机械设计课程设计大作业
机械设计大作业
目录
1.设计任务书 (1)
2.设计说明 (2)
3.齿轮的设计………………………………………………3.
4.轴的设计 (6)
5.轴承 (11)
6.键的设计 (12)
7.润滑及密封 (13)
8.设计总结 (14)
9. 附图 (16)
课程设计的目的
机械零件课程设计师学生学习《机械设计基础》课程后进行的一项综合训练，其主要目的是通过课程设计使学生巩固、加深在机械技术课程中所学到的知识，提高学生综合运用这些知识去分析和解决问题的能力。
同时学习机械设计的一般方法，了解和掌握常用机械零部件、机械传动装置或简单机械的设计方法和步骤，培养正确的设计思想与方法严谨的工作作风，理论与实践相结合，分析与解决工程实际问题，掌握机械传动装置于机械零件的设计方法，进行基本技能的训练，如计算，运用设计资料、手册、图纸、标准、规范绘图和编写说明书。
（1）,设计任务书
08船机专业“机械设计基础”课程设计任务书学生姓名高嵩班级08船机（2）班学号081220238
1.设计题目；一级直齿圆柱齿轮减速器
减速器输出转速；{350——370——390——410——420r/min
减速器输出功率：{3.3——3.6——3.7——3.75_4.0}w
使用期限：{21600-21600-21600-21600-21600}h
(2).设计时限：一周
（3）.因完成的工作：减速器装配图一张2#图
设计说明书一份（A4打印纸.墨笔单面书写。
字迹工整，涂改无效。
封面目录齐全。
装订成册）
（２）设计说明及简图
齿轮对称布置，小齿轮略宽
20
20=501.7N
20=462.8。
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。
机械系统设计课程大作业
《机械系统设计》大作业指导书《机械系统设计》大作业是在学完本课程后，进行一次学习设计的综合性练习。
通过大作业练习，使学生能够运用所学过的基础课、技术基础课和专业课的有关理论知识，及生产实习等实践技能，达到巩固、加深和拓展所学知识的目的。
分析比较机械系统中的某些典型机构，进行选择和改进；结合结构设计，进行设计计算并编写技术文件；完成系统主传动设计，达到学习设计步骤和方法的目的。
掌握查阅相关工程设计手册、设计标准和资料的方法，达到积累设计知识和设计技巧，提高学生设计能力的目的。
通过设计，使学生获得机械系统基本设计技能的训练，提高分析和解决工程技术问题的能力，并为进行机械系统设计创造一定的条件。
课程设计题目：1、针对一种较为熟悉的机械产品（如手表、洗衣机、摩托车、变速自行车、家用缝纫机、健身器材等）进行以下分析：1）该机械产品的现状和发展趋势（主要利用网上资源和市场）；2）机械系统的功能分析（画出功能结构图，分析各子功能的实现原理）；3）对该产品的支承系统、控制系统、操纵系统和安全系统进行分析、对产品进行价值分析，提出技术经济方面的改进方案；4）对产品进行总体评价，提出自己的改进方案（可以是子功能实现方案，也可以是支承方案的改进等），并进行可行性分析。
注：2人一组，自行结对。
论文要求：一、封面二、中文摘要(100-150字)，关键词（4-5个）三、目录四、正文，分章节，比如第一章（电风扇市场调研 1.1 电风扇使用场合1.2 电风扇种类1.2.1 吊扇1.2.2 落地扇第二章（另起一页）第X章结论1) 2)参考文献具体格式要求参见《浙江农林大学本科生毕业设计（论文）系列材料2011版》《机械系统设计》课程大作业院（系）专业学生姓名班号。
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。
机械设计课程设计作业ZL2
机械设计课程设计作业ZL 2一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握机械设计的基本原理，包括力学、材料力学、机械原理等基础知识。
