范文一:《机械设计学》课程设计目的、要求
《机械设计学》课程设计 1 课程设计的名称:机械设计学课程设计
2
3 总周数、学分: 2周 2学分 目的及任务、要求:
3.1目的:
(1)进一步巩固和加深学生所学的理论知识,通过本环节把机械设计学及其他有关先修课程(如机械制图、理论力学、材料力学、工程材料及机械制造基础等)中所获得的理论知识在设计实践中加以综合应用,使理论知识和生产实践密切地结合起来。
(2)机械设计课程设计是高教工科相关专业学生首次进行完整综合的机械设计,通过设计实践,树立正确的设计思想;学习和掌握通用机械零部件、机械传动及一般机械设计的基本方法及步骤;初步培养学生工程设计能力和分析问题、解决问题的能力,为今后的设计工作打下良好基础;培养团结合作、相互配合的工作作风。
(3)通过设计实践,提高学生的计算、制图能力;使学生能熟练地应用有关参考资料、计算图表、手册、图集、规范、熟练有关的国家标准和行业标准(如GB、JB等),以完成一个工程技术人员在机械设计方面所必须具备的基本技能训练。
3.2要求:
课程设计是在教师指导下进行的,在设计过程中,提倡独立思考、继承创新,深入钻研的学习精神和严肃认真、一丝不苟、有错必改的工作态度;强调实用经济性;采用“三边”设计方法;使用标准和规范;及时检查和整理计算结果。同时要求按时、按质、按量完成规定的全部作业后,才可以参加答辩。
3.3任务:
(1)减速器装配图一张(用零号图纸);
(2)零件工作图:大齿轮工作图、高速轴的工作图各一张(用2号图纸);
(3)设计计算说明书一份。
4. 面对专业:机械专业。
5. 成绩评定:
平时考勤、阶段检查及学习态度占30%,完成任务参加答辩占70%,共100分。
6. 主要机器设备、工具书、参考文献资料:
1.主要仪器设备:专用制图教室、0号图版及丁字尺、圆规、三角板、图纸等。
2.工具书:《机械工程设计手册》或《机械设计手册》
3.参考文献资料:《机械设计课程设计》、《机械制图》、《机械设计基础》、《工程力学》等。
7. 本大纲主笔人:张素梅副教授
范文二:机械设计课程设计前言
前言
1. 设计目的
机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。 课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节,同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练,其目的是:
(1) 通过课程设计实践,树立正确的设计思想,增强创新意识,培
养综合运用机械设计课程和其他先修课程的的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。
(2) 学习机械设计的一般方法,掌握机械设计的一般规律。
(3) 通过制定设计方案,合理选择传动机构和零件类型,正确计算
零件的工作能力,确定尺寸及掌握机械零件,以较全面的考虑制造工艺,使用和维护要求,之后进行结构设计,达到了解和掌握机械零件,机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。
(4) 学习进行机械设计基础技能的训练,例如:计算、绘图、查阅
设计资料和手册、运用标准和规范等。
机械设计课程设计任务书
题 目 链式运输机用圆锥圆柱齿轮减速器设计(C5)
设 计 者 游 云
指导教师 胡 莲 君
班 级 材控072班
设计时间 2009年12月28号—2010年1月15号
任务要求:
1. 减速器装配图一张(0号或1号图纸)
2. 零件图两张(轴、齿轮各一张)
3. 设计说明书一份(至少30页)
范文三:机械设计基础课程设计
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 L
5、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
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。
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 Pw
Pd 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 4KW
2、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 25444. 254i i i nw n -=???=链 带 齿
其中 8. 311000
60D
v nw =?=π
故选 Y112M — 6型号电动机。
3、传动比的分配
308
. 31960
nw n ===
满 总 I 取 I 带 =4 I链 =3
4、动力运动参数计算
1) 各轴的转速
9600nm n ==
2404960
01===
带 i n n 803
240
12===
链 n n n 8023n n ==
2) 各轴的输入功率 kw Ped P 40==
kw 84. 396. 041=?=?=带 ηPed P
57. 396. 097. 084. 312=??=??=链 齿 ηηP P 29. 396. 096. 057. 323=??=??=链 鼓轮 ηηP P
3) 各轴的转矩
m 530
95500?==N n P T
m N n P T ?==1531
1
95501
m N n P T ?==4262
2
95502
m N n P T ?==3933
