机械设计课程设计指导书-供参考

机械设计课程设计指导书青岛黄海学院机电工程学院2013年11月I前言《机械设计》是机械类学生一门重要的专业基础课，机械设计课程设计又是其中重要的实践教学环节，根据机械类专业本科学生机械设计课程设计要求，结合学院实际，编写本书指导学生进行课程设计，与《机械设计》教材配套使用。本指导书从教学要求出发，教材上有的内容不再摘录，力求内容精选、适用，题目难度适中，符合本校实际要求，书中提出了对课程设计的具体要求，说明了步骤、设计报告的撰写以及设计过程中需要注意的事项，并提供了八组设计题目类型，每组题目类型又有若干小题供设计时视情况选用。指导教师根据实际情况，在满足课程设计基本要求的前提下，亦可自选附录之外的其他设计题目。2013年11月II目录前言................................................................................................................................I第一章机械设计课程设计概述........................................................................................11.1机械设计课程设计的目的......................................................................................11.2机械设计课程设计的内容和任务..........................................................................11.3机械设计课程设计中的注意事项..........................................................................2第二章机械设计课程设计步骤........................................................................................32.1设计准备.................................................................................................................32.2传动装置的总体设计..............................................................................................32.3各级传动零件的设计..............................................................................................42.4减速器装配草图的设计及绘制..............................................................................52.5减速器装配图工作图的设计及绘制......................................................................52.6零件工作图的设计及绘制......................................................................................52.7整理和编写设计说明书..........................................................................................52.8进行设计总结..........................................................................................................5第三章机械设计课程设计说明书....................................................................................53.1设计说明书内容......................................................................................................63.2要求.........................................................................................................................63.3书写格式举例..........................................................................................................73.4推荐参考书目..........................................................................................................7机械设计课程设计设计说明书封面....................................................错误!未定义书签。机械设计课程设计任务书....................................................................错误!未定义书签。