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现代设计方法 —课程设计 学生姓名： 学 号： 年级班级： 指导教师： 日 期： 设计题目： 机电工程学院 2016-2017学年第一学期  现代机械设计方法课程设计任务书 一、课程设计目的: 1、 综合运用《现代机械设计方法》 课程以及其它先修课程的理论和生产实际知 识，进行机械传动优化设计基本训练，培养理论联系实际的正确设计理念。 2、 学习并掌握利用一种计算机语言（C 语言或 Matlab）对一般的机械传动进行 优化设计，培养学生进行独立设计和解决实际设计问题的能力。 3、 对学生在工程计算、运用设计资料（包括手册、标准和规范等）以及进行经 验估算和处理数据等机械设计的基本技能方面进行一次全面训练，以提高他 们的实际工作能力。 二、课程设计内容： 以所选题目作为设计对象，包括以下内容： 1、 选取设计变量； 2、 确定约束条件； 3、 建立目标函数； 4、 选择优化算法； 5、 进行程序设计； 6、 计算结果处理与分析； 7、 撰写课程设计论文。 三、课程设计的主要工作量： 1、 C 语言或 Matlab 源程序一份； 2、 课程设计论文一份（3000-5000 字） 四、课程设计的一般步骤和时间分配： 本次课程设计时间为二周，分以下五个阶段进行，每个阶段的主要工作内容及时 间分配如下表（仅供参考）。 阶 段 主要工作内容 所占时 间比例 1. 阅读设计任务书，明确设计内容和要求，分 一、设计准备 析设计题目，了解原始数据及工作条件。 5％ 2. 参观及阅读设计资料，了解、分析设计对象 3. 明确并拟定设计过程和工作计划。 1. 选取设计变量； 二、确定设计方案 2. 确定约束条件； 15％ 3. 建立目标函数； 4. 选择优化算法。 三、程序设计 1. 框图设计； 40％ 2. 程序编制与调试。 四、结果处理与数 对程序运行的结果进行分析处理并确定最终的 5％ 据分析 设计参数。 五、撰写论文 撰写一篇课程设计论文（资料）并对设计过程进 35％ 行总结。 五、选题： 每位学生在下面题目中， 采用机械领域较为常用的复合形法或罚函数法等，按学 号对应的原始数据对二级圆柱齿轮减速器进行优化设计。 题目： 设计一用于带式运输机的二级斜齿圆柱齿轮减速器。工作有轻微振动，经 常满载、空载起动、两班制工作，使用寿命 8 年，每年按 300 天计。要求按总中心距 最小来确定总体方案中的各主要参数。传动简图如下图所示。  齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式。它的主要优点是： ① 瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠可传递空间任意两轴之间的运动和动力； ② 适用的功率和速度范围广； ③ 传动效率高，η=0.92-0.98； ④ 工作可靠、使用寿命长； ⑤ 外轮廓尺寸小、结构紧凑。由齿轮、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速器,用于原动机和工作机或执行机构之间,起匹配转速和传递转矩的作用,在现代机械中应用极为广泛。 国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。 当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。近十几年来,由于近代计算机技术与数控技术的发展，使得机械加工精度，加工效率大大提高，从而推动了机械传动产品的多样化，整机配套的模块化，标准化，以及造型设计艺术化，使产品更加精致，美观化。 针对减速器存在的问题，本课题采用优化设计的方法，力求使减速器的中心距达到最小，建