3
9550
3
第二章 传动零件的设计
1、 V 带的设计
( 1 )选择普通 V 带型号
由 PC=KA·P=1.2×4=4.8( KW)
根据机械设计课本,得知其交点在 A 型交界线处,故选 A 型 V 带。
( 2 ) 求大小带轮的基准直径 d2、 d1,验算带速
确定带轮的基准直径,并验算带速:
则取小带轮 d1=100mm 大带轮直径:
d2=n1·d1·(1-ε)/n2=i·d1·(1-ε) 设(ε=0.02) =4×100×(1-0.02)=392mm
大带轮转速:
n2=(1-ε)D1n1/D2=(1-0.02)*100*960/392=240r/min 由表取的 d2=400mm
n d v 024. 51000
60960
10014. 310006011=???=?=π
5m/s<><25m>25m>
( 3 ) 求 V 带基准长度 Ld 和中心距 a
初步选取中心距 a=d2+d1=400+100=500mm,取 a0=500mm 符合 0.7(d2+d1)
求带长 L0=()()0
221210422a d d d d a L d d d d do -+++=π
=1830mm
查机械设计课本 取带长为 1900mm 计算实际中心距 2
L -L d0
d 0+=a a =500+(1900-1830) /2=535mm
( 4 ) 计算包角
???=??--
?=12062. 1453. 571
21801a
d d α 包角合适 ( 5 ) 确定 V 带根数 Z
带速 v=5.024m/s
传动比 i=n1/n2=960/240=4
带根数 由机械设计课本查的 P0=1.32 KW 由机械设计课本查的 Kα=0.946 由机械设计课本查的 kL=0.99
由机械设计课本查的 Kw P 17. 00=?
4. 300=?+≥
Kl
K P P Pc
Z α Z=4
( 6 ) 确定初拉力 F0 N qv K VZ P F 5. 194) 15. 2(c 50002=+-=α
( 7 ) 轴上载荷 Q
Q=2ZF0sin2
1
α=2×4×194.5×sin1145.62/2=1485.98N
2、链的设计
( 1 ) 链传动
1) 链轮齿数 查表得, Z1=25 Z2=i×Z1=5x25=75 2) 链轮节数 初定中心距为 040a p =。可得
2
0122102
() 13222p a z z z z p L p a π+-=++≈
取链节数为 132。
3) 计算功率 :
查表得,工况系数为 1.0A K =,故
KW P KA Pc 65. 365. 30. 1=?=?=
4) 链条节距
KW P 7. 2345,. 165. 30==
345. 1) 19
25() 19108. 108. 1===Z Kz ( 查表得,需采用 20A链条,节距p=31.75mm
5) 实际中心距
将中心距设置成可调的,故不必计算实际中心距。
可取 a =0a =40p=40×31.75=1270
6)计算链速
Pn Z V 7. 01000
601
1=?=
符合原来假定
且 V=0.7m/s≧ 0.6m/s 故不必校核静力强度安全系数
7) 作用在轴上的压力: 取 1.3Q F F = N
V
Pc
F 52141000
== 故 Fq= 8) 链轮的主要尺寸
采用腹板式单排铸造链轮,查表可得,
轮毂长度为 35
9.50.016h d
=++?
44
) 60001. 0635
5. 9(44=?++?==h L
3、齿轮的设计计算
( 1 )齿轮材料和热处理的选择
小齿轮选用 45号钢,调质处理, HB =236
大齿轮选用 45号钢,正火处理, HB =190
( 2 )齿轮几何尺寸的设计计算
1) 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 , 由 《机械零件设计手册》 查得 :
a H a H MP MP 530, 5802lim 1lim ==σσ,S Hlim = 1 1, 200, 215lim 2lim 1lim ===F a F a F S MP MP σσ 4240
960
21===
n n μ 由《机械零件设计手册》查得 ZN1 = ZN2 = 1 YN1 = YN2 = 1.1 由 []a H N H H MP S Z 5801
1
580lim
1
1lim 1=?=
=
σσ
[]a H N H H MP S Z 5301
1
530lim
2
2lim 2=?=
=σσ []a F N F F MP S Y 5. 23611
. 1215lim
1
1lim 1=?=
=σσ []a F N F F MP S Y 2201
1
. 1200lim
2
2lim 2=?=
=
σσ (一)小齿轮的转矩 I T m N n P T ?===153240
84. 39550119550
1 ( 二 )选载荷系数 K
由原动机为电动机,工作机为带式输送机,载荷平稳,齿轮在两轴承间对
称布置。查《机械原理与机械零件》教材中表得,取 K =1.1
( 三 )计算尺数比 μ 4=μ ( 四 )选择齿宽系数 d ψ
根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置。且齿轮 HB<>
理与机械零件》教材中表得,取 d ψ=1
( 五 )计算小齿轮分度圆直径 1d
70)
1(8982
211=+≥μ
σψH KT d d ( 六 )确定齿轮模数 m 175) 41(2
70