附录I：机械设计课程设计参考题目.............................................................................101第一章机械设计课程设计概述“机械设计”是机械类专业的一门重要技术基础课程，论述的是各类通用零部件的设计原理与计算方法。为了对该门课程有充分的认识和深入的掌握，教学过程中除了系统地讲授必要的设计与计算理论，进行作业及实验等外，还应使学生作较全面的机械设计技能锻炼，即在“机械设计”课程完毕以后，进行为期4周的课程设计。“机械设计”课程设计是对机械类专业本科学生进行的一次较全面的机械设计基本技能训练，是该门课程重要的实践性教学环节。1.1机械设计课程设计的目的1．培养理论联系实际的正确设计思想，综合运用“机械设计”课程及有关先修课程的理论知识，生产知识去分析和解决工程实际问题的能力。2．学习机械设计的一般方法，了解和掌握常用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计过程和设计方法，使学生具备一定的设计能力。3．通过设计计算、绘图、查阅有关设计资料、手册、标准和规范，数据处理，类比等，对学生进行基本技能训练。4．了解和学习机械设计的计算机辅助设计方法和过程。1.2机械设计课程设计的内容和任务机械设计课程设计通常选择一般用途的机械传动装置作为设计对象，我院机械类本科以两级齿轮减速器的设计为主，如图１所示的同轴式直齿圆柱齿轮二级减速器。指导教师根据实际情况，也可进行工作量与此相当的其他机械的设计。每个学生应独立完成以下任务：减速器装配图一张(A0图纸)；零件工作图2张（传动零件，轴等，A2图纸）；设计计算说明书一份（A4纸，不少于40页，手写）。21.3机械设计课程设计中的注意事项1．机械设计课程设计是一个非常重要的教学环节，既是对已学课程的综合运用，又为以后的专业课学习打下基础，因此，务必要求学生在设计过程中严肃认真，踏实细致，并养成保质保量，按时完成任务的良好习惯。2．正确处理计算和绘图的关系。不能把设计片面理解为就是理论计算。确定机械零件尺寸时，应综合考虑零件结构，加工，装配，使用条件，与其它零件的关系以及经济性。理论计算只是为确定零件尺寸提供了一个方面（如强度）的依据，有时要利用经验公式来确定尺寸，有时要根据结构和工艺来确定尺寸。因此在设计过程中，经常是边画、边算，边修改。计算和绘图相互补充，交叉进行。3．正确处理参考现有资料与创新的关系。任何设计都不可能是设计者凭空想象，独出心裁的产物。大量的设计参考资料是前人设计经验的总结，初次进行机械设计，应充分熟悉和利用现有资料，参考和分析已有的结构方案，合理选用有关经验数据。这正是锻炼设计能力的一个重要方面。但是，参考资料并不意味着盲目地抄袭资料。设计者必须根据特定的设计任务和具体要求敢于提出新设想、新方案和新结构并在设计实践中总结和改善，充分发挥主观能动性，这样，设计者的设计技能才能不断得到提高。4．注意培养工作的计划性，应经常检查和掌握进度，并随时整理设计计算结果。这对于设计的正常进行，阶段检查和编写说明书都是有益的。5．尽可能引用新的设计方法，采用计算机辅助设计工具或手段进行设计。3第二章机械设计课程设计步骤设计通常根据具体条件分析确定出总体传动方案，然后进行必要的运算，通过计算，作图，查阅资料以及必要的修改得到结果，最后以机械图和设计说明书的形式完成设计。大致过程如下所示。2.1设计准备认真研究设计任务书，明确设计要求、条件、内容和步骤；阅读有关资料、图纸，看录像及参观实物或拆装减速器，了解设计对象；复习“机械设计”课程有关内容，熟悉有关零件的设计方法和步骤；拟定设计计划（工作进度表），准备好有关图书、资料及用具。2.2传动装置的总体设计准备工作完成后，首先进行传动装置总体设计，总体设计的内容是分析和选定传动装置的方案，选择电动机的类型、型号和转速，为下一步的传动件设计提供条件。2.2.1分析和选定传动装置的方案传动方案通常用机构运动简图的方式表达，根据课程设计任务书中提供的原始参数，分析减速器的工作条件（如运动特点，有无特殊要求等），工作性能（如运输带工作拉力Ｆ，运输带工作速度ｖ），再分析比较多种传动方案的特点，考虑总体结构，尺寸以及加工制造方便，使用和维护易于操作进行，成本低廉等因素从中选择出最佳的传动方案。如果设计的是多级传动，对于有几种传动形式的多级传动要充分考虑各种传动方式的传动特点，合理布置传动顺序，下面几点在考虑传动方案时可供参考。1．带传动乘载能力小，传递同样功率时结构尺寸较大，但带能吸收振动，传动平稳，适宜布置在高速级，通常ｉ≤７。2．斜齿轮因为是逐渐进入和退出啮合其传动比直齿轮更平稳，故宜布置在高速级。3．蜗杆传动可得到较大的传动比，适合于用在高速传动中。总体传动方案的选择可参考附录I示例图。2.2.2选择电动机电动机由专门厂家生产，是标准部件，设计时要选择电机型号、电机功率和电机转速，这些可根据工作机性能，工作环境和工作载荷来选择，在产品目录上查阅相关参数。4如无特殊要求，电机类型通常选用Ｙ系列的三相笼型异步电动机，因其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便。电机功率和转速要根据具体条件进行计算。确定总传动比和分配各级传动比；总传动比由选择好的电机转速ｎ电和计算出的工作机工作机转速ｎ工确定ｉ总＝ｎ电/ｎ工关于总传动比的分配，应考虑下面几点1．各级传动比应在推荐值的范围。2．传动比的分配应使各级传动比尺寸协调合理。3．考虑结构的要求，各级传动件要有相应的合适的空间，不能发生干涉。4．对于多级齿轮传动来说，从润滑的需要出发，应尽可能使大齿轮的直径尺寸接近。前面参数确定后，计算每根轴的转速，功率及扭矩；画出传动装置方案简图。为设计计算各级传动零件和装配图设计做准备。2.3各级传动零件的设计传动件是减速器的核心零件，计算齿轮减速器各级传动件的参数，确定出尺寸以及箱外传动零件如带传动、链传动等的主要参数和尺寸。设计时先确定出外传动件