合肥工业大学机械课程设计
机械设计课程设计合肥
机械设计课程设计合肥一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握机械设计的基本原理和方法，培养学生具备一定的机械设计能力和创新意识。
具体来说，知识目标包括：了解机械设计的基本概念、原则和流程；掌握机械零件的设计方法和计算方法；熟悉机械设计中的常用材料和工艺。
技能目标包括：能够运用所学知识进行简单的机械设计；具备分析问题和解决问题的能力；能够运用现代设计工具进行机械设计。
情感态度价值观目标包括：培养学生的创新意识和团队合作精神；增强学生对机械设计的兴趣和热情；培养学生具备良好的职业道德和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括机械设计的基本原理、机械零件设计、机械设计实例和机械设计软件应用等。
具体安排如下：1.机械设计基本原理：介绍机械设计的基本概念、原则和流程，包括设计任务、设计步骤、设计方法等。
2.机械零件设计：讲解机械零件的设计方法和计算方法，包括轴承、齿轮、联轴器、弹簧等常见机械零件的设计。
3.机械设计实例：分析具体的机械设计实例，让学生了解机械设计在实际工程中的应用和重要性。
4.机械设计软件应用：介绍机械设计软件的使用方法，如AutoCAD、SolidWorks等，让学生学会运用现代设计工具进行机械设计。
三、教学方法为了实现教学目标，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体应用如下：1.讲授法：通过教师的讲解，传授机械设计的基本原理和方法，让学生掌握相关知识。
2.讨论法：学生进行小组讨论，引导学生主动思考和分析问题，培养学生的创新意识和团队合作精神。
3.案例分析法：分析具体的机械设计实例，让学生了解机械设计在实际工程中的应用和重要性。
4.实验法：安排学生进行机械设计实验，让学生动手实践，培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的机械设计教材，为学生提供系统的学习材料。
合肥工大机械CAD课程设计说明书
一、设计题目参考《机械设计课程设计图册》29页图纸，设计一个传动比为2.8的一级圆锥齿轮减速器 ，要求进行三维立体零件造型、完成三维装配并绘制二维零件图和总装配图。
一级圆锥齿轮减速器简介：本次设计的为一级圆锥齿轮减速器，主要分为箱体和轴，齿轮等相关部件的设计和选取。
减速器箱体分为底座和箱盖，结构简单，便于制造和拆卸。
在箱体内部安装两根相互垂直的齿轮轴，轴两端通过轴承与箱体连接，另外通过轴承端盖和挡板轴肩固定轴承 ，从而使减速器的相关位置确定。
然后在其上盖上箱盖，在箱盖 上设计窥视孔和通气孔。
最后设计放油塞和游标等。
二、设计目的和意义《机械CAD 》课程最重要的两个教学环节是“理论教学”和“课程设计”。
通过本课程设计，巩固通过课程学习到的知识，提高动手实践能力，达到使同学们在综合运用计算机进行机械设计尤其是进行较为复杂的装配图和零件图的绘制、一般的三维实体造型及进行三维装配、图形仿真方面的能力得到提高，进一步提高二维图形绘制能力。
同时，在课程设计的过程中，有部分问题无法运用仅有的机械CAD 知识解决，需要运用其他渠道对机械CAD 进行更加深入地习。
所以通过这个课程设计，我们可以学到更多的机械CAD 相关知识，并提高我们自我涉猎知识的积极性，养成良好的学习习惯。
三数据整理（1）螺栓扳手空间与凸缘宽度安装螺栓直径 x d 8MM10 M12 M16 M20 M24 M30 至外箱壁直径 1min c13 16 18 22 26 34 40 至凸缘边距离 2min c11 14 16 20 24 28 34 沉头座直径2min D20242632404860（2）齿轮设计名称 符号 公式直齿圆锥小齿轮 直齿圆锥大齿轮 齿数 zz2056 模数 m m 7 传动比 ii2.8分度圆锥度 δarctgi =1δ，12-90δδ。