) 1(21=+=+=
μd a m =(0.007~0.02)a = (0.007~0.02) ×175=1.225~3.5 取 m=3
( 七 )确定齿轮的齿数 1Z 和 2z
233
7011===
m d Z 9212==Z Z μ ( 八 )实际齿数比 ' μ
423
9221===
Z Z μ ( 九 )计算齿轮的主要尺寸
6923311=?==mZ d 27692322=?==mZ d 中心距 mm d d a 5. 1722
276
69221=+=+=
齿轮宽度 6969112=?==d B d ψ
7974) 105(21-=-+=B B 取 mm B 751=
( 十 )计算圆周转速 v 并选择齿轮精度 2866. 01000
601
1?=?=
n d V π 根据设计要求齿轮的精度等级为 8级
( 3 )齿轮弯曲强度校核
(一) 由上式知两齿轮的许用弯曲应力
[]a F MP 5. 2361=σ []a F MP 2202=σ
( 二 ) 计算两齿轮齿根的弯曲应力
1F Y =2.63 2F Y =2.19
比较 []F F Y σ/的值 [][]00995. 0/0111. 0/2211=?=F F F F Y Y σσ 计算大齿轮齿根弯曲应力为
[]12
2
21
1149. 152000F F F MPa Z m B Y KT σσ?==
齿轮的弯曲强度足够 ( 三 )齿轮几何尺寸的确定
齿顶圆直径 a d 由《机械零件设计手册》得 h*a =1 c* = 0.25
mm m h Z h d d a
a a 75) 2(21111=+=+=* mm m h Z h d d a a a 282) 2(22222=+=+=*
齿距 28. 614. 32=?=P
齿根高 75. 3) (=+=**
m c h h a
f 齿顶高 3==*
m h h a
a 齿根圆直径 f
d
mm h d d f f 5. 612111=-= mm h d d f f 5. 2682222=-=
4、轴的设计计算
( 1 )高速轴的设计
1)选择轴的材料和热处理
采用 45钢,并经调质处理,查《机械设计基础》表 12-5, 12— 6得其许用弯曲 应力 []160MPa σ-=, 118106A = 。 2)由前计算可知:P 1=3.84KW,n1=240r/min 其中, A 取 112。
28240
84. 311211
=?=≥±n P A d 考虑到有一个键槽,将该轴径加大 5%,则 mm d 4. 2910528=?=,取 d=30mm 3)轴的结构设计
高速轴初步确定采用齿轮轴, 即将齿轮与轴制为一体。 根据轴上零件的安装 和固定要求,初步确定轴的结构。设有 7个轴段。
1段:该段是小齿轮的左轴端与带轮连接,该轴段直径为 30mm ,取该轴伸 L 1=
70mm 。
2段: 取轴肩高度 h 为 1.5mm ,则 d 2=d1+2h=33mm。 此轴段一部分用于装轴承盖,一部分伸出箱体外。 3段:此段装轴承,取轴肩高度 h 为 1mm ,则 d 3=d2+2h=36mm。
选用深沟球轴承。查《机械零件设计手册》 P 207,此处选用的轴承代号为 6306,其内径为 30mm ,宽度为 19 mm。为了起固定作用,此段的宽度比 轴承宽度小 1~2mm。取此段长 L 3=17mm。
4段与 6段:为了使齿轮与轴承不发生相互冲撞以及加工方便, 齿轮与轴承之间
要有一定距离, 取轴肩高度为 2mm , 则 d 4=d6=d3+2h=39mm, 长度取 5mm , 则 L 4= L6=5mm 。
5段::此段为齿轮轴段。由小齿轮分度圆直径 d 1=70mm可知, d 6=75mm。 因为
小齿轮的宽度为 70mm , 则 L 5=75mm。
7段:此段装轴承,选用的轴承与右边的轴承一致,即 d 7=30mm, L 7=17mm 。
由上可算出,两轴承的跨度 L =17+5x2+75=102mm
( 2 )低速轴的设计 1 ) 选择轴的材料和热处理
采用 45钢,并经调质处理,查《机械设计基础》表 12-5, 12— 6得其许用弯曲 应力 []160MPa σ-=, 118106A = 。 2 ) 初步计算轴的直径
由前计算可知:P 2=3.57KW,n2=80r/min 计算轴径公式:3
2
2
n P A d = 其中, A=106 5. 3780
57. 3106222=?=≥n P A d 考虑到有一个键槽,将该轴径加大 5%,则 375. 391055. 372=?=d ,取 40mm 3 ) 轴的结构设计
根据轴上零件得安装和固定要求, 并考虑配合高速轴的结构, 初步确定低速轴的 结构。设有 6个轴段。
1段: 此段装传动链。 装传动链处选用最小直径 d 1=40mm, 该轴段直径为 40mm , 伸出长度为 L 1=60mm 。
2段:取轴肩高度 h 为 1.5mm ,则 d 2=d1+2h=435. 1240=?+mm
此轴段一部分长度用于装轴承盖,一部分伸出箱体外。
3段:取轴肩高度 h 为 2.5mm ,则 d 3=d2+2h=43+2485. 2=?mm 。此段装轴承与
套筒。选用深沟球轴承。查《机械零件设计手册》 P 207,此处选用的轴承 代号为 6208,其内径为 40mm ,宽度为 18mm 。为了起固定作用,此段的 宽度比轴承宽度小 1~2mm。取套筒长度为 10mm ,则此段长 L 3=(18-2)
+10+2=28mm。
4段:此段装齿轮,取轴肩高度 h 为 2.5mm ,则 d 4=d3+2h=53
5. 2
2
48=
?
