简单的机械设计作品【机械设计大作业】

直立式自行车停车装置本案例荣获全国大学生机械工程创新设计大赛一等奖1.设计目的自行车自从被发明以来,一直是人们重要的交通工具之一。

近年来有鉴于机动车尾气对环境所造成的影响，在各级政府、民间机构以及热心厂商的鼎力支持和积极协助下，人们开始以更宽广的视角正视自行车在休闲、健康、环境保护及观光旅游等方面的功能，构建骑车环境、提升骑乘风气，实践自行车新生活，让自行车发挥更大效益。

在高度发展的城市中，土地资源极其有限。

自行车乱停乱放、失窃等问题，一直困扰着城市发展。

自行车成为休闲运动后，多功能与高单价的产品不断推出，自行车停放的问题更加突显。

本装置就是一种可以将自行车直立停放以节省空间、实现自行车有序停放的自行车停车装置。

2.工作原理1）整体展示直立式自行车停车装置提供了一种简单机械用于自行车竖直停放。

如图1所示,本装置主要由前轮固定装置、U型锁解锁装置、升降机构及用于导引前轮固定装置升降的导轨组成。

2）细节说明为了更好地介绍本项目，现结合图2所示的装置示意图来进一步说明。

前轮固定装置中，U型锁4用于卡自行车前轮,卡锁板9用于卡U型锁，限位挡板与卡锁板9通过长销连接，限制卡锁板向下转动。

将自行车前轮对准U型锁4后向里推，U型锁4顶起卡锁板9,然后卡锁板9卡住U型锁4,进而锁住前轮。

U型锁解锁装置中，弹簧13与踏板12连接，用脚踩下踏板后弹簧13的弹力能够使踏板12复位。

向下踩踏板，经连杆11传动，推销10向上运动，将卡锁板9顶起,U型锁4解锁，可以顺利取出自行车。

升降前轮固定装置的升降机构中，蜗轮蜗杆减速电动机7带动旋转轴6转动，钢丝绳拉动滑块3 沿导杆5上升，实现自行车直立放置。

用于导引前轮固定装置升降的导杆5由两个SBR箱式滑块导轨组成，导杆一端与下支承板垂直固定连接,另一端与上支承板垂直固定连接。

两导轨互相平行，距离固定。

两导轨与滑块3配合，实现前轮固定装置的升降运功。

3 .设计方案1)操作方法停车时：(1)将自行车前轮对准U型锁4,然后推动自行车向前。

（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。

机械设计大作业螺旋千斤顶姓名：学号：专业班级：机制094 班按第四强度理论，压-扭组合校核][)2.0(3)4(2311221σπσ≤+=d T d F ca 22234223/75][/0.60)252.010258.9(3)3510254(mm N mm N ca =<=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=σπσ满足要求图1螺杆受力图 2.自锁性验证 自锁条件 v ϕψ<其中︒=77.3ψ ︒=55.10v ϕ故 v ϕψ<，可用034~4'︒︒<ψ，可靠3.螺杆机构（见图3.1.2） 螺杆上端直径mm d D 8.60~4.5432)9.1~7.1()9.1~7.1(2=⨯== 取 mm D 602=手柄孔径)1~5.0(+≈p k d d 试中：mm d p 28=（计算在后） 则 mm d k 29~5.28)1~5.0(28=+= 取 mm d k 29=,4.22~2.1932)7.0~6.0()7.0~6.0(mm d d =⨯==' 取mm d 22='退刀槽直径8.24~5.24)5.0~2.0(25)5.0~2.0(1=-=-=d d c mm2/0.60mm N ca =σ满足螺杆强度要求mm D 602=mm d k 29= mm d 25='图2 螺杆简图（二）螺母的设计计算螺母的材料选用铸铁HT300 1.确定螺纹旋合圈数Z 依[1]P120式（6-19），根据耐磨性计算螺纹旋合圈数Z ，即]['2p hH d FP P ≤=π hp d Fz ][2π≥ 由[1]P120表6.5，查取2/15][mm N P =(滑动速度<2.4m/min)10.63152910253=⨯⨯⨯⨯≥πz螺母实际圈数6.75.110.65.1'=+=+=z z取 8'=z ，则5.65.185.1'=-=-=z z螺母旋合长度（又叫工作高度） mm P z H 4868''=⨯=⋅=校核螺母的高径比，655.129/48/'2===Φd H ，查[1]P120，兼作支撑的螺母5.3~5.2=φ，不能满足要求。

