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機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書
（機(jī)類本科使用）
李開世 劉郁蔥 黃文權(quán) 編著
四川理工學(xué)院機(jī)電工程系
二00五年十月
21
前 言
《機(jī)械設(shè)計(jì)》是機(jī)械類學(xué)生一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)又是其中重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，根據(jù)機(jī)械類專業(yè)本科學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)要求，結(jié)合學(xué)院實(shí)際，編寫本書指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，與《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材配套使用。
本指導(dǎo)書從教學(xué)要求出發(fā)，教材上有的內(nèi)容不再摘錄，力求內(nèi)容精選、適用，題目難度適中，符合本校實(shí)際要求，書中提出了對(duì)課程設(shè)計(jì)的具體要求，說明了步驟、設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫以及設(shè)計(jì)過程中需要注意的事項(xiàng)，并提供了八組設(shè)計(jì)題目類型，每組題目類型又有若干小題供設(shè)計(jì)時(shí)視情況選用。指導(dǎo)教師根據(jù)實(shí)際情況，在滿足課程設(shè)計(jì)基本要求的前提下，亦可自選附錄之外的其他設(shè)計(jì)題目。
本指導(dǎo)書在李開世教授編寫的《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題集（本科）》基礎(chǔ)上，由劉郁蔥、黃文權(quán)進(jìn)行了內(nèi)容的增補(bǔ)充實(shí)和調(diào)整，改正了原題集中的個(gè)別印刷錯(cuò)誤，并全部重新繪制了示例圖。
由于時(shí)間倉促，書中疏漏錯(cuò)誤在所難免，歡迎大家批評(píng)指正。
編者
二00五年十月
目 錄
前 言 I
第一章 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)概述 1
1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的目的 1
1.2 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和任務(wù) 1
1.3 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng) 2
第二章 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)步驟 3
2.1 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 3
2.2 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 3
2.3 各級(jí)傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì) 4
2.4 減速器裝配草圖的設(shè)計(jì)及繪制 5
2.5 減速器裝配圖工作圖的設(shè)計(jì)及繪制 5
2.6 零件工作圖的設(shè)計(jì)及繪制 5
2.7 整理和編寫設(shè)計(jì)說明書 5
2.8 進(jìn)行設(shè)計(jì)總結(jié) 5
第三章 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 6
3.1 設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容 6
3.2 要求 6
3.3 書寫格式舉例 7
3.4 推薦參考書目 7
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明書封面 8
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 9
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃表 10
附錄I：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)參考題目 11
附錄II：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)參考圖樣 20
第一章 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)概述
