(机械制造行业)机械设计基础教材技师

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机械设计概述

第一节本课程的性质和研究对象

一、课程概述

机械设计是根据社会需求所提出的机械设计任务，综合应用当代各种先进技术成果，运用各种适用的设计方法，设计出满足使用要求，技术先进、经济合理、外形美观、综合性能好，并能集中反映先进生产力的产品；也可能是在原有的机械设备基础上作局部改进，以优化结构，增大机械的工作能力，提高效率，降低能耗，减少污染等，这些都是机械设计范畴应该考虑的问题。机械设计是一门综合的技术，是一项复杂、细致和科学性很强的工作，涉及许多方面，要设计出合格的产品，必须兼顾众多因素。下面简述几个与机械设计有关的基本问题。

1、机械设计应满足的基本要求

使用要求——具有可靠稳定的工作性能，达到设计要求。使用要求包括功能要求和可靠性要求。

经济要求——要达到机器本身成本低，用该机器生产的产品成本也要低。

外观要求——保证人身安全，操作方便、省力。

此外还有：噪音、起重、运输、卫生、防腐蚀、防冻等方面的要求。

二、机械零件的失效形式和设计准则

1、零件的失效形式

失效——零件失去设计时指定的效能称为零件失效。

失效和破坏不是一回事，失效并不等于破坏，也就是说有些零件理论上是失效了，如齿轮的齿面点蚀、胶合、磨损等失效形式出现后，零件还可以工作，只不过是工作的状况不如原来的好，可能会出现噪声等。一般情况下零件破坏后就不能再工作了，也可以说破坏是绝对的失效，如齿轮的轮齿折断是失效，也是破坏。

2、常见的零件失效形式有：强度失效、刚度失效、磨损、失稳和其他。具体的失效形式有

①整体断裂；②过大的残余变形；③零件表面破坏（腐蚀、磨损、接触疲劳）。失效尤以腐蚀、磨损、疲劳破坏为主（有资料介绍再1378项机械零件的失效中，腐蚀、磨损、疲劳破坏占73.88%断裂仅占4.79%）。

三、本课程的基本要求和学习方法

1、本课程的基本要求

本课程的任务是使学员掌握常用机构和通用零件的基本理论和基本知识，初步具有分析、设计能力，并获得必要的基本技能训练，同时培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风。通过本课程的教学，应使学生达到下列基本要求：

（1）熟悉常用机构的组成、工作原理及其特点，掌握通用机构的分析和设计的基本方法。（2）熟悉通用机械零件的工作原理、结构及其特点，掌握通用机械零件的选用和设计的基本方法。（3）具有对机构分析设计和零件设计计算的能力，并具有运用机械设计手册、图册及标准等有关技术资料的能力。（4）具有综合运用所学知识和实践的技能，设计简单机械和简单传动装置的能力。

2、本课程的学习方法

本课程是从理论性、系统性很强的基础课和专业课向实践性较强的专业课过渡的一个重要转折点。因此，学员在学习过程中，必须多观察、细思考、勤练习、常总结。观察生活、生产中遇到的各种机械，熟悉典型结构，增强感性认识；思考明晰本课程的基本概念，注意各种知识的联系，融会贯通；勤练基本技能，提高分析能力和综合能力；及时总结、消化掌握课程内容，归纳学到的各种技术方法。特别应注重实践能力和创新精神的培养，提高全面素质和综合职业能力。

四、本课程的学习内容和任务

本课程的基本内容可分为机械原理和机械零件设计两大部分，是综合应用各先修课程的基础理论知识，结合生产实践知识，研究机械中的常见机构和一般工作条件下的常用参数范围内的通用零、部件，研究其工作原理、特点、应用、结构和基本设计理论、基本计算方法，研究机械设计的一般原则和设计步骤，研究常用零部件的选用和维护等共性问题。因此，本课程是工科类各专业一门重要的技术基础课，起着“理论过渡到实际、从基础过渡到专业“的承前启后的桥梁作用。

通过本课程的学习和实践性训练，要求达到：

1、了解使用、维护和管理常用机械设备的一些基础知识。

2、初步掌握常用机构的性能、应用场合、使用维护等基础知识。

3、具备正确选择常用机械零件的类型、代号等基础知识。

4、初步具备机械设计传动的运用手册设计简单机械的能力。

第二节平面机构的自由度

一、机构的组成

1.1运动副的概念

1.运动副

当由构件组成机构时，为了使各构件间具有一定的相对运动，需要以一定的方式把各个构件彼此联接起来，而且每个构件至少必须与另一构件相联接。这种使两构件直接接触并能产生一定形式的相对运动的联接称为运动副。如轴1与轴承2的配合(图15-1a)，齿轮1与齿轮2的轮齿间的啮合(图15-1b)，滑块2与导轨1的接触(图15-1c)等等，就都构成了运动副。

(a)(b)(c)

图1-1

2.运动副分类

运动副根据两构件间的接触特性可分为高副和低副。高副指两构件通过点接触或线接触组成的运动副，如图1-2中齿轮1与2、凸轮3与从动杆4、车轮5与轨道6分别在A处组成高副。这时，两构件的相对运动是绕A点的转动和沿切线方向的移动，而沿法线方向的移动被运动副限制了。低副指两构件通过面接触组成的运动副，如图1-3所示。

图1-2高副

(a)移动副(b)转动副

图1-3低副

运动副还常根据构成运动副的两构件之间的相对运动的不同来分类。如图1-4所示,把相对运动为移动的运动副称为移动副，两构件之间的相对运动为转动的运动副称为转动副，相对运动为齿轮啮合的运动副称为齿轮副，相对运动为螺旋运动的运动副称为螺旋副，相对运动为球面运动的运动副称为球面副等等。此外，运动副根据的两构件之间的相对运动为平面运动还是空间运动分为平面运动副和空间运动副。

图1-4运动副

1.2自由度和运动副约束

如图1-5所示，设有任意两个构件，当构件1尚未与构件2构成运动副之前，即构件1相对于构件2共有6个相对独立的运动。构件的这种独立运动的可能性称为构件的自由度。可见，空间自由运动的构件具有6个自由度，而作平面自由运动的构件具有3个自由度。若将两构件以某种方式相联接而构成运动副，则两者间的相对运动便受到一定的限制，这种限制称为运动副约束。自由度将因运动副引入的约束而减少，而且其减少的数目就等于其引入的约束数目。如高副约束了构件的一种相对独立运动，低副约束了构件的两种相对独立运动。

图1-5

1.3运动链和机构

组成机构的各构件是通过相应的运动副而彼此相联的。我们把两个以上的构件通过运动副的联接而构成的系统称为运动链。如果运动链的各构件构成了首末封闭的系统，如图

1-6a、b所示，则称为闭式运动链，或简称闭链。反之，如运动链的构件未构成首末封闭的系统，如图1-6c、d所示，则称为开式运动链，或简称开链。在各种机械中，一般采用闭链。

（a）（b）（c）（d）

图1-6运动链

在运动链中，如果将某一构件加以固定而成为机架，则这种运动链便成为机构。机构中的其余构件均相对于机架而运动。机构中按给定的已知运动规律独立运动的构件称为原动件；而其余活动构件则称为从动件，从动件的运动规律由原动件的运动规律决定。

二、平面机构的运动简图

2.1机构运动简图的概念

实际机构的外形和结构都很复杂。为了便于分析和设计，通常不考虑构件的外形、截面尺寸以及运动副的实际结构，而用简单的线条和规定的符号表示构件（图1-7）和运动副（图1-4），并按一定的比例画出各运动副间的相对运动关系的简图称为机构运动简图。

(a)(b)(c)(d)(e)

三、平面机构的自由度

3.1平面机构自由度的计算

平面机构自由度是指平面机构具有独立运动参数的数目。

设某平面机构有n个活动构件，有PL个低副和PH个高副。因一个没有受任何约束的构

件有3个自由度，一个低副有两个约束，一个高副带来一个约束，因此，机构自由度F可按下式计算

F=3n-2PL-PH(1-1)

例1-1试计算图1-9所示铰链四杆机构的自由度。

解：此机构有3个活动构件(构件1、2、3)、4个低副(转动副A、B、C、D)，没有高副。按式(1-1)求得机构自由度为

F=3n-2P L-P H=3×3-2×4-0=1

图1-9

3.2计算机构自由度的注意事项

使用式(1-1)计算机构自由度时，对于下列情况应给予注意、处理，才能使计算结果与实际一致。

1．复合铰链

图1-10a为三个构件在A处组成转动副。由俯视图1-10b中可以看出，A处实际上存在两个转动副。这种由两个以上的构件在一处组成的转动副，称为复合铰链，其转动副的数目应是在该处汇交构件(包括固定件)的数目减1。

（a）（b）

图1-10复合铰链

2．局部自由度

图1-1la所示的凸轮机构中，在从动件3的端部装有滚子2，滚子的作用是将B处的滑动摩擦变为滚动摩擦，减少功率损耗，降低磨损。由F=3n-2P L-P H=3×3-2×3-1=2可知，凸轮机构有两种独立的运动，这与实践相矛盾。

如图1-11b所示，设想将滚子2与安装滚子的构件3焊成一体，此时，n=2，P L=2，P H=1

凸轮机构的自由度为F=3×2-2×2-1=1，计算结果与实际情况相符。

可见滚子绕C轴转动的自由度对从动件3的运动没有影响。这种不影响整个机构运动的、局部的独立运动称为局部自由度。计算机构自由度时，应将局部自由度除去不计。否则计算结果与实际情况不相符。

