分析。
平面连杆机构。
凸轮机构。
齿轮机构。
轮系。
其它常用机构。
机构运动方案的选择。
机械调速，刚性回转件的平衡。
合肥工业大学《机械优化设计》课程实践报告
合肥工业大学《机械优化设计》课程实践研究报告班级：学号：姓名：授课教师：日期：2016年 11 月 7 日目录作业要求 (2)一、λ＝0.618的证明、一维搜索程序作业 (3)1、0.618法的基本思想 (3)2、关于0.618法中参数λ＝0.618的证明 (4)3、一维搜索程序作业 (5)二、单位矩阵程序作业 (8)三、注释最佳再现给定运动规律连杆机构优化设计 (10)问题模型子程序 (10)四、连杆机构问题＋其他工程优化问题 (12)1、连杆机构问题 (12)2、其他工程问题： (15)五、课程实践心得体会 (18)作业要求1、λ＝0.618的证明、一维搜索程序作业；2、单位矩阵程序作业；3、注释最佳再现给定运动规律连杆机构优化设计问题模型子程序；4、连杆机构问题 ＋ 自行选择小型机械设计问题或其他工程优化问题；（1）分析优化对象，根据设计问题的要求，选择设计变量，确立约束条件，建立目标函数，建立优化设计的数学模型并编制问题程序；（2）选择适当的优化方法，简述方法原理，进行优化计算； （3）进行结果分析，并加以说明。
5、写出课程实践心得体会，附列程序文本。
一、λ＝0.618的证明、一维搜索程序作业1、0.618法的基本思想“0.618法”，又称为黄金分割法，是常用的一种一维搜索试探方法，适用于[,]a b 区间上的任何单调函数求极小值问题。
0.618法是建立在区间消去法原理基础上的试探方法，即在搜索区间[,]a b 内适当插入两点1a 、1b ，且11a b ，如下图所示。
通过比较函数值1()f a 与1()f b 的大小，应用函数的单调性，可得出以下两种情况：1） 若11()()f a f b <，则取1[,]a b 为缩短后的区间。
2） 若11()()f a f b >，则取1[,]a b 为缩短后的区间。
然后在保留下来的区间上进行同样的处置，如此迭代下去，使搜索区间无限缩小，从而得到极小点的数值近似解。
合工大机械课程设计
合工大机械课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握机械设计的基本原理和常用机械元件的工作原理；2. 了解机械系统的运动分析、力学分析及设计方法；3. 熟悉机械设计的相关标准和规范，具备查阅技术文献的能力。
技能目标：1. 能够运用CAD软件进行机械零件的绘制和装配；2. 学会运用力学分析和运动分析的方法，解决机械设计中的实际问题；3. 能够根据设计要求，完成机械系统的初步设计和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生的团队协作精神，提高沟通与交流能力；2. 增强学生对机械工程领域的兴趣，激发创新意识；3. 树立正确的工程伦理观念，关注环境保护和可持续发展。
课程性质：本课程为实践性较强的机械设计课程，旨在培养学生的实际操作能力和工程设计能力。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，具有较强的学习兴趣和动手能力。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调实际操作和工程应用，培养学生解决实际问题的能力。
通过课程学习，使学生能够达到以上设定的知识、技能和情感态度价值观目标，为将来的工程师职业生涯打下坚实基础。
二、教学内容1. 机械设计基本原理：包括机械设计的基本概念、设计步骤、设计方法和机械系统的组成原理。
- 教材章节：第一章 机械设计概述- 内容列举：机械设计的基本要求、设计流程、设计方法。
2. 机械元件及其工作原理：学习常用机械元件如轴承、齿轮、联轴器等的设计与选用。
- 教材章节：第二章 机械元件- 内容列举：轴承的类型与选用、齿轮的设计计算、联轴器的结构与选用。
3. 机械系统运动与力学分析：分析机械系统的运动规律和力学特性，为设计提供理论基础。
- 教材章节：第三章 机械系统运动与力学分析- 内容列举：运动分析基本方法、力学分析原理、动力学方程建立。
4. 机械设计方法与优化：介绍现代机械设计方法，如优化设计、有限元分析等。
- 教材章节：第四章 机械设计方法与优化- 内容列举：优化设计方法、有限元分析原理、现代设计方法应用。
