機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書（doc 18頁）.doc

1、目 錄1、 任務(wù)書 12、 小組設(shè)計(jì)分工具體情況 63、 第一章 總體設(shè)計(jì)構(gòu)想 74、 第二章 方案設(shè)計(jì) 85、 第三章 設(shè)計(jì)計(jì)算說明 10 1、傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 10 2、軸與軸承部件的設(shè)計(jì) 11 3、零件載荷計(jì)算 11 4、機(jī)架及附件的設(shè)計(jì) 126、 第四章 設(shè)計(jì)結(jié)論與探討 137、 附錄 148、 課程設(shè)計(jì)成績?cè)u(píng)定表 16機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、實(shí)踐的目的和任務(wù)（一）實(shí)踐目的1. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)在完成機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程課堂理論學(xué)習(xí)后的一項(xiàng)重要的實(shí)踐性設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程及其它先修課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練。通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐

2、環(huán)節(jié)，使學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用理論與生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)來分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題的能力，鞏固和發(fā)展所學(xué)到的相關(guān)知識(shí)。2. 學(xué)習(xí)和掌握通用機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡單機(jī)械的一般設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力和分析問題、解決問題的能力。3. 進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，如計(jì)算、繪圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（包括手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等）以及經(jīng)驗(yàn)估算、考慮技術(shù)決策、機(jī)械CAD 技術(shù)等機(jī)械設(shè)計(jì)方面的基本技能進(jìn)行一次訓(xùn)練，以提高這些技能的水平，并為后續(xù)專業(yè)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。4. 結(jié)合工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)特點(diǎn)，將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與造型設(shè)計(jì)知識(shí)相結(jié)合，通過實(shí)踐，使學(xué)生了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本原則和方法，創(chuàng)造性地提出解決方案，

3、將學(xué)生培養(yǎng)成能夠在設(shè)計(jì)中有工程自覺意識(shí)的工業(yè)設(shè)計(jì)師。（二）實(shí)踐任務(wù)1. 完成課程設(shè)計(jì)題目的方案分析與設(shè)計(jì)；2. 完成傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)及主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算；3. 完成裝配圖、零件圖設(shè)計(jì)；4. 完成方案設(shè)計(jì)效果圖。5. 完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告。二、課程設(shè)計(jì)題目與要求（一）設(shè)計(jì)題目選擇通用機(jī)械的傳動(dòng)裝置或簡單機(jī)械。設(shè)計(jì)題目僅給出要求機(jī)器實(shí)現(xiàn)的功能，由學(xué)生自定傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)，學(xué)生亦可自選設(shè)計(jì)題目，但自選題目的難度與工作量應(yīng)和課程設(shè)計(jì)要求相適應(yīng)。（二）設(shè)計(jì)要求1. 總體要求（1） 根據(jù)機(jī)器的使用要求，通過功能分析，制定或分析傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案。（2） 根據(jù)機(jī)器的工作狀況分析和零件載荷計(jì)算，合理地選擇零件材料，正確

4、計(jì)算零件工作能力和確定零件主要參數(shù)和尺寸。（3） 綜合考慮制造工藝、安裝與調(diào)試、使用與維護(hù)、經(jīng)濟(jì)和安全等問題，對(duì)機(jī)器和零部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（4） 圖面符合制圖標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，尺寸標(biāo)注正確，技術(shù)要求完整合理；說明書計(jì)算準(zhǔn)確、內(nèi)容完整、層次清楚、格式規(guī)范。2. 具體要求（1） 裝配圖一張，可采用計(jì)算機(jī)繪圖、圖紙大小可根據(jù)需要決定；（2） 零件工作圖若干張（傳動(dòng)零件、機(jī)架等，具體由指導(dǎo)教師指定），可采用計(jì)算機(jī)繪圖、圖紙大小可根據(jù)需要決定；（3） 方案設(shè)計(jì)效果圖一張，可采用計(jì)算機(jī)繪圖；（4） 課程設(shè)計(jì)報(bào)告書一份（要求使用A4 紙）。課程設(shè)計(jì)報(bào)告書是最重要的技術(shù)文檔之一，參與課程設(shè)計(jì)的學(xué)生必須按規(guī)定格式整理編