2. 学会运用CAD软件进行机械零件的设计与绘制，掌握零件图的阅读与制作。
3. 掌握机械设计中的公差配合、传动系统设计、连接件设计等关键技术。
技能目标：1. 能够独立完成简单的机械设计任务，包括计算、选型、绘图等环节。
2. 能够运用所学知识对机械设计中的问题进行分析、解决，具备一定的创新能力。
3. 通过课程设计实践，提高动手操作能力，培养团队协作精神和沟通能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发学习热情，形成积极的学习态度。
2. 增强学生的工程意识，认识到机械设计在国民经济和工程技术领域的重要作用。
3. 树立正确的价值观，明白机械设计应遵循安全、经济、环保等原则，为我国制造业的发展贡献力量。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在通过理论与实践相结合的教学方式，使学生掌握机械设计的基本知识和技能，具备一定的创新意识和实践能力。
课程目标具体、可衡量，便于教学设计和评估。
在教学过程中，注重培养学生的实际操作能力和团队协作精神，为将来的工程技术工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 理论知识：- 机械设计基本原理：力学基础、材料力学性质、机械原理。
- 机械零件设计：齿轮、轴、轴承、联轴器等零件的设计计算方法。
- 公差配合与测量：尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等基础知识。
2. 实践技能：- CAD软件应用：运用CAD软件进行零件设计与绘制，掌握三维建模方法。
- 机械设计实例分析：分析典型机械设计案例，理解设计过程及方法。
- 课程设计：分组进行实际机械设计项目，包括方案设计、计算、绘图等。
3. 教学大纲：- 第一周：机械设计基本原理学习。
- 第二周：机械零件设计方法学习。
- 第三周：公差配合与测量知识学习。
- 第四周：CAD软件应用与实例分析。
- 第五周：课程设计实践与成果展示。
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。
机械设计基础课程设计作业
机械设计基础课程设计作业
根据要求设计一台自动开关机械手臂，具体要求如下：
1. 机械手臂应具备三个自由度，可在三个方向上自由运动。
2. 机械手臂应能够自动识别并抓取指定位置的物体。
3. 机械手臂运动时应平稳、准确。
4. 机械手臂的控制系统应设计合理，操作简便。
5. 机械手臂的材料和部件应具备足够的强度和耐用性。
基于以上要求，我们可以按照以下步骤进行设计：
1. 确定机械手臂的结构：可以选择具备三个自由度的串联机械结构，通过驱动轴和关节实现机械手臂在三个方向上的运动。
机械手臂的末端应设计成可装配抓取工具的夹持器。
2. 选择合适的传感器：机械手臂需要使用传感器来实现自动识别指定位置的物体。
可以选择视觉传感器、激光传感器等，根据需要进行合理选择。
3. 设计控制系统：使用单片机或者微控制器来设计控制系统，实现机械手臂的运动和指令控制。
根据选择的传感器类型，设计相应的数据采集和处理电路。
4. 选择合适的驱动器：机械手臂的运动需要使用驱动器来提供
动力和控制信号。
可以选择直流电机、步进电机等作为驱动器，根据需要选择合适的型号和规格。
5. 选择合适的材料和部件：根据机械手臂的使用环境和负载要求，选择合适的材料和部件进行制造和装配。
例如，可以使用铝合金或者碳纤维材料制作机械手臂的主体结构，选择高精度的轴承和传动装置等。
6. 进行测试和调试：完成机械手臂的制造和装配后，进行测试和调试，确保其能够平稳、准确地运动，并能够自动识别指定位置的物体。