合工大机械设计课程设计
合工大机械设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握机械设计的基本原理和方法，理解机械结构设计的基本流程；2. 学习并应用机械设计相关软件，如CAD、SolidWorks等，进行机械零件的绘制和结构设计；3. 了解机械零件的材料选择、公差配合、传动方式等知识，并能运用到实际设计中。
技能目标：1. 能够运用所学知识，独立完成简单的机械设计任务，具备初步的工程设计能力；2. 培养创新意识和团队协作能力，能够进行设计方案的讨论与优化；3. 提高查阅资料、分析问题和解决问题的能力，为后续课程学习和实际工作打下基础。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣和热情，激发学习动力，树立专业信心；2. 培养学生的工程意识，使其认识到机械设计在工程领域的重要性和实际应用价值；3. 培养学生严谨、负责的工作态度，注重细节，提高工程素养。
本课程针对合肥工业大学机械设计及相关专业二年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，制定以上课程目标。
通过本课程的学习，旨在使学生掌握机械设计的基本知识和技能，培养创新意识和团队协作能力，为我国机械行业培养高素质的专业人才。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 机械设计基本原理：介绍机械设计的基本概念、原则和方法，以及设计过程中所需遵循的规范和标准。
2. 机械零件设计：学习各类机械零件的设计方法，包括轴、齿轮、轴承、联轴器等，并结合实际案例进行分析。
3. 机械结构设计：学习机械结构设计的基本流程，包括结构方案设计、强度计算、刚度计算等，以及结构优化方法。
4. 机械设计软件应用：教授CAD、SolidWorks等设计软件的基本操作，培养学生运用软件进行机械零件绘制和结构设计的能力。
5. 材料选择与公差配合：介绍常用机械零件材料的性能和选用原则，以及公差配合的基本知识。
6. 传动方式与设计：学习各种传动方式的特点和适用场合，如齿轮传动、带传动、链传动等，并进行传动系统设计。
合肥工业大学机械设计基础课件.doc
《机械设计基础》习题目录0 绪论1 平面机构及其自由度2 平面连杆机构3 凸轮机构4 齿轮机构5 轮系6 其它常用机构7 机械的动力性能8 机械零件设计概论9 联接10 齿轮传动11 蜗杆传动12 带传动13 链传动14 轴15 滑动轴承17 联轴器、离合器及制动器18 弹簧19 机械传动系统设计0 绪论思考题0-1 机器、机构与机械有什么区别？各举出两个实例。
0-2 机器具有哪些共同的特征？如何理解这些特征？0-3 零件与构件有什么区别？并用实例说明。
举出多个常用的通用机械零件。
0-4 机械设计的基本要求是什么？为什么要确定机器的预定使用期限？0-5 机械设计的一般过程是什么？1 平面机构及其自由度思考题1-1 什么是高副？什么是低副？在平面机构中高副和低副各引入几个约束？1-2 什么是机构运动简图？绘制机构运动简图的目的和意义？制机构运动简图的步骤？1-3 什么是机构的自由度？计算自由度应注意那些问题？1-4 机构具有确定运动的条件是什么？若不满足这一条件，机构会出现什么情况？习题1-1绘制图示平面机构的机构运动简图。
a) b)c) d)题图1-11-2 计算图示平面机构的自由度。
（机构中如有复合铰链，局部自由度,虚约束,予以指出。
）a) b)c)d)题图1-21-3 求出图示平面机构的全部瞬心。
a) b)c) 题图1-31-4 图示正切机构中, ,rad/s 61 =ω 求构件3的速度υ3 。
题图1-42 平面连杆机构思考题2-1 平面四杆机构的基本形式是什么？它有哪些演化形式？演化的方式有哪些？2-2 什么是曲柄？平面四杆机构曲柄存在的条件是什么？曲柄是否就是最短杆？2-3 什么是行程速比系数？极位夹角？急回特性？三者之间关系如何？2-4 什么是平面连杆机构的死点？举出避免死点和利用死点进行工作的例子。
2-5 平面铰链四杆机构的主要演化形式有哪几种？它们是如何演化来的？2-6 平面四杆机构的设计方法有哪几种？它们的特点是什么？习题2-1 根据尺寸和机架判断铰链四杆机构的类型。
机械原理课程设计-合工大.
