機械設計千斤頂設計大作業(yè)說明書

1、哈爾濱工業(yè)大學大作業(yè)說明書3harbin institute of technology機械設計大作業(yè)說明書大作業(yè)名稱：螺旋傳動設計 設計題目：設計螺旋起重器（千斤頂）班 級：1215102 設 計 者：高雪梅 學 號：1121510201 指導教師：張鋒 設計時間：2014.10.6 哈爾濱工業(yè)大學目錄1、 設計任務書12、 千斤頂參數(shù)設計21、選擇各結構的材料22、螺桿參數(shù)設計及其校核23、螺桿強度校核34、螺紋牙強度校核45、螺紋副自鎖條件校核56、螺桿的穩(wěn)定性校核57、螺母外徑及凸緣設計68、手柄參數(shù)設計及強度校核69、其他結構尺寸參數(shù)計算7參考文獻8一、設計任務書1、螺旋起重器（千斤

2、頂）功能要求起重量fq=30kn 最大起重高度h =180mm起重器示意圖2、設計要求1)、繪制裝配圖一張，a2紙，須畫出起重器的全部結構，按照裝配圖的要求標注尺寸、序號及填寫明細欄、標題欄，編寫技術要求。2）、對起重器各部分尺寸進行計算，對螺桿和螺母螺紋牙強度、螺紋副自鎖性、螺桿的穩(wěn)定性進行校核。2、 千斤頂參數(shù)設計1、 選擇各結構的材料螺桿采用45鋼，因螺桿的材料要有足夠的強度和一定的耐磨性；螺母材料選用青銅，考慮其需要具有足夠的強度，在重載低速環(huán)境工作；托杯材料選鑄鐵；手柄材料選60鋼;底座材料采用鑄鋼。2、螺桿參數(shù)設計及其校核根據(jù)耐磨性條件設計螺紋中徑，假想螺紋牙可展成一長條，設螺旋的

3、軸向載荷為f，承壓面積（垂直于軸線方向上的投影面積）為a，螺紋工作面上的壓強為ps，則螺紋的耐磨性條件為根據(jù)需要引用系數(shù)，可消去,得式中 系數(shù)的值根據(jù)螺母結構選定，對于本設計的整體式螺母，由于磨損后間隙不能調整，故取;f螺旋的軸向載荷，n;h螺母旋合高度，mm;p螺母螺距，mm;h螺紋工作高度，mm許用壓強，mpa,見參考文獻表8.11,本設計選用螺桿與螺母副材料為鋼-青銅，工作環(huán)境為低速滑動，許用壓強為18-25mpa,為保證安全，選用。根據(jù)中徑的計算結果，查參考文獻表11.2、11.3、11.4得到螺桿梯形螺紋的其他參數(shù)公稱直徑d=28mm,螺紋小徑d1=22.5mm,螺紋中徑d2=25.

4、5mm,螺距p=5，h=2.5mm,進而可得螺母旋合高度h=35.7mm,螺紋旋合圈數(shù),由于螺紋旋合各圈受力不均，應使，故此時計算得出的合理。3、螺桿強度校核螺桿斷面承受軸向力f和轉矩t 的作用，根據(jù)第四強度理論，螺桿危險截面的強度條件為式中 d1螺桿螺紋小徑，mm;螺桿材料許用應力，mpa,根據(jù)機械設計教材表8.12，其中，材料屈服點由參考文獻表10.2查得，對于本千斤頂?shù)脑O計材料45鋼，其;f螺桿所受軸向力，;t螺桿所受轉矩，,其中，螺紋升角，螺紋副當量摩擦角，對于此螺紋副材料鋼-青銅，查參考文獻表8.13，當量摩擦因數(shù)，現(xiàn)取為。4、螺紋牙強度校核因螺母材料強度低于螺桿，故螺紋牙的剪切和彎

5、曲破壞多發(fā)生在螺母上，現(xiàn)對其進行強度校核計算1）、螺紋牙根部的剪切強度校核公式為故剪切強度符合要求2）、螺紋牙根部的彎曲強度校核計算式為則故彎曲強度符合要求式中 螺母螺紋大徑，mm;h螺紋牙工作高度，mm；z螺紋旋合圈數(shù)b螺紋牙根部厚，對于梯形螺紋，、螺母材料的許用切應力和許用彎曲應力，mpa;由參考文獻表8.12查得。5、螺紋副自鎖條件校核螺紋副自鎖條件為 ，本設計中，顯然，自鎖能力較好。6、螺桿的穩(wěn)定性校核受壓螺桿的穩(wěn)定性條件為其中為螺桿穩(wěn)定的臨街載荷在本設計的千斤頂中，螺桿的柔度，根據(jù)規(guī)定，對于的淬火鋼螺桿則有所以 經校核證明此螺桿穩(wěn)定性良好。式中 螺桿長度系數(shù)，與螺桿的支撐情況有關，見

6、參考文獻表8.14，此千斤頂?shù)亩瞬恐吻闆r可視為一端固定、一端自由，其長度系數(shù)為2；螺桿危險截面的軸慣性矩，,；螺桿的最大工作長度，由參考文獻表11.2 （gb/t 3-1997）查得，對于梯形螺紋，螺距p為5時，退刀槽區(qū)6.5mm;設計為36mm。7、螺母外徑及凸緣設計螺紋外徑。螺紋凸緣外徑，取。紋凸緣厚度，取。8、手柄參數(shù)設計及強度校核手柄材料選用屈服點較高的60鋼，加在手柄上的力需要克服螺紋副之間的相對轉動的阻力矩和托杯支撐面間的摩擦力矩。設為人加在手柄上的力，為手柄長度，則有其中 則 考慮到人推力的差異，取，加套筒長。對于手柄，應滿足根據(jù)設計要求，現(xiàn)取手柄直徑式中 假設人對千斤頂?shù)耐屏?n;軸向力，n;手柄直徑，mm;托杯與手柄間的摩擦因數(shù)，托杯選鑄鐵，手柄為60鋼，則；螺紋副之間的相對轉動的阻力矩，；托杯支撐面間的摩擦力矩，；手柄材料的許用彎曲應力，,查參考文獻表10.2，對于60鋼，則，取。9、 底座設計螺桿下落到底面，需再留的空間，底座鑄造起模斜度為，厚度為,由結構設計確定，。從而。校核底面的擠壓應力對于底面材料鑄鋼，查參考文獻表，另查參考文獻表知鑄鋼的，則。顯然，滿足