机械设计基础整体设计

机械设计基础课程设计要求一、课程教学的目的本课程是继《机械设计基础》课程后的一个重要教学实践环节，其主要目的是培养学生综合运用先修课程的理论和生产实际知识进行机械设计、计算和绘图能力。

通过对《机械设计基础课程设计》的学习，使学生达到：①将理论知识与生产实际知识密切结合起来，使这些知识得到进一步巩固、加深和扩展；②学习和掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法，培养学生设计能力和解决实际问题的能力；③对学生在计算、绘图、运用设计资料（手册、标准、规范等）以及经验估算等机械设计方面的基本技能进行一次训练；④可熟悉计算机和流行CAD 软件的使用操作，进行计算机辅助设计和绘图的训练。

为后继机械设备课程的学习和专业设备设计、复杂的机械设计以及毕业设计打下必要的基础。

二、课程设计教学的基本要求1. 能从机器功能要求出发，制订或分析设计方案，合理地选择电动机、传动机构和零件。

2. 能按机器的工作状况分析和计算作用在零件上的载荷，合理选择零件材料，正确计算零件工作能力和确定零件主要参数及尺寸。

3. 能考虑制造工艺、安装与调整、使用与维护、经济性和安全性等问题，对机器和零件进行结构设计。

4. 绘图表达设计结果，图样符合国家制图标准，尺寸及公差标注完整、正确，技术要求合理、全面。

5. 初步掌握使用计算机进行设计计算和使用计算机进行结构设计并绘制装配图、零件图的方法。

三、相关教学环节安排1．采用教师指导、学生自学为主。

2．学生采用计算机绘图。

四、课程主要内容及学时分配共3周。

主要内容：（一）传动方案的分析和拟定（二）电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算（三）传动零件（齿轮或蜗杆传动、带传动等）的设计（四）轴的设计（五）轴承及其组合件的选择及校核（六）键联接和联轴器的选择及校核（七）箱体、润滑及附件的设计（八）装配草图的绘制（九）装配图和零件图的设计、绘制（十）设计计算说明书的编写（十一）答辩本课程一般要求每个学生完成如下工作：1. 装配图（如减速箱或简单机械）一张（1号或0号图纸，为装订方便都采用A3号纸打印输出）2. 零件工作图2-3张（齿轮、轴等）3. 设计计算说明书一份（设计说明书约25页，A4纸，小四号字，1.5倍行距，具体的要求按毕业设计的要求）。

机械设计基础课程设计计算说明书设计题目：设计带式输送机中的传动装置专业年级：电气工程系15级学号： 11111111111 学生姓名：宋指导教师：机械工程系完成时间 2017年 7 月 7 日机械设计基础课程设计任务书1—电动机；2—V带传动； 3—单级圆柱齿轮减速器4—联轴器；5—带式输送机；6—鼓轮；7—滚动轴承图1 带式输送机减速装置方案图目录（一）电机的选择 (1)（二）传动装置的运动和动力参数计算 (2)（三）V带传动设计 (3)（四）减速器（齿轮）参数的确定 (4)（五）轴的结构设计及验算 (6)（六）轴承根据 (9)（七）联轴器的选择 (9)（八）键连接的选择和计算 (9)（九）心得体会 (11)（一）电机的选择1.选择电机的类型和结构形式：依工作条件的要求，选择三相异步电机 封闭式结构 u=380v Y 型2.电机容量的选择工作机的功率P 工作机=F 牵*V 运输带/1000= 3.36 kW V 带效率： 0.96 滚动轴承效率： 0.99齿轮传动效率（闭式）: 0.97 x 1 (对) 联轴器效率： 0.99 传动滚筒效率： 0.96 传输总效率η= 0.859 则，电机功率η工作机P P =d = 3.91 kW3.电机转速确定工作机主动轴转速n 工作机= 76.43 r/minV 带传动比范围：2~4 一级圆柱齿轮减速器传动比范围：3~6 总传动比范围：6~24∴电动机转速的可选范围为： 458.58 ~ 1834.32 r/min在此范围的电机的同步转速有： 1500r/min,1000r/min,750r/min 依课程设计指导书Y 系列三相异步电机技术数据（JB30 74-82）选择电机的型号为； Y132M1-6 性能如下表：（二）传动装置的运动和动力参数计算所选电机满载时转速n m = 960 r/min 总传动比：i 总=工作机n n m = 12.561.分配传动比及计算各轴转速 i 总=i D ×i带传动的传动比i D = 3一级圆柱齿轮减速器传动比i = 4.19 则高速轴I 轴转速n 1= 320r/min 则低速轴II 轴的转速n 2= 76.37r/min2.各轴输入功率，输出功率P 输出= P 输入，效率如前述。

