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编写设计计算说明书及准备答辩

编写设计计算说明书

及准备答辩

7.1 设计计算说明书的内容及格式

7.2 编写设计计算说明书时应注意的事项

7.3 准备答辩

参考文献

７.1 设计计算说明书的内容及格式

一、设计计算说明书的内容：

设计计算说明书是审查设计的重要技术文件之一。说明书的内容与设计任务有关。对于以减速器为主的机械传动装置设计,其说明书大致包括：

（1）目录（标题，页次）；

（2）设计任务书（原始的设计任务书）；

（3）前言（题目及传动方案的分析等）；

（4）电动机的选择，传动系统的运动和动力参数计算（计算所需电动机的功率，选择电动机，计算总传动比和分配各级传动比，计算各轴转速，功率和转矩）；

（5）V带传动（或链传动或开式齿轮传动）的设计计算；

（6）减速器传动零件的设计计算（确定齿轮或蜗杆传动的主要参数）；

（7）轴的设计计算及校核；

（8）轴承的选择的计算；

（9）键联接的选择和计算；

（10）联轴器的选择；

（11）箱体设计（主要结构尺寸的设计计算及必要的说明）；

（12）润滑剂的牌号及用量，密封方式，传动装置（减速器）的附件等的说明；

（13）设计小结（简要说明作课程设计的体会及本设计的优缺点及改进意见等）；

（14）参考资料（资料的编号，作者，书名，出版单位和出版年月）。

二、计算说明书书写格式

设计计算说明书要按一定的格式书写，做到条理清晰，有理有据有结果，计算说明书编制的书写格式见表7.1.1。

表7.1.1 设计计算说明书的书写格式

30mm 设计内容	计算及说明	30mm 设计结果
………… 2.按齿面接触疲劳强度设计 1）确定各计算参数 a）确定载荷系数K b）确定齿宽系数φa ………… 2）设计计算 a）确定齿数 b）计算模数 c）计算中心距 …………	五、直齿圆柱齿轮传动设计 ………… …………o 由〖12〗*第九章查得设计公式为 a≥(i+1) (mm) 查表9.10.1，取K=1.5 中型减速器，取=0.4 a≥(3.7+1）=220.6（mm）取Z1=32，Z2=iZ1=3.732=118.4 m= = =2.94（mm）按表9.4.1，取m=3mm a= …………	K=1.5 =0.4 Z1=32 Z2=118 m=3mm a=225 mm …………

〖12〗*指本课程设计指导书后参考文献中资料代号。

7.2 编写设计计算说明书时应注意的事项

设计计算说明书除系统地说明设计过程中所考虑的问题和全部的计算项目外，还应阐明设计的合理性，经济性以及装拆方面的问题。同时还应注意下列事项：

（1）计算正确完整，文字简洁通顺，书写整齐规范。对计算内容只需写出计算公式并代入有关数据，直接得出最后结果（计算的中间过程不必写出）。说明书中还应包括与文字叙述和计算有关的必要简图（如传动方案简图；轴的受力分析；弯、扭矩图及结构图等）。

（2）说明书中所引用的重要计算公式和数据，应注明出处（注出参考资料的统一编号，页次和公式号或图表号等）。对所得的计算结果，应有“适用”，“安全”等结论。

（3）说明书须用专用纸按上述推荐的顺序及规定格式用钢笔等誊写，标出页次，编好目录、封面并装订成册。

7.3 准备答辩

一、准备答辩：

答辩是课程设计最后一个重要环节。目的是检查学生对知识的活学活用情况，同时锻炼学生分析问题和解决问题的能力。

答辩前，学生应认真做好答辩准备，同时应把设计图纸及设计说明书交指导教师审阅，然后叠好图纸，折图纸时应按规定格式，同时装订好说明书，一并装入课程设计档案袋内，准备进行答辩。