+mm 。 因为大齿轮的宽度为 69mm , 则 L 4=60-2=67mm
5段:取轴肩高度 h 为 2.5mm ,则 d 5=d4+2h=58mm,长度与右面的套筒相同,即 L 5=10mm。
6段:此段装轴承,选用的轴承与右边的轴承一致,即 d 6=40mm, L 6=17mm 。 由上可算出,两轴承的跨度 L =18+2x10+69=107。
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
齿轮的润滑:
采用浸油润滑,浸油深度为一个齿高,但不小于 10mm 。
轴承的润滑:
由于轴承周向速度为 1m/s <2m>2m>
润滑油的选择:
齿轮选用普通工业齿轮润滑油,轴承选用钙基润滑脂。
2、 密封的选择确定
箱内密封采用挡油盘。箱外密封选用凸缘式轴承盖,在非轴伸端采用闷盖, 在轴伸端采用透盖, 两者均采用垫片加以密封; 此外, 对于透盖还需要在轴伸处 设置毡圈加以密封。
3、减速器附件的选择确定
(1)检查孔和盖板
查《机械基础》 P 440表 20-4,取检查孔及其盖板的尺寸为:
A =115, 160, 210, 260, 360,460,取 A =115mm
A 1=95mm , A 2=75mm , B 1=70mm , B =90mm
d 4为 M6,数目 n =4
R =10 h =3
(2)通气器
选用结构简单的通气螺塞,由《机械基础》 P 441表 20-5,取检查孔及其盖 板的尺寸为(单位:mm ) :
(3)油面指示器
由《机械基础》 P 482附录 31,取油标的尺寸为:
视孔 mm d 20= mm D 34= mm d 221= mm d 323= mm H 16=
A 形密封圈规格 mm mm 55.
325? (4)放油螺塞
螺塞的材料使用 Q235,用带有细牙螺纹的螺塞拧紧,并在端面接触处增设 用耐油橡胶制成的油封圈来保持密封。由《机械基础》 P 442表 20-6,取放油螺 塞的尺寸如下(单位:mm ) :
(5)定位销
定位销直径 62d d 0.8108mm ?=0.8==, 两个, 分别装在箱体的长对角线上。
1L>b+b=12+12=24,取 L =25mm 。
(6)起盖螺钉
起盖螺钉 10mm ,两个,长度 L>箱盖凸缘厚度 b 1=12mm,取 L =15mm ,端部 制成小圆柱端,不带螺纹,用 35钢制造,热处理。 (7)起吊装置
箱盖上方安装两个吊环螺钉,查《机械基础》 P 468附录 13,
取吊环螺钉尺寸如下(单位:mm ) :
箱座凸缘的下方铸出吊钩,查《机械基础》 P 444表 20-7得, B=C1+C2=18+16=34mm H=0.8B=34*0.8=27.2mm h=0.5H=13.6mm r2 =0.25B=6.8mm b=2 δ=2*8=16mm
4、确定轴承座孔的宽度 L
12(5~10) L C C m m δ=+++, δ为箱座壁厚, 1C , 2C 为箱座、箱盖连接螺 栓所需的扳手空间,查机械基础表 19-1得,取 δ=8mm , C1=18mm , C2=16mm , L =8+18+16+8=50mm 。
5、确定轴伸出箱体外的位置
采用凸缘式轴承盖,高速轴轴承盖所用螺栓采用规格为 GB/T5782 M6?30, 低速轴采用螺栓采用规格为 GB/T5782 GB/T5782M8?35为了方便在不拆卸外接零 件的情况下,能方便拆下轴承盖,
查《机械基础》附录 33,得出 A 、 B 的长度,则:
高速轴:L 1>(A-B)=35-23=12mm;低速轴:L 2>(A-B)=45-38=7mm 由前设定高速轴的 L 1=70mm,低速轴的 mm L 602=可知,满足要求。
6、确定轴的轴向尺寸
高速轴(单位:mm ) :
低速轴(单位:mm ) :
7、键联接的选择
(1)高速轴:
