哈工大机械制造装备设计大作业
哈工大机械设计大作业方案
Harbin Institute of Technology机械设计大作业说明书设计题目：轴系部件设计院系：材料科学与工程学院班级：电子封装设计者：姚明山学号：1132920112指导教师：张峰设计时间：2015.12.19目录目录 (1)任务书 (1)1选择轴的材料 (2)2初算轴径 (2)3 结构设计 (2)4轴的受力分析 (5)5校核轴的强度 (7)6校核键连接的强度 (7)7校核轴承的寿命 (8)参考文献 (9)任务书试设计齿轮减速器的输出部件。
已知输出轴功率P=2.7kW，转速n=80r/min，大齿轮齿数z2=81，齿轮模数m=3mm，齿宽B=80mm，小齿轮齿数z1=17，中心距a=150mm，半联轴器轮毂宽L=70mm，载荷平稳，工作环境多尘，三班工作制，使用3年，大批量生产。
12设计要求1. 轴系部件装配图一张（样图见图7.1和图7.2）2. 设计说明书一份，包括输出轴、输出轴上的轴承及键的校核计算1选择轴的材料因传递功率不大，并对重量及结构尺寸无特殊要求，故选用常用材料45钢，调质处理。
MPa 650=B δ，MPa 360=s δ。
2初算轴径对于转轴，按扭转强度初算轴径，查表11.4得C=106~118；考虑轴端弯矩比转矩小，故取C=106，则mm n P C d 26.34807.210633min =⨯==，考虑键槽的影响， 5.29mm 31.0334.26min =⨯=d 。
3 结构设计（1）轴承部件的结构形式为了方便轴承部件的装拆，减速器的机体采用剖分式机构。
因传递的功率小，齿轮减速器效率高、发热小，估计轴不会长，故轴承部件可采用两端固定方式。
（2）联轴器及轴段1轴段1的设计与联轴器的设计同时进行。
考虑成本因素，选用凸缘联轴器。
查表取5.1=A K ，则计算传递转矩m N T K T A ⋅=⨯⨯⨯==483.5807.21055.95.16，查《机械设计课程设计》p159，取3GY5弹性柱销联轴器，公称转矩为m 500N ⋅，许用转速为8000r/min,轴孔直径范围30mm~42mm ，考虑 5.29mm 3min =d ，取d1=38mm 。
哈工大_机械设计大作业_轴系部件设计_5.3.5
Harbin Institute of Technology机械设计大作业题目：轴系部件设计院系：机电工程学院班级：指导老师：姓名：学号：©哈尔滨工业大学目录一、材料选择 (3)二、初算轴径 (4)三、轴系结构设计 (4)3.1轴承部件的结构型式及主要尺寸 (4)3.2及轴向固定方式 (4)3.3选择滚动轴承类型 (4)3.4 轴的结构设计 (5)3.5 键连接设计 (5)四、轴的受力分析 (6)4.1 画出轴的结构和受力简图 (6)4.2 计算支承反力 (6)4.3 画出弯矩图 (7)4.4 画出扭矩图 (7)五、校核轴的强度 (8)六、校核键连接强度 (9)七、校核轴承寿命 (9)7.1 当量动载荷 (9)7.2 校核轴承寿命 (9)八、轴上的其他零件 (10)8.1 毡圈 (10)8.2 两侧挡油板 (10)8.3 轴承端盖螺钉连接 (10)九、轴承端盖设计 (10)9.1 透盖 (10)9.2 轴承封闭端盖 (10)十、轴承座 (10)十一、参考文献 (11)轴系部件设计任务书题目: 设计绞车（带棘轮制动器）中的齿轮传动高速轴轴系部件结构简图见下图:。
原始数据如下：室内工作、工作平稳、机器成批生产一、材料选择通过已知条件和查阅相关的设计手册得知，该传动机所传递的功率属于中小型功率。
因此轴所承受的扭矩不大。
故选45号钢，并进行调质处理。
二、初算轴径对于转轴，按扭转强度初算直径：min d C ≥其中2P ——轴传递的功率，=2 3.0P KW m n ——轴的转速，r/min ，296.5/min m n r =C ——由许用扭转剪应力确定的系数。
查表10.2得C=106～118，考虑轴端弯矩比转矩小，取C=106。
≥=⨯=min d 10622.93Cmm由于考虑到轴的最小直径处要安装大带轮，会有键槽存在，故将其扩大5%，得min d 1.0524.07k d mm ≥⨯=，按标准GB2822-81的10R 圆整后取125=d mm 。
(机械制造行业)哈工大机械设计大作业——螺旋起重器
（机械制造行业）哈工大机械设计大作业——螺旋起重器哈工大机械设计大作业——螺旋起重器一、概述本次大作业的主题是设计一款螺旋起重器，旨在为机械制造行业提供一种高效、稳定、实用的起重设备。
