機(jī)械課程設(shè)計(jì)(千斤頂)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè) 計(jì) 題 目： 螺旋起重器設(shè)計(jì) 專 業(yè) 班 級： 組 號 學(xué) 號： 學(xué) 生 姓 名： 指 導(dǎo) 老 師： 成 績： 年 月 日浙江科技學(xué)院設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：螺旋起重器螺旋起重器（千斤頂）是一種人力起重的簡單機(jī)械，主要用于起升重物。圖示為采用滑動螺旋的起重器結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，螺桿7與螺母5組成螺旋副，螺母5與底座8固定聯(lián)接，緊定螺釘6提高了聯(lián)接可靠性。托杯1直接頂住重物，當(dāng)轉(zhuǎn)動手柄4時(shí)，螺桿7一邊轉(zhuǎn)動一邊上下移動，使托杯1托起重物上下移動，達(dá)到起升重物的目的。這種螺旋起重器結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，易于自鎖，其主要缺點(diǎn)是摩擦阻力大，傳動效率低（一般為3040），磨損

2、快，壽命低，傳動精度低。螺旋起重器一般垂直布置，在起重時(shí)螺桿7受壓，因此都做成短而粗，起升高度不宜太大。螺母5作為起升時(shí)的支承件，常做成整體結(jié)構(gòu)。螺旋起重器應(yīng)有可靠的自鎖性能，以保證螺桿7和重物在上升下降過程中能可靠地停留在任一位置而不自行下降。螺桿一般采用梯形牙、右旋、單線螺紋。當(dāng)起重量較大時(shí)，為減小摩擦阻力，操作省力，可在托杯1的下部安放一推力軸承。根據(jù)所給的參數(shù)，設(shè)計(jì)一簡單千斤頂。要求確定主要尺寸、畫裝配圖及主要零件圖、編寫設(shè)計(jì)計(jì)算書。已知參數(shù)：序號起重力 F / kN起升高度 H / mm0720250設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 1 份起重器總裝配圖 1 張絲桿及底座零件圖共 2 張目

3、錄1. 螺桿和螺母材料的選擇確定42. 滑動螺旋起重器的設(shè)計(jì)計(jì)算2.1 耐磨性計(jì)算 42.2 自鎖性校核計(jì)算 42.3 螺桿強(qiáng)度計(jì)算42.4 螺母螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算52.5 螺母外徑與凸緣的強(qiáng)度計(jì)算52.6 手柄設(shè)計(jì)52.7底座主要尺寸確定63設(shè)計(jì)結(jié)果與體會 7參考文獻(xiàn) 81.螺桿和螺母材料的選擇確定螺桿材料 ：45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度220-250HBS螺母材料 ：ZCuA110Fe32.滑動螺旋起重器的設(shè)計(jì)計(jì)算2.1 耐磨性計(jì)算p=F/A=F/3.14 d2 hu<=ph=0.5(d-D1)u=H/PF-螺桿所受軸向載荷。Nd2- -螺紋中徑， mmh-螺紋工作高度， mmh=0.5(d

4、-D1),d為螺桿大徑，D1為螺母小徑；u-螺紋副材料的許用壓力，/Mpa.可取p=1825Mpa對梯形螺紋，h0.5P，可演化為設(shè)計(jì)計(jì)算式： d20.8 式中 螺母高度因數(shù)， H / d2 ,一般可取 2.53.5d20.8=0.8×19.25=16.8 mmH=×d2 =2.5 ×20.5=51.25 mm2.2 自鎖性校核計(jì)算 設(shè)螺紋升角，當(dāng)量摩擦角v=arctan（np/3.14d2），v=arctan（f/cos15°）式中 f為螺旋副材料的摩擦因數(shù)則自鎖的條件為v得4.23°，v =5.23° 故自鎖符合要求2.3 螺桿強(qiáng)

