张哲 1306013011 螺纹千斤顶课程设计

1、Hefei University 机械设计课程设计PROJECT系别： 机械工程系 专业： 机械设计制造及自动化 学制： 四年 姓名： 张哲 学号： 1306013011 导师： 王 勇 2015年 11月1日目录一、设计要求21.1结构简图21.2设计说明2二、螺杆的设计与计算32.1螺杆、螺母的材料的选择32.2螺杆螺纹类型的选择32.3确定螺杆的直径32.4自锁条件校核32.5强度校核42.5.1自锁校核42.5.2强度校核52.5.3自锁校核52.5.4强度校核52.6稳定性校核6三、螺母外部尺寸计算63.1确定螺母高度及罗文工作圈数73.2螺纹牙强度校核及相关尺寸计算7四、托杯的设计

2、与计算84.1托杯尺寸的计算：84.2尺寸计算：8五、手柄设计与计算95.1手柄的材料选择：95.2手柄长度的设计：95.3手柄的长度：105.4手柄的直径:10六、底座的设计106.1材料的选择：116.2尺寸计算：11七、总结11八、参考文献12一、设计要求1.1结构简图根据已知条件设计设计满足条件的螺旋千斤顶，螺旋千斤顶的设计结构简图如图所示；图表 i螺旋千斤顶结构简图1.2设计说明设计数据最大起重量为F（kN）最大起重高度H（mm）702701.3设计要求1、总装配图一张；螺母、螺杆、托杯零件工作图各一张。2、计算说明书一份。二、螺杆的设计与计算2.1螺杆、螺母的材料的选择螺杆的的材料

3、要求有足够的强度，常用45、50钢；需要经热处理以达到高硬度的重要螺杆，如机床丝杠等，则常用合金钢，如65Mn、40Cr、T12、20CrMnTi等材料。考虑螺纹千斤顶转速低，单个作用面受力不大，因此选用最常用的45钢。螺母材料出有足够的强度外，还要求在与螺杆材料配合时摩擦因数小、耐磨。低速重在螺母常采用铸锡青铜，故选用ZCuSn10P1。2.2螺杆螺纹类型的选择梯形螺纹的效率高，牙根强度高，而且易于制造。从实用性角度考虑，选用单头右旋梯形螺纹。梯形螺纹的牙型角，2.3确定螺杆的直径根据耐磨性条件确定螺纹中经，为使螺纹受力均匀，螺纹工作圈数不宜过多故取之间，此处去2。为确定滑动螺旋传动的许用强

4、度，螺纹螺母材料分别为钢对青铜，滑动速度低，查书中表5.9可知p=1825MPa，这里去p=22Mpa。mm查手册d取32mm，螺距p=6mm。外螺纹小径 ； 内螺纹小径 螺母螺纹大经 ； 内外螺纹的中经 2.4自锁条件校核螺纹升角为，当量摩擦角，当量摩察系数，查表：=0.080.10，此处取=0.09。> 故满足自锁2.5强度校核对受力较大的螺杆应根据第四强度理论校核螺杆的强度：查手册45钢。螺杆所受的转矩：<0故不合格，应改较大尺寸的螺杆，取d=36mm，螺距p=6mm外螺纹小径 ； 内螺纹小径 螺母螺纹大经 ； 内外螺纹的中经 2.5.1自锁校核> 故满足自锁2.5.2

5、强度校核<0故不合格应改较大尺寸的螺杆，取d=40mm，p=7mm外螺纹小径 ； 内螺纹小径 螺母螺纹大经 ；内外螺纹的中经2.5.3自锁校核> 故满足自锁2.5.4强度校核>0 故合格2.6稳定性校核 对细长受压螺杆，当轴向压力F大于某一临界值时，螺杆会发生横向弯曲而失去稳定。受压螺杆稳定性条件：为螺杆稳定的临界载荷（N）。螺杆一端固定一端自由：。临界载荷与螺杆材料及长径比（柔度）：对于淬火钢螺杆：； 故稳定。三、螺母外部尺寸计算3.1确定螺母高度及罗文工作圈数螺母的高度：螺纹的工作圈数：螺纹的圈数越多，载荷分布越均匀，故不大于10；螺纹的圈数越多，载荷分布越均匀，故不大于

6、10,故取10；考虑退刀槽的影响，实际螺纹圈数：（应为整数）。故螺母的实际高度：3.2螺纹牙强度校核及相关尺寸计算螺母强度材料低于螺杆，所以螺纹牙的剪切和弯曲破坏大多发生在螺母上。可将展开后的螺母螺纹牙看做一悬臂梁。螺纹牙根部的剪切强度校核计算公式和弯曲强度校核公式分别为：和；根据书中查得： 查表得： 取四、托杯的设计与计算4.1托杯尺寸的计算：托杯用来承托重物，可用铸钢铸造，诶可用Q235模锻制成。这里取材料Q235。为了使其与重物之间良好接触和防止与重物之间出现相对滑动，在托杯上表面制有切口的沟纹。为了防止托杯从螺杆端部脱落，在螺杆上部装有挡板。当螺杆转动时，托杯和重物都不做相对运动。因此

7、在其中时，托杯底部与螺杆和接触面之间有相对滑动，为了避免过快磨损，一方面要润滑，另一方面还需要接触面间的压力强度。4.2尺寸计算：4.3强度校核：查手册的Q235： 取所以合格五、手柄设计与计算5.1手柄的材料选择：手柄要有一定的抗弯强度，常用Q235和Q215。此设计中选Q235且。5.2手柄长度的设计：扳动手柄的力矩： 为认为施加的力，间歇力150250MPa，长时间的力为100150MPa旋转副之间的摩擦力矩：托杯与轴端支撑面的摩擦力矩：5.3手柄的长度：（取）5.4手柄的直径:（取）六、底座的设计6.1材料的选择：底座材料选取常用铸铁HT200，且，铸件的壁厚不应小于812mm，为了增

8、加底座的稳定性，底座尺寸应稍大一些，因此将其外形制成1:10的斜度。6.2尺寸计算：（取）（取）七、总结通过这次的课程设计，初步体会到了设计一个产品的流程和需要考虑到的一些问题。设计螺旋千斤顶，一开始总有些不知所措，但是参考了一些前人设计螺旋千斤顶时的方法后，自己逐渐有了思路，但是有些问题总是考虑的不够全面，有些地方不知道根据什么理论、那些公试进行计算。所以在本次的课程设计中，我查阅了很多有关螺纹千斤顶设计的资料，大量查阅了机械设计参考书和机械设计手册，一开始这些数据查找起来十分麻烦，总是不知道查找哪些表格，但是经过反复的练习，自己对着目录很快地就能将数据查找到了，甚至有些数据现在还能记得。在

9、做课程设计的时候，我通过不断的学习，我学会了不少东西，将自己做好的课程设计打到word里，用cad画图。在整个设计过程中，懂得了不少东西，培养了自己独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信经过这次的学习，一定会对我今后的生活学习有很大的影响。在学习的时候，一定要学会查找资料，学会利用各种工具，只要有耐心，就一定能解决问题。我从这次的课程设计中获得的最的大的收获就是，遇到困难不要怕，要用该面对相信自己，通过自己的努力不仅能完成任务，而且能学习到生多的东西。在遇到困难的时候，可以查找资料，也可以请教同学，这样才能学到更多的知识。八、参考文献1 王利钦，陈铁鸣.机械设计M.6版.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2015.2 侯洪生，焦永和.机械工程图学M.3版.科学出版社，20133 吴宗泽.机械设计M.北京：高等教育出版社，200