[机械设计课程设计指导书]

《机械设计课程设计》简明指导手册

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 一、进度安排

注意：每一阶段的结果必须得到老师认可后，才能进入下一阶段。

二、传动装臵的总体设计（第一周周2）

 由于是专用减速器，所以计算各传动轴的功率、转矩时，按所需功率计算，不是按照电

机的额定功率计算。  电机的转速按满载转速计算。

 电动机为Y系列，转速优选1000rpm、1500 rpm、3000rpm。  传动方案：V带 + 一级展开式圆柱齿轮减速器  带传动传动比：2~3比较合适，总传动比大时取大值

 两级齿轮传动比分配：高速级传动比i1与低速级传动比i2应满足:i1(1.3~1.35)i2  计算结果制成P53设计计算说明书书写示例形式，交给指导教师检查。

三、传动零件的设计计算（第一周周2）

 齿轮传动的设计计算参考课本。  小带轮半径不大于电机中心高。  确保总传动比误差不超过3%~5%。

 为了方便绘图，齿轮传动一律采用软齿面斜齿轮传动。

 软齿面齿轮传动按齿面接触强度设计，校核齿轮的弯曲强度即可。  齿轮传动不需要变位。  要求中心距圆整。

 为了便于大齿轮甩油润滑，参看P19表3-3。  采用斜齿轮，螺旋角范围：8~20°。

 为了使中间轴上齿轮轴向力相互抵消一部分，两齿轮的螺旋角方向应相同。  齿轮计算时，螺旋角应精确到秒，分度圆直径、齿顶圆直径等应精确到0.001mm。  齿轮的模数不小于2mm。

 带传动的关键数据（i，d1，d2，a，型号，根数（不大于5），带轮宽度）和两对齿轮传动

的参数，交给指导教师检查。

四、减速器箱体关键尺寸的确定（第一周3）

 仔细阅读第3章减速器结构，根据齿轮有关参数，填写表3-1。

 注意：表中0.025a38 表示如果0.025a38就取：8mm。  注意，螺纹应选标准直径系列，不同的螺栓对应不同的扳手空间。

五、装配草图第一阶段（第一周4、5、6）

1) 严格按照《课程设计》顺序画图和计算。

2) 仔细阅读《课程设计》第4章。准备1张大的白纸（做草图用）。

3) 参照P23的步骤，按1：1比例绘制一级圆柱齿轮减速器装配草图（图4-1），相关尺寸严

格按要求选取。其中：l2C1C2(8~12)太大，可取：l2C1C2(3~5)。 4) 如果齿轮速度较低，轴承的润滑一律采用脂润滑，3按表4-1选取。 5) 2

6) 按纯扭转强度估算轴的最小直径，直径应满足《课程设计》P26轴径设计要求，长度仅

供参考。

7) 高速轴外伸端直径不可以过小，一般不小于电机轴径的0.7倍。

8) 推荐选用深沟球轴承，当轴向力较大时(齿轮螺旋角大于15度)采用角接触球轴承或圆锥

滚子轴承，优先采用轻(2)系列或(1)系列的轴承。 9) 低速级的轴承不能小于高速级的轴承。 10) 同一轴上的轴承的规格必须相同。

11) 轴承的安装尺寸查有关表格，详见《课程设计》第15章。 12) 《课程设计》图3-1中，D2的尺寸的确定：

对凸缘式端盖：D2D(5~5.5)d3，其中，D为轴承外径，也就是安装轴承的孔径。d3是轴承端盖螺钉直径，由表9-9决定。 对嵌入式端盖：D21.25D10。

13) 推荐选用弹性柱销联轴器或弹性套柱销联轴器，详见《课程设计》第17章，根据转矩选

择联轴器的型号，同时保证孔径满足要求。

14) 确定轴的结构，绘制相应的装配草图（类似于图4-16）。 15) 确定轴的结构时，除参考P26外，还可以参考教材。

16) 参考课本，校核低速轴的强度、轴承的寿命（至少2-3年）、键联接的强度。 17) 在装配图上，小的过渡圆角和倒角都可以不画，但铸造圆角和拔模斜度必须绘出。

六、装配草图设计第二阶段（第二周1）

1) 仔细阅读《课程设计》第4章。

2) 小齿轮采用整体式或实心式结构，大齿轮采用腹板式结构，由于是单件小批量生产，采

用自由锻造式毛坯，没有拔模斜度。

3)

4) 齿轮结构相关的经验数据参看机械设计课本。

5) 轴承端盖结构尺寸参见《课程设计》P77。注意，如果采用凸缘式端盖，所有端盖的凸缘

厚度应一致，轴承端盖螺钉规格一致。端盖宽度较大时，参看表9-9。一个减速器，不可以凸缘式端盖与嵌入式端盖混用。端盖相交后，砍去相交部分，并留2-3mm间隙。 6) 采用角接触球轴承或圆锥滚子轴承时，必须考虑到轴承间隙的调整，参考P149。 7) 轴承端盖和套筒（或轴肩、挡油环）的直径应满足轴承的安装尺寸（查轴承相关表格）

