机械设计课程设计说明书
机械设计课程设计说明书
机械设计课程设计说明书一、教学目标本课程旨在让学生掌握机械设计的基本原理和方法，培养学生的创新意识和实践能力。
通过本课程的学习，学生将能够：1.理解机械设计的基本概念、原理和流程。
2.掌握机械设计中常用的数学计算和力学分析方法。
3.熟悉机械设计中常用的材料和工艺。
4.能够运用CAD软件进行简单的机械设计。
5.培养学生的创新思维和团队协作能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.机械设计的基本概念和原理：包括机械设计的目标、原则和方法等。
2.机械设计的数学计算和力学分析：包括尺寸计算、强度计算、运动学分析等。
3.机械设计中的材料和工艺：包括材料的选用、加工方法等。
4.CAD软件在机械设计中的应用：学习如何运用CAD软件进行机械设计。
5.创新设计和团队协作：培养学生的创新思维和团队协作能力。
三、教学方法为了提高教学效果，我们将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：通过讲解机械设计的基本概念和原理，使学生掌握相关知识。
2.案例分析法：通过分析典型的机械设计案例，使学生了解机械设计的实际应用。
3.实验法：通过实验，使学生掌握机械设计中的材料和工艺。
4.讨论法：通过分组讨论，培养学生的创新思维和团队协作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的多媒体课件，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备齐全的实验设备，确保学生能够顺利进行实验操作。
5.CAD软件：为学生提供CAD软件，方便学生进行机械设计实践。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，我们将采取以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和理解程度。
2.作业：布置适量的作业，要求学生按时完成，通过作业的完成质量评估学生的掌握程度。
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(3)油标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，使机体内热涨气自由逸出，达到集体内外气压相等，提高机体有缝隙处的密封性能。
2）运输机为一般工作机，速度不高，故选用9级精度(GB 10095-88)
3)材料选择。由表10-1选择大小齿轮材料为40Cr（表面淬火）,硬度为48-55HkC，
取安全系数 ，计算弯曲许用应力：
4）选小齿轮齿数
取 =0.8 K=1.3
按齿轮弯曲强度设计计算
查图11-8得
查图11-9得
取m=2
按齿面接触强度校核：
齿轮速度:
查表11-2知满足9级精度要求。
齿轮数据：
d（mm）
m
z
a（mm）
b(mm)
闭
式
齿
轮
小
63.16
2.0
30
155
60
18.5°
大
246.32
117
55
开
式
齿
轮
小
54
2.0
27
125
大
196
98
45
四、箱体结构设计
(1)窥视孔和窥视孔盖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。
（6）制造条件及生产批量:一般机械厂制造，小批量生产。
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机械设计课程设计计算阐明书设计题目: 带式输送机旳传动装置设计任务序号 2-3专业班学号设计者指导教师目录一、课程设计任务 .................................................... 错误!未定义书签。
二、传动装置总体设计 ............................................ 错误!未定义书签。
三、传动件设计 ........................................................ 错误!未定义书签。
四、装配草图设计 .................................................... 错误!未定义书签。
五、轴旳计算与校核 ................................................ 错误!未定义书签。
六、轴承基本额定寿命计算 .................................... 错误!未定义书签。
七、键旳挤压强度校核计算 .................................... 错误!未定义书签。