以上是一种可能的设计方案，具体的设计细节和步骤可以根据实际情况进行调整和修改。
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。
机械设计课程大作业(二)
浙江大学大学机械设计大作业题目：设计螺旋起重器（千斤顶）姓名：郑津东系别：机械设计制造及其自动化班号：汽车0901学号：3090102434日期：2011年10月5日浙江大学机械设计作业任务书题目:设计螺旋起重器设计参数：起重量Q=50kN, 最大起重高度H=150mm,用力F在250N与500N之间。
说明：螺旋起重器的结构见图, 它的主要零件为螺杆7和螺母6。
螺母6用紧定螺钉5固定在底座8上。
转动手柄4时，螺杆即转动并上下运动。
托杯1直接顶住重物，不随螺杆转动。
安全板3防止托杯脱落，安全板9防止螺杆由螺母中全部脱出。
对这一装置主要的要求是:保证各零件有足够的强度、耐磨性、能自锁、稳定性合格等。
工作量：1.设计计算说明书一份，主要包括起重器各部分尺寸的计算，强度，自锁性，稳定性校核等。
2.装配图一张，画出起重器的全部结构，标注出必要的尺寸与零件编号，填写标题栏与明细表。
目录一、强度校核- 3 -1.耐磨性计算-3-2.螺杆强度校核-3-3.螺纹牙的强度校核-4-4.自锁条件校核-5-5.螺杆的稳定性校核-5-6.螺母外径及凸缘设计-6-7.手柄设计-6-8.底座设计-7-二、主要部件尺寸- 8 -三、设计总结- 8 - 参考文献- 8 -附图- 8 -一、强度校核1.耐磨性计算螺杆选用45号钢正火，螺母选用铸造铝青铜ZCUAl10Fe3，选用梯形螺纹，0.5h p =228.3d mm ≥== 式中2d ——梯形螺纹的中径（mm ） F ——起重载荷（N ）ψ——系数，整体式螺母，取2ψ=[]p ——螺旋副的许用压强（MPa ），由参考文献[1]表5.8，钢对青铜，人力驱动，取[]20p MPa =2.螺杆强度校核[]σσ=≤ 对于梯形螺纹122.3d mm ≥==1d ——螺杆螺纹小径（mm ）[]σ——螺杆材料的许用应力（MPa ），这里取[]1603sMPa σσ==F ——螺杆所受轴向力（N ）综合1、2的计算结果，保守考虑，由参考文献[2]得到，选用第二系列127d mm =，231d mm =，34d mm =，6p mm =又由2tan npd ψπ=式中 n ——线数，这里1n =p ——螺距得到16tan 0.0616313.525ψπψ⨯==⨯= 3.螺纹牙的强度校核a)螺纹牙危险截面处的剪切强度式：[]F d bzττπ=≤'式中 F ——轴向载荷(N)'d ——螺母螺纹大径(mm)z ——螺纹旋合圈数H z p =，其中262H d mm ψ== ，则62106z == b ——螺纹牙根部厚度，梯形螺纹b=0.65p=0.656=3.9mm ⨯[]τ—螺母材料的许用剪应力，由参考文献[1]查表得到MPa 35][=τ5011.66035 3.910kMPa τπ==⨯⨯⨯显然满足][ττ≤ b)弯曲强度条件式：23[]b b Fhd zbσσπ=≤' 式中h ——螺纹牙的工作高度(mm)，梯形螺纹0.50.563h p mm ==⨯=[]b σ—螺母材料的许用弯曲应力，由参考文献[1]查表得到[]60b MPa σ=其它如上2350326.9073510 3.9b k MPa σπ⨯⨯==⨯⨯⨯ 显然满足[]b b σσ≤综上所述，螺纹牙的强度满足条件4.自锁条件校核由参考文献[1]表得到当量摩擦系数，钢对青铜：0.08~0.10f =(运转时~启动时)得到4.574'5.710ρ≤≤而3.525ψ=显然满足ψρ'≤，故满足自锁条件5.