中国石油大学远程教育学院《机械设计课程设计》
机械设计课程设计石大教育
机械设计课程设计石大教育一、课程目标知识目标：1. 掌握机械设计的基本原理和方法，理解并运用相关机械设计标准；2. 了解机械设计中的力学、材料学、工艺学等基础知识；3. 熟悉机械设计过程中常用的计算方法和软件工具。
技能目标：1. 能够运用所学知识进行简单的机械部件设计，具备初步的工程图纸绘制能力；2. 培养学生运用计算机辅助设计（CAD）软件进行机械设计的技能；3. 培养学生团队协作、沟通表达、分析问题和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发创新意识，提高学习积极性；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践，养成良好的工程素养；3. 增强学生的环保意识，培养绿色设计、可持续发展的观念。
本课程针对高中阶段的学生，结合机械设计课程的特点，注重理论联系实际，提高学生的实际操作能力。
课程设计遵循以下原则：1. 结合学生特点，课程内容深入浅出，易于理解；2. 突出实用性，注重培养学生的动手能力和实际操作技能；3. 强化团队合作，培养学生的沟通能力和协作精神；4. 注重培养学生的创新思维，提高解决问题的能力。
二、教学内容1. 引言：机械设计的基本概念、意义和一般过程；2. 机械设计基础知识：- 材料力学基础：应力、应变、扭转、弯曲等；- 常用机械材料及性能：钢铁、铝材、塑料等；- 机械零件设计：轴、齿轮、轴承、联轴器等；3. 机械设计方法与步骤：- 设计要求分析；- 方案设计；- 参数计算；- 结构设计；- 设计校核；4. 计算机辅助设计（CAD）软件应用：- 软件操作基础；- 机械零件CAD设计实例；5. 机械设计实例分析：- 简单机械系统设计实例；- 综合机械系统设计实例；6. 创新设计思维与方法：- 创新设计原理；- 创新设计方法；- 创新设计案例分析。
教学内容依据教材章节进行组织，确保学生能够系统地掌握机械设计的基本理论和实践方法。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，通过实例分析、创新设计等环节，提高学生的实际操作能力和创新能力。
中国石油大学成人高等教育机械设计制造及其自动化专业(专升本)专业简介 附详细课程表
机械设计制造及其自动化专业（专升本）教学培养计划一、培养目标与业务要求培养目标：本专业培养具备机械设计制造、控制工程和管理工程等方面的基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面工作的高级工程技术人才。
业务要求：本专业学生主要学习机械设计与制造的基础理论，学习微电子技术、计算机技术和信息处理技术的基本知识，受到现代工程师的基本训练，具有进行机械产品设计、制造及设备控制、生产组织管理的基本能力。
二、学制、修业年限与学习形式本专业学制3年。
结合我校成人高等教育实行学分制，学生可在2－6年内修完毕业所要求的学分。
业余学习。
三、主要课程与学位课程主要课程：大学英语、高级语言程序设计、设备工程与管理、机械系统设计。
材料力学、机械设计基础、机械制造工艺学学位课程：高等数学、大学英语、机械设计基础、设备工程与管理、机械系统设计。
本计划不安排体育课，要求学生积极加强锻炼，保持健康体质。
四、毕业要求与学分分配毕业要求：本专业修满80学分方可毕业。
符合学位授予条件者，授予学士学位。
学分分配：1.必修课程学分71，占88.75%。
其中：公共必修课程23学分，占28.75%；专业必修课程36学分，占31.25%；毕业设计12学分，占15%；2.选修课程学分9学分，占11.25%；3.任选课学分不作学业要求。
五、教学环节与课程选修说明1.教学环节理论教学：包括学习学校提供的教学光盘或到学校网站点播网络课程、参加学校组织的卫星直播教学、面授教学、辅导及其答疑活动等。
实验教学：参加学校组织的实验教学活动。
作业：学生要进行自学，按规定完成并提交作业。
毕业设计：包括选题、中期检查和毕业设计答辩/评审等。
2.课程选修说明学生根据自身情况自主选择每学期学习的课程，但应遵循课程学习的认知次序。
课程教学进程表作为学习进度安排和课程学习顺序的参考。
学生必须修满计划规定的必修课和限选课学分数。
2020年中国石油大学北京网络学院机械设计-第二次在线作业参考答案
2020年中国⽯油⼤学北京⽹络学院机械设计-第⼆次在线作业参考答案
中国⽯油⼤学北京⽹络学院
机械设计-第⼆次在线作业
参考答案
1.（
2.5分）在圆柱齿轮传动中，材料与齿宽系数、齿数⽐、⼯作情况⼀定的情况下，轮齿的接触疲劳强度主要取决于_____。
A、模数
B、齿数
C、中⼼距
D、压⼒⾓
我的答案：C 此题得分：2.5分
2.（2.5分）在圆柱齿轮传动中，材料与齿宽系数、齿数⽐、⼯作情况⼀定的情况下，弯曲强度主要取决于______ 。
A、模数
B、齿数
C、中⼼距
D、压⼒⾓
我的答案：A 此题得分：2.5分
