机械设计课程设计3章..
机械设计课程设计王大康
机械设计课程设计 王大康一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械设计的基本原理，理解机械结构的功能和组成。
2. 使学生了解并能够运用机械设计的相关知识，如力学、材料力学、机械制图等，完成简单的机械设计。
3. 培养学生对机械设计过程中涉及的参数计算、方案比较和优化方法的应用能力。
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机械图纸的能力。
2. 培养学生运用相关工具和设备进行机械加工和组装的能力。
3. 提高学生解决实际工程问题的能力，包括分析问题、提出方案和实施改进。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计学科的兴趣，激发学生的创新意识和探索精神。
2. 培养学生的团队合作意识和沟通能力，使学生能够在团队中发挥积极作用。
3. 引导学生关注机械设计在国民经济发展中的重要作用，培养学生的社会责任感和使命感。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合。
在教学过程中，充分考虑学生的认知水平、兴趣和特长，以项目为导向，激发学生的学习兴趣和积极性。
课程目标分解为具体的学习成果，以便在教学设计和评估中，确保学生能够达到预定的知识、技能和情感态度价值观目标。
二、教学内容1. 机械设计基本原理：包括机械结构功能、机械设计要求、设计方法和步骤。
- 教材章节：第一章 机械设计概述- 内容：机械结构功能分析、设计要求及设计流程。
2. 机械设计基础知识：涵盖力学、材料力学、机械制图等基本理论知识。
- 教材章节：第二章 机械设计基础知识- 内容：力学原理、材料力学性能、机械制图标准及规范。
3. 机械零件设计：包括轴、齿轮、轴承、联轴器等常见零件的设计方法和计算。
- 教材章节：第三章 机械零件设计- 内容：轴的设计、齿轮的设计、轴承和联轴器的选用与计算。
4. 机械设计实例分析：分析典型机械设计案例，理解设计过程中的参数计算、方案比较和优化方法。
- 教材章节：第四章 机械设计实例分析- 内容：案例分析、参数计算、方案比较及优化。
机械设计基础课件 第三章 平面机构自由度的计算
1个约束，2个自由度
5.自由度：构件的独立运动（参数） 平面运动 X，Y，α 约束：对独立运动所加的限制
实长（m） μl= 图长（mm）
机构：
（1）机架：某一构件相对固定（只有一个） （2）原动件：机构中按给定的运动规律独立运动的构件 （3）从动件：确定运动
机构的运动简图：机构用一些简单的线条和规定的符号表达，该图形具有确定的比例
第三章 平面机构的自由度计算
1.机械中每一种独立的运动单元体称为一个构件
2.凡使两个构件直接接触而又能有一定的相对运动的连接称为运动副
3.构成运动副时，两个构件上参与接触的部分（点，线或者面）称为运动副的元素
4.低副：两构件组成面接触的运动副（回转副和移动副）
2个约束，1个自由度
高副：两构件组成点或线接触的运动副
第一章 绪论
机械：机器和机构 机器：（1）构件的组合体
（2）各构件之间有确定的相对运动 （3）用来变换或传递能量，物料与信息，以减轻人做的有用功 机构：具有机器的前两个特点，传递运动和力的装置
构件和零件 构件：运动的最小单元 零件：加工的最小单元
机器是由若干机构组成 机构是由若干构件组成 机构由一个或若干个零件组成
F≤0 机构不能动 F﹥0 机构可以动
F﹥原动件数，运动不确定 F=原动件数，运动确定 F﹤原动件数，不能动
三角形构件的三个自由度均不受限制
轮系 第九章 轮系 行星轮系
只会遇见这种小滚子的局部自由度 焊死处理
虚约束特别容易被漏掉
第二条后面有一个例题 这个比较不容易被看出来
无非就是判断机构能不能动，原动件数目几个，是否合适， 拿到题之后，第一步先看，有没有复合铰链，局部自由度，虚约束
复 复
《机械设计》第3章_机械零件的强度(正式)
2.最小应力 s min s m s a
3.平均应力
sm
s max
s min
2
4.应力幅
sa
s max
s min
2
5.应力循环特性
s min s max
第三章 机械零件的强度
(a)非对称循环变应力
(b)脉动循环变应力
(c)对称循环变应力
疲劳曲线
s max
s min
2
sa
s max
s min
2
r s min
s max
1 r 1 (r 0)
smax
sm
0
t
sm
sa
s max
2
s min 0
r0
sa= smax
0
t
smin
sm 0
s a s max s min
r 1
二、应力的描述
第三章 机械零件的强度
稳定循环变应力的基本参数 共有５个基本参数，知其２就能求其他
应力循环特性 r 一定的条件下，记录出在 不同最大应力σmax下引起试件疲劳破坏所经历 的应力循环次数N，即可得到σ-N疲劳曲线 。
静应力强度（AB段）：N≤103， σmax几乎不 随N变化，可近似看作是静应力强度。
(ND,σr∞)
低周疲劳（BC段）：N↑→ σmax↓。C点对应 的循环次数约为104。
（非周期变化）
循环变应力
（周期变化）
符合统计规律
稳定循环变应力
（等幅变应力）
非稳定循环变应力
（变幅变应力）
非对称循环变应力 对称循环变应力 脉动循环变应力
s
1、非循环变应力 符合统计规律
