机械设计课程大作业
机械设计大作业(参考)
机械设计实训班级：08061041学生：王武学号：20080008指导教师：刘昭琴完成时间：2010年1月15日重庆航天职业技术学院《机械设计CAD设计》任务书课程代码：01030039 题号： A2 发给学生：王武题目：设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器1—V带传动2—运输带3—一级直齿圆柱齿轮减速器4—联轴器5—电动机6—卷筒已知条件：1. 卷筒效率0.96(包括卷筒与轴承的效率损失)；2. 工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，运输带速度允许误差为±5％；3. 使用折旧期10年；4. 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。
设计工作量：1. 减速器装配图1张(A0或A1)；2. 低速轴和低速轴齿轮的零件图各1张(比例1：1)；3. 设计说明书1份，约30页，1万字左右。
说明书要求：1. 说明书既可手写也可打印，纸张为A4打印纸，页边距为左2.5cm、右2cm、上2cm、下2cm；说明书内大标题三号宋体，小标题小三号宋体，正文小四号宋体且为单倍行距。
2. 说明书包括封面、任务书、目录、正文和总结，请按该顺序装订。
必须按给定题号的参数做设计，否则作不及格处理。
交出设计所有资料的最后时间：2010.01.15目录第一章总论 (1)一．课程设计的目的 (1)二．课程设计的内容和任务 (1)三．课程设计的步骤 (1)四．课程设计的有关注意事项 (2)第二章传动装置的总体设计 (3)一．分析和拟定传动方案 (3)二．选择电动机型号 (4)三．计算总传动比和合理分配传动比 (6)四．计算传动装置的运动和动力参数 (6)第三章传动零件的设计 (7)一．选择联轴器的类型和型号 (7)二．设计减速器外传动零件 (7)三．设计减速器内传动零件 (8)第四章减速器箱体的设计 (23)第五章润滑方式和密封类型的选择 (24)个人总结 (26)。
机械原理课程设计大作业
机械原理课程设计大作业菠萝削皮机专业：机械设计制造及其自动化摘要本设计产品提供一种手摇立式菠萝削皮机，主要包括托盘、刀架、顶针架、V 型刀片、手柄或小型发动机、以及机械系统，包括传动系统、装夹系统、切削系统。
其中传动系统由直齿圆锥齿轮（14）与进给螺纹套管（13）固连，通过摇动手柄（18）和变速齿轮机构（17）将动力经直齿圆锥齿轮（15）与进给螺纹管道（13）组成的传递机构将动力传给的刀具夹紧法兰盘（12）从而带动刀具旋转；装夹系统由上顶钉及对顶螺母（3），下顶钉（5）组成；切削系统由刀架和V型刀具（6、7）以及刀片（16）组成。
该削皮机使用方便，安全可靠，切削菠萝和皮根效率高。
目录一、题目复述二、设计方案及结构图三、机械系统四、主要结构件参数五、设计总结和补充六、参考书目一、题目复述菠萝是人们普遍喜爱的一种热带水果。
菠萝虽好吃，但皮难削。
由于菠萝的皮为花苞片状的硬皮，并呈现螺旋状的排列，而且每个花苞片上面都有一个较深的“果眼”或“黑芯”。
通常，人们手工削菠萝皮的做法：一种是用锋利的水果刀先削去菠萝上的全部花苞片硬皮，然后再逐个挖去菠萝上残留的全部“果眼”；另一种是利用特制的U 型刀沿着菠萝花苞片和“果眼”排列的螺旋方向挖出一条深“沟”，连皮带“眼”一块去掉，需逐条螺旋线方向挖“沟”才能完成。
所以手工削皮不仅费时费力，不安全，不卫生，而且对菠萝果肉的浪费也较大。
虽目前市面上有一些水果削皮机的产品，但都不适合于菠萝水果削皮的需要。
因此，为了满足家庭、酒店、水果店或果贩使用，现需设计一种手动式或电动菠萝削皮装置。
图8.1菠萝表面的花苞片及“果眼”的分布形状如图1所示。
菠萝通常呈现未对称性的左右螺旋线排列，左右螺旋线的螺旋线的螺旋升角均约为40，每条螺旋线上的果眼数为7-12个，每个菠萝的螺旋线数为8条，而菠萝的高度与其直径之比为1.5左右，其高度一般在170mm——280mm范围之内。
