机械设计基础课程设计步骤

《机械设计基础》课程设计设计步骤（课程设计计算说明书的内容提纲）一、分析传动装置的设计方案对本设计题目的传动方案进行相应的分析，并陈述其结构、性能和经济性等的特点。

二、选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数 （一）选择电动机（A ）类型和结构选择（选择依据参见《机械设计基础课程指导书》（以下简称《指导书》）P7）建议选用Y 系列三相异步电动机，技术数据及结构见（《指导书》 附表8.1-8.5） （B ）电动机功率的确定1.工作机所需功率P W ( KW) 滚筒转速：6060 1.170.06/min 0.3w v n r D ππ⨯===⨯ 电动机所需的功率为：/5000 1.1/0.94 5.85w w P FV kw η==⨯= 其中F （KN ）、V(m/s)、ηw 工作效率（一般取ηw =0.94） 2.电动机所需的输出功率P 0=P W /η KW总效率η=η轴承2 η联轴器η圆柱齿轮η带传动 各效率值见《指导书》表2.3η轴承=0.99 η联轴器=0.993 η圆柱齿轮=0.97 η带传动0.98220.990.9930.970.980.92⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=带传动轴承联轴器圆柱齿轮η=ηηηη折算到电动机的功率为:0 5.856.360.92wP P KW η=== 3.确定电动机额定功率P m 。

P m =（1~1.3）P O 并应符合电动机功率系列 参见《指导书》附表8.1-8.5P m =1.1P 0=6.996kw 选取额定功率为7.5KW （C ）电动机转速n m 的确定电动机转速选择低了，电机磁极对数多，电机就贵；而选择转速太高，机构的总传动比又会很大，会使机构庞大，总体造价增大，从而提高成本，要从经济和效率两方选择电机按《指导书》附表8.1-8.5,选用同步转速为1000r/min,满载转速=970/min m n r ,电动机的额定功率P m =7.5kw.电动机型号Y160M-6（二）总传动比的计算及分配 （A ）总传动比的计算 i=电动机满载转速n m /工作机转速n w 其中：n w =60x1000v/πD v(m/s)、D （mm ）97013.8570.06m w n i n === （B ）传动比分配12=i i i 实其中：i 1……皮带传动比，i 2……一级圆柱齿轮传动比(参见P6表达式2.2取值)。

机械设计基础课程设计课程设计概述本课程设计旨在帮助学生加深机械设计基础课程所学内容的理解和应用，提高学生的机械设计能力。

该课程设计分为两部分，第一部分是机械零件的3D建模，第二部分是机械零件的装配设计。

本课程设计旨在让学生掌握常用机械零件的3D 建模和装配设计技巧，培养学生的机械设计思维和创新能力。

第一部分：机械零件的3D建模1.课程设计任务设计一种具有多重扭矩传递功能的联轴器，该联轴器支持高速和高扭矩传递，并且易于拆卸和维修，长度不得超过200mm，直径不得超过100mm。

2.课程设计步骤1.确定设计需求，制定设计目标。

2.通过研究联轴器的结构原理，确定联轴器的建模方案。

3.进行零件建模，制定3D建模方案。

4.利用建模软件完成联轴器零件的3D建模。

3.课程设计评分标准1.联轴器建模的准确性。

2.建模过程是否规范和顺畅。

3.是否考虑了联轴器的多重扭矩传递功能。

第二部分：机械零件的装配设计1.课程设计任务根据第一部分联轴器的3D建模，进行联轴器的装配设计，保证多个零件之间的精确配合，以及整个联轴器的安装和拆卸。

2.课程设计步骤1.制定联轴器装配方案，明确零件装配的顺序和具体要求。

2.通过装配软件，完成联轴器的装配设计，包括零件的精确配合。

3.对联轴器进行逐个零件的测试和调试，确保整个联轴器的安装和拆卸，以及扭矩的传递功能。

3.课程设计评分标准1.联轴器的装配是否符合设计要求。

2.装配过程是否规范和顺畅。

3.联轴器的扭矩传递性能是否符合设计要求。

总结通过本次课程设计，学生不仅能够了解机械设计基础课程所学内容的应用，同时也能够提高自己的创新能力和技术水平，进一步培养机械设计思维，培养专业能力和实践操作技能。