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。
《机械设计原理》第3章凸轮机构
5’ 3’
1’
12’
13’ 14’
1 3 5 7 8 9 11 13 15
设计：潘存云
设计步骤小结：
①选比例尺μl作基圆rmin。 ②反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。
③确定反转后，从动件尖顶在各等份点的位置。
④将各尖顶点连接成一条光滑曲线。
中南大学专用
作者： 潘存云教授
2.偏置直动尖顶从动件盘形凸轮
回 凸 轮
作者：潘存云教授
优点：只需要设计适当的轮廓曲线，从动件便可获得
任意的运动规律，且结构简单、紧凑、设计方便。
缺点：线接触，容易磨损。
中南大学专用
作者： 潘存云教授
应用实例：
3
线 2 A 设计：潘存云 1
中南大学专用
绕线机构
作者： 潘存云教授
卷带轮
12 1 放 放音 音键 键
设计：潘存云
5
1.等速运动（一次多项式）运动规律 s2
在推程起始点：δ1=0， s2=0
在推程终止点：δ1=δt ，s2=h 代推入程得运： 动方C0＝程0：， C1＝h/δt
δt
v2
s2 ＝hδ1/δt
v2 a2
＝ ＝
hω1 0
/δt
同理得回程运动方程：
a2 刚性冲击 +∞
s2＝h(1-δ1/δh ) v2＝-hω1 /δh a ＝0 2 中南大学专用
5)摆动尖顶从动件盘形凸轮机构
中南大学专用
作者： 潘存云教授
一、凸轮廓线设计方法的基本原理
反转原理：
给整个凸轮机构施以-ω1时，不影响各构件之间
的相对运动，此时，凸轮将静止，而从动件尖顶复合
运动的轨迹即凸轮的轮廓曲线。
(完整word版)机械设计课程设计
机械设计《课程设计》课题名称一级圆柱齿轮减速器的设计计算系别机械系专业机械设计与制造班级 17机制17701班姓名学号指导老师完成日期2018年6月27日目录第一章绪论第二章课题题目及主要技术参数说明2.1 课题题目2.2 主要技术参数说明2.3 传动系统工作条件2.4 传动系统方案的选择第三章减速器结构选择及相关性能参数计算3.1 减速器结构3.2 电动机选择3.3 传动比分配3.4 动力运动参数计算第四章齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮)4.1 齿轮材料和热处理的选择4.2 齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸4.2.2 齿轮弯曲强度校核4.2.3 齿轮几何尺寸的确定4.3 齿轮的结构设计第五章轴的设计计算(从动轴)5.1 轴的材料和热处理的选择5.2 轴几何尺寸的设计计算5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径5.2.2 轴的结构设计5.2.3 轴的强度校核第六章轴承、键和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核6.2 键的选择计算及校核6.3 联轴器的选择第七章减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算7.1 润滑的选择确定7.2 密封的选择确定7.3减速器附件的选择确定7.4箱体主要结构尺寸计算第八章总结参考文献第一章绪论本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识，并运用《AUTOCAD》软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。
通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。
主要体现在如下几个方面：（1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。
（2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。
机械设计大三课程设计
机械设计大三课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握机械设计的基本原理，包括力学、材料力学、机械原理等基础知识；2. 学习并应用机械设计的相关软件和工具，如CAD、CAE等，进行三维建模和仿真分析；3. 掌握机械系统的运动学、动力学分析方法，能够进行机械结构的强度、刚度、稳定性计算；4. 熟悉机械设计规范和标准，了解不同机械部件的设计要点和工程实践。
技能目标：1. 能够独立完成机械部件的选型、设计和优化，提高创新设计能力；2. 培养团队协作和沟通能力，能够撰写完整的设计说明书和技术报告；3. 学会运用项目管理方法，合理安排设计进度，确保项目按时完成；4. 掌握机械设计过程中出现问题的分析和解决方法，提高实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械设计专业，树立正确的专业观念；2. 增强学生的工程意识，培养严谨、务实的工作作风；3. 激发学生的创新意识，培养敢于挑战、勇攀高峰的精神；4. 强化学生的环保意识，关注机械设计在可持续发展中的作用。
本课程针对大三学生，具有较强的理论性和实践性。
结合学生特点和教学要求，课程目标旨在使学生在掌握基本理论知识的基础上，提高实际设计能力，培养具备创新精神和团队协作能力的机械设计人才。