要求。

8) 由于环境多尘，不能采用间隙密封，宜采用毡圈密封，相关尺寸查表16-9。 9) 毡圈式密封，透盖与轴间有明显间隙，透盖通孔直径查P77表9-9。

10) 挡油环的结构与关键尺寸参看P157。 11) 齿轮的啮合区画法：

12) 深沟球轴承和角接触轴承的简化画法

:

七、装配草图设计第三阶段（第二周2）

1) 仔细阅读《课程设计》第9章，按要求设计箱体和附件。

2) 箱体的高：Hda22(30~50)7，其中（30~50）可以小一点。 3) 附件的结构尺寸参看《课程设计》第9章。 4) 机盖、机座肋厚加强筋的厚度：m10.851,m0.855) 定位销直径：d(0.7~0.8)d2

，圆

。

1：50。

6) 有关油沟：由于轴承采用脂润滑，不可以将油沟开向轴承。同时由于在剖分面上可以采

用水玻璃等手段密封，且密封效果良好，因而在剖分面上可以不开回油沟槽。 7) 窥视孔的大小和位臵应保证手能伸进去，同时能看清两对齿轮的啮合情况。 8) 油标能否取出，油标孔是否正确？ 9) 放油螺塞位臵与画法是否正确？示意图 10) 外伸轴上的键应装上，特别注意键的画法。

11) 螺栓可采用简化画法，每一种类型的螺栓需剖视一个以表示连接关系，其余螺栓大多可

以不画出；螺栓连接处大多要有沉孔。 12) 剖分面上螺栓应画出剖面线。

八、草图得到指导教师认可后，方可抄到正式图纸上，注意铅笔应满足制图要求（第二周3）。 九、装配图设计第四阶段（第二周4）

1) 仔细阅读《课程设计》第4章，完成装配图。建议的顺序是：先画剖面线，标注尺寸，

再加深，然后写技术特性、技术要求。最后对零件进行编号、绘制标题栏和明细表。 2) 剖面线特别注意，同一零件，不管在何处出现剖面线，其方向和疏密程度应完全一致。

箱体与箱盖的剖面线应不相同。轴承内外圈是两个零件，剖面线应不相同。

3) 需要标注的尺寸有：外形尺寸；特征尺寸（减速器中心高、齿轮中心距及其公差表18-1）；

安装尺寸（安装孔的位臵、轴外伸端长度和直径及其配合公差）；重要的配合尺寸（轴与齿轮、轴承、带轮、联轴器、毡圈等的配合尺寸）。 4) 图纸规格按国家标准执行，需要留装订边。

5) 标题栏和明细表的大小采用表11-1，为了节约时间，标题栏的内容可以大大简化。标题

栏和明细表位臵在右下方，与图纸内边框相接。

6) 技术特性：输入转速为齿轮减速器高速轴的转速，输入功率为齿轮减速器高速轴的输入

功率。

十、零件工作图（第三周5）

仔细阅读《课程设计》第五章，详细了解零件图绘制中应注意的问题。 绘制低速轴和高速轴上的齿轮的零件工作图各一张（1：1比例，2号图纸）。 轴与齿轮的尺寸和结构应与装配图完全一致。

特别注意尺寸公差和形位公差的标注，所有公差必须自己查有关表格。 齿轮的工作图可参照《课程设计》P107。其中： 1) 齿顶圆公差与端面跳动查表21-16； 2) 齿轮的表面粗糙度查表21-17； 3) 阅读表21-1，了解齿轮公差的定义；

4) 图纸右上方齿轮公差组的项目由表21-5决定，再耐心地在相应表格中根据齿轮的精度等

级与尺寸查出相应共查数据； 5) 公法线长度可由下式计算

Wmncosn[(k0.5)zinvt]

其中，跨齿数：

kzv

n

180

0.5，invttantt，tant



tann

cos

6) 齿厚偏差可由表21-15决定；

7) 公法线长度变动公差由表21-13下面的公式计算决定。 轴的工作图可参照《课程设计》P106。其中： 1) 阅读20.2，了解形位公差的含义。

2) 与轴承配合处的公差和粗糙度由轴承的配合决定（《课程设计》17.3）； 3) 与齿轮等配合处形位公差由表20-18查出；

4) 轴其它表面粗糙度可参考表9-2。

十一、编写计算说明书（第二周6）

仔细阅读《课程设计》第10章，严格按照要求编写设计计算说明书，注意格式。 应确保设计说明书的数据与设计任务书和设计内容一致，不可抄袭。 设计计算说明书的内容约为6000-8000字。

十二、上交及质疑（第二周7）

按《课程设计》10.4要求准备答辩。

《机械设计课程设计》课程小组编

2011年10月3日