第一篇：螺旋千斤頂產(chǎn)品設(shè)計(jì)書

課程產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書

項(xiàng) 目 名 稱： 螺旋千斤頂

小 組 成 員：胡天陽*** 李雪峰*** 耿杰*** 專 業(yè) 班 級： 13機(jī)械（4）指 導(dǎo) 教 師： 楊清艷

目錄

第一章緒論..............................................................錯(cuò)誤！未定義書簽。第二章市場分析及調(diào)查............................................................................2 第三章模擬仿真概述................................................................................3 3.1模擬仿真的概念............................................................................3 3.2模擬仿真在機(jī)械教學(xué)中的影響....................................................4 第四章螺旋千斤頂具體零件設(shè)計(jì)............................................................7 4.1 SolidWorks模擬仿真基本概述.................................................7 4.2螺旋千斤頂?shù)慕M成.......................................................................8 第五章 螺旋千斤頂?shù)娜S模型............................................................10

5.1 螺旋千斤頂零件圖......................................................................10

5.2 螺旋千斤頂?shù)难b配圖..................................................................13 第六章設(shè)計(jì)小結(jié)......................................................................................15 參考文獻(xiàn)...................................................................................................16

第一章 緒論

SolidWorks有全面的零件實(shí)體建模功能，變量化的草圖輪廓繪制，驅(qū)動(dòng)參數(shù)改變特征的大小和位臵，豐富的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口使SolidWorks可以將幾乎所有的機(jī)械CAD 軟件集成到現(xiàn)在的設(shè)計(jì)環(huán)境中來，在SolidWorks的模擬功能中，不僅可以做機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析，模擬機(jī)構(gòu)的運(yùn)行過程，還可同時(shí)將運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行演示，但是這種演示只能在SolidWorks中進(jìn)行觀看，但在新版本的SolidWorks中，結(jié)合使用模擬功能和運(yùn)用插件Animator制作動(dòng)畫，可以真實(shí)地反映機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程，并把這個(gè)運(yùn)動(dòng)過程制成avi格式的動(dòng)畫文件，用于諸多播放器中隨時(shí)、隨地地進(jìn)行演示。

SoildWorks為實(shí)現(xiàn)用戶可以更加快捷方便的使用模擬仿真功能，從而進(jìn)行幾次開發(fā)，SolidWorks 的開發(fā)通常是利用SolidWorks 公司提供的功能齊全的API 函數(shù)庫，使用Visual C ++ 或者Visual Basic 語言設(shè)計(jì)完成的。這樣的工作對于軟件開發(fā)企業(yè)來說比較簡單，而一旦二次開發(fā)軟件交付用戶使用，理解和修改代碼的工作對于用戶來說將變得十分困難。下面的討論就是基于用戶只具有基本的計(jì)算機(jī)操作能力，沒有軟件開發(fā)能力的前提之下，如何繞開代碼修改，仍能夠?qū)Χ伍_發(fā)軟件進(jìn)行補(bǔ)充和升級的四種方法，以滿足企業(yè)創(chuàng)新和發(fā)展的需要。

第二章 市場分析及調(diào)查

又稱機(jī)械千斤頂，是由人力通過螺旋副傳動(dòng)，螺桿或螺母套筒作為頂舉件。普通螺旋千斤頂靠螺紋自鎖作用支持重物，構(gòu)造簡單，但傳動(dòng)效率低，返程慢。自降螺旋千斤頂?shù)穆菁y無自鎖作用，裝有制動(dòng)器。放松制動(dòng)器，重物即可自行快速下降，縮短返程時(shí)間，但這種千斤頂構(gòu)造較復(fù)雜。螺旋千斤頂能長期支持重物，最大起重量已達(dá)100噸，應(yīng)用較廣。下部裝上水平螺桿后，還能使重物作小距離橫移。機(jī)械千斤頂是手動(dòng)起重工具種類之一，其結(jié)構(gòu)緊湊，合理的利用搖桿的擺動(dòng)，使小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)一對圓錐齒輪合運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)升降套筒，從而重物上升或下降。

目前市場上多用螺旋千斤頂，其可以節(jié)約成本，使用簡單方便，應(yīng)用范圍廣。螺旋千斤頂?shù)慕］^為簡單，因此選用螺旋千斤頂作為本次課程設(shè)計(jì)的課題。

第三章 模擬仿真概述

3.1模擬仿真的概念

模擬仿真就是用模型（物理模型或數(shù)學(xué)模型）來模仿實(shí)際系統(tǒng)，代替實(shí)際系統(tǒng)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究。事實(shí)上，習(xí)慣定義的模擬仿真，即用模型來模仿實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究，從來就是產(chǎn)品開發(fā)中的常用技術(shù)手段。計(jì)算機(jī)運(yùn)動(dòng)仿真作為計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的一個(gè)重要分支，可以歸入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)VR(Virtual Reality)的范疇，它匯集了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、實(shí)時(shí)計(jì)算技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。作為一門新興的高技術(shù)，己經(jīng)成為工程技術(shù)領(lǐng)域計(jì)算機(jī)應(yīng)用的重要方向。

3.2模擬仿真在機(jī)械教學(xué)中的影響

傳統(tǒng)的機(jī)械類課程休系一般采用二維設(shè)計(jì)平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)，所存在的主要問題如下:

（1）傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)僅僅用于設(shè)計(jì)工程圖，無法滿足后續(xù)CAE/CAM/PDM等課程的信息需求。

（2）以二維設(shè)計(jì)為主線展開教學(xué)，耗時(shí)過大，又不便于掌握和理解。

（3）課程體系松散，沒有考慮課程之間的相互關(guān)系，無法形成產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造整個(gè)生命周期的信息鏈條。

（4）傳授的知識陳舊，無法體系現(xiàn)代制造技術(shù)的特點(diǎn)，因而也無法滿足用人單位的需要。

（5）設(shè)計(jì)、制圖、修改工作大，使學(xué)生無法把主要經(jīng)歷放在創(chuàng)新設(shè)計(jì)上。因而也不利于學(xué)生綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

工程制圖教學(xué)改革:在工程制圖課程教學(xué)中，大幅度增加三維設(shè)計(jì)的內(nèi)容，改變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)以二維-三維-二維的傳統(tǒng)教學(xué)模式，運(yùn)用Solidworks系統(tǒng)進(jìn)行二維實(shí)體設(shè)計(jì)技術(shù)，采用新的三維-二維-三維的教學(xué)新模式。