5、度計(jì)算起重時(shí)螺桿受壓和受扭，按第4強(qiáng)度理論計(jì)算：ca=(2+32) 1/2=（1/A）F2+3（T1/WT）21/2 【】式中 A螺桿螺紋段的危險(xiǎn)截面面積，A=（3.14d12）/4 Wt螺桿螺紋段的抗扭截面系數(shù)，Wt=（3.14d13）/16=Ad1/4，/mm3 d1螺桿螺紋小徑。mm F升起載荷，/N T1螺桿所受扭矩，T1=Ftan（+）d2/2,/N.mm 【】螺桿材料的許用應(yīng)力，【】= /(35) s=352Mpaca=79.80Mpa故螺桿強(qiáng)度基本符合要求2.4 螺母螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算剪切強(qiáng)度條件為： =F/(Dbu)螺紋牙危險(xiǎn)截面a-a上的彎曲強(qiáng)度條件為： b=6Fl/(Db2u

6、)b式中 b螺紋牙根部的厚度，b=0.65P l彎曲力臂,/mm.l=(D-D2)/2 螺母材料的許用切應(yīng)力，/MPa;可取30-40Mpa b螺母許用彎曲應(yīng)力，/MPa;可取40-60Mpa=20000/(3.14×24.5×0.65×5×10.75)=7.44Mpab=7.2×20000/(3.14×24.5×3.12×10.75)=18.12Mpa故螺母螺紋牙的強(qiáng)度符合要求2.5 螺母外徑與凸緣的強(qiáng)度計(jì)算螺母下段懸置部分的抗拉強(qiáng)度條件為：=4（1.21.3）F/(D32-D2) 帶入數(shù)據(jù)得=42.5Mpa螺母

7、凸緣的擠壓強(qiáng)度條件為：p=4F/(D42-D23) p帶入數(shù)據(jù)得p=20.48Mpa螺母凸緣根部的彎曲強(qiáng)度條件為：b=M/W=1.5F(D4-D3)/( D3a2) b帶入數(shù)據(jù)得b=11.2Mpa螺母下段懸置部分的抗拉強(qiáng)度條件與螺母凸緣的擠壓強(qiáng)度條件不符合要求2.6 手柄設(shè)計(jì)由T=T1+T2=FhLh= T1+(fcF/3)(D03-d03)/(D02-d02)T=67.4Nmm 帶入數(shù)據(jù)得Lh=T/Fh=27mm計(jì)算手柄彎曲強(qiáng)度： b=T/W=T/(0.1dh3) b 故dhT×103/(0.1b)1/3=17.5mm取dh=18mm 2.7底座主要尺寸確定 D4=152mm D5

8、=105mm取【p】=20Mpa取 2.5計(jì)算得d216.8mm，則選d2=20.5mm，p=8mm，d=32mm，D1=26mm取n=1取f=0.1計(jì)算得=4.23°，v =5.32°取【】=s/4=88 Mpa;計(jì)算得ca=79.80 Mpa;取b=0.65P=3.1mml=1mm=30Mpab=60Mpa計(jì)算得：=7.44Mpab=18.12Mpa取 D4=50.4mm D3=36mm D=24mm =49.8Mpa p=90Mpa得 =42.5Mpap=20.48Mpab=11.2Mpa取D0=43.2mm d0=14.4mm fc=0.1 Fh=250N b=125Mpa算得Lh=260mm dh17.5mm3設(shè)計(jì)總結(jié)與體會經(jīng)過兩個(gè)星期課題為螺旋起重器課程設(shè)計(jì)，我們學(xué)會了如何去進(jìn)行一門課程的設(shè)計(jì)，為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。因?yàn)檫@兩個(gè)星期我們還要進(jìn)行期末考試，所以我們做課程設(shè)計(jì)的時(shí)間都比較緊張。設(shè)計(jì)過程中也遇到了很多的問題。首先是對所給的梯形螺紋的尺寸選擇，這是計(jì)算過程最重要的環(huán)節(jié)，后面的計(jì)算就是為了驗(yàn)證你所選的尺寸是否合格，不少同學(xué)開始的幾組數(shù)據(jù)試了都不成功，然后就想放棄了，這對大家的耐心是一個(gè)很大的考驗(yàn)。其次是畫零件圖和裝配圖的過程中不知道圖該怎么去畫，尺寸如何去標(biāo)注，這也反映了自己在學(xué)習(xí)工程