5、寫一份機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書。報(bào)告書應(yīng)當(dāng)包括：a) 設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì)；b) 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容：確定傳動(dòng)裝置總體方案，傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算，傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算，軸、軸承、連接件的校核計(jì)算與選擇等內(nèi)容；c) 設(shè)計(jì)結(jié)論與探討。三、設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟（一） 設(shè)計(jì)內(nèi)容1. 傳動(dòng)方案的分析與擬定2. 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算3. 傳動(dòng)件設(shè)計(jì)4. 軸的設(shè)計(jì)5. 軸承及其組合部件的設(shè)計(jì)6. 連接件的選擇與校核7. 潤滑設(shè)計(jì)8. 機(jī)架及附件的設(shè)計(jì)9. 裝配圖和零件圖的設(shè)計(jì)與繪制10. 方案設(shè)計(jì)效果圖的設(shè)計(jì)與繪制11. 課程設(shè)計(jì)報(bào)告書的撰寫（二）、設(shè)計(jì)步驟1. 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備（1） 閱讀和研究設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確

6、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求；分析設(shè)計(jì)題目，了解原始數(shù)據(jù)和工作條件。（2） 通過參觀（模型、實(shí)物、生產(chǎn)現(xiàn)場），看電視錄像，參閱設(shè)計(jì)資料以及必要的調(diào)研等途徑了解設(shè)計(jì)對(duì)象。（3） 參閱機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)有關(guān)內(nèi)容，明確并擬訂設(shè)計(jì)過程和進(jìn)度計(jì)劃。2. 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)分析和擬定傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)簡圖。3. 傳動(dòng)裝置的主體設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算鏈傳動(dòng)的主要參數(shù)和尺寸。4. 裝配草圖的設(shè)計(jì)與繪制（1） 裝配草圖的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作，主要是分析和選定傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)方案。（2） 初繪裝配草圖和軸、軸承的計(jì)算；作軸、軸上零件和軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；校核軸的強(qiáng)度、滾動(dòng)軸承的壽命和連接件的強(qiáng)度。（3） 完成裝配草圖，并進(jìn)行檢查與修正。5. 零

7、件工作圖的設(shè)計(jì)與繪制機(jī)架類零件、軸類零件、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)零件等的工作圖。具體內(nèi)容可由設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師與設(shè)計(jì)小組討論后指定。6. 方案設(shè)計(jì)效果圖的設(shè)計(jì)與繪制7. 課程設(shè)計(jì)報(bào)告書的撰寫應(yīng)按照指定的統(tǒng)一格式進(jìn)行撰寫。8設(shè)計(jì)總結(jié)與答辯（1）完成答辯前的準(zhǔn)備工作。（2）參加答辯。四、課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排課程設(shè)計(jì)時(shí)間為24學(xué)時(shí)，可安排在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)基本理論知識(shí)講授的同時(shí)進(jìn)行。由任課老師講明課程設(shè)計(jì)的任務(wù)、內(nèi)容和要求，公布課程設(shè)計(jì)題目。對(duì)全班學(xué)生進(jìn)行分組安排。每組一個(gè)題目，人數(shù)一般以不超過5人為宜。第1-2學(xué)時(shí) 全體同學(xué)集中，指導(dǎo)老師布置課程設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)任務(wù)、進(jìn)度安排、考勤及評(píng)定成績要求；第3-4學(xué)時(shí) 全體同學(xué)集中，指