二、课程设计综合思考题：

下面是按设计顺序列出的思考题，以提醒和启发设计者在设计过程中应该注意的问题和设计思路，它除了可提供准备答辩之用外，还可以作为设计各阶段引导思考，深入理解的途径。

1.传动方案分析及传动参数计算：

(1)对照你的设计，说明你采用的传动装置方案有何优缺点？

(2)为什么在通常的传动装置中常采用多级传动而不用单级传动？

(3)为什么常把V带传动置于高速级？而链传动布置在低速级？

(4)直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮传动各有何优缺点？你的设计是如何考虑的？

(5)蜗杆传动一般用于传动比较大，传动功率不大的情况，为什么常把它布置在传动装置的高速级？而开式齿轮传动为什么要布置在低速级？

(6)各种传动机构的传动比范围大概为多少？为什么有这种限制？

(7)如何计算总传动比？它和各分传动比有何关系？

(8)请说明你所选电动机的标准系列代号及其结构类型？

(9)电动机同步转速选取过高和过低有何利弊？

(10)电动机的额定功率如何确定？过大过小各有何问题？

(11)在传动参数计算中，各轴的计算转矩为什么要按输入值计算？

(12)电动机选定后，为什么要记录它的输出轴直径，伸出端长度及中心高？

(13)传动比计算产生偏差为什么不易避免？从总体上应如何控制？

2.传动及传动件的设计计算

(1)试述V带传动较其它带传动的优点是什么？

(2)带传动可能出现的失效形式是什么？设计中你采用了哪些措施来避免？

(3)小带轮直径的大小受什么条件限制？对传动有何影响？

(4)带传动设计中，哪些参数要取标准值？

(5)带传动设计中，为什么常把松边放在上边？

(6)你所设计的带轮在轴端是如何定位和固定的？

(7)你所设计的齿轮传动中，可能出现的失效形式是什么？

(8)如何确定齿轮的齿数和齿宽？它们的大小对传动有何影响？

(9)齿轮的软、硬齿面是如何划分的？其性质有何不同？

(10)你所设计的齿轮硬度差是多少？为什么要有硬度差？

(11)在齿根弯曲疲劳强度计算时，为什么须对两个齿轮的强度都作计算？

(12)你在设计齿轮传动选择载荷系数K时考虑了哪些因数？你是如何取值的？

(13)轮齿在满足弯曲强度的条件下，其模数，齿数是如何确定的？是否要标准化？系列化？

(14)计算齿轮传动的几何尺寸时为什么分度圆直径，螺旋角，中心矩等必须计算得很准确？

(15)你设计的齿轮毛坯采用什么方法制造？为什么？

(16)在哪些情况下，齿轮结构采用实心式，腹板式，轮辐式？

(17)选择小齿轮的齿数应考虑哪些因素？齿数的多少各有何利弊？

(18)你所设计的齿轮精度是如何选取的？盲目选择精度等级会造成什么后果？

(19)齿轮传动为什么要有侧隙？

(20)计算一对齿轮接触应力和弯曲应力时，应按哪个齿轮所受的转矩进行，为什么？

(21)什么场合选用斜齿圆柱齿轮传动比较合理？

(22)斜齿圆柱齿轮哪个面内的模数为标准值？

激光夜视(23)一对斜齿圆柱齿轮啮合，螺旋线方向是相同还是相反？螺旋角β的大小对传动有何影响？

(24)你在设计斜齿圆柱齿轮时是如何考虑轴向力的？

(25)圆锥齿轮传动的特点是什么？

(26)圆锥齿轮的标准模数是在大端还是在小端？为什么？

(27)蜗杆传动的正确啮合条件是什么？

(28)蜗杆传动以哪个平面内参数和尺寸为标准？

(29)在你的设计中是如何选择蜗杆、蜗轮材料的？

3.轴的设计计算

(1)你设计的减速器输入轴，输出轴是如何布置的？他们分别外接什么零、部件？

(2)轴上各段直径如何确定？为什么要尽可能取标准直径？

(3)轴的各段长度是怎样确定的，外伸段直径如何确定？

(4)试述你设计的轴上零件的轴向与周向定位方法？

(5)在轴的端部和轴肩处为什么要有倒角？

(6)试述你设计的轴上零件的固定，装拆及调整方法？轴的截面尺寸变化及圆角大小对轴有何影响？

(7)为提高某轴的刚度，将原选用的45号钢改为40Gr钢是否可行？为什么？

(8)在设计中，你是如何选择轴的材料及热处理方法的？

(9)轴上的退刀槽，砂轮越程槽和圆角的作用是什么？你设计的轴上哪些部位采用了上述结构？

(10)轴调质后，对其强度和刚度有何影响？为提高轴的强度和刚度，你采用了哪些措施？

熔炼焊剂(11)试述你设计的减速器中低速轴上零件的装拆顺序？

(12)你设计的轴技术要求包括哪些内容？

4.滚动轴承，键和联轴器的选择、校核

(1)试述你选用的滚动轴承代号的含义？

(2)为什麽一般滚动轴承的内圈与轴颈采用基孔制配合；外圈与座孔采用基轴制的配合？

(3)在你的设计中，轴承内外圈的配合基准什么？为什么这样选取？

(4)你是怎样选滚动轴承类型和尺寸的？

(5)深沟球轴承有无内部间隙？能否调整？哪些轴承有内部间隙？

(6)角接触球轴承或圆锥滚子轴承为什么要成对使用？？

(7)对斜齿轮、锥齿轮及蜗杆传动，轴承的选择要考虑哪些因素？

(8)滚动轴承有哪些失效形式？如何验算其寿命？

(9)嵌入式轴承端盖结构如何调整轴承间隙及轴向位置？

(10)如何选择、确定键的类型和尺寸？

(11)键联接应进行哪些强度核算？若强度不够如何解决？

(12)轴上键的轴向位置与长度应如何确定？