根据带轮与轴连接处的轴径 30mm ,轴长为 70mm ,查得键的截面尺寸 b =8mm , h =7mm
根据轮毂宽取键长 L =40mm
高速齿轮是与轴共同制造,属于齿轮轴。 (2)低速轴:
根据安装齿轮处轴径 mm d 404=,查得键的截面尺寸 mm mm h b 912?=?, 根据轮毂宽取键长 mm L L 5986784=-=-=。
根据轮毂宽取键长 L =72mm (长度比轮毂的长度小 10mm )
8、箱体主要结构尺寸计算
采用 HT250铸造而成,其主要结构和尺寸如下: 中心距 a=172.5mm,取整 180mm 总长度 L :mm a L 54018033=?=≈
总宽度 B :mm a B 4861807. 27. 2=?=≈ 总高度 H :mm a H 4321804. 24. 2=?=≈
箱 座 壁 厚 δ:mm mm a 85. 51180025. 01025. 0?=+?=+=δ, 未 满 足 要 求
0.025a 18δ+≥=,直接取 8 mm
箱 盖 壁 厚 1δ:mm mm a 86. 4118002. 0102. 01?=+?=+=δ, 未 满 足 要 求
10. 02a 18δ+≥=,直接取 8mm
箱座凸缘厚度 b : b 1.5δ==1.5*8=12 mm 箱盖凸缘厚度 b 1: 11b 1.5δ==1.5*8=12mm 箱座底凸缘厚度 b 2:2b 2.5δ==2.5*8=20 mm 箱座肋厚 m :m 0.85δ==0.85*8=6.8 mm 箱盖肋厚 m 1:11m 0.85δ==0.85*8=6.8mm 扳手空间: C1=18mm , C2=16mm
轴承座端面外径 D 2:高速轴上的轴承:2D d mm D ?高 3=+5=62+56=92 低速轴上的轴承:2D d mm D ?低 3=+5=68+58=108 轴承旁螺栓间距 s :高速轴上的轴承:2S D 92mm ≈高 =
低速轴上的轴承:2S D 108mm ≈低 =
轴承旁凸台半径 R 1:1R C216mm ≈=
箱体外壁至轴承座端面距离 1l :1l C1+C2+mm =(5~10)=18+16+8=42 地脚螺钉直径 f d :mm a d f 48. 1812180036. 012036. 0=+?=+= 地脚螺钉数量 n :因为 a=180mm<250mm,所以 n="">250mm,所以>
轴承旁螺栓直径 1d :mm d d f 86. 1348. 1875. 075. 01=?==
凸缘联接螺栓直径 2d :) (088. 1124. 9) 6. 05. 0(2mm d d f -=-= ,取 2d =10mm 凸缘联接螺栓间距 L :L 150≤~200, 取 L =100mm 轴承盖螺钉直径 3d 与数量 n :高速轴上的轴承:d 3=6, n=4 低速轴上的轴承: d3=8, n =4
检查孔盖螺钉直径 4d :mm d d f 392. 7544. 5) 4. 03. 0(4-=-=, 取 d 4=6mm 检查孔盖螺钉数量 n :因为 a=180mm<250mm,所以 n="">250mm,所以>
启盖螺钉直径 d 5(数量) :52d d 10mm ==
(2个) 定位销直径 d 6(数量) :62d d 0.8108mm ?=0.8== (2个)
齿轮圆至箱体内壁距离 1?:11.21.289.6mm δ?≥?=
= ,取 1?=10mm 小齿轮端面至箱体内壁距离 2?:21?≥? ,取 2?=10mm
轴承端面至箱体内壁距离 3?:当轴承脂润滑时, 3?=10~15 ,取 3?=10 大齿轮齿顶圆至箱底内壁距离 4?:4?>30~50 ,取 4?=40mm 箱体内壁至箱底距离 0h : 0h =20mm
减速器中心高 H :a240249
H R ++h4020184.5mm 2
≥?++=
= ,取 H =185mm 。 箱盖外壁圆弧直径 R :a21249
