机械设计课程设计指导书编写：机械设计及自动化系目录一．概述二．传动装置的总体设计三．减速器结构四．传动零件的设计计算五．装配图设计第一阶段六．装配图设计第二阶段七．完成减速器装配图八．零件工作图设计九．编写计算说明书十.准备答辩参考书目一．概述通过本减速器的设计，使学生进一步了解、掌握机械设计中遇到的几个重要问题：机械设计的一般步骤1．强度计算与结构、工艺要求的关系。
2．标准在设计中的重要性，正确使用标准。
3．结构与工艺的关系、零件工艺性的考虑。
4．创新与继承的关系。
思考题:（1）．零、部件的结构设计除考虑强度外还考虑哪些问题？（2）．为什么说设计是绘图与计算交叉进行的过程？（3）．为什么要采用标准？标准有哪些内容？标准件是否都有产品？二．传动装置的总体设计传动装置总体设计的目的是确定传动方案、选定电机型号、合理分配传动比及计算传动装置的运动和动力参数，为计算各级传动件做好准备，步骤如下：1．了解传动装置的组成和不同传动方案的特点、合理拟定传动方案V带传动、链传动、圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动、蜗杆传动、行星齿轮传动的特点：2．了解减速器的主要类型和应用特点（参考书目【1】、【2】）3．初步确定减速器的结构和零部件类型（1）减速器级数的选择（2）确定传动件布置型式（3）初选轴承类型（4）决定减速器机体结构（5）选择联轴器类型4．选择电动机（1）选择电动机的类型和结构型式根据经济性、使用要求、工作条件等选择（参考书目【3】）（2）选择电动机的额定功率P ed 等于或稍大于P d(电机工作功率)，即：P ed≥P dawd p p η=)(1000kw FVp w =5423421ηηηηηη=a式中：η1、η2、η3、η4、η5分别为带传动、轴承、齿轮、联轴器、卷筒的效率。
（3）确定电机的转速n m（4）记下电机的型号、额定功率、满载转速n m 、外型尺寸、中心高、轴伸尺寸、键联接尺寸 以备用。
5．确定传动装置的总传动比和分配传动比n ma i i i i nn i .......321==分配传动比是设计中的重要问题，应力求合理。
原则如下：（1） 各级传动比应在合理范围内（2） 各级传动尺寸应协调，结构匀称合理 （3） 尽量使传动装置外廓尺寸紧凑、重量较小 （4） 动零件之间是否干涉、碰撞 （5） 各级大齿轮的浸油深度合理 （6） 各级齿轮传动强度尽可能一致 6. 计算传动装置的运动和动力参数计算各轴的转速、功率、转矩并列表备用思考题:（1）各种机械传动型式有哪些特点？其适用范围怎样？ （2）为什么带传动布置在高速级？链传动布置在低速级？ （3）选择电机包括哪些内容？（4）合理分配传动比有什么意义? 分配传动比时要考虑哪些原则？（5）传动装置中各相邻轴间的功率、转矩、转速的关系如何确定？同一轴的输入功率与输出功率是否相同？设计传动件或轴时用哪个功率？三．减速器结构 参考书目【3】1．减速器各部位及附件的名称和作用 （1）箱体 （2）箱盖（3）观察孔、观察孔盖、通气器（4）油标、油尺（5）放油螺塞（6）起盖螺钉、定位销（7）地脚螺拴、轴承旁联接螺拴、箱体与箱盖联接螺拴（8）轴承端盖、轴承端盖螺钉、密封装置、调整垫片（9）吊环、吊钩、起吊装置2．减速器拆装实验思考题:（1）箱体上有关尺寸如何确定？应考虑哪些问题？（2）密封装置的作用是什么？有哪些结构型式？各适用于什么场合？（3）定位销的作用是什么？其位置如何确定？四．传动零件的设计计算1．带传动的设计计算（参考书目【1】）确定带的类型、型号、根数、中心距、大(小)带轮的直径、带长、带轮的结构及在轴上的固定、带作用在轴上的拉力、考虑带的张紧方式。
2．齿轮传动的计算（参考书目【1】）(1) 高速级齿轮传动的计算确定齿轮传动的参数：毛坯、材料、热处理方式、精度等级、中心距、传动比、标准模数、螺旋角、变位系数、齿数、齿宽、齿顶圆直径、齿根圆直径、分度圆直径、齿轮结构、固定等。
(2) 低速级齿轮传动的计算确定齿轮传动的参数：毛坯、材料、热处理方式、精度等级、中心距、传动比、标准模数、螺旋角、变位系数、齿数、齿宽、齿顶圆直径、齿根圆直径、分度圆直径、结构、固定等。
思考题:（1）带传动设计的原始数据有哪些？（2）齿轮传动参数中，哪些应取标准值？哪些要精确计算？哪些应圆整？（3）如对圆柱齿轮传动的中心距数值进行圆整，应如何处理m、z、ß、x等参数？（4）三种齿宽系数Φd、Φa、Φm之间是什么关系?能否分别任意选取（5）齿轮的材料与齿轮的结构之间有什么关系？直径大于500mm的齿轮应该选用什么材料?（6）开式齿轮传动的设计要点有哪些?五．装配图设计第一阶段1．轴的设计（参考书目【1】）（1）轴径的初步估算(2 ) 确定机体内壁和轴承座端面的位置应考虑轴承的支承刚度、轴承旁螺栓的安装尺寸、端盖尺寸、密封件尺寸及拆卸空间、挡油环、甩油圈的尺寸、并力求总体尺寸最小。