机械设计基础课程设计说明书设计题目单级直齿圆柱齿轮减速器班级专业：机械制造与自动化学生姓名：指导老师：完成日期：2013 年12 月20日目录第一章传动装置的设计1、电动机的选择2、电动机转速的确定3、传动比的分配4、动力运动参数计算第二章传动零件的设计1、V带设计2、链的设计3、齿轮的设计计算4、轴的设计计算第三章减速器的润滑、密封及箱体尺寸的设计计算1、润滑的选择确定2、密封的选择确定3、减速器附件的选择确定4、确定轴承座孔的宽度L5、确定轴伸出箱体外的位置6、确定轴的轴向尺寸7、键联接的选择8、箱体主要结构尺寸计算第四章 总结参考文献《机械设计基础课程设计》任务书设计题目：带式运输机传动装置某车间用带式运输机，运输机由电动机驱动圆柱齿轮减速器，经链传至运输带。

传动简图：1. 电动机2. V 带传动3. 减速器4. 传动链5. 鼓轮6. 运输带vF 5641 2 3原始数据及工作条件：工作轻微冲击，单向运转，运输带速度允许误差±5%，双班制工作。

已 知 参 数 单 位 设 计 方 案1 2 3 4 5 6 7 8 运输带曳引力 F KN 2.9 4.1 3.6 3.2 3.8 4.0 运输带速度 v m/s 1.1 0.8 0.9 1.0 0.85 0.8 鼓轮直径 D mm 500 500 500 600 600 600 使用年限 y第一章 传动装置的设计1、电动机的选择工作机所需功率：KW FV Pw 2.30.12.3=⨯== 电动机输出功率：KW PwPd 9.382.02.3===η传动装置总效率：轴承轴承鼓轮链齿轮带ηηηηηηη⨯⨯⨯⨯⨯==0.82 96.0=带η 96.0=链η 96.0=鼓轮η 98.0=轴承η 97.0=齿轮η所以，电动机额定功率为4KW2、电动机转速的确定查得：齿轮传动比范围为2—4 链轮传动范围2—5 V 带传动比范围2—4则电动机转速可选取为min 25444.254r i i i nw n -=⨯⨯⨯=链带齿其中min 8.31100060r Dv nw =⨯=π型号 额定功率满载转速 Y112M —4 4 1440 Y112M —6 4 960 Y110M —84720故选Y112M —6型号电动机。

第二章机械设计总论基本要求1、了解机械的构成及功能结构。

2、了解机械设计的特点。

第一节机器的组成机器的发展经历了一个从简单到复杂的过程。

人类为了满足生产及生活的需要，设计和制造了类型繁多、功能各异的机器。

但是，只有在蒸汽机出现以后，机器才具有了完整的形态。

一部完整的机器由原动机部分、执行部分、传动部分、控制系统和辅助系统组成。

原动机部分是驱动整部机器以完成预定功能的动力源。

一般来说，它是把其它形式的能量转换为机械能。

原动机的动力输出绝大多数呈旋转运动的状态，输出一定的转矩。

原动机经历了如下发展过程.执行部分是用来完成机器预定功能的组成部分。

一部机器可以只有一个执行部分，也可以把机器的功能分解成好几个执行部分。

它是一部机器中最接近作业工作端的机构，它通过执行构件与被作业件相接触，以完成作业任务。

传动部分用来连接原动机部分和执行部分，用来将原动机的运动形式、运动及动力参数转变为执行部分所需的运动形式、运动及动力参数。

例如：把旋转运动转换为直线运动；高转速变为低转速；小转矩变为大转矩等。

机器的传动部分大多数采用机械传动系统，有时也采用液压或电力传动系统。

机械传动系统是绝大多数机器不可缺少的重要组成部分。

随着机器的功能越来越复杂，对机器的精度要求也越来越高，所以机器除了以上三个部分外，还会不同程度地增加其它部分，如控制系统和辅助系统等。

控制系统用来处理机器各组成部分之间，以及与外部其它机器之间的工作协调关系。

第二节设计机器的一般程序一部机器的质量基本上决定于设计质量，机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。

它是一个创造性的工作过程，同时也是一个尽可能多地利用已有的成功经验的工作。

作为一部完整的机器，它是一个复杂的系统。

要提高设计质量，必须有一个科学的设计程序。

设计机器的一般程序：计划阶段在根据生产或生活的需要提出所要设计的新机器后，计划阶段只是一个预备阶段。

此时，对所要设计的机器仅有一个模糊的概念。

在计划阶段中，应对所设计的机器的需求情况作充分的调查研究和分析。

机械设计基础(课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握机械设计的基础知识，包括机械零件的选型、设计原则和设计方法等。

