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哈工大机械设计大作业一千斤顶

哈工大机械设计大作业一千斤顶
哈工大机械设计大作业一千斤顶

Harbin Institute of Technology

哈尔滨工业大学

机械设计作业设计计算说明书

题目:设计螺旋起重器(千斤顶)

系别:

班号:

姓名:

日期:

Harbin Institute of Technology

哈尔滨工业大学

机械设计作业任务书

题目:设计螺旋起重器

设计原始数据:题号3.1.1

起重量Fq=30 kN

最大起重高度H=180mm

一 选择螺杆、螺母的材料

螺杆采用45#调制钢,由参考文献[2]表10.2查得抗拉强度b 600 MPa σ=,s 355 MPa σ=。 螺母材料用铝黄铜ZCuAl10Fe3。

二 耐磨性计算

螺杆选用45# 钢,螺母选用铸造铝黄铜ZCuAl10Fe3,由参考文献[1]表 5.8 查得[]p =18~25MPa

从表 5.8 的注释中可以查得,人力驱动时[]p 值可以加大20%,则[]p =21.6~30MPa 取[]25MPa p = 。

按耐磨性条件设计螺纹中径2d ,选用梯形螺纹,则

2d ≥

由参考文献[1]查得,对于整体式螺母系数2ψ==1.2—2.5,取2ψ=。 则

式中:Q F -----轴向载荷,N ;

2d -----螺纹中径,mm ;

[]p -----许用压强,MPa ;

查参考文献[2]表11.5取公称直径28d =mm ,螺距3P =mm ,中径226.5d =mm ,小径

324.5d =mm ,内螺纹大径428.5D =mm 。

三 螺杆强度校核

螺杆危险截面的强度条件为:

219.6d mm ≥==

e []σσ=≤ (2) 式中:Q F -----轴向载荷,N ;

3d -----螺纹小径,mm ;

1T -----螺纹副摩擦力矩,2

1tan(')

2Q d T F ψρ=+

(3)

ψ为螺纹升角,ψ

[]σ-----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'0.08~0.10f =,螺纹副当量摩擦角

'arctan 'arctan 0.08~arctan 0.10 4.5739~5.7106f ρ===,取'5.7106ρ=(由表5.10的注

释知,大值用于启动时,人力驱动属于间歇式,故应取用大值)。把数据代入(3)式中,得

把数据代入(2)式中,得

由参考文献[1]表5.9可以查得螺杆材料的许用应力

s []4σ

σ=

(4)

其中s 355 MPa σ=,则

[]88.75a MP σ=

显然,e []σσ<,螺杆满足强度条件。

四 螺母螺牙强度校核

螺母螺纹牙根部的剪切强度条件为

4[]Q F Z D b

ττπ=

≤ (5)

式中:Q F -----轴向载荷,N ;

4D -----螺母螺纹大径,mm ;

126.5

30000tan(2.0637 5.1427)502612T N mm

=??+?=

?70.4e MPa

σ==

Z -----螺纹旋合圈数,取10Z =;

b -----螺纹牙根部厚度,梯形螺纹0.650.65 3 mm 1.95 mm b p ==?=;

[]τ-----螺母材料的许用切应力。

代入数据计算得

查参考文献[1]表5.9螺母材料的许用切应力[]30~40 MPa τ=,显然[]ττ<。 螺纹牙根部的弯曲强度条件为

b b 2

43[]Q F l

D Zb σσπ=

(6)

式中:Q F -----轴向载荷,N ;

l -----弯曲力臂,

4D -----螺母螺纹大径,mm ;

Z -----螺纹旋合圈数,取10Z =;

b -----螺纹牙根部厚度,mm ;

b []σ-----螺母材料的许用弯曲应力。

数据代入式(6)得

查参考文献[1]表5.9螺母材料的许用切应力b []40~60 MPa σ=。 显然b b []σσ<,即满足螺纹牙的强度条件。

五 自锁条件校核

因螺纹升角 2.0637ψ=?,螺纹副当量摩擦角' 5.1427ρ=?

'ψρ<

所以满足自锁条件。

六 螺母外径及凸缘设计

30000

17.21028.519.5MPa MPa

τπ=

=???4228.526.5

122D d l mm mm --=

==2

3300001

26.4351028.5 1.95b MPa MPa σπ??=

=??

由经验公式知,

螺纹外径2 1.5 1.52mm 42mm D d ≈=?=

螺纹凸缘外径3231.4 1.44258.8,D 60mm D D mm mm ≈=?==取。 螺纹凸缘厚b=(0.2~0.3)H=(0.2~0.3)×30=6~9mm ,取b=8mm 。

七 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F 为加在手柄上的力,L 为手柄长度,则

12FL T T =+

(7)

式中:1T -----螺纹副摩擦力矩,N mm ?;

2T -----托杯支承面间的摩擦力矩,N mm ?。

其中 1T =59971N mm ?,

331222

1[(2~4)](2)1

3[(2~4)](2)

Q

D D T fF D D --+=--+ (8)

式中:f -----托杯支承面间摩擦因数;

Q F -----轴向载荷,N ;

(2~4)D -、1D 见下图。

==?,取48mm。

(1.6~1.8)(1.6~1.8)28 mm=(44.8~50.4) mm50mm

D d

1(0.6~0.8)(0.6~0.8)28 mm (16.8~22.4) mm 20mm D d ==?=,取。

(0.8~1)(0.8~1)50 mm (40~50)mm 44

h D ==?=,取46mm 。 21(0.6~0.8)(0.6~0.8)20 mm (12~16)mm 14mm h D ==?=,取。

,取 。

110 mm δ=, 6 mm a =, 6 mm t =。

Q2150.12f =托杯铸铁,手柄,摩擦因数

3312221[(2~4)](2)1

3[(2~4)](2)Q

D D T fF D D --+=--+ 得262669 N mm T =?。 取F=200N ,则1259971.4662668.657

mm 408.8 mm 300

T T L F ++=

== ,取200 mm L =,加套筒长550~650 mm 。 手柄直径

d ≥手柄

(9) 手柄材料的许用弯曲应力s

[] 1.5~2

b σσ=

(10)