=70.35 19.65分度圆直径 dmz d =140 392 齿顶高ahm h h a a *=77齿根高 fhm c h h af )(**+=8.4 8.4齿全高 hf a h h h +=15.4 15.4 齿顶圆直径ad1*11cos 2δm h d d a a +=，2*22cos 2δm h d d a a +=144.7(大端)405.2（大端）齿根圆直径 fd1*11cos 2δm h d d f f -=，2*22cos 2δm h d d f f -=135.3 392.0齿距 p m p π=21.98 21.98齿厚 s 2m s π= 10.99 10.99齿槽宽 e2m e π= 10.99 10.99 顶隙 c m c c *=1.4 1.4锥距R222121d d R +=208.1208.1四具体设计1齿轮轴长轴短轴2箱体底座3测油杆4键5齿轮6,轴承7轴承端盖：焖盖和透盖8齿轮工程图9减速器装配体10工程图五：心得体会机械CAD课程设计是一项考察我们对机械CAD课程的掌握程度及对SolidWorks软件的熟悉程度的课程设计。
合肥工业大学课程设计任务书
合肥工业大学课程设计任务书设计题目立式压机液压系统的设计成绩某立式压机要求采用液压传动来实现附表所列的简单动作循环，如移动部件重5000N，摩擦力、惯性力均可忽略，试设计此液压系统（含图）。
主要内容动作名称快速下降慢速施压快速提升原位停止外负载（N）10000 50000 10000 ― 速度m/min 6 0.2 12 ― 指导教师意见签名：200 年月日卧式单面多轴钻孔组合机床动力设计题目滑台液压系统的设计成绩设计一卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统（含图）。
动力滑台的工作循环是：快进→工进→快退→停止。
液压系统的主主要内容要参数与性能要求如下：切削力Ft=20000N，移动部件总重力G=10000N，快进行程l1=100mm，工进行程l2=50mm，快进快退的速度为4m/min，工进速度为0.05m/min；加速、减速时间Δt=0.2s，静摩擦系数fs=0.2，动摩擦系数fd=0.1。
该动力滑台采用水平放置的平导轨，动力滑台可在任意位置停止。
指导教师意见签名： 200 年月日合肥工业大学课程设计任务书设计卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统的设计题目成绩一台卧式单面多轴钻孔组合机床：动力滑台的工作循环是：快进→工进→快退→停止。
液压系统的主要性能参数要求如下：轴向主要内容切削力Ft=2400N，滑台移动部件总重5000N，加、减速时间为0.2s，采用平导轨，fs=0.2,fd=0.1，快进行程为200mm，工进行程为100mm，快进与快退速度相等，均为3.5m/min，工进速度为30～50mm/min，工作时要求运动平稳，且可随时停止运动，试设计动力滑台的液压系统（含图）。
指导教师意见签名：200 年月日合肥工业大学课程设计任务书设计题目卧式双面铣削组合机床液压系统的设计成绩试设计卧式双面铣削组合机床的液压系统。
机床的加工对象为铸铁变速箱箱体，动作顺序为夹紧缸夹紧→工作台快速趋近工件→工作台进给→工作台快退→夹紧缸松开→原位停止。
合工大机械手课程设计
合工大机械手课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解机械手的结构原理，掌握其关键部件的功能和作用。
2. 学生能够掌握机械手的运动学及动力学基本理论，并能运用相关公式进行计算。
3. 学生能够了解合工大机械手课程设计的相关标准与规范。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行机械手的三维建模和装配。