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：包括力学基础、材料力学、机械原理等，重点讲解机械系统的强度、刚度、稳定性计算方法。
教材章节：第一章 机械设计概述，第二章 机械设计力学基础，第三章 材料力学。
2. 机械设计软件应用：学习CAD、CAE等软件进行三维建模、仿真分析，掌握机械设计过程中的计算机辅助技术。
教材章节：第四章 计算机辅助设计，第五章 计算机辅助工程。
3. 机械系统运动学与动力学分析：分析机械系统的运动规律，进行动力学计算，为机械设计提供理论依据。
教材章节：第六章 机械系统运动学，第七章 机械系统动力学。
机械设计课程设计ppt课件精选全文
4.确定电动机型号
例：P0 = 5.471 kW
根据电动机功率和同步转速，选定 电动机型号为Y132M2-6。查表查表知 其有关参数：
额定功率 P 5.5kW 电动机满载转速 nm 960r/min
电动机轴伸出直径 D 38mm
电动机轴伸出长度 L 80mm
25
四、传动装置总传动比的确定和分配
注意：
1动.按机额工定作功机率所需Pm电计动算机。功率P0 计算，而不按电
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
30
1.各轴转速
Ⅰ轴
n
nm i带
Ⅱ轴
nII＝
n i1齿
Ⅲ轴
nⅢ
nII i2齿
Ⅳ轴（卷筒轴） nⅣ nⅢ
31
2.各轴输入功率
Ⅰ轴 PI P00 P0带 Ⅱ轴 PⅡ＝PⅡ P轴承１齿轮 Ⅲ轴 PⅢ PⅡⅡⅢ PⅡ轴承2齿轮
12
题目4：搅拌机传动装置设计
6
4
3 5
1
2
1、搅拌机效率0.8，包括搅拌轮与轴承的效率损失；
2、一班制，双向运转，有中等冲击，每年工作300天，工
作寿命10年；
3、动力源为电力，三相交流，电压380V。
13
题目5：设计一型砂运输机用的减速装置。传动方案如下图所 示
鼓轮直径D
输出转矩T 输送带带速V
可以参考《机械设计》教科书的例题。
43
二、减速器内传动零件设计
1.圆柱齿轮传动
已知条件：所需传递的功率(或转矩)； 主动轮转速和传动比；工作条件和尺寸限 制等。
设计内容：选择齿轮的材料及热处理 方式；确定齿轮传动的参数(中心距、齿数、 模数、齿宽等)；设计齿轮的结构及其他几 何尺寸；作用在轴上力的大小和方向；验 算传动比。
机械设计第四版第3章
❖ 准则：在规定的工作期限内，不允许零件出现疲 劳裂纹，一旦出现，即认为失效。
❖ 按σ—N曲线进行有限寿命和无限寿命计算，或按 εp—N曲线进行低周循环疲劳计算。
2. 破损—安全设计：
❖ 准则：允许零件存在裂纹并缓慢扩展，但须保证 在规定的工作周期内仍能安全地工作。
❖按
曲线进行疲劳裂纹寿命计算。
机械设计第四版第3章
2）ES为塑性极限线，该线上任一点的极限应力为：
机械设计第四版第3章
机械设计第四版第3章
机械设计第四版第3章
机械设计第四版第3章
注：1）疲劳曲线的用途：在于根据 确定某个循环次数 N 下
的条件疲劳极限 。 2）极限应力图的用途：在于根据 确定非对称循环应力 下的疲劳极限以计算安全系数。
机械设计第四版第3章
面应有较高的质量。 5）采用淬火、渗碳、渗氮等热处理工艺，抛光、喷
丸、滚压等冷作工艺可提高疲劳强度，改善后的表 面状况系数可能大于1，计算时仍取1。
机械设计第四版第3章
6) 冷拉加工会降低疲劳强度； 7) 腐蚀也会降低疲劳强度。 四.综合影响系数： 1) 实验证明：应力集中、零件尺寸和表面状态都只
机械设计第四版第3章
机械设计第四版第3章
可以认为：当材料受到的应力不超过 时，则可以经受无疲限劳曲线2 次的应力循环而不疲劳破坏。－－寿命是无限的。
2）有限寿命区： 非水平段（N＜N0）的疲劳极限称为条件疲劳极
限，用 表示 。当材料受到的工作应力超过 时，在疲劳破坏之 前，只能经受有限次的应力循环。－－寿命是有限的。
为：
机械设计第四版第3章
c. 表面接触疲劳曲线形状和方程同上面，N 次时的 疲劳极限为σHN；
3）说明：
机械设计课程设计三维
机械设计课程设计三维一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握三维建模软件的基本操作，包括模型创建、编辑、修改等；2. 使学生了解并理解机械设计的基本原理，如结构设计、材料选择、工艺分析等；3. 帮助学生掌握三维模型渲染、动画制作等技术，提高表达和展示机械设计成果的能力。
技能目标：1. 培养学生运用三维建模软件进行机械设计的能力，能独立完成简单的机械零件和装配体的三维设计；2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，如分析机械结构、选用合适的材料等；3. 提高学生的团队协作和沟通能力，能在小组项目中发挥积极作用。
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，激发创新意识，敢于尝试新方法；2. 培养学生严谨、务实的学习态度，注重细节，追求设计品质；3. 培养学生的环保意识，关注可持续发展，将绿色设计理念融入机械设计。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，以项目为导向，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，对三维建模软件有一定了解，但实际操作能力有待提高。
