1、机 械 设 计,螺旋千斤顶大作业,一.目的：1 了解简单机械的设计方法和本课程特点2. 掌握综合应用知识和查阅资料的能力 二.题目螺旋千斤顶：已知条件: 起重量起重高度 三.任务：图纸1套说明书1份,螺旋传动设计螺旋千斤顶大作业布置,简单机械设计步骤,1.确定机器工作原理机构简图 2.确定主要工作参数 3.机器结构初步设计绘制草图 4.主要传动和运动参数设计计算 5.传动系统结构设计 6.其他零部件的设计计算 千斤顶,工作原理,结构草图,传动系统结构设计,1. 选择螺纹类型本题目设计的是传力螺旋，故选择应用较广的梯形螺纹。 2.选择滑动螺旋副的材料题目中要求起重重量，属于较高载荷，手动升降，属
2、于低速，希望选择耐磨性好，摩擦系数较小的材料以达到省力的目的，青铜是螺母比较理想的材料；需要支撑起比较大的重量，对于螺杆的抗压，稳定提出要求，故经过淬火处理的钢是螺杆的理想材料；,传动系统结构设计,选 择 螺 旋 副 的 参 数,耐磨性条件为：,令=H /d2(H为螺母高度，且H=uP)，代入得：,螺纹副耐磨性计算,式中 p工作压强(MPa); Q轴向工作载荷(N)； d2螺纹中径(mm)； P 螺距 h螺纹工作高度(mm)，对矩形、梯形螺纹，h=0.5P；对锯齿形螺纹，h=0.75P； u旋合螺纹圈数； p 螺旋副许用压强(MPa)。 值选取： 对整体式螺母，=1.22.5，对剖分式和兼做支
3、承螺母，=2.53.5。,提示:由螺母中径d2选择标准的公称直径d、小径d1、螺距P 并求出螺母高度H 、工作圈数u等。,2.校核自锁性,自锁条件为:,式中：v螺纹副当量摩擦角，v = arctgfv =arctg(f/cos)为螺纹升角,3.螺杆强度校核,强度条件：,螺杆强度校核,式中：螺杆材料的许用应力(MPa)，有= s/35。,4.螺杆的压杆稳定性计算,注意：如何确定Qc（采用哪个公式？）,5.螺母螺纹牙强度校核（因为螺母强度低）,剪切强度条件（危险截面为aa）,弯曲强度条件（危险截面为aa）,螺母螺纹牙强度校核,结构草图,螺杆结构,插手柄,底部轴端挡圈,退刀槽,螺杆开孔处的强度校核,
4、6.螺母悬置段强度计算 求螺母外径,其他零部件的设计计算,所有的载荷最终汇集到了图中的A面上，A面承受着拉应力和扭转应力，应该用第四强度理论校核：,有了限位螺钉和过盈配合，但是仍然采用原先的扭矩进行计算，算得的结果增加了安全系数，是保守的算法。,螺母悬置段强度计算 求螺母外径D3,强度条件为：,近似为：,对直径D4：D4=(1.31.4) D3 凸缘高度a:a=H /3,7.螺母凸缘的强度计算,接触面挤压强度计算,凸缘根部弯曲强度计算,其他零部件的设计计算,限位螺钉直径： 限位螺钉主要承受剪应力，选择内六角锥端紧定螺钉作为限位螺钉。按照没有过盈配合计算，偏安全。,结构草图,手柄长度确定,8.手柄的设计计算,由计算长度Lp定实际长度L,强度条件为：,手柄直径dp确定,计算出dp值的大小,9.托杯的设计托杯用来承托重物，可用铸钢铸成，也可用Q235钢模锻制成。为了使其与重物接触良好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（滚花）。为了防止托杯从螺杆端部脱落，在螺杆上端应装有挡板（选用轴端挡圈GB 891-86，B型即可）。,其他零部件的设计计算,为了避免过快磨损，托杯一方面需要润滑，另一方面还需要验算接触面间的挤压强度。,其他零部件的设计计算,10 底 座 的 设 计,其他零部件的设计计算,计算危险截面的压应力和扭转剪应力，第四强度理论 接地比压验算,
