哈工大机械设计大作业千斤顶设计.docx
HarbinInstituteofTechno1ogy机械设计大隹业二，果程名称：机楸设计设计题目：螺旋传劭设计院系：机电学院班级：1108107设计者：赵亮亮学号：1110810726指导教师：郝明辉、宋宝玉哈尔滨工业大学设计题目螺旋起重机是一种简单的起重装置，用手推动手柄即可起升重物。它一般由底座、1、选择螺杆、螺母的材料螺杆采用45号钢调质，由参考文献表10.2查得抗拉强度4=600MPa,s=355MPao螺母材料用铝青铜ZCuAnOFe3(考虑速度低)。2、耐磨性计算螺杆选用45钢，螺母选用铸造铝青铜ZCUAnoR3,有参考文献表8.11查得p=1825MPa,人力驱动时p值可以加大20%,那么p=21630MPa,取p=25MPao按耐磨性条件设计螺纹中径右，选用梯形螺纹，那么40.8.红，由参考文献1查得，对YMp于整体式螺母系数犷=1.22.5,取犷=1.5。那么式中，Fq轴向载荷，N；d2螺纹中径，mm；p许用压强，MPa；查参考文献表11.3、11.4取公称直径d=32mm,螺距P=6mm,中径d2=29mm,小径4=25mm,内螺纹大径D4=33mm。3、螺杆强度校核螺杆危险截面的强度条件为：式中：Fq轴向载荷，N；4螺纹小径，mm；T螺纹副摩擦力矩，Nmm,(=%tan("+0')与，为螺纹升角，np1×6r/r八=arctan=arctan=3.7679。d2×29螺杆材料的许用应力，MPa0查参考文献”表11.3得钢对青铜的当量摩擦因数尸=0.080.10,取1=0.09,螺纹副当量摩擦角夕'=arctan'=arctan0.09=5.1427。把值代入7；计算式中，得：由参考文献口表8.12可以查得螺杆材料的许用应力=工，其中=355MPa,那么351-J=71-118MPa,取b=100MPa°显然，e<,螺杆满足强度条件。4、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：Fq轴向载荷，N：D4螺母螺纹大径，mm；Z螺纹旋合圈数，取Z=8；b螺纹牙根部厚度，梯形螺纹人=0.65=0.65X6mm=3.9mm；螺母材料的许用切应力。代入数据计算得查参考文献1表8.12知螺母材料的许用切应力K=3040MPa,显然<。螺纹牙根部的弯曲强度条件为b=3丝hD4ZhD-d33-29式中：/弯曲力臂，I=_.=为Y,其它参数同上。22代入数据计算得查参考文献1表8.12知螺母材料的许用切应力匕h=4060MPa。显然生，即满足螺纹牙的强度条件。5、自锁条件校核因收=3.7679。，夕'=5.1427。，因此-v",所以满足自锁条件。6、螺杆的稳定性校核螺杆的柔度值式中：/螺杆的最大工作长度，取螺母中部到另一端支点间的距离，那么=180+-+1+/退刀槽/退刀槽指螺杆与手柄座相接处的尺寸，查手册知，/退刀槽=9mmo=ZP=S×6mm=4Smm手柄直径d手柄二25mm,由结构尺寸经验公式九二(1.82)d手柄=4550mm,取1=48mm,那么长度系数，对千斤顶，可看作一端固定、一端自由，取=2；d3螺纹小径，mm；带入以上数值得对于45号调质钢，当4<90时：因此，满足稳定性要求。7、螺母外径及凸缘设计螺纹外径D21.5J=1.5×32mm=48mm螺纹凸缘外径D3XAD2=1.4×48ww=67.2加%,取D?=68mm。螺纹凸缘厚b=(0.20.3)H=(0.20.3)48mm=9.614.4mm,取b=12mm°图1螺母8、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。设尸为加在手柄上的力，1为手柄长度，那么F1=1+i式中：f托杯支承面间摩擦因数；。一(24)、。见下列图。图2托杯O二(1.61.8)d=(1.6-1.8)×32mm=51.2-57.6mm,取54mm。D1=(0.60.8)d=(0.60.8)×32mm=19.225.6mm,取22mm。a=(0.81)0=(0.81)X54mm=43.254mm,取50mm。h2=(0.60.8)D1=(0.60.8)×22mm=13.217.6mm,取15mm。D=(2.02.5)J=(2.02.5)×32mm=6480mm,取72mm。4=10mm,a=Smm,f=8mm0设尸=250N，那么1=mm=554.5mm,取1=200mm,加套简F25()长40OmnK手柄直径d手柄j崎宗，查教材得4=Jj,查查参考文献2知=205MPa,那么h=102.5736.7MPa,取%=UoMPa。代入数据计算得得取手柄直径d手柄=25mm。9、底座设计螺杆下落到底面，再留2030mm空间，底座铸造起模斜度1:10,厚度为S=IOmm。D5由结构设计确定，D5=I1OmmoD4=1AD5=1.4×1IOmm=154mm。校核底面的挤压应力：底面材料选择铸铁HT1o0,铸件壁厚5=3050mm时，b80MPa,p=(0.40.5)b=(0.40.5)×80MPa=(3240)MPa。显然，p<p,满足设计要求。参考文献1宋宝玉,王黎钦.机械设计。北京:高等教育出版社2宋宝玉.机械设计课程设计指导书.北京:高等教育出版社
