机械设计综合课程设计讲义
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2
一、课程设计的目的
1．综合运用所学的知识和技能，树 立正确的设计思想，提高机械创新设计 能力。
2．熟悉机械设计过程，掌握机械设 计的一般方法和规律，学会使用设计资 料、标准和规范，通过设计实践，在机 械设计基本技能上得到训练。
3．巩固、加深和扩大在本课程和先
修课程中学到的知识。
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8
八、课程设计的要求
1.循序渐进，逐步完善和提高。
2.掌握机械设计基本技能，正确处理理论 计算与结构设计的关系。
3.汲取传统经验，注重调察研究，发挥主 观能动性和创新精神。
4.提倡采用现代设计方法和手段，提高综 合设计能力。
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9
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10
一、原动机的选择
常用：Y系列三相异步电动机
1.选择电动机类型
同步转速：3000 1500 1000 750
级数： 2 4
68
电动机的安装及外形尺寸：
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11
2.确定电动机的功率
(1) 工作机所需电动机功率 P d
Pd
Pw
工作机的功率 P w
Pw
Fv 1000
或
Pw
Tnw 9550
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12
传动装置总效率
1243245
Fv
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13
(2)确定电动机型号
2.低速级齿轮传动 已知：P , n, T , i。 设计步骤：见教科书例题。
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23
三、按转矩初步计算轴的最小直径
dmin ≥
C
3
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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24
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：
Δ1= Δ2 = Δ3 =8～15mm 画出三面内壁线。 3.初步计算轴直径
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33
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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34
Δ2
C1 l1
C1
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6
五、课程设计ຫໍສະໝຸດ Baidu考进度
1．传动装置总体设计 2．装配草图设计 3．工作图设计(上机) 4．编写设计计算说明书 5．答辩
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7
六、成绩评定
图纸质量、说明书、答辩情况及 综合设计表现，按百分制评分。
七、参考书 1．《机械设计》 2．《机械设计综合课程设计》 3．《机械零件设计图册》
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例：Pd 3.6kW
Y132M16 nm960r/min Y112M4 nm1440r/min
查取电动机轴外伸端尺寸:
D --直径 E --长度等
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14
二、传动装置总传动比的确定和分配
1.确定总传动比 i a
ia
nm nw
2.分配各级传动比
ia i0 i i i1 i2
i 0 减速器外传动比
带轮过大造成安装不便
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17
（2）尺寸紧凑, 便于润滑
不同的传动比分配对外廓尺寸的影响
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18
三、传动装置运动、动力参数计算 （计算各轴的功率P、转速n和转矩T）
注意：
1.按工作机所需电动机功率Pd计算，而不按电 动机额定功率Ped计算。
2.设计轴时应按其输入功率计算,设计传动零 件时应按主动轴的输出功率计算。
L2
L3
L1
L2
L3
a1
按外接零件要求确定
Δ4
Δ2
l2
a2
油润滑
4．带式运输机传动装置设计 3组
数据编号：1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10
学 号：25、26、27、28、29、30、31、32、33、34
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5
四、设计工作量
1.传动装置总体设计方案图1张； 2.传动装置装配草图1张 (0号坐标纸、手 绘)； 3.工作图：装配图1张、零件图2～3张（计 算机绘图,M1:1）； 4.设计计算说明书1份（6000～8000字）。
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滚筒轴
3轴 2轴
1轴
电动机轴
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20
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21
一、减速器外传动零件设计
1.普通V带传动 已知：P , n , T , i。
2.链传动 已知：P , n , T , i。
设计步骤：见教科书例题。
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22
二、减速器内传动零件设计
1. 高速级齿轮传动 已知：P , n , T, i。 设计步骤：见教科书例题。
L3 L1
L2
L1
Δ1
L3 L2
L1
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35
齿轮联轴器
h
cr
L
d
d1
d2
d3 d4 d5
阶梯轴结构
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弹性套柱销联轴器 B
h
r′
r
d
d1
d2
d3
d4 d5
外伸端安装联轴器的安装尺寸
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油
l
油润滑轴承的轴承盖结构
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38
l1 c1 c2
L1 Δ2
按外接零件要求确定
3
二、课程设计内容
滚筒 减速器
联轴器 电动机
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4
三、选择设计题目（举例）
1．高架灯提升装置设计 数据编号：1、2、3、4 学 号：1、2、3、4
2．卷扬机传动装置设计 数据编号：1、2、3、4、5、6、 7、 8、 9、 10 学 号：5、6、7、8、9、10、11、12、13、14
3．带式运输机传动装置设计 1组 数据编号：1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10 学 号：15、16、17、18、19、20、21、22、23、24
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30
设计内容:
1. 初绘装配草图 2. 轴、轴承、键、联轴器的校核计算 3. 完成装配草图
（边设计、边计算、边修改）
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31
5
4
v
F
3
21
F
v
1－电动机 2 － 联轴器 3－减速器 4－运输带 5－卷筒
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32
一、初绘装配草图
1.布置图：尽量选取1∶1的比例 2.画中心线，da, d, b1, b2
、 1≥8，
df≥ 16,d1≥ 12, d28,d36
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25
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已知条件：
1. 传动零件的结构和几何尺寸 2. 初步计算轴的直径 3. 电动机输出轴的尺寸 4. 轴承类型以及润滑、密封方式 5. 减速器箱体的结构 （表3-1）
i 减速器传动比
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15
分配原则:
(1) 各级传动比应在推荐范围内选取， 不得超过最大值