《机械设计基础》教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解机械设计的基本原理和方法；（2）掌握机械零件的主要参数和选型依据；（3）熟悉机械系统的运动分析和动力分析；（4）能够运用机械设计软件进行简单的机械设计。

2. 过程与方法：（1）通过案例分析，培养学生的创新意识和解决问题的能力；（2）利用模拟实验和实际操作，提高学生的动手能力和实践能力；（3）采用小组讨论和课堂讲解，培养学生的团队协作和沟通能力。

3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对机械设计的兴趣和热情；（2）增强学生对机械工程领域的认同感和责任感；（3）培养学生追求卓越、精益求精的职业精神。

二、教学内容第1课时：机械设计概述1. 机械设计的意义和任务2. 机械设计的过程和方法3. 机械设计师的要求和素质第2课时：机械零件的设计方法1. 机械零件的设计原则2. 机械零件的选材和加工3. 机械零件的强度计算和校核第3课时：机械系统的运动分析1. 机械系统的自由度和平衡条件2. 机械系统的运动学分析3. 机械系统的动力学分析第4课时：机械系统的动力分析1. 机械系统的动力源和动力传递2. 机械系统的负载分析和计算3. 机械系统的动力性能优化第5课时：机械设计实例分析1. 机械设计案例介绍2. 机械设计案例分析3. 机械设计案例总结和启示三、教学资源1. 教材：《机械设计基础》2. 辅助材料：PPT课件、教学图样、设计软件教程3. 实验设备：机械设计实验台、测量工具、模拟实验器材四、教学过程1. 导入：通过展示实际机械产品，引发学生对机械设计的兴趣，激发学习动机。

2. 讲解：结合PPT课件和教材，讲解本节课的重点内容，引导学生主动思考和提问。

3. 案例分析：分析机械设计实例，让学生了解机械设计的过程和方法，培养学生的创新意识和解决问题的能力。

4. 实践操作：安排学生进行模拟实验或实际操作，巩固所学知识，提高学生的动手能力和实践能力。

5. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，分享学习心得和设计思路，培养学生的团队协作和沟通能力。

机械设计基础课程设计步骤:1、设计准备阶段 明确设计内容、设计任务；看懂手册P216图； 搞清设计步骤。

2、拟定传动简图 可以按任务书，也可以自定方案，必须有一级皮带传动。

3、选择电动机（1）类型选择 Y 系列（2）容量选择 Ped ≥Pd=Pw/η(3) 电动机转速选择 手册P1554、传动比分配齿带总i i n n i m ⋅== n m ---选定的电动机满载转速 n---工作机主动轴转速 要求 i 带<i 齿 = i 减速器 控制i 带≤2.55、计算各轴P 、n 、T列表6、传动零件的计算（1）V 带传动设计计算V=5~25m/s α1＞120︒ 根数 3~5根控制大皮带轮D2≤250mm（2）齿轮传动设计计算考虑设计闭式一般用途的减速器，选用软齿面传动，首先按齿面接触强度确定d 1等主要参数，然后进行齿根弯曲强度校核，最后计算齿轮的几何尺寸及确定齿轮结构。

注意： ①中心距 a=95~140mm 中心距取尾数 0或5；② m ≥2mm 圆整并取标准值；③ 算出两个分力；χ 齿数圆整；δ 分度圆直径不能圆整。

7、减速器内各轴概算由轴传递的功率和转速，选取材料，计算轴的最小直径d min转轴结构设计初步计算公式： 3nP C d ≥ C 查教材P206 表13-2根据轴上零件的受力、固定和定位要求，初步确定各轴的阶梯段。