8、導(dǎo)老師布置設(shè)計(jì)方案總體布置，講述基本設(shè)計(jì)原理、功能分析、設(shè)計(jì)要素分解；第5-10學(xué)時(shí) 完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：如傳動(dòng)方案的分析、電動(dòng)機(jī)選擇、運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力參數(shù)確定、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算等；第11-16學(xué)時(shí) 完成軸、聯(lián)軸器、鍵、軸承等主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算和裝配圖設(shè)計(jì)，繪制圖紙；第17-20學(xué)時(shí) 整理編寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告說明書；第21-22學(xué)時(shí) 課程設(shè)計(jì)答辯；第23-24學(xué)時(shí) 評(píng)定成績。五、答辯與成績?cè)u(píng)定考核課程設(shè)計(jì)期間的遵守紀(jì)律和要求情況，占課程設(shè)計(jì)成績的20%?？己苏n程設(shè)計(jì)所做內(nèi)容、圖紙和結(jié)果，占課程設(shè)計(jì)成績的80%。全班分組進(jìn)行設(shè)計(jì)。成績根據(jù)設(shè)計(jì)難度及質(zhì)量、設(shè)計(jì)報(bào)告書及答辯情況，按優(yōu)、良、中、及格、不及格評(píng)定成績

9、。1. 課程設(shè)計(jì)完成后的全部圖紙與說明書應(yīng)有設(shè)計(jì)者和指導(dǎo)教師的簽名。未經(jīng)指導(dǎo)教師簽名的設(shè)計(jì)，不得參加答辯。2. 答辯時(shí)應(yīng)按報(bào)告編寫順序，設(shè)計(jì)者首先對(duì)自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行5-10分鐘的講解，說明設(shè)計(jì)者主要解決的問題，然后回答教師提問。每組學(xué)生答辯時(shí)間不得超過20分鐘。3. 課程設(shè)計(jì)成績根據(jù)學(xué)生平時(shí)工作情況、課程設(shè)計(jì)水平、深入程度、圖紙質(zhì)量、獨(dú)立工作能力以及答辯情況綜合衡量評(píng)定。六、參考文獻(xiàn)1.任金泉主編，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，西安交通大學(xué)出版社，20022.陳秀寧、施高義主編，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，浙江大學(xué)出版社，2003 指導(dǎo)教師：沈文浩日期：2011年9月本小組設(shè)計(jì)分工具體情況成員分工備注李柱輝自行車的建

10、模(主要)細(xì)節(jié)由集體分工卓旭武草圖和圖紙的繪制何奕栩模型的渲染展板制作孫泉輝答辯PPT制作崔杰發(fā)報(bào)告書制作集體進(jìn)行數(shù)據(jù)分析羅浩仁報(bào)告書制作具體過程： 首先本次課程設(shè)計(jì)的主題是自行車設(shè)計(jì)，所以剛開始時(shí)，我們組要求個(gè)位組員手繪一個(gè)或多個(gè)自行車的設(shè)計(jì)方案，各自完成設(shè)計(jì)后集中在一起，把自己的方案和設(shè)計(jì)理念向其他組員提出來，經(jīng)集體討論之后，我們?nèi)w組員一致通過采用夜戟城市租借無鏈自行車這個(gè)方案。剛開始時(shí)，卓旭武用手繪把車的大概效果圖畫出來，然后交給了組長李柱輝負(fù)責(zé)建模，每建一部分都會(huì)拿出來集體討論分析，把不對(duì)的地方都提出來更改，最后完成了建模的工作。然后下一步工作就是模型的渲染了，這步工作主要是由何奕栩