八、箱体构造旳设计 ................................................ 错误!未定义书签。
九、设计小结............................................................. 错误!未定义书签。
附件一......................................................................... 错误!未定义书签。
一、课程设计任务设计题目: 带式输送机旳传动装置设计1 。
传动系统示意图方案2: 电机→带传动→两级展开式圆柱齿轮(斜齿或直齿）减速器→工作机1—电动机；2—带传动；3—圆柱齿轮减速器；4—联轴器；5—输送带；6—滚筒2. 原始数据设计带式输送机传动装置中旳二级圆1 2 3 4 5 6 7 柱齿轮减速器, 原始数据如表所示：皮带旳有效拉力F4000 4500 3000 4000 3000 3200 4200 N输送带工作速度v0.8 0.85 1.20 1.00 1.40 1.30 1.00 m/s输送带滚筒直径d315 355 400 400 355 300 375 mm3. 设计条件1.工作条件: 机械厂装配车间；两班制, 每班工作四小时；空载起动、持续、单向运转, 载荷平稳；2.有效期限及检修间隔：工作期限为8年, 每年工作250日；检修期定为三年；3.生产批量及生产条件：生产数千台, 有铸造设备；4.设备规定: 固定；5.生产厂: 减速机厂。
机械设计课程设计说明书范例
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一、项目简介
本项目是一门机械设计课程，主要内容包括：计算机辅助设计与仿真、轴承应用、机械结构设计、焊接技术与结构分析、机械应用与传动机构综
合设计等，目的在于通过实验课程，为学生培养良好的机械设计能力，使
学生具备从设计、制造到利用的能力。
通过本课程，学生将学习到机械设
计的方法和流程，对机械设计和制造有深入了解。
二、课程目标
1、教会学生如何实现机械设计过程中的软件应用，并熟悉软件工具
的使用；
2、使学生掌握机械设计流程，包括机械结构设计，机械元件及材料
等的选择和应用；
3、学习机械设计制造中的焊接技术及结构分析，理解机械传动机构
的工作原理及其各种组件；
4、锻炼学生的创新能力、综合运用所学知识，能够独立或小组设计
解决具体问题的能力。
三、课程大纲
1、计算机辅助设计与仿真：教会学生使用计算机辅助设计软件，进
行机械结构参数化定义、机械结构能力仿真与验证；
2、轴承应用：了解轴承的类型及应用，学习轴承选型、轴承安装、
润滑、清洁与检测等；。
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前言 (2)设计任务书 (3)第一章电动机的选择 (4)1.1电动机类型和结构形式的选择 (4)1.2 电动机功率的选择 (4)1.3电动机转速和型号的选择 (4)1.4传动比的分配 (5)1.5传动装置的运动和动力参数计算： (5)第二章斜齿圆柱齿轮的设计 (7)2.1高速级的大小齿轮参数设计 (7)2.2低速级的大小齿轮参数设计 (11)第三章轴的结构设计和计算 (16)3.1 轴的选择与结构设计 (16)3.2 中间轴的校核： (20)第四章联轴器的选择 (24)4.1 联轴器的选择和结构设计 (24)第五章键联接的选择及计算 (26)5.1 键的选择与结构设计 (26)第六章滚动轴承的选择及计算 (27)6.1 轴承的选择 (27)6.2 轴承的校核........................................................................... .27 第七章润滑和密封方式的选择 (33)7.1 齿轮润滑 (33)7.2 滚动轴承的润滑 (33)第八章箱体及设计的结构设计和选择 (34)8.1 减速器箱体的结构设计 (34)8.2 减速度器的附件 (35)参考资料 (40)前言本次课程设计于2011年6月23日开始，经历了三周时间的设计，时间仓促，设计任务较重。
设计过程中或多或少的存在一些错误。
希望广大审阅者提出宝贵意见，以便及时改正，力争达到合格要求。
本次设计的内容：明确课程设计的目的，内容和进行方式，机械设计的一般过程，课程设计中注意的一些问题。
具体的设计过程是审阅题目要求。
计算，核算，制图，最后修改。
总结等过程。
整个过程都要求严谨。
求实.经过细心计算.校核.具有一定参考价值。
这次课程设计经高路老师的指导，审阅，并提出宝贵意见，特此表示感谢。
参加本次课程设计的有姚璐、柴岩岩。
限于设计者水平有限，不妥之处欢迎审阅者指示。
姚璐、柴岩岩2011年6月设计任务书一、设计题目：二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器二、工作条件及生产条件：1、该减速器用于带式运输机的传动装置。
