机械设计基础课程设计步骤

机械设计基础课程设计
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7、零件工作图的绘制
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7、零件工作图的绘制
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8、整理编写设计说明书(书写格式参看说明书规范） 名称 图纸 成绩 备注
成 绩 评 定
说明书 答辩 知识掌握 工作态度 总评
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要求： 1）遵守课程设计纪律； 2）晚上看书，白天画图；
带工作速度V（m/S）
据 A3 3400 1.25 300 A4 2300 1.00 250 ±5 5
编 A5 2200 1.40 300
号 A6 2500 1.3 310 A7 3000 1.5 350
A1 2800 1.10 250
A2 1800 1.31 250
带鼓轮直径D（mm）
带速度允差Δ V（%）
Ⅱ
方 案 Ⅰ
V
Ⅲ ⅡⅢ Ⅰ
F Ⅱ Ⅰ
F Ⅲ Ⅰ
F Ⅰ
0
方 案 Ⅱ
Ⅱ
0
O
O
要求：对任务书中给出的方案进行分析、比较，确定方案。
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D
V
F
Ⅲ
Ⅱ
Ⅰ
一级减速器 轴承盖 轴 承 轴 承 挡油盘 齿轮轴 轴承盖 低速轴 箱体 轴承盖
高速轴
大齿轮
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原 始 数 据
数 已 知 条 件 带工作拉力F（N）
大小相适应。
（3）初选轴承类型
由初算轴径，考虑轴上零件的轴向定位和固定，估
计出装轴承处的轴径，初定滚动轴承型号。是否合适， 有待在减速器装配图设计中进行寿命验算后在来调整。
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（4）键连接的选择 C 型键：只用于轴端； Ａ型键：可用于轴端和中间轴段；
B 型键：应用较少。
要求：选择键的类型和尺寸，再进行强度验算。 （5）完成轴的结构设计并进行轴的验算。 轴：按弯扭合成校核；（参见教材P247)
力；使学生能熟练地应用有关参考资料、计算图表、手册、图集、规
范；熟悉有关的国家标准和行业标准，以完成一个工程技术人员在机 械设计方面所必须具备的基本技能训练。
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二、设计题目、初始条件、传动方案、原始数据、 应完成的任务和进度安排，见任务书。 1、传动方案及原始数据
D
D
F
D
D V Ⅲ
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（1）确定电动机功率（参见指导书（P135 ）第七章）
D
F
Pd
F Ⅱ Ⅰ
Pw
D
总
( KW )
V
Ⅲ ⅡⅢ Ⅰ
3 总 带 轴承 齿轮 联轴器 卷筒
由计算出的Pd，选定的n，按要
求：Ped ＞ Pd查表确定电机型号，并 查出电机的满载转速nm及其尺寸。
0
V ⅢⅠ
F Ⅱ Ⅰ
dmin C P / n
3
0
O
当该段轴截面上有一个键槽，d增大5%；有两个键槽 时，d增大10%，然后将轴径圆整为标准值。 要求：1）计算两根轴，并进行结构设计； 2）只对低速级轴进行强度验算。
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5、 轴系结构设计（参见指导书P96和教材P247） dmin轴径计算后就 可进行轴的结构设计， 在进行轴结构设计的同 时要选择联轴器、滚动
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（1）确定电动机功率（参见指导书（P135 ）第七章） 要求：Ped ＞ Pd
D
D
F
Ped — 电动机额定功率；
F
V
Ⅲ
Ⅱ
Pd — 电动机所需功率。
ⅢⅠ Ⅱ
Ⅰ
0
Pd
Pw
O
总
( KW )
FV Pw ( KW ) 1000
百度文库
PW — 工作机有效功率（输出功率）KW；
η — 电机输出轴到运输带的总效率。
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。
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D
D
F
5、 轴系结构设计（参见指导书P96) （1）初估轴径
Ⅲ Ⅱ
O
设计时采用计算功率Pd。
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（2）传动比计算和分配 传动装置总传动比：
nm i总 =i带i齿轮 nw
nm — 电动机满载转速；
60 1000V nw D
nw — 工作机所需转速（卷筒转速）；
传动类型 圆柱齿轮传动
V带传动
i的推荐值 闭式 3~5 2~4