其中s 205 MPa σ=,则可取[]110MPa b σ=。设F=200 N 数据代入式(9),得

手柄

取手柄直径24 mm d =手柄。

八 螺杆的稳定性校核

螺杆的柔度值

·

3

4l

l

i

d μμλ=

=

(12)

式中:μ-----长度系数,对千斤顶,可看作一端固定、一端自由,取2μ=;

3d -----螺纹小径,mm ;

l -----螺杆的最大工作长度,取螺母中部到另一端支点间的距离,则

11802

H l h l =+

++螺母

退刀槽 (13)

10 3 mm 30 mm H ZP ==?=螺母

l 退刀槽指螺杆与手柄座相接处的尺寸,查手册知,9mm l =退刀槽。

手柄直径24 mm d =手柄,由结构尺寸经验公式1(1.8~2)43.2~48 mm h d ==手柄,取

145 mm h =,则

(18015459)mm 249mm l =+++=

数据代入式(12),得

3442249

70.09028.5

l d μλ??=

==< 对于45调质钢,当90λ<时:

22

1c 2234034024.5F 8847110.00013410.00013794

d N ππλ?===++?

因此,满足稳定性要求。

九 底座设计

螺杆下落到底面,再留20~30 mm 空间,底座铸造起模斜度1:10,厚度为10 mm δ=。

5D 由结构设计确定,5100 mm D =104。 451.4 1.4100 mm 140 mm D D ==?=1.4×110=154。

校核底面的挤压应力:

4P 2222540000

3.64 MPa ()

(146104)

4

4

Q

F D D σπ

π=

==--

( )

底面材料选择铸铁HT100,查参考文献[2]表10.3得铸件壁厚S=(1.5~2)15~20 mm δ=时,

88471 2.95 2.530000c F F ==>

b 100 MPa σ≥,P b [](0.4~0.5)(0.4~0.5)100 MPa (40~50)MPa σσ==?=。 显然,P P []σσ<,满足设计要求。

十 参考文献:

[1] 王黎钦,陈铁鸣. 机械设计. 4版. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2008 [2] 宋宝玉. 机械设计课程设计指导书. 北京:高等教育出版社,2006

[2] 王连明,宋宝玉. 机械设计课程设计. 3版. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2007

哈工大机械设计大作业V带传动设计完美版

哈工大机械设计大作业V带传动设计完美版

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: ?

Harbin Instituteof Technology 机械设计大作业说明书 大作业名称:机械设计大作业 设计题目:V带传动设计 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间: 2014.10.25 哈尔滨工业大学

目录 一、大作业任务书 ........................................................................................................................... 1 二、电动机的选择 ........................................................................................................................... 1 三、确定设计功率d P ..................................................................................................................... 2 四、选择带的型号 ........................................................................................................................... 2 五、确定带轮的基准直径1d d 和2d d ............................................................................................. 2 六、验算带的速度 ........................................................................................................................... 2 七、确定中心距a 和V 带基准长度d L ......................................................................................... 2 八、计算小轮包角 ........................................................................................................................... 3 九、确定V 带根数Z ........................................................................................................................ 3 十、确定初拉力0F ......................................................................................................................... 3 十一、计算作用在轴上的压力 ....................................................................................................... 4 十二、小V 带轮设计 .. (4) 1、带轮材料选择 ............................................................................................................. 4 2、带轮结构形式 . (4) 十二、参考文献 ............................................................................................................................... 6 ?

哈工大机械设计大作业轴系

HarbinI n s t i tut e o fTech n o logy 机械设计大作业说明书大作业名称:轴系设计 设计题目: 5.1.5 班级:1208105 设计者: 学号: 指导教师: 张锋 设计时间:2014.12.03 哈尔滨工业大学

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: 方案电动机 工作功 率P/k W 电动机满 载转速n m /(r/min) 工作机的 转速n w /(r/min) 第一级 传动比 i1 轴承座 中心高 度 H/mm 最短工 作年限 工作环 境 5.1.5 3 710 80 2 170 3年3 班 室内清 洁 目录 一、选择轴的材料 (1) 二、初算轴径 (1) 三、轴承部件结构设计 (1) 3.1轴向固定方式 (2) 3.2选择滚动轴承类型 (2) 3.3键连接设计 (2) 3.4阶梯轴各部分直径确定 (2) 3.5阶梯轴各部段长度及跨距的确定 (2) 四、轴的受力分析 (3) 4.1画轴的受力简图 (3) 4.2计算支反力 (3) 4.3画弯矩图 (3) 4.4画转矩图 (5) 五、校核轴的弯扭合成强度 (5)

六、轴的安全系数校核计算………………………………………………6 七、键的强度校核 (7) 八、校核轴承寿命 (8) 九、轴上其他零件设计 (9) 十、轴承座结构设计 (9) 十一、轴承端盖(透盖).........................................................9参考文献 (10)