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。

机械设计大作业二说明书课程名称：机械设计设计题目：螺旋起重器的设计院系：机电工程学院班级：设计者：学号：指导教师：设计时间： 2012 年 9月 16日设计题目：第三章螺纹传动设计表3.1 螺旋起重器的示意图及已知数据设计要求：⑴绘制装配图一张，画出起重器的全比结构，按照比例装配图要求标注尺寸、序号及填写明细栏、标题栏、编写技术要求。

⑵撰写设计说明书一份，主要包括起重器各部分尺寸的计算，对螺杆和螺母螺纹牙强度、螺纹副自锁性、螺杆的稳定性的校核等。

96.3e Mpa σ==由参考文献[1]表5.9可以查得螺杆材料的许用应力[]3~5sσσ=，355s Mpa σ=，则相应的[]71~118Mpa σ=，取[]100Mpa σ=。

显然，[]e σσ<，螺杆满足强度条件。

3.3 螺纹牙强度校核螺母螺纹牙根部剪切强度条件为：][4τπτ≤=b D Z Fq 式中：Fq ——轴向载荷，N ；D 4——螺母螺纹大径，mm;Z ——螺纹旋合圈数，Z 取10；b ——螺纹牙根部厚度，mm ，梯形螺纹b=0.65P=0.65×6mm=3.9mm 。

代入数值计算得400009.910330.656MPa τπ==⨯⨯⨯⨯ 查参考文献[1]表8.12滑动螺旋副材料的许用剪应力[]30~40MPa τ=，显然[]ττ<。

螺母螺纹牙根部的弯曲强度条件为：][324b Q b b D Z l F σπσ≤=式中：l ——弯曲力臂 423329222D d l mm --===； 其它参数同上。

代入数值计算得 2340000215.2201033(0.656)b MPa σπ⨯⨯==⨯⨯⨯ 查参考文献[1]表8.12得螺母材料许用弯曲应力40~60b Mpa σ=。

显然，[]b b σσ<，即满足螺纹牙的强度条件。

3.4 螺纹副自锁条件校核螺纹副自锁条件为：'arctan ','f =≤ρρψ 其中，216arctan arctan 3.767929np d ψππ⨯===⨯ ︒==1427.509.0arctan 'ρ因为ϕ≤'ρ，所以满足螺纹副满足自锁条件。

机械精度设计课程大作业题目：圆柱齿轮减速器输出轴的精度设计
班级：
姓名：
学号：
圆柱齿轮减速器输出轴的精度设计
如图所示为一圆柱齿轮减速器输出轴，该轴材料为45钢，生产批量为大批量，该轴上的φ55mm轴颈分别与两个规格相同的0级滚动轴承的内圈配合，轴承工作时外圈固定，内圈与轴颈一起旋转，负荷状态为轻负荷，φ60mm的轴径和φ45mm轴头分别与齿轮基准孔配合，φ62mm轴段的两端面分别为齿轮和滚动轴承内圈的轴向定位基准面，试设计该轴的尺寸精度、几何精度、表面精度，并将设计结果以零件图的形式表达。