教学要求：教师应结合学生特点和课程性质，采用案例教学、分组讨论、实践操作等多种教学方法，确保学生达到课程目标。
同时，注重过程评价和成果评价相结合，全面评估学生的学习成果。
二、教学内容1. 三维建模软件操作：介绍三维建模软件的基本功能、界面布局，重点讲解模型创建、编辑、修改等操作，使学生熟练掌握软件使用。
教材章节：第一章 三维建模软件概述内容列举：软件安装与启动、界面认识、基本操作、模型创建与编辑、修改工具的使用。
2. 机械设计原理：讲解机械设计的基本原理，包括结构设计、材料选择、工艺分析等，使学生在设计过程中能够合理运用。
教材章节：第二章 机械设计基本原理内容列举：结构设计原则、材料选择与应用、工艺分析及优化。
3. 三维模型渲染与动画制作：教授三维模型渲染、动画制作技术，提高学生表达和展示机械设计成果的能力。
机械设计课程设计手册
机械设计 课程设计手册一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械设计的基本原理和概念，理解机械结构的设计过程。
2. 使学生了解并掌握常用机械零件的类型、性能和选用原则。
3. 引导学生掌握机械设计手册的使用方法，学会查阅相关资料。
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的能力。
2. 提高学生解决实际工程问题的能力，能针对特定需求进行简单的机械设计。
3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力，能在团队中发挥积极作用。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计学科的兴趣，激发其创新意识和探索精神。
2. 引导学生树立正确的工程伦理观念，关注机械设计在社会发展中的作用。
3. 培养学生严谨、务实的科学态度，提高其面对工程问题的自信心。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能独立完成机械零件的选型和计算。
2. 学生能运用CAD软件绘制出满足需求的机械零件图。
3. 学生能通过查阅机械设计手册，解决实际工程问题。
4. 学生能在团队项目中发挥自己的专长，与他人协作共同完成设计任务。
5. 学生能积极关注机械设计领域的发展动态，主动探索新技术和新方法。
二、教学内容1. 机械设计基本原理：包括机械设计概述、机械设计要求和设计过程、机械结构设计基本知识。
- 教材章节：第一章 机械设计概述；第二章 机械设计要求和设计过程。
2. 常用机械零件的类型、性能和选用原则：涵盖轴、齿轮、轴承、联轴器等常用零件的选用和应用。
- 教材章节：第三章 常用机械零件的类型及性能；第四章 机械零件的选用原则。
3. 机械设计手册的使用方法：教授学生如何查阅手册，获取所需信息。
- 教材章节：第五章 机械设计手册的使用方法。
4. CAD软件应用：培养学生运用CAD软件进行机械零件设计和绘制的能力。
- 教材章节：第六章 CAD软件在机械设计中的应用。
5. 实际工程案例分析与讨论：分析实际工程案例，提高学生解决实际问题的能力。
机械制造工艺学课程设计3夹具设计
定位元件特点
定位销 （心轴）
短销（短心轴） 长销（长心轴）
圆孔
单锥销
（续）
限制的自由度 、
、 、
、、
短圆锥销
1—固定销 2—活动销
1— 、 、 2— 、
工件定位基准面 定位元件
定位方式简图
定位元件特点
（续）
限制的自由度
支承钉或 支承板
支承板或两个支承钉
、
外圆柱面 V形块
窄V形块
、
、 宽V形块或两个窄V形块
⒈工序基准为工件轴心线
此时为定位基准与工序基准重合，则基准不重合误差为零，而基准位移 的方向又与加工尺寸方向一致，所以加工尺寸B2的定位误差为
DB2
Y
d 2sin
2
⒉工序基准为外圆上母线
此时为定位基准与工序基准不重合。不仅有基准位移误差，而且还有基 准不重合，又定位尺寸与加工尺寸方向一致，所以尺寸B1的定位误差为
的设计基准作为定位基准，以避免定位基准与 设计基准不重合而引起的基准不重合误差。
基准不重合误差示例
2）基准统一原则：应尽可能使多个加工表面 和加工工序采用同一组定位基准，这就是基准统 一原则。
3）互为基准原则：当对工件上位置精度要求高的 表面进行加工时，需要用两个表面互为基准，反复加工 的原则。
4）自为基准原则：某些要求加工余量小而均匀的 精加工工序，选择加工面本身作为定位基准，称为自为 基准原则。
（4）对刀或导向元件。 （5）夹具体。 （6）其他元件及装置。
3．机床夹具在机械加工中的作用 （1）保证加工精度。 （2）提高生产率，降低成本。 （3）扩大机床工艺范围。 （4）减轻工人的劳动强度。
夹具元件间常用的配合选择
机械设计课程设计芦书荣
机械设计课程设计 芦书荣一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械设计的基本原理和方法，理解机械结构的功能与组成；2. 使学生了解并掌握常见的机械传动、连接和支撑等设计方法；3. 帮助学生掌握机械设计过程中所需的工程图纸绘制及标注技巧。