一、选择轴的材料 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 3min m P d C n ≥ 式中: P ————轴传递的功率,KW ; m n ————轴的转速,r/mi n; C————由许用扭转剪应力确定的系数,查各种机械设计教材或机械设计手册。 根据参考文献1表9.4查得C=118~106,取C=118, 所以, mm n P C d 6.23355 85.211833==≥ 本方案中,轴颈上有一个键槽,应将轴径增大5%,即 ????d ≥23.6×(1+5%)=24.675mm 按照GB 2822-2005的a R 20系列圆整,取d=25mm。 根据GB/T1096—2003,键的公称尺寸78?=?h b ,轮毂上键槽的尺寸 b=8m m,mm t 2.0013.3+= 三、轴承部件结构设计 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: 3.1及轴向固定方式 因传递功率小,齿轮减速器效率高、发热小,估计轴不会长,故轴承部件的固定方式可采用两端固定方式。因此,所涉及的轴承部件的结构型式如图2所示。然后,可按轴上零件的安装顺序,从min d 处开始设计。 3.2选择滚动轴承类型 因轴承所受轴向力很小,选用深沟球轴承,因为齿轮的线速度,齿轮转动时飞溅的润滑油不足于润滑轴承,采用油脂对轴承润滑,由于该减速器的工作环境清 洁,脂润滑,密封处轴颈的线速度较低,故滚动轴承采用毡圈密封,由于是悬臂布置所以不用轴上安置挡油板。 3.3 键连接设计 轴段⑦ 轴段⑥ 轴段⑤ 轴段④ 轴段③ 轴段② 轴段① L1 L2 L3 图1

哈工大机械设计基础学时试题答案

班 级 姓 名 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 分数 一、 填空题(共24 分,每空1分) 1)按照两表面间的润滑状况,可将摩擦分为 干摩擦 、 边界摩擦 、 流体摩擦 和 混合摩擦 。 2)当两个被联接件之一太厚,不宜制成通孔,且联接不需要经常装拆时,往往采用螺纹联接中的 螺钉 联接。 3)带传动中,带在带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态下,紧边拉力F 1与松边拉力F 2之间的关系为 112f F F e α=? 。 4)滚动轴承的基本额定寿命L ,是指一批相同的轴承,在相同的条件 下运转,其中 90% 的轴承在疲劳点蚀前所能转过的总转数,单位为106r 。 5)非液体摩擦滑动轴承限制pv 值,主要是为了防止轴瓦 胶合 失效。 6)弹簧指数C= D/d ,C 越大,弹簧刚度越 小 。 7)当机构处于死点位置时,机构的压力角为 90° 。 8)有一紧螺栓连接,已知预紧力'F =1500N ,轴向工作载荷F =1000N ,螺栓的刚度C b =2000N/mm ,被连接件的刚度C m =8000N/mm ,则螺栓所受的总拉力F 0= 1700 N ,剩余预紧力''F = 700 N ,保证结合面不出现缝隙的最大轴向工作载荷F max = 1875 N 。 9)对于软齿面闭式齿轮传动,通常先按 齿面接触疲劳 强度进行设计,然后校核 齿根弯曲疲劳 强度。 10)蜗杆传动的失效形式主要是 齿面点蚀 、 齿面胶合 和 齿面磨损 ,而且失效通常发生在 蜗轮轮齿上 。 哈工大2005 年秋季学期 机械设计基础(80学时)试题答案

11)在凸轮机构的几种基本的从动件运动规律中,等速运动规律使凸轮机构产生刚性冲击,正弦加速度运动规律则没有冲击,等加速等减速、余弦加速度运动规律产生柔性冲击。 二、选择题(共11分,每小题1分) 1)一阀门螺旋弹簧,弹簧丝直径d=2.5mm,因环境条件限制,其弹簧外径D2不得大于17.5mm,则弹簧指数不应超过c) 。 a) 5 ; b) 6.5 ; c) 6 ; d) 7 。 2)平键的剖面尺寸b×h是根据d) 从标准中查取。 a) 传递转矩的大小; b) 载荷特性; c) 键的材料; d) 轴的直径。 3)带传动采用张紧轮的目的是d) 。 a)减轻带的弹性滑动; b) 提高带的寿命; c) 改变带的运动方向; d) 调节带的初拉力。 4)润滑良好的闭式软齿面齿轮传动最常见的失效形式为b) 。 a) 齿面磨损; b) 齿面疲劳点蚀; c) 齿面胶合; d) 齿面塑性变形。 5)在V带传动设计中,取小带轮基准直径d d1≥d dmin,主要是为了考虑 a) 对传动带疲劳强度的影响 a) 弯曲应力; b) 离心拉应力; c) 小带轮包角; d) 初拉力。 6)蜗杆传动中,当其它条件相同时,增加蜗杆的头数,则传动效率 b) 。 a) 降低; b) 提高;c) 不变;d)可能提高,可能降低。 7)工作时只承受弯矩,不传递转矩的轴,称为a) 。 a) 心轴; b) 传动轴; c) 转轴; d) 曲轴。 8)半圆键连接的主要优点是c) 。 a) 对轴的强度削弱较轻; b) 键槽的应力集中较小; c) 适于锥形轴端的连接。

哈工大机械设计大作业千斤顶

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(二) 课程名称:机械设计 设计题目:螺旋起重器(千斤顶) 院系:机电学院 班级:1308103 设计者:王钤 学号:1130810320 指导教师:郝明辉 哈尔滨工业大学

一、 设计题目 螺旋起重机是一种简单的起重装置,用手推动手柄即可起升重物。它一般由底座、螺杆、螺母、托杯、手柄等零件组成。起重机的原始数据如下所 二、 设计内容 1、 选择螺杆、螺母的材料 螺杆采用45号钢调质,由参考文献[2]表10.2查得抗拉强度 b 600 MPa σ=,s 355 MPa σ=。螺母材料用铝青铜CuAl10Fe3Z (考虑速度低) 。 2、 耐磨性计算 螺杆选用45钢,螺母选用铸造铝青铜CuAl10Fe3Z ,有参考文献[1]表8.11 查得[]p =18~25MPa ,人力驱动时[]p 值可以加大20%,则[]p =21.6~30MPa ,取 []25MPa p = 。按耐磨性条件设计螺纹中径2d ,选用梯形螺纹,则 2d ≥,由参考文献[1]查得,对于整体式螺母系数 1.2~2.5ψ=,取 1.5ψ=。则 222.6d mm ≥== 式中,Q F -----轴向载荷,N ; 2d -----螺纹中径,mm ; []p -----许用压强,MPa ; F

