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哈尔滨工业大学机械设计大作业说明书（论文） Harbin Institute of Technology 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???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 PAGE \* MERGEFORMAT8 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d2，选用梯形螺纹。由参考文献[1]查得，取 =2.0。 由耐磨性条件公式： 式中： d2——螺纹中径，mm； F——螺旋的轴向载荷，N； H——螺母旋合高度，mm； ——引入系数，=H/d2 ； [p]——材料的许用压强，MPa； 代入数值后，有。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T1的作用，这里的扭转力矩是螺纹副的摩擦转矩T1。根据第四强度理论，螺杆危险截面的强度条件为： 式中 —— 螺杆螺纹的小径(mm)； ——螺杆材料的许用应力(MPa); F——螺杆所受的轴向载荷(N)； T1—— 螺杆所受转矩(N·mm),。 由参考文献[1]查得钢对青铜的当量摩擦因数=0.08~0.10,取=0.09。代入数据计算得到：ρ=arctan0.09=5.14°； =arctannpπd2=arctan1*6π*31=3.53° 由，带入数据得， 代入公式= 81.7MPa。查表可得， []=s3~5 得=71~118MPa，取=100MPa ， [] ，显然符合条件。 五．螺母螺纹牙强度校核 螺母螺纹牙根部剪切强度条件为： 式中 F——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(mm)，对于梯形螺纹b=0.65p。 代入数据计算： 查参考文献[1]表8.12知螺母材料的许用剪应力，显然满足。 弯曲强度条件式： 式中：Q——轴向载荷 N ——螺母螺纹大径 mm Z——螺纹旋合圈数，z=8 B——螺纹牙根部厚度，梯形螺纹b=0.65p=0.65×6=3.90mm [σb]——螺母材料的许用弯曲应力，查表 l—弯曲力臂， 显然满足 即满足螺纹牙的强度条件。 六.螺纹副自锁条件校核 , 式中: ——螺纹升角,度; ——当量摩擦角,度; ,满足自锁性条件。 七.螺杆的稳定性校核 螺杆的柔度值 式中：—螺杆的最