機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)改革：把Solidworks引入到這些課程的教學(xué)中可以極大地提高學(xué)牛的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)的積極性，也為應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)奠定了素質(zhì)基礎(chǔ)。Solidworks軟件不僅可以進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、還可以進(jìn)行裝配、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。

課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革:引入Solidworks后，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性提高了，最后設(shè)計(jì)的作品還可以進(jìn)行裝配體的爆炸動(dòng)畫以及裝配動(dòng)畫，設(shè)計(jì)的效果很快就可以進(jìn)行評價(jià)，一個(gè)成功的設(shè)計(jì)使學(xué)生的學(xué)習(xí)很有成就感，進(jìn)一步加強(qiáng)了付專業(yè)的認(rèn)識。

數(shù)控技術(shù)教學(xué)改革:Solidworks軟件也充分體現(xiàn)了現(xiàn)代制造工程的特點(diǎn)。它 提供了無縫集成的CAMWorks擂件數(shù)控加工環(huán)境，該環(huán)境提供數(shù)控車、數(shù)控銑、數(shù)控線切割、加工中心的編程等內(nèi)容，基本可以滿足現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)的需求。

畢業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用:畢業(yè)設(shè)汁是大學(xué)生最后的一個(gè)集中性學(xué)習(xí)和實(shí)踐環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)中我們大量地引人了Solidworks軟件的應(yīng)用。比如，注塑模具設(shè)計(jì)的整個(gè)過程都可以在Solidwork環(huán)境下進(jìn)行。設(shè)計(jì)流程圖為：產(chǎn)品模型—模具分?！⑺芊治觥＞哐b配—模具加工。

綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng):在技術(shù)進(jìn)步的大背景下，產(chǎn)品的制造和加工工藝越來越精細(xì)，產(chǎn)品的成品品質(zhì)越來越精致、優(yōu)良。表現(xiàn)在產(chǎn)品的性能特征方面是產(chǎn)品的功能日益強(qiáng)大化，產(chǎn)品的形態(tài)特征上表現(xiàn)為品種的多樣化，在操作、控制上越來越簡單方便化。

第四章 螺旋千斤頂具體零件設(shè)計(jì)

4.1 SolidWorks模擬仿真基本概述

SolidWorks是世界上第一款完全基于Windows的3D CAD軟件 ,自1995年問世以來 ,以其優(yōu)異的三維設(shè)計(jì)功能 ,操作簡單等一系列的優(yōu)點(diǎn) ,極大地提高了設(shè)計(jì)效率 ,在與同類軟件的激烈競爭中已經(jīng)確立了它的市場地位 ,已經(jīng)成為三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的標(biāo)準(zhǔn)。利用SolidWorks不僅可以生成二維工程圖，而且可以生成三維零件，用戶可以利用這些三維零件來建立二維工程圖及三維裝配體。SolidWorks采用雙向關(guān)聯(lián)尺寸驅(qū)動(dòng)機(jī)制，設(shè)計(jì)者可以指定尺寸和各實(shí)體間的幾何關(guān)系，改變尺寸會(huì)改變零件的尺寸與形狀，并保留設(shè)計(jì)意圖。

Solidworks用戶界面非常人性化,便于操作。在Solidworks的標(biāo)準(zhǔn)菜單中包含了各種用于創(chuàng)建零件特征和基準(zhǔn)特征的命令。其中基礎(chǔ)實(shí)體特征主要有拉伸凸臺(tái)基體、旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)Π基體等。在基礎(chǔ)實(shí)體特征上可添加圓角、倒角、肋、抽殼、拔模及異型孔、線性陣列、圓角陣列、鏡像等放臵特征,這些特征的創(chuàng)建對于實(shí)體造型的完整性非常重要。在處理復(fù)雜的幾何形狀時(shí)還需要其他高級特征選項(xiàng),包括掃描、放樣凸臺(tái)Π基體及參考幾何體中基準(zhǔn)軸、基準(zhǔn)面這些定位特征等。通過以上特征造型技術(shù)在Solidwork中能設(shè)計(jì)出需要的實(shí)體特征。

4.2螺旋千斤頂?shù)慕M成

我們根據(jù)螺旋千斤頂?shù)膶?shí)物進(jìn)行了一系列的測繪，然后根據(jù)其實(shí)際尺寸，進(jìn)行了三維立體建模，使用了SolidWorks軟件。

該圖是螺旋千斤頂?shù)娜S建模的裝配圖

螺旋千斤頂由底座，頂墊，鉸杠，螺釘，螺套，螺旋桿組成。

該圖是我們測繪的螺旋千斤頂實(shí)物圖

第五章 螺旋千斤頂?shù)娜S模型

5.1 螺旋千斤頂零件圖

頂墊

底座

鉸杠

螺釘

螺套

螺旋桿

以上就是該螺旋千斤頂?shù)牟考?gòu)成，該圖全都是由SolidWorks作圖繪制而成。

5.2 螺旋千斤頂?shù)难b配圖

螺旋千斤頂裝配圖

該圖即為螺旋千斤頂裝配圖，結(jié)構(gòu)較為簡單，我們在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了實(shí)物運(yùn)動(dòng)仿真。

螺旋千斤頂?shù)难b配過程：

（1）單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的“新建”工具，單擊（裝配體），新建一個(gè)裝配體文件。

（2）單擊（插入零部件），瀏覽要打開的文件，點(diǎn)擊確定）。

（3）插入千斤頂?shù)闹鞲闪慵菪龡U，然后插入頂墊，用移動(dòng)零件，單擊（配合），在配合列表中選擇“同心軸”，“配合選擇”中選擇螺旋桿和頂墊的大小相等的圓周，單擊（確定）。

（4）再插入螺套，用移動(dòng)零件，單擊（配合），在配合列表中“”選擇“同心軸”，”配合選擇”中選擇螺旋桿和螺套的大小相等的圓周，點(diǎn)擊高級配合，在菜單中選擇齒輪，讓螺旋桿和螺套的螺紋進(jìn)行嚙合，單擊（確定）。

（5）再插入底座，用移動(dòng)零件，單擊（配合），在配合列表中選擇“同心軸”和“重合”，“配合選擇”中選擇螺套和底座的大小相等的圓周和上表面，單擊（確定）。

（6）最后插入絞杠，用移動(dòng)零件，單擊（配合），在配合列表中選擇“重合”，“配合選擇”中選擇螺旋桿和絞杠，使螺旋桿上的圓的圓心和絞杠的軸線相重合，單擊（確定）。

（7）生成裝配列表。

（8）配合完畢，生成千斤頂?shù)难b配體。

第六章 設(shè)計(jì)小結(jié)