查参考文献[2]表11.3、11.4取公称直径32d =mm ,螺距6P =mm ,中径 229d =mm ,小径325d =mm ,内螺纹大径433D =mm 。 3、 螺杆强度校核 螺杆危险截面的强度条件为: e []σσ=≤ 式中:Q F -----轴向载荷,N ; 3d -----螺纹小径,mm ; 1T -----螺纹副摩擦力矩,N mm ?,2 1tan(') 2 Q d T F ψρ=+,ψ为螺纹升角,216 arctan arctan 3.767929 np d ψππ?===? 。 []σ-----螺杆材料的许用应力,MPa 。 查参考文献[1]表11.3得钢对青铜的当量摩擦因数'0.08~0.10f =,取 '0.09f =,螺纹副当量摩擦角'arctan 'arctan 0.09 5.1427f ρ=== 。把已知值代入1T 计算式中,得: 129 30000tan(3.7679 5.1427)682022 T N mm =? ?+?=? 72.2e MPa σ== 由参考文献[1]表8.12可以查得螺杆材料的许用应力s []3~5 σσ= ,其中 s 355 MPa σ=,则[]71~118 MPa σ=,取[]σ=100MPa 。 显然,e []σσ<,螺杆满足强度条件。 4、 螺母螺纹牙的强度校核 螺母螺纹牙根部的剪切强度条件为 4[]Q F Z D b ττπ= ≤ 式中:Q F -----轴向载荷,N ;

哈工大机械制造大作业

哈工大机械制造大作业

一、零件分析 题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴回转运动按照操作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的孔与操纵机构相连,二下方的Φ55叉口则是用于与所控制齿轮所在的轴接触,拨动下方的齿轮变速。 其生产纲领为批量生产,且为中批生产。

图1-1 CA6140拨叉零件图 二、零件的工艺分析 零件材料采用HT200,加工性能一般,在铸造毛坯完成后,需进行机械加工,以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:

1、小头孔Φ25:该加工面为内圆面,其尺寸精度要求为; 2、叉口半圆孔Φ55:该加工面为内圆面,其尺寸精度要求为; 3、拨叉左端面:该加工面为平面,其表面粗糙度要求为,位置精度要求与内圆面圆心距离为; 4、叉口半圆孔两端面,表面粗糙度要求为,其垂直度与小头孔中心线的垂直度为; 5、拨叉左端槽口,其槽口两侧面内表面为平面,表面粗糙度要求为,其垂直度与小头孔中心线的垂直度为0.08mm。 6、孔圆柱外端铣削平面,加工表面是一个平面,其表面粗糙度要求为。 三、确定毛坯

1、确定毛坯种类: 零件材料为,查阅机械制造手册,有,考虑零件在机床运行过程中受冲击不大,零件结构又比较简单,故选择铸造毛坯。 图3-1 毛坯模型 2、毛坯特点: (1)性能特点: (2)结构特点:一般多设计为均匀壁厚,对于厚大断面件可采用空心结构。CA6140拨叉厚度较均匀,出现疏松和缩孔的概率低。 (3)铸造工艺参数: 铸件尺寸公差:铸件公称尺寸的两个允许极限尺寸之差成为铸件尺寸公差。成批和大量生产

哈尔滨工业大学机械设计基础轴系部件设计

机械设计基础大作业计算说明书 题目:朱自发 学院:航天学院 班号:1418201班 姓名:朱自发 日期:2016.12.05 哈尔滨工业大学

机械设计基础 大作业任务书题目:轴系部件设计 设计原始数据及要求:

目录 1.设计题目 (4) 2.设计原始数据 (4) 3.设计计算说明书 (5) 3.1 轴的结构设计 (5) 3.1.1 轴材料的选取 (5) 3.1.2初步计算轴径 (5) 3.1.3结构设计 (6) 3.2 校核计算 (8) 3.2.1轴的受力分析 (8) 3.2.2校核轴的强度 (10) 3.2.3校核键的强度 (11) 3.2.4校核轴承的寿命 (11) 4. 参考文献 (12)

1.设计题目 斜齿圆柱齿轮减速器轴系部件设计2.设计原始数据

3.设计计算说明书 3.1 轴的结构设计 3.1.1 轴材料的选取 大、小齿轮均选用45号钢,调制处理,采用软齿面,大小齿面硬度为241~286HBW ,平均硬度264HBW ;齿轮为8级精度。 因轴传递功率不大,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。 3.1.2初步计算轴径 按照扭矩初算轴径: 6 3 39.55100.2[]P P n d n τ?≥ =式中: d ——轴的直径,mm ;

τ——轴剖面中最大扭转剪应力,MPa ; P ——轴传递的功率,kW ; n ——轴的转速,r /min ; []τ——许用扭转剪应力,MPa ; C ——由许用扭转剪应力确定的系数; 根据参考文献查得106~97C =,取106C = 故 10635.0mm d ≥== 本方案中,轴颈上有一个键槽,应将轴径增大5%,即 35(15%)36.75mm d ≥?+= 取圆整,38d mm =。 3.1.3结构设计 (1)轴承部件的支承结构形式 减速器的机体采用剖分式结构。轴承部件采用两端固定方式。 (2)轴承润滑方式 螺旋角: 12() arccos =162n m z z a β+= 齿轮线速度: -338310175 2.37/6060cos 60cos16n m zn dn v m s πππ β???==== 因3/v m s <, 故轴承用油润滑。

