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1、哈尔滨工业大学机械设计大作业设计说明书题目： 设计螺旋起重器 院系： 机电工程学院 班号： 1008101 姓名： 吕明睿 日期： 2012-10-04 题目： 螺旋起重器(千斤顶)设计 螺旋起重器的示意图及已知数据题目起重量FQ/kN最大起重高度H/mm3.1.1301801. 选择螺杆、螺母的材料螺杆采用Q235碳素结构钢，由机械设计课程设计指导书表10.1查得抗拉强度，。螺母材料也采用Q235碳素结构钢。2. 螺杆强度计算螺杆采用Q235碳素结构钢，螺母也采用Q235碳素结构钢。由机械设计表 5.9 查得取。根据螺杆强度条件设计螺纹小径，选用梯形螺纹，则 式中：轴向载荷，N；螺纹中径，m
2、m；螺杆材料许用应力，MPa；查机械设计课程设计指导书表11.3取公称直径mm，螺距mm，中径mm，小径mm，内螺纹大径mm，。3. 耐磨性校核螺纹的耐磨性强度条件为 对于梯形螺纹，工作高度，对于整体式螺母，取，则 ，此时螺纹旋合圈数满足圈数要求查机械设计表 5.8，取，耐磨性校核满足强度要求。4. 螺母螺纹牙的强度校核螺母螺纹牙根部的剪切强度条件为 （5）式中：轴向载荷，N；螺母螺纹大径，mm；螺纹旋合圈数，取；螺纹牙根部厚度，梯形螺纹；螺母材料的许用切应力。代入数据计算得由于螺母和螺杆材料相同，因为螺杆螺纹小径小于螺母螺纹大径，所以校核螺杆螺纹牙强度。查机械设计表5.9螺杆材料的许用切应力
3、，显然。螺纹牙根部的弯曲强度条件为 （6）式中：轴向载荷，N；弯曲力臂，mm；螺母螺纹大径，mm；螺纹旋合圈数，取；螺纹牙根部厚度，mm；螺母材料的许用弯曲应力。数据代入式（6）得查机械设计表5.9螺母材料的许用切应力。显然，即满足螺纹牙的强度条件。5. 自锁条件校核因螺纹升角，螺纹副当量摩擦角所以满足自锁条件。6. 螺杆的稳定性校核螺杆的柔度值式中：螺杆的最大工作长度，取螺母中部到另一端支点间的距离，则。查手册知，假设手柄直径，由结构尺寸经验公式，取，则长度系数，对于千斤顶，可以看作一端固定， 一端自由，取代入以上数值得对于Q235碳素钢，当时：因此满足稳定性要求。7. 螺母外径及凸缘设计由
4、经验公式知，螺纹外径螺纹凸缘外径。螺纹凸缘厚8. 手柄设计加在手柄上的力需要克服螺纹副之间相对转动的阻力矩和托杯支承面间的摩擦力矩。设为加在手柄上的力，为手柄长度，则 （7）式中：螺纹副摩擦力矩，；托杯支承面间的摩擦力矩，。其中， （8）式中：托杯支承面间摩擦因数；轴向载荷，N；、见下图。，。 得。设，则，取，加套筒长。手柄直径 （9）手柄材料的许用弯曲应力 其中，则。数据代入，得取手柄直径。9. 底座设计螺杆下落到底面，再留空间，底座铸造起模斜度为，厚度为。由结构设计确定，。，取校核底面的挤压应力：底面材料选择铸铁，查参考文献2表10.3得铸件壁厚时，。显然，满足设计要求。参考文献：1 陈铁鸣.机械设计。哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2 王连明,宋宝玉.机械设计课程设计. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社3 张 锋.宋宝玉.机械设计大作业指导书. 哈尔滨：高等教育出版社 /
