1、机械设计综合课程设计课程设计时间为3周，集中安排。课程设计是实践性教学环节，是以学生自学、自己动手为主，指导老师答疑为辅的教学模式，其主要知识单元和学时分配为：一、设计准备阶段（0.5天）1.研究设计任务书，明确设计内容、条件和要求2.查阅有关资料、图纸，参观实物或模型，了解设计对象，熟悉减速器的结构特点3.复习课程有关内容，熟悉有关零件的设计方法和步骤4.准备所需的资料和用具5.拟定进度计划二、传动装置的总体设计（3.5天）1.确定传动方案，画出传动系统简图2.计算电动机的所需功率3.选择电动机4.计算传动系统的总传动比并分配各级传动比5.计算减速器中各轴的转速、功率和转矩三、传动零件的设计
2、计算（2天）四、设计及绘制减速器装配草图（3天）1选择比例尺，合理布置视图，确定各零件的相互位置2初步选择轴径，进行轴的结构设计，选择联轴器和轴承型号3确定轴上力的作用点及支点的位置，进行轴、轴承和键的校核计算4减速器箱体及附件的部分结构设计五、完成减速器装配图（3天）六、绘制零件工作图（1天）七、整理、编写设计说明书（1天）八、设计答辩和考核（1天） 具体作业1)减速器装配图一张；2)零件工作图二张（齿轮，输出轴）；3)设计说明书一份。 一、课程设计的目的一、课程设计的目的 1综合运用所学的知识和技能，树立正确的设计思想，提高机械创新设计能力。 2熟悉机械设计过程，掌握机械设计的一般方法和规
3、律，学会使用设计资料、标准和规范，通过设计实践，在机械设计基本技能上得到训练。 3 3巩固、加深和扩大在本课程和先巩固、加深和扩大在本课程和先修课程中学到的知识。修课程中学到的知识。二、课程设计内容二、课程设计内容五、课程设计参考进度五、课程设计参考进度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答辩六、成绩评定六、成绩评定 图纸质量、说明书、答辩情况及图纸质量、说明书、答辩情况及综合设计表现评分。综合设计表现评分。 七、参考书七、参考书 1机械设计机械设计 2机械设计综合课程设计机械设计综合课程设计 3机械零件设计图册机械零件设计图册 八、课程设计的要求八、课程设计的
4、要求 1.循序渐进，逐步完善和提高。 2.掌握机械设计基本技能，正确处理理论计算与结构设计的关系。 3.汲取传统经验，注重调察研究，发挥主观能动性和创新精神。 4.提倡采用现代设计方法和手段，提高综合设计能力。一、原动机的选择（一、原动机的选择（P11P11）常用：Y系列三相异步电动机（P208P208）1.选择电动机类型同步转速：3000 1500 1000 750 级数： 2 4 6 8电动机的安装及外形尺寸：（P210）2.确定电动机的功率wdPPKWdP(1) 工作机所需电动机功率1000vFPw9550wWnTP或或wP工作机的功率传动装置总效率 （P22，表2-5）5423421(
5、2)确定电动机型号（P209） 例：Pd = 3.6 kW611324112MYMYnm=960r/minnm=1440r/min查取电动机轴外伸端尺寸: D-直径 E-长度等，二、传动装置总传动比的确定和分配二、传动装置总传动比的确定和分配1.确定总传动比iawmanni2.分配各级传动比（P20，表2-3）21iiiiiioa减速器外传动比减速器传动比0ii(1) 各级传动比应在推荐范围内选取，不得超过最大值。(3) 圆锥圆柱齿轮减速器ii25. 01iiii)4 . 13 . 1 ()4 . 13 . 1 (121或(2) 展开式二级圆柱齿轮减速器分配原则:目的：（目的：（1 1）尺寸协