“機(jī)械設(shè)計(jì)”是機(jī)械類專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課程，論述的是各類通用零部件的設(shè)計(jì)原理與計(jì)算方法。為了對(duì)該門課程有充分的認(rèn)識(shí)和深入的掌握，教學(xué)過程中除了系統(tǒng)地講授必要的設(shè)計(jì)與計(jì)算理論，進(jìn)行作業(yè)及實(shí)驗(yàn)等外，還應(yīng)使學(xué)生作較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)技能鍛煉，即在“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程完畢以后，進(jìn)行為期3~4周的課程設(shè)計(jì)。
“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)是對(duì)機(jī)械類專業(yè)本科學(xué)生進(jìn)行的一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能訓(xùn)練，是該門課程重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。
1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的目的
1．培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的正確設(shè)計(jì)思想，綜合運(yùn)用“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程及有關(guān)先修課程的理論知識(shí)，生產(chǎn)知識(shí)去分析和解決工程實(shí)際問題的能力。
2．學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，了解和掌握常用機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)方法，使學(xué)生具備一定的設(shè)計(jì)能力。
3．通過設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖、查閱有關(guān)設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，數(shù)據(jù)處理，類比等，對(duì)學(xué)生進(jìn)行基本技能訓(xùn)練。
4．了解和學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法和過程。
1.2 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和任務(wù)
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)通常選擇一般用途的機(jī)械傳動(dòng)裝置作為設(shè)計(jì)對(duì)象，我院機(jī)械類本科以兩級(jí)齒輪減速器的設(shè)計(jì)為主，如圖１所示的圓錐圓柱齒輪二級(jí)減速器。指導(dǎo)教師根據(jù)實(shí)際情況，也可進(jìn)行工作量與此相當(dāng)?shù)钠渌麢C(jī)械的設(shè)計(jì)。
每個(gè)學(xué)生應(yīng)獨(dú)立完成以下任務(wù)：
減速器裝配圖一張(0號(hào)或1號(hào)圖紙)；
零件工作圖1~3張（傳動(dòng)零件，軸等，3號(hào)或4號(hào)圖紙）；
設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份（6000-8000字）。
在設(shè)計(jì)中可以使用各種計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算、設(shè)計(jì)和分析工具來完成設(shè)計(jì)任務(wù)，采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的同學(xué)，需至少手工繪制圖紙1張，其他圖紙和設(shè)計(jì)說明書可打?。ㄑb配圖：4×A4打印紙拼合；零件圖：A4打印紙；說明書：A4打印紙），同時(shí)上交設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)說明書的電子文檔。
1．電動(dòng)機(jī) 2．聯(lián)軸器 3．圓錐齒輪減速器 4．鏈傳動(dòng) 5．鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)
圖１
1.3 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)
1．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是一個(gè)非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，既是對(duì)已學(xué)課程的綜合運(yùn)用，又為以后的專業(yè)課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，因此，務(wù)必要求學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中嚴(yán)肅認(rèn)真，踏實(shí)細(xì)致，并養(yǎng)成保質(zhì)保量，按時(shí)完成任務(wù)的良好習(xí)慣。