螺杆的稳定性校核受压螺杆的稳定性条件式为2.5~4cF F≥ 式中c F ——螺杆稳定的临界载荷(N)螺杆的柔度值14ld μλ=式中 μ——螺杆长度系数，由参考文献[1]查表得到2μ=l ——螺杆最大工作长度，取l 为螺母中部到另一支点间的距离11502Hl h l =+++退刀槽 初选手柄直径为26d mm =手柄，1(1.8~2)46.8~52h d mm ==手柄，取147h mm =、62mm H =，查参考文献[2]表得7.5mm l =退刀槽，则62150477.5235.52l mm =+++= 1d ——螺杆螺纹小径（mm ）此时有1442235.569.825l d μλ⨯⨯===对于淬火钢螺杆85λ<21249010.00024c d F πλ=+式中 λ——螺杆的柔度值1d ——螺杆螺纹小径（mm ）此时有2249027142.110.000269.84c F kN π==+142.12.8450c F F == 满足稳定性条件6.螺母外径及凸缘设计2321.5 1.534511.4 1.44871.4(0.2~0.3)(0.2~0.3)6212.4~18.6D d mm D D mmb H mm≈=⨯=≈=⨯===⨯=取15b mm =7.手柄设计加在手柄上的力需要克服螺纹副之间相对转动的阻力矩和托杯支承面间的摩擦力矩设s F 为加在手柄上的力，取250s F N =，'L 为手柄长度。
机械设计千斤顶课程设计 机械设计设计大作业一
设计作业一
设计一种用于小型汽车、轿车的螺旋起重器（千斤
顶）。
已知起重量15kN，升程300mm。
工作量：装配图一张（A4），设计计算说明书一份。
结构方案设计参考图如图1，其它参考方案见专利
(申请号95105009)和专利(申请号98103186)。
检索项目：摘要
关键字：千斤顶
设计作业二
（1）轴与曲柄之间采用了图2所示的双销联接方式，所传递的力矩T＝35m
N⋅。
请设计该销联接，并写出销的标准代号。
已知轴的材料为Q275钢，曲柄的材料为HT200。
（2）另一轴与曲柄采用了图3所示的胶接联接，传递力矩T＝35m
N⋅，胶粘剂的剪切强度极限τB＝25MPa，安全系数S＝1.2，请设计该联接(求L)。
轴和曲柄的材料均为Q235。
（3）曲柄采用了图4所示方式直接焊接在轴端。
传递的力矩T＝100m
N⋅，焊缝的许用切应力[τ′]=59MPa。
请核算该焊缝的强度，轴和曲柄的材料均为Q235。
图1
图2 图3 L
3
图4。
0-机械设计基础课程大作业-要求 (1)(1)
课程大作业学生须完成2个课程大作业：机器方案及传动设计、支承轴系部件装置设计。
课程大作业的设计工况条件、设计参数与所选课程设计题目和参数一致，并与后续学期课程教学内容并行实施（温馨提醒：望保留计算数据，备后续第三学期课程设计再次使用），按规定时间节点提交。
大作业成绩计入平时成绩。
1) 根据课程设计任务书，每位同学一组设计参数和工作条件，技术参数和工作条件应交叉组合，不得重复。
2) 课程大作业学生须独立完成。
课程大作业具体内容要求如下：(1) 课程大作业 1：机器方案及传动设计本课程大作业按自行选定的课程设计题目和设计参数进行设计。
1) 机器传动方案给出2-3种方案，进行评价，优选一种方案。
2) 机器结构方案设计包括装配方案、结构布局、支承方案、连接方案。
给出2-3种方案，进行评价，优选一种方案。
3) 驱动方案设计根据设计要求选定电动机类型及型号。
4) 运动与动力参数计算各级传动的运动参数和动力参数：总传动比和各级传动比、转速、功率、转矩等。
5) 传动性能设计根据传动方案，进行相应传动零部件设计，如带轮传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动或螺旋传动等性能设计与校核。
6）传动件结构设计根据传动方案，传动性能设计，进行相应传动件结构设计。
具体要求：1) 画出方案简图并进行评价，方案简图与评价结果均汇总于设计报告中。
2) 按规定模板撰写设计报告。