(13)轴与轮毂上的键槽可采用什么加工方法？

(14)你的设计中所选用的联轴器型号是什么？你是根据什么来选择的？

(15)高速级和低速级的联轴器型号的何不同？为什么？

(16)初估直径如何与联轴器孔径尺寸、电动机轴尺寸协调一致？

(17)在联轴器的工作能力验算中为什么要考虑工作情况系数？

5.装配图、零件工作图的设计绘制

(1)装配图的作用是什么？在你绘制的装配图上选择了几个视图？几个剖视？

(2)装配图上应标注哪几类尺寸？

(3)你是怎样选择轴与轴上齿轮、轴承盖、联轴器及键等的配合的？

(4)轴承旁联接螺栓位置应如何确定？轴承旁箱体凸台尺寸，高度及外形如何确定？

(5)试述装配图上减速器性能参数，技术条件的主要内容和含义？

(6)根据你的设计，谈谈采用边计算、边绘图和边修改的“三边”设计方法的体会？

(7)零件工作图上有哪些技术要求？

(8)同一轴上的圆角尺寸为何要尽量统一？阶梯轴采用圆角过渡有什么意义？蜡烛颜料

(9)说明齿轮类零件工作图中啮合特性表的内容？

(10)表面粗糙度对机械零件的使用性能有何影响？

(11)根据你绘制的零件工作图，说明对其形位公差有哪些基本要求？

6.减速器箱体的结构及附件设计

(1)减速器箱体采用剖分式有何好处？

(2)减速器箱体常用哪些材料制造？你选用什么材料？为什么？

(3)对铸造箱体，为什么要有铸造圆角及最小壁厚的限制？

(4)减速器轴承座上下处的肋筋有何作用？

(5)结合你的设计图纸指出，箱体有哪些部位需要加工？

(6)减速器上与螺栓和螺母接触的支承面为什么要设计出凸台或沉头座（鱼眼坑）？

(7)决定减速器的中心高度要考虑哪些因素？

(8)吊钩有哪几种形式，布置时应注意什么问题？

(9)是否允许用箱盖上的环首螺钉或吊耳来起吊整台减速器？为什么？

(10)减速器上的检视孔有何用处？应安置在何处为宜？

(11)减速器上通气器有何用处？应安置在何处为宜？

(12)如何确定放油螺塞的位置？它为什么用细牙螺纹或圆锥管螺纹？

(13)为了避免或减少油面波动有干扰，油标应布置在哪个部位？

(14)启盖螺钉的作用是什么？其结构有何特点？

7.减速器润滑，密封选择及其它

(1)轴承盖的主要作用是什么？常用型式有哪几种？各有何优缺点？你设计的属于哪一种？

(2)你设计的齿轮和轴承采用了哪种润滑方式？根据是什么？

(3)单级齿轮传动若用浸油润滑，大齿轮顶圆到油池底的距离至少应为多少？为什么？

(4)在减速器中，为什么有的滚动轴承座孔内侧用挡油环，而有的不用？

(5)当轴承采用油润滑时，如何从结构上考虑供油充分？

(6)挡油环（或甩油板）的宽度为何要伸出箱体内壁2~3mm薄膜电晕处理机

(7)在你的设计中，减速器有哪些地方要考虑密封？采用的密封形式是什么？

(8)你所选择的密封形式根据是什么？

(9)能否在减速器上下箱体接合面处加垫片等来防止箱内润滑油的泄漏？为什么？

(10)如何测定减速器箱体内的油量？

(11)减速器是由哪几部分组成？

(12)设计说明书应包括哪些内容？

(13)设计中为什么要严格执行国家标准，部颁标准和本部门的规范？

(14)你设计的减速器总重量约为多少？

(15)你的设计还存在哪些缺陷和不足之处？有何改进建议？

8.蜗杆减速器的有关题目板栗切口机

(1)在蜗杆传动中为什么要引入蜗杆直径系数q？

(2)你所设计的蜗杆、蜗轮，其材料是如何选择的？

(3)在蜗杆传动设计中如何选择蜗杆的头数z1？为什么蜗轮的齿数z2不应小于z2min，且最好不大于80？

(4)为什么蜗杆传动比齿轮传动效率低？蜗杆传动的效率包括几部分？

(5)蜗轮轴上滚动轴承的润滑方式有几种？你所设计的减速器上采用哪种润滑方式？蜗杆轴上的滚动轴承是如何润滑的？

(6)在蜗杆传动中，如何调整蜗轮与蜗杆中心平面的重合？

(7)在蜗轮传动中，蜗轮的转向如何确定？啮合时的受力方向如何确定？

(8)根据你的设计，谈谈为什么要采用蜗杆上置（或下置）的结构形式？

(9)蜗杆减速器的浸油深度如何确定？油池深度又是怎样确定的？

(10)蜗杆传动的散热面积不够时，可采用哪些措施解决散热问题？

参考文献

1 邓昭铭、张莹主编.机械设计基础.第二版.北京:高等教育出版社,1999

2 石固欧主编.机械设计基础.北京:高等教育出版社,2003

3 席伟光等主编.机械设计课程设计.北京:高等教育出版社,2002

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11 龚桂义主编.机械设计课程设计图册.第三版.北京:高等教育出版社,1989

12 成大先主编.机械设计手册.北京:化学工业出版社,2001

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14 张民安主编.圆柱齿轮精度.北京:中国标准出版社，2002年

15 徐灏主编.机械设计手册.第四卷.(第二版).北京:机械工业出版社，2003年

16 新国标(GB/T10095.１∽２)及新国标宣传材料.全国齿轮标准化技术委员会，2004年

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