2．正確處理計(jì)算和繪圖的關(guān)系。不能把設(shè)計(jì)片面理解為就是理論計(jì)算。確定機(jī)械零件尺寸時(shí)，應(yīng)綜合考慮零件結(jié)構(gòu)，加工，裝配，使用條件，與其它零件的關(guān)系以及經(jīng)濟(jì)性。理論計(jì)算只是為確定零件尺寸提供了一個(gè)方面（如強(qiáng)度）的依據(jù)，有時(shí)要利用經(jīng)驗(yàn)公式來確定尺寸，有時(shí)要根據(jù)結(jié)構(gòu)和工藝來確定尺寸。因此在設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)常是邊畫、邊算，邊修改。計(jì)算和繪圖相互補(bǔ)充，交叉進(jìn)行。
3．正確處理參考現(xiàn)有資料與創(chuàng)新的關(guān)系。任何設(shè)計(jì)都不可能是設(shè)計(jì)者憑空想象，獨(dú)出心裁的產(chǎn)物。大量的設(shè)計(jì)參考資料是前人設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，初次進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，應(yīng)充分熟悉和利用現(xiàn)有資料，參考和分析已有的結(jié)構(gòu)方案，合理選用有關(guān)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這正是鍛煉設(shè)計(jì)能力的一個(gè)重要方面。但是，參考資料并不意味著盲目地抄襲資料。設(shè)計(jì)者必須根據(jù)特定的設(shè)計(jì)任務(wù)和具體要求敢于提出新設(shè)想、新方案和新結(jié)構(gòu)并在設(shè)計(jì)實(shí)踐中總結(jié)和改善，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，這樣，設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)技能才能不斷得到提高。
4．注意培養(yǎng)工作的計(jì)劃性，應(yīng)經(jīng)常檢查和掌握進(jìn)度，并隨時(shí)整理設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果。這對(duì)于設(shè)計(jì)的正常進(jìn)行，階段檢查和編寫說明書都是有益的。
5．盡可能引用新的設(shè)計(jì)方法，采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具或手段進(jìn)行設(shè)計(jì)。
第二章 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)步驟
設(shè)計(jì)通常根據(jù)具體條件分析確定出總體傳動(dòng)方案，然后進(jìn)行必要的運(yùn)算，通過計(jì)算，作圖，查閱資料以及必要的修改得到結(jié)果，最后以機(jī)械圖和設(shè)計(jì)說明書的形式完成設(shè)計(jì)。大致過程如下所示。
2.1 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備
認(rèn)真研究設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)要求、條件、內(nèi)容和步驟；閱讀有關(guān)資料、圖紙，看錄像及參觀實(shí)物或拆裝減速器，了解設(shè)計(jì)對(duì)象；復(fù)習(xí)“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程有關(guān)內(nèi)容，熟悉有關(guān)零件的設(shè)計(jì)方法和步驟；擬定設(shè)計(jì)計(jì)劃（工作進(jìn)度表），準(zhǔn)備好有關(guān)圖書，資料及用具。
2.2 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)
準(zhǔn)備工作完成后，首先進(jìn)行傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)，總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容是分析和選定傳動(dòng)裝置的方案, 選擇電動(dòng)機(jī)的類型、型號(hào)和轉(zhuǎn)速，為下一步的傳動(dòng)件設(shè)計(jì)提供條件。
2.2.1 分析和選定傳動(dòng)裝置的方案