三、机械运动方案设计
机械运动方案是根据机械产品的工艺动作 过程选用合适执行机构，用一定的组合方式构 成机械系统来完成机械产品的功能。将机械运 动方案中各个机构运动尺寸计算并确定得到机 构运动简图。机器实现其功能所依据的功能可 以是相同的，也可能是不相同的。不同的工作 原理肯定运动方案是不同的，但依据相同的工 作原理也可以设计不同的运动方案。
五、机械原理课程设计题目（19）
19 玩具电动马
机械的功能与设计要求 该机构的功能是使玩具马完成旋转、升 降，俯仰等较复杂的运动要求。
五、机械原理课程设计题目（20、21、22、23）
20 修鞋缝纫机 21 人力收割机
机械的功能与设计要求 该机器的功能是把车轮的运动传递给刀片而收割 稻谷或剪草坪。
五、机械原理课程设计题目（4）
4 冷镦机
机器功能和设计要求 该机器的功能是把成 卷的线材冷镦成铆钉。须完成的动作为：校 直与进料、断料与送料到冷镦工位、冲压成 型，把成型的铆钉脱模。 基本数据：生产能力：20个/min。材料直 径5mm,铆钉最大长度10mm。
五、机械原理课程设计题目（5）
机械运动方案的设计分为以下个步骤：
1. 2. 3. 4. 机械功能分解 机构选型 拟定运动循环图 机器运动方案示意图和机械运动简 图的绘制
1、机械功能分解
机械的功能是多种多样的，但每一种 机构都要完成某一工艺动作过程，设计时 把复杂的动作过程分解若干简单的独立运 动，由若干个执行机构来完成。
2、机构选型
五、机械原理课程设计题目（13）
13 机械式离心调速器
机器的功能与设计要求： 该机构的功能是调整发动机的转速，当外 界功能平衡关系破坏后，发动机转速提高，该 机构减少燃油供量、发动机转速下降、该机构 增大燃油供量，从而使发动机的转速稳定在一 定范围内。
机械设计课程设计
《机械设计课程设计》课程标准（一）课程性质与任务《机械设计课程设计》是机械制造与自动化专业的专业技术平台课。
本课程立足于现代机械装备制造业生产设备使用与维护、工艺规划与实施的核心岗位，通过项目式教学，使学生掌握机械设计的一般方法，通用机械零件、机械传动装置的设计过程。
为后续课程的学习及训练综合运用所学知识解决工程实际问题的能力打下必要的基础。
该课程在取得“通用机械设备机电维修工”、“高级车工”职业资格证书中起到支撑作用。
通过本课程的学习，为机械类专业学生顺利过渡到专业课程的学习及进行专业产品和设备的设计打下宽广而坚实的基础。
《机械设计课程设计》与许多先修课程如画法几何及机械制图、理论力学、材料力学、机械工程材料、公差与技术测量、机械原理等密切相关，通过上述先修课程的学习，学生将能够进行通用机械零部件和一般机械的结构设计，根据已知条件选择合适的标准零部件。
（二）课程教学目标1．知识目标熟悉拟定机械传动方案的方法；熟悉选择原动机、计算总传动比及分配各级传动比、计算传动装置运动、动力参数的方法；熟悉传动件的设计方法熟悉轴的设计过程；熟悉连接件的选择方法；熟悉润滑和密封的设计方法，了解箱体及附件的设计过程。
2．能力目标会正确拟定机械传动方案的能力；会正确选择原动机、计算传动装置的运动和动力参数的能力；会正确进行通用机械零部件设计的能力；会在机械设计中正确运用计算机的能力。
3．素质目标具有运用设计资料、国家标准、规范去解决设计问题的能力；具有灵活运用所学知识，创新设计的能力；具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通的能力；具有严肃认真、刻苦钻研、一丝不苟、精益求精的工作作风。
（三）参考学时参考学时24学时。
（四）课程学分课程学分1学分。
（五）课程内容和要求（六）教学建议1．教学方法本课程按照“以学生为主体，以教师为主导”的教学理念，以调动学生积极性为核心，以职业能力培养为主线，项目设计过程中主要采用项目教学和任务驱动教学法，同时灵活采用了案例分析法、角色扮演法、头脑风暴法、卡片展示法等多种教学方法，实现“教、学、做一体化”，引导学生独立思考，积极主动地思考问题、分析问题、解决问题，提高其进行机械设计、创新设计的能力。
湖工大机械设计课程设计
机械设计课程设计说明书起止日期： 2012 年 12 月 31 日至 2013 年 1 月 7 日学生姓名李盛银班级机制1103学号11305910330成绩指导教师(签字)机械工程学院2013年 1 月7 日目录一、传动方案的分析和拟定 (1)二、电动机的选择 (3)2.1 电动机类型的选择 (3)2.2 电动机容量选择 (3)三、各级传动比的分配 (5)四、传动系统的运动和动力参数的计数 (6)4.1 传动系统的运动和动力参数计算 (6)五、传动零件的设计计算 (7)5.1 V带传动设计 (7)5.2齿轮传动的设计计算 (11)5.3轴的设计与计算 (14)六、联轴器的选择和计算 (22)6.1计算名义扭矩T (22)6.2确定计算扭矩ca T (22)七、轴承、联接件、润滑密封及联轴器的选择和验算 (23)6.1 主动轴上键联接的选择和计算 (23)6.2从动轴上键联接的选择和计算 (24)6.3主动轴的轴承设计计算 (25)6.4从动轴的轴承设计计算 (25)八、箱体结构及附件的设计 (25)8.1减速器附件的选择 (27)九、课程设计总结 (30)3、传动方案选择方案图（a）采用二级圆柱齿轮减速器，结构紧凑且尺寸小，传动效率高，适应繁重工作要求，但是成本较高。
