目录。1、课程设计的目的1
2、课程设计的基本要求1
3、齿轮轴的设计内容及步骤3--4
4、齿轮轴的校验4
5、齿轮轴加工的技术要求4--5
6、零件图附后5
7、小结5--6
1、课程设计的目的。
机械设计课程设计》是机械设计基础课程的重要实践性环节，是学生在校期间第一次较全面的设计能力训练，在实现学生总体培养目标中占有重要地位。
课程设计的主要目的是：
1.1通过课程设计使学生综合运用机械设计基础课程及有关先修课程的知识，起到巩固、深化、融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的作用，树立正确的设计思想。
1.2通过课程设计的实践，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。
1.3提高学生的有关设计能力，如计算能力、绘图能力以及计算机辅助设计（cad）能力等，使学生熟悉设计资料的使用，掌握经验估算等机械设计的基本技能。
2、课程设计的基本要求。
课程设计一般选择机械传动装置或简单机械作为设计课题，具体要求包括以下几方面：
2.1根据机器功能要求，制定或分析设计方案，合理地选择电动机、传动机构和零部件。
2.2 根据工况分析和计算作用在零件上的载荷，合理选择材料，正确计算零件工作能力，确定传动零件的主要参数和尺寸。
2.3充分考虑加工工艺，安装与调整，使用与维护，经济和安全等问题对机器和零件进行结构设计。
2.4 设计的图纸视图投影正确，符合制图标准；尺寸公差标注正确，技术要求合理。
2.5掌握用计算机绘图的能力。
3、齿轮轴的设计内容及步骤。
3.1齿轮轴的简介
轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。
根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。
3.2齿轮轴的设计步骤。
1）选材。2）按扭转强度估算轴的最小直径。
3）设计轴的结构，绘出轴的结构草图（确定轴上零件的位置和固定方法；确定各轴段直径、长度。）
4）按弯扭合成进行轴的强度校核。一般选2—3个危险截面进行校核。若危险截面强度不够，则必须重新修改轴的结构。
3.3轴的结构设计须在经过初步强度计算，已知轴的最小直径以及轴上零件尺寸（主要是毂孔直径及宽度）后才进行。其主要步骤为：
1）确定轴上零件装配方案：轴的结构与轴上零件的位置及从轴的哪一端装配有关。
2）确定轴上零件定位方式：根据具体工作情况，对轴上零件的轴向和周向的定位方式进行选择。轴向定位通常是轴肩或轴环与套筒、螺母、挡圈等组合使用，周向定位多采用平键、花键或过盈配合联结。
3）确定各轴段直径：轴的结构设计是在初步估算轴径的基础上进行的，为了零件在轴上定位的需要，通常轴设计为阶梯轴。根据作用的不同，轴的轴肩可分为定位轴肩和工艺轴肩（为装配方便而设），定位轴肩的高度值有一定的要求；工艺轴肩的高度值则较小，无特别要求。
所以直径的确定是在强度计算基础上，根据轴向定位的要求，定出各轴段的最终直径。
4）确定各轴段长度：主要根据轴上配合零件毂孔长度、位置、轴承宽度、轴承端盖的厚度等因素确定。
5）确定轴的结构细节：如倒角尺寸、过渡圆角半径、退刀槽尺寸、轴端螺纹孔尺寸；选择键槽尺寸等。
6）确定轴的加工精度、尺寸公差、形位公差、配合、表面粗糙度及技术要求：轴的精度根据配合要求和加工可能性而定。精度越高，成本越高。
通用机器中轴的精度多为it5～it7。轴应根据装配要求，定出合理的形位公差，主要有：配合轴段的直径相对于轴颈（基准）的同轴度及它的圆度、圆柱度；定位轴肩的垂直度；键槽相对于轴心线的平行度和对称度等。
7）画出轴的工作图：轴的结构设计常与轴的强度计算和刚度计算、轴承及联轴器尺寸的选择计算、键联结强度校核计算等交叉进行，反复修改，最后确定最佳结构方案，画出轴的结构图。
4、齿轮轴的校验。
4.1.根据该轴所传递的功率，用公式t=9550*p/n算出传递的转矩。
4.2.根据转矩，利用扭转切应力公式初步估算轴的直径。
4.3.根据轴上的齿轮尺寸，所采取的装配方案，选出轴承，并做好初步的结构设计。
4.4.现在开始对轴进行校核，如果是一般的转轴，就用弯扭合成公式进行校核。如果是心轴，就用弯曲公式来校核，如果是传动轴，一般不用校核。
4.5.利用机械零件强度理论对轴进行精确校核。确定各种影响系数。
最后如果强度满足，一般不做修改，强度不满足，重新设计即可。
5、齿轮轴加工的技术要求。
其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定，通常有以下几项：
1)尺寸精度。
起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较高（it5~it7）。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（it6~it9）。
2)几何形状精度。
轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等，一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。
3)相互位置精度。
轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件（齿轮等）的传动精度，并产生噪声。普通精度的轴，其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.
01~0.03mm，高精度轴（如主轴）通常为0.001~0.
005mm。
4)表面粗糙度。
一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为ra2.5~0.63μm，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为ra0.63~0.16μm。
6、零件图附后。
7、小结。经过一个月的努力，我终于将机械设计课程设计做完了。在这次作业过程中，我遇到了许多困难，一遍又一遍的计算，一次又一次的设计方案修改这都暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。
刚开始在机构设计时，由于对matlab软件的基本操作和编程掌握得还可以，不到半天就将所有需要使用的程序调试好了。
在整个过程中，我发现像我们这些学生最最缺少的是经验，没有感性的认识，空有理论知识，有些东西很可能与实际脱节。总体来说，我觉得做这种类型的作业对我们的帮助还是很大的，它需要我们将学过的相关知识都系统地联系起来，从中暴露出自身的不足，以待改进。有时候，一个人的力量是有限的，合众人智慧，我相信我们的作品会更完美！
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