哈工大机械设计大作业2.docx

一、设计题目设计起重量，最大起重高度的螺旋起重器。要求绘制装配图，撰写设计说明书。二、选择螺杆、螺母的材料螺杆采用45钢调质，由参考文献[2]表10.2查得抗拉强度，。螺母材料用铝青铜ZCuAl10Fe3（强度高，耐磨）。三、耐磨性计算根据所选材料，由参考文献[1]表8.11查得，取。按耐磨性条件设计螺纹中径，选用梯形螺纹，则。由参考文献[1]查得，对于整体式螺母系数，取。则：式中：查参考文献[2]表11.3和表11.4取公称直径，螺距，中径，小径，内螺纹大径，内螺纹小径。。四、螺杆强度校核根据第四强度理论，螺杆危险截面的强度条件为：式中：由参考文献[1]表8.13得钢对青铜的当量摩擦因数，取，螺纹副当量摩擦角。代入数值得：由参考文献[1]表8.12查得螺杆材料许用应力，，。显然，，满足螺杆强度条件。五、螺母螺纹牙的强度校核螺母螺纹牙根部的剪切强度条件为：式中：代入数值计算得：查阅参考文献[1]表8.12得螺母材料许用切应力，显然，。螺纹牙根部的弯曲强度条件为：式中：代入计算得：查参考文献[1]表8.12得螺母的许用弯曲应力。显然，，满足螺纹牙强度条件。六、自锁条件校核由以上步骤得到：，，故：满足自锁条件。七、螺杆的稳定性校核螺杆的柔度值：式中：查阅相关手册知，。假设手柄直径为，由结构经验公式，暂取，则：代入以上数值得：对于45钢，当时：因此，满足稳定性要求。八、螺母外径及凸缘设计螺纹外径。螺纹凸缘外径。螺纹凸缘厚。九、手柄设计加在手柄上的力需要克服螺纹副之间相对转动的阻力矩和托杯支承面间的摩擦力矩。设加在手柄上的力，，则。根据之前计算有：托杯选铸铁，手柄选Q215，摩擦因数，则：故取手柄直径，查手册得：，查参考文献[2]表10.1得，则，取。代入计算得：原假设手柄直径满足设计要求。十、底座设计螺杆下落到地面，再留20至30mm空间，底座铸造起模斜度1:10，厚度10mm。D5由结构确定，取。。确定结构后校核底面挤压应力：底面材料选择铸铁HT100，查参考文献[3]得：铸件壁厚时，，。显然，，满足设计要求。十一、其余尺寸设计固定托杯用的挡圈内径9mm，外径30mm，厚5mm；螺钉M8×16 GB/T5783-2000；螺杆底部挡圈内径9mm，外径50mm，厚5mm；螺钉?M8×16 GB/T5783-2000；紧定螺钉M6×20 GB/T71-1985?；铸造圆角取R为2mm。十二、参考文献[1]宋宝玉，王黎钦.机械设计.北京：高等教育出版社，2010?[2]宋宝玉，吴宗泽. 机械设计课程设计指导书. 北京：高等教育出版社，2006[3]张锋，宋宝玉. 机械设计大作业指导书. 北京：高等教育出版社，2009