3.（2.5分）斜齿圆柱齿轮的齿形系数与相同齿数的直齿圆柱齿轮相⽐是______。
A、相等
B、较⼤。
机械设计课程设计说明书范例要点
机械课程设计
说明书
课程设计题目：带式输送机传动装置
姓名：
学号：
专业：
完成日期：
中国石油大学（北京）远程教育学院
机械课程设计说明书
一、前言
(一) 设计任务
设计一带式输送机用单级圆柱齿轮减速器。
已知运输带输送拉力F=2KN，带速V=2.0m/s，传动滚筒直径D=400mm（滚筒效率为0.96）。
电动机驱动，预定使用寿命8年（每年工作300天），工作为二班工作制，载荷轻，带式输送机工作平稳。
工作环境：室内灰尘较大，环境最高温度35°。
动力来源：电力，三相交流380/220伏。
图1 带式输送机的传动装置简图
1、电动机；
2、三角带传动；
3、减速器；
4、联轴器；
5、传动滚筒；
6、皮带运输机
1/6。
2020年中国石油大学网络教育040102机械设计基础-20考试试题及参考答案
《机械设计基础》课程综合复习资料
一、简答题
1．何为机械？
2．给出铰链四杆机构成为双摇杆机构的条件。
3. 尖顶从动件与滚子从动件盘形凸轮轮廓之间有何关系。
4. 当设计链传动时，选择齿数z1和节距p时应考虑哪些问题？
5. 一对斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是什么？
6. 将连续的旋转运动变为间歇运动的机构有哪些（至少回答三种）？
7. 机器的周期性速度波动如何调节？机器的非周期性速度波动又如何调节？
8. 螺纹联接已经自锁了，为什么还要防松？有几类防松的方法？
9. 给出运动链成为机构的条件。
10.简述平面四杆机构的死点位置。
11.说明为什么标准渐开线直齿圆柱齿轮传动具有可分性？
12.一对标准直齿圆柱齿轮既能正确啮合又能连续传动的条件是什么？
13.设计蜗杆传动时为什么要进行散热计算？
14.联轴器与离合器有何异同点？
15.机构与机器的特征有何不同？
16.凸轮机构中从动件的运动规律为匀速运动时，有何缺点，应用在什么场合？
17.回转类零件动平衡与静平衡有何不同？
18.简述平面四杆机构的急回特性。
19.说明为什么带传动需要张紧而链传动一般不需要张紧，哪种传动一般紧边在上，哪种传动一般紧边在下，为什么？
20．请给出三种以上螺栓联接防松的方法，并简要分析其特点。
21．以下材料适合制造何种机械零件？并各举一例。
45 20 ZG270-500 ZPbSb16Cu2
二、分析题
1．分析题二—1图（1）、（2）是何种四杆机构，并说明理由。
机械设计基础第1页共8页。
石大远程在线考试——《机械设计考试题》_86631468370959942
中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试《机械设计课程设计》学习中心：_ _ 姓名：__ _ 学号：_ __关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。
2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。
3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。
一、题型课程设计，包含问答题、改错分析题型及设计计算题，问答题共2题，每题10分，共20分；改错题1题，共30分；设计计算题1题，共50分。
二、题目（1）学号末尾数为1、3、5的课程设计题目1、对轴瓦材料主要有哪些要求？（10分）2、传动齿轮设计时，如何确定齿轮的结构参数。
（10分）3、改错分析题（30分）指出下图结构中的错误，并用文字说明。
（本题至少有6处错误，每指出一处错误得5分）4、计算题（50分）试设计铣床中的一对标准直齿圆柱齿轮传动。
已知：传递功率P=7.5KW，小齿轮转速n1=1450r/min，传动比i=2.08，两班制，每年工作300天，使用寿命5年。
提示：材料、精度等级选取，齿数计算，齿面接触疲劳强度校核，齿根弯曲疲劳校核。
无需结构设计。
（2）学号末尾数为0、4、6、8的课程设计题目1、螺纹连接有哪几种基本类型？（10分）答：螺纹连接有以下四种基本类型.1.螺栓连接:1)普通螺栓连接2)铰制孔螺栓连接 2.螺柱连接3.螺钉连接 4.紧定螺钉连接。
2、简述一般传动齿轮的失效形式、设计方法和步骤。
（10分）答：1.传动齿轮的失效形式有以下几种。
1）齿轮折断；2）齿面点蚀；3）齿面胶合；4）齿面磨损；5）齿面变形。
2.设计时防止磨损失效的措施：影响齿轮磨损性能的因素众多，为了避免或减少齿轮使用过程中的磨损损伤，在设计和使用的过程中应注意从1）材料性能，2）硬度，3）表面粗糙度，4）润滑，5）载荷与速度，6）散热，7）变位设计。
石大远程机械设计课程设计
石大远程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，理解机械结构设计的重要性；2. 学会运用CAD软件进行机械零件的绘制和设计；3. 掌握机械零件的受力分析及强度计算方法；4. 了解远程机械设计的基本流程及其在实际工程中的应用。