具体目标如下：1.知识目标：使学生了解机械设计的基本概念、原理和方法，掌握常用机械零件的设计方法和计算公式，了解机械设计中的标准和规范。

2.技能目标：培养学生运用机械设计原理解决实际问题的能力，能独立完成简单机械零件的设计和计算，提高学生的动手能力和创新能力。

3.情感态度价值观目标：培养学生对机械设计的兴趣和热情，树立正确的工程观念，培养团队合作精神和责任感。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.机械设计的基本概念和原理：介绍机械设计的定义、目的和意义，讲解机械设计的基本原则和方法。

2.常用机械零件的设计：讲解齿轮、轴承、联轴器等常用机械零件的设计方法和计算公式。

3.机械设计中的标准和规范：介绍国家标准和行业标准，讲解机械设计中常用的公差、配合和表面粗糙度等。

4.机械设计实例分析：分析实际工程中的机械设计案例，让学生了解机械设计的过程和方法。

三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用多种教学方法：1.讲授法：讲解机械设计的基本概念、原理和方法，使学生掌握基本知识。

2.案例分析法：分析实际工程中的机械设计案例，让学生了解机械设计的过程和方法。

3.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。

4.实验法：安排课后实验，让学生动手实践，巩固所学知识，提高创新能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：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资料。

2.参考书：推荐相关参考书籍，拓展学生的知识视野。

3.多媒体资料：制作精美的PPT，生动展示机械设计的相关概念和实例。

4.实验设备：准备充足的实验设备，确保每个学生都能动手实践。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本节课将采用以下评估方式：1.平时表现：关注学生在课堂上的积极参与程度、提问回答等情况，给予相应的表现评价。

计算说明书设计题目：用于链式运输机的一级圆柱齿轮减速器的设计学院：中国人民解放军海军航空大学专业：兵器工程（143071）学号：*****设计者：吕峰张培尧指导教师：***完成日期：2017年7月15日目录一、传动方案的确定二、电动机的选择电动机类型和结构形式选择确定电动机功率确定电动机型号三、传动装置总传动比的计算及各级传动比的分配计算总传动比分配各级传动比四、传动装置运动及动力参数的计算计算各轴转速计算各轴功率计算各轴转矩五、减速器外的传动零件的设计——链传动的设计计算确定计算功率确定链轮齿数确定链条节数确定链条型号确定实际中心距计算链速作用在轴上的压力六、减速器内的传动零件的设计——齿轮传动的设计计算选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数确定齿轮许用应力按齿轮弯曲强度设计计算验算齿面接触强度齿轮的圆周速度七、轴的设计计算及强度校核轴的选材及其许用应力的确定轴的初步设计联轴器的选择轴承的选择大齿轮轴的强度校核小齿轮轴的强度校核八、键的强度校核输入轴伸出段固定带轮的键大齿轮处的键小齿轮处的键九、减速器箱体的设计箱体主体结构设计的基本要求箱体附件的结构设计要求十、减速器的润滑齿轮的润滑轴承的润滑十一、设计小结十二、参考资料设计任务书学生姓名：吕峰张培尧学号：1 2 专业：兵器工程指导教师：王燕铭题目：用于链式运输机的一级圆柱减速器的设计1.设计项目：用于链式运输机的一级圆柱齿轮减速器。

其传动简图如图1所示图1 链式运输机的一级圆柱齿轮减速器2.工作条件：运输机连续工作，单向运转，载荷变化较小，空载启动，每天三班制工作，使用期限5年，每年按300个工作日计算，小批量生产。

运输带速度允许误差±5%。

3.原始数据：带曳引力F=2000N，运输带的工作速度v=s，传动滚筒直径D=450mm。

4.设计任务：（1）设计内容：①电动机选型；②链传动设计；③减速器设计；④联轴器选型。

（2）设计工作量：①减速器装配工作图1张（A1幅画）；②零件工作图1~3张（A3或A4幅画）；③设计计算说明书1份。

《机械设计基础》教案一、课程概述《机械设计基础》是机械工程及相关专业的一门重要专业基础课程，旨在培养学生掌握机械设计的基本原理、方法和技能，为后续专业课程的学习和实际工程应用奠定基础。

