机械设计大作业二-设计螺旋起重器（千斤顶）.doc

哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）目 录1.选择螺杆、螺母的材料22.耐磨性计算23.螺杆强度校核24.螺母螺纹牙的强度校核35.自锁条件校核46.螺杆的稳定性校核47.螺母外径及凸缘设计58.手柄设计59.底座设计610.其他部分设计710.1托杯结构设计710.2螺栓设计710.3挡圈设计711.参考资料89哈尔滨工业大学课程设计任务书姓 名：樊天鹏 院（系）：能源科学与工程学院专 业：核工程与核技术 班 号：1202301任务起至日期： 2014年10月11日至2014年10月25日课程设计题目：设计螺旋起重器（千斤顶）设计数据及要求起重量FQ/kN ：50 最大起重高度：H/mm ：150机器年产量：大批 机器工作环境： 车间，室外机器的载荷特性：平稳 设计要求： （1）绘制装配图一张，画出起重器的全部结构，按照装配图要求标注尺寸、序号及填写明细栏、标题栏，编写技术要求。 （2）撰写设计说明书一份，主要包括起重器各部分尺寸计算，对螺杆和螺母螺纹牙强度、螺纹副自锁性、螺杆的稳定性的校核等。指导老师教研室主任1.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查的45钢的抗拉强度，。螺母材料用铝青铜ZCuAl10Fe3。（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ZCuAl10Fe3，由参考文献1表5.8查得p=1825MPa，从表5.8的注释中可以查得，人力驱动时p值可以加大20%，则p=21.630MPa，取p=25MPa。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：轴向载荷，N； 螺纹中径，mm； p许用压强，MPa。由参考文献2表11.5取公称直径d=36mm，螺距p=6mm，中径=34.5mm，小径=32.5mm，内螺纹大径D4=36.5mm。3.螺杆强度校核螺杆危险截面的强度条件为式中：轴向载荷，N； d1螺纹小径，mm； T1螺纹副摩擦力矩，为螺纹升角，； 螺杆材料的许用应力，MPa。查得参考文献1表5.10得钢对青铜的当量摩擦因数，取，螺纹副当量摩擦角。把已知的值带入T1的计算公式中，则得由参考文献1表5.9可以查得螺杆材料的许用应力，取。显然，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：轴向载荷，N； D4螺母螺纹大径，mm； Z螺纹旋合圈数，Z取10； b螺纹牙根部厚度，梯形螺纹。代入数值计算得查参考文献1表5.9螺母材料的许用剪应力，显然。螺纹牙根部的弯曲强度条件为式中：l弯曲力臂，。其他参数同上。代入数值计算得查参考文献1表5.9得螺母材料的许用弯曲应力。显然，即满足螺纹牙的强度条件。5.自锁条件校核因，因此满足自锁条件。6.螺杆的稳定性校核螺杆的柔度值式中：l螺杆的最大工作长度，取螺母中部到另一端支点间的距离，则。,查参考文献3知，。假设手柄直径为，由结构尺寸经验公式，取，则长度系数，对千斤顶可看做一端固定、一段自由，取。代入以上数值得对于45钢调质，当时：满足稳定性要求。7.螺母外径及凸缘设计螺纹外径。螺纹凸缘外径，取。螺纹凸缘厚，取。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撑面的摩擦力矩。设F为加在手柄上的力，取，L为手柄长度，则。有，取。，取。托杯选铸铁,手柄选Q215，摩擦系数，则：取，加套筒长800mm。手柄直径，查参考文献2表10.1得到普通碳钢Q215，取。取手柄直径。9.底座设计螺杆下落到底面再留的空间，底座铸造起模斜度1:10，厚度为10mm，由结构设计决定，。结构确定后校核底面的挤压应力：底面材料选用铸铁HT100，由题目要求，取，底座厚度，取，查参考文献2表10.3，得铸铁壁厚时，。查参考文献3得： 。显然满足设计要求。10.其他部分设计10.1托杯结构设计在托杯的结构设计中有经验公式， ，取，取，取，取，取，取，取10.2螺栓设计，取10.3挡圈设计固定托盘用的挡圈内径6.6mm，外径32mm，厚5mm；螺钉GB/T5783-2000A M616。螺杆底部挡圈内径6.6mm，外径45mm，厚5mm；螺钉GB/T5783-2000A M620。11.参考资料1王黎钦,陈铁鸣.机械设计M.