内容发布更新时间 : 2024/5/10 4:38:18星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

哈尔滨工业大学

机械设计大作业设计计算说明书

机械设计作业任务书

设计题目：

螺旋起重器是一种简单的起重装置，用手推动手柄即可提升重物。它一般由底座、螺杆、螺母、托杯、手柄、或扳手等零件所组成。

已知数据：起重量：40kN 最大起重高度：200mm。

目 录

一、设计题目-----------------------------------------------------------------------------------------------------2 二、螺母、螺杆选材-------------------------------------------------------------------------------------------2 三、螺杆、螺母设计计算

3.1 耐磨性计算-----------------------------------------------------------------------------------------------2 3.2 螺杆强度校核--------------------------------------------------------------------------------------------2 3.3 螺纹牙强度校核-----------------------------------------------------------------------------------------3 3.4 螺纹副自锁条件校核----------------------------------------------------------------------------------4 3.5 螺杆稳定性校核-----------------------------------------------------------------------------------------4 四、螺母外径及凸缘设计------------------------------------------------------------------------------------5 五、手柄设计----------------------------------------------------------------------------------------------------5 六、底座设计----------------------------------------------------------------------------------------------------6 七、其余各部分尺寸及参数---------------------------------------------------------------------------------7 八、参考资料-----------------------------------------------------------------------------------------------------7

一、 设计题目

螺旋起重器（千斤顶）

已知条件：起重量FQ=40KN，最大起重高度H=200mm。

二、 螺杆、螺母选材

本千斤顶设计采用梯形螺纹螺旋传动。由于螺杆承受载荷较大，而且是小截面，故选用45#钢，调质处理。查参考文献[2]表10.2得σs=355MPa, σb=600MPa。

由于千斤顶属于低速重载的情况，且螺母与螺杆之间存在滑动磨损，故螺母采用强度高、耐磨、摩擦系数小的铸铝青铜ZCuAl10Fe3。

托盘和底座均采用铸铁材料。

三、 螺杆、螺母设计计算

3.1 耐磨性计算

螺杆选用45钢，螺母选用铸造铝青铜ZCuAl10Fe3，有参考文献[1]表5.8，查得[p]=18~25MPa，从表5.8的注释中可以查得，人力驱动时[p]值可增大20%，则[p]=21.6~30MPa，取[p]=25MPa。按耐磨性条件设计螺纹中径d2，选用梯形螺纹，

d2?0.8F,对于整体式螺母，??1.2~2.5，取?=2.0 ?[p] d2?0.8式中： d2——螺纹中径，mm;

F——螺旋的轴向载荷，N； H——螺母旋合高度，mm;

F ?[p]? ——引入系数，?=H/d2; [p]——材料的许用压强，MPa;

代入数据，那么有d2≥0.8

= 0.8

= 22.6mm。查参考文献[3]表11.5,试取

公称直径d=32mm,螺距p=3mm,中径d2=30.5mm,小径d1=28.5mm,内螺纹大径D4=28.5。 3.2 螺杆强度校核

千斤顶螺杆危险截面受轴向力F和扭转力矩T1的作用，这里的扭转力矩是螺纹副的摩擦转矩T1。根据第四强度理论，螺杆危险截面的强度条件为

??(4F?d12)?3(216T1?d13)?[?]

式中: d1——螺杆螺纹的小径(mm)；