在整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，通過對SolidWorks軟件知識的學(xué)習(xí)，我了解到了Solidworks的基本原理和具體運(yùn)用方法。并且能夠運(yùn)用SolidWorks軟件對各種零件進(jìn)行三維實(shí)體建模，掌握了利用插件對裝配體進(jìn)行動(dòng)畫演示。在本文中我利用SolidWorks軟件對千斤頂進(jìn)行了三維造型設(shè)計(jì)，并利用軟件完成了對千斤頂?shù)娜S實(shí)體設(shè)計(jì)和動(dòng)畫演示制作，但還有很多不理解的地方需要更加努力學(xué)習(xí)。

另外在本次設(shè)計(jì)中，我們培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)精神，團(tuán)隊(duì)分工明確，任務(wù)分配合理，共同學(xué)習(xí)共同進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

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第二篇：螺旋千斤頂設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

螺旋千斤頂設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

螺旋千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)

千斤頂一般由底座1，螺桿

4、螺母

5、托杯10，手柄7等零件所組成（見圖1—1）。螺桿在固定螺母中旋轉(zhuǎn)，并上下升降，把托杯上的重物舉起或放落。

設(shè)計(jì)時(shí)某些零件的主要尺寸是通過理論計(jì)算確定的，其它結(jié)構(gòu)尺寸則是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式或制造工藝決定的，必要時(shí)才進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。

設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)是；最大起重量Q（KN）和最大提升高度l（mm）。

螺旋千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)步驟如下： 1.螺桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算（1）螺桿螺紋類型的選擇

螺紋有矩（方）形、梯形與鋸齒形，常用的是梯形螺紋。

梯形螺紋牙型為等腰梯形，牙形角α=300，梯形螺紋的內(nèi)外螺紋以錐面貼緊不易松動(dòng)；它的基本牙形按GB5796.1—86的規(guī)定。

（2）選取螺桿材料

螺桿材料常用Q235、Q275、40、45、55等。（3）確定螺桿直徑

按耐磨性條件確定螺桿中徑d2。求出d2后，按標(biāo)準(zhǔn)選取相應(yīng)公稱直徑d、螺距t及其它尺寸。

（4）自鎖驗(yàn)算 自鎖條件是λ≤φv

式中：λ為螺紋中徑處升角；φv為摩擦角（非矩形螺紋應(yīng)為當(dāng)量摩擦角φv=tg-1fv，為保證自鎖，螺紋中徑處升角至少要比摩擦角小1°。即φv－λ≥l°

（5）結(jié)構(gòu)（見圖1—2）

螺桿上端用于支承托杯10并在其中插裝手柄7，因此需要加大直徑。手柄孔徑dk的大小根據(jù)手柄直徑dp決定，dk≥dp十0.5mm。為了便于切制螺紋，螺紋上端應(yīng)設(shè)有退刀槽。退刀槽的直徑d4應(yīng)比螺桿小徑d1小，其值可查手冊按退刀槽規(guī)范確定。退刀槽的寬度可取為1.5t。為了便于螺桿旋入螺母，螺桿下端應(yīng)有倒角或制成稍小于d1的圓柱體。為了防止工作時(shí)螺桿從螺母中脫出，在螺桿下端必須安置鋼制擋圈，擋圈用螺釘固定在螺桿端部。

（6）螺桿強(qiáng)度計(jì)算

對受力較大的螺桿應(yīng)根據(jù)第四強(qiáng)度理論校核螺桿的強(qiáng)度。強(qiáng)度計(jì)算方法參閱教材。

（7）穩(wěn)定性計(jì)算

細(xì)長的螺桿工作時(shí)受到較大的軸向壓力可能失穩(wěn)，為此應(yīng)按穩(wěn)定性條件驗(yàn)算螺桿的穩(wěn)定性，計(jì)算時(shí)應(yīng)注意正確確定螺桿長度系數(shù)μ。

當(dāng)螺桿的柔度λs＜40時(shí)，可以不必進(jìn)行穩(wěn)定性校核。2.螺母設(shè)計(jì)與計(jì)算（1）選取螺母材料

螺母材料一般可選用青銅，對于尺寸較大的螺母可采用鋼或鑄鐵制造，其內(nèi)孔澆注青銅或巴氏合金。

（2）確定螺母高度H及螺紋工作圈數(shù)u

H，考慮到螺紋圈數(shù)u越多，t載荷分布越不均，故u不宜大于10，否則應(yīng)改選螺母材料或加大d。螺母高度H=φd2（H應(yīng)圓整為整數(shù)）螺紋工作圈數(shù)u?（3）校核螺紋牙強(qiáng)度

一般螺母的材料強(qiáng)度低于螺桿，故只校核螺母螺紋牙的強(qiáng)度。螺母的其它尺寸見圖1—3。必要時(shí)還應(yīng)對螺母外徑D3進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。

（4）螺母壓入底座上的孔內(nèi)，圓柱接觸面問的配合常采用

H8H或8等配合。為了安r7n7裝簡便，需在螺母下端（圖1—3）和底座孔上端（圖1—7）做出倒角。為了更可靠地防止螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，還應(yīng)裝置緊定螺釘（圖1—1），緊定螺釘直徑常根據(jù)舉重量選取，一般為6～12mm。

3.托杯的設(shè)計(jì)與計(jì)算

托杯用來承托重物，可用鑄鋼鑄成，也可用Q235鋼模鍛制成，其結(jié)構(gòu)尺寸見圖1-4。為了使其與重物接觸良好和防止與重物之間出現(xiàn)相對滑動(dòng)，在托杯上表面制有切口的溝紋。為了防止托杯從螺桿端部脫落，在螺桿上端應(yīng)裝有擋板。當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，托杯和重物都不作相對轉(zhuǎn)動(dòng)。因此在起重時(shí)，托杯底部與螺桿和接觸面間有相對滑動(dòng)，為了避免過快磨損，一方面需要潤滑，另一方面還需要驗(yàn)算接觸面間的壓力強(qiáng)度。

p?Q22?(D12?D11)4≤[p]

（或1-1）

式中：[p]——許用壓強(qiáng)，應(yīng)取托杯與螺桿材料[p]的小者。4.手柄設(shè)計(jì)與計(jì)算（1）手柄材料 常用Q235和Q215（2）手柄長度Lp

板動(dòng)手柄的力矩

F·Lp=T1+T2

則

T?T2

（式1-2）Lp?1F式中：F——加于手柄上一個(gè)工人的臂力，間歇工作時(shí)，約為150～250N，工作時(shí)間較長時(shí)為100～150N。