刘朝友-装备设计大作业

机械装备大作业 卧式升降台铣床主传动系统设计 学院:机电学院 专业:机械设计制造及其自动化系 班级:1008104班 姓名:刘朝友 学号:1100801005 哈尔滨工业大学

目录 一、设计任务................................................................................................. 错误!未定义书签。 二、运动设计 (1) 1 确定转速系列 (1) 2 绘制转速图 (2) 3 确定变速组齿轮传动副的齿数及定比传动副带轮直径 (3) 4 绘制传动系统图 (5) 5 核算主轴转速误差 (6) 三、动力设计 (7) 1 传动轴的直径的确定 (7) 2 齿轮模数的初步计算 (8) 3、选择带轮传动带型及根数 (9) 参考文献 (9)

一、设计任务 设计题目:卧式升降台铣床主传动系统设计 已知条件:工作台面积320×12500mm2,最低转速31.5r/min ,公比φ=1.41,级数Z=12,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。 二、运动设计 1、确定转速系列 已知最低转速为31.5r/min ,公比?=1.41,查教材表标准转速系列的本系统转速系列如下: 31.5 45 63 90 125 180 250 355 500 710 1000 1400r/min 则转速的调整范围max min 1400 44.4431.5 n n R n = == 1)传动组和传动副数可能的方案有: 12=4?3 12=3?4 12=3?2?2 12=2?3?2 12=2?2?3 前两个方案虽然可以减少轴的数目,但有一个传动组内有四个传动副。若采用一个四连滑移齿轮,则会增加轴向尺寸;若用两个双联滑移齿轮,操纵机构必须互锁防止两滑移齿轮同时啮合。故不采用。 对于后三个方案,遵循传动副“前多后少”的原则,选取方案12=3?2?2 2)确定结构式 12=3?2?2方案中,因基本组和扩大组排列顺序的不同而有以下6种扩大顺序方案: 63122312??=, 61222312??=, 16222312??= 36122312??=, 21422312??=, 12422312??= 方案1,2,3,4的第二扩大组26x =,2p =2,则2r = max ) 12(68r ==-??是可行的。方案5,6中,2x =4,23p =,则2r = max ) 13(416r ?=-??,不可行。 在可行的1,2,3,4方案中,为使中间传动轴变速范围最小,采用扩大顺序与传动顺序 一致的传动方案1,13612322=??。

哈工大机械制造技术基础大作业

一、零件加工图样

在CA6140机床中,拨叉在变速箱中起到控制齿轮组的移动,改变啮合齿轮对,从而改变传动比实现变速功能。 零件材料采用200HT 灰铸铁,生产工艺简单、可铸性高,但材料脆性大不易磨削。需要加工的部分及加工要求如下: 1、0.0210Φ22+孔,还有与其相连的8M 螺纹孔与Φ8锥销孔; 2、小孔的上端面,大孔的上下两端面; 3、 大头的半圆孔0.40Φ55+; 4、 Φ40上端面,表面粗 5、 糙度为 3.2Ra ,该面与Φ20孔中心线垂直度误差为0.05mm ; 5、0.50Φ73+半圆形上下端面与Φ22孔中心线垂直度误差为0.07mm 。 二、零件加工工艺设计 (一)确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200。考虑到零件在机床运行时过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,生产类型为大批生产,故选择铸件毛坯。选用铸件尺寸公差等级CT9级。 (二)工艺初步安排 零件的加工批量以大批量为主,用通用机床加工,工序适当集中,减少工件装夹次数以缩短生产周期、保证其位置精度。 (三)选择基准 基准的选择就是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择得正确合理,可以使加工质量得到保证,生产效率得以提高。 (1)粗基准的选择:以零件的底面为主要的定位粗基准,以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。这样就能限制工件的五个自由度,再加上垂直的一个机械加紧,就可达到完全定位。 (2)精基准的选择:考虑到要保证零件的加工精度与装夹准确方便,依据“基准重合”原则与“基准统一”原则,以粗加工后的底面为主要定位基准,以两个小孔头内圆柱表面为辅助的定位精基准。 (四)制定工艺路线

1、工艺方案分析 此零件加工工艺大致可分为两个:方案一就是先加工完与Φ22mm的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二恰恰相反,先加工Φ22mm的孔,再以孔的中心线来定位加工完与之有垂直度要求的三个面。方案一装夹次数较少,但在加工Φ22mm的时候最多只能保证一个面与定位面之间的垂直度要求。其她的两个面很难保证。因此,此方案有很大弊端。方案二在加工三个面时都就是用Φ22mm孔的中心线来定位,这样很容易就可以保证其与三个面之间的位置度要求。 2、总体工艺路线: 详细工艺安排: 工序1:以Φ22孔的外表面为基准,扩、精铰Φ22孔; 工序2:以Φ22孔的底面为基准,钻、扩、精铰Φ8锥销孔,攻Φ8螺纹; 工序3:以Φ22孔为基准,粗铣Φ40上端面; 工序4:以Φ22孔为基准,粗铣Φ73上下端面; 工序5:以Φ22孔为基准,镗、精镗Φ55孔; 工序6:铣断Φ73半圆; 工序7:半精铣Φ40上端面; 工序8:半精铣Φ73上、下端面; 工序9:检查,去毛刺。 加工工艺卡片 拨叉加工工艺过程 序号工序内容定位基准机床设备 1 扩、精铰Φ22孔Φ22孔的外表面立式钻床 2 钻Φ8锥销孔Φ22孔的底面立式钻床 3 精铰Φ8锥销孔Φ22孔的底面立式钻床

