机械设计基础课程设计书(同名)

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1、机械设计基础课程设计计算说明书题目螺旋起重器设计学院姓名学号班级时间111机械设计基础课程设计任务书一、课程设计目的机械设计基础的课程设计是上完机械设计基础课程后的一个实践性教学环节，通过课程设计期望能达到如下几个方面的目的：1．培养综合运用课程所学知识的能力；2．了解机械设计的基本过程和方法；3．培养使用机械设计手册的能力。4．进一步巩固和强化机械制图的能力。二、课程设计的任务设计题目：螺旋起重器的设计（每位同学按学号的末位数从螺旋起重器设计指导书P4数据表的序号中选择对应的序号，末位为0选10）。设计任务：编写设计计算说明书一份；装配

2、图一张（3号图纸）三、时间安排1．9号上午布置设计任务和要求。2．9-10号设计计算，确定尺寸和参数。3．11-12号绘图。4．13号编写设计计算说明书。5．14-15号上交设计结果。四、设计要求1、独立、按时、保质保量完成设计任务；2、计算说明书格式要求统一规范（详细参照计算说明书格式说明）。111目录一、螺旋起重器的结构和功能…………………………………4二、螺杆和螺母材料……………………………………………4三、滑动螺旋起重器的设计计算………………………………43.1耐磨性计算………………………………………………43.2自锁性校核计算…

3、………………………………………53.3螺杆强度计算……………………………………………63.4螺母螺纹牙的强度计算…………………………………63.5螺母外径与凸缘的强度计算……………………………73.6手柄设计…………………………………………………8四、结束语………………………………………………………9五、参考文献……………………………………………………9111螺旋起重器设计原始数据:起重力F=25KN,最大起重高度H=250mm：一、螺旋起重器的结构和功能螺旋起重器（千斤顶）是一种人力起重的简单机械，主要用于起升重物。图示为采用滑动螺旋的

4、起重器结构示意图。图中，螺杆7与螺母5组成螺旋副，螺母5与底座8固定联接，紧定螺钉6提高了联接可靠性。托杯1直接顶住重物，当转动手柄4时，螺杆7一边转动一边上下移动，使托杯1托起重物上下移动，达到起升重物的目的。这种螺旋起重器结构简单，制造容易，易于自锁，其主要缺点是摩擦阻力大，传动效率低（一般为30％～40％），磨损快，寿命低，传动精度低。螺旋起重器一般垂直布置，在起重时螺杆7受压，因此都做成短而粗，起升高度不宜太大。螺母5作为起升时的支承件，常做成整体结构。螺旋起重器应有可靠的自锁性能，以保证螺杆7和重物在上升下降过程中能可靠地停留在

5、任一位置而不自行下降。螺杆一般采用梯形牙、右旋、单线螺纹。当起重量较大时，为减小摩擦阻力，操作省力，可在托杯1的下部安放一推力轴承。二、螺杆和螺母材料螺旋起重器采用梯形螺纹螺旋传动，螺杆材料要有足够的强度和耐磨性，一般用45钢，经调质处理，硬度220～250HBS。查机械设计手册表得：屈服极限σs=360Mpa强度极限σb=600Mpa螺母材料除要有足够的强度外，还要求在与螺杆材料配合时摩擦因数小和耐磨，可故采用强度高、耐磨、摩擦系数小的铸铝青铜ZCuAl10Fe3。三、滑动螺旋起重器的设计计算1.耐磨性计算滑动螺旋的磨损与螺纹工作面上的

6、压力、滑动速度、螺纹表面粗糙度以及润滑状态等因素有关，其中最主要的是螺纹工作表面上的压力，压力愈大，螺旋副间愈容易形成过度磨损。因此，滑动螺旋的耐磨性计算，主要是限制螺纹工作表面上的压力p111，使其小于材料的许用压力[p]。计算时，一般假设：螺杆上的轴向载荷F作用于螺纹工作承压表面A上。耐磨性条件校核计算式为：p＝(1)式中，F──螺杆所受轴向载荷，/N；d2──螺纹中径，/mm；h──螺纹工作高度，/mm。h＝0.5(d－D1)，d为螺杆大径，D1为螺母小径；u──螺纹工作圈数，一般最大不宜超过10圈。u＝，H为螺母高度，P为螺纹螺距

7、。[p]──螺旋副材料的许用压力，/MPa。可取[p]＝18～25MPa。对梯形螺纹，h＝0.5P，式（1）可演化为设计计算式：d2≥0.8（2）式中φ──螺母高度因数，φ＝H/d2,一般可取φ＝1.5～3.5。取φ=2.0，取[p]=18MPa。d2≥0.8=查表，取d2=21.50mmp=5mmd3=18.50mmd=24mmD1=19.00mmD4=24.50mmu=，取u=9。2．自锁性校核计算滑动螺旋起重器必须保证可靠的自锁性，自锁的条件为：ψ≤φv(3)，φv＝式中ψ──螺纹升角；f──螺旋副材料的摩擦因数，一般可取f＝0.0

8、8～0.1；β牙型半角（牙侧角），梯形螺纹β＝α/2＝15o。取f=0.1n=1，ψ≤φv成立，符合条件。1113.螺杆强度计算起重时螺杆受压和受扭，按第四强度理论计算：σca＝＝＝≤[σ]（