我们根据市场商场见菠萝的大小以及其表面特性将其归类：二、设计方案及结构图我们经讨论及实验以后采用“V”型刀具剔除果眼及外表皮，对于未长果眼的部分则采取普通刀片（双向）切削方法去除。
江苏开放大学《机械设计基础》综合大作业
铣端面:铣端面BC保证尺寸10±0.1，及尺寸9.5和45
Φ20H7孔及端面A
铣夹具
卧式铣床X61W
4
钻铰孔：钻铰孔Φ17H7，保证尺寸60±0.5
Φ20H7孔端面A及R12圆
钻夹具
立式铣床Z525
5
钻螺纹底孔：钻7孔端面A及Φ12H7孔
钻夹具
立式铣床Z525
6
攻丝M8
Φ20H7孔端面A及Φ12H7孔
钻夹具
立式铣床Z525
2.填写零件的加工工艺表。（80分）
摇杆零件加工工艺表
工序号
工序名称及内容
定位基准
使用夹具
使用机床
1
车端面内孔A：车端面A,保证尺寸7，钻孔φ16。车孔至φ20H7，倒角1x45°
Φ40外圆
三爪卡盘
普通车床C6132
2
车端面:车端面D,保证尺寸40，倒角1x45°
Φ20H7孔及端面A
可涨心轴
普通车床C6132
江苏开放大学《机械设计基础》综合大作业答案
说明：课程大作业是运用所学基础理论知识与技能去分析和解决生产实际问题的一次综合训练。
任务：
图示摇杆零件，零件材料为HT200，毛坯为铸件，生产批量：5000件。
完成内容：
1.分析确定零件的定位粗基准和精基准。（20分）
答：定位粗基准φ40外圆。精基准φ27H7孔及端面A。
机械设计大作业二设计螺旋起重器(千斤顶)
机械设计大作业二-设计螺旋起重器（千斤顶）机械设计大作业报告二：设计螺旋起重器（千斤顶）一、设计题目：螺旋起重器（千斤顶）的设计二、设计背景与目的在工程领域，起重器是必不可少的设备之一，用于进行物体的提升、降落和搬运。
螺旋起重器作为一种常见的起重器，具有结构简单、操作方便、稳定性好等优点。
本次设计的目的是设计一款结构合理、性能稳定的螺旋起重器（千斤顶），以满足实际工程应用的需求。
三、设计要求与参数1.设计要求（1）最大起重量：1000kg（2）最大起重高度：100mm（3）螺旋直径：16mm（4）螺旋长度：根据实际需要确定（5）设备应具有足够的强度和稳定性，能够承受较大的载荷和冲击。
2.设计参数（1）材料选择：优质碳素结构钢（如Q235）（2）驱动方式：手动操作（3）传动方式：螺旋传动（4）结构形式：采用紧凑型设计，便于携带和使用。
四、设计步骤与方案1.确定总体方案根据设计要求和参数，确定螺旋起重器的总体方案。
主要包括传动方式、结构形式、操作方式等。
考虑到手动操作的特点，设计时应注重设备的便携性和易用性。
2.结构设计根据总体方案，进行结构设计。
主要包括螺旋部分的长度、直径和材质选择，以及支撑部分的材料和结构形式等。
在设计过程中，应考虑到设备的强度、刚度和稳定性要求。
3.传动系统设计根据总体方案和结构设计，进行传动系统的设计。
主要包括传动轴的直径、长度和材质选择，以及齿轮或蜗轮蜗杆等传动元件的选择和设计。
在设计过程中，应考虑到传动效率、平稳性和使用寿命等因素。
4.操作系统设计根据总体方案和结构设计，进行操作系统的设计。
主要包括操作手柄的形状、长度和材质选择，以及操作机构的运动方式和结构设计等。
在设计过程中，应考虑到操作简便、省力和安全等因素。
5.校核与分析对所设计的螺旋起重器进行校核与分析，主要包括强度校核、刚度校核和稳定性分析等。
确保设备能够满足实际工程应用的要求，具有较高的安全性和可靠性。
6.图纸绘制与说明根据所设计的螺旋起重器，绘制相关图纸，包括总装图、部件图和零件图等。
机械设计大作业
例题10-1 如图10-26所示，试设计此带式输送机减速器的高速级齿轮传动。
已知输入功率p=12kw ，小齿轮1n =980m in r ，齿数比u=3.4，由电动机驱动，工作寿命15年（设每年工作300天），两班制，带式输送机工作平稳，转向不变。