6、调、互不干涉）尺寸协调、互不干涉（2 2）尺寸紧凑、便于润滑）尺寸紧凑、便于润滑注意：注意： 1.1.按工作机所需电动机功率按工作机所需电动机功率P Pd d计算，而不按电计算，而不按电动机额定功率动机额定功率P Peded计算。计算。 2.2.设计轴时应按其输入功率计算、设计传动零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件时应按主动轴的输出功率计算三、传动装置运动、动力参数计算三、传动装置运动、动力参数计算 （计算各轴的功率计算各轴的功率P P、转速、转速n n和转矩和转矩T T）列汇总表： 一、减速器外传动零件设计一、减速器外传动零件设计1.普通V带传动已知：P
7、n T i2.链传动已知：P n T i设计步骤：见教科书例题 1.高速级齿轮传动已知：P n T i设计步骤：见教科书例题 2.低速级齿轮传动已知：P n T i设计步骤：见教科书例题二、减速器内传动零件设计二、减速器内传动零件设计三、按转矩初步计算轴的最小直径三、按转矩初步计算轴的最小直径mind注意：1.键槽单键：加5%双键：加7%2.圆整为标准直径3.或按联轴器圆整直径3nPC四、验算工作速度误差四、验算工作速度误差%5五、减速器箱体结构尺寸五、减速器箱体结构尺寸注意：1,12,161ddf6, 832dd、理实理vvvv8，1.传动零件的结构和几何尺寸传动零件的结构和几何尺寸2.初步
8、计算轴的直径初步计算轴的直径4.轴承类型以及润滑、密封方式轴承类型以及润滑、密封方式3.电动机输出轴的尺寸电动机输出轴的尺寸5.减速器箱体的结构减速器箱体的结构 （见表（见表3-1）已知条件：已知条件：设计内容设计内容1.初绘装配草图初绘装配草图2.轴、轴承、键、联轴器的校核计算轴、轴承、键、联轴器的校核计算3.完成装配草图完成装配草图（边设计、边计算、边修改）（边设计、边计算、边修改）123451电动机电动机 2 联轴器联轴器 3减速器减速器 4运输带运输带 5卷筒卷筒 VFFV一、初绘装配草图一、初绘装配草图1.布置图：尽量选取布置图：尽量选取1 13.初步计算轴直径初步计算轴直径2.画中
9、心线，画中心线，da, d,b1,b2 画出三面内壁线画出三面内壁线mm1583214.轴的结构设计轴的结构设计 确定各轴段直径和长度确定各轴段直径和长度5.箱体结构及其附件箱体结构及其附件 (1)箱体、箱盖箱体、箱盖 (2)联接螺栓、启盖螺钉、定位销联接螺栓、启盖螺钉、定位销 (3)吊钩、吊环螺钉吊钩、吊环螺钉 (4)观察孔、油塞、油标、通气器观察孔、油塞、油标、通气器C1C1l12L3L2L1L1L2L31L1图3-10 阶梯轴结构阶梯轴结构d1d2d3d4d5d齿轮联轴器齿轮联轴器hrcL图图3-9 外伸端安装联轴器的安装尺寸外伸端安装联轴器的安装尺寸dd5d1d2d3d4Bh弹性套柱销
