机械设计课程设计教程

机械设计课程设计
第一章 绪论
一、课程设计的目的（综合训练）
机械设计课程设计是高等工科院校机械类本科学生第 一次较全面的机械设计训练， 一次较全面的机械设计训练，也是机械设计课程的一个重 要的实践性教学环节。 要的实践性教学环节。 其目的是： 其目的是： 1、综合运用先修课理论，培养分析和解决工程实际问 、综合运用先修课理论， 题的能力。 题的能力。 2、学习简单机械传动装置的设计原理和过程。 、学习简单机械传动装置的设计原理和过程。 3、进行机械设计基本技能训练。（计算、绘图、使用技 、进行机械设计基本技能训练。（计算、绘图、 。（计算 术资料） 术资料）
I II ……
PI入 PI出 TI入 TI出 PII入 PII出 TII入 TII出
注意： 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。 3.输送带速实际Vw在求解过程中与理论V发生 了变化，应验算系统误差。若不满足 [(V-Vw)/V]100%<±5%，应重新计算。
电动机是系列化的标准产品，其中以三相异步电 电动机是系列化的标准产品， 机应用为最广。 机应用为最广。 Y系列电动机是一般用途的全封闭自扇冷鼠笼式 系列电动机是一般用途的全封闭自扇冷鼠笼式 系列电动机 三相异步电机，适用于不易燃、不易爆、 三相异步电机，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀和无 特殊要求的机械设备上，如全属切削机床、风机、 特殊要求的机械设备上，如全属切削机床、风机、输 送机、搅拌机、农业机械、食品机械等。 送机、搅拌机、农业机械、食品机械等。 电机安装及外形尺寸：（ 电机安装及外形尺寸：（P168～P180） ：（ ～ ）
二、课程设计内容
滚筒 减速器
联轴器 电动机
三、设计题目
题目10 题目 螺旋输送机的传动装置 螺旋输送机由电动机驱动，电动机转动，经传动装置带动 螺旋轴旋转如图所示。按整机布置，要求电机轴与螺旋平行 ，使用寿命为8年，每日两班制工作，载荷有中等冲击。该 机要求有过载保护，允许螺旋轴转速偏差为±5％。该机器 由一般机械厂小批生产。 G
2、确定电动机的功率
(1) 工作机所需电动机功率 Pd
Pd = PwFvηKW（2）工作机的功率 P w
F ⋅v T ⋅ nw Pw = 或 PW = 1000 9550
（3）传动装置总效率
η (P5、表1-7)
η = η 0 ⋅η1 ⋅η 2 K ⋅η n
η 0 ⋅η1 ⋅η 2 K ⋅η n分别为传动装置中每一传动副（齿轮、蜗杆、带或链）、
分配目的： （1）尺寸协调、互不干涉
（2）尺寸紧凑、便于润滑
三、传动装置运动、动力参数的计算 传动装置运动、
主要指各轴的功率、转速和转矩的计算。 主要指各轴的功率、转速和转矩的计算。
1、各轴转速
电动机轴:n 满载转速） 电动机轴 m（满载转速） I轴: 轴 II轴: 轴 nI =nm n II =nI/i高 ……
八、课程设计的要求 1.明确学习目的，端正学习态度 2.在教师的指导下,由学生独立完成 3.正确处理理论计算与结构设计的关系 4.正确处理继承与创新的关系 5.正确使用标准和规范
第2章 传动装置总体设计
一、电动机的选择
选择电动机依据：功率 ，转速n 选择电动机依据：功率P，转速
1、类型选择(P167)
每对轴承、每个联轴器的效率。
3、确定电动机的转速
工作机转速n 工作机转速 w （以带式输送机为例）： ： V= (πDn)/60*1000 (m/s) πDn)/60*1000 故：nw=(V*60*1000)/ πD(rpm)
其中：V——输送机带速 D——卷筒直径 (m/s) (mm)
电动机转速: 电动机转速: nd= nwi总=(8~40) nw（rpm） rpm）
五、课程设计计划 1.传动装置总体设计 2.装配草图设计 3.工作图设计 4.编写设计计算说明书 5.答辩 第6-7周 第8-10周 第11-13周 第14周 第15周
六、成绩评定: 综合设计表现、图纸质量、 综合设计表现、图纸质量、说 明书及答辩情况，按百分制平分。 明书及答辩情况，按百分制平分。 七、参考书： 参考书： 1.机械设计课程设计 机械设计课程设计 2.机械设计 机械设计 3.机械零件设计图册 机械零件设计图册
6、滚动轴承组合设计
轴承型号的选择、轴承寿命的校核
7、键(P53-55)和联轴器(P93-101)的选 择 8、减速器的箱体及附件（P158,表 表 11-1）、润滑、密封设计（P85-92） ） ）
第4章 总装图和部件装配图的设计
一、草图设计要求
（1） 草图设计正确，迅速，主要结构要 ） 草图设计正确，迅速， 表达清楚。 表达清楚。各零件尺寸可随时标注在图 纸上。 纸上。 （2）所有零件尺寸随手画在草图上， ）所有零件尺寸随手画在草图上， 以免再次查找。 以免再次查找。