螺旋起重器是一种通过旋转螺旋轴来提升或降低重物的机械设备，具有结构简单、操作方便、承载能力强等优点。
二、设计要求1.提升能力：最大提升重量为2吨，且在提升过程中不得出现明显的晃动或倾斜现象。
2.旋转速度：旋转速度应可调节，以便根据实际需要调整提升速度。
3.稳定性：设备应具备较高的稳定性，以保证在提升重物时不会发生明显的晃动或倾斜。
4.结构紧凑：设备结构应尽量紧凑，以减少占地面积和重量。
5.操作简便：设备应易于操作，控制精度高，以便实现高效准确的提升。
三、设计方案1.总体结构：螺旋起重器主要由旋转轴、螺旋杆、支撑架、电机和控制系统组成。
旋转轴通过轴承与支撑架连接，支撑架起到稳定和支撑整个设备的作用。
螺旋杆与旋转轴连接，通过旋转轴的旋转实现重物的升降。
电机和控制系统负责驱动旋转轴和调节旋转速度。
2.旋转轴设计：旋转轴是螺旋起重器的核心部件，它需要承受重物的重量和旋转时的扭矩。
因此，我们选择高强度钢材作为旋转轴的材料，并对其进行优化设计以提高其强度和刚度。
此外，我们在旋转轴上设置了一些加强肋和凸起，以提高其抗扭强度。
3.螺旋杆设计：螺旋杆是直接与重物接触的部件，其设计对设备的稳定性和提升能力有重要影响。
我们选择优质钢材作为螺旋杆的材料，并对其进行抛光和强化处理以提高其耐磨性和抗拉强度。
螺旋杆的长度和直径根据实际需要进行了优化设计，使其既能保证设备的稳定性，又能满足最大提升重量的要求。
4.支撑架设计：支撑架是整个设备的支撑结构，其稳定性直接关系到设备的性能。
我们采用高强度钢材制作支撑架，并对其进行优化设计以提高其抗弯强度和抗扭强度。
此外，我们还设置了多个支撑腿以增加设备的稳定性。
5.电机和控制系统设计：电机和控制系统是整个设备的驱动和控制中心。
哈工大_机械设计大作业_螺旋千斤顶
一、 设计题目螺旋起重器（千斤顶）已知条件：起重量F Q =40KN ，最大起重高度H=200mm 。
二、 螺杆、螺母选材本千斤顶设计采用梯形螺纹螺旋传动。
由于螺杆承受载荷较大，而且是小截面，故选用45#钢，调质处理。
查参考文献[2]得σs=355MPa,查机械设计表 5.9得5~3][sσσ=,取[σ]=110MPa; σb =600MPa 。
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，查表5.9得螺母材料的许用切应力MPa 40~30][=τ,取][τ=35MPa ；许用弯曲应力[σb ]=40~60MPa, 取[σb ]=50MPa 。
托盘和底座均采用铸铁材料。
三、 螺杆、螺母设计计算3.1 耐磨性计算由耐磨性条件公式：][2p Hh d p F A F Ps ≤⋅⋅⋅⋅==π 对于梯形螺纹，有h=0.5p,那么耐磨性条件转化为：2d ≥式中 2d ——螺纹中径，mm;F ——螺旋的轴向载荷，N ； H ——螺母旋合高度，mm;ψ ——引入系数，ψ=H/2d ;[p]——材料的许用压强，MPa;查机械设计表 5.8，得[p]=18~25MPa ，取[p]=20MPa ，对于整体式螺母，5.2~2.1=ψ，取ψ=2.0，那么有mm MPaKNd 3.2520*0.2408.02=≥。
查参考文献[4]表H.5,试取公称直径d=32mm,螺距p=6mm,中径d 2=29mm,小径d 1=25mm,内螺纹大径D 4=33mm 。
那么螺母高度mm d H 5829*0.22==⋅=ψ，螺纹圈数7.9658===p H z ，α=2β=30°。
3.2 螺杆强度校核千斤顶螺杆危险截面受轴向力F 和扭转力矩T 1的作用，这里的扭转力矩是螺纹副的摩擦转矩T 1。
根据第四强度理论，螺杆危险截面的强度条件为][)16(3)4(311221σππσ≤+=d T d F 对于梯形螺纹该式可化为1d式中 1d ——螺杆螺纹的小径(mm)； []σ——螺杆材料的许用应力(MPa);F —— 螺杆所受的轴向载荷(N)；T 1——螺杆所受转矩(N ·mm),2)'tan(21d F T ρψ+=。
哈工大机械设计大作业