（a）（b）

图1-11凸轮机构

3．虚约束

图l5-12a所示缝纫机刺布机构，上下两个移动副D和D/同时约束针杆的上下移动，其约束效果与图1-12b一样。移动副D/对机构的运动只起重复限制的作用。这种起重复限制作用的约束称为虚约束。在计算机构自由度时，虚约束应当除去。否则计算结果与实际情况不相符。图1-12b中，n=3，P L=4，P H=0，得F=3×3-2×4-0=1。

（a）（b）

图1-l2缝纫机刺布机构中移动副导路重合

平面机构的虚约束常出现于下列情况中：

(1)被联接件上点的轨迹与机构上联接点的轨迹重合时，这种联接将出现虚约束，如图1-13所示。

(2)机构运动时，如果两构件上两点间的距离始终保持不变，将此两点用构件和运动副联接，则会带进虚约束，如图1-14所示的A、B两点。

(3)如果两个构件组成的移动副（图1-12）相互平行，或两个构件组成多个轴线重合的转动副时，如图1-1所示，只需考虑其中一处，其余各处带进的约束均为虚约束。

4)机构中起重复作用的对称部分是虚约束。如图1-16所示的行星轮系中，由与中心完全对称的三部分组成，每一部分的作用相同。因此，可以认为其中两个部分的约束为虚约束。

图1-13图1-14

图1-15图1-16行星轮系

虚约束虽然对机构的运动没有影响，但可以改善机构的受力情况，增加构件的刚度。虚约束是在特定的几何条件下存在的，否则，虚约束将会变为实际约束，并将阻碍机构的正常运动1.3.3机构具有确定运动的条件

由图1-9可知，原动件每给定一个值，从动件2、3便有一个确定的位置。可见，自由度为1的机构在具有一个原动件时，运动是确定的。

图1-17所示为铰链五杆机构，自由度F=3×4-2×5-O=2。如果只有构件1为原动件，则当构件1处于φ1位置时，从动件2、3、4的位置不确定(可以在图示实线或双点划线位置，也可处于其他位置)，即从动件的运动不确定。如果取构件1和4为原动件，每给定一组φ1和φ4的数值，从动件2和3便有一个确定的相对位置。可见，自由度等于2的机构在具有两个原动件时运动是确定的。

图1-17铰链五杆机构

综上所述，一般机构都有一个原动件，在此情况下，机构具有确定运动的条件是：机构原动件的数目W等于机构的自由度F，

即W=F(1-2)

当W≠F时，机构的运动不确定。

例l-2图1-18所示为筛料机构，曲轴1、凸轮6为原动件(标有箭头)，迫使筛5(滑

块)抖动筛料。试计算机构自由度，检查机构是否具有确定运动。

解：(1)处理特殊情况

首先处理局部自由度：图中滚子7绕E轴转动的自由度为局部自由度，采用滚子7与构件8焊化处理；其次，判定并去除虚约束，构件8与机架9形成导路重合的左右两个移动副中的

一个是虚约束，计算时应去除。最后判断复合铰链，图中构件2、3、4在C处组成复合铰链，C处含两个转动副。

(2)计算机构自由度，n=7，P L=9，P H=1，按式(1-1)计算得

F=3×7-2×9-1=2

(3)检查机构运动是否确定由于原动件数W=2=F，所以机构的运动确定。

图1-18筛料机构

第二章平面连杆机构

由若干构件通过低副联接，且所有的构件在相互平行的平面内运动的机构称为平面连杆机构，平面连杆机构是也称平面低副机构。由四个构件通过低副连接而成的平面连杆机构称为平面四杆机构，是平面连杆机构中最常见的形式，是构成多杆机构的基础。本任务主要讨论平面连杆机构的类型及应用、特性及设计方法。

第一节铰链四杆机构的基本性质

一、铰链四杆机构存在曲柄的条件

1．曲柄存在的条件

铰接四杆机构中是否有曲柄存在，这个问题主要取决于机构中个构件之间的相对长度，还有就是最短杆在机构中的位置。通过机构运动的集合关系可以证明，连架杆要成为曲柄，其必要与充分的条件是：

（1）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。设四构件中最长杆的长度为L max，最短杆的长度为L min，其余两杆长度分别为L′和L″，L max+L min≤L′+L″。

（2）连架杆与机架中必有一杆为最短杆。

2.推论

根据曲柄存在的条件可得出如下推论：

(1)当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，则不论取何杆为机架，机构均为双摇杆机构。

(2)当最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和时：

1)若最短杆的相邻杆为机架，则机构为曲柄摇杆机构；

2)若最短杆为机架，则机构为双曲柄机构；

3)若最短杆的对边杆为机架，则机构为双摇杆机构。

例2-1铰链四杆机构ABCD的各杆长度如图2-1所示。说明机构分别以AB、BC、CD 和AD各杆为机架时，属何种机构?

解：由于L max+L min＝50+20＝70

所以：以AB杆或CD杆(最短杆AD的邻杆)为机架，机构为曲柄摇杆机构；以BC杆(最短杆AD的对边杆)为机架，机构为双摇杆机构；以AD杆(最短杆)为机架，机构为双曲柄机构。

例2-2设铰链四杆机构各杆长a＝120、b＝10、c＝50、d＝60，问以哪个构件为机架时才会有曲柄?

解：由于L max+L min＝120+10＝130>L′+L″＝50+60＝110，故四个转动副均不能整周转动，无论以哪个构件为机架，均无曲柄，或者说均为双摇杆机构。

二、急回特性和死点位置

1、急回特性

极位夹角——摇杆在C1D、C2D两极限位置时，曲柄与连杆共线，对应两位置所夹的锐角，用θ表示。急回特性：空回行程时的平均速度大于工作行程时的平均速度。

机构的急回特性可用行程速比系数K表示：极位夹角θ越大，机构的急回特性越明显。

曲柄摇杯机构中，当曲柄AB沿顺时针方向以等角速度转过φ1时，摇杆CD自左极限位置C1D摆至右极位置C2D，设所需时间为t1，

C点的明朗瞪为V1；而当曲柄AB再继续转过φ2

时，摇杆CD自C2D摆回至C1D，设所需的时间

为t2，C点的平均速度为V2。由于φ1＞φ2，所

以t1＞t2,V2＞Vl。由此说明：曲柄AB虽作等速

转动，而摇杆CD空回行程的平均速度却大于工作行程的平均速度，这种性质称为机构的急回特性。

图2-2曲柄摇杆的急回特性分析

摇杆CD的两个极限位置间的夹角ψ称为摇秆的最大摆角，主动曲柄在摇杆处于两个极限位置时所夹的锐角θ称为极位夹角。

在某些机械中(如牛头刨床、插床或惯性筛等)，常利用机械的急回特性来缩短空回行程的时间，以提高生产率。

行程速比系数K：从动件空回行程平均速度V2与从动件工作行程平均速度V1的比值。K值的大小反映了机构的急回特性，K值愈大，回程速度愈快。

K＝V2／V1

＝(C2C1／t2)／(C1C2／t1)

＝（180°十θ）／(180°一θ)

由上式可知，K与θ有关，当θ＝0时，K＝1，说明该机构无急回特性；当θ＞0时，K ＞l，则机构具有急回特性。

2、死点位置

在曲柄摇杆机构中，如图所示，若取摇杆为主动件，当摇杆在两极限位置时，连杆与曲柄共

线，通过连杆加于曲柄的力F经过铰链中心A，该力对A点的力矩为零，故不能推动曲柄转动，从而使整个机构处于静止状态。这种位置称为死点。

平面四杆机构是否存在死点位置，决定于从动件是否与连杆共线。凡是从动件与连杆共线的位置都是死点。

图2-3飞机起落架机构图2-4钻床压紧机构

对机构传递运动来说，死点是有害的，因为死点位置常使机构从动件无法运动或出现运动不确定现象。如上图所示的缝纫机踏板机构（曲柄摇杆机构），当踏板CD为主动件并作往复摆动时，机构在两处有可能出现死点位置，致使曲柄AB不转或出现倒转现象。为了保证机构正常运转，可在曲柄轴上装飞轮，利用其惯性作用使机构顺利地通过死点位置。

在工程上，有时也利用死点进行工作，如图2-4所示的铰链四杆机构中，就是应用死点的性质来夹紧工件的一个实例。当夹具通过手柄1，施加外力F使铰链的中心B、C、D处于同一条直线上时，工件2被夹紧，此时如将外力F去掉，也仍能可靠地夹紧工件，当需要松开工件时，则必须向上扳动手柄1，才能松开夹紧的工件。

第二节铰链四杆机构的演化

在现实生产中，除了我们上面所介绍的三种类型的四杆机构外，还被广泛采用的其他形式的四杆机构，一般是通过改变铰链四杆机构某些构件的形状、相对长度或者选择不同构件作为机架等方式演化而来的。

一、曲柄滑块机构

由图2-5可知，当曲柄摇杆机构的摇杆长趋于无穷大时，C点的轨迹将从圆弧演变为直线，摇杆CD转化为沿直线导路m-m移动的滑块，成为图示曲柄滑块机构。曲柄转动中心距导路

的距离е，称为偏距。若е＝0，如图2-5a 所示，称为对心曲柄滑块机构；若e≠0，如图2-5b 所示，称为偏置曲柄滑块机构。

曲柄滑块机构用于转动与往复移动之间的转换，广泛应用于内燃机、空压机和自动送料机等机械设备中。图2-6a 、b 所示分别为内燃机和自动送料机中曲柄滑块机构的应用。

对于图2-6a 所示对心曲柄滑块机构，由于曲柄较短，曲柄结构形式较难实现，故常采用图2-7所示的偏心轮结构形式，称为偏心轮机构，其偏心圆盘的偏心距е即等于原曲柄长度。这种结构增大了转动副的尺寸，提高了偏心轴的强度和刚度，并使结构简化和便于安装，多用于承受较大冲击载荷的机械中，如破碎机、剪床及冲床等。