技能目标：1. 能够独立完成机械零件的绘制和设计，提高设计实践能力；2. 能够运用所学知识对机械结构进行受力分析，并进行强度计算；3. 培养团队协作能力，通过小组合作完成远程机械设计项目；4. 提高沟通与表达能力，能够清晰阐述自己的设计思路和成果。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发创新意识；2. 树立正确的工程观念，认识到机械设计在国民经济发展中的重要作用；3. 培养学生严谨的科学态度，注重实际操作与理论学习的相结合；4. 提高学生的自主学习能力，形成终身学习的观念。
本课程针对石大远程教育机械设计课程，结合学生年级特点和教学要求，旨在使学生在掌握基本理论知识的基础上，提高实践操作能力，培养创新精神和团队协作意识。
通过本课程的学习，为学生未来从事机械设计及相关领域工作打下坚实基础。
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、设计方法、设计步骤等，参照教材第一章内容；2. 机械零件的绘制与设计：运用CAD软件进行机械零件的绘制，学习轴、齿轮、轴承等常见零件的设计方法，对应教材第二章；3. 机械零件受力分析与强度计算：学习力学基础知识，掌握零件受力分析及强度计算方法，涉及教材第三章；4. 远程机械设计流程与实践：介绍远程机械设计的基本流程、设计方法和实际应用，结合教材第四章内容；5. 机械设计实例分析：分析典型机械设计案例，使学生了解机械设计在实际工程中的应用，参考教材第五章；6. 课程项目实践：分组进行远程机械设计项目实践，培养学生的团队协作能力和实际操作技能。
教学内容安排与进度：1. 第1-2周：学习机械设计基本原理，进行课堂讨论；2. 第3-4周：学习CAD软件操作，进行机械零件绘制与设计；3. 第5-6周：学习机械零件受力分析与强度计算；4. 第7-8周：介绍远程机械设计流程与实践；5. 第9-10周：分析机械设计实例，进行课堂讨论；6. 第11-12周：分组进行课程项目实践，完成设计任务。
石大远程在线考试——《机械电气安全技术(含课程设计)》
中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试《机械电气安全技术（含课程设计）》学习中心：_杭州学习中学_姓名：_徐开菊_学号：__172422___关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。
2、两人或两人以上答题内容或用语有80%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。
3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。
一、简答题(每题5分，共70分)1、简述机械组成的一般规律包含哪些组成部分及其描述？答：机械是由机器与机构的组成的。
机器的作用：机器用于执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料与信息。
机构：具有确定相对运动的构件的组合，是用来传递运动和动力的构件系统。
机构的主要功用在于传递或转变运动的形式，而机器的主要功用是为了利用机械能作功或能量的转换。
例：发动机、机床为机器；汽车减速箱、机床的分度装置为机构。
机器：是人们根据使用要求而设计制造的一种执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料与信息，从而代替或减轻人类的体力劳动和脑力劳动。
机器的组成：动力部份、传动部分、执行部分、控制部分。
2、简述机械设计的本质安全技术定义和常见设计原则。
答：机械设计本质安全技术定义是指机械的设计者，在设计阶段采取措施来消除安全隐患的一种机械安全方法。
包括在设计中排除危险部件，减少或避免在危险区处理工作需求，提供自动反馈设备并使运动的部件处于密封状态之中等。
常见设计准则主要包括一下四个准则：技术性能准则；标准化准则；可靠性准则；安全性准则3、机械的风险分析包括哪三个步骤？答：机械风险分析包括以下三个步骤第一确定机械限制范围第二危险识别第三风险要素认定(判断)4、简述电流对人体危害的主要因素以及对人体造成的损伤形式？答：损伤形式主要有两种：电击和电伤因而破坏了人的正常生理活动，甚至危及生命。
石大远程在线考试——《机械设计考试题》_86631468370959942
中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试《机械设计课程设计》学习中心：_______ 姓名：________ 学号：_______关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。
