機械設計基礎課程設計範例（機械設計課程設計很難下手）

2023-10-15 04:02:54

今天和大家演示一遍機械設計課程設計的總體思路，老同學可以複習一下，新同學可以熟悉機械設計過程，掌握機械設計的一般方法和規律。機械裝置如下圖所示：

1、設計工作量

在課程設計的工作開始前，我們首先需要明確整個的工作量，對接下來的設計有個大概的了解。

（1）裝配圖一張（0號或1號圖）；

（2）零件圖3張（傳動零件、軸和箱體）；

（3）計算說明書一份，約6000-8000字；

（4）校對、整理、列印。

2、設計流程

（1）傳動裝置總體設計

（2）裝配草圖、裝配圖設計

（3）工作圖設計

（4）編寫設計計算說明書 　

（5）答辯

常用：Y系列三相異步電動機。

1.選擇電動機類型

同步轉速：3000 1500 1000 750

級數： 2 4 6 8

電動機的安裝及外形尺寸：

(極對數、體積、cosφ、價格)

2.確定電動機的功率

(1) 工作機所需電動機功率Pd

傳動裝置效率η

查取電動機軸外伸端尺寸:

D-直徑

E-長度等

二、傳動裝置運動參數、動力參數

分配原則:

(1) 各級傳動比應在推薦範圍內選取，不得超過最大值

(2) 展開式二級圓柱齒輪減速器

(3) 圓錐—圓柱齒輪減速器

目的：（1）尺寸協調, 互不幹涉

（2）尺寸緊湊, 便於潤滑

各軸輸入、輸出轉矩、功率不同

注意：

1.按工作機所需電動機功率Pd計算，而不按電動機額定功率Ped計算。

2.設計軸時應按其輸入功率計算,設計傳動零件時應按主動軸的輸出功率計算。

一、減速器外傳動零件設計

1.普通V帶傳動

已知：P , n , T , i。

2.鏈傳動

已知：P , n , T , i。

設計步驟：見教科書例題。

二、減速器內傳動零件設計

1. 高速級齒輪傳動

已知：P , n , T, i。

設計步驟：見教科書例題。

2.低速級齒輪傳動

已知：P , n, T , i。

設計步驟：見教科書例題。

三、按轉矩初步計算軸的最小直徑

四、驗算工作速度誤差

五、減速器箱體結構尺寸

注意：

最後，我們可以得到如下裝配圖：

已知條件

1. 傳動零件的結構和幾何尺寸

2. 初步計算軸的直徑

3. 電動機輸出軸的尺寸

4. 軸承類型、聯軸器類型 尺寸？

5. 減速器箱體的結構 （表3-1）

設計內容:

1. 初繪裝配草圖

2. 軸、軸承、鍵、聯軸器的校核計算

3. 完成裝配草圖（邊設計、邊計算、邊修改）

一、初繪裝配草圖

1.布置圖：儘量選取1∶1的比例

2.畫中心線，

畫出三面內壁線。

3.初步計算軸直徑

二、驗算軸、軸承、鍵、聯軸器

1. 軸的計算

2. 軸承的計算

3. 鍵的計算

4. 聯軸器的計算

三、完成裝配草圖

1. 畫出齒輪的結構及固定：軸向、周向

2. 畫出軸系的細部結構。

包括兩個內容：

裝配工作圖和零件工作圖。

一、裝配工作圖

在草圖的基礎上進行裝配圖設計。避免盲目照抄草圖，修改草圖中的錯誤，力求進一步改進和提高設計質量）

要點：

1. 布圖

儘量用1:1的比例在兩(或三)個視圖上

畫出。必要時畫斷面、剖視和局部視圖。（應當完整、準確地表示出每個零件的結構形狀、位置和尺寸，以及它們之間的連接性質和相互關係）

2.畫圖過程

用細線勾出裝配圖中各個零件——畫零件工作圖——一起加深。（要求各視圖一起畫）

3. 裝配圖上應標明註冊的尺寸

①特性尺寸：表明機器性能、規格和特性的尺寸。

中心距及偏差：160±0.0315

中心高：190 （最好以0結尾）

②配合尺寸：表明配合零件間裝配關係的尺寸。

③安裝尺寸：表明機器安裝在其基礎上的位置尺寸。（箱體底面尺寸；地腳螺釘中心距離和對中心的距離；

帶輪、聯軸器伸出頭尺寸及對中心距離）

④外形尺寸：表明機器佔用的空間尺寸。（包裝、運輸、安裝、廠房用）

4. 配合選擇

①裝配前所有零件用煤油清洗，滾動軸承用汽油清洗，箱體內壁塗防鏽漆。

②齒輪傳動的齒面接觸斑點；滾動軸承的熱補償間隙為0.2~0.5mm。

③減速器剖分面、密封面和接觸面均不允許滲漏。剖分面塗密封油漆或水玻璃，禁止使用任何墊片。

④箱體內裝全損耗系統用油；軸承用潤滑脂。

5. 裝配圖上應標註的技術要求

⑤跑合試驗要求，空載試驗、負載試驗（時間、工作條件）。

⑥對外觀、包裝和運輸的要求。

6. 減速器的技術特性表

7. 標題欄、明細表及零件編號

零件工作圖：生產用的圖紙

一張完整的零件圖要求能全面、正確、清晰地表達零件結構、製造和檢驗所需所全部尺寸和技術要求。

設計要點：

1. 視圖選擇和布圖：選擇適當的標準圖幅, 比例儘量採用1:1。

2. 尺寸標註：零件圖上應標註尺寸公差、形位公差及表面粗糙度。

3. 技術要求

①熱處理，表面處理。（滲碳，滲氮，氰化，鍍層，拋光）

②未註明的圓角、倒角、斜度等要求。

③特殊要求：修飾，塗色，檢驗，試驗。（平衡，噪聲）

4. 標題欄 （參照教材圖4-1）

5. 要求

① 避免零件在車間做任何計算（尺寸標註完全）

② 零件各部分尺寸儘量標註在同一投影圖上。

③ 尺寸線、引出線引到看得見的輪廓線上。

下面介紹齒輪（盤類）和軸（軸類）。

齒輪（盤類零件）

1．視圖

齒輪類零件一般選取1～2個視圖，側視圖可只畫主視圖表達不清的鍵槽和孔。

2．尺寸標準

包括圓、寬度和鍵槽三部分。

3．嚙合特性表

齒輪類零件的主要參數和誤差檢驗項目應在齒輪（蝸輪）嚙合特性表中列出。嚙合特性表一般布置在圖幅的右上角。齒輪（蝸輪）的精度等級和相應的誤差檢驗項目的極限偏差或公差取值見第六章。

4．技術要求

1）對毛坯的要求：如鑄件不允許有缺陷，鍛件毛坯不允許有氧化皮及毛刺。

2）對材料化學成分和力學性能的要求，允許使用的代用材料。

3）零件整體和表面處理的要求：如熱處理方法、熱處理後的硬度、滲碳/滲氮要求及淬火深度。

4）未注倒角、圓角半徑、斜度等的說明。

5）其他特殊要求：如修形或對高速齒輪的動平衡試驗等。

軸( 軸類零件 )

1．視圖選擇 ：軸的結構可用一個視圖加若干斷面。

2．尺寸標註：滿足加工、檢驗、裝配要求。

注意：基準面，加工過程，尺寸鏈不封閉。

3．形位公差：重點是軸頸和軸頭部分。

4．表面粗糙度。

5．技術要求

軸類零件的技術要求包括：

1）對材料化學成分和力學性能的要求，允許使用的代用材料。

2）熱處理方法和要求：如熱處理後的硬度、滲碳/滲氮要求及淬火深度等。

3）未注倒角、圓角的說明。

4）其他加工要求：如對某些關鍵尺寸、加工狀態要求的特殊說明。

檢查：

① 視圖數量是否足夠。

② 零件結構是否正確。

③ 尺寸標註、公差、形位公差、表面粗 糙度是否正確。

④ 技術要求是否完善、正確。

⑤ 標題欄、明細表填寫是否完整、正確。

檢查修改後加深。圖紙全部內容要符合製圖國家標準。保持整潔，文字、數字用仿宋體寫出。

編寫設計計算說明書和準備答辯

（1）目錄（標題及頁次）；

（2）設計任務書；

（3）傳動方案的分析與擬定（簡要說明並附傳動方案簡圖）；

（4）電動機的選擇計算；

（5）傳動裝置的運動及動力參數計算；

（6）傳動零件的設計計算；

（7）軸的計算；

（8）滾動軸承的選擇和計算；

（9）鍵連接的選擇和計算；

（10）聯軸器的選擇；

（11）減速器的潤滑方式和密封類型的選擇，潤滑油的牌號選擇和裝油量計算；

（12）設計小結（對課程設計的體會，設計的優缺點和改進意見等）；

（13）參考資料（資料編號、作者、說明、出版單位和出版年份）。

最後動畫部分就不展示了，本文已經製成PPT格式（80頁左右）