R R ++108mm 2
δ?++===142.5
箱体内壁至轴承座孔外端面距离 L 1:
1L C1+C2+δ=+(5~10)=8+18+16+8=50mm
箱体内壁轴向距离 L 2:212L b +2mm ??==12+210=32
两侧轴承座孔外端面间距离 L 3:321L L +2L32250mm +?===132
第四章 总结
通过本次课程设计, 使自己对所学的各门课程进一步加深了理解, 对于各方 面知识之间的联系有了实际的体会。 同时也深深感到自己初步掌握的知识与实际 需要还有很大的距离,在今后还需要继续学习和实践。
本设计由于时间紧张, 在设计中肯定会有许多欠缺, 若想把它变成实际产品的话 还需要反复的考虑和探讨。 但作为一次练习, 确实给我们带来了很大的收获, 设 计涉及到机械、电气等多方面的内容,通过设计计算、认证、画图,提高了我对 机械结构设计、 控制系统设计及步进电动机的选用等方面的认识和应用能力。 总 之,本次设计让我受益非浅,各方面的能力得到了一定的提高
参考文献
(1)胡家秀主编 机械设计基础第 2版 机械工业出版社
(2)胡家秀主编 机械零件设计手册 机械工业出版社
(3)王旭 王积森主编 机械设计课程设计第 2版 机械工业出版社
(4)范思冲主编 . 机械基础(非机类专业适用) 机械工业出版社
(5)《机械制图》教材
(6)《工程力学》教材
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范文四:机械设计课程设计心得
机械设计课程设计心得
经过一个月的努力,我终于将机械设计课程设计做完了.在这次作业过程中,我遇到了许多困难,一遍又一遍的计算,一次又一次的设计方案修改这都暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足.刚开始在机构设计时,由于对matlab软件的基本操作和编程掌握得还可以,不到半天就将所有需要使用的程序调试好了.可是我从不同的机架位置得出了不同的结果,令我非常苦恼.后来在钱老师的指导下,我找到了问题所在之处,将之解决了.同时我还对四连杆机构的运动分析有了更进一步的了解.在传动系统的设计时,面对功率大,传动比也大的情况,我一时不知道到底该采用何种减速装置.最初我选用带传动和蜗杆齿轮减速器,经过计算,发现蜗轮尺寸过大,所以只能从头再来.这次我吸取了盲目计算的教训,在动笔之前,先征求了钱老师的意见,然后决定采用带传动和二级圆柱齿轮减速器,也就是我的最终设计方案.至于画装配图和零件图,由于前期计算比较充分,整个过程用时不到一周,在此期间,我还得到了许多同学和老师的帮助.在此我要向他们表示最诚挚的谢意.整个作业过程中,我遇到的最大,最痛苦的事是最后的文档.一来自己没有电脑,用起来很不方便;最可恶的是在此期间,一种电脑病毒”word杀手”四处泛滥,将我辛辛苦苦打了几天的文档全部毁
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了.那么多的公式,那么多文字就这样在片刻消失了,当时我真是痛苦得要命.
尽管这次作业的时间是漫长的,过程是曲折的,但我的收获还是很大的.不仅仅掌握了四连杆执行机构和带传动以及齿轮,蜗杆传动机构的设计步骤与方法;也不仅仅对制图有了更进一步的掌握;matlab和AutocAD,word这些仅仅是工具软件,熟练掌握也是必需的.对我来说,收获最大的是方法和能力.那些分析和解决问题的方法与能力.在整个过程中,我发现像我们这些学生最最缺少的是经验,没有感性的认识,空有理论知识,有些东西很可能与实际脱节.总体来说,我觉得做这种类型的作业对我们的帮助还是很大的,它需要我们将学过的相关知识都系统地联系起来,从中暴露出自身的不足,以待改进.有时候,一个人的力量是有限的,合众人智慧,我相信我们的作品会更完美!