（3）轴的结构设计应考虑轴上零件的轴向、周向定位。
轴上零件是标准件时，应以标准件为准定尺寸、结构。
（例如：轴承、弹性挡圈、联轴器、密封件等）（4）轴的支点距离和力作用点的位置（5）轴的校核计算应用安全系数法校核轴的强度，三根轴各选2～3个危险截面分别校核。
2．传动零件的结构设计(1) 齿轮的结构设计应考虑齿轮的毛坯、材料、热处理方式、精度等级、批量等（2）轴承端盖的结构设计（参考书目【3】）（3）轴承的润滑和密封（参考书目【3】）思考题:（1）绘制减速器装配图从何入手？装配图在设计过程中起什么作用？（2）绘制减速器装配图前应确定哪些参数和结构?(3) 如何选联轴器？你采用哪种联轴器？(4) 本阶段设计中哪些尺寸必须圆整？（5）轴承在轴承座上的位置如何确定？（6）轴外伸长度如何确定？（7）阶梯轴各段的长度如何确定？（8）圆角、退刀槽的尺寸如何确定？（9）应用安全系数法校核轴的强度时，如何确定危险截面？六．装配图设计第二阶段1．减速器的箱体设计（1）毛坯（铸造、焊接）考虑其工艺性、材料。
（2）刚度（3）箱体内零计的润滑、密封、及散热。
（4）考虑其加工、装配工艺性2．减速器的附计设计（1）观察孔、观察孔盖观察孔大小要合适，方便观察和手能伸入进行操作。
观察孔盖与箱盖间应用垫片密封，上装过虑网。
（2）放油螺塞放油孔的位置应开在油池最低处，放油螺塞与箱体间应用垫片密封。
（3）油标、通气器、启盖螺钉、定位销（参考书目【3】）思考题:（1）减速器箱体、箱盖的作用是什么？（2）箱体、箱盖的刚度为什么特别重要？（3）采用哪些措施保证机体的密封?（4）定位销的设计应考虑哪些问题？（5）减速器各附计的作用是什么？（6）通气器的位置如何考虑？（7）输油沟和回油沟有何区别？（8）七．完成减速器装配图（参考书目【3】）1．标注尺寸（1）特性尺寸：中心距。
（2）配合尺寸：基本尺寸、配和代号、精度等级。
（3）安装尺寸（4）外形尺寸2．技术特性包括：输入功率、转速、传动效率、总传动比、各级传动比、传动特性3．技术要求（1）对零件的要求（2）对润滑剂的要求：牌号、用量、补充、更换时间（3）对密封的要求（4）对安装调整的要求（5）对实验的要求（6）对包装、运输、外观的要求4．对所有零件进行编号5．列出零件明细表及标题栏思考题：（1）装配图上标注的尺寸有哪些？起何作用？（2）如何选择减速器主要零件的配合与精度？滚动轴承与轴和座孔的配合如何考虑？（3）装配图设计中要写出哪些装配图？有哪些内容？（4）为什么在机体剖分面处不允许使用垫片？（5）减速器各零件的材料如何选择？（6）轴承为什么要调整间隙？如何调整间隙？八．零件工作图设计（参考书目【3】）1．轴类零件工作图的设计要点（1）视图：一般只需一个视图，外加剖视图、局部放大图。
（2）标注尺寸：凡有配合的直径，都应标出尺寸偏差。
标轴向尺寸时，应选好基准面，不允许出现封闭的尺寸链。
（3）表面粗糙度（4）形位公差（5）技术要求2．齿轮类零件工作图的设计要点（1）视图：一般用二个视图表示，外加局部剖视图。
（2）标注尺寸（3）表面粗糙度（4）形位公差（5）啮合特性表：包括齿轮的主要参数及测量项目。
（6）技术要求3．机体类零件工作图的设计要点（1）视图：一般用三个视图表示，外加局部剖视图。
（2）标注尺寸（3）表面粗糙度（4）形位公差（5）技术要求思考题：（1）零件工作图的设计包括哪些内容？（2）如何选尺寸基准？（3）分析表面粗糙度与工作性能、加工成本之间的关系（4）分析轴的形位公差对工作性能的影响？（5）零件工作图哪些尺寸需要圆整？（6）为什么尺寸链不能封闭？（7）分析机体的形位公差对减速器工作性能的影响？（8）九．编写计算说明书1．内容（1）目录（2）设计任务书（3）传动方案的拟定（4）电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算（5）传动零件的设计计算（6）轴的计算（7）键联接的选择和计算（8）滚动轴承的选择和计算（9）联轴器的选择（10）参考资料(11) 其它内容：装配、拆卸、安装时的注意事项，啮合件及轴承的润滑方法和润滑剂的选择，散热和冷却。
十.准备答辩完成设计后，应及时做好答辩的准备。
（1）老师签字，叠好图纸。
（2）做好总结、巩固、心得。
（3）提出自己的更好的方案及改进措施。
参考书目【1】邱宣怀主编，机械设计（第四版），高等教育出版社，2001【2】龚溎义主编，机械设计课程设计指导书（第二版），高等教育出版社，2001 【3】杨黎明等编，机械零件设计手册，国防工业出版社，1984【4】蔡春源主编，新编机械设计手册（第一版），辽宁科学技术出版社，1996 【5】周开勤主编，机械零件设计手册，（第一版），机械工业出版社，1994 【6】吴宗泽主编，机械设计课程设计手册（第一版），高等教育出版社，1995。