机械设计课程设计大作业

作业一设计螺旋起重器

螺旋起重器是用于起重的简单机械装置，人力驱动，借助螺旋传动的增力作用达到起重的目的．

一、结构简图

图1-1

主要零件：1-托杯2螺钉3螺杆4螺母5手

柄 6 底座

二、设计题目及数据

三、设计工作量

1、设计计算说明书

设计计算说明书是设计的理论依据，包括起重器各主要零件的设计计算、校核计算及参考资料等。说吸书要求用16K白纸，钢笔书写，其格式见图1-2.附有必要的插图与说明，字迹整齐、清楚。

图1-2

2、装配图

装配图应反映起重器的工作原理，零件间的装配关系，主要零件的结构及必要的尺寸。装配图应符合机械制图国家标准的规定。图纸幅面、标题栏、比例自选。

四、设计计算

1、螺杆的设计计算

(l)选择材料常用材料为45钢。

(2)设计计算

计算公式

计

螺矩形与梯形螺纹

h=0.5p，

锯齿形螺纹手册圆整为标准值，同

p

式中：

Q-起重量（N）

p-螺纹的螺距（mm）

h-螺纹的工作高度（mm）

-系数

H-螺母的高度（mm）

取=1.2-1.5

[p]许用压强（Mpa），由教材表4-7选

取

比小得越

多，自锁越可靠，若

不满足，可考虑重新

选择p，d2

杆

螺杆为压、扭联合作用下的复合受力状态，其应力为：

式中：

危险剖面面积

-扭矩（）

[]-许用应力

钢螺杆[]=50-80Mpa

增大重新进行调整定

式中：

-稳定性验算安全参数

稳定性许用安全系数，取

=3.5-5

螺杆的临界压力，与螺杆的柔度

有关

柔度

u-长度系数，u 取2 L-螺杆工作长度

要求，应增大直径，重新计算。

图1-3 i-螺杆危险剖面惯性半径mm

的确定：

①

②

③

不需进行稳定性计算

2、螺母的设计计算

（1）选择材料

为提高耐磨性，螺母通常用青铜等强度低的材料制成。

（2）设计计算

磨定的圈为

纹

受

匀，

要求

10

合

调

关尺寸，如

H.

螺的

螺他

尺

图1-4由第四强度理论

取[]=0.83[]

b

3、计算手柄直径d K及长度

图1-5扳手力矩

-扳手力

取,代回前式，即可求出

扳手抗弯强度条件：

因此，取

4、托杯与底座的挤压强度验算

结构形式参见图1-5

式中：

A-托杯或底座的挤压面积

-材料的许用挤压应力

常见地面材料的许用挤压应力表

0.8（0.4-0.5

5、机械效率

（二）结构设计

参考图1-6，并注意以下几点：

1、确定螺杆长度时，应满足最大升起高度hmax

的设计要求。

2、螺杆底部应有挡圈，并用螺钉加以固定，以防

螺纹全部旋出发生事故。

3、底座的高度应根据螺杆处于最低位置的尺寸来

确定。

4、注意各零件的工艺结构，如铸件的最小壁厚，

过渡表面处要有一定的圆角、轴的边缘应有倒

角等。

5、标准件的尺寸与画法应符合国标规定。

6、图1-6所示结构供参考，可对部分结构进行改

进。

五、设计图例

见图1-6.

图1-6

作业二设计V型带传动

一、设计题目及数据

注：生产批量均为成批，各原动机均为鼠笼式异步电动机。

二、设计工作量

1.设计计算说明书。包括选择V型带型号、材料、长度与根数；带轮直径及中心距；计算初拉力与压轴力等说明书格式与要求同作业一。

2．大带轮的零件工作图。要求注出表面粗糙度、尺寸公差、形位公差等。

三、设计指导

带传动的设计步骤比较完整成熟，要求按教材中的顺序进行．在设计时还须注意以下问题：

1、由输入功率和转速n1选择带的型号时，若介于两种型号中间的直线区附近时可以同时选择两种型号

进行设计、比较结果（带的根数、传动的结构尺寸大小等）选择最佳方案。

2、帘布结构V型带比化纤带应用更广泛，应当优先选用。但化纤带承载能力高，若传动尺寸要求紧凑时，可采用化纤带。

3、直径D1时，如果要求结构紧凑，应取D1= Dmin （教材表6-7）；若尺寸不受限制，D1可取大些，对承载能力有利。D1 D2按带轮直径系列圆整，其转速误差不应大于5%。

4、中心距一般可以调整，所以可用计算，并圆整成整数。

5、计算求出的带的根数应满足，否则应改选型号，重新设计。

6、大带轮的轮辐部分之结构，由带轮直径D选择。绘制带轮工作图时注意非加工表面的圆角过渡，轮槽尺寸的标注应符合标准规定。

四、带轮零件工作图示例

见图2-1。

图2-1

作业三齿轮传动设计

齿轮是机器中应用最广泛的传动零件，也是受力复杂的关健零件。在设计齿轮传动时，应根据传动要求确定齿轮的传动比i并根据齿轮转速n1、n2输入功率p及传动装置的工作要求，适当选择齿轮材料、确定精度等级；按相应的强度条件计算齿轮的主要参数及几何尺寸；合理进行结构设计。

一、设计工作量

1、设计计算说明书一份，格式与要求与作

立一相同。

2、输出轴齿轮工作图一张。

二、设计题目及数据

注：工作年限均为十年

三、设计指导与说明

1、设计的传动装置为斜齿圆柱齿轮机构。

2、设计时首先应根据齿轮的工作条件选择传动方式，再根据传动方式建立相应的设计准则，同时应确定