10、联轴器弹性套柱销联轴器l油油图图3-38 油润滑轴承的轴承盖结构油润滑轴承的轴承盖结构l1c1c2L1L2L3按外接零件要求确定按外接零件要求确定L1L2L3a1a22l24按外接零件要求确定按外接零件要求确定L1油润滑油润滑 3-5L2L312LLLLLLL1按外接零件安装要求确定L2L3L2L32C1C2（5-8）C1C2aL3L2L1L31L1图图3-5 支点跨距与悬臂零件间的距离支点跨距与悬臂零件间的距离l1 2 l2 或或l12.5ddl1l2密封件密封件轴用弹性挡圈轴用弹性挡圈用垫片调整锥齿轮轴向位置用垫片调整锥齿轮轴向位置D图图3-16 套杯结构与轴向位置的调整套杯结构与轴向位置
11、的调整2套杯套杯小锥齿轮组合（正装）小锥齿轮组合（正装）l小锥齿轮组合（反装）小锥齿轮组合（反装）l二、验算轴、轴承、键、联轴器二、验算轴、轴承、键、联轴器1.轴的计算轴的计算2.轴承的计算轴承的计算3.键的计算键的计算4.联轴器的计算联轴器的计算三、完成装配草图三、完成装配草图1.画出齿轮的结构及固定画出齿轮的结构及固定轴向轴向周向周向2.画出轴系的细部结构画出轴系的细部结构 包括两个内容：包括两个内容：1.装配工作图装配工作图2.零件工作图零件工作图一、装配工作图一、装配工作图: 设计和装配时用的图纸设计和装配时用的图纸要求：要求：在草图的基础上进行装配图在草图的基础上进行装配图设计。（避
12、免盲目照抄草图，修改设计。（避免盲目照抄草图，修改草图中的错误草图中的错误，力求进一步改进和力求进一步改进和提高设计质量）提高设计质量） 要点：要点：1.布图：布图：尽量尽量用用1:1的比例在两的比例在两(或三或三)个视图上画出。必要时画剖面、剖视和个视图上画出。必要时画剖面、剖视和局部视图。（应当完整的、准确的表示出局部视图。（应当完整的、准确的表示出每个零件的结构形状，位置和尺寸，以及每个零件的结构形状，位置和尺寸，以及它们之间的连接性质和相互关系）。它们之间的连接性质和相互关系）。2.2.画图过程：画图过程：用细线勾出装配图中各个用细线勾出装配图中各个零件零件画零件工作图画零件工作图一起
13、加深。一起加深。 （要求各视图一起画）（要求各视图一起画）3.装配图上应标明注册的尺寸装配图上应标明注册的尺寸 P191特性尺寸：特性尺寸：表明机器性能、规格表明机器性能、规格和特性的尺寸和特性的尺寸中心距及偏差：中心距及偏差：1600.0315（P187 表表6-127）中心高：中心高：190 （最好以（最好以0结尾）结尾）配合尺寸：配合尺寸：表明配合零件间装配表明配合零件间装配 关系的尺寸关系的尺寸安装尺寸：安装尺寸：表明机器安装在其基础上的表明机器安装在其基础上的位置尺寸（箱体底面尺寸；地脚螺钉位置尺寸（箱体底面尺寸；地脚螺钉中心距离和对中心的距离；带轮、中心距离和对中心的距离；带轮、联
14、轴器伸出头尺寸及对中心距离）联轴器伸出头尺寸及对中心距离）外形尺寸：外形尺寸：表明机器占用的空间尺寸表明机器占用的空间尺寸（包装，运输，安装，厂房用）（包装，运输，安装，厂房用） 4.配合选择配合选择 P66 表表3-4轴轴齿轮（带轮、联轴器）：齿轮（带轮、联轴器）：轴轴轴承内圈：轴承内圈： 箱座孔箱座孔轴承外圈：轴承外圈：轴轴轴套（挡油环）：轴套（挡油环）：轴承盖轴承盖箱座孔：箱座孔：轮缘轮缘轮芯轮芯67676767kHrHmHnH，6k7H61169kDkF，9787fHhH67rH5. 装配图上应标注的技术要求装配图上应标注的技术要求装配前所有零件用煤油清洗，滚动轴承装配前所有零件用煤油