2. 学生能够运用仿真软件对机械手的运动进行模拟和分析。
3. 学生能够根据设计要求，编写控制程序，实现机械手的运动控制。
情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对机械工程的兴趣和热爱，提高工程意识。
2. 学生在团队协作中，培养沟通、交流和合作能力，增强团队精神。
3. 学生能够关注机械手在工业生产中的应用，认识到科技发展对社会进步的重要性。
课程性质分析：本课程为机械工程专业的一门实践性课程，旨在培养学生的动手能力、创新能力和解决实际问题的能力。
学生特点分析：学生具备一定的机械基础知识，具有一定的三维建模和编程能力，但可能缺乏实际操作经验。
教学要求：1. 结合理论知识与实践操作，注重培养学生的实际动手能力。
2. 采用项目驱动教学，激发学生的兴趣和积极性。
3. 注重团队协作，培养学生的沟通能力和团队精神。
二、教学内容1. 机械手的结构原理- 关键部件的认识：包括机械臂、执行器、传感器等。
- 机械手的分类及特点。
- 机械手的运动学分析：包括正运动学、逆运动学。
2. 机械手的动力学分析- 动力学基本理论。
- 机械手动力学建模。
- 动力学计算与仿真。
3. 机械手设计规范与标准- 合工大机械手设计标准。
- 相关行业规范。
4. 三维建模与装配- 使用CAD软件进行三维建模。
- 机械手的装配与结构优化。
5. 仿真分析- 机械手运动仿真。
- 动力学仿真。
6. 控制程序编写- 控制系统原理。
- 编程实现机械手运动控制。
7. 实践操作与调试- 机械手组装与调试。
- 故障分析与排除。
教学内容安排与进度：第一周：机械手的结构原理与分类。
机械原理课程设计-合工大
欢迎来到机械原理课程设计！本课程将介绍机械原理的基本概念与应用，帮 助您掌握机械运动定律、受力分析方法和机械传动理论等重要知识。
课程设计介绍
本节将介绍课程设计的目标和内容，帮助学生了解课程的重要性和学习期望。
机械原理的概念与意义
深入探讨机械原理的概念和意义，介绍机械原理在工程设计和实践中的应用 价值。
流体运动的基本原理
详细介绍流体运动的基本原理和பைடு நூலகம்体力学的重要概念，使学生能够分析和解 决与流体相关的问题。
流体静力学基础
深入研究流体静力学的基本原理和方程，以及其在机械系统设计和分析中的应用。
流体动力学基础
介绍流体动力学的基本概念和运动方程，让学生理解流体动力学在工程设计 中的重要性。
齿轮传动理论
深入研究齿轮传动的原理和应用，以及常见齿轮传动系统的设计和优化方法。
带传动理论
介绍带传动的基本原理和设计方法，帮助学生理解带传动系统的工作原理和优点。
链传动理论
详细解释链传动的原理和设计要点，引导学生正确选择链传动系统并优化其 性能。
曲柄连杆机构理论
深入研究曲柄连杆机构的基本原理和应用，以及在工程中实现特定运动路径的设计方法。
探索弹性力的本质和应用，让学生理解材料的弹性特性及弹性力在机械设计中的重要作用。
能量守恒原理
详细阐述能量守恒原理的基本概念和应用，使学生能够应用能量守恒原理解 决机械系统的问题。
简单机械原理
介绍简单机械原理的定义和分类，通过具体案例展示它们的应用和重要性。
原动力与传动方式
详细介绍不同类型的原动力装置和常见传动方式，让学生了解如何选择合适 的原动力和传动方式。
机械传动的设计
《机械CAD课程设计指导书》
《机械CAD课程设计》指导书合肥工业大学机械设计教研室黄康编2006．1一、设计目的《机械CAD》课程最重要的两个教学环节是“理论教学”和“课程设计”。
通过本课程设计，巩固通过课程学习到的知识，提高动手实践能力，达到使同学们在综合运用计算机进行机械设计尤其是进行较为复杂的装配图和零件图的绘制、一般的三维实体造型及进行三维装配、图形仿真方面的能力得到提高，进一步提高二维图形绘制能力以及进行CAD二次开发的能力，了解软件间的数据交换及与CAM系统的数据传递等。