2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。
3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。
一、题型课程设计，包含问答题、改错分析题型及设计计算题，问答题共2题，每题10分，共20分；改错题1题，共30分；设计计算题1题，共50分。
二、题目（1）学号末尾数为1、3、5的课程设计题目1、对轴瓦材料主要有哪些要求？（10分）2、传动齿轮设计时，如何确定齿轮的结构参数。
（10分）3、改错分析题（30分）指出下图结构中的错误，并用文字说明。
（本题至少有6处错误，每指出一处错误得5分）4、计算题（50分）试设计铣床中的一对标准直齿圆柱齿轮传动。
已知：传递功率P=7.5KW，小齿轮转速n1=1450r/min，传动比i=2.08，两班制，每年工作300天，使用寿命5年。
提示：材料、精度等级选取，齿数计算，齿面接触疲劳强度校核，齿根弯曲疲劳校核。
无需结构设计。
（2）学号末尾数为0、4、6、8的课程设计题目1、螺纹连接有哪几种基本类型？（10分）2、简述一般传动齿轮的失效形式、设计方法和步骤。
（10分）1）齿轮折断；2）齿面疲劳点蚀；3）齿面胶合；4）齿面磨损；5）齿面塑性变形。
1.磨损失效的形式与原因（1）从微观角度划分从微观角度，根据不同的磨损机理，可将齿轮的磨损划分为四个基本类型：磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损。
磨粒磨损主要是梨沟和微观切削作用；粘着磨损与表面分子作用力和摩擦热密切相关；疲劳磨损是在循环应力作用下表面疲劳裂纹萌生和扩展的结果；而腐蚀磨损则是由环境介质的化学作用产生。
石大远程在线考试——《机械设计考试题》尾号279
偏重，又要统筹兼顾，要重视其外观造型设计。
3、改错分析题（ 30 分） 下图为一齿轮减速器部分装配图，
试指出结构不合理及错误所在 （不考虑圆
角和铸造斜度以及不计重复错误），并用文字说明原因。例如：精加工面过长且 拆装轴承不便。（本题至少 10 处错误，每指出一处错误得 3 分）
答： 1.安装轮毂的第一段轴应制有定位轴肩；
一般 机械中
轻载传动的
机构或高速重 载的齿轮，如
重 载 齿 轮 ， 如 机 的齿轮， 不属于分 不 重 要 齿 轮 或 低
床，内燃机中的较
度系统的机 床齿 速 传 动 对精度要
机床，精密仪
重要齿轮， 标准系 轮，飞机拖拉机中
求低的齿轮
器，汽车，船 舶，飞机中的
列减速器的齿轮
不重要的齿轮。
重要齿
周速 圆
直
15
10
5
3
度
柱
齿
齿
斜
25
17
10
3.5
V(m
轮
齿
/s)
圆
直
9
6
3
2.5
锥
齿
表1
2 选材与热处理。 1) 材料：制造齿轮的材料主要是各种钢材，其次是铸铁，还有其它非金属 材料；齿轮材料选用的基本原则：齿轮材料必须满足工作条件的要求，如强度、 寿命、可靠性、经济性等； a) 钢材分锻钢和铸钢， 只有尺寸较大 (d>400 ～ 600mm ，) 结构形状复杂的齿 轮宜用铸钢， 一般都用锻钢制造齿轮。 软齿面齿轮经调制或正火处理后切齿， 常
常用的齿轮材料；
b) 铸铁，由于铸铁的抗 耐冲击性能都比较差，因此主要用于制造低速不
重复的开式传动，功率不大的齿轮，常用材料有
石大远程在线考试——《机械设计》
中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试《机械设计》学习中心：泰州学习中心姓名：_学号：______关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。
2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。
3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。
一、简答题（每题10分，共60分。
注：学号末尾数为奇数的考生请对1、3、5、7、9、11题进行作答，学号末尾数为偶数的考生请对2、4、6、8、10、12题进行作答）1．说明带传动中的弹性滑动和打滑的区别？答：弹性滑动是由于带弹性体传动时松紧边的拉力差引起的，只要传递圆周力，就存在着拉力差，所以弹性滑动是不可避免的；而打滑是由于过载造成的，只要不过载，就可以避免打滑，所以，打滑是可以避免的。
2．说明在链传动中优先选用小节距多排链的原因？3．为什么螺纹联接时必须考虑防松问题？防松方法有哪些？答：螺纹联接中常用的单线普通螺纹和管螺纹都满足自锁条件，在静载荷或冲击振动不大、温度变化不大时不会自行的松脱，但在冲击、振动或变载荷作用下，或当温度变化较大时，螺纹联结会产生自动松脱现象，因此必须考虑防松问题。
防松方法有：摩擦防松、机械防松、永久防松。
4.链传动的主要失效形式有哪些？5．简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种？答：一、螺栓连接用于连接两个较薄零件。