工业大学机械设计作业设计计算说明书题目: 轴系部件设计系别: 英才学院班号: 1436005: 璐日期: 2016.11.12工业大学机械设计作业任务书题目： 轴系部件设计设计原始数据：图1表 1 带式运输机中V 带传动的已知数据方案 d P （KW ）(/min)m n r (/min)w n r 1i 轴承座中 心高H （mm ） 最短工作 年限L 工作环境 5.1.2 4 960 100 2 180 3年3班 室外有尘机器工作平稳、单向回转、成批生产目录一、带轮及齿轮数据 (1)二、选择轴的材料 (1)三、初算轴径d min (1)四、结构设计 (2)1. 确定轴承部件机体的结构形式及主要尺寸 (2)2. 确定轴的轴向固定方式 (2)3. 选择滚动轴承类型，并确定润滑、密封方式 (2)4. 轴的结构设计 (2)五、轴的受力分析 (4)1. 画轴的受力简图 (4)2. 计算支承反力 (4)3. 画弯矩图 (5)4. 画扭矩图 (5)六、校核轴的强度 (5)七、校核键连接的强度 (7)八、校核轴承寿命 (8)1. 计算轴承的轴向力 (8)2. 计算当量动载荷 (8)3. 校核轴承寿命 (8)九、绘制轴系部件装配图（图纸） (9)十、参考文献 (9)一、带轮及齿轮数据已知带传动输出轴功率P= 3.84 kW，转矩T= 97333.33 N·mm，转速n= 480 r/min，轴上压力Q = 705.23 N，因为原本圆柱直齿轮的尺寸不满足强度校核，故修改齿轮尺寸为分度圆直径d1 =96.000 mm，其余尺寸齿宽b1 = 35 mm，螺旋角β = 0°，圆周力F t = 2433.33 N，径向力F r = 885.66 N，法向力F n = 2589.50 N，载荷变动小，单向转动。
二、选择轴的材料因传递功率不大，且对质量及结构尺寸无特殊要求，故选用常用材料45钢，调质处理。
哈工大机械制造装备设计大作业
Harbin Institute of Technology机械制造装备设计大作业题目：无丝杠车床主传动系统设计学院：机电工程学院班级：姓名：学号：©工业大学工业大学机械制造装备设计大作业题目：无丝杠车床主传动系统设计目录一、运动设计 (3)1 确定极限转速 (3)2 确定公比 (3)3 求出主轴转速级数 (3)4 确定结构式 (3)5 绘制转速图 (4)6 绘制传动系统图 (5)7 确定变速组齿轮传动副的齿数 (6)8 校核主轴转速误差 (6)二、动力设计 (7)1 传动轴的直径确定 (7)2 齿轮模数的初步计算 (7)参考文献 (9)设计任务设计题目：无丝杠车床主传动系统设计已知条件：最大加工直径ф400mm，最低转速40r/min，公比φ=1.41，级数Z=11，切削功率N=5.5KW。
设计任务：1.运动设计：确定系统的转速系列；分析比较拟定传动结构方案；确定传动副的传动比和齿轮的齿数；画出传动系统图；计算主轴的实际转速与标准转速的相对误差。
2.动力设计：确定各传动件的计算转速；初定传动轴直径、齿轮模数；选择机床主轴结构尺寸。
一、运动设计1. 确定极限转速已知最低转速为40r/min，公比φ=1.41，参考文献[1]表4-2标准转速系列的本系统转速系列如下：40 57 80 113 160 226 320 453 640 9051280 r/min，则转速的调整围maxmin 128032 40n nRn===。
2. 确定公比根据设计数据，公比φ=1.41。
3. 求出主轴转速级数Z根据设计数据，转速级数Z=11。
4.确定结构式（1）确定传动组和传动副数由于总级数为11，先按12设计再减掉一组。
共有以下几种方案：12=4×3 12=3×4 12=3×2×2 12=2×3×2 12=2×2×3 根据传动副前多后少原则，以减少传动副结构尺寸选择第三组方案，即： 12=3×2×2（2）确定结构式按前疏后密原则设计结构式中的级比指数，得到：12=31×23×26减掉一组转速为：12=31×23×25对于该结构式中的第二扩大组x 2=5、p 2=2，而因此r 2=φ5×(2-1)=1.415=5.57<8。
哈工大机械设计大作业——螺旋起重器(DOC)