3) 方案图（要表述清楚，利于不同设计者理解本人设计表达）。
4) 传动零件零件图绘制（零件图采用CAD软件绘制）(2) 课程大作业 2：支承轴系部件装置设计本课程大作业按本课程前期自行选定的课程设计题目和设计参数进行设计（为课程大作业1的局部结构的详细结构设计，属于部件装配图）。
1)完成轴系支承方案设计给出2-3种支承方案，进行评价，优选一种方案。
2)支承轴系部件装置结构设计完成设计方案传动轴系装置结构设计。
3)轴的性能分析4)轴承的性能分析5)键/销性能分析具体要求：1)画出轴系支承结构图（A2或A3图幅，按适当比例绘制）2)按模板撰写设计报告。
《机械设计制造专业课程设计大作业》
机械设计制造专业课程设计大作业机械设计制造专业课程设计大作业题目共四个，任选其一。
最重要一点：不得抄袭！具体要求在后面一、某小型乘用车的基本参数如下：整车尺寸大致为4300mm x 1800mm x 1500mm驱动形式：4X 2前轮驱动轴距：2600mm整备质量：1100 kg最大功率/转速：74/5800 kW/rpm最大转矩/转速：150/4000 N - m/rpm公路行驶最高车速：190 km/h要求：(1)经过调查研究提出离合器设计方案；(2) 进行总体方案设计，并附上离合器结构示意图；(3) 对你所设计的离合器方案选择原则进行理由阐述，即选择该方案的原因；(4) 完成至少6000字的设计说明书。
2. 设计符合其使用的一台变速器要求：(1)经过调查研究提出变速器设计方案；(2) 进行总体方案设计，并附上变速器结构示意图；(3) 对你所设计的变速器方案选择原则进行理由阐述，即选择该方案的原因；(4) 完成至少6000字的设计说明书。
二、一辆用于长途运输固体物料、载重质量为20t的重型运输汽车整车尺寸大致为 1 mm x 2100mm x 3400mm轴数：4 轴距：6500mm额定载质量：0kg整备质量：1 kg公路行驶最高车速：100km/h最大爬坡度：＞30%要求：(1)经过调查研究提出离合器设计方案；(2) 进行总体方案设计，并附上离合器结构示意图；(3) 对你所设计的离合器方案选择原则进行理由阐述，即选择该方案的原因；(4) 完成至少6000字的设计说明书。
2. 设计符合其使用的一台变速器要求：(1)经过调查研究提出变速器设计方案；(2) 进行总体方案设计，并附上变速器结构示意图；(3) 对你所设计的变速器方案选择原则进行理由阐述，即选择该方案的原因；(4) 完成至少6000字的设计说明书。
三、课程大作业要求1. 手写或打印均可；2. 联系电话：王磊3. 每个班级留下一个负责人的电话；该同学负责收齐本班同学的设计作业，并按时上交到指定地点；4. 时间：1月23日（周五）上午8点半~ 11点之间5. 地点：机电工程学院316办公室。
机械设计课程设计作业
机械设计课程设计作业一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械设计的基本原理和概念，理解机械结构设计的重要性。
2. 使学生了解并掌握机械设计的基本流程，包括需求分析、方案设计、详细设计和制图。
3. 帮助学生掌握机械设计中常用的材料、零部件及其特性，并能合理选型。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行机械制图的能力，提高图纸表达清晰、准确的能力。
2. 培养学生运用机械设计原理和方法，解决实际工程问题的能力。
3. 提高学生的团队协作和沟通能力，使其能够在项目中进行有效的分工与协作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣和热情，激发创新意识和探索精神。
2. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度，养成精益求精的工作作风。
