一、機械設計課程設計的目的
機械設計課程是培養學生機械設計能力的技術基礎課、 課程設計則是機械設計課程重要的實踐環節，其基本目的是：
1．通過課程設計，綜合運用機械設計課程和其他先修課程的理論和實際知識，掌握機械設計的一般規律，樹立正確的設計思想，培養分析和解決實際問題的能力；
2．學會從機器功能的要求出發，合理選擇傳動機構型別，制定設計方案，正確計算零件的工作能力，確定它的尺寸、形狀、結構及材料，並考慮製造工藝、使用、維護、經濟和安全等問題，培養機械設計能力；
3．通過課程設計，學習運用標準、規範、手冊、圖冊和查閱有關技術資料等，培養機械設計的基本技能。
二、機械設計課程設計的內容
課程設計題目一般為機械傳動裝置或簡單機械。
1．題目
1）帶式輸送機傳動裝置設計
2）螺旋運輸機輸送機傳動裝置設計
2．內容
1）傳動方案的分析和擬定；
2）電動機的選擇，傳動裝置的運動和動力引數的計算；
3）傳動件的設計（帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動等）；
4）軸的設計（所有軸的結構設計，彎、扭組合強度校核）；
5）軸承的設計（軸承的組合設計及壽命計算）；
6）鍵的選擇及強度校核；
7）聯軸器的選擇；
8）減速器的潤滑與密封；
9）減速器裝配圖設計（箱體、箱蓋、附件設計等）；
10）零件工作圖設計；
11）編寫設計計算說明書。
3．工作量
每個學生應完成：
1）部件裝配圖(如減速器裝配圖)——張(用al或a0圖紙繪製)；
2）零件工作圖1、2張(傳動零件、軸等)；
3）設計說明書乙份(約6000—)。
4．進行方式
1）每人一題，學生按指定題號，在教師指導下，按時、保質、按量完成全部設計；
2）教師每天基本按一定時間到設計教室進行答疑和檢查。
三、課程設計的步驟
課程設計大致按以—下步驟進行：
1．設計準備
閱讀設計任務書，明確設計要求和工作條件；通過看實物、模型、錄影或減速器拆裝實驗等，了解沒計物件；閱讀行關資料、圖紙；擬定設計計畫等。
2．傳動裝置的總體設計
比較和選擇傳動裝置的方案；選定電動機型別和型號；確定總傳動比和各級傳動比；計算各軸轉速和轉矩。
3．傳動件的設計計算
設計計算各級傳動件的引數和主要尺寸，例如減速器外傳動零件(帶、鏈等)和減速器內傳動零件(齒輪、蝸桿傳動)，以及選擇聯軸器的型別和型號等。
4．裝配圖設計
繪製裝配草圖；設計軸(強度計算和結構設計等)；選擇計算軸承和進行支承結構設計；進行箱體及附件的設計；完成裝配圖的其他內容(標註尺寸、配合，技術要求，零件明細表和標題欄等)。
5．零件工作圖設計
6．編寫設計說明書
7．設計小結
四、進度
1．第一階段
設計準備，分題號、借圖板、手冊、圖冊等，傳動裝置的總體設計、傳動件的設計
2．第二階段
裝配草圖的設計與繪製，減速器的拆裝，裝配工作圖的繪製與總成
3．第三階段
零件工作圖的設計與繪製，編寫設計說明書、設計總結
五、成績評定（優、良、中、及格、不及格五級）
1．圖紙質量
圖紙結構、投影、標註及資料是否正確，線條是否符合製圖標準，圖面是否整潔，字跡是否工整等。
2．設計計算說明書
設計計算是否正確、完整、字跡是否工整、整潔等。
3．設計表現
是否遵守紀律、設計態度端正，能否按進度獨立完成工作量，是否遲到早退等（出勤率）。
六、課程設計中應注意的問題
1．課程設計是在教師指導下進行的，為了更好地達到培養設計能力的要求，提倡獨立思考、嚴肅認真、精益求精的學習精神，反對照抄照搬和容忍錯誤的態度。
2．設計過程中，需要綜合考慮多種因素，採取多種辦法進行分析、比較和選擇，來確定方案、尺寸和結構。計算和畫圖需要交叉進行，邊畫圖、邊計算、反覆修改以完善設計是正常的，必須耐心、認真地對待。
3．利用已有資料是學習前人經驗、提高設計質量的重要保證，但是不應該盲目地、機械地抄襲，要根據具體條件和要求，大膽創新。
4．設計中應學習正確運用標準和規範，要注意一些尺寸需要圓整為標準數列或優先數列。
5．要注意掌握設計進度，每一階段的設計都要認真檢查，避免出現重大錯誤，影響下一階段設計；
6．學生每天上、下午必須在指定的設計教室進行設計，不得遲到和早退。
附：1．機械設計課程設計進度表
2．參考資料
3．機械設計課程設計各階段詳細設計指導
4．機械設計課程設計計算說明書編寫要求、格式說明
機械設計課程設計進度表
機械設計課程設計參考資料
1.機械設計手冊（較新版）
2.機械零件設計手冊（較新版）
3.機械設計課程設計圖冊（較新版）
4.機械設計課程設計手冊（第二版）吳宗澤羅聖國主編高等教育出版社
