机械设计基础课程设计
机械设计基础课程设计教案
机械设计基础课程设计教案一、教学目标1. 让学生掌握机械设计的基本原理和方法。
2. 培养学生运用机械设计知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生创新意识和团队协作能力。
二、教学内容1. 机械设计的基本概念2. 机械设计的方法和步骤3. 机械零件的设计4. 机械系统的总体设计5. 机械设计的优化三、教学方法1. 讲授法：讲解机械设计的基本原理、方法和步骤。
2. 案例分析法：分析实际机械设计案例，让学生了解机械设计的过程。
3. 实践操作法：引导学生参与机械设计实践，提高实际操作能力。
4. 小组讨论法：分组进行设计任务，培养团队协作和沟通能力。
四、教学安排1. 第一课时：机械设计的基本概念2. 第二课时：机械设计的方法和步骤3. 第三课时：机械零件的设计4. 第四课时：机械系统的总体设计5. 第五课时：机械设计的优化五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对机械设计基本概念的理解。
2. 案例分析报告：评估学生分析实际问题的能力。
3. 设计任务：评价学生运用机械设计知识解决实际问题的能力。
4. 小组讨论报告：评估学生的团队协作和沟通能力。
六、教学内容6. 机械设计中的材料选择7. 机械设计中的力学分析8. 传动系统设计9. 机械结构的强度计算10. 机械设计的可靠性分析七、教学方法1. 讲授法：讲解材料选择、力学分析、传动系统设计、强度计算和可靠性分析的基本原理和方法。
2. 案例分析法：分析实际案例，让学生了解这些方法在机械设计中的应用。
3. 实践操作法：引导学生参与相关设计实践，提高实际操作能力。
4. 小组讨论法：分组进行设计任务，培养团队协作和沟通能力。
八、教学安排1. 第六课时：机械设计中的材料选择2. 第七课时：机械设计中的力学分析3. 第八课时：传动系统设计4. 第九课时：机械结构的强度计算5. 第十课时：机械设计的可靠性分析九、教学评价1. 课堂问答：检查学生对材料选择、力学分析等基本概念的理解。
机械设计基础课程设计课程设计
机械设计基础课程设计课程设计概述本课程设计旨在帮助学生加深机械设计基础课程所学内容的理解和应用，提高学生的机械设计能力。
该课程设计分为两部分，第一部分是机械零件的3D建模，第二部分是机械零件的装配设计。
本课程设计旨在让学生掌握常用机械零件的3D 建模和装配设计技巧，培养学生的机械设计思维和创新能力。
第一部分：机械零件的3D建模1.课程设计任务设计一种具有多重扭矩传递功能的联轴器，该联轴器支持高速和高扭矩传递，并且易于拆卸和维修，长度不得超过200mm，直径不得超过100mm。
2.课程设计步骤1.确定设计需求，制定设计目标。
2.通过研究联轴器的结构原理，确定联轴器的建模方案。
3.进行零件建模，制定3D建模方案。
4.利用建模软件完成联轴器零件的3D建模。
3.课程设计评分标准1.联轴器建模的准确性。
2.建模过程是否规范和顺畅。
3.是否考虑了联轴器的多重扭矩传递功能。
第二部分：机械零件的装配设计1.课程设计任务根据第一部分联轴器的3D建模，进行联轴器的装配设计，保证多个零件之间的精确配合，以及整个联轴器的安装和拆卸。
2.课程设计步骤1.制定联轴器装配方案，明确零件装配的顺序和具体要求。
2.通过装配软件，完成联轴器的装配设计，包括零件的精确配合。
3.对联轴器进行逐个零件的测试和调试，确保整个联轴器的安装和拆卸，以及扭矩的传递功能。
3.课程设计评分标准1.联轴器的装配是否符合设计要求。
2.装配过程是否规范和顺畅。
3.联轴器的扭矩传递性能是否符合设计要求。
总结通过本次课程设计，学生不仅能够了解机械设计基础课程所学内容的应用，同时也能够提高自己的创新能力和技术水平，进一步培养机械设计思维，培养专业能力和实践操作技能。
《机械设计基础》教案
《机械设计基础》教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解机械设计的基本原理和方法；（2）掌握机械零件的主要参数和选型依据；（3）熟悉机械系统的运动分析和动力分析；（4）能够运用机械设计软件进行简单的机械设计。
2. 过程与方法：（1）通过案例分析，培养学生的创新意识和解决问题的能力；（2）利用模拟实验和实际操作，提高学生的动手能力和实践能力；（3）采用小组讨论和课堂讲解，培养学生的团队协作和沟通能力。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对机械设计的兴趣和热情；（2）增强学生对机械工程领域的认同感和责任感；（3）培养学生追求卓越、精益求精的职业精神。
二、教学内容第1课时：机械设计概述1. 机械设计的意义和任务2. 机械设计的过程和方法3. 机械设计师的要求和素质第2课时：机械零件的设计方法1. 机械零件的设计原则2. 机械零件的选材和加工3. 机械零件的强度计算和校核第3课时：机械系统的运动分析1. 机械系统的自由度和平衡条件2. 机械系统的运动学分析3. 机械系统的动力学分析第4课时：机械系统的动力分析1. 机械系统的动力源和动力传递2. 机械系统的负载分析和计算3. 机械系统的动力性能优化第5课时：机械设计实例分析1. 机械设计案例介绍2. 机械设计案例分析3. 机械设计案例总结和启示三、教学资源1. 教材：《机械设计基础》2. 辅助材料：PPT课件、教学图样、设计软件教程3. 实验设备：机械设计实验台、测量工具、模拟实验器材四、教学过程1. 导入：通过展示实际机械产品，引发学生对机械设计的兴趣，激发学习动机。
