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2025年哈工大机械设计大作业2螺旋起重器

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螺旋起重器设计一、螺旋起重器(千斤顶)简介 螺旋起重器是一种简单的起重装置,用手推进手柄即可升起重物。它一般由底座、螺杆、螺母、托杯、手柄或扳手等零件所构成。二、螺旋起重器(千斤顶)构造与功能螺旋起重器构造示意图如右图所示。零件 1 为托杯,当千斤顶承受重载时,由 1 直接托住重物。螺母 5 与螺杆 7 构成螺旋副,同步,螺母 5 又与底座 8 固定联接,当转动手柄 4 时,托杯便会伴随螺杆而上下移动,从而将重物托起。紧定螺钉 6 重要是为了提高了联接可靠性。三、设计题目设计起重量 F = 50 000 N,最大起重高度H=150 mm 的螺旋起重器(千斤顶)。四、题目解答1.选择螺杆、螺母材料螺杆采用 45 钢调质,由参照文献[2]表 10.2 查得抗拉强度 σb=600Mpa, σs=355Mpa。由于速度较低,螺母材料用铝青铜 ZCuAll0Fe3。2. 耐磨性计算 按耐磨性性条件设计螺纹中径 d2,对于梯形螺纹, √Fψ [ p]螺杆选用 45 钢,螺母用铝青铜 ZCuAll0Fe3,由参照文献[3]表 5.8 查得MPa,从表 5.8 注释中可以查得,人力驱动可提高约 20%,则21.6 ~30MPa,取25MPa。由参照文献[3]查得,对于整体式螺母系数ψ=1.2~1.5,取ψ=2。则代入数据,得 √Fψ [ p]❑√500002×25 =25.3 mm式中:F──螺杆所受轴向载荷, N;──螺纹中径,mm; [ p]─—螺旋副材料的许用压力,MPa。 查参照文献[4]表 11.5 取公称直径 d =32 mm,螺距 P=3 mm,中径=30.5 mm,小径 d3(d1)=28. 5 mm,内螺纹大径 D4=32.5 mm。 3. 螺杆强度校核螺杆危险截面的强度条件为:σe =❑√(4 Fπ d12)2+3(16T 1π d13 )2 ≤ [σe ]式中:F──螺杆所受轴向载荷,F =50 000 N; d3(d1)──螺纹小径,mm d3(d1)=28. 5 mm; T1──螺纹副摩擦力矩,T1=Ftan (φ+ρ’ )❑2 , ψ为螺纹升角,ψ=arctannpπ=arctan1×3π ×30.5=1.7942°;[σe ]——螺杆材料的许用应力, MPa查参照文献[1]表 5.10 .得钢对青铜的当量摩擦因数 f’=0.08~0.10,取 f ’= 0.09,螺纹副当量摩擦角ρ’ = arctanf’ = arctan0.09 = 5.1428°。把已知的值代入T1的计算公式中,则得 T1=50 000× 30.52tan(1.7942°+5.1427°) = 92 771 N∙mmσe =❑√(4 ×50000π ×28.52 )2+3(16×92771π×28.53 )2= 86.02 Mpa由参照文献[3]表 5.9 可以查得螺杆材料的许用应力[σ]= σ s3 5,σs=355 Mpa,...

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