傳動(dòng)方案通常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的方式表達(dá)，根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書中提供的原始參數(shù)，分析減速器的工作條件（如運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，有無特殊要求等），工作性能（如運(yùn)輸帶工作拉力Ｆ，運(yùn)輸帶工作速度ｖ），再分析比較多種傳動(dòng)方案的特點(diǎn)，考慮總體結(jié)構(gòu)，尺寸以及加工制造方便，使用和維護(hù)易于操作進(jìn)行，成本低廉等因素從中選擇出最佳的傳動(dòng)方案。如果設(shè)計(jì)的是多級(jí)傳動(dòng)，對(duì)于有幾種傳動(dòng)形式的多級(jí)傳動(dòng)要充分考慮各種傳動(dòng)方式的傳動(dòng)特點(diǎn)，合理布置傳動(dòng)順序，下面幾點(diǎn)在考慮傳動(dòng)方案時(shí)可供參考。
1．帶傳動(dòng)乘載能力小，傳遞同樣功率時(shí)結(jié)構(gòu)尺寸較大，但帶能吸收振動(dòng)，傳動(dòng)平穩(wěn)，適宜布置在高速級(jí)，通常ｉ≤７。
2．鏈傳動(dòng)因?yàn)橛羞\(yùn)動(dòng)的不均勻性和附加動(dòng)載荷，有沖擊，最好布置在低速級(jí) ，通常ｉ≤８。
3． 斜齒輪因?yàn)槭侵饾u進(jìn)入和退出嚙合其傳動(dòng)比直齒輪更平穩(wěn)，故宜布置在高速級(jí)。
4．大直徑的圓錐齒輪加工較直齒輪和斜齒輪困難，宜將其布置在高速級(jí)，并采用小傳動(dòng)比以減小其直徑和模數(shù)。
5．蝸桿傳動(dòng)可得到較大的傳動(dòng)比，適合于用在高速傳動(dòng)中。
總體傳動(dòng)方案的選擇可參考附錄I示例圖。
2.2.2 選擇電動(dòng)機(jī)
電動(dòng)機(jī)由專門廠家生產(chǎn)，是標(biāo)準(zhǔn)部件，設(shè)計(jì)時(shí)要選擇電機(jī)型號(hào)、電機(jī)功率和電機(jī)轉(zhuǎn)速，這些可根據(jù)工作機(jī)性能，工作環(huán)境和工作載荷來選擇，在產(chǎn)品目錄上查閱相關(guān)參數(shù)。
如無特殊要求，電機(jī)類型通常選用Ｙ系列的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，價(jià)格低廉，維護(hù)方便。電機(jī)功率和轉(zhuǎn)速要根據(jù)具體條件進(jìn)行計(jì)算。
確定總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比；
總傳動(dòng)比由選擇好的電機(jī)轉(zhuǎn)速ｎ電和計(jì)算出的工作機(jī)工作機(jī)轉(zhuǎn)速ｎ工確定
ｉ總＝ｎ電 /ｎ工
關(guān)于總傳動(dòng)比的分配，應(yīng)考慮下面幾點(diǎn)
1．各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)在推薦值的范圍。
2．傳動(dòng)比的分配應(yīng)使各級(jí)傳動(dòng)比尺寸協(xié)調(diào)合理。
3．考慮結(jié)構(gòu)的要求，各級(jí)傳動(dòng)件要有相應(yīng)的合適的空間，不能發(fā)生干涉。
4．對(duì)于多級(jí)齒輪傳動(dòng)來說，從潤(rùn)滑的需要出發(fā)，應(yīng)盡可能使大齒輪的直徑尺寸接近。
前面參數(shù)確定后，計(jì)算每根軸的轉(zhuǎn)速，功率及扭矩；畫出傳動(dòng)裝置方案簡(jiǎn)圖。為設(shè)計(jì)計(jì)算各級(jí)傳動(dòng)零件和裝配圖設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。
2.3 各級(jí)傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)
傳動(dòng)件是減速器的核心零件，計(jì)算齒輪減速器各級(jí)傳動(dòng)件的參數(shù)，確定出尺寸以及箱外傳動(dòng)零件如帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)等的主要參數(shù)和尺寸。
設(shè)計(jì)時(shí)先確定出外傳動(dòng)件，如帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)的有關(guān)參數(shù)，帶傳動(dòng)通常選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的ｖ帶傳動(dòng)，計(jì)算確定出帶的型號(hào)、長(zhǎng)度和根數(shù)，主、從動(dòng)帶輪的直徑，傳動(dòng)中心距。對(duì)于鏈傳動(dòng)需要計(jì)算確定出鏈的型號(hào)、鏈節(jié)數(shù)、排數(shù)，鏈輪的齒數(shù)和直徑，傳動(dòng)中心距，說明潤(rùn)滑方式。外傳動(dòng)件參數(shù)的確定還應(yīng)考慮與電機(jī)、聯(lián)軸器等標(biāo)準(zhǔn)部件的配合，即輪轂和軸的尺寸要相配。尺寸確定后，應(yīng)根據(jù)確定的參數(shù)重新計(jì)算實(shí)際傳動(dòng)比。