T1——螺旋副間的摩擦阻力矩

T2——托杯與軸端支承面的摩擦力矩

手柄計(jì)算長度Lp是螺桿中心到人手施力點(diǎn)的距離，考慮螺桿頭部尺寸及工人握手距離，手柄實(shí)際長D13+（50～150）mm。手柄實(shí)際長度不2應(yīng)超過千斤頂，使用時(shí)可在手柄上另加套管。度還應(yīng)加上（3）手柄直徑dp

把手柄看成一個(gè)懸臂梁按彎曲強(qiáng)度確定其直徑dp，按彎曲強(qiáng)度條件，手柄彎曲應(yīng)力

?FF·Lp0.1d3p≤[σ]F

（式1-3）

故

dp≥

Lp·F

（式1-4）

0.1[?]F式中：[σ]F——手柄材料許用彎曲應(yīng)力，當(dāng)手柄材料為Q215和Q235時(shí)，[σ]F=120Mpa（4）結(jié)構(gòu)

手柄插入螺桿上端的孔中，為防止手柄從孔中滑出，在手柄兩端面應(yīng)加上擋環(huán)（圖1-6），并用螺釘或鉚合固定。

5.底座設(shè)計(jì)

底座材料常用鑄鐵（HT150及HT200）（圖1—7），鑄件的壁厚δ不應(yīng)小于8～12mm，為了增加底座的穩(wěn)定性，底部尺寸應(yīng)大些，因此將其外形制成1∶10的斜度。

圖中

H1=l+（14～28）mm

D6=D3+（5～10）mm HD7=D6+1

5D8=4Q2 ?D3?[?]p式中：[σ]p——底座下枕墊物的許用擠壓應(yīng)力。

第三篇：螺旋千斤頂設(shè)計(jì)說明書

螺旋千斤頂設(shè)計(jì)說明書

姓名：班級: 學(xué)號: 2012年11月3日

設(shè)計(jì)要求：

一、設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)一螺旋千斤頂，已知起重重量50kN，起重高度250mm。

畫3# 裝配圖一張，設(shè)計(jì)說明書一份。

二、結(jié)構(gòu)原理、結(jié)構(gòu)簡圖、組成、受力分析。

三、螺桿的設(shè)計(jì)計(jì)算

四、螺母的設(shè)計(jì)計(jì)算

五、底座的設(shè)計(jì)

六、手柄的設(shè)計(jì)計(jì)算

七、托杯的設(shè)計(jì)

圖1 結(jié)構(gòu)原理圖

1.螺桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算

1.1螺桿螺紋類型的選擇

選擇梯形螺紋，牙型角α=30?,梯形螺紋的內(nèi)外螺紋以錐面貼緊不易松動(dòng)；它的基本牙型按GB/T5796.1-2005的規(guī)定。選取螺桿材料為45鋼。確定螺桿直徑：

按耐磨性條件確定中徑d2對于梯形螺紋，其設(shè)計(jì)公式為：

d2?0.8F/?[p]

對于整體式螺母，為使受力分布均勻,螺紋工作圈數(shù)不宜過多，宜取??1.2～2.5;此處取

??1.5,許用壓力P?2Mpa從滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的許用壓強(qiáng)表中查得：人力驅(qū)動(dòng)時(shí)，?P?可提高20%。故得

?P??20??1?2000??24Mpa

帶入設(shè)計(jì)公式，得

d2?24.5mm

按國家標(biāo)準(zhǔn)選擇公稱直徑和螺距為：

D?d?32mmd2?d?3?29mmP?6mm1.2自鎖驗(yàn)算

自鎖驗(yàn)算條件是???v d2?d?7?25mm

?v?arctan?f/cos???arctan0.08/cos15o ?4.73o???np/?d2???arctan?arvtan?6/29??

?3.77o???v

且螺紋中徑處升角滿足比當(dāng)量摩擦角小1°，符合自鎖條件。

1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)圖2進(jìn)行螺母的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）螺桿上端用于支承托杯10并在其中插裝手柄7，因此需要加大直徑。手柄孔徑dk的大小根據(jù)手柄直徑dp決定，dk≥dp十0.5mm。

（2）為了便于切制螺紋，螺紋上端應(yīng)設(shè)有退刀槽。退刀槽的直徑d4應(yīng)比螺桿小徑d1約小0.2~0.5mm。退刀槽的寬度可取為1.5P，取d4?d1?0.5?28.5mm。（3）為了便于螺桿旋入螺母，螺桿下端應(yīng)有倒角或制成稍小于d1的圓柱體。

圖2 螺桿頂端

1.4螺桿強(qiáng)度計(jì)算

螺桿受力較大，應(yīng)根據(jù)第四強(qiáng)度理論校核螺桿的強(qiáng)度

強(qiáng)度計(jì)算公式為：

?ca??2?3?2??F/A?2?3?T/W?????2

其中T為扭矩

T?Ftan??v????d2/2

查書上表5—8可得?s?360MPa

??????s/3?120MPa

已知F?50kN，又 T?Ftan??v????d2/2?108.35N?m2A?1/4?d2?490.625mm2

W??d13?3066.4mm3代入校核公式，得

?ca?118MPa

?ca????滿足強(qiáng)度要求。

1.5穩(wěn)定性計(jì)算

細(xì)長螺桿工作時(shí)受到較大的軸向壓力可能失穩(wěn)，為此應(yīng)按穩(wěn)定性條件驗(yàn)算螺桿的穩(wěn)定性。

Fcr/F?2.5~4

螺桿的臨界載荷Fcr與柔度?s有關(guān) 其中?s??l/i 取??2

l?H?5t?1.5d?(250?5*6?1.5?32)mm?328mmi?I/A?1/2d1?25/4mm?6.25mm其中I為螺桿危險(xiǎn)截面的軸慣性矩。將以上數(shù)據(jù)代入柔度計(jì)算公式，得

?s?2?328?6.25?104.96?40

需進(jìn)行穩(wěn)定性校核。實(shí)際應(yīng)力的計(jì)算公式為：

2Fcr??2EI/??l?