2. 讲解：结合PPT课件和教材，讲解本节课的重点内容，引导学生主动思考和提问。
3. 案例分析：分析机械设计实例，让学生了解机械设计的过程和方法，培养学生的创新意识和解决问题的能力。
4. 实践操作：安排学生进行模拟实验或实际操作，巩固所学知识，提高学生的动手能力和实践能力。
5. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，分享学习心得和设计思路，培养学生的团队协作和沟通能力。
机械设计基础课程设计zdd
机械设计基础课程设计zdd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，包括机械结构、材料、传动和力学分析等；2. 使学生了解并能够运用机械设计的相关知识，如公差配合、强度计算和稳定性分析等；3. 帮助学生理解并掌握机械设计的基本流程和方法，包括需求分析、方案设计、详细设计和制图等。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行机械零件和装配图的绘制能力；2. 培养学生运用数学和力学知识进行机械结构强度和稳定性计算的能力；3. 提高学生解决实际工程问题的能力，包括分析问题、制定设计方案和优化设计等。
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. 培养学生具备良好的团队合作意识，学会与他人共同解决问题；3. 增强学生的工程伦理观念，使其认识到机械设计对社会和环境的影响，培养学生的社会责任感。
课程性质：本课程为专业基础课程，旨在培养学生的机械设计能力和工程实践能力。
学生特点：学生已具备一定的数学、力学和工程制图基础知识，具有一定的分析问题和解决问题的能力。
教学要求：结合课本内容，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，为后续专业课程和未来从事相关工作打下坚实基础。
教学过程中，注重分解课程目标为具体可衡量的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 机械设计基本原理：包括机械结构设计、机械零件设计、传动系统设计等内容，对应教材第一章。
- 结构设计基本概念与分类- 常用机械零件的构造及功能- 传动系统原理及类型2. 机械设计方法与流程：包括需求分析、方案设计、详细设计和制图等，对应教材第二章。
- 设计需求分析方法和步骤- 方案设计的基本原则和注意事项- 详细设计及制图的要求和技巧3. 机械零件的强度计算与稳定性分析：包括公差配合、强度计算和稳定性分析等内容，对应教材第三章。
机械设计基础课程设计(n)
运输带工 1.9 2 作拉力 F(kN)
2.12 2.24 2.5 2.58 2.65 1.85 2.06 2.18 2.3 2.36
运输带工 1.36 1.4 1.5 1.28 1.45 1.55 1.55 1.32 1.45 1.55 1.32 1.36 作速度 V(m/s)
卷筒直径 315 325 345 307 345 300 307 325 300 315 335 345 D(mm)
三边设计方法——边计算、边画图、边修改
4.及时检查和整理计算结果
课程设计的计算部分，前后数据联系密切，计 算过程中时常要调整参数，修改计算数据，因此 要求计算正确、清晰、系统、完整，为编写设计 计算说明书打下基础，同时从设计开始就要注意 总结
注意：计算所用的草稿纸一定要装订成册
四、设计前的准备工作
表1 电动机数据
电动机型号 额定功 同步转 满载转速 中心高 外伸轴
率kW 速rpm nm (rpm) H
段D×E
Y132M1-6 4kW 1000 960
132 38×80
2. 分配传动比 传动装置总传动比：
i nm nW
nm ------- 电动机满载转速 nw ------- 工作机转速
i i带 i齿 i带 2 ～ 4 i齿 3～ 5 i带 i齿
§1 机械设计基础课程设计的 目的、内容及Байду номын сангаас求
一、目的
(1) 运用机械设计基础课程和其他有关先修课程的理论， 结合生产实际知识，培养分析和解决工程实际问题的能 力，并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展。 (2) 学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件、机 械传动装置或简单机械的设计原理和过程。 (3) 进行机械设计基本技能训练，包括计算、绘图、熟 悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及 使用经验数据，进行经验估算和数据处理等 。