解：1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按图10-26所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，压力角取为20°。
（2）带式输送机为一般工作机，参考表10-6，选用7级精度。
（3）材料选择。
由表10-1，选择小齿轮材料为40Cr （调质），齿面硬度280HBS ，大齿轮材料为45钢（调质），齿面硬度240HBS 。
（4）选小齿轮齿数1z =24，大齿轮齿数2z =u 1z =3.4*24=81.6，取2z =82。
2、按齿面接触疲劳强度设计（1）由式（10-11）试算小齿轮分度圆直径，即[]321112⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛•+•≥H E H d Ht t ZZ Z u u T K d σφε1）确定公式中的各参数值①试选3.1=HtK②计算小齿轮传动的转矩mm N mm N n P T •⨯=•⨯⨯=⨯=5616110169.1980121055.9109.55③由表10-7选取齿宽系数1=dφ。
④由图10-20查得区域系数5.2=HZ 。
⑤由表10-5查得材料的弹性影响系数218.189aE MP Z =。
⑥由式（10-9）计算解除疲劳强度用重合度系数εZ 。
()[]︒=+=*841.292cos arccos 111aa h z z αα ()[]︒=+=*666.232cos arccos 222aa h z z αα ()()[]711.12tan tan tan tan '22'11=-+-=πααααεαa a z z873.034=-=αεεZ ⑦计算接触疲劳许用应力[]H σ。
由图10-25d 查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为MPa H 6001lim =σ、MPa H 0552lim =σ。
机械设计基础课件-大作业1
大作业1:螺旋起重器的设计
• 4、绘出螺旋起重器的装配结构图 • 5、将图纸、设计计算说明书装入档案袋，
文件袋的封面上写明：班级、学号与姓 名；设计项目名称等。
第2种做法－大作业（1）
功能
原理
结构
第2种做法－大作业（1）
• 一、功能分析
– 市场调查 – 功能内容、数据分析
• 二、原理解
– 参考国内外专利，提出各种原理解
• 螺旋传动类型的选择 • 材料的选择 • 六个方面的设计
– 手柄的设计
大作业1:螺旋起重器的设计
• 滑动螺旋传动的设计计算内容： • （1）耐磨性计算(常为螺母的螺旋面) • （2）自锁性计算 • （3）螺杆的强度计算 • （4）螺母螺纹牙的强度计算 • （5）螺母外径与凸缘的强度计算 • （6）螺杆的稳定性计算
• 三、结构设计
– 比较分析各种原理解，选择一种原理实• 提交： • （1）研究报告 • （2）报告种包括：数据表格、原理解简
图、结构设计简图、参考文献。
第2种做法－大作业（1）
• 11月8日（星期三）交设计大作业。
创新是一个民族进步的灵魂，创新 是一个国家兴旺发达的不竭动力。
江泽民
大作业1:轿车维修用起重器的设计
• 1、设计题目:轿车维修用起重器的设计 • 2、设计要求：
• 最小起重量：1000kg • 最大升举高度：200mm • 手动力：150~250N
大作业1:螺旋起重器的设计
• 3、设计步骤：
– 螺杆与螺母的设计计算
机械设计课程大作业(螺旋千斤顶说明书)
机械设计课程作业设计说明书题目：螺旋传动设计班级：学号：姓名：目录1、设计题目 (2)2、螺纹、螺杆、螺母设计 (2)3、耐磨性计算 (2)4、自锁性校核 (3)5、螺杆强度校核 (3)6、螺母螺纹牙强度校核 (4)7、螺杆的稳定性校核 (5)8、螺母外径及凸缘设计 (6)9、手柄设计 (6)10、底座设计 (7)11、其余各部分尺寸及参数（符号见参考书） (7)12、螺旋千斤顶的效率 (8)13、参考资料 (8)1、设计题目螺旋千斤顶已知条件：起重量Q=37.5KN ，最大起重高度H=200mm ，手柄操作力P=200N 。