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y机械设计大作业说明书设计题目：螺旋起重器院系：能源科学与工程学院班级：设计者：学号：指导教师：张锋设计时间： 2015.10.18目录一、设计题目.................................. - 1 -二、螺杆、螺母选材............................ - 2 -三、螺杆、螺母设计计算........................ - 2 -3.1 耐磨性计算............................ - 2 -3.2 螺杆强度校核.......................... - 3 -3.3螺母螺纹牙的强度校核.................... - 4 -3.4 螺纹副自锁条件校核.................... - 5 -3.5螺杆的稳定性校核........................ - 5 -四、螺母外径及凸缘设计........................ - 6 -五、手柄设计.................................. - 6 -5.1手柄长度................................ - 6 -5.2手柄直径................................ - 7 -六、底座设计.................................. - 7 -七、其余各部分尺寸及参数...................... - 8 -八、参考文献.................................. - 8 -哈尔滨工业大学机械设计作业任务书一、设计题目螺旋起重器是一种简单的起重装置，用手推动手柄即可提升重物。
哈工大机械设计大作业
哈尔滨工业大学机械设计作业设计计算说明书题目: 轴系部件设计系别: 英才学院班号: 1436005姓名: 刘璐日期: 2016.11.12哈尔滨工业大学机械设计作业任务书题目：轴系部件设计设计原始数据：图1表1 带式运输机中V带传动的已知数据机器工作平稳、单向回转、成批生产目录一、带轮及齿轮数据 (1)二、选择轴的材料 (1)三、初算轴径d min (1)四、结构设计 (2)1.................................................................................................. 确定轴承部件机体的结构形式及主要尺寸 . (2)2.确定轴的轴向固定方式................. 错误！未定义书签3.选择滚动轴承类型，并确定润滑、密封方式........ 错误！未定义书签4.轴的结构设计..................... 错误！未定义书签五、轴的受力分析 (4)1.画轴的受力简图 (4)2.计算支承反力 (4)3.画弯矩图 (5)4.画扭矩图 (5)六、校核轴的强度 (5)七、校核键连接的强度 (7)八、校核轴承寿命 (8)1.计算轴承的轴向力 (8)2.计算当量动载荷 (8)3.校核轴承寿命 (8)九、绘制轴系部件装配图（图纸） (9)十、参考文献 (9)一、带轮及齿轮数据已知带传动输出轴功率P = 3.84 kW,转矩T = 97333.33 N mm,转速n = 480 r/min, 轴上压力Q = 705.23 N，因为原本圆柱直齿轮的尺寸不满足强度校核，故修改齿轮尺寸为分度圆直径d i =96.000 mm,其余尺寸齿宽b i = 35 mm,螺旋角B= 0°圆周力F t = 2433.33 N,径向力F r = 885.66 N,法向力F n = 2589.50 N,载荷变动小，单向转动。
哈工大机械设计-大作业5
哈尔滨工业大学机械设计作业设计计算说明书题目_轴系部件设计_____系别___能源学院________班号____0902103________姓名____ _______指导教师___________日期_2011年12月5日__目录机械设计作业任务书 (3)1选择材料，确定许用应力 (4)2按扭转强度估算轴径 (4)3设计轴的结构 (4)4轴的受力分析 (6)4.1画轴的受力简图 (6)4.2计算支承反力 (6)4.3画弯矩图 (7)4.4画转矩图 (7)5校核轴的强度 (8)6轴的安全系数校核计算 (9)7校核键连接的强度 (10)8校核轴承的寿命 (11)8.1计算当量动载荷 (11)8.2校核寿命 (12)9轴上其他零件设计 (12)10轴承座结构设计 (12)11轴承端盖（透盖） (13)12参考文献 (13)哈尔滨工业大学机械设计作业任务书题目 ___轴系部件设计____设计原始数据：传动方案如图5.1图5.11选择材料，确定许用应力通过已知条件和查阅相关的设计手册得知，该传动机所传递的功率属于中小型功率。
因此轴所承受的扭矩不大。
故选45号钢，并进行调质处理。