其中I?iA?i?12?d24?31400

E?210GPa 將上述數(shù)據(jù)代入公式得

Fcr?210309.4kN Fcr/F?2.5~4

螺桿滿足穩(wěn)定性要求

2.螺母設(shè)計(jì)計(jì)算

2.1選取螺母材料為青銅

確定螺母高度H'及工作圈數(shù)u'

H'??d2?1.5?29?43.5mm

u'?H'/t?43.5?6?7.25mm

考慮退刀槽的影響，取實(shí)際工作圈數(shù)為

u'?u?1.5?7.25?1.5?8.75

?'應(yīng)當(dāng)圓整，又考慮到螺紋圈數(shù)u越多，載荷分布越不均，故u不宜大于10，故取

?'?9

H'?u'?t?9?6?54mm

圖3 螺母

2.2校核螺紋牙強(qiáng)度

螺母的其它尺寸見圖3，螺紋牙多發(fā)生剪切與彎曲破壞。由于螺母的材料強(qiáng)度低于螺桿，故只需校核螺母螺紋牙的強(qiáng)度。

（1）剪切強(qiáng)度校核

已知D?d?32mm

D2?d2?29mm 剪切強(qiáng)度條件為：

??F≤[?] ?Db?b?0.65P?0.65?6mm?3.9mm [?]?30~40MPa，查書上表5—13得：梯形螺紋：則剪切強(qiáng)度為 ??50000?14.17MPa

??32?3.9?9??[?]

符合剪切強(qiáng)度條件。

（2）彎曲條件校核

彎曲強(qiáng)度條件為：

??3Fh?[?b]

?Db2?查書上表5—13得：[?b]?40~60MPa，h?0.5P?0.5?6mm?3mm 則彎曲強(qiáng)度為

??3?45?3=29.44Mpa ??32?3.92?9??[?b]

符合彎曲強(qiáng)度條件。

2.3配合：

（1）采用H8配合。r7（2）為了安裝簡便，需在螺母下端（圖1―3）和底座孔上端（圖1―7）做出倒角。（3）為了更可靠地防止螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，還應(yīng)裝置緊定螺釘，查書上表5—2選擇緊定螺釘。

3.托環(huán)的設(shè)計(jì)與計(jì)算

3.1托杯材料的選擇

選擇托環(huán)材料為Q235鋼。

3.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)尺寸見圖4。

為了使其與重物接觸良好和防止與重物之間出現(xiàn)相對滑動(dòng)，應(yīng)在托杯上表面制有切口的溝紋。為了防止托杯從螺桿端部脫落，在螺桿上端應(yīng)裝有擋板。

3.3接觸面強(qiáng)度校核

查表得Q235鋼的許用壓強(qiáng)為?P??225MPa 為避免工作時(shí)過度磨損，接觸面間的壓強(qiáng)應(yīng)滿足

P?F??P? 22?(D12?D11)4根據(jù)圖1-4，取相關(guān)尺寸為：

D11?0.6d?0.6?32mm?19.2mm

D10?2.5d?80mmD13?1.8d?58mmD12?D13?4mm?54mm

?P?50000?25.3MPa??P?

?(542?19.22)4接觸面壓強(qiáng)滿足要求，選材合理。

圖4 托杯頂端

4.手柄的設(shè)計(jì)計(jì)算

4.1手柄材料的選擇

選擇手柄材料為Q235鋼

4.2計(jì)算手柄長度Lp 扳動(dòng)手柄的力矩：K?Lp?T1?T2，則

Lp?T1?T2 K取K?200N

???v)?又 T1?Ftan(d2?97.51N?m 2T2?(D12?D11)fF/4?(19.2?66)?0.083?45/4?88.39N?m?LP?

T1?T297.51?88.39?m?929.5mm K200手柄實(shí)際長度為：

Lp?929.5?58?100?1058.5mm 2由于手柄長度不超過千斤頂，因此取Lp?350mm，使用時(shí)在手柄上另加套筒。

4.3手柄直徑dp的確定

把手柄看成一個(gè)懸臂梁，按彎曲強(qiáng)度確定手柄直徑Dp，強(qiáng)度條件為

?F?KLp0.1d3p?[?F]

得設(shè)計(jì)公式為

dp?3KLp0.1[?F]

已知[?F]?120MPa

?dp?3200?1058mm?26.03mm

0.1?120取dp?30mm

4.4結(jié)構(gòu)

手柄插入螺桿上端的孔中，為防止手柄從孔中滑出，在手柄兩端面應(yīng)加上擋環(huán)，并用螺釘固定，選擇開槽沉頭螺釘GB/T67 M8?16

5.底座設(shè)計(jì)

5.1選擇底座材料

選擇底座材料為HT200，其???p?2MPa

5.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖5 底座

H1?(H?20)mm?(250?20)mm?270mmD6?(D3?8)mm?(54?8)mm?62mmH1250?(62?)mm?112mm 554F4?50000D8??D72??1122mm?210mm????p2?D7?D6?取??10mm，則有

H'?a?(54?18)mm?36mm

參考文獻(xiàn)

【1】 吳宗澤，羅圣國；機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊；北京：高等教育出版社；2006.05 【2】 濮良貴；機(jī)械設(shè)計(jì)；北京：高等教育出版社；2012.02

第四篇：螺旋千斤頂課程設(shè)計(jì)

螺旋千斤頂

設(shè)計(jì)計(jì)算說明書

院

系

專業(yè)年級

設(shè) 計(jì) 者

指導(dǎo)教師

成績

2010年11月1日

-******12

設(shè)計(jì)任務(wù)書

設(shè)計(jì)題目：螺旋千斤頂

千斤頂結(jié)構(gòu)簡圖：

設(shè)計(jì)條件：

1、最大起重量F = 40kN；

2、最大升距H =200mm；

3、低速。

設(shè)計(jì)工作量：

繪制出總裝配圖一張，標(biāo)注有關(guān)尺寸，填寫標(biāo)題欄及零件明細(xì)表； 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。

表2-1 而作為傳動(dòng)類螺紋的主要有矩形、梯形與鋸齒形，常用的是梯形螺紋。

梯形螺紋牙型為等腰梯形，牙形角α=30o，梯形螺紋的內(nèi)外螺紋以錐面貼緊不易松動(dòng)。故本實(shí)驗(yàn)選梯形螺紋，它的基本牙形按GB/T5796.1—2005的規(guī)定。

三、零件尺寸的計(jì)算

3.1、螺桿

3.1.1、螺桿直徑及螺紋的計(jì)算

按耐磨性條件確定螺桿中徑d2。求出d2后，按標(biāo)準(zhǔn)查表選取相應(yīng)公稱直徑d、螺距p及其它尺寸。

螺桿直徑：

d2?對于矩形和梯形螺紋，h=0.5P,則：

FP

?h?[p]-56

i?Id1?A4

I為螺桿危險(xiǎn)截面的軸慣性矩：I??d1464,mm4

當(dāng)螺桿的柔度?s＜40時(shí)，可以不必進(jìn)行穩(wěn)定性校核。計(jì)算時(shí)應(yīng)注意正確確定。

3.1.5、螺桿柔度

（1）計(jì)算螺桿危險(xiǎn)截面的軸慣性矩I和i 3.14?27?10?3I==6464i?Id327?10=?4A4?3?d34??4=2.6?104mm4