选定带传动比，则 可得出齿轮传动比。
对低速轴进行验算。
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（6）校核键的强度，轴承的寿命（低速轴） 键：进行挤压、剪切强度校核(参见教材P222）；
滚动轴承：进行使用寿命校核；（参见教材P289) 6、装配草图的绘制（参见指导书P95） 绘制装配图时的注意事项：
（1）齿轮的润滑
当齿轮圆周速度V≤12m/s，多采用油池润滑。齿轮浸油深度以1～2 个齿高为宜，至少一个齿高，且不得少于10mm，此为最低油面，最高油 面至少应高出最低油面5～10mm，当速度较低时(v = 0.5～0.8m/s）， 浸油深度可达的1/6～1/3齿轮半径，但不宜超过100mm。
使用年限
( 年)
2、设计的内容 1）传动方案的拟定或认证； 2）电机的选择和传动装置运动与动力参数的计算；
3）齿轮的设计； 4）轴的设计；
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5）轴承及其组合部件设计；
6）键连接和联轴器的选择与校核； 7）润滑设计； 8）箱体、机架等零件设计； 9）有关附件的设计 10）装配图及零件图设计与绘制。 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。
轴承、键等，在完成轴
的结构设计后才能进行 轴的强度验算。
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；
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（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
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（3）计算各轴的转速n、功率N及转矩T
D
D
F
各轴的转速n：
F
Ⅰ
Ⅲ Ⅱ
V
Ⅰ
电机轴：n电= nm（r/min)； Ⅰ轴： Ⅱ轴： nⅠ = nm/i带（r/min)； nⅡ= nⅠ/i齿（r/min)；
Ⅲ
Ⅱ
0
O
Ⅲ轴（卷筒）： nⅢ= nⅡ（r/min)；
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（4）计算各轴的转速n、功率N及转矩T
3）独立、按时、保质保量完成设计任务。
时间安排： 1）第1天：准备、实验； 2）第2~5天：完成全部计算、结构草图；
3）第6~10天：完成装配图设计、整理说明书； 4）第11天：完成零件图； 5）第12天：答辩。
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将上述计算结果列于下表中：
轴号 转速n r/min 功率P kw 转矩T N.m 传动比i
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
3、带传动设计（参见教材P183） 4、圆柱斜齿轮设计（参见教材P110） 设计内容：齿轮的材料、齿轮传动参数（如中心
距、齿数、模数、直径、螺旋角、齿宽等）。
要求：选用斜齿圆柱齿轮传动，并对两个齿轮进行计算。
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一、目的
1、通过课程设计的实践树立正确的设计思想，培养综合运用
机械设计课程设计和其它先修课程的理论与生产实际知识去分析和 解决机械设计问题的能力。
2、通过设计实践，学习设计的一般方法，掌握设计的一般规
律，初步培养学生对机械工程设计的独立工作能力。 3、进行设计的基本技能的训练，提高学生的计算能力、制图能
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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。
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（2）减速器附件设计 a，窥视孔和视孔盖。 b．通气器。 c．起吊装置。 e. 放油孔和螺塞。 g．定位销等。 d．油面指示器。 f．起盖螺钉。
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（ 3）完善装配草图 A）装配视图的绘制； B）装配视图的尺寸标注； C）零件序号、明细表和标题栏的编写； D）编制减速器的技术要求； E）完成装配图的绘制。 要求：用A0号图纸；1:1绘图；三视图同时画；留出标题 栏、名细表、技术要求和零件编号的位置。
各轴的功率N：
D
D
F
PⅠ = Pdη带 （KW）；
F
Ⅲ Ⅱ
V Ⅲ
Ⅰ
PⅡ = PⅠη轴承η齿轮（KW）； PⅢ（卷筒） = PⅡη联轴器η轴承（KW）； 各轴的转矩T ：
Ⅱ
0
Ⅰ
O
TⅠ=9550PⅠ/ nⅠ（N · m)；
TⅡ=9550PⅡ / nⅡ (N · m)；
TⅢ=9550PⅢ/ nⅢ （N · m)；