注意： 计算出轴径后要圆整。

8、减速器装配图设计第一阶段 见手册P175~P182准备工作见手册P175明细表零件号数≤40（1）图面布置可以按手册P117图15-4布置（2）选比例1：1（3）初步设计各轴段直径，零件数目，装配方案注意：⎺轴颈符合轴承内径系列结构设计见教材P203图13-6（4）初步预选轴承（5）通过作图，求轴的跨距（6）校核滚动轴承注意寿命问题，去检修期，要求>5000~10000小时（7）平键的选择与校核（8）按弯扭合成强度校核轴的强度第1轴（大皮带轮轴）按材料力学进行受力分析，画出力矩图9、装配图设计第二阶段见手册P183~P191具体结构还可以参看图册图号85、8110、装配图设计第三阶段见手册P191~P203注意：①附件的设计必须有文字内容，结构见图册图号86、87②减速器的密封、轴承的调整见图册图号82、8311、完成设计装配图见手册P203~P205检查装配图，改错。

《机械设计基础》课程整体设计机械设计基础是一门涉及机械原理、机械零件设计和机械系统设计等多个方面的重要课程，对于培养机械工程相关专业学生的设计能力和创新思维具有关键作用。

以下将对这门课程进行整体设计。

一、课程目标1、知识目标学生应掌握机械设计的基本原理、方法和流程，包括机械传动、常用机构、机械零件的设计与计算等方面的知识。

2、能力目标通过课程学习，学生能够具备机械系统的分析和设计能力，能够运用所学知识解决实际工程中的机械设计问题。

同时，培养学生的创新能力和实践动手能力。

3、素质目标培养学生严谨的工程思维、团队协作精神和良好的职业道德，提高学生的综合素质。

二、课程内容1、机械原理部分（1）平面机构的结构分析，包括机构的组成、运动副的类型和机构自由度的计算。

（2）平面连杆机构的设计与分析，如四杆机构的类型、特性和设计方法。

（3）凸轮机构的设计，包括凸轮轮廓曲线的设计和运动规律的选择。

（4）齿轮机构的设计与计算，如齿轮的参数计算、传动比的确定和齿轮的强度校核。

2、机械零件部分（1）连接零件，如螺纹连接、键连接和销连接的设计与选用。

（2）传动零件，如带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动的设计与计算。

（3）轴系零件，如轴的设计、轴承的选择和计算以及联轴器和离合器的选用。

3、机械系统设计部分（1）简单机械系统的方案设计，包括功能分析、运动方案拟定和机构组合。

（2）机械系统的动力计算和传动比分配。

三、教学方法1、课堂讲授通过多媒体课件、模型和实物展示等方式，讲解机械设计的基本概念、原理和方法，使学生建立起系统的知识框架。

2、案例分析引入实际工程案例，引导学生分析和解决问题，提高学生的实际应用能力。

3、实验教学安排机械零件的测绘实验和机构运动方案的创新实验，培养学生的动手能力和创新思维。

4、课程设计组织学生进行机械系统的课程设计，让学生综合运用所学知识，完成一个小型机械系统的设计任务，提高学生的工程实践能力。

四、教学资源1、教材选用选择内容全面、深入浅出、案例丰富的教材，为学生提供系统的学习资料。

《机械设计基础》课程设计方案
一课程教学设计
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。

4.课程教学模式设计。

针对行业生产特点，设计学习情境，实施“课堂+实训”、“课堂+模型”教学模式等。

5.课程教法设计。

针对具体的教学内容和教学过程需要，采用模块教学、任务驱动法、讲授法、案例教学法、实训作业法等。

二内容标准
本课程实施模块教学，共设计了13个学习模块，每个模块包含了思政目标、教学目标、教学内容、课时分配等。

模块一认识机械
模块二平面机构的运动简图及自由度
模块三平面连杆机构
模块四凸轮机构
模块五间歇运动机构
模块六常用联接
模块七带传动与链传动
模块八齿轮传动
模块九其它齿轮传动
模块十轮系
模块十一轴承
模块十二轴
模块十三其他常用零部件
说明：
1．本标准应根据生源情况、企业要求等的需要，及时调整。

2．根据不同专业，本标准中的课时可能有所调整。