15、清洗，滚动轴承用汽油清洗，箱体内壁涂防锈漆。用汽油清洗，箱体内壁涂防锈漆。齿轮传动的齿面接触斑点齿轮传动的齿面接触斑点(P187表表6-126)；滚动轴承的热补偿间隙为滚动轴承的热补偿间隙为0.20.5mm减速器剖分面、密封面和接触面均减速器剖分面、密封面和接触面均不允许渗漏。剖分面涂密封油漆或不允许渗漏。剖分面涂密封油漆或水玻璃，禁止使用任何垫片。水玻璃，禁止使用任何垫片。箱体内装全损耗系统用油；轴承用润滑脂。箱体内装全损耗系统用油；轴承用润滑脂。（P145 表表6-75）跑合试验要求，空载试验、负载试验跑合试验要求，空载试验、负载试验（时间，工作条件）。（时间，工作条件）。对外观，包装和运
16、输的要求。对外观，包装和运输的要求。6.减速器的技术特性表减速器的技术特性表7.标题栏、明细表、及零件编号标题栏、明细表、及零件编号 零件工作图：生产用的图纸零件工作图：生产用的图纸 1. 布图：选择适当的图纸布图：选择适当的图纸,比例尽量采用比例尽量采用1:1 2. 标注尺寸公差、形位公差及表面粗糙度标注尺寸公差、形位公差及表面粗糙度（分别介绍）（分别介绍）3. 标注技术要求：标注技术要求：热处理，表面处理（渗碳，氮化，热处理，表面处理（渗碳，氮化，氰化，镀层，抛光）氰化，镀层，抛光）未注明的圆角，倒角，斜度等要求。未注明的圆角，倒角，斜度等要求。特殊要求：修饰，涂色，检验，试验特殊要求：修
17、饰，涂色，检验，试验（平衡，噪音）（平衡，噪音）4. 4. 标题栏标题栏 （同装配图）（同装配图）5. 5. 要求：要求：避免零件在车间做任何计算避免零件在车间做任何计算（尺寸标注完全）（尺寸标注完全）零件各部分尺寸，尽量标注在零件各部分尺寸，尽量标注在 同一投影图上。同一投影图上。尺寸线、引出线引到看得见的轮尺寸线、引出线引到看得见的轮 廓线上。廓线上。下面分别介绍齿轮（盘类），轴下面分别介绍齿轮（盘类），轴（轴类）（轴类） 齿轮：（盘类）齿轮：（盘类）一、视图一、视图: :首先搞清结构及要求。首先搞清结构及要求。二、尺寸标准二、尺寸标准: :包括圆、宽度和键槽三部分。包括圆、宽度和键槽三部
18、分。三、公差与精度：三、公差与精度： 1.轮齿精度及公差轮齿精度及公差 ：P186 表表6-124 精度等级的确定：精度等级的确定： 常用精度等级常用精度等级7、8、9级级主要精度主要精度精密、分度：精密、分度：I（运动精度）（运动精度） 8重型：重型： III （接触精度）（接触精度） 7一般：一般： II （工作平稳精度）（工作平稳精度）77 HK GB/T 10095-20018 GJ GB/T 10095-20018 - 7 - 7 HK GB/T 10095-2001 I II III 齿厚上偏差齿厚上偏差 齿厚下偏差齿厚下偏差表表6-122 推荐检验项目推荐检验项目 P186 表表
19、6-124 : F : 齿向公差齿向公差fpt: 周节极限偏差周节极限偏差ff : 齿形公差齿形公差:Fr :齿圈径向跳动公差齿圈径向跳动公差Fw :公法线长度变动公差公法线长度变动公差:侧隙：侧隙：公法线长度及跨测齿数公法线长度及跨测齿数P188 表表6-129分度圆弦齿厚及弦齿高分度圆弦齿厚及弦齿高P191 表表6-133KW ,xxhS ,a. 确定斜齿轮法面公法线长度确定斜齿轮法面公法线长度 假想齿数：假想齿数：55.8375114. 1)(实际齿数zKz系数系数 表表6-131 （P190）)(102077.29跨侧齿数KmmWmmW0077. 0整数部分整数部分:表表6-129小数