图2-7偏心轮机构图2-8导杆机构

二、导杆机构

若将图2-8所示的曲柄滑块机构的构件1作为机架，则曲柄滑块机构就演化为导杆机构，

它包括转动导杆机构(图2-8a)和摆动导杆机构(图2-8b)两种形式。一般用连架杆2

作为原a ）内燃机活塞-连杆机构 b ）自动送料装置

图2-6 曲柄滑块机构的应用

动件，连架杆4对滑块3的运动起导向作用，称为导杆。当杆长l1l2时，杆2能整周转动，导杆4只能在某一角度内摆动，形成摆动导杆机构。

导杆机构具有很好的传力性能，常用于插床、牛头刨床和送料装置等机器中。图2-9a、b所示分别为插床和刨床主运动机构，其中ABC部分分别为转动导杆机构和摆动导杆机构。

图2-9导杆机构的应用

a）插床主机构b）刨床主机构

三、摇块机构和定块机构

若将图2-8a所示曲柄滑块机构的构件2作为机架，则曲柄滑块机构就演化为如图2-10a 所示的摇块机构。构件1作整周转动，滑块3只能绕机架往复摆动。这种机构常用于摆缸式原动机和气、液压驱动装置中，如图2-10b所示的自动货车翻斗机构。

图2-10摇块机构及应用

若将图2-10a所示曲柄滑块机构的滑块3作为机架，则曲柄滑块机构就演化为如图2-11a 所示的定块机构。这种机构常用于抽油泵和手摇抽水唧筒(图2-11b)。

图2-11定块机构及应

第三节平面连杆机构的设计方法

平面四杆机构运动设计的主要设计任务是：根据机构的工作要求和设计条件选定机构形式，并确定出各构件的尺寸参数。

生产实践中，平面四杆机构设计的基本问题可归纳为两类：

1)实现给定从动件的运动规律。如要求从动件按某种速度运动或具有一定的急回特性，要求满足某构件占据几个预定位置等。

2)实现给定的运动轨迹。如要求起重机中吊钩的轨迹为一直线，搅拌机中搅拌杆端能按

预定轨迹运动等。

四杆机构运动设计的方法有图解法、实验法和解析法三种。图解法和实验法直观、简明，但精度较低，可满足一般设计要求；解析法精确度高，适于用计算机计算。随着计算机应用的普及，计算机辅助设计四杆机构已成必然趋势。本节着重介绍图解法，对实验法和解析法只作简单介绍。

一、按连杆的预定位置设计四杆机构

在生产实践中，经常要求所设计的四杆机构在运动过程中连杆能达到某些特殊位置。这类机构的设计属于实现构件预定位置的设计问题。

1．按连杆的三个预定位置设计四杆机构

如图2-213所示，设已知连杆BC的长度lBC及三个预定位置B1C1、B2C2、B3C3，试设计此四杆机构。

设计分析：此设计的主要问题是根据已知条件确定固定铰链中心A、D的位置。由于连杆上B、C两点的运动轨迹分别是以A、D两点为圆心，以lAB、lCD为半径的圆弧，所以A即为过B1、B2、B3三点所作圆弧的圆心，D即为过C1、C2、C3三点所作圆弧的圆心。此设计的实质已转化为已知圆弧上三点确定圆心的问题。

具体设计步骤：

（2）联接B1B2、B2B3、C1C2和C2C3，并分别作B1B2的中垂线b12、B2B3的中垂线b23（、C1C2的中垂线c12、C2C3的中垂线c23,b12与b23的交点即为圆心A，c12与c23的交点即为圆心D；

（3）以点A、D作为两固定铰链中心，联接AB1C1D，则AB1C1D即为所要设计的四杆机构，各杆长度按比例尺计算即可得出。

2．按连杆的两个预定位置设计四杆机构

由以上分析可知，已知连杆的两个预定位置时，如图2-14所示，A点可在B1B2中垂

线b12上的任一点，D点可在C1C2中垂线c12上的任一点，故有无数个解。实际设计时，

一般考虑辅助条件，如机架位置、结构紧凑等，则可得唯一解。

图2-14按连杆两个预定位置图解设计四杆机构图2-15炉门启闭机构

如图2-15所示加热炉门的启闭机构，要求加热时炉门(连杆)处于关闭位置B1C1，加热

后炉门处于开启位置B2C2。

二、按给定的行程速比系数K设计四杆机构

设计具有急回特性的四杆机构，一般是根据实际运动要求选定行程速比系数K的数值，

然后根据机构极位的几何特点，结合其他辅助条件进行设计。具有急回特性的四杆机构有曲

柄摇杆机构、偏置曲柄滑块机构和摆动导杆机构等，其中以典型的曲柄摇杆机构设计为基础。

设已知行程速比系数K、摇杆长l CD、最大摆角ψ，试用图解法设计此曲柄摇杆机构。

设计分析：由曲柄摇杆机构处于极位时的几何特点(图16-15a)可知，在已知l CD、ψ的

情况下，只要能确定固定铰链中心A的位置，则可由l AC1＝l BC－l AB、l AC1＝l BC－l AB确定出

曲柄长度l AB和连杆长度l BC，也即设计的实质是确定固定铰链中心A的位置。已知K后，

由式(16-2)可求得极位夹角θ的大小，这样就可把K的要求转换成几何要求了。假设图16-26

为已经设计出的该机构的运动简图，铰链A的位置必须满足极位夹角∠C1AC2＝θ的要求。

若能过C1、C2两点作出一辅助圆，使C1C2所对的圆周角等于θ，

那么，铰链A只要在这个圆上，就一定能满足K的要求了。显然，

这样的辅助圆是容易作出的。

如图2-16所示，具体设计步骤为：

1．按计算出极位夹角θ；

图2-16 按K值图解设计曲柄摇杆机

构

2．任取固定铰链中心D的位置，选取适当的长度比例尺μ1，根据已知摇杆长度l CD和

摆角ψ，作出摇杆的两个极限位置C1D和C2D；

3．联接C1、C2两点，作C1M⊥C1C2，∠C1C2N＝90°－θ，直线C1M与C2N交于P 点，显然∠C1PC2＝θ；

4．以PC2为直径作辅助圆。在该圆周上任取一点A，联接AC1、、AC2，则∠C1AC2＝θ；

5．量出AC2，、AC1的长度l AC1和l AC2。由此可求得曲柄和连杆的长度

6．机架的长度l AD可直接量得，再按比例尺μ1计算即可得出实际长度。

由于A为辅助圆上任选的一点，所以可有无穷多的解。当给定一些其他辅助条件，如

机架长度lAD最小传动角γmin等，则有唯一解。

同理，可设计出满足给定行程速比系数K值的偏置曲柄滑块机构、摆动导杆机构等。

第三章凸轮机构

第一节图解法绘制盘形凸轮轮廓

根据机器的工作要求，在确定了凸轮机构的类型，选定了从

动件的运动规律、凸轮的基圆半径和凸轮的转动方向后，便可设

计凸轮的轮廓曲线了。凸轮轮廓设计的方法有图解法和解析法。

图解法简单易行而且直观，但精确度有限，只适用于一般场合。

本节介绍图解法设计的原理和方法。

图解法绘制凸轮轮廓曲线是利用相对运动原理完成的。当凸

图3-1 “反转法”原理轮机构工作时，凸轮和从动件都是运动的，而绘制凸轮轮廓时，

应使凸轮相对静止。如图3-1所示，如设想给整个机构加一个与凸轮角速度ω大小相等、

方向相反的公共角速度“－ω”，则凸轮处于相对静止状态，而从动件一方面按原定运动规

律相对于机架导路作往复移动，另一方面随同机架以“－ω”角速度绕O 点转动。由于从

动件尖顶始终与凸轮轮廓保持接触，所以从动件在反转行程中，其尖顶的运动轨迹就是凸轮的轮廓曲线。这就是凸轮轮廓设计的“反转法”原理。

根据这一原理便可作出各种类型凸轮机构的凸轮轮廓曲线。

2.1尖顶对心移动从动件盘形凸轮

图3-2尖顶对心直动从动件盘形凸轮轮廓图解设计

图3-2a所示为尖顶对心直动从动件盘形凸轮机构。设已知条件为从动件的运动规律、凸轮的基圆半径r b及转动方向ω，则凸轮轮廓的作图步骤如下：

1．选取适当的比例尺μl，作出从动件的位移线图，如图3-2b所示。

2．取与位移线图相同的比例，以r b为半径作基圆。基圆与导路的交点B0(C0)即为从动件尖顶的起始位置。

3．在基圆上，自OC0开始，沿“－ω”方向依此取δ0,δs,δ0′,δs′，并将δ0、δ0′分成与位移线图对应的若干等份，得C1，C2，C3，…各点，联接OC l，OC2，OC3，…各径向线并延长，便得从动件导路在反转过程中的一系列位置线。

4．沿各位置线自基圆向外量取C l B1＝11′，C2B2＝22′，C3B3＝33′，…，由此得尖顶从动件反转过程中的一系列位置B l，B2，B3，…。

5．将B1，B2，B3，…联接成光滑的曲线，即得到所求的凸轮轮廓曲线。

2.2滚子从动件

图3-3所示为滚子对心直动从动件盘形凸轮机构。由于滚子中心是从动件上的一个固定点，该点的运动就是从动件的运动，而滚子始终与凸轮轮廓保持接触，沿法线方向的接触点到滚子中心的距离恒等于滚子半径r T，由此可得作图步骤如下：

