哈工大机械设计大作业螺旋传动设计千斤顶解剖.doc

Harbin Institute of Technology 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： 1215102 设 计 者： 张紫薇 学 号： 1121510208 指导教师： 张锋 设计时间： 2014年10月6日 哈尔滨工业大学 目录 设计任务书……………………………………………………………………………………………1 各部分尺寸计算及校核 选择螺杆、螺母的材料………………………………………………………………………………2 2、耐磨性计算………………………………………………………………………………………………2 3、螺杆各部分尺寸计算…………………………………………………………………………………2 4、螺杆强度校核……………………………………………………………………………………………2 5、螺母螺纹牙强度计算…………………………………………………………………………………3 6、螺纹副自锁条件校核…………………………………………………………………………………4 手柄设计…………………………………………………………………………………………………4 8、螺杆的稳定性校核……………………………………………………………………………………5 螺母外经及凸缘设计…………………………………………………………………………………6 底座设计………………………………………………………………………………………………6 11、其他零件相关尺寸……………………………………………………………………………………7 参考文献………………………………………………………………………………………………8 一、设计任务书 设计螺旋起重器，简图如下 1、螺旋起重器已知数据： 起重量FQ=30kN， 最大起重高度Ho=180mm（题号3.1.1）。 2、设计要求： (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) 对起重器各部分尺寸进行计算，对螺杆和螺母螺纹牙强度、螺纹副自锁性、螺杆的稳定性进行校核。 二、各部分尺寸计算及校核 1、选择螺杆、螺母的材料 螺杆采用45号钢，由参考文献[3]查得抗拉强度，。 螺母材料用铝青铜ZCuAl10Fe3（考虑速度低）。 2、耐磨性计算 根据螺纹的耐磨性条件 ，引进系数以消去H，并且对于梯形螺纹，h=0.5p，因此得 式中——螺杆螺纹中径，mm； F——螺杆所受轴向力，即起重量，； ——根据螺母结构选定，对于整体式螺母取=1.2~2.5，此处取=1.6； ——滑动螺旋副材料的许用压强，根据参考文献[2]中表8.11，当螺杆和螺母副材 料分别是钢和青铜且低速滑动时，许用压强=18~25，此处取=22 。 3、螺杆各部分尺寸计算 按照耐磨性计算求出=23.4mm，根据参考文献[3]中表11.3，选取适当的公称直径d=28mm，以及相应的螺距P=5mm。则螺纹牙的工作高度h=0.5P=2.5mm。 再根据参考文献[3]表11.4，当螺距P=5mm时，外螺纹小径即螺杆小径=d-5.5=22.5mm；内外螺纹中径==d-2.5=25.5mm。因此mm。 螺纹旋合圈数。 4、螺杆强度校核 螺杆断面承受轴向力F和转矩T的作用，其中F=30kN。 螺杆所受转矩 其中 ——螺纹升角，。 ——当量摩擦角，。 将与代入转矩公式得 式中 ——螺纹副的当量摩擦系数，根据参考文献[2]中表8.13，钢与青铜间当量摩擦系数界限为0.08~0.10，此处取=0.10。 根据第四强度理论，螺杆危险截面的强度条件为 式中 ——螺杆许用应力。根据参考文献[2]中表8.12，钢材许用应力， 此处取。其中屈服极限可由机参考文献[3]中表10.2查得45号 钢=355MPa，则118.3MPa。 由已有数据得 经验证，螺杆强度合格。 5、螺母螺纹牙强度计算 螺母螺纹牙根部的剪切强度为 螺纹牙根部的弯曲强度为 式中 d——螺母螺纹大径，mm； h——螺纹牙工作高度，mm； b——螺纹牙根部厚，梯形螺纹的，mm； 、——许用切应力，根据参考文献[2]中表8.12，青铜的许用应力范围为 =40~60，=30~40。 经验证，螺纹牙强度合格。 6、螺纹副自锁条件校核 对于有自锁要求的螺旋，要满足条件。 在螺杆强度校核过程中，已得； ；