機械設(shè)計基礎(chǔ)課程指導(dǎo)

1、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程指導(dǎo)書一、課程設(shè)計的意義和目的1、 目的 (1)綜合運用和鞏固機械設(shè)計基礎(chǔ)課程和有關(guān)先修課程所學(xué)的理論和知識、生產(chǎn)實際知識； (2)學(xué)習(xí)機械設(shè)計的一般方法，初步培養(yǎng)學(xué)生的獨立設(shè)計能力和分析、解決工程問題的能力，為今后從事實際工作打好基礎(chǔ)； (3)進行一次機械設(shè)計方面的基本技能訓(xùn)練，使學(xué)生能熟練地運用手冊、標準、規(guī)范和其它參考設(shè)計資料。2、 要求 (1)隨時復(fù)習(xí)教材、聽課筆記及有關(guān)習(xí)題； (2)及時了解有關(guān)資料、作好準備工作，充分發(fā)揮自己的主觀能動性和創(chuàng)造性； (3)充分研究設(shè)計方案、認真計算和繪圖，做到設(shè)計方案特點突出、可行，保證計算正確和圖紙質(zhì)量； (4)按預(yù)定計劃的各個階段

2、完成設(shè)計任務(wù)。二、設(shè)計的對象與內(nèi)容1、 對象 機械設(shè)計課程設(shè)計通常選擇以齒輪減速器為主體的機械傳動裝置作為設(shè)計對象， 因為齒輪減速器是生產(chǎn)中具有典型性、代表性的通用部件，它一般包含齒輪、軸、軸承、鍵、及箱體等零件，概括了本課程的主要內(nèi)容，進行齒輪減速器設(shè)計能使學(xué)生得到較全面的基本訓(xùn)練。2、 內(nèi)容(1)擬定傳動裝置的總體方案；(2)選擇電動機，計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)；(3)進行傳動件的設(shè)計計算，校核軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵等；(4)繪制裝配圖和零件工作圖；(5)編寫設(shè)計計算說明書。三、設(shè)計的一般程序機械設(shè)計課程設(shè)計與通常的機械設(shè)計過程類似，大體由方案分析開始，進行必要的計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計，最后以圖

3、紙和設(shè)計計算說明書表達設(shè)計結(jié)果。和產(chǎn)品設(shè)計過程不同的是，通常的產(chǎn)品設(shè)計過程，包括需求分析、可行性論證、方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、商品化設(shè)計、模型試驗及施工設(shè)計等，該課程設(shè)計只包括其中的某些過程而不是全部，其大致過程如下表所示。機械設(shè)計課程設(shè)計的一般程序序號內(nèi)容時間分配1設(shè)計準備工作（）熟悉任務(wù)書，明確設(shè)計和內(nèi)容和要求；（）熟悉設(shè)計指導(dǎo)書、有關(guān)資料、圖紙等。（）觀看錄像、模型，了解減速器的結(jié)構(gòu)特點與制造過程。（）擬定設(shè)計進度。（）準備好繪圖儀器、繪圖鉛筆、計算器、丁字尺、圖紙、計算說明書用紙等。5%2總體設(shè)計（）擬定傳動裝置的總體布置方案（）選擇電動機，確定型式、轉(zhuǎn)速和功率；（）計算傳動裝置的總傳動比

4、，分配各級傳動比。（）計算各軸的轉(zhuǎn)速、功率和扭矩5%3傳動件的設(shè)計計算（）計算傳動零件（帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動等）的主要參數(shù)和幾何尺寸。（）計算各傳動件上的作用力。5%4裝配圖草圖繪制（1）確定減速器的結(jié)構(gòu)方案；（）初繪裝配草圖，初算各軸的直徑，進行各軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（）初定軸承的型號和跨距，分析軸上的載荷，計算支點反力，通過軸承壽命計算最后確定軸承型號；（）選擇聯(lián)軸器和鍵聯(lián)接。40%5裝配圖的繪制（）選用正確視圖以準確表達裝置的裝配圖；（）畫底線圖，畫剖面線；（）標注必要的尺寸和配合關(guān)系及零件的序號；（）編寫零件明細表，列出傳動裝置的特性和技術(shù)要求。25%6零件工作圖的繪制（）繪制齒輪類零件工

5、作圖；（）繪制軸類零件工作圖。%7編寫設(shè)計計算說明書（）編寫設(shè)計計算說明書，內(nèi)容包括所有的計算，并附有必要的簡圖；（）最后一段內(nèi)容應(yīng)寫出設(shè)計總結(jié)。一方面總結(jié)設(shè)計課題的完成情況，另一方面總結(jié)個人所作設(shè)計的收獲體會以及不足之處。12%四、設(shè)計中應(yīng)處理好的幾個關(guān)系1、參考已有資料與創(chuàng)新的關(guān)系 任何設(shè)計都是在占有大量現(xiàn)有資料和借鑒前人或他人的成果、經(jīng)驗的基礎(chǔ)上進行的，因此掌握和使用各種資料，正是設(shè)計工作能力的重要體現(xiàn)。但是，任何新的設(shè)計任務(wù)，都是根據(jù)特定要求和具體工作條件提出的，因此，不能盲目地、機械地抄襲資料，而是應(yīng)根據(jù)具體要求具體分析，創(chuàng)造性地進行設(shè)計，否則，設(shè)計者的設(shè)計技能也不能得到培養(yǎng)和提高。