1．把滚子中心看作尖顶从动件的尖顶，按设计尖顶从动件凸轮轮廓的方法作出一条轮

廓曲线η0。η0称为凸轮的理论轮廓曲线，是滚子中心相对于凸轮的运动轨迹。

2．以理论轮廓曲线η0上的点为圆心，以滚子半径r T为半径作一系列滚子圆(取与基圆相同的长度比例尺)，再作这些圆的内包络线η。η称为凸轮的实际轮廓曲线，是凸轮与滚子从动件直接接触的轮廓(工作轮廓)。

应当指出，凸轮的实际轮廓曲线与理论轮廓曲线间的法线距离始终等于滚子半径，它们互为等距曲线。此外，凸轮的基圆指的是理论轮廓线上的基圆。

2.3凸轮机构基本尺寸的确定

设计凸轮机构时，除了根据工作要求合理地选择从动件运动规律外，还必须保证从动件准确地实现预期的运动规律，且具有良好的传力性能和紧凑的结构。下面讨论与此相关的几个问题。

2.3.1滚子半径的选择

采用滚子从动件时，应选择适当的滚子半

径，要综合考虑滚子的强度、结构及凸轮轮廓

曲线的形状等多方面的因素。

为了减小滚子与凸轮间的接触应力和考

虑安装的可能性，应选取较大的滚子半径；但

滚子半径的增大，将影响凸轮的实际轮廓。

1．当理论廓线内凹时，如图3-4a所示，实际轮廓的曲率半径ρ′，等于理论轮廓线曲率半径ρ与滚子半径r T之和，即ρ′=ρ+r T。此时，不论滚子半径的大小，其实际轮廓线总可以作出。2．当理论轮廓线外凸时，ρ′=ρ-r T。若ρ>r T，则ρ'>0，如图3-4b所示，实际轮廓线为一光滑曲线；图3-4滚子半径的选择分析

最全机械设计基础完整版.doc

答题： 1、此机构运动简图中无复合铰链、1局部自由度、1个虚约束。此机构中有6个自由杆件，8个低副，1个高副。自由度F=3n-2PL-Ph=3*6-2*8-1=1 2、此机构中编号1～9，活动构件数n=9，滚子与杆3联接有局部自由度，滚子不计入活动构件数，.B、C、 D、G、H、I、6个回转副(低副)，复合铰链J，2个回转副(低副)，A、K，各有1个回转副+1个移动副，此两处共4个低副，低副总数PL =6+2+4 =12，.两齿轮齿合处E，有1个高副，滚子与凸轮联接处F，有1个高副，高副总数PH =1+1=2. 自由度F =3n -2PL -PH =3*9-2*12-2=1 3、此机构有6个自由杆件，在C点有1个复合铰链，有1个虚约束、9个低副，没有高副。自由度 F=3n-2PL=3*5-2*7=1

答题： 1、不具有急回特性，其极位夹角为零，即曲柄和连杆重合的两个位置的夹角为0 2、(1)有急回特性，因为AB可以等速圆周运动，C块做正、反行程的往复运动，且极位夹角不为0°。 （2）当C块向右运动时，AB杆应做等速顺时针圆周运动，C块加速运动；压力角趋向0°，有效分力处于加大过程，驱动力与曲柄转向相反。所以，曲柄的转向错误。 3、（1）AB杆是最短杆，即Lab+Lbc(50mm)≤Lad(30mm)+Lcd（35mm），Lab最大值为15mm. （2）AD杆是最短杆，以AB杆做最长杆，即Lab+Lad(30mm)≤Lbc(50mm)+Lcd（35mm），Lab最大值为55mm. (3)满足杆长和条件下的双摇杆机构，机架应为最短杆的对边杆，显然与题设要求不符，故只能考虑不满足杆长和条件下的双摇杆机构，此时应满足条件： Lab＜30mm且Lab+45＞30+35即20mm＜Lab＜30mm

机械设计基础A学习指南工业1212

《机械设计基础A》课程学习指南 2013—2014学年第二学期工业工程专业12级本科学生使用 任课教师：李乃根 说明：为配合学生《机械设计基础A》课程的学习，使学生积极主动、有的放矢 地进行学习，在学习指南中对本课程基本情况、性质、任务、教材和多媒体课件 的处理、学习参考书、考核要求及各章基本要求、重点、难点等均做了较详细地 说明。同时，对每一章节还配备了若干有代表性的自测练习题，便于学生自己检 查对其基本内容的掌握程度，及时发现学习中存在的问题。 一、课程基本情况、性质、研究对象和任务 总学时：64学时，课堂教学60学时，实验4学时。 先修课：高等数学、理论力学、材料力学、互换性与技术测量、机械制图等。 《机械设计基础A》是机类、近机类专业必修的一门重要的专业技术基础课，作为一门主干基础课程，它在整个教学流程中起着承上启下、举足轻重的作用。本课程主要研究组成机械的一些常用机构、机械传动装置、通用零、部件等的工作原理，结构特点及基本的设计理论和方法。 主要任务： 1)通过本课程的学习，使学生能够认识机械、了解机械，并掌握分析机械、设计机械的基本方法。 2)通过本课程的学习，使学生掌握机构分析与设计的基本理论和基本方法、并初步具有分析和设计零、部件的能力；强调能比较、能选择、能设计的基本能力的培养；为学习后续的专业课程和新的技术学科建立基础。 二、教材处理及多媒体课件说明 教材处理： 选用机械工业出版社出版的普通高等教育“十一五”国家级规划教材、新世纪高校机械工程规划教材、朱东华等主编的《机械设计基础》。本教材系统、完整、新颖和适用。但由于教材内容多，而计划学时有限，所以教学任务非常繁重。对此，应该在满足教学基本要求的基础上，做到抓住重点、难点，放手简单、次要的内容（在老师指导下让学生自学），淡化理论演绎、简化公式推导，使学生掌握其共性规律和基本方法。真正做到将问题由“繁”变“简”，将课本由“厚”变“薄”。 多媒体课件： 根据本课程的特点，机械设计基础适合用多媒体教学。该课件综合了图、文、声、像、二维图形、三维动画等多种媒体手段，经科学、合理的重组、整合、加工，构筑了一种虚拟实际场景的教学氛围。对学生开阔视野、扩展思路、增强工程实践意识以及提高分析问题、解决问题的能力和创造能力都具有非常重要的作用。但是，应该提醒的是，学生在利用多媒体课件进行学习时，不能将注意力只集中在丰富多彩的课件画面上，而忽视对课程内容的关注和理解；课堂学习中，由于信息量较大，课堂进度较快，应注意对重要内容作记录，并在课下及时复习和总结。 三、学习参考用书 可选用高等学校机械设计系列教材： 《机械设计基础》（杨可桢程光蕴主编）； 《机械原理》（孙桓主编）， 《机械设计》（濮良贵主编）， 《机械设计基础学习指导书》（程光蕴主编） 四、关于考试的说明 《机械设计基础》课程的考核成绩由以下几部分构成： ●课外作业(未完成作业者不得参加期末考试) 20 % ●实验(未完成规定实验者不得参加期末考试) 10 % ●期末考试70 %

机械设计基础试题A卷教学教材

机械设计基础试题A 卷

2013年陕西省普通高等教育专升本招生专业课考试试题试题名称：机械设计基础（A卷）第 1 页，共 6 页 一、单项选择题（含15个小题，每小题2分，共30分） 1．下列连杆机构中，机构无急回运动特性。 A、曲柄摇杆 B、偏置曲柄滑块 C、摆动导杆 D、对心曲柄滑块 2．在凸轮机构从动件常用运动规律中，具有刚性冲击的是运动规律。 A．等速 B．等加速等减速 C．简谐 D．等加速等减速和简谐3．下列间歇运动机构中，机构的转角在工作中可调。 A．棘轮 B．槽轮 C．凸轮式间歇D．不完全齿齿轮 4．带传动的设计准则是在预期的寿命内保证带不发生。 A．打滑 B．打滑和疲劳断裂 C．弹性滑动 D．弹性滑动和疲劳断5．链传动设计中，对于高速重载传动，既要传动平稳，又要满足承载能力要求，则宜选择。 A．小节距单排链 B．小节距多排链 C．大节距单排链 D．大节距多排链 6．可实现两相交轴之间传动的齿轮机构是机构。 A．圆柱直齿轮 B．圆柱斜齿轮 C．锥齿轮 D．蜗杆蜗轮 7．下列对渐开线齿廓啮合特性的描述中，错误的是。 A．渐开线齿廓能实现定比传动，使传动平稳、准确