3. 增强学生的环保意识，使其在设计过程中注重节能、减排和可持续发展。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，强调理论联系实际，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生已具备一定的机械基础知识，具有较强的学习兴趣和动手能力，但缺乏实际设计经验。
教学要求：结合学生特点和课程性质，将课程目标分解为具体的学习成果，注重实践操作，提高学生的实际设计能力。
在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动思考、解决问题，培养学生的创新意识。
同时，加强团队合作，提高学生的沟通与协作能力，为后续的教学设计和评估奠定基础。
二、教学内容1. 教材章节：本教学内容依据教材第5章“机械设计基础”和第6章“机械设计方法”进行组织。
- 第5章：机械原理、机械零件设计、常用机械零部件、材料选择。
- 第6章：机械设计流程、设计方法、设计计算、制图规范。
2. 教学内容安排：- 第一节课：回顾机械设计基本原理，讲解机械设计流程和制图规范。
- 第二节课：介绍常用机械零部件及其特性，指导学生进行材料选择。
- 第三节课：讲解设计方法和设计计算，结合实例进行分析。
- 第四节课：布置课程设计作业，要求学生运用所学知识完成一个简单的机械设计项目。
机械优化设计大作业
一、问题描述1.1结构特点(1)体积小、重量轻、结构紧凑、传递功率大、承载能力高；(2传)动效率高，工作高；(3)传动比大。
1.2用途和使用条件某行星齿轮减速器主要用于石油钻采设备的减速，其高速轴转速为1300r/min；工作环境温度为-20°C〜60°C,可正、反两向运转。
按该减速器最小体积准则，确定行星减速器的主要参数。
二、分析传动比u=4・64,输入扭矩T=1175・4N・m,齿轮材料均选用38SiMnMo钢，表面淬火硬度HRC45〜55,行星轮个数为3。
要求传动比相对误差A u<0.02。
弹性影响系数Z E=189.8MPa i/2；载荷系数k=1.05；齿轮接触疲劳强度极限［°］H=1250MPa；齿轮弯曲疲劳强度极限［。
］F=1000MPa；齿轮的齿形系数Y Fa=2・97；应力校正系数Y Sa=1.52；小齿轮齿数z取值范围17--25；模数m取值范围2—6。
注：优化目标为太阳轮齿数、齿宽和模数，初始点[24,52,5]T三、数学建模建立数学模型见图1，即用数学语言来描述最优化问题，模型中的数学关系式反映了最优化问题所要达到的目标和各种约束条件。
3.1设计变量的确定影响行星齿轮减速器体积的独立参数为中心轮齿数、齿宽、模数及行星齿轮的个数,将他们列为设计变量，即：x=[xxxx]T=[zbmc]T[1]12341式中：Z]_太阳轮齿数；b—齿宽（mm）；m一模数（mm）;行星轮的个数。
通常情况下，行星轮个数根据机构类型以事先选定，由已知条件c=3。
这样，设计变量为：x=[xxx]T=[Z bm】T[i]12313.2目标函数的确定为了方便，行星齿轮减速器的重量可取太阳轮和3个行星轮体积之和来代替，即：V=n/4（d2+Cd2）b12式中：d「-太阳轮1的分度圆直径，mm；d2--行星轮2的分度圆直径，mm。
将d=mzd=mz，z=z（u—2）/2代入（3）式整理，目标函11，2221数则为：F(x)=0.19635m2z2b[4+(u－2)2c][1]式中U--减速器传动比；C--行星轮个数由已知条件c=3,u=4.64，因此目标函数可简化为：F(x)=4.891x2x2x3123.3约束条件的建立3.3.1限制齿宽系数b/m的范围5W b/m W17，得：g(x)=5x—xWO[1]132g(x)=x—17WO[1]223.3.2保证太阳轮z1不发生跟切，得：g(x)=17—xWO[1]313.3.3限制齿宽最小值，得：g(x)=10—xWO】i]423.3.4限制模数最小值，得：g(x)=2—xWO】i]533.3.5按齿面接触疲劳强度条件，有：g(x)=750937.3/(xxx1/2)—[o]W0〔i]6123H式中：[。
