文档介绍：Harbin Harbin Institute Institute of of Technology Technology 机械设计大作业说明书机械设计大作业说明书大作业名称: 螺旋传动设计设计题目: 设计螺旋起重器(千斤顶) 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间: 2014 年哈尔滨工业大学目录一、设计任务书……………………………………………………………………………… 1 二、设计过程………………………………………………………………………………… 2 1. 选择螺杆、螺母的材料…………………………………………………………… 2 2. 螺杆强度计算及螺纹参数确定…………………………………………………… 2 3. 耐磨性校核………………………………………………………………………… 2 4. 螺纹牙强度校核…………………………………………………………………… 3 5. 自锁条件校核……………………………………………………………………… 4 6. 螺杆的稳定性校核………………………………………………………………… 4 7. 螺母外径及凸缘设计……………………………………………………………… 5 8. 手柄设计…………………………………………………………………………… 6 9. 底座设计…………………………………………………………………………… 7 10 .托杯设计…………………………………………………………………………… 7 11. 各部分尺寸及参数(不包括螺纹部分) ………………………………………… 8 三、参考文献………………………………………………………………………………… 8 哈尔滨工业大学机械设计大作业任务书姓名: 院(系): 专业:班号: 任务起止日期:机械设计大作业题目:设计螺旋起重器(千斤顶) 设计数据及要求起重量,最大起重高度。设计注意事项(1 )绘制装配图一张,画出起重器的全部结构,按照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。(2 )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。指导教师教研室主任设计过程: 1 .选择螺杆、螺母的材料螺杆采用 45 号调质钢,由机械设计课程设计手册查得抗拉强度, 。螺母材料用铝青铜(考虑速度低)。 2 .螺杆强度计算及螺纹参数确定千斤顶螺杆危险截面受轴向力和扭转力矩的作用,这里的扭转力矩是螺纹副的摩擦转矩。根据第四强度理论,螺杆危险截面的强度条件为: 对于梯形螺纹该式可化为: 式中: ——螺杆所受的轴向载荷,; ——螺杆螺纹小径,; ——螺纹副摩擦力矩,,为螺纹升角。——螺杆材料的许用应力,a ;这里由机械设计教材表 查的螺杆材料的许用应力,,,取。把已知的值带入的计算公式中,则得查机械设计课程设计手册表 取公称直径,螺距,中径 33mm ,小径,内螺纹大径。 3 .耐磨性校核螺纹的耐磨性条件为: 式中: 螺杆所受的轴向载荷,; —螺纹中径 mm ; [p] ——许用压强 MPa ; p—螺距, mm ; h—螺纹工作高度, mm ;对于梯形螺纹, ; H—螺母旋合高度, mm ;,Z 为螺纹旋合圈数, ,取 Z=9, 。把已知值代入计算公式中,则得螺杆选用 45号钢, 螺母选用铸造铝青铜 ZCUAl10Fe3 , 选用梯形螺纹,查《机械设计》表 ,得,从表 注释中可以查的,人力驱动时值可加大 20% ,则,取。显然,,摩擦性满足条件。 4 .螺纹牙强度校核因为螺母材料强度低于螺杆,所以螺纹牙的剪切和弯曲破坏大多发生在螺母上,故可只校核螺母螺纹牙强度。螺母螺纹牙根部剪切强度条件为式中: 轴向载荷,; 螺母螺纹大径, mm ; 螺纹旋合圈数, Z=9; b螺纹牙根部厚度,梯形螺纹 b== × 6= 。代入数值计算得查《机械设计》表 螺母材料的许用剪切应力[τ]= 30~ 40Mpa ,显然τ≤[τ]。螺纹牙根部的弯曲强度条件为式中: —弯曲力臂, , 其他参数同上。代入数值计算得查《机械设计》表 螺母材料的许用弯曲应力。显然,,即满足螺纹牙的强度条件。 5 .自锁条件校核自锁条件为式中:为螺纹升角,, 为螺纹副当量摩擦角, 为钢对青铜的当量摩擦因数,查《机械设计》表 得,取,。显然,即满足自锁条件。 6 .螺杆的稳定性校核螺杆的柔度值式中: —螺杆的最大工作长度,取螺母中间部分到另一支点间的距离,则。符号见机械设计大作业指导书图 ,指螺杆与手柄座相接处的尺寸,,p为螺距, mm ,取。,假设手柄直径为=20 mm, 由结构尺寸经验公式,取,则—长度系数,对千斤顶,可看作一端固定,一段自由,取