机械设计大作业之螺旋传动

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y

机械设计大作业说明书

大作业名称：机械设计大作业

设计题目：螺旋传动

班级：

设计者：

学号：

指导教师：张锋

设计时间：2014.10.03

哈尔滨工业大学

目录

1设计任务书----------------------------------------------------------------------------------------------------1 2设计题目-------------------------------------------------------------------------------------------------------2 3螺母、螺杆选材----------------------------------------------------------------------------------------------2 4耐磨性计算----------------------------------------------------------------------------------------------------2 5螺杆强度校核-------------------------------------------------------------------------------------------------2 6螺纹牙强度校核----------------------------------------------------------------------------------------------3 7螺纹副自锁条件校核----------------------------------------------------------------------------------------4 8螺杆稳定性校核----------------------------------------------------------------------------------------------4 9螺母外径及凸缘设计----------------------------------------------------------------------------------------5 10手柄设计-------------------------------------------------------------------------------------------------------5 11底座设计-------------------------------------------------------------------------------------------------------7 12其他各部分尺寸---------------------------------------------------------------------------------------------7 13参考文献-------------------------------------------------------------------------------------------------------7

题目:设计螺旋起重器(千斤顶)

设计原始数据

起重量Q=40kN, 最大起重高度H=200mm。

说明

螺旋起重器的结构见图,螺杆7和螺母6

是它的主要零件。螺母6用紧定螺钉5固定在

底座8上。转动手柄4时，螺杆即转动并上下

运动。托杯1直接顶住重物，不随螺杆转动。

安全板3防止托杯脱落，安全板9防止螺

杆由螺母中全部脱出。

对这一装置主要的要求是:保证各零件有足够的强度、耐磨性、能自锁、稳定性合格等。

工作量

1.设计计算说明书一份，主要包括起重器各部分尺寸的计算，强度，自锁性，稳定性校核等。

2.装配图一张，画出起重器的全部结构，标注出必要的尺寸与零件编号，填写标题栏与明细表

一.设计题目

螺旋起重器（千斤顶）

已知条件：起重量F=40KN ，最大起重高度H=200mm 。

二.螺杆、螺母选材

螺杆采用45号调质钢，由参考文献[2]表10.2查得抗拉强度σs=355MPa, σb =600MPa 。螺母材料用铝青铜ZCuAl10Fe3（考虑低速重载的情况）。

三.耐磨性计算

螺杆选用45号调质钢，螺母选用铝青铜ZCuAl10Fe3，由参考文献[1]表 5.8查得[p]=18~25MPa ，取[p]=25MPa 。按耐磨性条件设计螺纹中径，选用梯形螺纹。由参考文

献[1]查得5.2~2.1=ψ，取 ψ=2.0。

由耐磨性条件公式：

20.d ≥ 式中：

——螺纹中径，mm ； F ——螺旋的轴向载荷，N ； H ——螺母旋合高度，mm ；

ψ——引入系数，ψ=H/

；

[p]——材料的许用压强，MPa ；

代入数值后，有mm MPa

KN

d 6.2225*0.2408

.02=≥。查参考文献[1]，试取公称直径

d=34mm ，螺距p=6mm ，中径d2=31mm ，小径d1=27mm ，内螺纹大径D4=35mm 。

四.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T 1的作用，这里的扭转力矩是螺纹副的摩擦转矩T 1。根据第四强度理论，螺杆危险截面的强度条件为：

][)16(3)4(

3

1

1

22

1

σππσ≤+=d T d F

式中 1d —— 螺杆螺纹的小径(mm)；

[]σ——螺杆材料的许用应力(MPa);

F ——螺杆所受的轴向载荷(N)；

T 1—— 螺杆所受转矩(N ·mm),2

)

'tan(2

1d F T ρψ+=。