二．设计任务、要求及时间安排按学号从附录中选择相应的题目，完成以下工作：１）布置题目、确定尺寸（简单计算，查手册）时间：1天；２）减速器的三维实体造型：零件组①机座，轴，端盖零件组②机盖，齿轮或齿轮轴，轴承、其他零件造型完成之后，进行三维装配同一组两位同学各绘一组零件，其中绘零件组①的同学完成装配工作；两位同学的具体分工情况由同一组两位同学自行协商后上报给班长，并由班长汇总后在第二天交给指导老师，一旦确定，不得变更。
要求：要求能表达出零件的主要外形特征与内特征，对于细部结构，也应尽量完整的表达并能将各零件进行正确的装配。
时间：1.5天；３）绘制以下工程图（二维图）：①机盖或机座；②齿轮；③轴；④总装图。
进行装配的同学完成任务④，另一同学完成其余任务。
要求：装配图应绘在0 号幅面图纸上，表达清楚装配关系，其工程图上应标注外形尺寸、安装尺寸、装配尺寸、特性尺寸并应有完整的标题栏和明细表，以及技术特性数据和技术要求。
零件图图纸幅面应为A3 或A4 。
零件工程图上应包括制造和检验零件所需的内容，标注规范（如形位公差、粗糙度、技术要求，对齿轮还要有啮合参数表等）时间：1天；4）写设计报告书（附打印图）：①设计题目、设计目的与意义；②主要尺寸的确定，如中心距，齿轮的齿数等；③心得体会；④建议。
要求字数在3000~5000字。
时间：1天；5) 检查时间：1天；三．参考设计步骤：1．根据设计题目及参考图，确定具体的结构形式并分配传动比；2．拟定原动机-传动装置-工作机之间的联轴方式及尺寸；3．确定传动零件，轴系零件（轴、轴承及其部件）和轴-毂联接的尺寸；4．有关辅助零件（通气装置、油标、放油螺塞等）尺寸的确定；5．绘三维图并进行装配；6．绘制二维工程图，并进行标注；7．写设计报告。
机械设计基础(合肥工业大学)
机械设计基础(合肥工业大学)机械设计基础是机械工程专业的核心课程之一，它是一门重要的基础课程，为学生了解产品设计的基础知识、设计方法和设计流程提供了必要的理论基础。
本课程主要从设计原理、设计方法、设计基础知识、设计计算、设计制图等方面进行讲解。
本文将对机械设计基础课程的教学内容和教学方法进行简要介绍。
1. 教学内容1.1 设计基础知识设计基础知识包括设计概念、设计要素、设计原则和流程等方面。
学生需要了解设计的基本概念和一些术语，如设计目标、设计要求、设计参数、设计约束和设计规范等，理解机械产品设计的基本原理和方法，及其应用领域和发展状况。
同时，学生还需要掌握计算机辅助设计（CAD）软件的基本操作方法。
1.2 设计原理设计原理是机械设计的理论基础，它包括材料力学、机械力学、结构力学、热力学等方面的知识。
学生需要掌握机械产品的受力分析和计算方法，了解常见材料的力学性能和热力学原理，能够根据设计要求进行选择和应用。
机械产品设计方法主要分为分步设计法和综合设计法。
分步设计法包括需求分析、方案论证、方案评价和确定设计方案等环节；综合设计法则是考虑到机械产品设计是一个多学科交叉的领域，需要结合市场、经济、技术等多种因素进行一体化的设计。
学生需要了解这些方法的特点和适用范围，掌握设计的基本流程。
设计计算是机械产品设计的重要环节，它是在满足指定的功能和性能条件下，依据适当的理论或经验公式，求得各类设计参数大小的一系列计算过程。
设计制图包括使用CAD软件进行机械产品三维图形的建模和二维制图。
学生需要掌握使用CAD软件进行机械产品制图的基本方法和技巧，了解绘图符号和标准，掌握出图规范。
2. 教学方法理论课是机械设计基础课程的主要教学方式。
在讲授设计基础知识、设计原理、设计方法、设计计算和设计制图方面，教师需要采用讲解、演示、案例分析、实验等教学方法，注重理论与实践相结合，力求使学生掌握相关知识，培养分析问题、解决问题的能力。
机械原理课程设计--7档DCT