=6.75mm（2）求起重物后托杯底面到螺母中部的高度l l＝H+5p+(1.4~1.6)d

=200+5×6+1.5×34=281mm 查表得?=2.00（一端固定，一端自由），E=200GPa。將以上數(shù)據(jù)代入臨界載荷條件，得：

?2EI?2?200?109?2.6?10?83Fcr???162?10N 2?32(?l)(2?281?10)所以，Scr?Fcr162?4.6?Ss=4.0 =F403.2、螺母

3.2.1、螺母設(shè)計(jì)與計(jì)算

根據(jù)課本中的說明，螺紋的高度H??d2。上文中已經(jīng)說明，?=1.4，d2=31mm，所以H=44mm。而螺紋工作圈數(shù)n=符合這一要求的。H?7.2，取8圈。需要說明的是，螺紋的工作圈數(shù)不宜超過10圈，8圈顯然是P3.2.2、螺母螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算

螺紋牙多發(fā)生剪切和擠壓破壞，一般螺母的材料強(qiáng)度低于螺桿，故只需校核螺母螺紋牙的強(qiáng)度。

如圖所示，如果將一圈螺紋沿螺母的螺紋大徑D處展開，則可看作寬度為πD的懸臂梁。假設(shè)螺母每圈螺紋所承受的平均壓力為

F，并作用在以螺紋中u徑D2為直徑的圓周上，則螺紋牙危險(xiǎn)截面a-a的剪切強(qiáng)度條件為

??F?[?] ?Dbu螺紋危險(xiǎn)截面a-a的彎曲強(qiáng)度條件為

?? 6Fl?[?b] 2?Dbu40?103?11.95MPa 經(jīng)計(jì)算，????35?10?3?0.634?6?10?3?86?40?103?1.5?10?3???26.9MPa ?3?32??35?10?(0.65?6?10)?8又經(jīng)查表得[?]=35MPa，[?]=50MPa，對比可知均滿足強(qiáng)度要求。

3.2.3、安裝要求

螺母壓入底座上的孔內(nèi)，圓柱接觸面問的配合常采用

H8H或8等配合。為了安裝簡便，r7n7需在螺母下端和底座孔上端做出倒角。為了更可靠地防止螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，還應(yīng)裝置緊定螺釘，緊定螺釘直徑常根據(jù)舉重量選取，一般為6～12mm。2.4.1 螺母的相關(guān)尺寸計(jì)算 查手冊D=d+1=35mm 內(nèi)螺紋小徑D1=d-7=28mm D3=(1.6~1.8)D

=1.7×35=59.5mm D4=(1.3~1.4)D3 =1.3×59.5=77.35mm H=44mm

10底座結(jié)構(gòu)及尺寸如圖.圖中

H1=H+（14～28）mm =200+20=220mm H-a=44-14.5=29.5mm D=d+1(查手冊)=34+1=35

D6=D3+（5～10）mm =61+6=67mm D7=D6+D8=

220H1=67+=121mm 554F2?D7 π[?]p4?40?10

3=?1112=194.0mm 3.14?2?取10mm，則S=?×（1.5~2）=20mm

式中：[?]p——底座下枕墊物的許用擠壓應(yīng)力。對于木材，取[?]p=2~2.5MPa。

參考文獻(xiàn)：

[1]濮良貴、紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京:高等教育出版社,2006.[2]馬蘭.機(jī)械制圖[M]。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.[3] 孫恒.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京:高等教育出版社,2006.

第五篇：螺旋千斤頂設(shè)計(jì)方案

螺旋千斤頂設(shè)計(jì)方案

班級 A05機(jī)械（2）姓名 金煊 學(xué)號 050101237 指導(dǎo)老師 章海

2007.11

目錄

一

千斤頂設(shè)計(jì)任務(wù)分析...............................................................................................................3

1.1 千斤頂載荷Q及起重高度L............................................................................................3 1.2 螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)及材料.....................................................錯(cuò)誤！未定義書簽。1.3 千斤頂組成.......................................................................................................................3 二

千斤頂總體示意圖...................................................................................................................4 三

各部件參數(shù)設(shè)定及強(qiáng)度校核...................................................................................................5

3.1 螺母材料、尺寸的選定及校核.......................................................................................5

3.1.1 螺母材料及尺寸的基本參數(shù)...............................................................................5 3.1.2 螺紋牙的強(qiáng)度校核...............................................................................................5 3.1.3 螺紋自鎖性校核...................................................................................................7 3.1.4 螺母其他尺寸設(shè)定...............................................................................................6 3.1.5 螺母凸緣強(qiáng)度校核...............................................................................................6 3.2 螺桿材料、尺寸的設(shè)定及強(qiáng)度校核.............................................................................7

3.2.1 螺桿材料選取及強(qiáng)度計(jì)算...................................................................................7 3.2.2 螺桿穩(wěn)定性校核...................................................................................................8 3.3 底座及機(jī)架材料的選定及校核.....................................................................................9

3.3.1 底座及機(jī)架基本參數(shù)與結(jié)構(gòu)的設(shè)定...................................................................9 3.3.2 底座內(nèi)外徑的設(shè)定...............................................................................................9 3.4 托杯的材料及尺寸的設(shè)定...........................................................................................10 3.4.1材料及尺寸的設(shè)定..............................................................................................10 3.4.2強(qiáng)度校核..............................................................................................................10 3.5 手柄材料及尺寸的設(shè)定...............................................................................................11 3.5.1 手柄材料及長度的選定.....................................................................................11 3.5.2 手柄直徑的選定.................................................................................................12 3.6 其他保險(xiǎn)零件的選定...................................................................................................12 3.6.1螺桿及手柄處擋圈及螺桿上端螺釘選取..........................................................12 3.6.2 底座與螺母間緊定螺釘?shù)眠x取.........................................................................12 四

設(shè)計(jì)結(jié)果（主要參數(shù)列表）.................................................................................................13 五

參考文獻(xiàn).................................................................................................................................14