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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1-22、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)设计计算计算公式矩形与梯形螺纹h=0.5p，锯齿形螺纹式中：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2L-螺杆工作长度图1-3 i-螺杆危险剖面惯性半径mm的确定：①②③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）设计计算图1-4由第四强度理论取[]=0.83[]b3、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（0.4-0.50.85、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，同时应确定齿轮的材料、热处理方式、齿面硬度、精度等级及材料的各项许用应力。
3、按教材中的强度设计公式计算出齿轮传动的主要参数与几何尺寸，其项目有Z1、Z2、m n、d1、d2,a、、、b 1、b2。
4、有关设计参数的选择(1)小齿轮齿数Z1。
对于闭式软齿面传动，分度圆直径d1取决于齿面接触疲劳强度，Z1不宜过小，一般推荐值为Z1=24- 40。
对于硬齿面或开式传动，其模数m n取决于齿根弯曲疲劳强度，且在m n的计算式中包含有Z1,增大Z1不会使m n明显减少，反而会使m n Z1增大。
为使结构紧凑，这类传动方式Z1不宜过大，一般推荐值为Z1=17-20.（2）斜齿轮的螺旋角。
一般推荐=,最大值为。
5、参照教材及设计手册，确定齿轮的结构及相应的尺寸、加工要求、形位公差及尺寸偏差、技术要求等。
6.各项尺寸及数据的处理应注意以下几点：(1)齿轮法面模数m n必须选用标准值，且应尽量选用第一系列模数。
当齿轮用于传递动力时，m n不应小于2mm。
(2)中心距的配凑与调整。
由于设计时几何尺寸未定，所以应初选Z1,代入公式中，求出d1及m n，首先应将m n圆整为标准值；并由中心距计算式初算中心距a；再把计算中心距圆整为标准中心距。
中心距圆整后螺旋角亦相应改变，故应按标准中心距重新验算螺旋角。
且应满足。
若不满足设计要求，还应进一步调整各参数进行凑配计算，调整方法和注意事项有：1)改变Z1、Z2的搭配数目，但应保证传动比误差不大于5%。
2)改变m n的值，但必须保证为标准模数。
3)改变中心距a，但仍应以0或5结尾。
4)在调整参数后，应重新计算d1的精确值，且此值不应小于d1的计算值，否则不满足强度条件。
（3）分度圆直径、螺旋角必须求出精确值，尺寸应精确到小数点后三位、角度精确到秒。
（4）齿宽b1、b2应圆整为整数值，其他结构尺寸如轮毂外径、轮毂长度、轮缘宽度等亦应圆整，以便于加工测量。
7、进行齿轮结构设计时，轮毂孔径是与相配合的轴颈有关的。
而轴径的确定又与轴的强度、刚度及结构形式等因素有关，可按初估直径的方法用下式初算轴颈。
根据轴的材料，由教材中表12-2选取。
齿轮与轴多用键联接，考虑到键槽对轴的强度的削弱作用，应适当增大轴径。
当齿轮安装轴段有一个键槽时，直径放大3%；有两个键槽时，直径放大7%。
并将放大后的轴径圆整到标准直径系列（GB2822-81）,为保证传动可靠，还应校核键联接的强度。