2、螺纹、螺杆、螺母设计本千斤顶设计采用单头左旋梯形螺纹传动，单头螺纹相比多头螺纹具有较好的自锁性能，且便于加工，左旋符合操作习惯。
由于螺杆承受载荷较大，而且是小截面，故选用45号钢，调质处理。
查参考文献得σs=355MPa, σb =600MPa ，S=4，［P ］=20MPa 。
剖分式螺母不适用于此，所以选用整体式螺母。
由于千斤顶属于低速重载的情况，且螺母与螺杆之间存在滑动磨损，故螺母采用强度高、耐磨、摩擦系数小的铸铝青铜ZCuAl10Fe3。
查参考文献得［τ］=35MPa ，b δ［］=50MPa 。
托杯和底座均采用HT250材料。
3、耐磨性计算查参考文献得[p]=18~25MPa ，取[p]=20MPa 。
按耐磨性条件选择螺纹中径，选用梯形螺纹。
由参考文献查得5.2~2.1=ψ，取 ψ=2.0。
由耐磨性条件公式：[]20.8p Qd ≥ψ式中 2d ——螺杆中径，mm; Q ——螺旋的轴向力，37.5KN ；ψ——引入系数，ψ=2.0 ;[p]——材料的许用压力，20MPa;代入数值后有224.5d mm ≥。
查参考文献，优先选用第一系列，取公称直径d=28mm ，螺距P=8mm ，中径d2=25.5mm ，小径d1=22.5mm ，内螺纹大径D4=28.5mm 。
机械设计大作业汇总
目录:1.1 设计题目1.2机械系统的方案拟定1.2.1工作原理确定1.2.2执行构件及其运动设计1.2.3原动机的选择1.2.4执行构件的运动协调性（运动循环图）设计1.2.5机构选型及组合1.2.6方案评价及优选1.3相关机构的尺度综合（包括运动及动力设计和仿真）1.4机械系统的运动简图绘制及相关性能分析或说明1.5课程设计体会及建议1.6主要参考文献1.1设计题目:光纤接头保护玻璃管的结构与尺寸如图 3.1a所示。
光纤接头保护玻璃管被套在光纤接头处，以保护光纤接头。
为不致损伤光纤，保护玻璃管内孔两端需倒角，如图a所示。
该玻璃管内孔两端倒角宜采用细粒砂轮高速磨削的工艺，以避免砂轮磨削力过大而损坏其端口。
其砂轮磨削头的形状如图b所示。
由于其用量很大，故需设计一台专用自动倒角磨削装置来加工。
a) b)图3.1设计技术要求如下：1）保护玻璃管在倒角之前处于散堆状态，磨削时需自动整理并逐个送料，故需配套设计自动送料机构。
2）保护玻璃管磨削时需自动夹紧，但夹紧力不宜过大，以免造成玻璃管损坏。
为了减小对其夹紧力，应采用两套砂轮磨头，并沿轴向相对布置，相向进给，反向旋转，使两磨削力得以平衡，实现两端口同时磨削并自动定位。
要求两砂轮的转速约6000r/min，并用两套微型电动机驱动分别独立驱动，电动机的转速约1500r/min。
3）要求保护玻璃管磨削机从自动送料、装卸与夹紧、磨削控制等全部自动工作，并用一个电动机驱动，电动机的转速约1500r/min < 4）每班（8小时）生产率不低于4000件。
1.2机械系统的方案拟定1.2.1工作原理确定倒角机的伺服系统主要分成三部分：送料装置，自动夹紧装置，以及刀架逆向行驶磨削控制装置。
送料装置采用的是来回往复震荡送料机构来实现，在装料盒上开三个与毛胚轴线处截面尺寸相同的孔（即长为10mm宽为5mm通过来回震动，使毛胚落下。
夹紧装置用凸轮来实现，凸轮远休端与夹具接触时，工件被夹紧，当近休端与夹具接触时，在棍子推杆的拉力作用下，夹具的两部分分开，工件从夹具上掉落同时在加工完成时，有足够的时间使工件从家具上掉落，避免被夹具夹毁。
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1设计任务书2
2任务分析3
3螺旋传动设计3
3.1螺杆的设计与计算3
3.1.1螺杆材料3
3.1.2螺杆螺纹类型3
3.1.3螺杆的直径4
3.1.4校核自锁条件4
3.1.5螺杆的结构4
3.1.6螺杆强度校核5
3.1.7螺杆稳定性校核6
3.2螺母的设计与计算6
3.2.1螺母材料6
3.2.2螺母高度及旋合圈数6