在被连接件上开有通孔。
普通螺栓的杆与孔之间有间隙，通孔的加工要求低，结构简单，装拆方便，应用广泛。
铰制孔螺栓(GB/T 27)孔与螺杆常采用过渡配合如H7/m6，H7/n6。
这种连接能精确固定被连接件的相对位置。
二、双头螺栓连接用于被连接件之一较厚，不宜于用螺栓连接，较厚的被连接件强度较差，又需经常拆卸的场合。
B0设计课程设计2-2_机械设计基础课程设计
方案三：
特点：结构长度 方向缩短，宽度 方向加长，并且 若电机方向不变 时，工作机的运 动方向与方案一 运动方向相反。 该方案的电机不 会与箱体发生干 涉。
二、选择电动机类型及功率（P8～P11）
2、 确定电动机功率： 电动机所需输出功率：Pd=Pw/η a
三、确定电动机转速
四、选定电动机
草图设计（按比例、按投影关系绘制。但可简化
与省略，如：不画剖面线，不标注配合及尺寸等）
教审阅
装配工作图设计
装配草图设计
★ 装配草图设计阶段： 1、草图第一阶段 2、精算（交叉法特点） 3、草图第二阶段 4、草图第三阶段
装配草图设计——草图设计第一阶段
二、草图设计第一阶段：
设计内容：
1、完成轴的结构设计：
机械设计课程设计
设计时间：三周 使用专业：机械制造及其自动化 中国石油大学机电学院机械设计系
布置任务
一、课程设计的目的
1、综合运用机械设计及其他先修课的知识，进行机械设计训练， 使已学知识得以巩固、加深和扩展；
2、学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基 本设计方法和步骤，培养学生工程设计能力、分析问题及解决 问题的能力；
4) 确定轴上力作用点及支点跨距，计算轴承寿命。
装配草图设计——精算阶段
三、精算： 轴的安全系数校核，弯扭组合强度计算 轴承寿命 键
四、草图第二阶段：P20～P32 任务:轴系结构设计 内容：设计传动零件、轴上其它零件及与轴承
支点结构有关零件的具体结构。 1.传动件结构设计：（P20～24）
装配草图设计——草图设计第二阶段
成绩评定
注意事项
1、作息时间：上午：7：30～11：00 下午：2：30～5：30(冬季： 2：00～5：00)
B0设计课程设计2-2机械设计基础课程设计
n m/n =i1i2i3
n ―工作机转速
i1、i2、i3―各级合理传动比
(1) 双级圆柱齿轮减速器: 优先选用1500 r/min 确定满载转速（参考手册）
四、选定电动机
Y
XXX △
￣
￣￣￣￣ ￣
Y系列三相 中心高 机座长
异步电动机
度代号
x ￣ 同一机座和转 速下不同的功率序号
X ￣￣ 极数
注： ① 设计计算传动装置各级功率时，按电动机实际功
（5）轴承的设计（所有轴承的组合设计，高速轴上轴承的寿命 计算）； （6）键的选择及强度校核（高速轴上键的校核）；
（7）联轴器的选择； （8）减速器的润滑与密封； （9）减速器装配图设计（箱体、箱盖、附件设计等）； （10）零件工作图设计； （11）编写设计计算说明书； （12）总结及答辩。
工作量：
7、编写设计说明书
8、总结和答辩
四、设计环节
传动装置的总体设计及 传动零件的设计
指导教师签字
减速器装配草图设计
指导教师签字
减速箱装配图及轴等零件工作图 （ AUTOCAD图）
指导教师签字
五、参考资料
1、机械设计课程指导书（路永明）； 2、新编机械设计手册（路永明）； 3、机械设计（教材）； 4、机械设计手册； 5、其他有关设计指导书。
双圆柱： a114010mm a218010mm
大齿轮用45号钢正火
（1）齿轮传动的几何参数和尺寸分别进行标准化、 圆整或计算其精确值 ；
（2）具体结构尺寸可参见（P31表3－７）； （3）几何尺寸、参数的计算结果应及时整理并列
表。
特别提示：边设计边修改，最终装配图、零件 图、计算说明书的结果必须一致，尤 其对于轴、齿轮等。
石大机械设计课程设计秋季
石大机械设计课程设计秋季一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械设计的基本原理，理解并能够运用机械元件的力学性能、运动学和动力学知识。
2. 使学生了解并掌握机械设计中的常见计算方法，如强度计算、刚度计算和稳定性计算。
3. 让学生熟悉机械设计的相关国家标准和行业标准，了解机械设计的规范要求。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行机械零件设计和绘制工程图纸的能力。
2. 培养学生运用仿真软件对机械系统进行运动仿真和动力学分析的能力。
3. 提高学生团队协作和沟通表达能力，使学生能够就设计方案进行有效讨论和改进。
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，激发学生创新意识，提高学生的工程素养。
2. 培养学生严谨细致的工作态度，强化质量意识，树立正确的价值观。