閉式齒輪內(nèi)傳動(dòng)件是指箱體內(nèi)的圓柱齒輪、圓錐齒輪、斜齒輪或蝸桿蝸輪，他們的設(shè)計(jì)都有相應(yīng)的設(shè)計(jì)公式，具體設(shè)計(jì)參看《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材或有關(guān)的參考資料，設(shè)計(jì)時(shí)需注意下面幾點(diǎn)；
1．根據(jù)工作環(huán)境和工作性能用類比的方法確定齒輪材料，若設(shè)計(jì)成齒輪軸還應(yīng)兼顧軸的強(qiáng)度、剛度要求，為加工方便起見，盡可能減少材料種類，同級(jí)減速器各小齒輪和大齒輪材料盡量分別一致。
2．一對(duì)相嚙合的齒輪（圓錐齒輪除外），考慮軸向裝配誤差，通常小齒輪寬度要大于大齒輪寬度5~10ｍｍ。
3．標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)查表選取，應(yīng)該圓整的尺寸要圓整，重要的計(jì)算尺寸精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位。
2.4 減速器裝配草圖的設(shè)計(jì)及繪制
裝配圖用于表達(dá)零件的相互裝配關(guān)系，是重要的技術(shù)文件。要最終完成好裝配圖，做草圖是一個(gè)很重要的步驟，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)過程中，為使零件得到合理的結(jié)構(gòu)和表達(dá)，零件和零件之間有協(xié)調(diào)的相互關(guān)系，有些尺寸和圖紙需要進(jìn)行多次修正、修改。
在草圖階段，細(xì)線繪制軸承結(jié)構(gòu)及箱內(nèi)外大致結(jié)構(gòu)；校核軸、鍵和聯(lián)軸器的強(qiáng)度及滾動(dòng)軸承的壽命；進(jìn)行軸承，箱體及其附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，邊設(shè)計(jì)邊修改，以期得到最合理的結(jié)構(gòu)尺寸。草圖完成后應(yīng)檢查并修改。標(biāo)注尺寸和配合，寫出減速器特性；技術(shù)要求、零件序號(hào)、考慮明細(xì)表和標(biāo)題欄。
2.5 減速器裝配圖工作圖的設(shè)計(jì)及繪制
裝配圖要符合機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，選擇合適的表達(dá)方式。在認(rèn)真檢查分析草圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行繪制，標(biāo)注尺寸和配合，寫出減速器特性；技術(shù)要求、零件序號(hào)、考慮明細(xì)表和標(biāo)題欄。
2.6 零件工作圖的設(shè)計(jì)及繪制
要求表達(dá)的零件是軸和齒輪，對(duì)于軸類零件，常用一個(gè)主視圖來表達(dá)，有孔和鍵槽的地方可用剖視圖來表達(dá)，細(xì)節(jié)部分可用局部放大圖。齒輪的表達(dá)通常用兩個(gè)視圖，對(duì)于齒輪分度圓、齒頂圓等線條機(jī)械制圖上有專門的規(guī)定，必需按規(guī)定繪制。
2.7 整理和編寫設(shè)計(jì)說明書
設(shè)計(jì)說明書的編寫參見第三章。
2.8 進(jìn)行設(shè)計(jì)總結(jié)
第三章 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書
設(shè)計(jì)說明書是圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的理論根據(jù)，又是設(shè)計(jì)計(jì)算的整理和總結(jié)，而且是審核設(shè)計(jì)是否合格的技術(shù)文件之一。編寫設(shè)計(jì)說明書是設(shè)計(jì)工作的一個(gè)重要組成部份。
3.1 設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書的內(nèi)容根據(jù)具體的設(shè)計(jì)任務(wù)而定，說明書的格式一般可參照下列要求：
封面（參考第8頁格式）
設(shè)計(jì)任務(wù)書（參考第9頁示例格式）；
目錄（標(biāo)題，頁次）；
傳動(dòng)方案的分析與擬定（傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖）；
電動(dòng)機(jī)的選擇與有關(guān)計(jì)算；
傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算；
傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算；
軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖，軸的受力分析圖彎矩圖、扭矩圖）；
滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算鍵的選擇和計(jì)算；
