工程碩士學(xué)術(shù)交流報(bào)告范文2

1、學(xué)術(shù)交流流報(bào)告報(bào)告題目目：螺旋旋千斤頂頂螺紋副副的MAATLAAB優(yōu)化化設(shè)計(jì)報(bào)告人：宋瑞銀銀（貴州工工業(yè)大學(xué)學(xué)）報(bào)告地點(diǎn)點(diǎn)：北京京機(jī)械工工程學(xué)會(huì)會(huì)報(bào)告廳廳正文手動(dòng)螺旋旋千斤頂頂主要包包括底座座、棘輪輪、圓錐錐齒輪副副、托杯杯、傳動(dòng)動(dòng)螺紋副副等部分分。千斤斤頂最大大起重量量是其最最主要的的性能指指標(biāo)之一一。千斤斤頂在工工作過(guò)程程中，傳傳動(dòng)螺紋紋副承受受主要的的工作載載荷，螺螺紋副工工作壽命命決定千千斤頂使使用壽命命，故傳傳動(dòng)螺紋紋副的設(shè)設(shè)計(jì)最為為關(guān)鍵，其設(shè)計(jì)計(jì)與最大大起重量量、螺紋紋副材料料、螺紋紋牙型以以及螺紋紋頭數(shù)等等都有關(guān)關(guān)系。（圖1為為絲杠螺螺紋的示示意圖）圖1：絲絲杠梯形形螺紋示示意圖

2、目標(biāo)函數(shù)數(shù)與設(shè)計(jì)計(jì)變量手動(dòng)螺旋旋千斤頂頂在滿足足設(shè)計(jì)性性能和要要求的前前提下，從結(jié)構(gòu)構(gòu)緊湊、減輕重重量、節(jié)節(jié)省材料料和降低低成本考考慮。在在給出千千斤頂最最大起重重量、傳傳動(dòng)螺紋紋副材料料及其屈屈服應(yīng)力力、螺紋紋頭數(shù)等等基本設(shè)設(shè)計(jì)要求求和圓錐錐齒輪副副等已定定的情況況下，可可從螺紋紋副設(shè)計(jì)計(jì)著手考考慮，使使螺紋副副所用材材料最少少，即在在滿足設(shè)設(shè)計(jì)性能能的情況況下，傳傳動(dòng)螺桿桿、螺母母所占體體積最少少。絲杠的體體積為：螺母的體體積為：式中：絲杠中徑徑, mmm螺母外徑徑（虛擬擬）, mm螺母中徑徑, mmm絲杠總長(zhǎng)長(zhǎng), mmm螺母總長(zhǎng)長(zhǎng), mmm考慮到傳傳動(dòng)效率率要求較較高和螺螺紋受力力較大等

3、等因素，架車機(jī)機(jī)一般采采用梯形形螺紋傳傳動(dòng)，其其大徑、中徑、小徑之之間有如如下關(guān)系系：=且內(nèi)、外外螺紋有有如下關(guān)關(guān)系:, ,式中、分分別為螺螺母和絲絲杠的中中徑，、分別為為螺母和和絲杠的的外徑，為絲杠杠的小徑徑。則目標(biāo)函函數(shù)，螺螺旋傳動(dòng)動(dòng)副的體體積為:從目標(biāo)函函數(shù)表達(dá)達(dá)式中可可以看出出，L(絲杠長(zhǎng)長(zhǎng)度)、（螺母母外徑） 均為為常量，而螺距距P取值值雖為整整數(shù)，但但其取值值隨螺紋紋公稱直直徑而變變化，這這里將其其作為變變量。故三個(gè)變變量記作作：目標(biāo)函數(shù)數(shù)的表達(dá)達(dá)式為：優(yōu)化約束束條件約束條件件分析耐磨性條條件鋸齒形螺螺紋工作作高度 h hh=0.75PP根據(jù)手動(dòng)動(dòng)螺旋千千斤頂傳傳動(dòng)螺紋紋副滑動(dòng)動(dòng)速

4、度較較低，及及螺母和和螺桿材材料等條條件，查查取許用用比壓p：計(jì)算比壓壓為:螺紋自鎖鎖條件螺旋升角角=當(dāng)量摩擦擦角=, 為螺螺紋副當(dāng)當(dāng)量摩擦擦系數(shù)自鎖條件件為：-(111.55)，即即-(111.55)螺桿的強(qiáng)強(qiáng)度條件件螺紋危險(xiǎn)險(xiǎn)截面面面積A為：A=螺桿所受受轉(zhuǎn)矩 T: （）/22當(dāng)量應(yīng)力力為：=式中， F為千斤斤頂最大大起重量量，單位位為查表，確確定許用用應(yīng)力當(dāng)量應(yīng)力力應(yīng)小于于許用應(yīng)應(yīng)力，即即： (4) 螺紋紋牙剪切切強(qiáng)度條條件按機(jī)械性性能較弱弱的螺母母材料進(jìn)進(jìn)行計(jì)算算：螺母的外外徑D等于螺螺桿外徑徑d ：D=d螺紋牙根根厚b ：b=0.775P螺紋旋合合圈數(shù)zz: zz=H/P查表取得得許