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范文五:《机械设计》课程设计论文
《机械设计》课程设计论文
摘 要:机械设计课程设计是机械类专业重要的一次实践教学,对学生后续的设计和以后的工作具有重要意义。培养他们通过设计过程中的进步和设计能力的提高得到快乐,乐在设计过程中。 关键词:《机械设计》 课程设计 方案 成绩评定
《机械设计》是机械类专业学生一门重要的专业基础课,随之三周的课程设计是一次综合性与实践性相结合的重要的教学环节。通过课程设计不仅可以提高学生综合应用所学知识提出问题分析问题解决问题的能力,还可以加强学生的技能训练,因此激发学生喜欢课程设计的兴趣提高设计积极性,乐作《机械设计》课程设计,对于搞好课程设计非常重要。
《机械设计》课程设计一般以传统的减速器为设计题目,它涵盖了《机械设计》课程的大部分内容。主要包括:(1)传动部分有带传动(或链传动)、齿轮传动(或蜗杆传动));(2)轴系零部件有轴、轴承、联轴器等;(3)连接部分有螺纹连接、键(或花键)连接、销连接等;另外还有箱体等辅助零件的设计,有很强的综合性,是比较好的选择。设计中用到的知识涉及《制图基础》、《制图基础应用》、《理论力学》、《材料力学》、《机械原理》、《机械设计》、《互换性与技术测量》等多门课程,也是对前面所学知识的一次综合应用。为了充分调动学生的设计积极性,让他们乐作《机械设计》课程设计,本论文从方案选择、技术设计说明书以及成绩评定四方面对课程设计的指导进行了详细的介绍[1-3]。
1 方案选择
在授课的过程中,布置课程设计的内容,促使学生在学习过程中自觉地重视设计用到的知识。为了激发学生的学习积极性和自觉性,建议学生利用学校已建设好的在线学习系统,提前了解课程设计的目的、任务、要求、设计条件及设计的顺序过程。在学完机械传动部分,把每个同学的设计条件和设计数据下发下去,利于他们提前开始设计计算。为了培养同学们的团结协作能力,5~6位同学设计一类题目,避免有些同学投机取巧,每人的数据都不相同。这样同学们既不会觉得束手无策,又有一定的自由和约束。要求选用一级远距离传递,两级齿轮传动组成的三级减速传动来满足已知运动条件的执行构件。于是,从原动机的选型、联轴器的选型、远距离传递类型的选择、齿轮传动的选择,可汇总出很多种方案。仅仅两级齿轮传动组成的减速器类型就有齿轮减速器、蜗杆减速器和行星减速器等类型。齿轮减速器中两齿轮对又可以设计成直齿轮、斜齿轮或锥齿轮,另外还可以有软齿面和硬齿面之分,齿轮是否变位传动等等,布置形式也有展开式、分流式或同轴式的不同。指导学生正确处理借鉴和创新的关系,相互交流学习,比较各种方案优缺点,从经济性、可靠性方面考虑择优选择。同学们通过网上的在线学习系统对课程设计有了初步了解,然后再通过交流学习,提出并最终选定适合的方案,同时明白任何一个问题的解决总是会有很多种方法,知识越多,解决的方案越多。明白知识的重要性,从而学习热情会更高,乐作课程设计。
2 技术设计
技术设计阶段的主要工作是确定各部件的外形及其基本尺寸,包括各部件之间的连接,并绘制出装配图和零件图。
首先是按照给定的材料,确定执行构件的功率和转速;然后按照三级减速中每级减速允许的传动比和效率回推选择合适的原动机;再确定出总传动比和分配各级传动比;再进行详细设计并确定出实际各级的运动及动力参数,并汇总结果。为减少学生走弯路,对于可能遇到的问题加以提示,并分阶段进行指导,及时发现问题解决问题,为后一阶段的设计打下良好的基础。在指导中不断的提出问题,引导他们思考。例如:如果给定两人同样的数据最终要求他们交出不一样的设计结果该怎么办?如果是两人来设计一个方案如何最快速度拿出设计结果?鼓励他们提出问题,并找出尽可能多的可行的解决方法,在设计过程中得到快乐并提高设计的兴趣。
通过授课过程中的多媒体课件提前介绍减速器的作用、外形、结构以及运动传递过程,然后组织学生进实验室,动手拆装减速器,熟悉减速器结构,并通过查阅资料熟悉加工、制造、装配等方面的相关知识,使学生对减速器有一个直观、感性的认识,然后开始具体设计。
2.1 机器的运动学设计
根据确定好的结构方案,选择原动件的参数(功率、转速等),然后做运动学设计。选择原动机时,要考虑实际的工作情况和经济
性,电动机是最常用的原动机。选用已经标准化的电动机时,要考虑其工作载荷(包括大小、特性和变化情况)、工作要求(包括转速的大小、是否调速、是否反转、反转的频繁程度等)、工作环境(是否高温、潮湿、易燃易爆、尘土等)、安装要求、尺寸大小、重量等。要考虑其经济性,同时还要考虑其外廓尺寸和总传动装置的尺寸,一般是在考虑总结构尽可能紧凑的前提下初步分配传动
