千斤顶大作业教案

机械设计,螺旋千斤顶大作业,一.目的：1了解简单机械的设计方法和本课程特点2.掌握综合应用知识和查阅资料的能力二.题目螺旋千斤顶：已知条件:起重量起重高度三.任务：图纸1套说明书1份,螺旋传动设计螺旋千斤顶大作业布置,简单机械设计步骤,1.确定机器工作原理机构简图2.确定主要工作参数3.机器结构初步设计绘制草图4.主要传动和运动参数设计计算5.传动系统结构设计6.其他零部件的设计计算千斤顶,工作原理,结构草图,传动系统结构设计,1.选择螺纹类型本题目设计的是传力螺旋，故选择应用较广的梯形螺纹。2.选择滑动螺旋副的材料题目中要求起重重量，属于较高载荷，手动升降，属于低速，希望选择耐磨性好，摩擦系数较小的材料以达到省力的目的，青铜是螺母比较理想的材料；需要支撑起比较大的重量，对于螺杆的抗压，稳定提出要求，故经过淬火处理的钢是螺杆的理想材料；,传动系统结构设计,选择螺旋副的参数,耐磨性条件为：,令=H/d2(H为螺母高度，且H=uP)，代入得：,螺纹副耐磨性计算,式中p工作压强(MPa);Q轴向工作载荷(N)；d2螺纹中径(mm)；P螺距h螺纹工作高度(mm)，对矩形、梯形螺纹，h=0.5P；对锯齿形螺纹，h=0.75P；u旋合螺纹圈数；p螺旋副许用压强(MPa)。值选取：对整体式螺母，=1.22.5，对剖分式和兼做支承螺母，=2.53.5。,提示:由螺母中径d2选择标准的公称直径d、小径d1、螺距P并求出螺母高度H、工作圈数u等。,2.校核自锁性,自锁条件为:,式中：v螺纹副当量摩擦角，v=arctgfv=arctg(f/cos)为螺纹升角,3.螺杆强度校核,强度条件：,螺杆强度校核,式中：螺杆材料的许用应力(MPa)，有=s/35。,4.螺杆的压杆稳定性计算,注意：如何确定Qc（采用哪个公式？）,5.螺母螺纹牙强度校核（因为螺母强度低）,剪切强度条件（危险截面为aa）,弯曲强度条件（危险截面为aa）,螺母螺纹牙强度校核,结构草图,螺杆结构,插手柄,底部轴端挡圈,退刀槽,螺杆开孔处的强度校核,6.螺母悬置段强度计算求螺母外径,其他零部件的设计计算,所有的载荷最终汇集到了图中的A面上，A面承受着拉应力和扭转应力，应该用第四强度理论校核：,有了限位螺钉和过盈配合，但是仍然采用原先的扭矩进行计算，算得的结果增加了安全系数，是保守的算法。,螺母悬置段强度计算求螺母外径D3,强度条件为：,近似为：,对直径D4：D4=(1.31.4)D3凸缘高度a:a=H/3,7.螺母凸缘的强度计算,接触面挤压强度计算,凸缘根部弯曲强度计算,其他零部件的设计计算,限位螺钉直径：限位螺钉主要承受剪应力，选择内六角锥端紧定螺钉作为限位螺钉。按照没有过盈配合计算，偏安全。,结构草图,手柄长度确定,8.手柄的设计计算,由计算长度Lp定实际长度L,强度条件为：,手柄直径dp确定,计算出dp值的大小,9.托杯的设计托杯用来承托重物，可用铸钢铸成，也可用Q235钢模锻制成。为了使其与重物接触良好和防止与重物之间出现相对滑动，在托杯上表面制有切口的沟纹（滚花）。为了防止托杯从螺杆端部脱落，在螺杆上端应装有挡板（选用轴端挡圈GB891-86，B型即可）。,其他零部件的设计计算,为了避免过快磨损，托杯一方面需要润滑，另一方面还需要验算