机械设计(基础)课程设计 计算说明书 设计题目: 螺旋传动设计 ——螺旋起重器(千斤顶) 学 院: 机电工程及自动化学院 专 业: 机械工程与自动化 学 号: 1 1 1 2 1 4 9 7 设计者: 袁 悦 组 员: 郭丽琴、闫赟、袁悦 指导老师: 邓 召 义 完成日期:2 0 1 3 -1 0 -3 0 计算及说明 主要结果 一、设计题目 螺旋起重器(千斤顶) 已知条件:起重量 F=44KN,最大起重高度 L=200mm。 二、确定螺纹牙型及螺纹基本尺寸 1)、螺纹牙型的选择 滑动螺旋的牙型可以采用梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹;螺旋传动常采用梯形螺纹和矩形螺纹。梯形螺纹的工艺性好,牙根强度高,对中性好,矩形螺纹效率高,但其牙根强度低,加工精度低,目前已经逐渐被梯形螺纹所取代。 2)、螺纹基本尺寸的选择 螺纹中径按螺母螺纹牙面得耐磨性计算,对于梯形螺纹,h=0.5P,则有,中径:32644 100.80.8[ ]1.524 10Fdp27.97mm 式中:1.5,[ ]24pMPa 对于梯形螺纹,查表 4-5,选取 P=6mm;查表 4-6,得: 螺杆标准中径229dmm,小径325dmm,大径32dmm; 螺母标准中径229Dmm,小径126Dmm,大径433Dmm。 三、螺杆的设计计算 1)、材料 螺杆常用的材料为 Q235、Q275、35 钢和 45 钢。对于重要传动,要求较高耐磨性,需进行热处理,可选用 40Cr 或 65Mn。此处选用 45钢。故σ s=355MPa,查表 21-3 得5~3][s ,取[σ ]=115MPa; σ b=600MPa。 2)、螺杆结构 螺杆上端需用支撑托杯和插装手柄,故此处应加大直径,其结构如图 1 所示。图中 L 为最大起重,H 为螺母高度,手柄孔径kd 的大小应根据手柄直径pd 决定,一般取mmddpk5.0。为了便于切制螺纹,应设退刀槽,退刀槽处的直径cd 要比螺纹小径3d 小 0.2~0.5mm。退刀 F=44KN L=200mm 梯形螺纹 P=6mm 229dmm325dmm 32dmm 229Dmm 126Dmm433Dmm 45 钢 σ s=355MPa [σ ]=115MPa; σ b=600MPa 槽的宽度 Pb5.1。为了便于螺杆旋入螺母,螺杆下端应制有倒角,如 图a 所示。 3)、自锁性校核 自锁条件为: v 式中: ——螺纹升角,2arctan dnP ; v ——当量摩擦角,vvffarctancosarctan; ——螺纹牙侧角, o152 ; f ——摩擦因数,取15.0f; vf ——螺纹副的当量摩擦因数。 由于影响摩擦因数的因素...