2按扭转强度估算轴径对于转轴，按扭转强度初算直径：min d ≥ 其中2P ——轴传递的功率，0130.95 2.85m P P kW η=⨯=⨯= m n ——轴的转速，r/minC ——由许用扭转剪应力确定的系数。
查表10.2得C=106～118，考虑轴端弯矩比转矩小，取C=106。
min d mm ∴≥ 由于考虑到轴的最小直径处要安装大带轮，会有键槽存在，故将其扩大5%，得22.6474k d mm ≥，按标准GB2822-81的10R 圆整后取125d mm =。
3设计轴的结构由于本设计中的轴需要安装带轮、齿轮、轴承等不同的零件，并且各处受力不同，因此，设计成阶梯轴形式，共分为七段。
以下是轴段的草图：轴段⑦轴段⑥轴段⑤ 轴段④ 轴段③ 轴段②轴段①3L 2L 1L3.1 阶梯轴各部分直径的确定1) 轴段1和轴段7轴段1和轴段7分别安放大带轮和小齿轮，所以其长度由带轮和齿轮轮毂长度确定，而直径由初算的最小直径得到。
哈工大机械设计_大作业_V带传动设计 (1)
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y机械设计大作业题目：V带设计院系：能源科学与工程学院班级：1202104姓名：刘翼学号：1120200623指导教师：张锋©哈尔滨工业大学目录一 任务书 (1)二 选择电动机 (2)三 确定设计功率d P (2)四 选择带的型号 (2)五 确定带轮的基准直12d d d d 和 (2)六 验算带的速度 (3)七 确定中心距a 和V 带基准长d L (3)八 计算小轮包1 (3)九 确定 V 带Z (3)十 确定初拉0F (4)十一 计算作用在轴上的压Q (5)十二 带轮结构计 (5)十三 参考文献 (6)一哈尔滨工业大学 机械设计作业任务书题目:带式运输机结构简图见下图:原始数据如下：机器工作平稳，单向回转，成批生产方案 d P （KW ） (/min)m n r(/min)w n r1i轴承座中心高H （mm ）最短工作 年限L 工作环境 5.1.42.2940802.11605年2班室内、清洁二 选择电动机 由方案图表中的数据要求，查参考文献[2]表15.1 Y 系列三相异步电动机的型号及相关数据选择可选择Y112M-6。
可查得轴径为28mm,长为60mm. 三 确定设计功率d P设计功率是根据需要传递的名义功率、载荷性质、原动机类型和每天连续工作的时间长短等因素共同确定的，表达式如下：d A m P K P =式中 m P ——需要传递的名义功率A K ——工作情况系数，按表2工作情况系数A K 选取A K =1.2；已知设计功率为2.2KW 。
四 选择带的型号查看教材图7.11可选取A 型带。
五 确定带轮的基准直径12d d d d 和查表3. V 带带轮最小基准直径min d d 知A 型带min d d =75mm,又由教材表7.3选取小带轮基准直径：mm d d 1251=；大带轮基准直径：mm d i d d d 5.2621251.212=⨯=⋅= 查教材表7.3选取大带轮基准直径mm d d 2502=；其传动比误差%50476.0%1001.21252501.2<=⨯-=∆i 故可用。
机械装备设计大作业-哈尔滨工业大学
课程大作业说明书
课程名称：机械制造装备设计
设计题目：无丝杠车床主传动系统设计
院系：
班级：
设计者：
学号：
指导教师：
设计时间：2014.5.10
哈尔滨工业大学
题目：无丝杠车床主传动系统运动和动力设计
设计要求：
序号
机床主参数
公比φ
最低转速
级数Z
功率（kW）
2、 齿轮模数的初步计算
（1）齿轮计算转速的确定
只需计算变速组内最小的也是强度最弱的齿轮即可。
a变速组内最小齿轮齿数是z=24，I轴只有一个转速630r/min，取为计算转速
b变速组内最小齿轮齿数是z=23，该齿轮的计算转速为315r/min。
c变速组内的最小齿轮齿数是z=20，该齿轮的计算转速为112r/min。
由参考文献【1】表5-2中所述， 。
（2）各个传动轴的计算转速
由转速图可以得到I、II、III轴的计算转速分别为630,315,112r/min。
（3）各传动轴直径
I轴：
取
II轴：
取
III轴：
取
（4）主轴轴颈尺寸的确定
根据题目要求，最大加工直径ф320mm，根据参考文献【1】中表6-9可得，主轴前轴轴颈范围为6595mm,取 ，后轴颈直径 ，取 。
[2]王黎钦陈铁鸣.机械设计.哈尔滨工业大学出版社，2008.8.