机械设计基础试题及答案

一、填空题:(每空1分,计32分) 1. 按表面间摩擦状态不同,滑动轴承可分为 液体摩擦 滑动轴承和 非液体摩擦 滑动轴承 2. 普通螺栓连接的凸缘联轴器是通过 摩擦力矩 传递转矩的;铰制孔螺栓连接的凸缘联轴器是通过 剪切与挤压 传递转矩的。 3. 三角形螺纹的牙型角为 60度 ,因其具有较好的 自锁 性能,所以通常用于 连接 。 4. 滑动轴承轴瓦上浇铸轴承衬的目的是 提高轴瓦的减磨耐磨性能 写出一种常用轴承衬材料的名称 轴承合金 。 5. 普通平键的工作面是 两侧面 ,其主要失效形式为 平键被压溃 ,其剖面尺寸b*h 是根据 轴的直径 来选择的。 6. 轮齿折断一般发生在 齿根 部位,为防止轮齿折断,应进行 齿根弯曲疲劳 强度计算。 7. 滚动轴承的基本额定寿命是指一批轴承,在相同运转条件下,其中 90 %的轴承不发生 疲劳点蚀 前所运转的总转数。 8. 按工作原理不同,螺纹连接的防松方法有 摩擦防松 、 机械防松 和 破坏螺纹副防松 。 9.转速与当量动载荷一定的球轴承,若基本额定动载荷增加一倍,其寿命为原来寿命的 8 倍。 10.蜗杆传动中,蜗杆分度圆柱上的螺旋线升角应等于蜗轮分度圆上的螺旋角,且两螺旋线方向应 相同 。 11.机构具有确定运动的条件是(1) 机构自由度大于零 (2) 原动件数等于自由度数 。 12.曲柄摇杆机构中,当 曲柄 与 机架 处于两次共线位置之一时,出现最小传动角。 13.圆柱螺旋弹簧的特性线是表示弹簧 受力与变形 之间的关系曲线;弹簧受轴向工作载荷时,其簧丝横截面上的应力最大点在 簧丝内侧点 ; 哈工大2004年秋季学期 机械设计基础(80学时) 试题答案

机械制造装备设计大作业

《机械制造装备设计》大作业 一、大作业类型: 1.设计类 2.论文类 二、周知: 每位同学在课程结束前(16周)至少上交一份大作业作为本课程的考核材料,占课程总成绩的70%。电子版和打印版各一份,由各班学习委员收齐上交,电子版由各班学习委员刻录光盘后统一上交存档。 三、设计或撰写要求 (一)设计类 1. 机床主传动系统设计 设计目的:通过机床主传动系统设计,使学生进一步理解设计理论,得到设计构思、方案分析、零件计算、查阅技术资料等方面的综合训练,树立正确的设计思想,掌握基本的设计方法,培养学生具有初步机械系统设计和计算能力。 设计内容:机床主传动系统设计的运动设计和动力设计 (1)运动设计 根据给定的机床用途、规格、极限速度、转速数列公比(或转速级数),分析、比较、拟定传动结构方案(包括结构式、转速图和传动系统图),确定传动副的传动比及齿轮的齿数,并计算主轴的实际

转速与标准转速的相对误差。 (2)动力设计 根据给定的电动机功率和传动件的计算转速,初步计算传动轴直径、齿轮模数;确定皮带类型及根数,确定机床主轴结构尺寸。 设计要求: (1)机床的规格及用途; (2)运动计; (3)动力设计(包括零件及组件的初算); (4)其它需要说明或论证的问题; (5)参考文献。 机床主传动系统设计大作业篇幅不少于3000字。要求论证充分、计算正确、叙述简明、条理清楚、合乎逻辑、词句通顺、标点正确、文字工整、图表清晰。 大作业后须附有参考文献目录,包括作者、书刊名称、出版社和出版年份。在说明书中引用所列的参考文献时,只在方括号里注明所列文献序号即可。 设计题目:XX机床主传动系统运动和动力设计 (三相4极异步电机,同步转速1500rpm)

哈工大机械设计大作业一千斤顶

Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学 机械设计作业设计计算说明书 题目:设计螺旋起重器(千斤顶) 系别: 班号: 姓名: 日期:

Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学 机械设计作业任务书 题目:设计螺旋起重器 设计原始数据:题号3.1.1 起重量Fq=30 kN 最大起重高度H=180mm

一 选择螺杆、螺母的材料 螺杆采用45#调制钢,由参考文献[2]表10.2查得抗拉强度b 600 MPa σ=,s 355 MPa σ=。 螺母材料用铝黄铜ZCuAl10Fe3。 二 耐磨性计算 螺杆选用45# 钢,螺母选用铸造铝黄铜ZCuAl10Fe3,由参考文献[1]表 5.8 查得[]p =18~25MPa 从表 5.8 的注释中可以查得,人力驱动时[]p 值可以加大20%,则[]p =21.6~30MPa 取[]25MPa p = 。 按耐磨性条件设计螺纹中径2d ,选用梯形螺纹,则 2d ≥ 由参考文献[1]查得,对于整体式螺母系数2ψ==1.2—2.5,取2ψ=。 则 式中:Q F -----轴向载荷,N ; 2d -----螺纹中径,mm ; []p -----许用压强,MPa ; 查参考文献[2]表11.5取公称直径28d =mm ,螺距3P =mm ,中径226.5d =mm ,小径 324.5d =mm ,内螺纹大径428.5D =mm 。 三 螺杆强度校核 螺杆危险截面的强度条件为: 219.6d mm ≥==

e []σσ=≤ (2) 式中:Q F -----轴向载荷,N ; 3d -----螺纹小径,mm ; 1T -----螺纹副摩擦力矩,2 1tan(') 2Q d T F ψρ=+ (3) ψ为螺纹升角,ψ ; []σ-----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'0.08~0.10f =,螺纹副当量摩擦角 'arctan 'arctan 0.08~arctan 0.10 4.5739~5.7106f ρ===,取'5.7106ρ=(由表5.10的注 释知,大值用于启动时,人力驱动属于间歇式,故应取用大值)。把数据代入(3)式中,得 把数据代入(2)式中,得 由参考文献[1]表5.9可以查得螺杆材料的许用应力 s []4σ σ= (4) 其中s 355 MPa σ=,则 []88.75a MP σ= 显然,e []σσ<,螺杆满足强度条件。 四 螺母螺牙强度校核 螺母螺纹牙根部的剪切强度条件为 4[]Q F Z D b ττπ= ≤ (5) 式中:Q F -----轴向载荷,N ; 4D -----螺母螺纹大径,mm ; 126.5 30000tan(2.0637 5.1427)502612T N mm =??+?= ?70.4e MPa σ==

