机械设计课程设计大作业.docx
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1、优质文本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到达起重的目的一、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、设计题目及数据题号1-11-21-31-41-51-6起重量Q(KN)203040506070最大起重高度hmm140180200220150200三、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
2、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)设计计算计算工程计算公式要求与说明耐磨性计算确定螺纹中径d2矩形与梯形螺纹h=0.5p,锯齿形螺纹式中:Q-起重量Np-螺纹的螺距mmh-螺纹的工作高度mm-系数H-螺母的高度mm取=1.2-1.5p许用压强Mpa,由教材表4-7选取d2应参照设计手册圆整为标准值,同时选择标准螺距p,计算d,d1,h,H校核自锁能力比小得越多,自锁越可靠,假设不满足,可考虑重新选择p,d2校核螺杆的强度螺杆为压、扭联合作用下的复合受力状态,其应力为
3、:式中:危险剖面面积-扭矩-许用应力钢螺杆=50-80Mpa假设不满足要求,可增大d1,对前述尺寸重新进行调整校核稳定性式中:-稳定性验算平安参数稳定性许用平安系数,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1-3i-螺杆危险剖面惯性半径mm确实定:不需进行稳定性计算假设稳定性不满足要求,应增大直径,重新计算。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设计计算计算工程计算公式要求与说明由耐磨性确定螺母的工作圈数n为使螺纹各圈受力均匀,一般要求n10,假设不适宜应调整有关尺寸,如p,d2,H.校核螺纹牙的强度确定螺
4、母其他局部尺寸图1-4由第四强度理论取=0.83b3、计算手柄直径dK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地面材料砖白灰砂浆砖水泥砂浆混凝土2000-300木材钢铸铁0.8-1.21.5-22-32-40.80.4-0.55、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
5、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,过渡外表处要有一定的圆角、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,可对局部结构进行改良。五、设计图例见图1-6.图1-6作业二设计V型带传动一、设计题目及数据题号输入功率主动轮转速n1rpm从动轮转速n2rpm从动轮内孔直径mm日工作时间h载荷性质2-13960300508平稳2-249603505016变动较小2-35.59604006012变动较大2-42.2940320406平稳2-53710280408变动较大2-647103005016有冲击注:生产批量均为成批,各原动机均为鼠笼
6、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。要求注出外表粗糙度、尺寸公差、形位公差等。三、设计指导带传动的设计步骤比拟完整成熟,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,假设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、比拟结果带的根数、传动的结构尺寸大小等选择最正确方案。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,假设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
7、紧凑,应取D1=Dmin教材表6-7;假设尺寸不受限制,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,否那么应改选型号,重新设计。6、大带轮的轮辐局部之结构,由带轮直径D选择。绘制带轮工作图时注意非加工外表的圆角过渡,轮槽尺寸的标注应符合标准规定。四、带轮零件工作图例如见图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,适中选择
8、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、设计题目及数据题号输入功率n1rpmn2rpm载荷特性日工作小时h生产批量工作环境3-14.4525062平稳16成批闭式3-24.2025058平稳16成批闭式3-33.9525055中等冲击8成批闭式3-43.8020052平稳16成批闭式3-53.5020048中等冲击16成批闭式3-63.2020045平稳12成批闭式注: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
9、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那么,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,其工程有Z1、Z2、mn、d1、d2,a、b1、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mn取决于齿根弯曲疲劳强度,且在mn的计算式中包含有Z1,增大Z1不会使mn明显减少,反而会使mnZ1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=
10、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mn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,mn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mn,首先应将mn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。假设不满足设计要求,还应进一步调整各参数进行凑配计算,
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