最后可以确定电动机轴（0轴）与I轴之间的传动比，采用带传动，传动比为 。
根据以上计算，绘制转速图如下：
图1 转速图
6、绘制传动系统图
图2 传动系统图
7、确定变速组齿轮传动副的齿数
哈工大机械设计大作业2——螺旋起重器
螺旋起重器设计一、 螺旋起重器〔千斤顶〕简介螺旋起重器是一种简单的起重装置，用手鞭策手柄即可升起重物。
它一般由底座、螺杆、螺母、托杯、手柄或扳手等零件所组成。
二、 螺旋起重器〔千斤顶〕布局与功能螺旋起重器布局示意图如右图所示。
零件1为托杯，当千斤顶承受重载时，由1直接托住重物。
螺母5与螺杆7组成螺旋副，同时，螺母5又与底座8固定联接，当动弹手柄4时，托杯便会随着螺杆而上下移动，从而将重物托起。
紧定螺钉6主要是为了提高了联接可靠性。
三、 设计标题问题设计起重量F = 50 000 Ｎ，最大起重高度Ｈ=150 mm 的螺旋起重器〔千斤顶〕。
四、 标题问题解答螺杆、螺母材料螺杆采用45钢调质，抗拉强度σb =600Mpa ， σs =355Mpa 。
由于速度较低，螺母材料用铝青铜ZCuAll0Fe3。
2. 耐磨性计算按耐磨性性条件设计螺纹中径d 2，对于梯形螺纹，8.02≥d ][ψp F 螺杆选用45钢，螺母用铝青铜ZCuAll0Fe3，由参考文献[3]表 5.8 查得[]p =18~25MPa ，从表5.8注释中可以查得，人力驱动可提高约20%，则[]p =21.6 ~30MPa ，取[]p =25MPa 。
由参考文献[3]查得，对于整体式螺母系数ψ=1.2~1.5，取ψ=2。
则代入数据，得8.02≥d ][ ψp F ⨯=8.0√50 0002×25 =25.3 mm 式中：F ──螺杆所受轴向载荷， N ；2d ──螺纹中径，mm ；[ p ]─—螺旋副材料的许用压力，MPa 。
查参考文献[4]表 11.5 取公称直径d =32 mm,螺距P =3 mm,中径2d mm, 小径d 3〔d 1〕=28. 5 mm,内螺纹大径D 4 mm 。
3. 螺杆强度校核螺杆危险截面的强度条件为：σe =√(4F πd12)2+3(16T1πd13)2 ≤ [σe ]式中：F ──螺杆所受轴向载荷，F =50 000 N ；d 3〔d 1〕──螺纹小径，mm d 3〔d 1〕=28. 5 mm ；T 1──螺纹副摩擦力矩，T 1=F tan (φ+ρ’ )2d 2, ψ为螺纹升角，ψ=arctan npπ2d =arctan 1×3π×30.5=42°；[σe ]——螺杆材料的许用应力， MPa查参考文献[1]表 5.10 .得钢对青铜的当量摩擦因数 f ’~,取f ’= 0.09，螺纹副当量摩擦角ρ’ = arctan f ’ = = °。
哈尔滨工业大学 机械设计 课程 大作业 螺旋起重机的设计 千斤顶 哈工大
哈尔滨工业大学机械设计课程大作业螺旋起重机的设计（最终版）设计人：段泽军学号： 1120810810院系：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级： 1208108目录机械设计大作业任务书.................................. - 1 -一，螺杆、螺母材料的选择 .............................. - 2 -二，耐磨性设计........................................ - 2 -三，螺杆强度设计...................................... - 2 -四，螺母螺纹牙强度校核................................ - 2 -五，自锁条件校核...................................... - 3 -六，螺杆的稳定性校核.................................. - 3 -七，螺母外径及凸缘设计................................ - 4 -八，手柄设计.......................................... - 4 -九，底座设计.......................................... - 6 -十，其他配件设计...................................... - 7 -十一，参考文献........................................ - 7 -哈尔滨工业大学机械设计大作业任务书题目：螺旋起重器的设计设计原始数据：题号起重量F Q/kN最大起重高度H/mm3.1. 130180F一，螺杆、螺母材料的选择螺杆采用45钢调质，参考GB/T 699知其抗拉强度=600MPa，屈服点=355MPa；考虑到速度低并且要求耐磨，参考GB/T 1176，螺母材料选用10-3铝青铜 ZCuAl10Fe3。
哈工大机械设计大作业