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. 培养学生运用机械设计原理和方法解决实际问题的能力；3. 提高学生团队协作和沟通表达的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发学生的创新意识和探索精神；2. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度，树立良好的工程伦理观念；3. 增强学生的环保意识，让学生在设计过程中注重节能和可持续发展。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够独立完成机械结构的设计和计算；2. 学生能够熟练使用CAD软件进行工程图纸的绘制和标注；3. 学生能够在团队项目中发挥自己的优势，与团队成员共同解决问题；4. 学生能够对机械设计有更深入的了解，对机械工程产生浓厚的兴趣。
二、教学内容1. 机械设计基本原理：介绍机械设计的基本概念、原则和设计方法，包括力学分析、材料选择、公差配合等；教材章节：第一章 机械设计概述、第二章 机械设计基本原理。
2. 机械传动设计：讲解齿轮传动、链传动、带传动等常见机械传动的设计方法和计算；教材章节：第三章 齿轮传动设计、第四章 链传动设计、第五章 带传动设计。
3. 机械连接设计：介绍螺纹连接、焊接、铆接等连接方式的设计方法和应用；教材章节：第六章 螺纹连接设计、第七章 焊接与铆接。
4. 机械支撑设计：分析轴、轴承、联轴器等支撑部件的设计方法和选用原则；教材章节：第八章 轴与轴承设计、第九章 联轴器与联接件。
5. 工程图纸绘制与标注：教授CAD软件在机械设计中的应用，包括工程图纸的绘制、标注和修改；教材章节：第十章 工程图纸绘制、第十一章 CAD软件应用。
机械设计第三章课后习题答案
0°
15°
30°
45°
60°
75°
90°
105°
位移(mm)
0
0.734
2.865
6.183
10.365
15
19.635
23.817
速度(mm/s)
0
19.416
36.931
50.832
59.757
62.832
59.757
50.832
加速度（mm/s 2）
65.797
62.577
53.231
38.675
1.432
3.092
5.182
7.5
9.818
11.908
总转角（°）
120
135
150
165
180
195
210
225
角位移（°）
13.568
14.633
15
15
15
14.429
12.803
0.370
总转角（°）
240
255
270
285
300
315
330
345
角位移（°）
7.5
4.630
2.197
0.571
凸轮与从动件在D点接触时，导路的方向线。凸轮与从动件在D点接触时的压力角 如图所示。
3-3解：从动件在推程及回程段运动规律的位移、速度以及加速度方程分别为：
（1）推程：
0°≤ ≤ 150°
（2）回程：等加速段 0°≤ ≤60 °
等减速段
60°≤ ≤120 °
为了计算从动件速度和加速度，设 。计算各分点的位移、速度以及加速度值如下：
大三机械设计课程设计
大三机械设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够掌握机械设计的基本原理和设计方法，理解并运用机械结构设计的相关知识。
2. 学生能够了解并应用机械设备的性能、可靠性和经济性评价指标，对设计方案进行综合评估。
3. 学生能够熟悉机械设计的相关标准和规范，遵循工程伦理原则进行设计。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行机械零件的建模和装配，完成机械设备的二维和三维设计。
2. 学生能够运用力学分析方法和计算软件，进行机械结构的强度、刚度和稳定性计算。
3. 学生能够独立完成一个简单的机械设计项目，包括方案设计、详细设计和制作图纸。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对机械设计的兴趣，提高解决工程问题的热情和积极性。
2. 学生能够树立良好的工程意识，注重团队合作，培养沟通协调能力。
3. 学生能够遵循社会主义核心价值观，关注机械设计的社会责任和可持续发展，提高自身的职业道德素养。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在培养学生具备机械设计的基本理论和实践能力。
学生特点：大三学生已具备一定的机械基础知识和实践技能，具备独立思考和解决问题的能力。
教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生参与讨论和实践活动，提高学生的设计创新能力。
将课程目标分解为具体学习成果，便于教学设计和评估。
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、设计方法和设计过程，使学生掌握机械设计的基本理论。
- 教材章节：第1章 机械设计概述- 内容：机械设计基本概念、设计方法和步骤、机械设计要求。
2. 机械结构设计：介绍机械结构设计的基本原则、结构类型及其应用，使学生能够合理选择和设计机械结构。
- 教材章节：第2章 机械结构设计- 内容：结构设计原则、常见结构类型、结构优化设计。
3. 机械零件设计：讲解常用机械零件的设计原理和计算方法，培养学生独立设计零件的能力。
- 教材章节：第3-6章 机械零件设计- 内容：轴、齿轮、轴承、联轴器等零件的设计计算。
机械设计课程设计第四版