5、用剪剪切應(yīng)力力按剪切強(qiáng)強(qiáng)度進(jìn)行行計(jì)算：= ，(5) 螺紋紋牙彎曲曲強(qiáng)度條條件同樣，取取機(jī)械性性能較弱弱的螺母母材料進(jìn)進(jìn)行計(jì)算算。按彎曲強(qiáng)強(qiáng)度進(jìn)行行計(jì)算:=對(duì)靜載，許用應(yīng)應(yīng)力應(yīng)取取較大值值。（6）螺螺桿的穩(wěn)穩(wěn)定性條條件確定螺桿桿的柔度度值：式中， L為螺桿桿的長(zhǎng)度度系數(shù)，L為螺桿桿的總長(zhǎng)長(zhǎng)度，ii為螺桿桿危險(xiǎn)截截面慣性性半徑，, 螺桿桿的長(zhǎng)度度系數(shù)根根據(jù)螺紋紋副固定定形式取取值。值小于許許用值，即即：（7）螺螺桿公稱稱直徑取取值范圍圍查機(jī)械械設(shè)計(jì)手手冊(cè)，取值范范圍為：20mmmd650mmm（8）螺螺母最大大高度（螺紋嚙嚙合長(zhǎng)度度）范圍圍：30mmmH280mmm（9）螺螺紋螺距距取值范范圍查機(jī)

6、械械設(shè)計(jì)手手冊(cè)，取值范圍圍為：22mmP24mmm2.2約約束條件件約束條件件表達(dá)式式如下：=-=3.優(yōu)化化方法本問(wèn)題有有三個(gè)變變量122個(gè)約束束條件，采用MMATLLAB優(yōu)優(yōu)化工具具對(duì)其進(jìn)進(jìn)行優(yōu)化化設(shè)計(jì)。4.優(yōu)化化設(shè)計(jì)實(shí)實(shí)例某廠生產(chǎn)產(chǎn)一種手手動(dòng)螺旋旋千斤頂頂，最大大設(shè)計(jì)起起重量為為 ，螺螺紋為鋸鋸齒形，螺桿材材料采用用40CCr ，熱處理理HRCC45-50,=7885Mppa，螺螺母采用 ，螺螺紋副當(dāng)當(dāng)量摩擦擦系數(shù)為為0.113 ，千斤頂頂最大起起重高度度為1330mmm,圓錐錐齒輪厚厚為300mm,軸承固固定端為為，試設(shè)計(jì)計(jì)傳動(dòng)螺螺紋副，使其結(jié)結(jié)構(gòu)緊湊湊、所用用材料最最省。根據(jù)前面面的數(shù)

7、學(xué)學(xué)建模，我們先先通過(guò)查查表或計(jì)計(jì)算，得得到約束束條件的的各個(gè)相相關(guān)參數(shù)數(shù)，然后后再將其其代入上上述建模模的約束束條件，從而得得到螺紋紋副的最最優(yōu)設(shè)計(jì)計(jì)方案?，F(xiàn)將原設(shè)設(shè)計(jì)與優(yōu)優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)結(jié)果加加以對(duì)照照（表11），可可以看出出，優(yōu)化化設(shè)計(jì)后后螺紋副副體積比比原設(shè)計(jì)計(jì)減少 。表1原設(shè)設(shè)計(jì)及優(yōu)優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)結(jié)果螺紋公稱稱直徑d()螺母高度度H()螺距P()目標(biāo)函數(shù)數(shù)V()原設(shè)計(jì)254851339969優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)283351190074采用優(yōu)化化設(shè)計(jì)方方法，不不僅節(jié)省省材料，降低工工廠生產(chǎn)產(chǎn)成本，而且節(jié)節(jié)省設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)間。這有助助于改革革傳統(tǒng)的的設(shè)計(jì)方方法，為為新產(chǎn)品品開(kāi)發(fā)改改進(jìn)提供供了有力力的依據(jù)據(jù)。心得體會(huì)會(huì)通過(guò)這次次交流報(bào)報(bào)告的學(xué)學(xué)習(xí)，對(duì)對(duì)如何利利用MAATLAAB來(lái)輔輔助進(jìn)行行螺旋副副傳動(dòng)的的傳動(dòng)設(shè)設(shè)計(jì)有了了一定的的了解。固定式式架車機(jī)機(jī)屬