本课程内容丰富，涉及机械设计的基本理论、设计方法和设计实践，重点培养学生的创新能力和实践能力。

二、教学目标1.掌握机械设计的基本原理和方法，能运用所学知识解决实际问题。

2.培养学生的创新意识和团队合作精神，提高学生的设计能力。

3.了解机械设计领域的发展动态和前沿技术，拓宽学生的知识视野。

4.培养学生具备良好的工程素质和职业道德，为学生的职业生涯发展奠定基础。

三、教学内容1.机械设计概述：介绍机械设计的概念、任务、分类和发展趋势。

2.机械零件设计：包括传动零件、连接零件、轴系零件、弹簧等的设计原理和计算方法。

3.机械传动设计：介绍传动系统的类型、性能参数和设计方法，包括齿轮传动、带传动、链传动等。

4.轴承和联轴器设计：分析轴承的类型、性能和选用原则，介绍联轴器的结构和设计方法。

5.机械结构设计：阐述机械结构设计的基本原则、方法和步骤，包括结构要素、强度计算、稳定性分析等。

6.机械创新设计：探讨机械创新设计的方法和技巧，培养学生的创新思维和设计能力。

7.机械设计实例分析：分析典型机械设计实例，使学生了解机械设计的实际应用。

四、教学方法1.讲授法：系统讲解机械设计的基本原理和方法，使学生对课程内容有全面了解。

2.案例分析法：通过典型机械设计实例的分析，培养学生解决实际问题的能力。

3.讨论法：组织课堂讨论，激发学生的思维活力，培养学生的沟通能力和团队合作精神。

4.实践教学：安排课程设计、实验等实践环节，提高学生的动手能力和创新能力。

5.现代教育技术：利用多媒体、网络等现代教育技术手段，丰富教学形式，提高教学效果。

五、教学安排1.总学时：64学时2.理论教学：48学时3.实践教学：16学时（含课程设计、实验等）4.教学进度安排：第1周：机械设计概述第2-4周：机械零件设计（传动零件、连接零件、轴系零件、弹簧）第5-7周：机械传动设计（齿轮传动、带传动、链传动）第8-9周：轴承和联轴器设计第10-11周：机械结构设计第12周：机械创新设计第13周：机械设计实例分析第14周：课程设计第15周：实验第16周：复习与考试六、考核方式1.平时成绩：30%（包括课堂表现、作业、小测验等）2.实践环节：30%（课程设计、实验等）3.期末考试：40%七、教学资源1.教材：《机械设计基础》（主编：X，出版社：X）2.参考文献：《机械设计手册》、《机械设计课程设计指导书》等3.网络资源：中国大学MOOC、爱课程等在线课程资源4.实验室：机械设计实验室、机械创新实验室等八、教学效果评价1.课后作业：检查学生对课堂所学知识的掌握程度。

《机械设计基础》课程标准二、课程定位1.为研究机械类产品的设计、开发、制造、维护保养等提供必要的理论基础。

2.是机电一体化专业、数控专业、模具设计与制造等专业必修的一门专业技术基础课。

3.课程定位于高等职业教育，强调对学生进行专业思维能力。

专业实践能力和动手能力的培养。

4.按照“必需、够用”为度的原则呈现课程内容的针对性和应用性。

注重提高学生分析问题、解决问题的能力。

5．把创新素质的培养贯穿于教学中。

采用行之有效的教学方法，注重发展学生专业思维和专业应用能力。

6.是从理论性、系统性很强的基础课和专业基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要转折点，在教学中具有承上启下的作用，课程知识掌握的程度直接影响到后续课程的学习。

三、课程设计思路1．以专业教学计划培养目标为依据，以岗位需求为基本出发点，以学生发展为本位，设计课程内容。

2．让学生在了解常用机构及机械零部件的基本知识及设计方法和设计理论的基础上，能进行简单机械及传动装置的设计，培养学生初步解决工程实际问题的能力。

3．在课程实施过程中，充分利用课程特征，加大学生工程体验和情感体验的教学设计，激发学生的主体意识和学习兴趣。

四、课程目标通过本课程的学习，使学生获得正确分析、使用和维护机械的基本知识、基本理论及基本技能，初步具备运用手册设计简单机械的能力，为学习有关专业机械设备课程以及参与技术改造奠定必要的基础。

（一）知识目标：1．掌握一般机械中常用机构和通用零件的工作原理、组成、性能特点，初步掌握选用和设计方法。

2．具有对机构和零件进行分析计算的能力、一定的制图能力和使用技术资料的能力。

3．能综合运用所学知识和实践技能，具有设计简单机械和简单传动装置及分析、解决一般工程问题的初步能力。

（二）职业技能目标：1．认识《机械设计基础及课程设计》课程学习的一般过程，注重激发学生的学习动机，通过理论教学、实验课程、课程设计、课外综合实践等多种形式的教学活动培养学生的机械设计能力。