一

千斤頂設(shè)計(jì)任務(wù)分析

1.1 千斤頂載荷Q和重高度L 已知條件：最大載荷Q=60000KG

起重高度L=180mm 手動(dòng)

分析已知可得：（1）Q=60KN（2）因?yàn)樵O(shè)計(jì)的千斤頂是手動(dòng)，故對螺紋的精度要求不高?？梢圆捎?級梯形螺紋。

（3）可選用45鋼作為千斤頂材料，調(diào)質(zhì)HB=217～255,α=315(課本P362表15-1)(4)千斤頂?shù)慕M成:A)螺紋B)螺母:為青銅或球墨鑄鐵C)底座:HT180灰鑄鐵E)手柄D)其他保險(xiǎn)圈,螺釘?shù)?/p>

1.2材料選擇

因?yàn)樵O(shè)計(jì)的千斤頂是手動(dòng)的，故對螺紋的精度要求不是很高。因此采用9級梯形螺紋，材料為45鋼。

1.3千斤頂組成

A 螺母、B 螺桿、C 拖杯、D 底座（機(jī)架）、E 手柄、F 其他保險(xiǎn)零件（墊圈、螺釘?shù)龋?/p>

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二

千斤頂總體示意圖

托杯手柄螺母底座螺桿

三

各部件參數(shù)設(shè)定及強(qiáng)度校核

3.1 螺母材料、尺寸的選定及校核

3.1.1 螺母材料及尺寸的基本參數(shù)

螺母材料：鑄鋁青銅（ZCuAl9FeNi4Mn2）。材料耐磨性好，強(qiáng)度高，適用于低速重載的傳動(dòng)。

查表5－12得材料 [P]=18-25MPa 取[P]=20MPa。對于整體螺母，由于磨損后不能調(diào)整間隙，為使受力比較均勻，螺紋工作圈數(shù)不宜過多，故取f＝1.2～2.5，取f＝2。

Q60?103?0.8?30.98mm。由式5－43，對于梯形螺紋，中徑d2?0.86?[p]2?20?10查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，選取Tr32′6螺紋 基本參數(shù)（mm）：P?6,d?34,小徑d0,28.?10,31.中徑d?,35.20028.大徑D?D?1

3.1.2 螺紋牙的強(qiáng)度校核

螺母高度H??d2?2?31.0?62mm 工作圈數(shù)u?H/p?2?31.0/6?10 計(jì)算螺紋根部彎曲強(qiáng)度校核公式由式5－49：

6Ql?[?b]

?Db2uD-D2=2 其中對于梯形螺紋b=0.65p=0.65?6=3.9mm,l=2?b?代入得：?b?6Ql6?600?2??47.8MPa 2?3?32?Dbu??35?10?(3.9?10)?9查表5－13：[sb]=40-60MPa。故合適。計(jì)算螺紋根部剪切校核由式5－48：

Q60?103???Dbu???35?10－3?3.9?10－3?9＝15.6MPa

查表5－13：[t]=30-40MPa。故合適。

3.1.3 螺母其他尺寸設(shè)定

凸緣尺寸的設(shè)定 ：由抗壓強(qiáng)度求凸緣外徑 ?Qca??1.2?1.5??????

D2243?D??由表5－13得：[sb]=4-0M60Pa，則[s]=11.2s[b=]3-3.2[?]?4M0Pa。代入得：D3=55-59mm。取D3?58mm。

a?H/3?68/3mm 取a=20mm。

D4?(1.2?1.4)D3?69.6?81.2mm取D4?80mm。

螺母結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：3.1.4螺母凸緣強(qiáng)度校核

凸緣與底座接觸表面的擠壓強(qiáng)度：

M4P9.a，8取

?p?Q?4?60?103(D42?D32)??7542?572??10?6?32.2MPa?[?p] 故合格。

其中?p??1.5?1.7???b??60?102MPa。凸緣根部的彎曲強(qiáng)度：

3?3MQ(D4?D3)/460?10??80?58??10?6?b????28.6MPa?[?b]，故合格。

W?D3a2/6??80?10?3?202?10?6?4其中[sb]=40-60MPa。

凸緣根部被剪斷的情況較少發(fā)生，故強(qiáng)度計(jì)算從略。

3.2 螺桿材料、尺寸的設(shè)定及強(qiáng)度校核

3.2.1 螺紋自鎖性校核

?螺紋的自鎖條件需滿足???v?1?2

??查表5－12得：f=0.09 梯形螺母b=j/2=15? 故?v?arctanf?5.32? cos?又tan?? P6??0.062 得??3.65?.λ＜?v 故自鎖，安全。?d2??31.03.2.2 螺桿材料選取及強(qiáng)度計(jì)算

螺桿材料：45＃鋼 調(diào)質(zhì)。

查表15－1：?s?355MPa,?b?640MPa，據(jù)表5－13： [?]??s3~5?70?120MPa，校核螺桿強(qiáng)度，根據(jù)第四強(qiáng)度理論求出危險(xiǎn)截面計(jì)算應(yīng)力?ca，?ca??2?3?2?[?]； 其中??Q?4代入數(shù)據(jù)s=102.5MPa , t=39.4MPa。

226得：?ca?102.9?3?39.4?10?123.5MPa，故不太安全。d12，??T/W，T?Qtan(???v)d2p3d1。，W=216

改進(jìn)方法：1 選用40CrNi調(diào)質(zhì)鋼 ；2 增大螺桿尺寸。選用改進(jìn)方法1 采用40CrNi調(diào)質(zhì)鋼，由表15－1： 毛坯尺寸<100mm ,ss=735MPa ,[s]=故確定采用40CrNi調(diào)質(zhì)鋼及以上強(qiáng)度鋼。

ss=147-245MPa,安全。3~53.2.3 螺桿穩(wěn)定性校核

查表5－14： 螺桿的長度系數(shù)m在一端固定，一端自由時(shí)為m=2.00。

i?Id128.0???7.0 A44螺桿工作長度：

l?H/2?l2?l3?l4?68/2?180?1.8?34?1.2?1.6?34?370mm，螺桿的柔度： ?s??l/i 代入得：?s?2?370?105.7 <[?s] ,為中柔·度桿，故不能用歐拉公式計(jì)算。7.0由經(jīng)驗(yàn)公式得：Qsc?(a?b?s)??4d12

查經(jīng)驗(yàn)公式直線公式的系數(shù)得： a=461,b=2.57，代入數(shù)據(jù)得：Qsc?(461?2.57?61.2)?由螺桿的穩(wěn)定性條件Ssc??4282?186.9kN。