B．渐开线齿廓间的正压力方向在传动中保持不变，也使传动平稳 C．由于制造与安装误差、轴承磨损等引起中心距变化时，渐开线齿轮的瞬时传动比仍保持不变，因而具有可分性 D．渐开线齿廓间为纯滚动，因而摩擦磨损小 8．与直齿轮传动相比，斜齿轮传动的四个特点中，不完全正确的是。 A．轮齿逐渐进入啮合，逐渐退出啮合，传动平稳，噪声小 B．重合度大，不仅使传动平稳，且承载能力高 C．结构紧凑，尺寸小，通过改变螺旋角可配凑中心距 D．工作时会产生轴向力，对传动有利 9．在闭式齿轮传动设计中，计算齿根弯曲疲劳强度是为了避免失效。 A．轮齿折断 B．齿面点蚀 C．齿面磨损 D．齿面胶合 10．数控机床之所以采用滚动螺旋传动，是因为它比滑动螺旋。 A．自锁性好 B．制造容易，成本低 C．效率高、精度高、寿命长 D．结构简单 11．在机床、汽车等机器的齿轮变速箱中，滑移齿轮与轴之间应采用联接。 A．普通平键和半圆键 B．楔键和切向键 C．导向平键、滑键或花键D．花键 12．在滑动轴承中，最理想的工作状态（即摩擦最小）是处在状态。 A．干摩擦 B．边界摩擦 C．混合摩擦 D．液体摩擦 13．装有斜齿轮（或蜗杆、蜗轮、锥齿轮、螺杆等）的轴，若两支点的轴承完全相同，则不宜选择轴承。 A．深沟球 B．角接触球 C．圆锥滚子 D．圆柱滚子轴承（一套圈无挡边）

机械设计基础,第六版习题答案

1-1至1-4解机构运动简图如下图所示。 图题1-1解图图题1-2解图 图题1-3解图图题1-4解图 题 2-3 见图。 题 2-7 解 : 作图步骤如下（见图）： （ 1 ）求，；并确定比例尺。 （ 2 ）作，顶角，。 （ 3 ）作的外接圆，则圆周上任一点都可能成为曲柄中心。 （ 4 ）作一水平线，于相距，交圆周于点。 （ 5 ）由图量得，。解得： 曲柄长度： 连杆长度： 题 2-7图 3-1解 图题3-1解图 如图所示，以O为圆心作圆并与导路相切，此即为偏距圆。过B点作偏距圆的下切线，此线为 凸轮与从动件在B点接触时，导路的方向线。推程运动角如图所示。

3-2解 图题3-2解图 如图所示，以O为圆心作圆并与导路相切，此即为偏距圆。过D点作偏距圆的下切线，此线为 凸轮与从动件在D点接触时，导路的方向线。凸轮与从动件在D点接触时的压力角如图所示。 4-1解分度圆直径 齿顶高 齿根高 顶隙 中心距 齿顶圆直径 齿根圆直径 基圆直径 齿距 齿厚、齿槽宽 4-11解因 螺旋角 端面模数 端面压力角

当量齿数 分度圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径 4-12解（1）若采用标准直齿圆柱齿轮，则标准中心距应 说明采用标准直齿圆柱齿轮传动时，实际中心距大于标准中心距，齿轮传动有齿侧间隙，传动不 连续、传动精度低，产生振动和噪声。 （ 2）采用标准斜齿圆柱齿轮传动时，因 螺旋角 分度圆直径 节圆与分度圆重合， 4-15答：一对直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的模数和压力角必须分别相等，即 、。 一对斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的模数和压力角分别相等，螺旋角大小相等、方向 相反（外啮合），即、、。 一对直齿圆锥齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的大端模数和压力角分别相等，即、。 5-1解：蜗轮 2和蜗轮3的转向如图粗箭头所示，即和。

机械设计基础说课稿(原)

一、课程的性质、作用和目标 1．课程的性质、作用 根据教育部16号文《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》的精神，以加强素质教育、强化职业道德、增强职业能力为宗旨，培养学生诚信品质、敬业精神、责任意识、遵纪守法意识；培养学生的社会适应性，提高学习能力，学会交流沟通和团队协作，提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力。结合我院的具体情况和办学特色确定《机械设计基础》在数控技术专业中的性质与作用。 我校数控技术专业每届有170人左右学生，就业领域主要面向制造业。其主要就业岗位（群）是数控机床的操作、编程、工艺规程编制与实施；相近就业岗位（群）是生产管理等。机械设计基础是数控专业必修的一门主干职业基础课，为学生毕业后从事上述工作岗位打下坚实的基础。本课程的先修职业基础课程为机械制图、计算机绘图、工程力学、金属材料与成型工艺，并进行了金工实习，后续课程有机械制造技术、液压与气动技术等职业技术课程。对学生完成整个专业的学习，起到承上启下的重要作用。是学生获得职业基础能力的桥梁与纽带。 2．课程目标 本课程使学生掌握常用机构与通用零件的基本原理、性能特点、使用、维护的基础知识和设计方法，培养学生具备选用、维护和改造简单传动装置及零部件的初步能力，同时注重培养学生正确的设计思想与严谨的工作作风。 通过本课程的教学，使学生达到以下基本目标： （１）熟悉常用机构的工作原理、组成及其特点，掌握常用机构的分析和设计的基本方法。 （２）熟悉通用机械零件的工作原理、结构及其特点，掌握通用机械零件的选用和设计的基本方法。 （３）具有对机构分析、设计的初步能力。 （４）学会查用图表、标准、规范和手册等技术资料。 （５）具有综合运用所学知识，设计、改造简单机械和简单传动装置的初步能力。 3．设计课程目标的依据 （１）教材特点 根据教学教学大纲的要求，结合历年来的教学改革经验，选定的文字教材是： 《机械设计基础》第三版陈立德主编普通高等教育“十一五”规划教材，高等教育出版社。 该书依据高职高专教育机械设计基础课程教学基本要求，并吸取第二版在教学实践中所取得的经验修订而成的。教材突出使用性与针对性，培养工程实践能力，采用最新的国家标准。对学生加深课程内容的认识、自主学习、提供了较大的空间，具有较好的系统性、完整性。 主要参考书： 1.《机械设计基础》黄劲枝主编机械工业出版社出版 2.《机械设计基础》丘季清主编西北工业大学出版社出版 （２）本课程与实践的关系(放在前) 机械设计基础课程与实践联系非常紧密，学生毕业后走向工作岗位做实际工作，参与设备的论证、预研制、改造或维修的工作，也难免做设计一类的工作，接触到各式各样的运动机构或各种通用零、部件，课程的学习为将来的职业发展奠定了基础。 二、课程内容和课时分配

机械设计基础课后习题答案 第11章

11-1 解1）由公式可知： 轮齿的工作应力不变，则则，若，该齿轮传动能传递的功率 11-2解由公式 可知，由抗疲劳点蚀允许的最大扭矩有关系： 设提高后的转矩和许用应力分别为、 当转速不变时，转矩和功率可提高 69%。 11-3解软齿面闭式齿轮传动应分别验算其接触强度和弯曲强度。（ 1）许用应力查教材表 11-1小齿轮45钢调质硬度：210～230HBS取220HBS；大齿轮ZG270-500正火硬度：140～170HBS，取155HBS。 查教材图 11-7， 查教材图 11-10 , 查教材表 11-4取， 故： （ 2）验算接触强度，验算公式为：

其中：小齿轮转矩 载荷系数查教材表11-3得齿宽 中心距齿数比 则： 、，能满足接触强度。 （ 3）验算弯曲强度，验算公式： 其中：齿形系数：查教材图 11-9得、 则： 满足弯曲强度。 11-4解开式齿轮传动的主要失效形式是磨损，目前的设计方法是按弯曲强度设计，并将许用应力降低以弥补磨损对齿轮的影响。 （ 1）许用弯曲应力查教材表11-1小齿轮45钢调质硬度：210～230HBS取220HBS；大齿轮 45钢正火硬度：170～210HBS，取190HBS。查教材图11-10得 ,

查教材表 11-4 ，并将许用应用降低30% （ 2）其弯曲强度设计公式： 其中：小齿轮转矩 载荷系数查教材表11-3得取齿宽系数 齿数，取齿数比 齿形系数查教材图 11-9得、 因 故将代入设计公式 因此 取模数中心距 齿宽 11-5解硬齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是折断，设计方法是按弯曲强度设计，并验算其齿面接触强度。

机械设计基础之word版

第1章平面机构的自由度和速度分析 概述 1.一些基本概念： 1）什么是机构 定义见教材P1 也可以这么定义：确定相对运动的构件组合叫机构。 2）什么是构件：组成运动链的物体之间可以作“刚性连接”，即没有相对运动的连接，可以认为它们是一个物体，叫做运动链的“构件”。组成构件的每一物体叫做“零件”。 3）运动链：由相互接触来限制相对运动的物体配合称为“运动链”，也可称为“运动副”—见教材P6。 5）构件的分类：见教材P9 （1）固定构件（机架） （2）原动件（主动件） （3）从动件 （4）构件分类的特点：见教材P9 1.1 运动副及其分类（P6） 1. 低副：图1-2、1-3 低副有转动副和移动副两类。 2. 高副：图1-4 3. 空间运动副：图1-5 1.3 平面机构的自由度 1. 作平面运动的的自由构件，具有沿X轴和Y轴两个移动的自由度和一个绕垂直于平面XOY 轴的转动自由度。即一个作平面运动的构件具有三个自由度。也即要用三个独立参数才能决定其在平面上的位置。 什么是自由度：构件能进行独立运动的方向或坐标。 2. 平面机构自由度的计算公式：式1-1（P11） 1）约束：构件独立运动受到限制叫约束。 约束条件：限制构件一个独立运动称为一个约束条件。 2）约束条件与运动副： 教材P10~11 （1）转动副：（例图1-2） 一个自由度，约束条件2个 （2）移动副：（例图1-3） 一个自由度，约束条件2个 （2）高副：（例图1-4b） 两个自由度，约束条件1个 （3）高副：（例图1-4C） 两个自由度（转、移）；约束条件1个。例1-3 图1-8b 例图1-10：两个自由度—从动件位置不能确定 例图1-11：一个自由度，两个原动件—运动干涉 例图1-12：0个自由度，机构不运动 结论：机构具有确定运动的条件：教材P12