机械设计基础课程设计pdf
机械设计基础课程设计pdf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，理解机械结构的功能与构成。
2. 使学生了解并掌握常用机械传动机构、连接方式及机械零部件的设计方法和应用。
3. 帮助学生掌握机械设计过程中的工程计算和图形表达。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行机械零件的绘制和机械装配图的设计能力。
2. 培养学生运用手册和资料进行机械设计计算和参数选择的能力。
3. 提高学生团队协作能力和解决实际工程问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程伦理观念，关注工程对社会和环境的影响。
3. 培养学生积极向上的学习态度，形成自主学习、合作学习和终身学习的习惯。
课程性质：本课程为机械设计基础课程设计，以实践为主，注重理论联系实际，提高学生的实际操作能力和工程设计能力。
学生特点：学生已具备一定的机械基础知识，具有较强的学习能力和动手能力，但对机械设计的实际应用尚缺乏深入了解。
教学要求：结合学生特点，以实践操作为主线，注重启发式教学，引导学生主动参与，培养其分析问题和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便在教学过程中进行有效指导和评估。
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、设计方法和设计流程，引导学生理解机械设计的整体框架。
- 教材章节：第1章 机械设计概述2. 常用机械传动机构设计：讲解齿轮传动、带传动、链传动等的设计原理和应用。
- 教材章节：第3章 机械传动设计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选用原则。
- 教材章节：第4章 机械连接设计4. 机械零部件设计：包括轴、轴承、联轴器、弹簧等零部件的设计原理和选用。
- 教材章节：第5章 机械零部件设计5. CAD软件应用：培养学生运用CAD软件进行机械零件绘制和装配图设计的能力。
- 教材章节：第6章 计算机辅助设计6. 机械设计计算与图形表达：教授设计过程中的工程计算和图形表达方法。
《机械设计基础课程设计》课程教学大纲(2024)
2024/1/26
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06
连接与紧固件设计
2024/1/26
23
螺纹连接设计
螺纹连接类型与特点
了解常见螺纹连接类型（如螺栓连接、双 头螺柱连接、螺钉连接等）及其特点，掌
握各类型螺纹连接的适用场合。
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课程安排遵循由浅入深、由易到难的原则，逐步引导学生掌握机械设计的基本方法 和技能。
6
02
机械设计基础知识
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机械设计基本概念
机械设计的定义
机械设计是指根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、 各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述 以作为制造依据的工作过程。
《机械设计基础课程设计》 课程教学大纲
2024/1/26
1
2024/1/26
目录
• 课程概述与目标 • 机械设计基础知识 • 常用机构设计 • 传动系统设计 • 轴系零部件设计 • 连接与紧固件设计 • 课程设计与实践环节 • 总结与展望
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01
课程概述与目标
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课程背景与意义
机械设计是制造业的基础，对于 培养高素质工程技术人才具有重
等。
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实践操作能力
学生在课程设计中实践操作的能力，包括设计方案的制定、实施和调试
等。
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创新思维与解决问题能力
学生在课程学习中表现出的创新思维和解决问题能力，如提出新颖的设
计方案、解决复杂问题等。
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对未来学习和发展建议
机械设计基础课程设计(带-齿轮)
五. 轴承的选择与校核
（一）高速轴滚动轴承的选择与校核
1. 初选轴承的类型和型号
（在轴的结构设计时进行）
类型选择：
载荷条件；转速条件；装调性能；调心性能；经济性
型号选择：
轴颈尺寸：（推荐初选轻系列轴承）
2. 计算轴承径向载荷
Fr RV2 RH2