哈工大机械设计大作业哈尔滨工业大学机械设计大作业：汽车零部件设计引言：本次机械设计大作业的题目是汽车零部件的设计，本文将详细介绍该零部件的设计需求、设计方案、设计计算以及制造工艺等相关内容。
一、设计需求：该汽车零部件是一种在车辆发动机舱内起到隔热保温作用的零部件，其要求具备以下特点：1.具备良好的隔热保温性能，能够有效降低发动机舱内的温度。
2.具备良好的耐高温性能，能够在高温环境下长时间稳定工作。
3.具备较高的强度和刚度，能够承受汽车运行时的振动和冲击力。
二、设计方案：为了满足上述设计需求，我们选择使用陶瓷材料作为该零部件的材料，该材料具备良好的隔热性能和耐高温性能，并且具备较高的强度和刚度。
三、设计计算：1.隔热性能计算：根据该零部件的尺寸和所使用的陶瓷材料的导热系数，计算出其热传导率，进而计算出其隔热性能。
2.强度计算：根据该零部件所承受的力和所使用的陶瓷材料的弹性模量，计算出其应力和变形情况，进行强度计算。
3.刚度计算：根据该零部件所承受的力和所使用的陶瓷材料的弹性模量，计算出其刚度，并与设计要求进行对比。
四、制造工艺：1.材料选取：根据设计方案选择合适的陶瓷材料，并进行材料实验验证其性能。
2.模具设计：根据零部件的几何形状设计合适的模具，并制造出模具。
3.注塑成型：使用模具对陶瓷材料进行注塑成型，并在合适的温度和压力条件下进行成型工艺。
4.烧结处理：对注塑成型后的零部件进行烧结处理，使其形状固定并获得良好的耐高温性能。
5.精加工：对烧结后的零部件进行精加工，如修磨、打磨等工艺，以达到设计要求的尺寸和表面质量。
五、结论：通过对该汽车零部件的设计需求、设计方案、设计计算以及制造工艺的详细论述，我们可以得出结论：1.该零部件的设计方案合理，能够满足设计需求。
2.该零部件所选用的陶瓷材料具备良好的隔热保温性能和耐高温性能。
3.该零部件的制造工艺合理，能够实现零部件的精确加工。
综上所述，本次机械设计大作业详细介绍了汽车零部件的设计需求、设计方案、设计计算以及制造工艺等内容，并得出了相应的结论。
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Harbin Institute of Technology
机械制造装备设计
大作业
题目：无丝杠车床主传动系统设计学院：机电工程学院
班级：
姓名：
学号：
©哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学
机械制造装备设计大作业题目：无丝杠车床主传动系统设计
目录
一、运动设计 (3)
1 确定极限转速 (3)
2 确定公比 (3)
3 求出主轴转速级数 (3)
4 确定结构式 (3)
5 绘制转速图 (4)
6 绘制传动系统图 (5)
7 确定变速组齿轮传动副的齿数 (6)
8 校核主轴转速误差 (6)
二、动力设计 (7)
1 传动轴的直径确定 (7)
2 齿轮模数的初步计算 (7)
参考文献 (9)
设计任务
设计题目：无丝杠车床主传动系统设计
已知条件：最大加工直径ф400mm，最低转速40r/min，公比φ=1.41，级数Z=11，切削功率N=5.5KW。
设计任务：
1.运动设计：确定系统的转速系列；分析比较拟定传动结构方案；确定传动副的传动比和齿轮的齿数；画出传动系统图；计算主轴的实际转速与标准转速的相对误差。
2.动力设计：确定各传动件的计算转速；初定传动轴直径、齿轮模数；选择机床主轴结构尺寸。
一、运动设计
1. 确定极限转速
已知最低转速为40r/min，公比φ=1.41，参考文献[1]表4-2标准转速系列的本系统转速系列如下：40 57 80 113 160 226 320 453 640 905
1280 r/min，则转速的调整范围max
min 1280
32 40
n n
R
n
===。
2. 确定公比
根据设计数据，公比φ=1.41。
3. 求出主轴转速级数Z
根据设计数据，转速级数Z=11。
4.确定结构式
（1）确定传动组和传动副数
由于总级数为11，先按12设计再减掉一组。
共有以下几种方案：
12=4×3 12=3×4 12=3×2×2 12=2×3×2 12=2×2×3 根据传动副前多后少原则，以减少传动副结构尺寸选择第三组方案，即： 12=3×2×2
（2）确定结构式
按前疏后密原则设计结构式中的级比指数，得到：
12=3
1×2
3
×2
6
减掉一组转速为：
12=31×23×25
对于该结构式中的第二扩大组x 2=5、p 2=2，而因此r 2=φ5×(2-1)
=1.415=5.57<8。
该方案符合升二降四原则。
5. 绘制转速图 （1）选定电动机
本题已经确定切削为5.5KW ，4极电机，参照相关手册选择Y132S-4型电机。
Y132S-4型电机主参数如下： 额定功率 5.5KW ； 满载转速 1440r/min （2）确定传动轴的轴数
传动轴数=变速组数+定比传动副数+1=3+1=4。
（3）分配总降速传动比
按从主轴向电机分配传动比，并按照升二降四、先快后慢原则分配。
