机械设计课程作业1说明书.docVIP

目录 一． 任务要求 二． 结构设计 三． 材料选择 四． 计算过程 五． 公差配合 六． 总结体会 七． 参考文献 一．任务要求 任务：1.千斤顶最大起重量为25KN。 2.最大工作行程L=200mm，单臂操作。 3.操纵力按250N考虑，千斤顶间歇工作。 2）要求：1.对千斤顶的主要零件进行强度和耐磨性计算。 2.计算千斤顶效率和自锁性。 3.完成千斤顶装配图一张（标注尺寸，列出零件明细表，填写标题栏）。 二．结构设计 1）螺杆设计 1.螺旋传动选择：螺旋传动按其螺旋副的摩擦性质不同，分为滑动螺旋副，滚动螺旋副和静压螺旋副。滑动螺旋副结构简单，便于制造，易于自锁，所以螺旋千斤顶选择滑动螺旋副。 2.螺纹类型选择：螺纹类型有矩形，梯形和锯齿形。千斤顶选择梯形螺纹、右旋，以便于制造，为单线螺纹以达到自锁要求。 2）螺母设计 1.螺母螺纹应少于10圈 2.根据公式设计螺母高度、外径等 3）手柄和托杯设计 1.根据公式设计手柄长度，直径等并校核。 2.根据公式设计托杯尺寸。 4）底座设计 底座厚度应大于6mm，斜度在1/10~1/12范围内。 5) 附件设计 附件设计参考其它书籍。 6）结构图示 三．材料选择 螺杆材料选择：螺杆选择50号钢； 螺母材料选择：螺母选择ZCuSnPbZn5； 底座材料选择：底座选择铸铁（HT200）； 托杯材料选择：托杯选择铸铁(HT200)； 手柄材料选择：手柄选择Q235。 计算过程 （一）螺纹传动设计： 计算螺纹中径d2值： 计算参数： ξ的值：梯形螺纹ξ=0.8 φ的值：整体式螺母取φ=1.2~2.5 许用压强[P]的值：18~25MPa 计算公式： d2=ξ（F/ρ[p]）^1/2 根据所得d2值选择梯形螺纹： 公称直径d=28mm 螺距P=5 中径d2=25.50mm 外螺纹小径d3=22.50mm 内螺纹大径D1=28.50mm 根据公式计算其它参数： 螺母高度H=ρd2 旋合圈数Z=H/P 工作压强P==[P] φ=1.6 P=18MPa d 2=23.57mm H=40.80mm Z=8.16 P=15.297MPa 计算螺纹升角ψ的值： 计算参数： 螺旋副摩擦系数μs为：0.09 0.08~0.10 牙型角α= 计算公式： = = 计算所得驱动转矩T： T=T1+T2+T3 T1=F 计算螺杆所得当量应力σ： 计算参数： 螺杆材料的许用应力[σ]=71~118.333MPa 计算公式： σ=≤[σ] 计算螺纹牙强度： 计算参数： 材料的许用切应力[τ]：30~40MPa 材料的许用弯曲应力[σ]b：40~60MPa 计算公式： 螺纹牙底宽度b=0.65P; 螺杆抗剪强度τ= =[τ]; 螺杆抗弯强度==[; 螺母抗剪强度τ==[τ]； 螺母抗弯强度=?=[]。 校核螺杆稳定性： 1.计算参数： 螺杆最大工作长度l=280mm； 长度系数μ=2； E=207000MPa 2.计算公式： λ=μl/I; =； Ia=； =2.5~4; 9) 校核螺杆刚度： 1.计算参数： 切变模量G=83000MPa； 2.计算公式： δ=FL/EA; δ=16T/πG； δ=δ-δ; 10) 校核螺母台肩强度: 1.计算参数: =45mm; []=75~85MPa; []=50MPa; [τ]=30~40MPa; 2.计算公式: 台肩外径:=(1.3~1.4) ; 台肩高度:a=H/3; 强度校核:= ≤[; 弯曲强度校核:=≤[]; 剪切强度校核:τ=≤[τ]; 11) 计算工作效率： 1.计算参数： 轴承效率：0.96 2.计算公式： η=（0.95~0.99）/； （二）手柄的设计计算： T= Ftan()++=92379N·m已知千斤顶间歇工作，作用在手柄上的力=250N，手柄长度，取手柄长度为370mm 手柄选用圆截面，直径按弯曲强度计算： 取手柄材料为Q235，，，得 ≥19.87mm 取=20mm 托杯、底座等结构的设计计算： 1.托杯材料选用HT200，尺寸如图所示 托杯孔D5=(0.6~0.7)d，得 =16.8~19.6mm， 取=18mm 托杯大端D2=(2.4~2.5)d， 得D2=67.2~70mm 取D2=69mm 托杯小端D1=(1.7~1.9)d， 得D1=47.6~53.2mm 取D1=50mm 凸台高度B=(1.4~1.6)d， 得B=39.2~44.8mm 取B=42mm 托杯高度H=1.2B=50.4mm 托杯