11、操作的。渲染方案是由之前商量出來的方案來渲染的，但是實(shí)際情況，實(shí)際操作，出現(xiàn)問題的地方都在大家的討論下作出了修改。最后的就是收集資料去寫設(shè)計(jì)報(bào)告書、做自行車設(shè)計(jì)PPT、和設(shè)計(jì)說明。其中孫泉輝負(fù)責(zé)做PPT、崔杰發(fā)和羅浩仁負(fù)責(zé)寫設(shè)計(jì)說明、分析資料做報(bào)告書。 第一章 總體設(shè)計(jì)構(gòu)想齒輪傳動(dòng)自行車“夜戟”設(shè)計(jì)說明我們這次設(shè)計(jì)的是城市租借自行車，適合普通人群使用，車的骨架部分自然是采用了戟的形象，用透明材料抽象地做出戟的大體形象。再配合現(xiàn)代的流線型設(shè)計(jì)，使車不僅有古代中國兵器文化的體現(xiàn)，還處處散發(fā)出現(xiàn)代時(shí)尚的氣息。加上這車是采用創(chuàng)新的無鏈條結(jié)構(gòu)，腳踏板直接連接上特定的齒輪，自行車后輪曲柄固定在自行車輪軸的

12、兩端，此自行車采用沒有鏈條結(jié)構(gòu)，因此結(jié)構(gòu)簡單，耐用。而且不需采用鏈輪、鏈條、飛輪等傳動(dòng)零件，變現(xiàn)有自行車的圓周運(yùn)動(dòng)為前踏式上、下踏動(dòng)，減輕了人體膝關(guān)節(jié)、髁關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)量。踏板連動(dòng)器采用圓錐齒輪傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)器采用行星輪傳動(dòng)，使自行車的行駛速度及傳動(dòng)的可靠性都得到了很大的提高。騎行時(shí)不擦掛褲腳，安全舒適，是一種理想的交通工具，特別適用于短距離騎行，且結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，造價(jià)低廉。車的前輪采用了獨(dú)特的全封閉式單邊打開結(jié)構(gòu)，可以自行打開來去裝一些比較小的物品，當(dāng)我們騎車不方便用手拿東西時(shí)，我們就可以把這小東西裝在這特別的收納盒里存放。 這車還有一個(gè)比較大的特色就是有夜光型條紋設(shè)計(jì)，特別適合人們?cè)谝雇碜廛囉?/p>

13、玩，兜風(fēng)，這車的夜光條紋在白天或在光線下吸收了足夠的能量后，在晚上就會(huì)發(fā)出美麗的綠光，不僅能在漆黑的晚上起到警示的作用，而且能使人在晚上騎車時(shí)形成一道靚麗的風(fēng)景線，就像一道優(yōu)雅的綠光在美麗的城市里穿行。第2章 方案設(shè)計(jì)主體分布圖裝配圖 前輪 后輪 齒輪傳動(dòng)組建 齒輪傳動(dòng)組建細(xì)節(jié)圖 齒輪零件圖 內(nèi)外軌剖面圖第3章 設(shè)計(jì)計(jì)算說明1、 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算后輪一對(duì)互相嚙合的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒數(shù)z1=100，z2=35，模數(shù)m=7，輪直徑（包括輪胎）D=926.7 mm齒距 p=m=7*3.14=22.0 mm齒厚 s= m/2=7*3.14/2=11.0 mm齒槽寬 e=s基圓齒距 pb=pco

14、s=22.0*cos20=20.7 mm 基圓直徑 db1=d1cos=700cos20=657.8 mm db2=d2cos=245cos20=230.2 mm分度圓直徑 d1=mz1=7100=700 mm d2=mz2=735=245 mm齒頂圓直徑 da1= d1-2ha=700-2*1*7=686 mm da2=d2+2ha=245+2*1*7=259 mm齒根圓直徑 df1=d1+2(ha*+c*)m=700+2*1.25*7=717.5 mm df2=d2-2(ha*+c*)m=245-2*1.25*7=227.5 mm中心距 a=(d1+d2)/2=(700+245)/2=47