机械设计课程设计第四版一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握机械设计的基本原理和方法，包括机械结构设计、材料选择、力学分析等；2. 了解机械设计过程中的创新思维和设计理念，能够运用相关理论知识解决实际问题；3. 掌握机械设计课程中所涉及的公式、图表和计算方法，并能够正确运用。
技能目标：1. 能够运用CAD软件进行机械零件的绘制和装配，具备一定的机械绘图能力；2. 掌握机械设计实验的操作方法和技巧，能够独立完成实验任务；3. 能够运用所学知识，针对具体问题进行机械设计，并提出合理的解决方案。
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，激发创新意识，提高动手实践能力；2. 培养学生严谨的科学态度，注重团队协作，提高沟通与表达能力；3. 增强学生对我国机械工程领域的自豪感，树立正确的价值观，关注社会发展。
课程性质分析：本课程为机械设计课程设计第四版，旨在通过理论教学与实践操作相结合，提高学生的机械设计能力。
学生特点分析：学生为高中年级，具备一定的物理和数学基础，对机械设计有一定兴趣，但实践经验不足。
教学要求：1. 注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力；2. 激发学生的创新思维，培养解决问题的能力；3. 结合课程内容，培养学生的团队协作精神和沟通能力。
二、教学内容1. 教材章节：第一章 机械设计概述内容：机械设计的定义、分类及基本要求；机械设计的基本过程和方法。
2. 教材章节：第二章 机械零件设计内容：机械零件的分类、性能及选用原则；常用机械零件的设计计算方法。
3. 教材章节：第三章 机械结构设计内容：机械结构设计的基本原则；机械结构设计中常见的连接、传动和支承结构。
4. 教材章节：第四章 机械材料选择内容：常用机械材料的性能及选用原则；材料在机械设计中的应用实例。
5. 教材章节：第五章 力学分析内容：力学基本概念；机械零件受力分析及计算方法。
6. 教材章节：第六章 机械设计实验内容：机械设计实验的目的、原理和方法；实验设备的使用及注意事项。
机械综合设计课程设计
机械综合设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握机械设计的基本原理和概念；2. 学生能够了解机械系统的组成和功能，并运用相关知识进行综合设计；3. 学生能够掌握机械设计中常用的材料、机构和传动方式，并能合理选择与应用；4. 学生能够运用力学原理和数学方法进行简单的机械结构分析。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行机械零件的绘制和装配；2. 学生能够运用仿真软件对机械系统进行运动分析与优化；3. 学生能够运用工程图纸表达自己的设计思想，并撰写设计说明书；4. 学生能够独立完成一个小型机械综合设计项目，展示其设计与实践能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械工程，关注国家机械产业发展，增强社会责任感；2. 培养学生勇于创新、善于合作、积极进取的科学精神；3. 培养学生严谨求实、勤奋刻苦的学习态度，提高学生的自主学习能力；4. 培养学生对机械设计的兴趣，激发学生探索未知、解决实际问题的热情。
课程性质：本课程为机械综合设计实践课程，注重理论与实践相结合，培养学生的动手能力、创新能力和综合运用知识的能力。
学生特点：学生已具备一定的机械基础知识，具有较强的动手能力和一定的创新能力，但缺乏实际设计经验和系统性训练。
教学要求：结合学生特点和课程性质，教师应采用任务驱动、案例教学等方法，引导学生主动参与，注重培养学生的实践能力和团队协作能力。
同时，关注学生的个体差异，因材施教，提高教学质量。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为未来的机械工程领域发展奠定基础。
二、教学内容1. 机械设计基本原理：讲解机械设计的基本概念、原则和设计方法，涉及可靠性、实用性和经济性等方面。
教材章节：第一章 机械设计概述2. 机械系统组成与功能：分析典型机械系统的组成、工作原理和功能，使学生了解机械系统在实际应用中的结构特点。
教材章节：第二章 机械系统的组成与功能3. 机械零件设计：介绍常用机械零件的设计方法、选用原则和结构特点，包括轴、齿轮、轴承、联轴器等。
机械设计课程设计T3
机械设计课程设计T3一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握机械设计的基本原理，包括力学、材料力学、机械原理等基础知识；2. 学习并了解机械设计的基本流程，包括需求分析、方案设计、详细设计、制作与测试等环节；3. 掌握并运用机械设计的相关软件和工具，如CAD、SolidWorks等，进行三维建模和工程图绘制。
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，具备初步的创新能力；2. 能够分析并解决机械设计中遇到的问题，具备一定的实际操作能力；3. 能够通过团队协作，完成复杂机械设计项目，提高沟通与协作能力。
