機(jī)械設(shè)計千斤頂設(shè)計大作業(yè)說明書

1、3harbin institute of technology機(jī)械設(shè)計大作業(yè)說明書大作業(yè)名稱：螺旋傳動設(shè)計 設(shè)計題目：設(shè)計螺旋起重器（千斤頂）班 級：1215102 設(shè) 計 者：高雪梅 學(xué) 號：1121510201 指導(dǎo)教師：張鋒 設(shè)計時間：2014.10.6 哈爾濱工業(yè)大學(xué)目錄1、 設(shè)計任務(wù)書12、 千斤頂參數(shù)設(shè)計21、選擇各結(jié)構(gòu)的材料22、螺桿參數(shù)設(shè)計及其校核23、螺桿強(qiáng)度校核34、螺紋牙強(qiáng)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(shè)計68、手柄參數(shù)設(shè)計及強(qiáng)度校核69、其他結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)計算7參考文獻(xiàn)8一、設(shè)計任務(wù)書1、螺旋起重器（千斤頂）功能要求起重量fq=3

2、0kn 最大起重高度h =180mm起重器示意圖2、設(shè)計要求1)、繪制裝配圖一張，a2紙，須畫出起重器的全部結(jié)構(gòu)，按照裝配圖的要求標(biāo)注尺寸、序號及填寫明細(xì)欄、標(biāo)題欄，編寫技術(shù)要求。2）、對起重器各部分尺寸進(jìn)行計算，對螺桿和螺母螺紋牙強(qiáng)度、螺紋副自鎖性、螺桿的穩(wěn)定性進(jìn)行校核。2、 千斤頂參數(shù)設(shè)計1、 選擇各結(jié)構(gòu)的材料螺桿采用45鋼，因螺桿的材料要有足夠的強(qiáng)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(qiáng)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(shè)計及其校核根據(jù)耐磨性條件設(shè)計螺紋中徑，假想螺紋牙可展成一長條，設(shè)螺旋的軸向載荷為f，承壓面積（垂

3、直于軸線方向上的投影面積）為a，螺紋工作面上的壓強(qiáng)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(jié)構(gòu)選定，對于本設(shè)計的整體式螺母，由于磨損后間隙不能調(diào)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(qiáng)，mpa,見參考文獻(xiàn)表8.11,本設(shè)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(qiáng)為18-25mpa,為保證安全，選用。根據(jù)中徑的計算結(jié)果，查參考文獻(xiàn)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=25.5mm,螺距p=5，h=2

4、.5mm,進(jìn)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(yīng)使，故此時計算得出的合理。3、螺桿強(qiáng)度校核螺桿斷面承受軸向力f和轉(zhuǎn)矩t 的作用，根據(jù)第四強(qiáng)度理論，螺桿危險截面的強(qiáng)度條件為式中 d1螺桿螺紋小徑，mm;螺桿材料許用應(yīng)力，mpa,根據(jù)機(jī)械設(shè)計教材表8.12，其中，材料屈服點(diǎn)由參考文獻(xiàn)表10.2查得，對于本千斤頂?shù)脑O(shè)計材料45鋼，其;f螺桿所受軸向力，;t螺桿所受轉(zhuǎn)矩，,其中，螺紋升角，螺紋副當(dāng)量摩擦角，對于此螺紋副材料鋼-青銅，查參考文獻(xiàn)表8.13，當(dāng)量摩擦因數(shù)，現(xiàn)取為。4、螺紋牙強(qiáng)度校核因螺母材料強(qiáng)度低于螺桿，故螺紋牙的剪切和彎曲破壞多發(fā)生在螺母上，現(xiàn)對

5、其進(jìn)行強(qiáng)度校核計算1）、螺紋牙根部的剪切強(qiáng)度校核公式為故剪切強(qiáng)度符合要求2）、螺紋牙根部的彎曲強(qiáng)度校核計算式為則故彎曲強(qiáng)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(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力，mpa;由參考文獻(xiàn)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(shè)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(shè)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(jīng)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(guān)，見參考文獻(xiàn)表8.14，此千斤

6、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(xiàn)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(shè)計為36mm。7、螺母外徑及凸緣設(shè)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(shè)計及強(qiáng)度校核手柄材料選用屈服點(diǎn)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(zhuǎn)動的阻力矩和托杯支撐面間的摩擦力矩。設(shè)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(yīng)滿足根據(jù)設(shè)計要求，現(xiàn)取手柄直徑式中 假設(shè)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(zhuǎn)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(yīng)力，,查參考文獻(xiàn)表10.2，對于60鋼，則，取。9、 底座設(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)計確定，。從而。校核底面的擠壓應(yīng)力對于底面材料鑄鋼，查參考文獻(xiàn)表，另查參考文獻(xiàn)表知鑄鋼的，則。顯然，滿足設(shè)