机械设计基础(第四版)(作者：韩玉成)课程标准

辽宁机电职业技术学院 机械设计基础课程标准 课程类别/性质：理论/专业必修课程 课程代码：304312005 开课学期：2 教学时数：64 学分：4 制订人：韩玉成完成时间：2018-1-17 一、课程标准的制订依据 本课程标准依据机械类各专业标准中的人才培养目标和培养规格以及对《机械设计基础》课程教学目标要求而制定，用于指导《机械设计基础》课程建设和课程教学。 二、课程性质与作用 在机械类各专业课程体系中，本课程是专业主干核心课程之一，属于岗位核心能力训练层次，也可作为专业群内其它专业的核心课或选修课。本课程是基于机械类产品的设计、开发、改造，以满足经济发展和社会需求的基础知识课程，本课程主要培养学生具有综合运用有关课程、标准和规范等知识进行机械设计的初步能力。 三、本课程与其他课程的关系 四、课程目标 培养学生能围绕工程实例，采用“教、学、做”三位一体化的方式，把理论教学所获得基本机械工程设计理论基础知识应用于实训教学中，使学生不仅有较高的理论基础，而且更重要的是有较高的工程实践技能。 1．专业能力 （1）掌握通用机械零件的设计原理和方法，具有设计通用机械零件、机械传动装置和简单机械的能力； （2）具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力。 2．社会能力 （1）具有较强的表达能力及沟通能力； （2）具备独立解决问题的能力、较好的综合实践能力； （3）团队合作及协作能力；

（4）具备良好的职业道德和社会责任感； （5）具备良好的语言表达和自我推介的能力。 3．方法能力 （1）具备各科知识的综合应用能力； （2）具备创新设计能力； （3）具备获取和传递信息的能力； （4）具备工程实践能力。 五、课程教学内容与建议学时 表1 《机械设计基础》课程教学情景 六、课程教学设计

《机械设计基础》课程学习指南

教学日历 《机械设计基础》（80 学时）课程学习指南 一、基本情况 1 、课程名称：机械设计基础 课程英文译名：MACHINE DESIGN BASIS 2 、主要教材及参考书： 《机械设计基础》，宋宝玉主编，哈工大出版社出版。 《机械设计课程设计》，王连明主编，哈工大出版社。 《机械设计作业指导》，陈铁鸣、王连明主编，哈工大教材科。 《机械基础实验教材》，哈工大教材科 3 、教学时数80 学时（讲课：68 学时、习题课：2 学时、实验10 学时） 4 、考核方式及记分办法：平时作业10 分 实验10 分 随堂测试10 分 期末考试70 分 二、作业与实验 1、每章后的习题与作业 各主要章的课后习题作业有： 第一章：P3 ：1-1 题。 第二章：P48~49 ：2-14 ，2-24 （ a ）(c),2-25 题。 第三章：P67 ：3-10 ，3-12 ，3-15 题。 第四章：P83 ：4-9 题。 第五章：P103 ：5-9 题。 第六章：P136 ：6-12 ，6-13 ，6-14 ，6-15 题。 第七章：P149 ：7-9 ，7-10 题。 第八章：P160~161 ：8-5 ，8-10 题。 第九章：P170 ：9-4 题。 第十章：P194 ：10-13 ，10-14 ，10-15 题。

第十一章：P211~212 ：11-5 ，11-9 ，11-11 题。 第十二章：P230 ：12-1 ，12-4 ，12-5 题。 第十三章：P247 ：13-5 题。 第十四章：P256 ：14-4 题。 第十五章：P267 ：15-1 题。 2、设计性大作业 ? 平面四杆机构设计 ? 盘形凸轮机构设计 ? 齿轮传动设计 ? 螺旋起重器设计 ? 轴系部件设计 共五个设计性大作业，每个大作业都包括设计图纸一张和设计计算说明书一份。 3、实验 ①机构运动简图测绘实验（2h ）； ②齿轮范成实验（2h ）； ③带传动实验（2h ）； ④轴承部件拆装测绘实验（4h ）； 每个实验项目都有实验指导书。 实验报告要用学校统一印制的封面和实验报告纸书写，并装订成册。 ` 三、各章的主要内容、基本要求、重点与难点（按教学日历顺序） 第一章绪论（1h） 内容及基本要求： ? 掌握课程的研究对象和内容，本课程的性质和任务，本课程的学习方法。 ? 掌握机械的组成。 第二章机械设计概论（9h） 内容及基本要求： 1) 掌握机械设计的基本要求、一般过程。 2) 机械零件的主要失效形式和设计准则。机械零件的结构工艺性。 3 ）了解互换性的基本概念及作用，公差、偏差、配合的基本概念及选用原则，误差、精度的基本概念。 4 ）掌握尺寸公差与配合的选用与标注。 5 ）掌握表面粗糙度的选用与标注。 6) 掌握形位公差的选用与标注。 7 ）掌握有关机构组成中的构件、运动副、运动链及机构等概念，掌握机械运动简图的绘制。 8 ）掌握机构自由度的计算和机构具有确定运动的条件。 9 ) 掌握速度瞬心在机构分析中的应用。 10 ）了解现代设计方法 重点与难点： 钢的热处理方法及应用；各种公差、粗糙度的选用；机构自由度的计算。 第三章平面连杆机构（4h） 内容及基本要求： 1 ）掌握平面四杆机构的类型，压力角、传动角、死点位置等概念。 2 ）掌握平面四杆机构的演化，平面四杆机构的设计。

机械设计基础习题集及参考答案

机械设计基础习题集及参考答案 一、判断题（正确T，错误F） 1. 构件是机械中独立制造的单元。（） 2. 能实现确定的相对运动，又能做有用功或完成能量形式转换的机械称为机器。（） 3. 机构是由构件组成的，构件是机构中每个作整体相对运动的单元体。（） 4. 所有构件一定都是由两个以上零件组成的。（） 二、单项选择题 1. 如图所示，内燃机连杆中的连杆体1是（）。 A 机构 B 零件 C 部件 D 构件 2. 一部机器一般由原动机、传动部分、工作机及控制部分组成， 本课程主要研究（）。 A 原动机 B 传动部分 C 工作机 D 控制部分 三、填空题 1. 构件是机械的运动单元体，零件是机械的______单元体。 2. 机械是______和______的总称。 参考答案 一、判断题（正确T，错误F） 1. F 2. T 3. T 4. F 二、单项选择题 1. B 2. B 三、填空题 1. 制造 2. 机构机器

第一章平面机构的自由度 一、判断题（正确T，错误F） 1. 两构件通过点或线接触组成的运动副为低副。（） 2. 机械运动简图是用来表示机械结构的简单图形。（） 3. 两构件用平面低副联接时相对自由度为1。（） 4. 将构件用运动副联接成具有确定运动的机构的条件是自由度数为1。（） 5. 运动副是两构件之间具有相对运动的联接。（） 6. 对独立运动所加的限制称为约束。（） 7. 由于虚约束在计算机构自由度时应将其去掉，故设计机构时应尽量避免出现虚约束（） 8. 在一个确定运动的机构中，计算自由度时主动件只能有一个。（） 二、单项选择题 1. 两构件通过（）接触组成的运动副称为高副。 A 面 B 点或线 C 点或面 D 面或线 2. 一般情况下，门与门框之间存在两个铰链，这属于（）。 A 复合铰链 B 局部自由度 C 虚约束 D 机构自由度 3. 平面机构具有确定运动的条件是其自由度数等于（）数。 A 1 B 从动件 C 主动件 D 0 4. 所谓机架是指（）的构件。 A 相对地面固定 B 运动规律确定 C 绝对运动为零 D 作为描述其他构件运动的参考坐标点 5. 两构件组成运动副必须具备的条件是两构件（）。 A 相对转动或相对移动 B 都是运动副 C 相对运动恒定不变 D 直接接触且保持一定的相对运动 三、填空题 1. 机构是由若干构件以_______________相联接，并具有__________________________的组合体。 2. 两构件通过______或______接触组成的运动副为高副。 3. m个构件组成同轴复合铰链时具有______个回转副。 四、简答题 1. 何为平面机构？ 2. 试述复合铰链、局部自由度和虚约束的含义？为什么在实际机构中局部自由度和虚约束常会出现？ 3. 计算平面机构自由度，并判断机构具有确定的运动。 （1）（2）

机械设计基础课程设计说明书编写格式

备注：该模板仅供参考，不一致之处请以教材或设计手册为准！机械设计基础课程设计 设计说明书 （指导手册） 设计题目： 学院 系 专业 设计者： 指导教师： 年月日 安徽工业大学

目录 目录 (1) 1.设计任务书 (2) 2.电动机的选择计算 (3) 3.传动装置高、低速轴的转速、转矩与效率计算······························· 4.传动皮带和齿轮零件的设计计算·········································· 5.轴的设计计算··························································· 6.滚动轴承的选择与寿命计算··············································· 7.键联接的选择和验算····················································· 8.联轴器的选择···························································参考文献·································································

1.机械设计基础课程设计任务书（16开复印） 课程设计题目：胶带运输机的传动装置设计 课程设计内容：单级圆柱直齿轮减速器 设计题号： 姓名：学号： 已知条件（见分配给每个学号的数据表）： 1输送带工作拉力F= kN； 2输送带工作速度：V= m/s； （允许输送带速度误差为±5%）； 3滚筒直径D= mm； 4滚筒效率ηw=0.96（包括滚筒轴承的效率损失） 工作条件：见下表； 设计工作量： ①减速器装配图一张（A1号图幅，绘三视图。注意图面布置，使其饱满均匀。 技术特性、技术条件、标题拦书写必须规范）；（参考手册P250图19-4和P265图19-16，不同1斜齿轮变直齿轮，2轴承为深沟球轴承，3自己计算尺寸，主要检查齿轮中心矩 a、总体尺寸、配合尺寸、明细表对应）