15、2.5 mm齒數(shù)比 i=z2/z1=0.35傳動(dòng)比 I=iD=0.35*926.7=324.3傳動(dòng)行程 S=I=3.14*324.3=1018.4 mm 2、 軸與軸承部件的設(shè)計(jì)前輪軸類型 直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸材質(zhì) 45調(diào)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 其強(qiáng)度極限650MPa 許用彎曲應(yīng)力60MPa 軸的危險(xiǎn)截面的直徑 d =28mm 車體前輪軸承選用標(biāo)準(zhǔn)型深溝球軸承內(nèi)徑尺寸 850mm外徑尺寸 860mm寬度尺寸 40mm3、 零件載荷計(jì)算車體選用材料為優(yōu)質(zhì)碳鋼其強(qiáng)度極限為屈服點(diǎn) a=461 b=2.568其彈性模量為E=200 由歐拉公式及經(jīng)驗(yàn)公式可得： ， ， ， 則其坐墊處的臨界載荷為：，。 自行車坐墊下的管狀

16、直徑50mm,將以上數(shù)據(jù)代入各式可以計(jì)算得：4、 機(jī)架及附件的設(shè)計(jì) 設(shè)定最大負(fù)載200kg 車重16kg 車輛前后受力比4:6輪直徑（輪框）867mm前叉采用單邊設(shè)計(jì)把手中心高950mm 座位支撐桿中心高910mm 把手中心桿至座位長度800mm 踏板頂至踏板軸150mm 腳踏軸長100mm 主體車架杠：平均應(yīng)力 m= （max +min）2=（131+117）2=124N 應(yīng)力幅 a= (maxmin)2=(131117)2=7N 截面系數(shù)：w=（d）32=5032mm=1210mm彎曲應(yīng)力：b=MaW=(1.5105)1210Mpa=12.5M第4章 設(shè)計(jì)結(jié)論與探討 有意義的創(chuàng)造活動(dòng)是以新

17、產(chǎn)品的產(chǎn)生為目標(biāo)的，否則創(chuàng)造活動(dòng)是毫無社會(huì)價(jià)值可言的。產(chǎn)品在設(shè)計(jì)之初，設(shè)計(jì)者不可能考慮得十全十美。隨著產(chǎn)品的使用，人們往往不再滿足與產(chǎn)品的功能、用途及外觀，這個(gè)時(shí)候就需要更新產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使之盡善盡美。而今次機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程我們組設(shè)計(jì)的就是一輛無鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)自行車，這無鏈自行車是通過對(duì)普通自行車的結(jié)構(gòu)，外形進(jìn)行分析，改造而進(jìn)行設(shè)計(jì)的，在傳動(dòng)，外觀上面進(jìn)行了很大的改造，從而把我們的無鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)自行車設(shè)計(jì)出來。在分析普通自行車的鏈傳功時(shí)，我們了解了鏈傳動(dòng)由鏈輪、鏈條及飛輪三部分組成，其不足之處主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：1、 使用不便。采用半鏈罩的鏈傳動(dòng)，由于潤滑橫流，往往沾污騎車人的褲腿；采用全鏈罩的鏈傳動(dòng)，雖然阻止了潤滑油沾污騎車人的褲腿，但帶來了新問題：鏈條如從鏈輪或飛輪上滑下，重新安裝很麻煩。2、 體積大。鏈輪直徑大，導(dǎo)致鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)體積大，機(jī)構(gòu)不緊湊，外形不美觀。3、 可靠性差。組成鏈傳動(dòng)的零件多，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，可靠性差。無鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于體積小，機(jī)構(gòu)簡單，使用方便，可靠性好。例如像我們的設(shè)計(jì)：腳踏板直接連接上特定的齒輪，自行車后輪曲柄固定在自行車輪軸的兩端，此自行車采用沒有鏈條結(jié)構(gòu)，因此結(jié)構(gòu)簡單，耐用。而且不需采用鏈輪、鏈條、飛輪等傳動(dòng)零件，變現(xiàn)有自行車的圓周運(yùn)動(dòng)為前踏式上、下踏動(dòng)，減輕了人體膝關(guān)節(jié)、髁關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)量。踏板連動(dòng)器采用圓錐齒輪傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)器采用行星輪傳動(dòng)，使自行車的行駛