说明
五. 轴承的选择与校核
3. 计算轴向载荷Fa1，Fa2
一般可取：
nd (6∼ 12)nw
一. 传动装置的总体设计 列出符合转速、功率要求的多种电机（多方案）
电机转速
方 电动机 额定
电机 参考 总传
案 型号 功率 同步 满载 重量 价格 动比
转速 转速
1
2
3
一. 传动装置的总体设计
对满足要求的电机 的重量、价格、外形尺 寸、传动比进行比较， 选择一种电机。
1. 选择轴的材料，确定许用应力 2. .初步计算最小轴径
d C3 P n
注意：轴径的圆整（键槽、联轴器、标准直径）
四. 轴的结构设计与强度校核
（一）高速轴的设计
3. 轴的结构设计
(1). 轴上零件装配、定位和固定 画轴系结构图（教材P214:图9.15）
(2). 确定各段直径和长度 综合箱体、轴承盖的设计统一考虑
二. V带传动的设计计算
带轮结构设计
带轮轮缘宽度: 带轮轮毂宽度:
B=(Z-1)e+2f L=(1.5～2)d 当B<1.5d时，L=B
注意: 带轮直径确定后，应验算带传动实际传动比 和大带轮转速，并以此修正减速器传动比和输 入转矩。
i2 i / i1实
三. 齿轮传动的设计计算与校核
三. 齿轮传动的设计计算与校核
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的内容。（带传动、齿轮传动、轴径初算等）
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★ 注意事项
设计计算步骤
➢ 传动功率计算采用电动机所需功率Pd ； ➢ 圆柱齿轮传动中，大齿轮的直径尽量不超过250mm ；
➢ 圆柱齿轮传动中中心距、齿宽为整数，分度圆、齿顶圆 直径和螺旋角必须求出精确值，尺寸应准确到小数点后 两位，角度应准确到秒。
机械设计基础课程设计
(Course Design of Mechanical Design Foundation )
郑州大学材料科学与工程学院
辛荣生 何素芹 谭 伟
逯晓勤，张晓黎，孙玉福，张春香
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1
教材
《机械设计课程设计》（第二版） 唐增宝等 主编
华中科技大学出版社
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2
《机械设计基础课程设计》是《机械设计 基础》课程的一个重要环节，是工科专业学生 首次进行的真实设计，对于学生理论联系实际 能力、综合创新能力的培养和训练均是一个重 要的实践环节。
设计计算步骤
联轴器
滚动轴承
v
F
圆柱齿轮
滚动轴承
带传动
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带式输送机总效率
各种传动副的效率见指导书。 不必考虑滚筒的效率、 滚筒上轴承的效率。
设计计算步骤
v F
＝联轴器 滚2 动轴承 圆柱齿轮 带传动
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设计计算步骤
③ 电动机功率
电动机所需功率：
Pd
Pw
查标准选取电动机额定功率Pm。
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2. 轴、滚动轴承及键联接的校核计算
轴的强度校核
根据初绘装配草图中轴的结构，确 定作用在轴上的力的作用点，绘出 轴的受力计算简图，绘制弯矩图、 转矩图及当量弯矩图，对危险剖面 进行强度校核。
带式输送机传动方案。
建议采用方案1作为传动方案
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设计计算步骤
一、总体方案设计
根据给定的数据进行设计，发放的设计任务书 装订在设计说明书最前面。
设计方案选择的主要依据
➢ 传动的功率与效率 ➢ 传动速度 ➢ 外廓尺寸、重量和传动比要求
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设计计算步骤
设计方案选择要求考虑的主要因素
使用性（有效性、可靠性）
经济性
安全性
工艺性
先进性
特殊性 等
建议采用方案1作为传动方案
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设计计算步骤
二、电动机选择及传动比分配
当带式输送机总体方案确定后，就可进行其参数设计。
1. 电动机选择
工业上一般采用三相交流电动机，Y系列三相 交流异步电动机由于具有结构简单，价格低廉，维 护方便等优点，得到最广应用。
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设计计算步骤
① 输出轴（滚筒）转速
nW
601000 v (r / min)
D
② 带式输送机总传动比
i nm nW
nm —电动机满载转速
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设计计算步骤
n i m
n W
控制总传动比在一定范围内（根据传动方