6、為此，在設(shè)計過程中，提倡深入鉆研、獨立思考的學(xué)習(xí)精神。2、強度計算與結(jié)構(gòu)和工藝等要求的關(guān)系任何機械零件的尺寸，都應(yīng)該從使用條件、加工和裝配工藝以及經(jīng)濟性等多方面綜合考慮，不能單獨由理論計算確定。因此，不能把設(shè)計片面理解為就是理論計算(如強度計算)，或者把這些結(jié)果看成是不可更改的，應(yīng)該認識到這種計算只為確定零件尺寸提供了一個方面的依據(jù)。在設(shè)計中有時可以根據(jù)結(jié)構(gòu)和工藝要求確定尺寸，再用強度進行校核。有時在一些場合，還利用一些經(jīng)驗公式確定尺寸，這些經(jīng)驗公式是綜合考慮了結(jié)構(gòu)、工藝和強度、剛度等要求，由經(jīng)驗得出的。特別應(yīng)該指出的是經(jīng)驗公式不是等式，只是以一定的近似關(guān)系得到的，有時應(yīng)根據(jù)具體情況作適當(dāng)調(diào)整

7、。為此，在確定零件尺寸時，必須全面考慮強度、結(jié)構(gòu)和工藝的要求。3、尺寸、參數(shù)的確定和使用標準、規(guī)范的關(guān)系在設(shè)計過程中確定零件的尺寸、參數(shù)時，應(yīng)嚴格遵守和執(zhí)行國家標準或各部門的規(guī)范。正確運用標準不僅有利于零件的互換性和加工工藝，而且可以減輕設(shè)計工作量、節(jié)省設(shè)計時間，從而取得良好的經(jīng)濟效果。在設(shè)計中是否采用標準和規(guī)范，也是評價設(shè)計質(zhì)量的一項重要指標。對于許多非標件的一些尺寸，為了制造、測量和安裝的方便，也要盡量圓整為標準數(shù)列(如標準直徑和長度)或選用優(yōu)先數(shù)列(一般圓整為0或5mm的尾數(shù))。但對于一些有嚴格幾何關(guān)系的尺寸，如齒輪傳動的嚙合尺寸參數(shù)，則必須保證其正確的幾何關(guān)系，而不能隨便圓整。4、計算

8、與繪圖的關(guān)系 有些零件可以由計算得到尺寸后，畫草圖決定結(jié)構(gòu)；而有些零件則需要先畫草圖，以取得計算所需條件。因此，計算和畫圖不能截然分開，而是互相依賴、互相補充、交叉進行的。這種邊計算、邊畫圖、邊修改是設(shè)計的正常過程。附錄：、電機的選擇對于帶式輸送機，其工作機所需要的電動機輸出功率按下式求出。1. 確定電機的功率：（附）（附2）式中：d為電動機的工作功率，單位k；w為工作機所需輸入功率，單位k；為工作機的阻力，單位為；為工作機卷筒的線速度，單位為m/s；為工作機的效率；對于卷筒，為0.96；由電動機至工作機的傳動裝置總效率，（附）其中分別為傳動裝置中各傳動副（齒輪、蝸桿、帶或鏈）、軸承、聯(lián)軸器的

9、效率。應(yīng)初選聯(lián)軸器、軸承類型及齒輪精度等級，以便于確定各部分的效率。計算傳動裝置的總效率時需注意以下點：（） 若表中所列為效率值的范圍時，一般可取中間值；（） 同類型的傳動副、軸承或聯(lián)軸器，均應(yīng)單獨計入總效率；（） 軸承效率均指一對軸承的效率；2確定電動機的轉(zhuǎn)速同一類型、相同額定功率的三相異步電動機也有四種常用的同步轉(zhuǎn)速，即3000r/min、1500 r/min、1000 r/min、750 r/min，一般多選1500 r/min或1000 r/min的電動機?？捎晒ぷ鳈C的轉(zhuǎn)速要求和傳動機構(gòu)的合理傳動比范圍，推算出機轉(zhuǎn)速的可選范圍，（附）式中：nd為電動機可選轉(zhuǎn)速范圍；分別為各級傳動機構(gòu)的

10、合理傳動比范圍。由選定的電動機類型、結(jié)構(gòu)、容量和轉(zhuǎn)速查出電動機型號，并記錄其型號、額定功率、滿載轉(zhuǎn)速、中心高、軸伸尺寸、鍵連接尺寸等。設(shè)計傳動裝置時，一般按實際需要的電動機輸出功率d計算，轉(zhuǎn)速則取滿載轉(zhuǎn)速。、計算總傳動比和分配傳動比由選定電動機的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機主動軸的轉(zhuǎn)速nw，可得傳動裝置的總傳動比為（附）對多級傳動i為（附）計算總傳動比后，應(yīng)合理地分配各級傳動比，限制傳動件的圓周速度以減小動載荷，降低傳動精度等級。分配各級傳動比時主要應(yīng)考慮：（） 各級傳動的傳動比應(yīng)在推薦的范圍內(nèi)選取。（） 應(yīng)使傳動裝置的結(jié)構(gòu)尺寸較小、重量較輕。（） 應(yīng)使各傳動件的尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱、合理，避免互相干涉碰撞。、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 各軸的轉(zhuǎn)速（附）（附）（附）式中，n、n、n分別為、軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min，軸為高速軸，軸為低速軸；i為電動機至軸的傳動比；i為軸至軸的傳動比；i為軸至軸的傳動比。 各軸的輸入功率（附10）（附11）（附12）式中：、分別、軸的輸入功率，單位為中kW；01、12、23分別為電動機軸與軸、軸與軸、軸與軸間的傳動效率。 各軸轉(zhuǎn)矩式中：、分別、軸的輸入轉(zhuǎn)矩，單位為m；d為電動機軸的輸出轉(zhuǎn)矩，單位為m。（附16）、部分表格格式1. 明細欄格式