聯(lián)軸器的選擇；
潤(rùn)滑方式及密封件的選擇；
箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
設(shè)計(jì)小結(jié)；
參考資料（包括書名或期刊名，作者，出版單位及年月）；
附錄（如程序及計(jì)算結(jié)果等）。
3.2 要求
1．計(jì)算正確，論述清楚，層次分明，文字簡(jiǎn)潔，書寫工整。
2．計(jì)算部分寫出計(jì)算公式，代入相應(yīng)數(shù)值后不必寫出運(yùn)算過程，直接寫出計(jì)算結(jié)果及單位，并寫出簡(jiǎn)短結(jié)論（如“滿足強(qiáng)度要求”，“在允許范圍內(nèi)”等）。
3．凡公式或數(shù)據(jù)，應(yīng)注明來源。
4．為了清楚說明設(shè)計(jì)內(nèi)容，應(yīng)附有必要的插圖（如傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖，軸的受力分析圖，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)草圖等）。為了簡(jiǎn)練醒目，一些計(jì)算可以用表格形式寫出（如傳裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)，傳動(dòng)零件的幾何尺寸參數(shù)等）。
5．只要求寫出正確設(shè)計(jì)結(jié)果，不必寫出修改過程。
3.3 書寫格式舉例
計(jì)算及說明
結(jié)果
齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算
初步計(jì)算
轉(zhuǎn)矩：＝9.55×106×P/n1=9.55×106×20/1000
齒寬系數(shù)：由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第222頁，表12.13取
接觸疲勞極限：由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第224頁，圖12.17取
=191000N.mm
=1.0
=710MPa
3.4 推薦參考書目
設(shè)計(jì)過程中需要了解和使用有關(guān)的規(guī)范、公式，查閱相關(guān)的圖、表，要利用參考資料來進(jìn)行，以下為推薦的參考書目。
1．《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》
2．《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材
3．《機(jī)械制圖》
4．《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》
5．《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》
6．《機(jī)械零件圖冊(cè)》
7．《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》
說明：以上書目沒有列出作者、出版社和版本，同學(xué)可根據(jù)條件選擇不同作者，不同版本相應(yīng)的資料作設(shè)計(jì)參考。注意，在引用公式、圖表時(shí)，一定是同一本手冊(cè)或教材中的公式和圖表對(duì)應(yīng)，不能用這本書的公式而查另一本書的圖表。
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)
設(shè) 計(jì) 說 明 書
題 目
設(shè) 計(jì) 者
指導(dǎo)教師
班 級(jí)
提交日期
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
題 目 帶式運(yùn)輸機(jī)用圓錐圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)（A3）
設(shè) 計(jì) 者
指導(dǎo)教師
班 級(jí)
設(shè)計(jì)時(shí)間 2014年12月22日~2015年1月9日
任務(wù)要求：
1. 減速器裝配圖一張(0號(hào)或1號(hào)圖紙)
2. 零件圖1~3張（由指導(dǎo)教師指定）
3. 設(shè)計(jì)說明書一份（6000~8000字）
其它要求：設(shè)計(jì)步驟清晰，計(jì)算結(jié)果正確，說明書規(guī)范工整，制圖符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。按時(shí)、獨(dú)立完成任務(wù)。
計(jì)劃
日期
應(yīng)完成的設(shè)計(jì)內(nèi)容
實(shí)際完成情況
第
1
周
第
2
周
第
3
周
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃表
附錄I：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)參考題目
（下列八組題目供設(shè)計(jì)時(shí)選用，教師也可根據(jù)教學(xué)大綱要求選用其它題目）