20、部分小数部分:表表6-130公法线长度：公法线长度：跨测齿数：跨测齿数：mmmWWWn431.582)0077. 02077.29() (10K（例：（例：m=2mm, z=75, =15）b. 确定偏差：确定偏差：7 HK GB/T10095-2001 表表15-62.2.齿轮毛坯公差：齿轮毛坯公差： 表表6-132 P1906-132 P190 齿顶圆偏差（齿顶圆偏差（P190 P190 表表6-1326-132）齿坯径向跳动齿坯径向跳动齿坯端面跳动齿坯端面跳动齿厚测量齿厚测量IT8公法线测量公法线测量IT110.1mn表表6-1323.键槽公差（轮毂槽）键槽公差（轮毂槽） P122 表表
21、6-574. 4. 表面粗糙度表面粗糙度5.啮合特性表啮合特性表 P216P216 轴：轴：1. 视图：一个视图加若干剖面视图：一个视图加若干剖面（轴的结构形状）（轴的结构形状）2. 尺寸标注：满足加工、检验、装配要求尺寸标注：满足加工、检验、装配要求注意：基准面，加工过程，尺寸链不封闭。注意：基准面，加工过程，尺寸链不封闭。3.形位公差：重点是轴颈和轴头部分形位公差：重点是轴颈和轴头部分4. 表面粗糙度表面粗糙度5. 中心孔：三种情况中心孔：三种情况要求保留（维修）：要求保留（维修）： 按按GB/T 145-2001画画 P92表表6-7不允许存在：不允许存在： 注明注明:“不允许有中心孔不
22、允许有中心孔,必须切去必须切去”。6. 键槽，砂轮越程槽，螺尾退刀槽键槽，砂轮越程槽，螺尾退刀槽P122 表表6-57P93 表表6-11检查：检查：1.视图数量是否足够。视图数量是否足够。2. 零件结构是否正确。零件结构是否正确。3. 尺寸标注，公差，形位公差，表面粗尺寸标注，公差，形位公差，表面粗 糙度是否正确。糙度是否正确。4. 技术要求是否完善、正确。技术要求是否完善、正确。5. 标题栏，明细表填写是否正确，有否标题栏，明细表填写是否正确，有否遗漏。遗漏。 检查修改后加深，图纸全部内容要符检查修改后加深，图纸全部内容要符合制图国家标准，保持整洁，文字、数合制图国家标准，保持整洁，文字、
23、数字用仿宋体写出字用仿宋体写出。一、设计计算说明书一、设计计算说明书要求：要求：计算正确、论述清楚、文字精炼、计算正确、论述清楚、文字精炼、 插图简明、书写工整。插图简明、书写工整。格式：格式：内容：内容：目录（标题及页次）；目录（标题及页次）；设计任务书；设计任务书；传动方案的分析与拟定（简要说明并附传传动方案的分析与拟定（简要说明并附传动方案简图）；动方案简图）；电动机的选择计算；电动机的选择计算；传动装置的运动及动力参数计算；传动装置的运动及动力参数计算；传动零件的设计计算；传动零件的设计计算；轴的计算；轴的计算；滚动轴承的选择和计算；滚动轴承的选择和计算；键连接的选择和计算；键连接的选择和计算；联轴器的选择；联轴器的选择；减速器的润滑方式和密封类型的选择，减速器的润滑方式和密封类型的选择，润滑油的牌号选择和装油量计算；润滑油的牌号选择和装油量计算；设计小结（对课程设计的体会，设计的设计小结（对课程设计的体会，设计的优缺点和改进意见等）；优缺点和改进意见等）；参考资料（资料编号、作者、说明、参考资料（资料编号、作者、说明、出版单位和出版年份）。出版单位和出版年份）。二、准备答辩二、准备答辩装配图、零件图和设计计算说明书装配图、零件图和设计计算说明书完成后，装订成册，方可进行答辩。完成后，装订成册，方可进行答辩。