机械设计基础课程设计说明书
机械设计基础课程设计说明书你好，本次机械设计基础课程的设计说明书旨在帮助学生们更加深入地理解机械设计的基本原理和方法，并通过实践操作来提高机械设计的实际操作能力。
以下是本次课程设计说明书的具体内容。
1. 设计背景机械设计是机械制造的基础和核心，它涵盖了多个学科的知识，如力学、材料科学、机电一体化等等。
为了让学生更好地掌握机械设计的基本原理和方法，本次课程将设计一款手动搬运车。
2. 设计要求手动搬运车需要具备以下功能：（1）能够承载适当重量的物品，最大承载重量为50kg；（2）移动方便，并具备一定的悬挂功能，以便于在狭小的空间内进行工作；（3）整体设计美观、结构牢固，方便日常维护。
3. 设计思路根据设计要求，我们需要设计一款手动搬运车，使其具备承载重物的能力，并且能够方便地移动和悬挂。
我们可以从以下几个方面进行考虑：（1）车架设计：车架需要具备结构牢固、整体稳定的特点，同时应尽可能减少自重。
我们可以采用高强度材料进行车架设计，并进行适当的加强和固定。
（2）轮轴设计：车轮需要具备耐磨、承载重力大、防滑等特点，同时需要设计合适的轴承和悬挂机构，以便于在狭小空间内进行操作。
（3）推拉手柄设计：手动搬运车需要具备方便推拉的设计，我们可以设计合适高度和角度的拉杆，采用皮革或抗滑橡胶等材料包裹，以提高操作的舒适度。
4. 设计步骤（1）车架设计：首先，我们需要绘制手动搬运车的草图，并确定车架的结构、尺寸以及车架材料。
然后，根据草图进行CAD绘图，进行车架的三维模型设计，最后进行车架的加强和固定设计。
（2）轮轴设计：根据手动搬运车的承载重量和移动条件确定车轮的材料、规格及型号。
然后进行轮轴承受力分析，并针对力学问题进行调整。
最后设计合适的轮轴直径和悬挂机构。
（3）拉杆设计：根据手动搬运车的人体工学和操作要求，确定拉杆的高度和角度，然后进行拉杆材料、形状、大小和表面设计，并进行组装和调试。
5. 设计成果最终的手动搬运车需要符合以下要求：（1）具备50kg的承载能力；（2）能够在狭小空间内进行悬挂和操作；（3）整体设计美观、结构牢固、操作舒适。
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目录一．设计任务书 (2)二. 传动装置总体设计 (3)三．电动机的选择 (4)四．V带设计 (6)五．带轮的设计 (8)六．齿轮的设计及校核 (9)七．高速轴的设计校核 (14)八．低速轴的设计和校核 (21)九.轴承强度的校核 (29)十．键的选择和校核 (31)十一.减速箱的润滑方式和密封种类的选择 (32)十二. 箱体的设置 (33)十三. 减速器附件的选择 (35)十四.设计总结 (37)十五。
参考文献 (38)一．任务设计书题目A：设计用于带式运输机的传动装置原始数据：工作条件：一半制，连续单向运转。
载荷平稳，室内工作，有粉尘（运输带于卷筒及支撑间.包括卷筒轴承的摩擦阻力影响已经在F中考虑）。
使用年限：十年，大修期三年。
生产批量：十台。
生产条件：中等规模机械厂，可加工7～8级齿轮及蜗轮。
动力来源：电力，三相交流（380/220）。
运输带速度允许误差：±5%。
设计工作量：1.减速器装配图一张（A3）2.零件图（1～3）3.设计说明书一份个人设计数据：运输带的工作拉力T(N/m)___4800______运输机带速V（m/s）____1.25_____ 卷筒直径D（mm）___500______已给方案三．选择电动机1．传动装置的总效率： η=η1η2η2η3η4η5式中：η1为V 带的传动效率，取η1=0.96； η2η2为两对滚动轴承的效率，取η2=0.99； η3为一对圆柱齿轮的效率，取η3=0.97; η为弹性柱销联轴器的效率，取η4=0.98； η5为运输滚筒的效率，取η5=0.96。
所以，传动装置的总效率η=0.96*0.99*0.99*0.97*0.98*0.96=0.86 电动机所需要的功率P=FV/η=4800*1.25/（0.86×1000）=6.97KW 2．卷筒的转速计算nw=60*1000V/πD=60*1000*1.25/3.14*500=47.7r/minV 带传动的传动比范围为]4,2['1 i ;机械设计第八版142页 一级圆柱齿轮减速器的传动比为i2∈[8，10 ]；机械设计第八版413页 总传动比的范围为[16，40]； 则电动机的转速范围为[763,1908]; 3．选择电动机的型号：根据工作条件，选择一般用途的Y 系列三相异步电动机，根据电动机所需的功率，并考虑电动机转速越高，总传动比越大，减速器的尺寸也相应的增大，所以选用Y160M-6型电动机。