比,然后确定各运动构件的运动参数(速度、加速度、功率等)。
2.2 机器的动力学设计
结合各部分的结构和运动参数,初步计算各部件上所承受的载荷。由于零部件材料、尺寸尚未完全确定,不能精确验证是否合格。
2.3 主要零部件的工作能力设计
首先根据传动的特点,确定传动的顺序;然后按照初步分配的传动比设计前两级传动,并计算出实际传动比;再将总传动比除以这两级的实际传动比,用求出的数值设计第三级传动;实际传动比,求出各级轴的实际转速和功率,列表以备进行轴的设计。设计高速轴时应注意比较安装齿轮处的轴径和齿轮齿根圆的大小,是否用齿轮轴,如果是齿轮轴,则轴的材料和齿轮的材料必须一致。还要考虑轴的伸出端直径和长度,要和安装的带轮毂孔直径或电动机处的联轴器的毂孔直径要一致。低速轴是否会和中间轴的齿轮齿顶发生干涉,安装带轮(或链轮)的轴线应和电动机、减速器的轴线高度相一致。设计轴的同时,选择适合的联轴器、轴承、键等标准件。
主要零部件设计完成后,用类比法确定其他零部件尺寸。在设计过程中需要很好地协调各零件的结构和尺寸,全面考虑他们的结构工艺性,对所有零部件的外形和尺寸进行结构化设计。在这一阶段设计之初,指导老师先把往年出现的频率多的问题讲解清楚,提醒同学们重视,尽量避免设计过程中再出现类似问题。像轴上零件的定位、轴承的润滑、配置方式等都需要考虑清楚。这些工作如果在上课过程中进行,设计周就可以有比较充足的时间绘制图
形。 2.4 装配图的绘制
绘制装配图是整个设计过程中最重要的环节。为了布局合理,绘制装配图前必须确定装配图总体尺寸(总长、总宽和总高),然后根据图纸的幅面选用合适的比例尺。指导老师提前强调合理布局的必要性,指导他们查阅资料,熟悉装配图上面应包括的内容:一组全面反映各零部件装配关系的图、总体尺寸和装配尺寸、技术要求、标题栏和明细表等。允许同学们用他们熟悉的三维造型软件构件三维模型,对自己的设计有一个直观认识,然后用CAD软件绘制装配图草图。为提高他们的手工绘图能力,统一要求上交手工绘制装配图和主要的零件图。在同学们绘制装配图的过程中,指导老师多去设计教室指导,把共性错误在黑板前讲解后,再由他们自己找错误,然后几人相互找错误,最后指导老师组织一组组的同学围成一圈,针对某位同学绘制的图形一起找问题。同学们在不断改正错误的过程中巩固所学知识,逐渐喜欢上设计。
2.5 主要零件的校核
装配图绘制完成后,所有的零部件的具体尺寸完全确定。这时要对主要零部件(轴承、键等)进行强度校核,验证其是否符合要求。对于外形复杂的零件,一般还要进行精确的强度校核。根据校核的结果,反复的修改零件的结构和尺寸,直到符合要求为止,装配图要做相应修改。然后根据设计最后结果,绘制非标准件的零件图。
随着课程设计步步深入,同学们之间的协作能力得到提高,知识运用能力得到增强,设计能力绘图能力都得到提升,自然学生的设计兴趣也会越来越浓,越来越乐作课程设计。
3 设计说明书
一份完整的设计,必须有条理清晰的设计说明书。通过说明书说明设计任务、设计目的、设计过程、设计结果以及设计中的所参考的资料。由于设计过程中的设计数据往往会有调整和修改,所以,设计说明书通常是设计的最后一个总结的环节,要求说明书按照统一格式书写,字体认真格式规范内容全面,说明建立一个好习惯的重要性,训练学生按要求书写。
4 成绩评定
在设计过程中,公开设计成绩的考核办法是同时注重过程和结果的综合考虑多方面的因素:在全部完成设计工作量的前提下,看设计说明书中计算过程是否正确,计算结果是否与图纸零件尺寸相符,图形绘制、尺寸标注等是否有错误,图面是否整洁,布局是否合理,书写是否认真规范完整,在设计中态度是否认真等,给定一
定的条件约束他们。在指导中,随时和他们交流。通过交流看他们的设计主动性、积极性和应用所学知识解决问题的能力,随时对每个学生的完成情况给予评定,及时发现问题解决问题,并及时总结,以便他们在今后的设计中扬长避短,不断提高。
5 结语
机械设计课程设计是机械类专业重要的一次实践教学,对学生后续的设计和以后的工作具有重要意义。培养他们通过设计过程中的进步和设计能力的提高得到快乐,乐在设计过程中。
参考文献
[1] 张建中.机械设计基础课程设计[M],中国矿业大学出版社,2003.
[2] 濮良贵,陈国定,吴立言.机械设计[M].9版.高等教育出版社,2013.
[3] 戴向云,王海霞,李桂莉.试论如何指导机械设计课程设计[J].科技信息,2011(29):10,104.
[4] 卢学玉,刘利国.《机械设计》课程设计的教学研究[J].教法研究,2013(27):47-48.
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