3. 通过课程学习，使学生认识到机械设计在国民经济发展中的重要作用，增强学生的社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课程，旨在培养学生的机械设计能力和工程实践能力。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，具有较强的学习能力和动手能力，但缺乏实际设计经验。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和创新能力。
通过课程学习，使学生能够独立完成简单的机械设计任务，具备一定的工程实践能力。
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：讲解机械设计的基本概念、设计方法和设计步骤，使学生掌握机械设计的基本理论知识。
- 教材章节：第1章 机械设计概述- 内容：机械设计基本概念、设计要求、设计方法和步骤。
2. 机械零件设计：学习各类机械零件的设计计算方法，包括轴、联轴器、轴承、齿轮等。
- 教材章节：第2-4章 轴、联轴器、轴承、齿轮设计- 内容：零件的力学性能、设计计算、选用原则。
3. 机械系统设计：学习机械系统的运动仿真、动力学分析及优化设计。
- 教材章节：第5章 机械系统设计- 内容：运动仿真、动力学分析、优化设计方法。
B设计课程设计机械设计基础课程设计
具体内容
[第一部分]
1.传动装置的总体设计； 2.计算传动装置的总传动比及分配各级传动比； 3.传动零件的设计计算 ；
§1-1 传动装置的总体设计
一、分析和拟定传动装置的运动简图（P4～P8自学）
传动方案（任务书中简图p123~124）； 项目分配按学号。
分析传动方案：
方案一：
方案二：
特点：结构长度方向加长，并且若电机方向不变时，工 作机的运动方向与方案一运动方向相反。该方案的电机 不会与箱体发生干涉。
nⅡ i2
nm i1 i2
n nⅢ二Biblioteka 各轴输入功率PI Pd 联
PⅡ PI 滚 啮＝Pd 联 滚 啮 PⅢ PⅡ 滚 啮＝Pd 联 滚2 啮2
Pw Pd 联 滚2 啮2 联’
三、各轴输入转矩
TI
9.55106
pⅠ nⅠ
9.55106
Pd 联
nm
TⅡ
9.55 106
pⅡ nⅡ
9.55 106
2. 初绘装配草图及验算轴与轴承； 3. 在初绘装配草图以及验算轴与轴承的基础上，
机械设计课程设计
设计时间：三周 使用专业：机械制造及其自动化 中国石油大学机电学院机械设计系
布置任务
一、课程设计的目的
1、综合运用机械设计及其他先修课的知识，进行机械设计训练， 使已学知识得以巩固、加深和扩展；
2、学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基 本设计方法和步骤，培养学生工程设计能力、分析问题及解决 问题的能力；
Pd
联 滚
nm
啮
i1
TⅢ
9.55106
pⅢ nⅢ
9.55106
Pd
联 滚2 啮2
2024版机械设计基础ppt(中国石油大学课件)完整版
抗拉强度
反映材料在拉伸条件下能够承受 的最大应力。
抗压强度
反映材料在压缩条件下能够承受 的最大应力。
9
零件的静强度计算
01
02
03
静强度设计准则
零件在静载荷作用下，其 最大工作应力应小于或等 于材料的许用应力。
2024/1/28
许用应力
根据材料的力学性能、零 件的重要性和工作条件等 因素确定的应力极限值。
6
02
机械零件的强度与刚度
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7
强度与刚度的概念
2024/1/28
强度
材料在静载荷作用下抵抗破坏（过量 塑性变形或断裂）的性能。
刚度
结构或材料在受力时抵抗弹性变形的 能力。
8
材料的力学性能
弹性模量
反映材料抵抗弹性变形的能力。
泊松比
反映材料在单向受拉或受压时， 横向变形与轴向变形之间的比值。 2024/1/28
制动器的类型与特点
选用与设计原则
常用制动器有块式制动器、带式制动器等， 用于使运动部件减速或停止运动。
根据工作条件、使用要求等因素选择合适的 联轴器、离合器或制动器类型，并进行相应 的设计计算。
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24
06
连接与紧固设计基础
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连接的类型与特点
可拆连接
被连接件间存在间隙，主要起装配和定位作用，如螺纹连接、键连接、销连接等。
定义
机械设计是机械工程的重要组成部分，它涉及到研究、构思、 分析和优化机械系统的过程，旨在满足特定功能要求并适应 各种工作条件。
实现产品功能
通过合理设计机械结构，确保产品能够实现预期功能。
提高性能
中石油机械设计课程设计