8、齿轮零件图应符合齿轮画法（GB4592-84）的规定。
各项尺寸参数、形位公差、尺寸偏差、粗糙度等应标注完整准确。
标注项目参考附图3-1。
各项公差及偏差值可参考《互换性与测量技术基础》或设计手册进行查取。
四、设计图例见图3-1。
图3-1作业四轴承部件设计轴承部件设计是在完成作业三（齿轮传动设计）后进行的。
设计对象为输出轴的独立轴承部件。
即：通过本次设计应完成轴的强度计算、键及滚动轴承的选择计算、各零件安装方式的确定及轴的结构设计等内容。
本次设计涉及的内容较多，并且要综合考虑强度、刚度、制造加工工艺、安装与调试、润滑与密封等各方面的因素。
所以，本次作业是一次较综合、系统地设计训练。
一、设计工作量1、设计输出轴及其上的轴承、键及其它传动零件，完成轴的结构设计，编写设计计算说明书。
2、绘制轴承部件装配图一张．二、设计内容与说明（一）确定轴上传动零件的基本结构及基本尺寸这部分内容在作业三已基本完成。
即作业三中已确定出大齿轮的主要参数和基本结构尺寸，但上述内容的选定并未充分考虑轴的结构因素，所以在本次设计时，有些尺寸（如轮毂孔径、轮毂轴向尺寸等）可能要进行必要的调整与修正。
而齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿宽等参数；选择的轴承型号、联轴器型号等，则成为轴承部件设计的基本依据。
（二）最小轴径的确定阶梯轴的最小轴径应在轴端，且输出轴端应配装联轴器。
按轴的输出扭矩初算出轴径，考虑轴端联轴器的安装，应在轴端开出键槽，故将计算直径相应放大为初选值d o；参考设计手册，根据轴的输出转速、输出扭矩及预选的联轴器类型，确定联轴器的型号、安装孔径、配合种类及长度尺寸。
联轴器的安装孔径d应等于或略大于初选值d o；d即为该轴的最小直径。
（三）轴的结构设计轴的结构设计是本次作业的最重要环节。
在这一设计环节中，要通过作图来确定轴的结构方案及几何尺寸。
布置轴上各零件的相对位置及定位方法时，应根据轴的受力情况、各零件的受力特性及力的传递路径等因素综合确定，并且没有固定的设计模式。
以下设计步骤可供设计时参考。
以图4-1为例说明结构设计的方法步骤。
图4-14-1为例进行说明（5-10）mm齿轮端面至箱体内壁的距离，一般的要求为：小齿轮端面至箱体内壁的距离。
：箱体厚度，由设计手册查出。
轴承端面至箱体内壁的距离。
当轴承为脂润滑时，应设挡油板，以防止机体内润滑油流入轴承将润滑脂冲走，此时可取=10-15mm，如图4-1（a）。
当轴承为油润滑时，取=3-5mm，如图4-1（b）。
润滑方式可参考教材或手册选择确定。
可参照手册进行设计。
轴承盖在轴承座孔中的配合长度，一般应保证。
为保证轴承定位与固定可靠，防止轴承偏斜，m值不宜过小。
轴端旋转零件内端面至轴承盖外端面的距离。
值应保证轴承盖螺钉的拆装与调整的要求，同时应保证足够的轴端密封空间。
B轴上的各轴段非定位轴肩，如、轴段之左端，均应低于轴上零件端面2-3mm，以保证其他定位零件不致压到轴端，使轴向固定失效。
为了确保轴的疲劳强度，轴肩处要有圆角，但考虑轴上零件的轴向定位，零件端面靠贴定位面，圆角半径不宜过大，应使或，见图4-3。
图4-31、阶梯轴各段直径的确定d为安装联轴器的直径，该轴段主要受扭矩作用，弯矩的影响不大。
可按扭转强度条件确定。
即式中：P、n分别为该轴功率和转速。
A-材料常数，由教材查取。
考虑到键槽对轴强度的削弱，根据键槽数适当放大轴径。
再根据预选联轴器类型，确定型号，且应使联轴器的安装孔径大于等于dd1为联轴器的定位轴肩，其作用为保证联轴器的轴向定位并限制其向右移动，其直径为h1：定位轴肩高度，可由下式计算：h1应圆整为整数或以0.5结尾的小数。
h2：非定位轴肩。
为减少轴的径向尺寸，h2不宜过大，一般为1-2mm，甚至可以取0.5mm。
且因此段为轴承配合段，故d2应与轴承内孔径一致。