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c:\iknow\docshare\data\cur_work\\设计人:二 0 10 年一月目录一. 设计任务二. 传动方案的分析与拟定三. 电动机的选择四. 传动比的分配及动力学参数的计算五. 传动零件的设计计算六. 轴的设计计算七. 键的选择和计算八 . 滚动轴承的选择及计算九. 连轴器的选择十. 润滑和密封方式的选择，润滑油的牌号的确定十一.箱体及附件的结构设计和选择十二. 设计小结十三. 参考资料一设计任务书设计题目：设计带式运输机传动装置中的双级斜齿圆柱齿轮减速器。
序号F (N) V (m/s) D (mm) 生产规模工作环境载荷特性工作年限3 13000 0.45 420 单件室内平稳 5年(单班)二.传动方案得分析拟定:方案1. 方案2.外传动为带传动,高速级和低速级均高速级,低速级,外传动均为圆柱轮. 为圆柱齿轮传动.方案的简要对比和选定:两种方案的传动效率,第一方方案稍高.第一方案,带轮会发生弹性滑动,传动比不够精确.第二方案用齿轮传动比精确程度稍高.第二方案中外传动使用开式齿轮,润滑条件不好,容易产生磨损胶合等失效形式,齿轮的使用寿命较短.另外方案一中使用带轮,可用方便远距离的传动.可以方便的布置电机的位置.而方案二中各个部件的位置相对比较固定.并且方案一还可以进行自动过载保护.综合评定最终选用方案一进行设计.三.电动机的选择:计算公式:工作机所需要的有效功率为：P=F·v/1000从电动机到工作级之间传动装置的总效率为连轴器η1=0.99.滚动轴承η=0.98 闭式圆柱齿轮η=0.97.V带η=0.95 运输机η=0.96计算得要求:运输带有效拉力为: 13000 N工作机滚筒转速为: 0.45r/min工作机滚筒直径为: 420 mm工作机所需有效功率为: 5.85 kw传动装置总效率为: 0.7835701电动机所需功率为: 7.4 KW由滚筒所需的有效拉力和转速进行综合考虑:电动机的型号为: Y160M-6电动机的满载转速为: 960 r/min四.传动比的分配及动力学参数的计算:滚筒转速为: 20.4 r/min总传动比为 46.91445去外传动的传动比为3.5.则减速器的传动比为: = 46.9/3.5=13.4又高低速级的传动比由计算公式:得减速器的高速级传动比为:4.1.低速级为:3.2各轴转速为：=274.2r/min =65.7 r/min =20.4r/min各轴输入功率为=7 KW =6.7 KW =6.4 KW各轴输入转矩为= 246945.9 N·mm =979920 N.mm=991136 N·mm五 .传动零件的设计一.带传动的设计:(1)设计功率为Pc=KaP=1×7.5=7.5(2)∴根据Pc=7.5KW, n1=274.2857r/min ,初步选用B 型带(3)小带轮基准直径取Dd1=125mmDd2= Dd1(1-ε)= ×125×(1-0.02) mm = 437.5mm(4)验算带速vv = = = 6.283185m/s(5)确定中心距及基准长度初选中心距a0=780mm符合: 0.7(Dd1+Dd2)<a0<2(Dd1+Dd2)得带基准长度Ld= 2a0 + (Dd1+Dd2) +=2×780 + (125+450) + mm= 2500mmA = -- = － ==399.1mmB = ==13203.1mm取a=781.5mm(6)验算小带轮包角α1α1=180° × × 57.3°= 156.1709>12在要求范围以上，包角合适(7)确定带的根数Z因Dd1=125mm , i=3.5, V=6.2P1=1.75KW ΔP=.17KW因α=156.1709°, Kα=.95因Ld=2500mm ,Z≥ == =取Z=4(8)确定初拉力F0及压轴力FQ=250.155********N=1958.131N高速级圆柱齿轮传动设计结果1) 要求分析(1) 使用条件分析传递功率：P1=7.092537kW主动轮转速： n1=274.2857r/min齿数比：u=4.17437 转矩T1= =246945.9圆周速度：估计v≤4m/s属中速、中载、重要性和可靠性一般的齿轮传动(2) 设计任务6611 7.0925379.55109.5510274.2857p n ⨯=⨯⨯确定一种能满足功能要求和设计约束的较好的设计方案，包括： 一组基本参数：m 、z1、z2、x1、x2、β、ψd主要几何尺寸：d1、d2、a 、…等2) 选择齿轮材料、热处理方式及计算许用应力(1) 选择齿轮材料、热处理方式按使用条件，可选用软齿面齿轮，也可使用硬齿面齿轮，具体选择方案如下： 小齿轮：45 ，调质 ，硬度范围 229-286大齿轮：45 ， 正火 ，硬度范围169-217(2) 确定许用应力a. 确定极限应力σHlim 和σFlim小齿轮齿面硬度为250大齿轮齿面硬度为200σHlim1=720，σHlim2=610σFlim1=260，σFlim2=180b. 计算应力循环次数N ，确定寿命系数Z_N 、Y_NN1 =60an_1t = 60×1×274.2857×8=2.369828E+08Z_N1=1Z_N2=1；Y_N1=1，Y_N2=1。