机械设计基础课程标准

机械设计基础课程标准 一、课程基本信息 先修课程：《机械制图》《金属材料与热处理》《公差与测量技术》 后续课程：《机械设备故障诊断与维修》、《工业机器人安装与调试》 课程类型：专业必修 二、课程性质 本课程是模具设计与制造专业一门重要的专业基础课，通过本课程的学习，使学生熟悉常见机构、常见机械传动、通用零部件，掌握机械设计的基本知识和基本方法，使学生初步具备简单机械的设计能力及使用维护能力，为今后模具设计、模具制造等相关专业课程的学习及课程设计、毕业设计奠定了良好的专业理论基础，对培养模具专业学生良好的专业素质和专业学习能力具有重要的作用。本课程既有较强的理论性，又有一定的工程实用性。本课程不仅要求学生掌握机械及设计相关理论和知识，还要求学生具备初步的机械设计技能和机械使用维护技能。 三、课程的基本理念 本课程涉及大量的机械原理分析、运动分析、力学分析等，课程理论性强，知识点多，设计理论和计算公式抽象繁杂，教者难教，学者难学。同时，该课程又与工程实际联系密切，有较强的实践性和实用性。因此，本课程教学适合采用项目化教学法，以项目为导向，本着工学结合的教育理念，将课程基本知识和基本理论有机地融入到工程实例和设计实训中，激发学生的学习兴趣和学习欲望，提高学习效率，并通过引导学生自主学习、独立完成教学项目，培养学生分析问题、解决问题及自主学习的能力。 综上所述，本课程的教学理念是，本着工学结合的教育理念，采用项目化教学方法，以

项目为导向，以能力培养为目的，引导学生自主学习、高效学习。 四、课程设计 本课程依据我院机电专业人才培养目标和人才培养方案要求，本着“必须、够用、实用”的原则，选择教学内容，并力求知识的系统性和完整性，将本课程教学内容模块化，将本课程内容归纳为机械原理和机械零件两个大模块，分别为18学时和36学时。两个大模块又根据专业知识的相对独立性划分为若干个子模块，一共为14个教学单元。 根据高职教育的特点和要求，本课程的教学目标是学习机械相关基本知识和基本的设计理论，使学生能够运用机械基本知识和理论分析解决基本的工程实际问题，如通用零部件、常见机构的选用、设计及维护。因此教学内容的选择应着重针对性和实用性，并力求系统性和完整性，大量删减那些抽象难懂又不实用的东西，并尽量简化公式推导，甚至可以省略公式推导，重点放在对常见机械结构的认识及应用相关设计理论和公式进行简单的机械设计。 教学实施方面，本课程本着“以学生为本，精讲多练，培养能力”的原则，实施项目化教学，通过4—5个与牛头刨床相关的教学项目的实施，完成机械原理模块教学内容的讲授；通过开展单级圆柱齿轮减速器设计项目，完成机械零件模块教学内容的讲授。 五、课程的目标 （一）总目标 通过本课程的学习，使学生熟悉各种通用零部件、常见机构的结构组成和工作原理，掌握基本的选用、设计方法和使用、维护基本知识，具备基本的机械运动分析能力、简单机械设计能力和一定的机械使用维护能力。 （二）具体目标： 1、知识： （1）熟悉常见机构的基本类型、结构组成、传动特性，掌握基本的分析设计方法；

机械设计基础习题解答(1-5)..

机械设计基础教材习题参考解答 （第一章~第五章） 2012.8

目录 第1章机械设计概论_______________________________ 2第2章机械零件尺寸的确定_________________________ 3第3章平面机构运动简图及平面机构自由度___________ 4第4章平面连杆机构_______________________________ 6第5章凸轮机构__________________________________ 11

第1章机械设计概论 思考题和练习题 1-1举例说明什么是新型设计、继承设计和变型设计。 解：新型设计通常人们指应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术，设计过去没有过的新型机械，如：新型机械手、动车、扑翼飞机、电动汽车等； 继承设计通常指人们根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新，以提高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用，如：大众系列汽车、大家电产品等。 变型设计通常指人们为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出不同于标准型的变型产品，如：。各种工程机械、农田作业机械等。 1-2解：评价产品的优劣的指标有哪些？ 解：产品的性能、产品的 1-3机械零件常用的材料有哪些？为零件选材时应考虑哪些主要要求？ 解：制造机械零件的材料目前用得最多的是金属材料，其又分为钢铁材料和非铁材料（如铜、铝及其合金等）；其次是非金属材料（如工程塑料、橡胶、玻璃、皮革、纸板、木材及纤维制品等）和复合材料（如纤维增强塑料、金属陶瓷等）。 从各种各样的材料中选择出合用的材料是一项受到多方面因素制约的工作，通常应考虑下面的原则： 1)载荷的大小和性质，应力的大小、性质及其分布状况 2)零件的工作条件 3)零件的尺寸及质量 4)经济性 1-4解：机械设计的内容和步骤？ 解：机械设计的内容包括：构思和方案设计、强度分析、材料的选择、结构设计等。 机械设计的步骤：明确设计任务，总体设计，技术设计，样机试制等。

机械设计基础课程设计说明书

《机械设计基础》 课程设计 船舶与海洋工程2013级1班第3组 组长：xxx 组员：xxx xxx xxx 二〇一五年六月二十七日

《机械设计基础》课程设计 说明书 设计题目：单级蜗轮蜗杆减速器 学院：航运与船舶工程学院 专业班级：船舶与海洋工程专业一班学生姓名： xxx 指导老师： xxx 设计时间： 2015-6-27

重庆交通大学航运与船舶工程学院2013级船舶与海洋工程 《机械设计基础》课程设计任务书 1. 设计任务 设计某船舶锚传动系统中的蜗杆减速器及相关传动。 2. 传动系统参考方案（见下图） 锚链输送机由电动机驱动。电动机1通过联轴器2将动力传入单级蜗杆减速器3，再通过联轴器4，将动力传至输送锚机滚筒5，带动锚链6工作。 锚链输送机传动系统简图 1——电动机；2——联轴器；3——单级蜗杆减速器； 4——联轴器；5——锚机滚筒；６——锚链 3. 原始数据 设锚链最大有效拉力为F(N)=3000 N，锚链工作速度为v= m/s，锚链滚筒直径为d=280 mm。 4. 工作条件 锚传动减速器在常温下连续工作、单向运动；空载起动，工作时有中等冲击；锚链工 作速度v的允许误差为5%；单班制（每班工作8h）,要求减速器设计寿命8年，大修期为3年，小批量生产；三相交流电源的电压为380/220V。 5. 每个学生拟完成以下内容 （1）减速器装配图1张（A1号或A0号图纸）。 （2）零件工作图2~3张（如齿轮、轴或蜗杆等）。 （3）设计计算说明书1份（约6000~8000字）。

目录 1、运动学和动力学的计算 0 2、传动件的设计计算 (3) 3、蜗杆副上作用力的计算 (7) 4、减速器箱体的主要结构尺寸 (8) 5、蜗杆轴的设计计算 (9) 6 、键连接的设计 (13) 7、轴及键连接校核计算 (13) 8、滚动轴承的寿命校核 (16) 9、低速轴的设计与计算 (17) 10、键连接的设计 (20) 11、润滑油的选择 (20) 12、附件设计 (21) 13、减速器附件的选择 (22) 参考文献： (24)

机械设计基础实验报告教材

机械设计基础 实验报告 专业______________ 班级____________________ 姓名________________ 学号 ____________________

20年月曰

实验一、机构学（现场课）实验二、齿轮参数测定 实验三、零件设计（现场课）实验四、减速器拆装

渐开线齿轮参数测定及啮合传动实验指导书 一、实验目的 1. 测定渐开线直齿圆柱齿轮的几何参数； （1） 通过测量公法线长度确定模数 m 和压力角〉： （2） 通过测量齿顶圆直径d a 和齿根圆直径d f ，确定齿顶高系数h a *和顶隙系 数c* ； （3） 通过标准齿轮公法线长度与实测公法线长度的比较，判断齿轮的变位类 型，并计算变位系数X ，确定齿轮是否根切； 2. 观察直齿圆柱齿轮的啮合传动过程，测定重合度。 3. 确定变位齿轮的传动类型 、实验仪结构及实验原理 1. 实验仪结构，如图1所示: 图1 实验仪结构图 齿轮轴1、2固定在台板上，其中心距为 100土 0.027mm,齿轮1的轴颈上可 分别安装2#、3#、5#、6#实验齿轮，齿轮2的轴颈上可分别安装1#、4#实验齿轮， 1#齿轮可分别与2#、3#齿轮啮合，4#齿轮可分别与5#、6#齿轮啮合，共组成四对不 同的齿轮传动。实验仪还配有4块有机玻璃制的透明面板，面板相当于齿轮箱体的 一部分，面板上刻有齿顶圆、基圆、啮合线等，两孔同时安装在齿轮轴 1、2的轴 颈上。面板I 和面板II 分别用于齿轮1?2和齿轮1?3两对啮合传动，面板III 和 面板IV 分别用于齿轮4?5和齿轮4?6两对啮合传动。 2. 渐开线直齿圆柱齿轮参数测定原理 渐开线齿轮的基本参数有五个：z 、m 、〉、h a *、c*，其中m 、〉、h a *、c*均 有机玻璃面板 齿轮轴2 齿轮轴1 E0U + Q.027