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，激发学生的创新精神；2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程意识，提高学生的职业素养；3. 培养学生关注社会发展，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。
本课程针对高年级学生，结合机械设计课程的特点，注重理论知识与实践操作的结合，旨在提高学生的综合素质，为培养未来的机械设计人才奠定基础。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，具备较强的机械设计能力和较高的职业素养。
二、教学内容1. 基本原理部分：- 力学基础：强度、刚度、稳定性；- 材料力学：常用机械材料的力学性能、选用原则；- 机械原理：机构、传动、联接、密封等基本原理。
2. 设计流程部分：- 需求分析：了解设计任务，明确设计要求；- 方案设计：设计原理图、布局图，确定总体设计方案；- 详细设计：关键零部件设计、尺寸计算、精度分析；- 制作与测试：加工工艺、装配、调试、性能测试。
3. 设计工具部分：- CAD软件：二维工程图绘制、三维建模；- SolidWorks软件：高级建模、装配、运动仿真。
4. 教学大纲安排：- 第一周：力学基础及材料力学；- 第二周：机械原理及设计流程；- 第三周：CAD软件操作与绘制；- 第四周：SolidWorks软件应用；- 第五周：机械设计实例分析与实践操作。
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第3章减速器结构和润滑图3-1、图3-2、图3-3分别为单级圆柱齿轮减速器、双级圆柱齿轮减速器和蜗杆减速器的典型结构。
表3-1和表3-2列出了计算减速器机体有关尺寸的经验值。
3.1 减速器的附件图3-1 单级圆柱齿轮减速器(1) 窥视孔和窥视孔盖机械设计课程设计·18·在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开窥视孔，以便检查齿面接触斑点和齿侧间隙，了解啮合情况。
润滑油也由此注入机体内。
窥视孔上有盖板，以防止污物进入机体内和润滑油飞溅出来。
(2) 放油螺塞换油时，为了排出油污和清洗剂，应在减速器底部开设放油孔，平时放油孔用带有细牙螺纹的螺塞堵住。
放油螺塞（油塞）和箱体接合面间应加防漏用的垫圈。
图3-2 双级圆柱齿轮减速器(3) 油标或油面指示器油标用来检查油面高度，以保证有正常的油量。
油标有各种结构类型，有的已定为国家标准件。
(4) 通气器第3章减速器结构和润滑·19·减速器运转时，由于摩擦发热，使机体内温度升高，气压增大，导致润滑油从缝隙(如剖面、轴伸处间隙)向外渗漏。
所以多在机盖顶部或窥视孔盖上安装通气器，使机体内热涨气体自由逸出，达到机体内外气压相等，提高机体有缝隙处的密封性能。
(5) 定位销为了保证轴承座孔的安装精度，在机盖和机座用螺栓联接后，镗孔之前装上两个定位销，销孔位置尽量远些。
如机体结构是对称的(如蜗杆传动机体)，销孔位置不应对称布置。
图3-3 蜗杆减速器(6) 调整垫片调整垫片由多片很薄的软金属制成，用以调整轴承间隙。
有的垫片还要起调整传动零件(如蜗轮、圆锥齿轮等)轴向位置的作用。
(7) 吊环螺钉、吊钩在机盖上装有吊环螺钉，用以搬运或拆卸机盖。
在机座上铸出吊钩，用以搬运机座或整个减速器。
(8) 密封装置机械设计课程设计·20·在伸出轴与端盖之间有间隙，必须安装密封件，以防止漏油和污物进入机体内。
密封件多为标准件，其密封效果相差很大，应根据具体情况选用。
表3-1 铸铁减速器机体结构尺寸第3章 减速器结构和润滑·21·表3-21、2值（单位：mm ）3.2 机体结构减速器机体是用以支持和固定轴系零件，是保证传动零件的啮合精度、良好润滑及密封的重要零件，其重量约占减速器总重量的50％。
因此，机体结构对减速器的工作性能、加工工艺、材料消耗、重量及成本等有很大影响，设计时必须全面考虑。
图3-4 焊接机体机体材料多用铸铁(HTl50或HT200)制造。
在重型减速器中，为了提高机体强度，也有用铸钢铸造的。
铸造机体(图3-1、图3-2、图3-3)重量较大，适于成批生产。
机体也可用钢板焊成，如图3-4所示。
焊接机体比铸造机体轻1／4—1／2，生产周期短，但焊接时容易产生热变形，故要求较高的技术，并应在焊后退火处理。
机体可以作成剖分式或整体式。
(1) 剖分式机体图3-1、图3-2和图3-3所示减速器都是剖分式机体。
剖分面多取传动件轴线所在平面，一般只有一个水平剖分面。
在大型立式齿轮减速器中，为了便于制造和安装．也有采用两个机械设计课程设计·22·剖分面的(如图3-5)。
剖分式机体增加了联接面凸缘和联接螺校，使机体重量增大。
图3-5 两个剖分面的机体图3-6 齿轮传动的整体式机体图3-7 蜗杆传动的整体式机体(2) 整体式机体图3-6为齿轮传动的整体式机体。
图3-7为蜗杆传动的整体式机体。
整体式机体加工量少、重量轻、零件少，但装配比较麻烦。
第3章减速器结构和润滑·23·3.3减速器的润滑在减速器中，良好的润滑可降低传动件和轴承的摩擦功率损耗，减少磨损，提高传动效率，并能带走摩擦表面的热量，防止零件生锈。
此外，较小的摩擦系数和摩擦面间油层的减振性可降低动裁荷，从而增加了运转的平稳性。
3.3.1 减速器中齿轮、蜗轮及蜗杆的润滑减速器中的传动零件大都是采用润滑油润滑，它们的润滑方式有以下两种：1．油池浸浴润滑在减速器中，当齿轮圆周速度v<12～15m／s，圆柱蜗杆传动（下置式）圆周速度v<10m／s时，采用油池浸浴润滑，即将齿轮浸在油池中，见图3-8。