c. 计算许用应力_Hlim _Flim 1.3, 1.6.S S == Hlim1_N11_Hmin Z 7201533.85S 1.3HP MPa MPa σσ⨯===Flim2Z_N2HP2_Fmin260?2?1325S 1.6MP MPa σσ=== Flim2Z_N22_Fmin 6101469.23S 1.3HP MPa MPa σσ⨯== Flim2Y_STY_N2FP2_Fmin 180C212251.6MPa MPa S σσ⨯===3) 初步确定齿轮的基本参数和类型(1) 选择齿轮类型根据齿轮的工作条件，可选用直齿圆柱齿轮传动，也可选用斜齿圆柱齿轮传动，若为直齿圆柱齿轮，可将螺旋角设为0(2) 选择齿轮精度等级按估计的圆周速度，由表3-5初步选用8精度(3)初选参数初选：β= 15°，z1= 22，z2= z1×u = 22×4.17437=92。
x1=0，x2=0，ψd=0.8Z_H = 2.45；Z_E = 188.9√MPa ；取Zε =0 .872 N1 2.369828E+08 5.677u 4.17437N ==Zβ=cos β = cos15 =0.9828153(4)初步计算齿轮的主要尺寸由于选用软齿面齿轮的方案，该齿轮应先按接触强度设计，然后校核其弯曲强度根据接触强度的设计公式应先计算小齿轮的分度圆直径d1，计算d1前，还需首先确定系数：K 、Z_H 、Z_E 、Zβ、Zε。
K_A=1， 取Kv=1.1，取Kβ=1.05，取Kα=1.1则 K=K_AKvKβKα=1×1.1×1.05×1.1=1.2705Z_H 、Z_E 、Zβ、Zε的值取初选值初步计算出齿轮的分度圆直径d1、mn 等主要参数和几何尺寸=88.4mm= =88.4×cos15°/22 mm = 4mm取标准模数mn= 4mm 则a= =4/2cos15° mm = 236.043mm圆整后取：a= 240mm修改螺旋角： β = ==18°11′41″= 92.63158齿轮圆周速度为：v = m/s= 1.330335m/s与估计值相近。
b=ψd×d1=.8×92.63158 =74.1mm取b2=75mmb1=b2+(5～10)mm=80mm(5)验算齿轮的弯曲强度条件。
计算当量齿数：Z_v1= =25.6597 Z_v2= =107.304388.4?cos1522n m (z1+z2)422=arc cos arc cos 2a cos181141β⨯='''n1d1 274.285792.631586000060000πθ⨯⨯=31cos Z β23cos Z β得Y_FS1=4.25，Y_FS2=3.9。
取Yε=.72，Yβ=0.9计算弯曲应力2KT1σF1= ----------------=Y_FS1YεYβ=62.18564MPa<325bd1m1Y_FS2σF2=σF1 ------------=57.06447MPa<225Y_FS1该方案合格。
小齿分度圆直径 mm 92.63158大齿分度圆直径 mm 387.3684小齿齿顶圆直径 mm 100.6316大齿齿顶圆直径 mm 395.3684小齿齿根圆直径 mm 82.63158大齿齿根圆直径 mm 377.3684小齿齿宽 mm 80大齿齿宽 mm 75中心距 mm 240螺旋角 ° 18.19487低速级圆柱齿轮就传动设计结果1) 要求分析(1) 使用条件分析传递功率：P1=6.742166kW主动轮转速： n1=65.70708r/min齿数比：u=3.211054转矩： T1==979920圆周速度：估计v≤4m/s属中速、中载、重要性和可靠性一般的齿轮传动(2) 设计任务确定一种能满足功能要求和设计约束的较好的设计方案，包括： 一组基本参数：m 、z1、z2、x1、x2、β、ψd主要几何尺寸：d1、d2、a 、…等2) 选择齿轮材料、热处理方式及计算许用应力(1) 选择齿轮材料、热处理方式按使用条件，可选用软齿面齿轮，也可使用硬齿面齿轮，具体选择方案如下所示： 小齿轮：45 ，调质 ，229-286大齿轮：45 ，正火 ，169-217(2) 确定许用应力a. 确定极限应力σHlim 和σFlim661 6.7421669.55109.5510 65.70708i P n ⨯=⨯小齿轮齿面硬度为250大齿轮齿面硬度为200σHlim1=720，σHlim2=610σFlim1=260，σFlim2=180b. 计算应力循环次数N，确定寿命系数Z_N、Y_NN1 = 60an_1t = 60×1×65.70708×8=5.677092E+07N1 5.677092E+07N2= ----- = ----------- = 1.767984E+07u 3.211054Z_N1=1Z_N2=1；Y_N1=1，Y_N2=1。