因为确定中间各轴转速时，通常往前推比较方便，所以首先定III 轴的转速。
①确定III 轴的转速
由于第二扩大组的变速范围为φ 5 =1.415=5.57，选取故这两对传动副的最小和最大传动比13
1
c u ϕ=
，22c u ϕ=。
于是可以确定III 轴的六级转速只能是：113，160，226，320，453，640r/min ，可见III 轴的最低转速为113r/min 。
②确定II 轴转速
第一扩大组的级比指数31=X 。
为避免从动齿轮尺寸过大而增加箱体的径向尺寸，一般限制降速最小传动比4
1
min ≥
u ，又为避免扩大传动误差，减少振动噪声，限制最大升速比22max =≤φu 。
可取13
1
b u ϕ=
，21b u =。
于是，II 轴的最低
转速是320/min ，三级转速分别为640,453,320r/min 。
③确定I 轴转速 同理，轴I 可取12
1
a u ϕ=，21
a u ϕ
=
，31a u =。
于是就确定了轴I 的转速
为640r/min 。
最后可以确定电动机轴（0轴）与I 轴之间的传动比，采用带传动，传动比为
0640
1440
u =。
根据以上计算，绘制转速图如下：
图1. 转速图6.绘制传动系统图
7. 确定变速组齿轮传动副的齿数 ①变速组a ：
变速组a 有三个传动副，传动比分别是取12
1
12a u ϕ=
=
，211
1.41
a u ϕ==，31a u =。
由参考文献[1]表5-1查得：符合条件60,72Z S =的可取72Z S =，查表可得轴I 主动齿轮齿数分别为：24、30、36。
根据相应的传动比，可得轴II 上的三联齿轮齿数分别为：48、42、36。
②变速组b ：
变速组b 有两个传动副，传动比分别是可取13
1
1
2.82
b u ϕ=
=
，21b u =。
查表得：可取84Z S =，于是可得轴II 上主动齿轮齿数分别是：22,42。
于是根据相应传动比，得轴III 上三齿轮的齿数分别是：62,42。
③变速组c ：
变速组c 有两个传动副，传动比分别是73
1
1
2.82
u ϕ=
=
，282u ϕ==。
查表得： 可取90Z S =，于是可得轴III 上主动齿轮齿数分别是：22,60。
于是根据相应传动比，得轴Ⅳ上两齿轮的齿数分别是：62,30。
8. 校核主轴转速误差
下表为主轴转速误差与规定值之间的比较：实际传动比所造成的主轴转速误差，要求不超过10(1)%10(1.411)% 4.1%ϕ±-=±⨯-=±。
表1 主轴转速误差与规定值之间的比较
二、动力设计
1. 传动轴的直径的确定
传动轴的直径可以按照扭转刚度进行初步计算：
4
]
[91ϕj n P
d = 式中 d ——传动轴直径 P ——该轴传递的功率 j n ——该轴的计算转速
][ϕ——该轴每米长度允许扭转角，取值为m /6.0︒ （1）主轴的计算转速
由参考文献[1]表5-2中所述，13
min 113/min Z n n r ϕ-==。
（2）各个传动轴的计算转速
由转速图可以得到I 、II 、III 轴的计算转速分别为640,320,113r/min 。
（3）各传动轴直径
I
轴：9129.07I d mm === 取I d =30mm II
轴：9134.57II d mm === 取II d =35mm III
轴：9144.85III d mm === 取III d =45mm （4）主轴轴颈尺寸的确定
主轴前轴轴颈范围为70 105mm,取180D mm =，后轴颈直径
21(0.75~0.85)60~68D D mm ==，取265D mm =。
2、 齿轮模数的初步计算
（1）齿轮计算转速的确定
只需计算变速组内最小的也是强度最弱的齿轮即可。
a 变速组内最小齿轮齿数是z=24，只有一个转速640r/min ，取为计算转速
b 变速组内最小齿轮齿数是z=22，113r/min 是III 轴的计算转速，所以该齿轮的计算转速为320r/min 。
c 变速组内的最小齿轮齿数是z=22，使主轴获得6级转速，113r/min 是主轴的计算转速，所以该齿轮的计算转速为320r/min 。
（2）模数的计算
要求每个变速组的模数相同。
根据：
其中： j m ——按接触疲劳强度计算的齿轮模数
u ——大小齿轮的齿数比 d N ——电动机功率kW ，4d N KW = m φ——齿宽系数，取8=m φ 1z ——小齿轮齿数
][j σ——齿轮传动许用接触应力，取[]1370j MPa σ= j n ——计算齿轮计算转速（r/min ） 变速组a ：
16338 1.68a m mm ===，
取2a m mm =
变速组b ：
16338 2.17b
m mm ===，取 2.5b m mm =
变速组c ：
16338 2.17c m mm ===，取 2.5c m mm =
j m =
参考文献
[1] 机械制造装备设计. 哈尔滨工业大学出版社
[2] 宋宝玉主编.机械设计课程设计. 哈尔滨工业大学出版社. 2008。