(2) 展开式二级圆柱齿轮减速器
i1 (1.3~1.4)i2
或 i1 (1.3~1.4)i (3) 圆锥—圆柱齿轮减速器
i1 0.25i 精选ppt
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目的：（1）尺寸协调, 互不干涉
高速级大齿轮与低速轴干涉
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一、课程设计的目的
1．综合运用所学的知识和技能，树 立正确的设计思想，提高机械创新设计 能力。
2．熟悉机械设计过程，掌握机械设 计的一般方法和规律，学会使用设计资 料、标准和规范，通过设计实践，在机 械设计基本技能上得到训练。
3．巩固、加深和扩大在本课程和先
修课程中学到的知识。
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8
八、课程设计的要求
1.循序渐进，逐步完善和提高。
2.掌握机械设计基本技能，正确处理理论 计算与结构设计的关系。
3.汲取传统经验，注重调察研究，发挥主 观能动性和创新精神。
4.提倡采用现代设计方法和手段，提高综 合设计能力。
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一、原动机的选择
常用：Y系列三相异步电动机
1.选择电动机类型
同步转速：3000 1500 1000 750
级数： 2 4
68
电动机的安装及外形尺寸：
精选ppt
11
2.确定电动机的功率
(1) 工作机所需电动机功率 P d
Pd
Pw
工作机的功率 P w
Pw
Fv 1000
或
Pw
Tnw 9550
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12
传动装置总效率
1243245
Fv
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13
(2)确定电动机型号
2.低速级齿轮传动 已知：P , n, T , i。 设计步骤：见教科书例题。
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三、按转矩初步计算轴的最小直径
dmin ≥
C
3
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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24
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：
Δ1= Δ2 = Δ3 =8～15mm 画出三面内壁线。 3.初步计算轴直径
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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
C1
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五、课程设计ຫໍສະໝຸດ Baidu考进度
1．传动装置总体设计 2．装配草图设计 3．工作图设计(上机) 4．编写设计计算说明书 5．答辩
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六、成绩评定
图纸质量、说明书、答辩情况及 综合设计表现，按百分制评分。
七、参考书 1．《机械设计》 2．《机械设计综合课程设计》 3．《机械零件设计图册》
精选ppt
例：Pd 3.6kW
Y132M16 nm960r/min Y112M4 nm1440r/min
查取电动机轴外伸端尺寸:
D --直径 E --长度等
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二、传动装置总传动比的确定和分配
1.确定总传动比 i a
ia
nm nw
2.分配各级传动比
ia i0 i i i1 i2
i 0 减速器外传动比
带轮过大造成安装不便
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（2）尺寸紧凑, 便于润滑
不同的传动比分配对外廓尺寸的影响
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18
三、传动装置运动、动力参数计算 （计算各轴的功率P、转速n和转矩T）
注意：
1.按工作机所需电动机功率Pd计算，而不按电 动机额定功率Ped计算。
2.设计轴时应按其输入功率计算,设计传动零 件时应按主动轴的输出功率计算。
L2
L3
L1
L2
L3
a1
按外接零件要求确定
Δ4
Δ2
l2
a2
油润滑
4．带式运输机传动装置设计 3组
数据编号：1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10
学 号：25、26、27、28、29、30、31、32、33、34
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四、设计工作量
1.传动装置总体设计方案图1张； 2.传动装置装配草图1张 (0号坐标纸、手 绘)； 3.工作图：装配图1张、零件图2～3张（计 算机绘图,M1:1）； 4.设计计算说明书1份（6000～8000字）。
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滚筒轴
3轴 2轴
1轴
电动机轴
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一、减速器外传动零件设计
1.普通V带传动 已知：P , n , T , i。
2.链传动 已知：P , n , T , i。
设计步骤：见教科书例题。
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二、减速器内传动零件设计
1. 高速级齿轮传动 已知：P , n , T, i。 设计步骤：见教科书例题。
L3 L1
L2
L1
Δ1
L3 L2
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齿轮联轴器
h
cr
L
d
d1
d2
d3 d4 d5
阶梯轴结构
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弹性套柱销联轴器 B
h
r′
r
d
d1
d2
d3
d4 d5
外伸端安装联轴器的安装尺寸
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油
l
油润滑轴承的轴承盖结构
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l1 c1 c2
L1 Δ2
按外接零件要求确定
3
二、课程设计内容
滚筒 减速器
联轴器 电动机
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4
三、选择设计题目（举例）
1．高架灯提升装置设计 数据编号：1、2、3、4 学 号：1、2、3、4
2．卷扬机传动装置设计 数据编号：1、2、3、4、5、6、 7、 8、 9、 10 学 号：5、6、7、8、9、10、11、12、13、14
3．带式运输机传动装置设计 1组 数据编号：1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10 学 号：15、16、17、18、19、20、21、22、23、24
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设计内容:
1. 初绘装配草图 2. 轴、轴承、键、联轴器的校核计算 3. 完成装配草图
（边设计、边计算、边修改）
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F
3
21
F
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1－电动机 2 － 联轴器 3－减速器 4－运输带 5－卷筒
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一、初绘装配草图
1.布置图：尽量选取1∶1的比例 2.画中心线，da, d, b1, b2
、 1≥8，
df≥ 16,d1≥ 12, d28,d36
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已知条件：
1. 传动零件的结构和几何尺寸 2. 初步计算轴的直径 3. 电动机输出轴的尺寸 4. 轴承类型以及润滑、密封方式 5. 减速器箱体的结构 （表3-1）
i 减速器传动比
精选ppt
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分配原则:
(1) 各级传动比应在推荐范围内选取， 不得超过最大值
(2) 展开式二级圆柱齿轮减速器
i1 (1.3~1.4)i2
或 i1 (1.3~1.4)i (3) 圆锥—圆柱齿轮减速器
i1 0.25i 精选ppt
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目的：（1）尺寸协调, 互不干涉
高速级大齿轮与低速轴干涉