題目A：帶式運(yùn)輸機(jī)用圓錐圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的圓錐圓柱齒輪減速器?？蛰d起動(dòng)，經(jīng)常滿載運(yùn)行，工作有輕震，不反轉(zhuǎn)。單班制工作。運(yùn)輸機(jī)卷筒直徑D=320ｍｍ,運(yùn)輸帶容許速度誤差為5％。減速器為小批生產(chǎn)，使用期限10年。
附表A
原始數(shù)據(jù)
題 號(hào)
A 1
A 2
A 3
A 4
A 5
A 6
運(yùn)輸帶工作拉力Ｆ（Ｎ）
2×103
2.1×103
2.2×103
2.3×103
2.4×103
2.5×103
運(yùn)輸帶工作速度Ｖ（ｍ/ｓ）
1.2
1.3
1.4
1.5
1.55
1.6
1．電動(dòng)機(jī) 2．聯(lián)軸器 3．圓錐齒輪減速器 4．帶式運(yùn)輸機(jī)
附圖A
題目B：帶式運(yùn)輸機(jī)用同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器。工作平穩(wěn)。單向運(yùn)轉(zhuǎn)，兩班制工作。運(yùn)輸帶容許速度誤差為5％。減速器成批生產(chǎn)，使用期限10年。
附表B
原始數(shù)據(jù)
題 號(hào)
B 1
B 2
B 3
B 4
B 5
B 6
B 7
運(yùn)輸機(jī)工作軸扭矩Ｔ（Ｎ·ｍ）
1300
1350
1400
1450
1500
1550
1600
運(yùn)輸帶工作速度Ｖ（ｍ/ｓ）
0.65
0.70
0.75
0.80
0.85
0.90
0.80
卷筒直徑Ｄ（ｍｍ）
300
320
350
350
350
400
350
1．帶傳動(dòng) 2．電動(dòng)機(jī) 3．同軸式兩級(jí)圓柱齒輪減速器 4．帶式運(yùn)輸機(jī) 5．卷筒
附圖B
題目C：鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)用圓錐圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)一用于鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)上的圓錐圓柱齒輪減速器。工作平穩(wěn)，經(jīng)常滿載，兩班制工作，引鏈容許速度誤差為5％。減速器小批生產(chǎn)，使用期限5年。
附表C
原始數(shù)據(jù)
題 號(hào)
C 1
C 2
C 3
C 4
C 5
C 6
C 7
曳引鏈拉力F (N)
9×103
9.5×103
10×103
10.5×103
11×103
11.5×103
12×103
曳引鏈速度v（ｍ/ｓ）
0.30
0.32
0.34
0.35
0.36
0.38
0.4
曳引鏈鏈輪齒數(shù)Z
8
8
8
8
8
8
8
曳引鏈節(jié)距p（ｍｍ）
80
80
80
80
80
80
80
1．電動(dòng)機(jī) 2．聯(lián)軸器 3．圓錐齒輪減速器 4．鏈傳動(dòng) 5．鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)
附圖C
題目D：提升機(jī)用二級(jí)同軸式斜齒輪減速器設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)一斗式提升機(jī)傳動(dòng)用的二級(jí)斜齒圓柱齒輪同軸式減速器。傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如下，設(shè)計(jì)參數(shù)列于附表D中。
附表D 斗式提升機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)
題 號(hào)
參 數(shù)
題 號(hào)
D 1
D 2
D 3
D 4
生產(chǎn)率Q（t/h）
15
16
20
24
提升帶速度v（m/s）
1.8
2
2.3
2.5
提升高度H（mm）
32
28
27
22
提升鼓輪直徑D（mm）
400
400
450
500
注：1 斗式提升機(jī)用來提升谷物、面粉、水泥、型沙等物品；
2 提升機(jī)驅(qū)動(dòng)鼓輪（附圖D中的件4）所需功率（直接代入表中數(shù)據(jù)計(jì)算）：
Ｐｗ＝ＱＨ（1＋0.8ｖ）/367(KW)
3 斗式提升機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向不變，工作載荷穩(wěn)定，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中裝有保安裝置（如安全聯(lián)軸器）；
4 工作壽命8年，每年300個(gè)工作日，每日工作16小時(shí)。
1．電動(dòng)機(jī) 2．聯(lián)軸器 3．減速器 4．驅(qū)動(dòng)鼓輪 5．運(yùn)料斗 6．提升帶
附圖D
題目E：帶式運(yùn)輸機(jī)用展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器。連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，空載啟動(dòng)，中等沖擊，兩班制工作，運(yùn)輸帶速度允許誤差為5％，工作期限為10年。