待齿轮运转时，将润滑油带到啮合面。
为了减少传动件的运动阻力和温升，齿轮浸入油池的深度以l～2个齿高为宜。
速度高时还可浸得少些，约为齿高的70％即可，但不少于10mm；如速度低(0.5～0.8m/s以下)且齿轮轮幅上没有肋,其浸油深度可达齿轮半径的1／6～1／3，但不宜超过100mm，在大模数（m>20mm）和润滑油粘度较高时，可浸入半个齿高。
对圆锥齿轮要使整个齿宽浸在油中。
蜗杆上置的蜗杆减速器蜗轮的浸油深度与齿轮相同；蜗杆下置的蜗杆减速器，蜗杆浸油深度约为一个齿高，但不应超过滚动轴承最下面滚动体的中心线，否则容易漏油。
（a）（ b）图3-8 浸浴润滑在多级减速器中，应尽量使各级大齿轮的浸油深度接近相等。
在两级齿轮减速器中，如果低速级大齿轮浸油太深，减速器箱体可做成斜接合面（图3-7b）；或采用带油轮将油带到未侵入油池内的齿轮的齿面上，可参见教材。
油池应保持一定的深度，通常以大齿轮齿顶圆到油池底面的距离不小于30～60mm为宜，否则，会激起沉积在箱底的污物杂质。
同时，油池应保持一定的油量，单级圆往齿轮减速器的油量可按每传递lkw功率需油0.35～0.7L来计算；而在蜗杆传动中，则按每传递1kw机械设计课程设计·24·功率需油0.6～1L 计算。
对于粘度高的润滑油，取较大值。
油池的容积越大，润滑油的性能维持得越久，因而润滑状况越好。
2．压力喷油润滑当齿轮圆周速度v>12～15m ／s ，或下置式蜗杆 圆周速度v>10 m ／s 时，如果选用油池浸浴油滑，则 扰油消耗功率很大，使油温升高。
同时，油被高速扰 动会起泡和氧化，还会将油池底部的污物、沉积等杂 物吸入喷合处。
因此在这种情况下，就应采用压力喷 油润滑。
喷油润滑是用油泵将一定压力的润滑油经喷 嘴喷到啮合的齿面上，见图3-9。
当v<25m /s 时，喷嘴 位于轮齿的啮出一边或啮入一边均可；当v>26m/s 时， 喷嘴应置于齿轮啮出的一边，使喷出的油不但润滑了齿 轮，而且还及时地冷却了刚啮合过的轮齿。
喷油润滑也常用于速度并不很高而工作条件相当紫重的重型减速器，以及需要用大量润滑油进行冷却的重要减速器，这种润 图3-9 喷油润滑 滑方法比较完善，摩擦表面不断受到经冷却和过滤过的润滑油喷射，润滑和冷却的效果良好，但须有专门的供油循环系统，成本较高。
3.3.2 减速器中滚动轴承的润滑 1．润滑油润滑减速器中的滚动轴承可以直接利用减速器油池内的润滑油进行润滑，方便简单。
缺点是容易漏油，对密封装置的要求较高。
此外，被磨落的金属削混在润滑油中，可能被带入滚动轴承，使轴承易被磨损。
采用润滑油的润滑方式有以下几钟：(1) 飞溅润滑。
减速器中只要有一个齿轮的圆周速度v>2m /s ，滚动轴承就可依靠齿轮飞溅起来的油进行润滑，飞溅起来的油可以直接进入轴承。
如果齿轮的圆周速度v=1.5m /s 左右，则靠飞溅到箱壁上的油来润滑轴承。
飞溅在箱壁上的油顺着箱盖的内壁流入箱底的油槽中，沿油槽经轴承端盖上的缺口进入轴承，如图3.10。
为使润滑油能流入油槽，箱盖内壁靠图3-10 输油沟结构第3章减速器结构和润滑·25·近接合面处应做成斜面，否则油不能流入油槽。
油槽应在箱座的接合面上，可直接铸出或铣出。
油槽尺寸一般取为a=3～5mm(机加工)，a=5～8mm(铸造)；b=6~10mm；c=3～5mm。
为使油槽中的润滑油能进入轴承，轴承端盖与轴承接触处需开有缺口，否则油进不了轴承座，如图3-11所示，其中（a）不正确，（b）为正确的结构。
（a）误（b）正图3-11 轴承座进油(2) 刮板润滑。
当齿轮的圆周速度很低而不能采用飞溅润滑时，可利用装在箱体内的特制刮板，它与轮缘端面间保持微小间隙（约0.5mm），当轮子转动时，轮缘上的油就被刮板刮下，然后沿特制的油槽流向轴承，如图3-12所示。
图3-12 刮板润滑(3) 油池浸浴润滑。
如下置式蜗杆轴上的轴承，将轴承的滚动体浸在油中取得润滑，但油面不能高于最下面滚动体的中心，以免增大搅油损耗功率。
当轴承转速超过1000r/min时，一般不采用这种润滑方式，因为搅油损耗功率太大。
机械设计课程设计·26·(4) 压力喷油润滑。
如轴承转速太高，可采用压力喷油润滑。
2．润滑脂润滑当齿轮的圆周速度v<1.5m/s时，就不能依靠油的飞溅来润滑轴承，宜采用润滑脂润滑。
在装配时，就把润滑脂填入轴承中，添油时可拆去轴承端盖，也可开加油孔，通过箱盖油杯或拆去轴承端盖，也可开加油孔，通过油杯或用油枪供油。
润滑脂的装入量可占轴承空间的1/3。
每工作三个月后，补加新油；每过一年，拆开清洗部件，并换用新油。
为了不使润滑脂因箱体内润滑齿轮的润滑油浸入而稀释(稀释后易流失)，应在轴承靠近箱体内壁的一侧安装封油环，见图3-13。
滚动轴承采用润滑脂润滑时，不易漏油，故密封装置可以较简单。
图3-13 封油环思考题1．减速器机体有那些结构形式？各自有哪些特点？2．铸造机体和焊接机体有什么区别？各自采用什么材料？使用条件有什么？3．机体上有关尺寸如何确定？需考虑哪些问题？4．通气器、油标、螺塞的作用是什么？有哪些结构形式？各自有哪些持点？5．窥视孔的作用是什么？如何确定其位置？窥视孔盖可用哪些材料？6．为什么要安装启盖螺钉，其大小如何确定？7．定位销的作用是什么？其位置如何确定？8．吊环、吊钩有那些结构形式？设计时应考虑哪些问题？为什么机盖和机座都有吊环或吊钩？9．密封装置的作用是什么？有哪些结构型式？适用于什么场合？。