设计数据如下表所示： 题号 碾机主轴转速 碾机主轴转矩
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8
180 160 170 145 150 165 175 185
450 380 400 420 410 440 430 390
题目分配
学号 01 题号 学号 题号 学号 题号 学号 题号 A1 11 B5 21 E3 31 G1
其中：i总=8~40 (总传动比)
设计时优先选用同步转速为 1500 r/min、 、 1000r/min的电动机 的电动机
4、选定电动机
根据求出的P、 查手册 查手册。 根据求出的 、n查手册。 (P167) 转速n：建议选用同步转速为 转速 ：建议选用同步转速为1500（rpm） （ ） 功率P：为使传动可靠，额定功率应大于计算功率 功率 ：为使传动可靠， 即 P额>Pd=PW/ŋ总 选定电动机： 选定电动机： 型号（ 系列）、同步转速 系列）、同步转速n、满载转速n 型号（Y系列）、同步转速 、满载转速 m、额 定功率P 轴的中心高、电动机轴径、起动转矩/ 定功率 额、轴的中心高、电动机轴径、起动转矩 额定转矩的比值。 额定转矩的比值。 记下备用
设计数据如下表所示。
题号 螺旋轴转速 螺旋轴转矩
G1
G2
G3
G4
G5
G6
G7 G8
180 160 170 145 150 165 175 185 450 380 400 420 410 440 430 390
题目11 题目 铸造车间碾砂机的传动装置 碾砂机由电动机驱动。电动机转动，经传动装置带动碾 砂机主轴转动，拖动碾轮在碾盘中滚动压碎砂石，如图所示 。结构要求碾砂机主轴垂布置。使用寿命为8年，每日三班 制工作，连续工作，单向转动。工作中载荷有轻度冲击，允 许输送带速度偏差为±5％。按小批生产规模设计。
二、草图设计任务（以设计手册为参考资料） 草图设计任务（以设计手册为参考资料） 1）通过草图设计检查传动比分配是否合理， ）通过草图设计检查传动比分配是否合理， 低速轴与高速大齿轮是否干涉， 低速轴与高速大齿轮是否干涉，两大齿轮浸油深 高速大齿轮浸油深1个齿高时低速大轮浸油深度 个齿高时低速大轮浸油深度< 度：高速大齿轮浸油深 个齿高时低速大轮浸油深度 半径的1/3~1/6。 半径的 。 2）轴的结构设计和轴系零件设计（补充设计计算） ）轴的结构设计和轴系零件设计（补充设计计算） 定出支点距后对中间轴进行弯扭强度验算。 定出支点距后对中间轴进行弯扭强度验算。 3）轴承的组合设计 ） 确定轴承的型号和工作位置、 确定轴承的型号和工作位置、润滑方式和密封装 对中间轴上的轴承进行寿命计算。 置，对中间轴上的轴承进行寿命计算。 4）确定箱体的结构及各部分尺寸。 ）确定箱体的结构及各部分尺寸。 5）减速器附件设计（吊钩、吊耳、观察窗、油标尺 ）减速器附件设计（吊钩、吊耳、观察窗、 等） 6）确定联接件结构尺寸及位置。 ）确定联接件结构尺寸及位置。 7）验算 ）
学号 41 题号 H5
43 44 I1 I2
45 46 47 48 49 50 I3 I4 I5 I6
四、设计工作量
1.传动方案运动简图1张（A4附在说明书里）； 2. 减速器装配图1张（计算机绘图，A1）； 3. 零件图2张（传动零件、轴或箱体，A3或A4） 4.设计说明书1份（6000～8000字）； 5.答辩
四、零件工作图的设计与绘制
三、正式装配图
1）各视图应能完整表达箱内外结构（达到使他人 ）各视图应能完整表达箱内外结构（ 能拆图的目的） 能拆图的目的） 2）符合制图国家标准，零件编号，标题栏，明细 ）符合制图国家标准，零件编号，标题栏， 技术要求等应齐全。 表，技术要求等应齐全。 3）标注尺寸 ） a.特性尺寸 齿轮中心距及公差值。 特性尺寸:齿轮中心距及公差值 特性尺寸 齿轮中心距及公差值。 b.外廓尺寸 长*宽*高 ，包括外伸端轴长。 外廓尺寸:长 宽 高 包括外伸端轴长。 外廓尺寸 c.安装尺寸 地脚螺钉孔径及定位尺寸、孔距、 安装尺寸:地脚螺钉孔径及定位尺寸 安装尺寸 地脚螺钉孔径及定位尺寸、孔距、 外伸端轴中心高。 外伸端轴中心高。 d.配合尺寸 齿轮与轴、轴承内外圈、键槽、外 配合尺寸:齿轮与轴 配合尺寸 齿轮与轴、轴承内外圈、键槽、 伸端与联轴器。装配图上标注公差代号。 伸端与联轴器。装配图上标注公差代号。 4）列出减速器特性 ） 功率、转速、传动比。 功率、转速、传动比。
02 A2 12 B6 22 E4 32 G2 42 H6
03 04 A3 13 C1 23 E5 33 G3 A4 14 C2 24 E6 34 G4
05 06 07 08 09 10 A5 15 C3 25 F1 35 G5 A6 16 C4 26 F2 36 G6 B1 17 C5 27 F3 37 H1 B2 18 C6 28 F4 38 H2 B3 19 E1 29 F5 39 H3 B4 20 E2 30 F6 40 H4