中石油机械设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握中石油机械设计的基础理论知识，包括机械设计原理、材料选择、结构设计等；2. 使学生了解中石油机械设备的运行原理和常见故障分析；3. 引导学生了解中石油机械设计的相关标准和规范。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行中石油机械设备零部件的绘图能力；2. 提高学生运用机械设计原理和方法解决实际问题的能力；3. 培养学生进行团队协作，完成中石油机械设计项目的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发创新意识；2. 引导学生关注能源行业，认识中石油在国家能源安全中的地位和作用；3. 培养学生具有良好的职业道德，注重环保和可持续发展。
课程性质：本课程为中石油机械设计专业课程，注重理论与实践相结合，突出实用性。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，具有较强的动手能力和学习兴趣。
教学要求：教师需结合实际案例，引导学生运用所学知识解决实际问题，提高学生的实际操作能力。
同时，注重培养学生的团队协作能力和创新能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 中石油机械设计基础理论：- 机械设计原理；- 机械设计材料选择；- 机械结构设计。
教学大纲：按照教材第一章至第三章内容，安排6个学时，进行系统讲解。
2. 中石油机械设备运行原理与故障分析：- 设备运行原理；- 常见故障分析；- 故障排除方法。
教学大纲：结合教材第四章内容，安排4个学时，结合实际案例进行分析。
3. 中石油机械设计相关标准和规范：- 国家及行业标准；- 设计规范；- 安全规范。
教学大纲：参考教材第五章内容，安排2个学时，进行讲解和讨论。
4. CAD软件在机械设计中的应用：- CAD软件基础操作；- 零部件绘图方法；- 三维模型构建。
教学大纲：结合教材第六章内容，安排6个学时，进行实践操作教学。
5. 机械设计项目实践：- 项目分析；- 设计方案制定；- 团队协作完成设计。
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期末考试
《机械设计课程设计》
学习中心：__江苏岳王镇成人教育中心校奥鹏学习中心[21]_
姓名：___陈明磊_____ 学号：__936001__
关于课程考试违规作弊的说明
1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。
2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。
3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。
一、题型
课程设计，包含问答题、改错分析题型及设计计算题，问答题共2题，每题10分，共20分；改错题1题，共30分；设计计算题1题，共50分。
二、题目
（1）学号末尾数为1、3、5的课程设计题目
1、对轴瓦材料主要有哪些要求（10分）
答：（1）对轴瓦的材料主要要求包括： 1）良好的减摩性、耐磨性和抗胶合性；2）良好的跑合性、顺应性、嵌藏性和塑性； 3）足够的抗压强度和疲劳强度； 4）良好的导热性和加工工艺性； 5）热膨胀系数低、耐腐蚀；
2、传动齿轮设计时，如何确定齿轮的结构参数。
（10分）
答：通过齿轮传动的强度计算，确定出齿轮的主要尺寸（如齿数、模数、齿宽、螺旋角、分度圆直径等），齿圈、轮辐、轮子毂等的结构形式及尺寸大小，通常由结构设计而定，而不进行强度计算。
齿轮的结构设计与齿轮的几何尺寸、毛坯、材料、加工方法、使用要求及经济性等因素有关。
进行齿轮的结构设计时，必须综合地考虑上述各方面的因
素。
通常是先按齿轮的直径大小，选定合适的结构形式，然后再根据荐用的经验数据，进行结构设计。
对于直径很小的钢制齿轮，若齿根圆到键槽底部的距离较小时，应将齿轮和轴做成一体（称为齿轮轴）。
当齿顶圆直径小于160mm时，一般做成实心结构的齿轮。
但航空产品中的齿轮，也有做成腹板式的。
当齿顶圆直径小于500mm时，宜做成腹板式结构，腹板上开孔的数目按结构尺寸大小及需要而定。
当齿顶圆直径大于400mm而小于1000mm时，一般应做成轮辐截面为十字形的轮辐式结构的齿轮。
为了节约贵重金属对于尺寸较大的圆柱齿轮，可做成组装齿圈式的结构。
齿圈用钢制，而轮芯则用铸铁或铸钢。
3、改错分析题（30分）
指出下图结构中的错误，并用文字说明。
（本题至少有6处错误，每指出一处错误得5分）
解：
1.安装轮毂的第一段轴应制有定位轴肩；
2.键槽过长安装上的键与轴承端盖干涉（相碰）；
3.轴承端盖的加工面与非加工面没有区分开；
4.在轴与轴承端盖孔之间缺少密封圈；
5.在轴与轴承端盖孔之间应留有间隙；
6.在轴承端盖与箱体轴承孔端面缺少调整垫片；
4、计算题（50分）
试设计铣床中的一对标准直齿圆柱齿轮传动。
已知：传递功率P=，小齿轮
转速n1=1450r/min ，传动比i=，两班制，每年工作300天，使用寿命5年。