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

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 -

2016年哈工大考研《机械设计基础》真题回忆版

2016年哈工大考研《机械设计基础》真题回忆版 填空题 题目很多,我记不太清了,但是有很多选①②③④这种填空格式的选择题,有几道确定是单选,还有几道我不确定,但是选的一个。考的还是五花八门,大概得认真把机械设计整本书背下来才能打高分。 简答题 第一道问张紧轮怎么布置 第二道是给出两个图问你哪个可以形成油膜,其实是考液体动压润滑的三个必要条件 第三道是给出一个高转速轴,一个低速重载轴,问都应该装哪种轴承 第四道问轴上装两个平键,考虑强度因素,问为什么两轴要呈180度放置 第五道说的是大批量生产一个直径280mm的齿轮套在直径50mm的轴上,问选用哪种结构,轮坯用哪种方式制造 第三题 计算自由度,机构蛮复杂的,但是这种题再难也难不到哪里去啦 第四题 是考虑摩擦圆摩擦角,让你对一个机构受力分析,然后第一问求某滑块速度,第二问求机构的效率。机构挺复杂的,有两个移动副和三个杆件,我时间不够这题没怎么做,大概觉得需要用到考虑摩擦圆摩擦角之后的受力分析,速度瞬心法求速度,还有效率的计算公式。←_←这题14分,特别值钱,但是又难又花时间第五题 凸轮,考对心直动从动件,理论轮廓是圆的一部分,考从动件位移,压力角计算

第六题 齿轮,考齿条刀具加工某齿轮,第一问加工标准的,第二问加工变位的,直接套公式就ok 第七题 轮系,两个周转和一个定轴的组合,问传动比 第八题 等效和速度波动调节,第一问求最大盈亏功,第二问求最大速度最小速度,第三问求它们出现的时间。唔,问题很常规,M-φ曲线比较新鲜,但总体还是很简单第九题 第一道,考的是铰制孔用螺栓,第一问求失效形式,第二问求设计最优结构,第三问求螺栓剪切力并根据校核条件设计直径。 考了十几年的普通螺栓今年突然就出了铰制了! 第二道,给的图是传送带加斜齿轮,直齿轮的三级传dong装置。在安装小齿轮的高速轴上,装了一对圆锥滚子轴承,给了小齿轮的Fa Fr Ft,传送带对该轴的压li,小齿轮转速,问小齿轮左旋还是右旋对轴承寿命有什么影响 第十题作图题 第一问是让你画联轴器和唇形密封圈,题目没直接提唇形,问的比较隐晦。 第二个题是轴系改错,轴承奇葩了点,是左边一个右边一对儿,不过常考的点还是那些

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 方案d P (KW) (/min) m n r(/min) w n r 1 i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....................................... 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)

机械制造工艺学课后习题答案(哈工大,赵长发)

1-1.(什么是生产过程,工艺过程和工艺规程) 生产过程—机械产品从原材料开始到成品之间各相互关联的劳动过程的总和。 工艺过程—按一定顺序逐渐改变生产对象的形状(铸造、锻造等)、尺寸(机械加工)、 相对位置(装配)和性质(热处理)使其成为成品的过程 机械加工工艺规程—规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。 1-2.(什么是工序,安装,工步和工位) 工序—一个(或一组)工人,在一个工作地点,对一个(或同时几个)工件所连续完成的那部分工艺过程。 2.工步—在加工表面和加工工具(切削速度和进给量)都不变的情况下,所连续完成的那一部分工序。。 3.安装—工件经一次装夹后所完成的那一部分工序。 4. 工位—一次装夹工件后,工件与夹具或机床的可动部分一起相对刀具或机床的固定部分所占据的每一个位置,称为工位(在一个位置完成的部分工序) 。 5.行程(走刀)—对同—表面进行多次切削,刀具对工件每切削一次,称之为一次行程。 加工余量的概念:指加工过程中所切去的金属层厚度。余量有工序余量和加工总余量之分。工序余量:相邻两工序的工序尺寸之差;加工总余量:从毛培变为成品的整个加工过程中某表面切除的金属层总厚度,即毛培尺寸与零件图设计尺寸之差。 影响加工余量的因素:1上下表面粗糙度H1a和缺陷层H2a 2上工序的尺寸公差Ta 3上工序的尺寸误差4本工序加工时的装夹误差 时间定额的定义:在一定生产条件下,规定完成一定产品或完成一道工序所消耗的时间。 时间定额的组成:1基本时间tj 2辅助时间tf 3工作地点服务时间tfw 4休息与自然需要时间tx 5准备终结时间tzz 1-3.(生产类型是根据什么划分的常用的有哪几种生产类型他们各有哪些主要工艺特征) 生产类型—企业生产专业化程度的分类。一般分为单件生产、成批(批量)生产和大量生产 (1)单件(小批)生产—产品产量很少,品种很多,各工作地加工对象经常改变,很少 重复。 (2)成批生产—一年中分批轮流地制造几种不同的产品,每种产品均有一定的数量, 工作地的加工对象周期地重复。 (3)大量生产—产品产量很大,工作地的加工对象固定不变,长期进行某零件的某道 工序的加工。 1-4.(什么叫基准工艺基准包括哪些方面) 基准—用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。 (1)工序基准(2) 定位基准(3) 测量基准(4) 装配基准 工艺基准在加工和装配过程中所采用的基准,包括:1工序基准2,:定位基准3:测量基准4:装配基准

