螺旋千斤顶设计说明书精密机械设计课程大作业374.68KB.docx

《精密机械设计基础》课程大作业任务书班级：姓名：学号：地点：时间：㈠、目的 1.培养学生综合应用所学基础理论课和专业课程知识，初步掌握机械装置的一般设计方法和步骤，培养学生的设计计算能力。 2.通过设计，让学生熟悉国家标准、图册、手册及有关规范，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。㈡、题目　　螺旋千斤顶　　最大起重量： Qmax＝10kN，　　最大升距：Hmax＝200mm㈢、设计内容　1.设计计算说明书一份(10页，3000字)。　2.装配图一张(1号)，主要零件图。（螺杆、螺母、支座等）　3.选择螺旋材料，设计螺旋尺寸，　　校核螺旋自锁条件、强度和稳定性。　4.选择螺母材料，　　设计螺纹圈数和螺母其它部分尺寸。　5.确定手柄的截面尺寸和长度。　6.要求运动轻便灵活。　7.设计其它部分的结构和尺寸。㈣、设计要求： 1.装配图 a.视图符合国家标准，装配关系正确，结构布置合理，能满足设计要求。 b.正确标注装配尺寸及轮廓尺寸，主要配合尺寸要标注配合精度。 c.列出零件明细表及标题栏，提出必要的装配技术要求。 2.零件图 a.零件图表达完整合理，比例合适，尺寸形状与装配图一致。 b.尺寸标注完整合理，标注粗糙度、尺寸公差、材料、热处理和技术要求等。 3.写出设计计算说明书(16开纸10页3000字左右)应包括: a.设计任务和设计原始数据； b.结构方案的分析和选择(结构,牙形,材料,强度,失效,安装,工艺,标准化等)； c.设计计算应参考有关资料按步骤进行，写明计算公式，代入原始数据，写出结果和单位。计算公式和设计参数标明来源[1],[2]...。 d.列出参考资料[1],[2]...。螺旋千斤顶设计说明书一．设计原始参数螺旋千斤顶的最大起重重量F=10KN，最大起升高度Lmax=200mm。二．设计计算书计算与说明备注及结果一、螺杆的计算1、确定螺纹直径耐磨性计算选用梯形螺纹，螺杆材料选用45钢。螺杆工作时，同时受压力与转矩的作用。因此它的计算可近似按紧螺栓联接的计算公式即螺纹中径轴向载荷Fa=10KN对梯形螺纹导程P与螺纹工作高度h P=2h人力驱动有润滑时许用压强取 [P]=25Nmm^2对整体式螺母=1.2查GB/T5796.2-2005，GB/T5796.3-2005选用Tr20×4-7H2、稳定性验算螺杆失稳时的轴向载荷 Fac= 螺杆支撑系数m=在一端固定一端自由时m=2.5×10^4Nmm^-2螺杆的最大工作长度Lmax=200mm所以Fac=2.5×10^4×20^4÷200^5=10^5N最大轴向载荷Fmax=10^4为使螺杆不失稳为安全系数安全3、螺杆强度计算螺杆材料的许用强度()45钢的材料屈服强度=355MPa所以取由第三强度理论σ=10KN螺杆螺纹小径转矩 T=Fa××0.5×tan（?+）导程角?=arctan导程P=4mm所以? = arctan=4.05°诱导摩擦角= arctan螺纹表面摩擦系数(钢和青铜)取f=0.10螺纹牙型半角取α=15°所以= arctan=5.91°所以T=10^4×18×0.5×tan（4.05°+） =1.58×10^4 Nmmσ= =60MPa综上，螺杆强度满足要求4、驱动力矩、效率、自锁在螺杆强度计算中得到T=1.58×10^4 Nmm效率η===40.3%4.05°5.76°即螺旋自锁5、螺杆结构图1螺杆结构图螺杆上端直径=（1.71.9）d=（1.71.9）×20=3438mm=35 mm手柄孔径式中：（计算在后）则取=(0.60.7)d=(0.60.7)×20=1214mm取=13 mm退刀槽直径=-（0.20.5）=16-（0.20.5）=15.815.5mm取退刀槽宽度b=1.5P=1.5×4=6 mm螺杆膨大部分长度=（1.4~1.6）d=（1.4~1.6）×20=28~32mm取=30 mm，取取螺杆的长度=45+200+30+14=289mm二、螺母的计算1、螺母强度的计算螺母选用锡青铜许用剪切强度[τ]=0.6[σ]=0.6×95=57MPa许用弯曲强度[]= [σ]=95MPa剪切强度τ=Fa=10KN 螺纹大径d=20.5mm对梯形螺纹，螺纹根部宽度b=0.65P=2.6mm旋合扣数n==3.54螺母实际圈数 n’=n+1.5=5.04螺母实际圈数取 n’=6所以 n=6-1.5=4.5螺母螺纹高度H=P×4.5=18mm所以τ==13.28MPa[τ]=57MPa弯曲强度Fa=10KN ，d=20.5mm，b=2.6mm，n3.54所以=3.06MPa[]=95MPa综上，螺母螺纹强度满足要求2、螺母高度的校核螺母高径比应满足