提示：材料、精度等级选取，齿数计算，齿面接触疲劳强度校核，齿根弯曲疲劳校核。
无需结构设计。
解：（1）选择齿轮材料及精度等级
考虑此对齿轮传递的功率不大，故大、小齿轮都选用软齿面。
小齿轮选用40Cr ，调质，齿面硬度为240～260HBS ；大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度为220 HBS （表）。
因是机床用齿轮，由表选7精度，要求齿面粗糙度m ～R a μ2.36.1≤。
（2）按齿面接触疲劳强度设计
因两齿轮均为钢制齿轮，所以由（）式得 ()
[]32
11143.76H d u u KT d σϕ+≥
确定有关参数如下：
1）齿数z 和齿宽系数d ϕ
取小齿轮齿轮301=z ，则大齿轮齿数4.623008.212=⨯==iz z ，圆整622=z 。
实际传动比
067.23062120===z z i 传动比误差
%5.2%6.008.2067.208.20＜i i i =-=- 可用。
齿数比
067.20==i u 由表 取0.9d ψ=（因非对称布置及软齿面）
2）转矩T1
mm N mm N n P T ⋅⨯=⋅⨯⨯=⨯=461611094.414505.71055.91055.9
3）载荷系数K
由表 取35.1=K
4）许用接触应力[]H σ
[]N NT
H H S Z lim σσ=
由图8.33c 查得 MPa MPa ，H H 5207752lim 1lim ==σσ
由式（）计算应力循环次数L N
()9111009.2530016114506060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==h L rt n N
9
9
121001.1076.21009.2⨯=⨯==i N N L L
由图查得接触疲劳的寿命系数89.01=NT Z ，93.02=NT Z 通过齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求选取安全系数0.1=H S 。
所以计算两轮的许用接触应力
[]MPa MPa S Z H NT H H 81.6890.189.077511lim 1=⨯==σσ
[]MPa MPa S Z H NT H H 6.4830.193.05202
2lim 2=⨯==σσ
故得
()[]()
mm mm u u KT d H d 40.596
.483076.29.01076.21094.435.143.76143.763243
211=⨯⨯+⨯⨯⨯=+≥σϕ 计算模数
mm mm z d m 98.13040.5911=== 由表取标准模数
mm m 2=
（3）校核齿根弯曲疲劳强度 由式（）
[]
F Sa Fa F Y Y z bm KT σσ≤=121
2 确定有关参数和系数
1）分度圆直径 mm mm mz d 6030211=⨯== mm mm mz d 12462222=⨯==
2）齿宽 mm mm d b d 54609.01=⨯==ϕ 取mm b 552=，mm b 601=
3）齿形系数Fa Y 和应力修正系数Sa Y
根据齿数301=z ，622=z ，由表查得52.21=Fa Y 、625.11=Sa Y ；288.22=Fa Y ，。
4）许用弯曲应力[]F σ
由式（） []F NT
ST F F S Y Y lim σσ=
由图8.35c 查得：lim1290F MPa σ= lim2210F MPa σ= 由图查得 88.01=NT Y 9.02=NT Y
试验齿轮的应力修正系数
2=ST Y 按一般可靠度选取安全系数 25.1=F S 计算两轮的许用弯曲应力
[]MPa MPa S Y Y N NT ST F F 32.40825.188.0229011lim 1=⨯⨯==σσ []MPa MPa S Y Y N
NT ST F F 4.30225.19.022102
2lim 2=⨯⨯==σσ 将求得的各参数代入式（） MPa
Y Y z bm KT Sa Fa F 625.152.2302551094.435.1222411121
1⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==σ
[]176.82F MPa ＜σ=
MPa Y Y Y Y Y Y z bm KT Sa Fa Sa Fa F Sa Fa F 625.152.2734.1288.276.822112222221
21⨯⨯⨯===σσ []218.80F MPa ＜σ=
故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够。
（4）计算齿根传动的中心距a
()()mm mm z z m a 92623022221=+⨯=+=
（5）计算齿轮的圆周速度v s m s m n d v /55.4/10006014506014.31000601
1=⨯⨯⨯=⨯=π
由表可知，大齿轮选用7级或8级精度的齿轮。