哈工大2012机械设计基础(839回忆版)

2012哈工大机械设计基础真题回忆版上一年考前两个月因为没有找到2011年真题而很惘然的时候,我找到了某人士的热心回忆版。今年终于到我考完了,感觉还不错,是时候让我回馈这个网站了,现呈上我的2012的回忆版,考完这晚就默写出来,大概有个百分之八九十吧。希望能给有志考上哈工大的你们一点点鼓励。 一、填空题: 1.规定涡轮加工刀具的原因。 2.梯形螺纹的牙型角 3.齿面接触应力是否每处接触点都一样? 4.滚动轴承的寿命计算及定义 5.多级减速箱输出轴按高速还是低速计算? 6.提高螺纹连接刚度的措施:(减少)螺栓刚度,举例 7.轴承部件轴向固定的三种方式 二、简答题 1.齿轮传动的载荷系数的组成及其分别影响系数 2.软齿面闭式齿轮传动设计准则,怎么选择M和Z? 3.非液体摩擦滑动轴承设计校核准则? 4.图1中带受应力最大为何处?应力组成。

三、计算题(8题) 1.自由度计算,问某一杆为主动件,机构运动是否确定,一般题。《机械原 理试题精选与解答》里面的会做,这个也没问题的 2.刨床刨削机构。在《机械原理试题精选与解答》P39例2.19的基础上加了 几个问:1.摆杆摆角大少?2.知AD尺寸,求其他杆尺寸3.标出曲柄AB 运动方向4.什么位置CD角速度最大? 3.(1)画出该位置凸轮转角,推杆位移,压力角。(2)推程角,远休止角, 回程角,近休止角的计算数值。(3)若推程时压力角最大为45°,问a 的取值。(两轮大小相同为R) 4.加工齿轮及变位。P85例4.17,(1)(2)问。跟03到05中的某一年的真 题基本是一样的。第三个问特别点:求变位后da(齿顶圆直径),rb(基圆半径)

机械制造装备设计大作业指导书2013

机械制造装备设计大作业指导书 2013年3月

目录 1.机械制造装备设计大作业的目的 (1) 2.机械制造装备设计大作业的内容 (1) 2.1运动设计 (1) 2.2动力设计 (1) 3.机械制造装备设计大作业的要求 (1) (1)机床的规格及用途; (1) (2)运动设计; (1) (3)动力设计(包括零件及组件的初算); (1) (4)画传动系统图; (1) (5)其它需要说明或论证的问题; (1) (6)参考文献。 (1) 4.进行机械制造装备设计大作业的步骤和方法 (1) 4.1明确题目要求、查阅有关资料 (1) 4.2运动设计 (2) (1)确定极限转速 (2) (2)确定公比 (2) (3)求出主轴转速级数z (2) (4)确定结构网或结构式 (2) (5)绘制转速图 (2) (6)绘制传动系统图 (3) (7)确定变速组齿轮传动副的齿数 (3) (8)核算主轴转速误差 (4) 4.3动力设计 (4) 1.传动轴直径初定 (5) 2.主轴轴颈直径的确定 (5) 3.齿轮模数的初步计算 (5) 5.大作业题目 (7) 参考文献 (10)

1.机械制造装备设计大作业的目的 机械制造装备设计大作业,是机械制造装备设计课程进行过程中的一个重要教学环节。其目的在于通过机床主传动系统设计,使学生进一步理解设计理论,得到设计构思、方案分析、零件计算、查阅技术资料等方面的综合训练,树立正确的设计思想,掌握基本的设计方法,培养学生具有初步机械系统设计和计算能力。 2.机械制造装备设计大作业的内容 运动设计 根据给定的机床用途、规格、极限速度、转速数列公比(或转速级数),分析比较拟定传动结构方案(包括结构式和结构网,转速图)和传动系统图,确定传动副的传动比及齿轮的齿数,并计算主轴的实际转速与标准转速的相对误差。 动力设计 根据给定的电动机功率和传动件的计算转速,初步计算传动轴直径、齿轮模数;确定皮带类型及根数、摩擦片式离合器的尺寸和摩擦片数及制动器尺寸、选择机床主轴结构尺寸。 3.机械制造装备设计大作业的要求 (1)机床的规格及用途; (2)运动设计; (3)动力设计(包括零件及组件的初算); (4)画传动系统图; (5)其它需要说明或论证的问题; (6)参考文献。 机械装备设计大作业篇幅不少于四千字。要求论证充分、计算正确、叙述简明、条理清楚、合乎逻辑、词句通顺、标点正确、文字工整、图表清晰。 大作业中所用公式应注明出处,并注明式中符号所代表的意义和单位。单位一律采用法定单位,单位符号在公式、计算结果、图表、数据、标牌中应优先采用单位符号。 大作业后须附有参考文献目录,包括作者、书刊名称、出版社和出版年份。在说明书中引用所列的参考文献时,只在方括号里注明所列文献序号即可。 4.进行机械制造装备设计大作业的步骤和方法 明确题目要求、查阅有关资料 学生在获得大作业的题目之后,首先应明确设计任务,并阅读《械装备设计大作业指导书》,了解大作业的目的、内容、要求和进行的步骤。然后在教师的指导下,拟定工作进度计划;查阅必要的图书、杂志、手册、图册、产品图纸、同类型机床说明书和其它有关设计参考资料;熟悉机床专业标准,便于设计时采用。对机床的用途、特点、主要参数、传动结

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