机械原理课程设计7档双离合自动变速器结构研究与设计姓名：孔令兴学号：20091096班级：车辆09级4班指导教师：陈奇合肥工业大学机械与汽车工程学院2012年5月目录概述 (3)第一章双离合自动变速器简介 (5)1.1 传统变速器以及其他新兴自动变速器存在的问题 (5)1.2 DCT自动变速器的结构与工作原理 (6)一、DCT自动变速器的结构 (6)二、DCT变速器的工作原理 (9)1.3 DCT双离合自动变速器的工作特点 (11)第一章双离合变速器的传动路线的设计 (12)2.1 传动轴的设计 (12)2.2 各档传动路线的设计 (13)第三章传动装置几何参数的确定 (17)3.1 各档位传动比的确定 (17)（一）、最大传动比的确定 (17)（二）、最小传动比的确定 (18)（三）、其他各档位传动比的设计计算 (19)3.2 传动齿轮参数的确定 (19)（一）、中心距的设计 (19)（二）齿轮结构特征参数的设计 (20)（三）、各档齿轮齿数分配 (22)总结 (27)参考文献 (28)概述变速器是汽车的关键部件。
随着消费者对汽车动力性、经济性的越来越高的要求，研发动力性能好、机械效率高、操作方便的变速箱已经成为各大汽车厂家的重要工作。
近年来，自动变速器（AT）、手自一体变速器（AMT）、机械式无级变速器（CVT）以及双离合式自动变速器的研究和应用都取得了极大的进步，带来了巨大的经济效益。
双离合器式自动变速器( DCT ) 除具有自动变速器起步和换挡品质优良、实现自动变速的特点外, 还具有手动变速器( MT ) 传动效率高、安装空间紧凑、质量轻、制造成本低等诸多优点, 产品加工制造过程对MT具有良好的工艺继承性, 发展应用前景良好, 是现有量产配套的各类变速器的有效替代产品。
目前, DCT 虽主要用于轿车, 但就其工作原理而言,亦可以应用于大、中型车辆及工程机械、自走式农业机械等其他非道路车辆, 应用范围较广。
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20Cr 60HRC
4.
4.1选择材料
选择45调质处理，查表14.1，《机械设计基础》
强度极限 =600MPa，许用弯曲应力[ ] =55MPa
4.2按扭转强度初步计算最小直径
主动轴d1 C =18.85mm
从动轴d2 C =26.40mm
由P218表14.3查得标准直径
d1取22mm d2取30mm
初选中心距
0.7（D1+D2） a 2(D1+D2)
241.5 a 690
取a = 500mm
由公式计算带长
L = 2a + (D1+ D2)+
=1553.67mm
选用基准长度系列L =1600mm
计算实际中心距
a=
= 523.44mm
3.1.6验算最小包角
1= - =163.03 >120 符合要求
分配V带和减速器上的传动比， = 2.7 , = 2.8812
2.4计算各轴的转速
I轴：n=nm/i1=1440/2.7=533.33 r/min
II轴: n=n1/i2=533.33/2.88=185.16r/min
卷筒轴：n3= 185.16r/min
2.5计算各轴的输入输出功率
输入功率：
I轴：p1=pd* =2.35KW
选取普通A型V带
3.1.3.确定直径
取D1=95mm, = 1%
则D2= n1/n2*D1(1- ) = 235.94 mm取D2=250mm
由此计算的n2= =541.73 r/min
误差为 =1.6% <5%符合要求
3.1.4.验算带速
v= =7.16 m/s速度在5——25m/s之间
3.1.5确定中心距和带长
II轴
2.24
2.20
115.53
113.22
185.16
1
0.97
卷筒轴
2.17
2.13
111.92
109.68
185.16
3.传动零件的设计计算
3.1V带的设计
3.1.1.计算功率。KA=1.2 PC=KA*P = 4.8KW
3.1.2.选取V带的型号
根据PC=4.8 KWn = 1440 r/min
滚筒上的力F=680 N，转速n=185r/min，滚筒直径d= 310mm