Qsc186.9??26.7?Ss Q70其中對于傳力螺旋 Ss=3.5~5.0。符合螺桿穩(wěn)定性條件。螺桿兩斷各鉆M10的螺孔，用于安裝擋圈。

螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

3.3 底座及機(jī)架材料的選定及校核

3.3.1 底座及機(jī)架基本參數(shù)與結(jié)構(gòu)的設(shè)定

查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，工程材料選用金屬材料性能與特性，用HT150－HT200灰鑄鐵都可，適用于重載低速等情況?？估瓘?qiáng)度180MPa,抗彎強(qiáng)度240MPa。

機(jī)架厚度與斜度：厚可取 ??8?10mm，取??10mm。斜率可取k=111-，取k=。

1020103.3.2 底座內(nèi)外徑的設(shè)定

底座內(nèi)徑 D5?2?k???L??10~15????D3，L＝起重高度180；

??1??180??10~15????58?97mm，可取D5?97mm ???10Q底座外徑D6通過擠壓強(qiáng)度求出： ?p????P?

?D62?D524計(jì)算得：D5?2???由表5－6得到，當(dāng)接觸表面為混凝土?xí)r?p?2~3MPa，取?p?2.8MPa，4Q4?60?1032?D5??982?10?6?192mm 求得：D6?6??2.8?10????p??機(jī)架總高：H??(D5?D3)/2?螺母下沿（69-26mm）+(10~20mm),取H??250mm.k機(jī)架及底座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

3.4 托杯的材料及尺寸的設(shè)定

3.4.1材料及尺寸的設(shè)定

查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，托杯可選用的材料有Q235，Q275或35＃，45?；蜩T鐵均可。選用Q235鋼，毛坯￡100mm, ?s?225MPa。

111-，取k=。

102010壁厚??8~10mm，取??10mm，斜率k=D7?0.6d?1mm?0.6?34?1?21mm，d0?d3?(2~4)mm?1.6d?(2~4)mm?50mm，托杯高度h?(1~1.2)d3?66mm，托杯開口寬度D8?(2~2.4)d3?2.2?1.6?d?120mm。

3.4.2強(qiáng)度校核

對托杯下底面尺寸d0進(jìn)行強(qiáng)度校核：

?p?Q?4(d02?D72)????p?? 查表5－6，鋼對鋼???p???0.8??s??0.8?225?180MPa，代入數(shù)據(jù)算得：?p?60?4(502?212)?109?37.1MPa????p??。故強(qiáng)度合格。

托杯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

3.5 手柄材料及尺寸的設(shè)定

3.5.1 手柄材料及長度的選定

手柄材料可用Q235,Q275或45#,35#調(diào)質(zhì)鋼均可?，F(xiàn)取用Q235鋼。

手柄長度的選定：

擰緊力矩T等于螺旋副間摩擦力矩T1和托杯與螺桿上端支撐面的摩擦阻力矩T2之和，T?T1?T2?Qd2tan(???v)?fcQrf?FNL?，2其中fc為接合面的摩擦系數(shù)，查表5－5得：fc＝0.1～0.16，取fc＝0.15，rf為支撐面的摩擦半徑 rf?d4?d020?50??17.5mm，44人力FN一般可以取150～250N，考慮到持久耐力性取FN＝150N，計(jì)算得到手柄有效長度L????100?44?0.15??17.5?100?0.12?/150?0.13m。

2??手柄實(shí)際長度可取L??=L?+d3/2+?50～100?mm?130?28?90?250mm。手柄一端鉆M10的螺孔，用于安裝擋圈。

3.5.2 手柄直徑的選定

FNL??sM由彎曲強(qiáng)度計(jì)算 ?b? ??????bW?dK3/321.5~2得：[sb]=ss=113~150MPa 取[sb]=130MPa

1.5~23整理計(jì)算得 ：dK?

32FNL????b??332?150?130?10?3?41mm 取dK=41mm。6??130?103.6 其他保險(xiǎn)零件的選定

3.6.1螺桿及手柄處擋圈及螺桿上端螺釘選取

手柄一端可自由拆卸，故只用一個(gè)擋圈。直徑d?dk?(5~10)?41?(5~10)mm,螺釘可取M6～M10?，F(xiàn)取M10。

螺桿上端擋圈d?d4?(5~10)mm?20?(5~10)mm，螺桿下端擋圈d??d?(5~10)mm?34?(5~10)mm。其中螺桿兩端螺釘都取M10。

3.6.2 底座與螺母間緊定螺釘?shù)眠x取

底座與螺母間緊定螺釘可以選取M8。適用于被緊定零件的表面硬度較低或不經(jīng)常拆卸的場合。

四

設(shè)計(jì)結(jié)果（主要參數(shù)列表）

一

螺母

材料：鑄鋁青銅（ZCuAl9FeNi4Mn2），Tr42′7 螺紋基本參數(shù)（mm）：P?6,d?34,小徑d0,28.?10,31.中徑d?,35.20028.大徑D?D?1，下斷尺寸D3?58mm，凸緣a?20mm，上斷尺寸D4?80mm。

二 螺桿

螺桿材料：40Cr調(diào)質(zhì)鋼及以上強(qiáng)度鋼，如20CrNi, 40CrNi等，螺桿尺寸（mm）：l1?H?68,l2?L?180,l15,?0,l?14l?3845l6?357,d35,?20,d4?40,d550?d0?

三

底座

底座材料：用HT150－HT200灰鑄鐵都可，尺寸：厚度d=10mm，斜率k=1，10底座內(nèi)徑D5?97mm，底座外徑D6?192mm，機(jī)架總高：H??250mm。四

托杯

壁厚d=10mm，斜率k=1，10下端尺寸：D7=24mm，d0?50mm，托杯高度h?55mm，托杯開口寬度D8?120mm。

五 手柄

手柄材料可用Q235,Q275或45#,35#調(diào)質(zhì)鋼均可，手柄實(shí)際長度可取L???250mm，手柄直徑dK=41mm。六

其他保險(xiǎn)零件

手柄擋圈：直徑d?41?(5~10)mm,螺釘取M10。

螺桿上端擋圈d?20?(5~10)mm，螺桿下端擋圈d??34?(5~10)mm，其中螺桿兩端螺釘都取M10。

底座與螺母間緊定螺釘可以選取M8。

五

參考文獻(xiàn)

[1] 機(jī)械設(shè)計(jì)第八版 濮良責(zé) 紀(jì)名剛 2006.05 高等教育出版社。[2] 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊 龔桂義 高等教育出版社。[3] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 電子版V2.0