机械设计基础(80学时)课程学习指南

教学日历 《机械设计基础》（ 80 学时）课程学习指南 一、基本情况 1 、课程名称：机械设计基础 课程英文译名： MACHINE DESIGN BASIS 2 、主要教材及参考书： 《机械设计基础》，宋宝玉主编，哈工大出版社出版。 《机械设计课程设计》，王连明主编，哈工大出版社。 《机械设计作业指导》，陈铁鸣、王连明主编，哈工大教材科。 《机械基础实验教材》，哈工大教材科 3 、教学时数 80 学时（讲课： 68 学时、习题课： 2 学时、实验 10 学时） 4 、考核方式及记分办法：平时作业 10 分 实验 10 分 随堂测试 10 分 期末考试 70 分 二、作业与实验 1、每章后的习题与作业 各主要章的课后习题作业有： 第一章： P3 ： 1-1 题。 第二章： P48~49 ： 2-14 ， 2-24 （ a ） (c),2-25 题。 第三章： P67 ： 3-10 ， 3-12 ， 3-15 题。 第四章： P83 ： 4-9 题。 第五章： P103 ： 5-9 题。 第六章： P136 ： 6-12 ， 6-13 ， 6-14 ， 6-15 题。 第七章： P149 ： 7-9 ， 7-10 题。 第八章： P160~161 ： 8-5 ， 8-10 题。 第九章： P170 ： 9-4 题。 第十章： P194 ： 10-13 ， 10-14 ， 10-15 题。 第十一章： P211~212 ： 11-5 ， 11-9 ， 11-11 题。 第十二章： P230 ： 12-1 ， 12-4 ， 12-5 题。 第十三章： P247 ： 13-5 题。 第十四章： P256 ： 14-4 题。 第十五章： P267 ： 15-1 题。 2、设计性大作业 ?平面四杆机构设计 ?盘形凸轮机构设计 ?齿轮传动设计 ?螺旋起重器设计 ?轴系部件设计 共五个设计性大作业，每个大作业都包括设计图纸一张和设计计算说明书一份。 3、实验 ①机构运动简图测绘实验（ 2h ）； ②齿轮范成实验（ 2h ）；

机械设计》说课稿

我说课的题目是：《平面四杆机构的基本特性》。本节是《机械设计基础》第二章第三节的内容。我主要从教材分析，教法设计，学法指导，教学过程四个方面进行阐述。 一、教材分析： 从以下四方面加以分析： 1、地位作用：本节以曲柄摇杆机构为例阐述了平面四杆机构的三大特性：急回特性、压力角传动角和死点，它是分析其它四杆机构的基础，对于生产实践有重要指导意义。所以本节内容是本章的重点之一。 本小节需2课时，本节课是第一课时。 2、教学目标： 根据大纲要求，结合学生特点，我将教学目标定为认知目标，能力目标和情感目标三个方面。 知识目标： 1、掌握急回特性、行程速度变化系数的概念。 2、掌握急回特性产生的条件及应用。 能力目标： 1、能进行行程速度变化系数的简单计算。 2、培养学生观察、分析、综合归纳能力。 3、培养学生主动探究、协作学习能力。 情感目标： 1、培养学生勇于探索、勇于创新的精神,使他们在探索事 物本质过程中体验成功的乐趣. 2、培养学生对本课程和本专业的兴趣和热爱，使他们在走 上工作岗位之后，都能成为爱岗敬业的专业技术人员。 3、重点与难点 急回特性产生的条件对于指导生产实践有着重要意义，所以把它定为教学重点。而急回特性产生的原因相对学生的基础而言有一定的难度，所以把它定为教学难点。 4、教材处理： 本着突出重点和突破难点的原则，我对教材做如下处理 （1）通过直观演示的方法，引导学生循序渐进，步步深入, 通过观察、分析、归纳总结得到急回特性的产生原因。 （2）通过提出行程速度变化系数这一概念，使急回特性产生的条件简单易懂。 二、教法设计： 主要采用动画演示和启发式教学方法，通过提出问题——探究验证——归纳总结——实践应用等环节，体现“教为主导，学为主体”的教学原则。 三、学法指导： 1、创设形象生动的教学氛围，让学生能主动参与，积极探究,善于思考，协作学习，从而提高学生分析问题，解决问题的能力。 2、提取旧知——积极思维——实验探究——构建新知——巩固深化的学法。 四、教学过程：为更好地完成教学目标，我将教学过程分为以下几部分。 教学过程：

(机械制造行业)机械设计基础教材技师

（机械制造行业）机械设计基础教材技师

机械设计概述 第一节本课程的性质和研究对象 一、课程概述 机械设计是根据社会需求所提出的机械设计任务，综合应用当代各种先进技术成果，运用各种适用的设计方法，设计出满足使用要求，技术先进、经济合理、外形美观、综合性能好，并能集中反映先进生产力的产品；也可能是在原有的机械设备基础上作局部改进，以优化结构，增大机械的工作能力，提高效率，降低能耗，减少污染等，这些都是机械设计范畴应该考虑的问题。机械设计是一门综合的技术，是一项复杂、细致和科学性很强的工作，涉及许多方面，要设计出合格的产品，必须兼顾众多因素。下面简述几个与机械设计有关的基本问题。 1、机械设计应满足的基本要求 使用要求——具有可靠稳定的工作性能，达到设计要求。使用要求包括功能要求和可靠性要求。 经济要求——要达到机器本身成本低，用该机器生产的产品成本也要低。 外观要求——保证人身安全，操作方便、省力。 此外还有：噪音、起重、运输、卫生、防腐蚀、防冻等方面的要求。 二、机械零件的失效形式和设计准则 1、零件的失效形式 失效——零件失去设计时指定的效能称为零件失效。 失效和破坏不是一回事，失效并不等于破坏，也就是说有些零件理论上是失效了，如齿轮的齿面点蚀、胶合、磨损等失效形式出现后，零件还可以工作，只不过是工作的状况不如原来的好，可能会出现噪声等。一般情况下零件破坏后就不能再工作了，也可以说破坏是绝对的失效，如齿轮的轮齿折断是失效，也是破坏。

2、常见的零件失效形式有：强度失效、刚度失效、磨损、失稳和其他。具体的失效形式有 ①整体断裂；②过大的残余变形；③零件表面破坏（腐蚀、磨损、接触疲劳）。失效尤以腐蚀、磨损、疲劳破坏为主（有资料介绍再1378项机械零件的失效中，腐蚀、磨损、疲劳破坏占73.88%断裂仅占4.79%）。 三、本课程的基本要求和学习方法 1、本课程的基本要求 本课程的任务是使学员掌握常用机构和通用零件的基本理论和基本知识，初步具有分析、设计能力，并获得必要的基本技能训练，同时培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风。通过本课程的教学，应使学生达到下列基本要求： （1）熟悉常用机构的组成、工作原理及其特点，掌握通用机构的分析和设计的基本方法。（2）熟悉通用机械零件的工作原理、结构及其特点，掌握通用机械零件的选用和设计的基本方法。（3）具有对机构分析设计和零件设计计算的能力，并具有运用机械设计手册、图册及标准等有关技术资料的能力。（4）具有综合运用所学知识和实践的技能，设计简单机械和简单传动装置的能力。 2、本课程的学习方法 本课程是从理论性、系统性很强的基础课和专业课向实践性较强的专业课过渡的一个重要转折点。因此，学员在学习过程中，必须多观察、细思考、勤练习、常总结。观察生活、生产中遇到的各种机械，熟悉典型结构，增强感性认识；思考明晰本课程的基本概念，注意各种知识的联系，融会贯通；勤练基本技能，提高分析能力和综合能力；及时总结、消化掌握课程内容，归纳学到的各种技术方法。特别应注重实践能力和创新精神的培养，提高全面素质和综合职业能力。 四、本课程的学习内容和任务

机械设计基础课程设计

机电系09数控技术 设计人：彭通文胡勇马建航刘道涛指导老师：李荣 贵州师范大学职业技术学院 2010年12月27日 目录 一、设计任务书 (1) 二、传动方案的拟定及说明 (4) 三、电动机的选择 (4) 四、传动装置的运动参数和动力参数的计算 (5) 五、传动件齿轮的设计及计算 (7) 六、轴的设计计算及说明 (10) 七、键联接的选择及校核计算及连轴器的选择 (19) 八、减速器润滑与密封的选择 (23) 九、减速箱体的结构及附件设计 (23) 十、设计小结 (25) 十一、参考资料目录 (26) 机械设计课程设计任务书

题目：设计一通用电动绞车传动装置中的一级圆柱齿轮减速器总体布置简图 1—电动机2—带制动轮联轴器3—圆柱齿轮减速器 4—轴承5—开式齿轮6—卷筒7—钢丝绳 一.工作情况： 载荷有轻微震动。 二.原始数据 输送带拉力F/N :1300 输送带速度r/(m/s) :0.6 滚筒直径D(mm ) :350 带速度允许误差（%）：5 使用年限（年）：8 工作制度（班/日）：3 三.设计内容 1.电动机的选择与运动参数计算； 2.斜齿轮传动设计计算 3.轴的设计 4.滚动轴承的选择 5.键和连轴器的选择与校核； 6.装配图、零件图的绘制 7.设计计算说明书的编写 四.设计任务 1.减速器总装配图一张 2.齿轮、轴零件图各一张 3.设计说明书一份 五.设计进度 1.第一阶段：总体计算和传动件参数计算 2.第二阶段：齿轮与轴系零件的设计 3.第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 4.第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写 二.传动方案的拟定及说明 由题目所知传动机构类型为：圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。