= · · · · =0.96* *0.97*0.99*0.96 = 0.833
V= = 3.00 m/s
= = 2.45 kw
选择的电动机为：功率4KW，转速1440r/min ,电动机型号为Y112M-4
2.3总的传动比为 =1440/185 = 7.78
II轴:P2=P1* =2.24 KW
卷筒轴：P3=P2* =2.17 KW
输出功率为输入功率乘以0.98
2.6计算各轴的输入输出转矩
输入转矩：
电动机的输出转矩为Td= 9550*Pd/Nm=16.25 N·m
I轴：T1=9550*P1/n1=42.08N·m
II轴T1=9550*P2/n2=115.53N·m
齿轮按8级精度制造，取载荷系数K = 1.2，齿宽系数 =0.4
小齿轮上的转矩T1= 9.55 = 4.21 N﹒mm
初选螺旋角 =15 ，取小齿轮齿数Z1= 25 ,
则Z2= 25 2.88=72
查表得YF1=2.72 , YF2= 2.35
>
所以将 带入下式
法向模数Mn =1.92mm
查表4.1取Mn= 2.5mm
4.3根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原则，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。
所以8级精度合适
3.2.5两个齿轮都做成实心式
3.2.6圆柱齿轮传动参数表
名称
单位
小齿轮
大齿轮
中心距
mm
125
传动比
2.88
模数
mm
2.5
螺旋角
14 4’12’’
齿数
25
72
分度圆直径
mm
62.5
180
齿顶圆直径
mm
67.5
185
齿根圆直径
mm
56.25
173.75
齿宽
mm
55
50
螺旋角方向
左旋
右旋
压轴力为
FQ=2zF0sin = 1101.3 N
3.2齿轮设计
3.2.1选取材料
大小齿轮都采用20Cr渗碳淬火，表面硬度为60HRC
查表得 = = 390 MPa
= = 1550 MPa
取SH= 1.1,SF= M1.5
则[ ] = [ ] =1364MPa
[ ] =[ ] =200MPa
3.2.2按齿轮的弯曲强度进行设计计算
3.1.7确定V带根数
传动比I= 2.7由表12.4确定P0= 1.183KW
P0=0.168KW
由表12.8查得K = 0.959
KL= 0.99
Z= =3.74
取Z = 4根
3.1.8求压轴力FQ
由表12.2查得q = 0.10kg/m,由公式得单根V带的张紧力
F0=500 ( - 1)+ = 139.78 N
卷轴输入转矩T3= 9550*P3/n3= 111.92N·m
输出转矩为输入转矩乘以0.98
运动和动力参数计算结果
轴名
功率kw
转矩N·m
转速r/min
传动比
i
效率输入Leabharlann 输出输入输出
电动机轴
2.45
16.25
15.93
1440
2.7
0.96
I轴
2.35
2.30
42.08
41.24
533.33
2.88
0.95
注：下标大小为六号
1
⑴选择圆柱齿轮减速器，斜齿，一级传动；
⑵卧式减速器；
⑶选择角接触轴承
⑷箱体采用水平剖分
⑸联轴器类型：弹性联轴器
2
2.1电动机的类型选择
根据电动机工作环境和电源条件，选择三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y型。
2.2电动机功率选择
电动机所需工作功率为
= = kw
I轴
II轴
则中心距a = = 125.5mm
取a = 125mm ,确定螺旋角
= arccos = 14 4’11’’
b = 0.4 = 50 mm
取b1= 55mm b2= 50mm
3.2.3验算齿面接触强度
将各参数带入下式
= = 1105 MPa < 1364MPa安全
3.2.4齿轮的圆周速度
v= =1.8 m/s <10m/s