1、轴类零件的结构简图(电子版)
说明：表达出零件的结构和基本尺寸即可，各项公差要求是要设计的部分，无需标注。

2、评分标准（该表可单独作为1页）
3、轴类零件的精度设计图（A3手绘）TG801 65 P224。

简单机械创新设计案例在现代社会，机械设计已经成为了各行各业中不可或缺的一部分。

简单机械作为机械设计的基础，其创新设计更是推动了整个机械行业的发展。

本文将以一些简单机械创新设计案例为例，探讨这些设计是如何应用于实际生产中的。

首先，我们来看一个简单的机械创新设计案例，手摇发电机。

传统的手摇发电机需要人们通过手摇来产生电能，但是这样的方式效率低下且费力。

而经过创新设计后的手摇发电机，通过改进内部结构和材料，使得手摇发电机在同样的手摇力度下可以产生更多的电能，而且还减少了使用者的劳动强度。

这种创新设计不仅提高了发电效率，也提升了用户体验，使得手摇发电机在一些偏远地区得到了更广泛的应用。

其次，我们来看另一个简单机械创新设计案例，折叠自行车。

传统的自行车在停放时需要占用大量的空间，而且不方便携带。

而经过创新设计后的折叠自行车，通过改进车架结构和采用轻质材料，使得自行车可以在不使用时进行折叠，从而大大减小了占用空间，方便用户携带。

这种创新设计不仅提高了自行车的便携性，也符合了现代人追求便利和环保的需求，因此受到了越来越多人的青睐。

最后，我们再来看一个简单机械创新设计案例，智能门锁。

传统的门锁需要使用钥匙开启，存在安全性低和使用不便的问题。

而经过创新设计后的智能门锁，通过加入指纹识别、密码输入、远程控制等功能，使得门锁更加安全可靠，且使用更加便捷。

这种创新设计不仅提高了门锁的安全性，也符合了现代人对智能家居的需求，因此在市场上得到了广泛的应用。

通过以上的简单机械创新设计案例，我们可以看到，创新设计对于机械产品的改进和发展起到了至关重要的作用。

只有不断地进行创新设计，才能满足人们对于机械产品功能、性能、使用体验等方面的需求，推动整个机械行业朝着更加高效、便捷、智能的方向发展。

因此，我们应该更加重视简单机械的创新设计，不断探索和尝试，为机械行业的发展注入新的活力和动力。

生活中的机械设计1.带传动（录音机）如图：图中1、2、3、4轮的传动运用了带传动的方式，图中红线为带的形状。

据观察，录音机中运用的应该是平带，并不是课程中所学的传动性能较好的V带。

图中带124为松边，134为紧边。

该装置所受拉紧力并不是很大，故应尽量避免带打滑，如若打滑会对磁带的录制和播放造成很大的影响。

2.链传动（自行车车链）如今的自行车链条与老式的链条相比有了很大的区别，因为现代的性能比较好的自行车都是可变速的自行车，因此链条具有了更多移动和变化的要求。

当年的自行车，掉链子是最平常的问题，但很少会说有链条需要更换的情况。

对于当年的单速车来说，链线平直，链条宽大，飞轮牙盘的齿牙厚实高耸，即使在非常长时间的使用后链条有一定拉伸，也不会对传动系统造成太大影响，自然也不会有换链条一说。

但是今天的自行车自行车花鼓的开档并没有太大的变化，而变速的增多，就会导致飞轮和链条强度的降低。

而日常使用中的不正确保养，比如过多的链条油，或基本不上链条油，用具有腐蚀性的清洁剂清洗等都会对链条寿命造成影响。

自行车链条最重要的参数是链条的长度，因为这会影响自行车掉链子的频率。

要保证链条减小掉链子的次数，最重要的就是要保证“啮合”，即保证链条与后齿轮啮合，将链条卡住前齿轮下方的几个卡扣上。

3.齿轮传动（机械手表）机械手表中的齿轮传动十分精密和复杂，麻雀虽小五脏俱全，据我查资料了解，钟表齿轮主要部分有：转子轮、传动轮、分轮、过轮、时轮。

这些齿轮大多数采用的是直齿圆柱齿轮（厚度很小）。

由于齿轮很小很薄，于是加工精度成了很大的问题。

钟表的齿轮具有很多的要求，可以分别通过下边的部分来实现：⑴转动灵活要求齿轮传动不发卡和传动效率高,因为钟表齿轮传递的力矩小，使机械钟表容易出现停走现象故有必要提高其传动效率,使钟表齿轮传动灵活. （2）能量传动效率高，齿轮耐磨性能好。

钟表齿轮要求能量传递效率高。

由于常常工作在润滑不良条件下,一般没有润滑系统，往往是定期加油或清洗时加油,有的齿轮还经常工作在半干摩擦状态，因此容易磨损,希望齿轮耐磨损性能好，而且磨损均匀。

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。