案来定，各种类型传动的传动比范围见指导
书)，对于带传动－－单级圆柱齿轮传动系统，
圆柱齿轮传动的传动比： i2＝3～6
带传动的传动比： i1＝2～4
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设计计算步骤
三、传动件的设计计算
根据电动机的计算功率、满载转速、传动比的
分配，计算出各级传动的输入功率、输入转速、
传动比，由此进行各级传动的传动件设计。（参
考指导书P.9～10）
传动件的设计计算参考《机械设计基础》教材
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设计计算步骤
（2）转速选择
参考指导书选择Y系列电机，最为常用的Y
系列电动机的同步转速为3000rpm、1500rpm、 1000rpm、750rpm四种。
同步转速过低：减速器传动比减小，但是电动机 尺寸变大，成本上升；
同步转速过高：电动机较轻，成本下降，但传动比 变大，外形尺寸变大。
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➢齿轮设计 ➢带传动设计 ➢滚动轴承设计 ➢轴的设计 ➢螺栓联接设计 ➢键联接设计 ➢联轴器设计 ➢润滑密封设计等
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总体时间安排
第一周：
布置任务，进行设计计算，并划出结构草图， 装配草图；
第二周：
总体装配图设计 ；
零件工作图设计和编写设计计算说明书；
答辩。
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任务要求
❖ 减速器总体装配图（1# 图 1 张）
❖ 减速器零件图 2 张
齿轮工作图（3 #图1张） 轴 工 作 图（3 #图1张）
❖ 减速器设计计算说明书1份（约2万字）
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设计任务书
带式输送机工作情况；
带式输送机工作参数；（多种参数） ➢ 带速 ； ➢带的张力； ➢滚筒直径；
应控制在 20 以内。这样一来，电动机的具
体参数就可以确定下来。
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设计计算步骤
2. 传动比分配
当电动机选择确定后，减速器的总传动比就可 计算出来。对于带传动－－单级圆柱齿轮传动的 减速器，要考虑传动比的分配问题。
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设计计算步骤
参考指导书。 对带传动－－单级圆柱齿轮传 动减速器，建议带传动的传动比小于齿轮传动的 传动比，主要避免整个传动系统的尺寸过大。
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3
《机械设计基础课程设计》以机械中最为常 用的重要部分——传动装置即减速器为对象， 以课程教学中的设计理论和方法为基础，进行 总体方案设计、部件方案设计、零部件设计计 算、零部件结构设计、装配图和零件图设计等， 特别是零部件设计计算几乎涵盖了《机械设计 基础》课程中的所有内容。
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一般选择Y系列三相电动机
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设计计算步骤
（1）功率选择
依据带式输送机总体方案，分析功率流传递路线， 在考虑效率的前提下，计算所需电动机的功率。
① 工作机功率 Pw= Fv /1000 （kW）
② 带式输送机总效率
带式输送机总效率为每一个传动副效率的乘积，即
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带式输送机总效率
大功率 中小功率 输入轴 输出轴
圆锥滚子轴承 深沟球或角接触球轴承
轻系列 从转速考虑！
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六、减速器装配草图的设计
1. 初绘减速器装配草图
画传动零件的中心线 画齿轮的轮廓 画箱体的内壁线
确定轴承座孔的宽度，画轴承座外端线
轴的结构设计
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
确定轴的径向尺寸 确定轴的轴向尺寸
画轴、滚动轴承和轴承盖的外廓
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设计计算步骤
四、联轴器的选择
输出轴
类型：刚性可移式联轴器； 型号：由计算转矩、转速和轴径选择。
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设计计算步骤
五、滚动轴承的预选
根据初算的轴径，考虑轴上零件的轴向定位和固定， 估计出装轴承处的轴径，初步定出滚动轴承的型号。待在减 速器装配草图设计中进行寿命验算后再行确定。