方案图（b）选用带传动和闭式齿轮传动，有传动平稳、缓冲吸震、过载保护的优点，虽然结构尺寸大，但与上述其他方案相比最为合理。
（带式输送机传动系统简图1—电动机；2—V 带传动；3—单机圆柱齿轮减速器；4—联轴器： 5—滚筒；6—输送机二、电动机的选择2.1 电动机类型的选择根据动力源和工作条件，并参照第12章选用一般用途的Y 系列三相交流异步电动机，卧式封闭结构，电源的电压为380V 。
2.2 电动机容量选择根据已知条件，工作机所需要的有效功率为：设：闭式圆柱齿轮传动效率（精度为8级） 齿=0.97 联轴器： 联=0.99 一对滚动轴效率： 滚=0.99 V 带传动的效率： 带=0.95Pa0)a LP K K +垂直面的支反力：)(18182363621N F R R t BH AH ==== 垂直面的弯矩：）（m N L R M BH CH⋅≈⨯⨯=⋅=.315610002172181821）、作主动轴受力简图（如图7-2所示）图7-2 主动轴受力简图2）、合成弯矩计算把水平面和垂直面上的弯矩按矢量和合成起来，其大小为 2222.956.3156+=+=VCHCD MMM mm N mm N ⋅=⋅⨯.91663341033）、校核轴的强度轴在AB 间齿轮处的弯矩和扭矩最大，故为轴的危险截面。
机械设计课程设计合肥
机械设计课程设计合肥一、教学目标本课程的教学目标是让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、原则和流程；掌握机械零件的设计方法和计算方法；熟悉机械设计中的常用材料和工艺。
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；能够运用现代设计工具进行机械设计。
情感态度价值观目标包括：培养学生的创新意识和团队合作精神；增强学生对机械设计的兴趣和热情；培养学生具备良好的职业道德和责任感。
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、机械零件设计、机械设计实例和机械设计软件应用等。
具体安排如下：1.机械设计基本原理：介绍机械设计的基本概念、原则和流程，包括设计任务、设计步骤、设计方法等。
2.机械零件设计：讲解机械零件的设计方法和计算方法，包括轴承、齿轮、联轴器、弹簧等常见机械零件的设计。
3.机械设计实例：分析具体的机械设计实例，让学生了解机械设计在实际工程中的应用和重要性。
4.机械设计软件应用：介绍机械设计软件的使用方法，如AutoCAD、SolidWorks等，让学生学会运用现代设计工具进行机械设计。
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，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体应用如下：1.讲授法：通过教师的讲解，传授机械设计的基本原理和方法，让学生掌握相关知识。
2.讨论法：学生进行小组讨论，引导学生主动思考和分析问题，培养学生的创新意识和团队合作精神。
3.案例分析法：分析具体的机械设计实例，让学生了解机械设计在实际工程中的应用和重要性。
4.实验法：安排学生进行机械设计实验，让学生动手实践，培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将选择和准备以下教学资源：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材料。
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传动比I= 2.7由表12.4确定P0= 1.183KW
P0=0.168KW
由表12.8查得K = 0.959
KL= 0.99
Z= =3.74
取Z = 4根
3.1.8求压轴力FQ
由表12.2查得q = 0.10kg/m,由公式得单根V带的张紧力
F0=500 ( - 1)+ = 139.78 N
注：下标大小为六号
1
⑴选择圆柱齿轮减速器，斜齿，一级传动；
⑵卧式减速器；
⑶选择角接触轴承
⑷箱体采用水平剖分
⑸联轴器类型：弹性联轴器
2
2.1电动机的类型选择
根据电动机工作环境和电源条件，选择三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y型。
2.2电动机功率选择
电动机所需工作功率为
= = kw
I轴
II轴
材料及齿面硬度
20Cr 60HRC
4.