附表E
原始數(shù)據(jù)
題 號(hào)
E 1
E 2
E 3
E 4
5 E
E 6
E 7
E 8
E 9
E 10
運(yùn)輸機(jī)工作軸扭矩Ｔ（Ｎ·ｍ）
800
800
800
850
850
850
850
900
900
950
運(yùn)輸帶工作速度Ｖ（ｍ/ｓ）
0.70
0.90
0.80
0.75
0.85
0.95
0.90
0.75
0.80
0.85
卷筒直徑Ｄ（ｍｍ）
350
390
360
360
370
400
380
350
370
380
1．帶傳動(dòng) 2．電動(dòng)機(jī) 3．展開式兩級(jí)圓柱齒輪減速器 4．帶式運(yùn)輸機(jī) 5．卷筒
附圖E
題目Ｆ：鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)用蝸桿減速器設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)一鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)上的蝸桿減速器。工作平穩(wěn)，經(jīng)常滿載，不反轉(zhuǎn)，引鏈容許速度誤差為5％。減速器通風(fēng)良好，成批生產(chǎn)，使用期限5年。
附表F
原始數(shù)據(jù)
題號(hào)
F 1
F 2
F 3
F 4
F 5
F 6
曳引鏈拉力Ｆ（Ｎ）
6.4×103
6.8×103
6×103
7×103
6.2×103
7×103
曳引鏈速度Ｖ（ｍ/ｓ）
0.26
0.25
0.25
0.30
0.24
0.2
曳引鏈鏈輪齒數(shù)Ｚ
15
14
12
15
12
10
曳引鏈節(jié)距Ｐ（ｍｍ）
80
100
100
80
100
100
工作班制
單
單
兩
兩
單
三
1．電動(dòng)機(jī) 2．聯(lián)軸器 3．蝸桿減速器 4．鏈傳動(dòng) 5．鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)
附圖F
題目G：帶式運(yùn)輸機(jī)用蝸桿減速器設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)一帶式運(yùn)輸機(jī)上用的蝸桿減速器。運(yùn)輸機(jī)連續(xù)工作，單向動(dòng)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載起動(dòng)。運(yùn)輸帶速度容許誤差為5％。減速器小批生產(chǎn)，使用期限10年，三班制工作。
附表G
原始數(shù)據(jù)
題號(hào)
G 1
G 2
G 3
G 4
運(yùn)輸帶工作拉力Ｆ（Ｎ）
2×103
2.2×103
2.5×103
3×103
運(yùn)輸帶工作速度Ｖ（ｍ/ｓ）
0.8
0.9
1.0
1.1
卷筒直徑Ｄ（ｍｍ）
350
320
300
350
1．電動(dòng)機(jī) 2．聯(lián)軸器 3．蝸桿減速器 4．帶式運(yùn)輸機(jī)
附圖G
題目H：帶式輸送機(jī)動(dòng)力及傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)的動(dòng)力及傳動(dòng)裝置，設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)如附表H，可供選用的傳動(dòng)方案如附圖H2所示，其中原始數(shù)據(jù)為：（數(shù)據(jù)編號(hào)；傳動(dòng)方案編號(hào)）的組合。
注：本題共有題目數(shù)＝數(shù)據(jù)編號(hào)數(shù)×方案數(shù)＝80
工作條件：一班制，連續(xù)單向運(yùn)輸。載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵（運(yùn)輸帶與卷筒及支承間、包括卷筒軸承的摩擦阻力影響已在F中考慮）。
使用期限：十年，大修期三年。
生產(chǎn)批量：10臺(tái)。
生產(chǎn)條件：中等規(guī)模機(jī)械廠，可加工7-8級(jí)精度齒輪及蝸輪。
動(dòng)力來源：電力，三相交流（220/380V ）。
運(yùn)輸帶速度允許誤差：±5％。
附表H
數(shù)據(jù)編號(hào)
H1
H 2
H 3
H 4
H 5
H 6
H 7
H 8
H 9
H 10
運(yùn)輸帶工作拉力Ｆ（Ｎ）
1500
2200
2300
2500
2600
2800
3300
4000
4300
3000
運(yùn)輸帶工作速度Ｖ（ｍ/ｓ）
1.1
1.1
1.1
1.1
1.1
1.4
1.2
1.6
1.25
0.8
卷筒直徑Ｄ（ｍｍ）
220
240
300
400
200
350
350
400
500
250
附圖H1
方案 1 方案 2 方案 3
方案 4 方案 5 方案 6
方案7 行星輪減速器 方案8 軸裝式減速器
附圖H2 傳動(dòng)方案編號(hào)
附錄II：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)參考圖樣