=21.03mm
根据机械设计课程设计手册表3-7，表3-8，并考虑安全性适当增大直径，公称直径d取28mm，则螺距p取5mm，小径 =22.5mm，中径 =25.5mm
3.1.4
螺纹自锁条件为ψ 螺纹升角ψ= =4.2850,当量摩擦角 由于螺母材料选择青铜，根据教材表5.10差得当量摩擦因数 为0.08～0.10，取 =0.09 则 =5.1430
3.1.7
根据教材公式5.51，受压螺杆的稳定性条件式为 ,临界载荷 与螺杆材料及长径比（柔度） 有关，螺杆的最大工作长度,即托杯底面到螺母中部的距离，近似取为l=H+5p+1.5d=110+25+42=177mm，根据教材表5.11螺杆的长度系数 =2，螺杆危险截面的惯性半径 5.625mm, =62.93当 85时， =108718.6448N,则 故满足稳定性条件
增大螺杆直径部分：
长度：1.5d=1.5×28mm=42mm
直径：D13=1.8d=1.8×28=50.4mm
螺杆与托杯配合部分：
直径：
长度：
根据GB/T891-1986，选取挡圈GB/T891B50，公称直径D=50mm，H=5mm根据GB/T68-2000，选取螺钉GB/T68 M6×16，螺纹规格d=M6，公称长度l=16mm
显然ψ 因此螺纹满足自锁条件
3.1.5
螺杆上端用于支承托杯，并且需要其中打孔用于插装手柄，因此需要加大直径，手柄孔径dk的大小根据手柄直径dp决定，dk≥dp十0.5mm。为了便于切制螺纹，螺纹上端应设有退刀槽，根据机械设计课程设计手册表3-26，退刀槽规格为6.5xΦ21.4。为了便于螺杆旋入螺母，螺杆下端设有倒角。为了防止工作时螺杆从螺母中脱出，在螺杆下端必须安置钢制挡圈(GB/T891-1986)，挡圈用紧定螺钉(GB/T68-2000)固定在螺杆端部。具体参数为：
螺杆的具体图形与尺寸见附录3
3.1.6
根据第四强度理论，螺杆危险截面的强度条件为：
(教材公式5.46)
螺杆所受轴向力F=30000N，螺杆所受转矩
=63514.528N mm
代入得， MPa
根据材料力学教材表2.1可知45钢 =353MPa,根据教材表5.9，可得
= =117.67MPa则 满足强度要求。
是：通过螺杆和螺母组成的螺旋副来实现将物体有低处向高处的传送的，并使托杯中的物体做直线运动，从而实现我们的传动要求。其中，螺母固定，当手柄旋动的时候，螺杆通过与螺母的螺旋副的运动，螺纹之间产生自锁，是装有重物的托杯往上运动。
从其工作原理中可以看出，这对螺杆与螺母螺纹的耐磨性、稳定性等要求较高，同时对底座及其他相应材料的强度也有一定的要求。
3.2.3校核螺母螺纹牙强度6
3.2.4螺母结构6
1
设计任务名称：螺旋千斤顶设计
设计参数：
最大起重量F：30kN
最大起升高度H：110mm
螺旋千斤顶示意图
工作量：
总装配图一张；螺母、螺杆、托杯零件工作图各一张。
计算说明书一份。
2
螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的，它主要是用于将回转运动转变为直线运动，同时传递运动和动力。螺旋传动的常用运动形式，主要有以下两种：螺杆转动，螺母运动和螺母固定，螺杆转动并移动，多用于螺旋起重器。而千斤顶的工作原理则是第二种螺母固定，螺杆转动并移动，其工作原理
3.2
3.2.1
螺母材料选择青铜
3.2.2
根据教材公式ψ=H/ ，ψ=1.8 45.9mm ,旋合圈数z=H/p=9.18,z取整数，故z=9,H=45mm
3.2.3
3.2.4
3
3.1
3.1.1
螺杆材料选择45钢
3.1.2
由于螺纹起传动作用，选择梯形螺纹，牙型角α=
3.1.3
通过耐磨性条件确定螺杆中径，根据教材5.8节内容，螺纹耐磨性条件为
若需按耐磨性条件设计螺纹中径 时，可引用系数ψ=H/ 以消去H，得 对于梯形螺纹，
对于整体式螺母，ψ=1.2～2.5 取ψ=1.8，当ψ 2.5或人力驱动时，[p]可提高约20%查教材表5.8[p]取20MPa,则[p]=24MPa因此