機械設計課程設計各階段詳細設計指導
傳動裝置的總體設計
一、分析和擬定傳動裝置的運動簡圖
由於每個人的機械設計課程設計題目傳動方案已定，只需把同題目的所有方案或自己獨立思考出來的方案進行比較，說明優缺點就可以。
二、選擇電動機型別及功率
1．電動機型別：均用y系列電動機
2．確定電動機功率：
電動機所需輸出功率：p0=p工/η
p工―工作機所需功率（取決於工作阻力及執行速度）
η―電動機至工作機之間傳動裝置的總效率
帶式輸送機： p0=fv (kw)
螺旋輸送機： pw= pw /ηw (kw)
f―帶式輸送機輸送帶工作拉力（kn）
v―帶式輸送機輸送帶工作速度（m/s）
pw―螺旋輸送機工作軸上的功率（kw）
ηw―螺旋輸送機捲筒的效率（工作裝置效率）
η ―電動機至工作機傳動裝置的總效率
1 η2 η3… ηn
傳動裝置中每一級傳動副上每對軸承及每個聯軸器的效率
注：① 軸承效率：一般指一對軸承而言
② 捲筒效率：η卷=0.95－0.96
③ 聯軸器可用彈性套柱銷聯軸器或彈性柱銷聯軸器
④ 電動機額定功率p
p>p0
p0 －電動機所需輸出功率
p－電動機額定功率
p＝（1～1.3）p0
三、確定電動機轉速
功率相同的同類電機有不同的轉速：
電機轉速高、轉矩小→外廓尺寸小、重量輕、**便宜。但在總傳動比相同條件下，傳動裝置傳動比大→尺寸及重量大、**高，故二者應綜合考慮。
本設計一般用同步轉速為1500及1000r/min兩種電動機轉速（用滿載轉速nm計算：1450及960r/min ）。
nm/n =i1i2i3…
n―工作機轉速i1、i2、i3…―各級合理傳動比
四、選定電動機型號
選定電動機型號後，列表記錄所選電動機的外形尺寸，安裝尺寸，輸出軸的直徑、長度及聯接鍵槽尺寸。
注： ① 設計計算傳動裝置各級功率時，按電動機實際功率（設計功率）p0進行計算。
② 設計計算傳動裝置各級轉速時，按電動機滿載功率（額定功率）pm進行計算。
③ 運動計算要按滿載轉速nm，計算不能按同步轉速計算。
計算傳動裝置的總傳動比及分配各級傳動比
一、總傳動比
i = nm/n
二、分配傳動比
分配傳動比原則：
1．各級傳動比應在推薦範圍內；
2．i帶不能太大，以免大帶輪半徑超過減速器箱座中心
高，造成安裝困難；
i帶 ＝2～4 可取偏小些的值（2～2.5）
3．各傳動件互不干涉，且有利潤滑；
雙級圓柱齒輪減速器: i 高＝（1.3～1.5）i低
圓錐―圓柱齒輪減速器: i 錐≈0.25i<2～3
注：傳動件的引數確定後，驗算傳動比的誤差，應滿足
i≤±(3～5)%
傳動裝置的運動和動力引數的計算
一、各軸轉速
二、各軸輸入功率
三、各軸輸入轉矩
計算引數列表
傳動零件的設計計算
傳動裝置包括各種型別的零、部件，其中決定其工作效能、結構布置和尺寸大小的主要是傳動零件，如v帶傳動、鏈傳動和開式齒輪傳動等，再進行箱傳動零件設計。
一、箱外傳動零件設計
v帶傳動
要求計算出v帶傳動的型號、長度、根數、中心距、初拉力、對軸的作用力；確定帶輪直徑d1、d2，材料、張緊裝置、帶輪結構尺寸等。設計時應注意：
1．帶輪尺寸與傳動裝置外廓尺寸的相互關係。如：裝在電動機軸上的小帶輪直徑與電動機中心高應相稱；大帶輪不應過大以免與機架相碰等。
一般應由電機軸定小帶輪軸孔孔徑，在帶輪軸孔孔徑與減速器輸入軸協調；
2．d1、d2應標準化，由此造成實際帶傳動的傳動比與分配的帶傳動的傳動比之間有差異，應予以修正，從而得到減速器實際的傳動比和輸入轉矩；
3．ｖ帶輪的結構形式：主要由帶輪直徑大小而定，具體結構及尺寸可查手冊。畫出結構草圖，標明主要尺寸備用。
二、箱內傳動零件設計
1．圓柱齒輪傳動
設計時應注意以下幾點：
1）齒輪的材料
小齒輪45號鋼調質，也可用合金鋼，40mnb調質（hb240～285）或40cr表面淬火（hb240～286）；大齒輪45號鋼正火（hb170～210）；
2）齒輪傳動的幾何引數和尺寸分別進行標準化、圓整或計算其精確值；
3）具體結構尺寸可參見手冊或圖冊；
4）幾何尺寸、引數的計算結果應及時整理並列表。
2．圓錐齒輪傳動
要求基本同上，具體結構尺寸參見手冊或圖冊。
裝配圖設計
一、裝配圖設計內容
1．在減速器拆裝實驗的基礎上，進一步了解減速器的各種附件、箱、體傳動件以及軸承的結構特點；
2．初繪裝配草圖及驗算軸與軸承；
3．在初繪裝配草圖以及驗算軸與軸承的基礎上，完成裝配圖；
機械設計課程設計指導書 2019
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