4.1选择材料
选择45调质处理，查表14.1，《机械设计基础》
强度极限 =600MPa，许用弯曲应力[ ] =55MPa
4.2按扭转强度初步计算最小直径
主动轴d1 C =18.85mm
从动轴d2 C =26.40mm
由P218表14.3查得标准直径
d1取22mm d2取30mm
卷轴输入转矩T3= 9550*P3/n3= 111.92N·m
输出转矩为输入转矩乘以0.98
运动和动力参数计算结果
轴名
功率kw
转矩N·m
转速r/min
传动比
i
效率
输入
输出
输入
输出
电动机轴
2.45
16.25
15.93
1440
2.7
0.96
I轴
2.35
2.30
42.08
41.24
533.33
2Hale Waihona Puke 880.95选取普通A型V带
3.1.3.确定直径
取D1=95mm, = 1%
则D2= n1/n2*D1(1- ) = 235.94 mm取D2=250mm
由此计算的n2= =541.73 r/min
误差为 =1.6% <5%符合要求
3.1.4.验算带速
v= =7.16 m/s速度在5——25m/s之间
3.1.5确定中心距和带长
II轴
2.24
2.20
115.53
113.22
185.16
1
0.97
卷筒轴
2.17
2.13
111.92
109.68
185.16
3.传动零件的设计计算
3.1V带的设计
3.1.1.计算功率。KA=1.2 PC=KA*P = 4.8KW
3.1.2.选取V带的型号
根据PC=4.8 KWn = 1440 r/min
4.3根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原则，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。
II轴:P2=P1* =2.24 KW
卷筒轴：P3=P2* =2.17 KW
输出功率为输入功率乘以0.98
2.6计算各轴的输入输出转矩
输入转矩：
电动机的输出转矩为Td= 9550*Pd/Nm=16.25 N·m
I轴：T1=9550*P1/n1=42.08N·m
II轴T1=9550*P2/n2=115.53N·m
初选中心距
0.7（D1+D2） a 2(D1+D2)
241.5 a 690
取a = 500mm
由公式计算带长
L = 2a + (D1+ D2)+
=1553.67mm
选用基准长度系列L =1600mm
计算实际中心距
a=
= 523.44mm
3.1.6验算最小包角
1= - =163.03 >120 符合要求
所以8级精度合适
3.2.5两个齿轮都做成实心式
3.2.6圆柱齿轮传动参数表
名称
单位
小齿轮
大齿轮
中心距
mm
125
传动比
2.88
模数
mm
2.5
螺旋角
14 4’12’’
齿数
25
72
分度圆直径
mm
62.5
180
齿顶圆直径
mm
67.5
185
齿根圆直径
mm
56.25
173.75
齿宽
mm
55
50
螺旋角方向
左旋
右旋
滚筒上的力F=680 N，转速n=185r/min，滚筒直径d= 310mm
= · · · · =0.96* *0.97*0.99*0.96 = 0.833
V= = 3.00 m/s
= = 2.45 kw
选择的电动机为：功率4KW，转速1440r/min ,电动机型号为Y112M-4
2.3总的传动比为 =1440/185 = 7.78
分配V带和减速器上的传动比， = 2.7 , = 2.8812
2.4计算各轴的转速
I轴：n=nm/i1=1440/2.7=533.33 r/min
II轴: n=n1/i2=533.33/2.88=185.16r/min
卷筒轴：n3= 185.16r/min
2.5计算各轴的输入输出功率
输入功率：
I轴：p1=pd* =2.35KW
齿轮按8级精度制造，取载荷系数K = 1.2，齿宽系数 =0.4
小齿轮上的转矩T1= 9.55 = 4.21 N﹒mm
初选螺旋角 =15 ，取小齿轮齿数Z1= 25 ,
则Z2= 25 2.88=72
查表得YF1=2.72 , YF2= 2.35
>
所以将 带入下式
法向模数Mn =1.92mm
查表4.1取Mn= 2.5mm
压轴力为
FQ=2zF0sin = 1101.3 N
3.2齿轮设计
3.2.1选取材料
大小齿轮都采用20Cr渗碳淬火，表面硬度为60HRC
查表得 = = 390 MPa
= = 1550 MPa
取SH= 1.1,SF= M1.5
则[ ] = [ ] =1364MPa
[ ] =[ ] =200MPa
3.2.2按齿轮的弯曲强度进行设计计算
则中心距a = = 125.5mm
取a = 125mm ,确定螺旋角
= arccos = 14 4’11’’
b = 0.4 = 50 mm
取b1= 55mm b2= 50mm
3.2.3验算齿面接触强度
将各参数带入下式
= = 1105 MPa < 1364MPa安全
3.2.4齿轮的圆周速度
v= =1.8 m/s <10m/s