机械设计大作业
机械与自动控制院（系）机械设计制造及其自动化专业
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目录
1. 设计条件 (1)
2. 螺旋起重器的工作原理及其结构 (1)
5. 螺杆设计与计算 (3)
虚拟房间5.1 确定螺杆直径 (3)
5.2 自锁验算 (4)
5.3 螺杆强度计算 (4)
网带窑5.4 稳定性计算 (4)
6. 螺母设计与计算 (5)
6.1 选取螺母材料 (5)
6.2 确定螺母高度及螺纹工作圈数 (6)
6.3 校核螺纹牙强度 (6)
6.4 螺母外径计算 (7)
6.5 螺母凸缘设计 (7)
7. 手柄设计与计算 (8)
7.1 手柄材料 (8)
7.2 手柄长度 (8)
7.3 手柄直径 (9)
8. 托杯设计 (9)
9. 底座设计 (10)
参考文献 (11)
1.设计条件
起重量F Q=30kN
最大起重高度H=180mm
隔音仓2.螺旋起重器的工作原理及其结构
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。千斤顶一般由底座、螺杆、螺母、托杯、手柄等零件所组成。螺杆在固定螺母中旋转，并上下升降，将托杯上的重物举起或放落。
图 2-1螺旋起重器结构
3.螺杆螺纹类型的选择
梯形螺纹的外螺纹以锥面贴紧不易松动，工艺性好，牙根强度高，对中性好，所以选择梯形螺纹。
4.螺杆和螺母材料
螺杆材料要有足够的强度和耐磨性，一般用45钢，再经调质处理。
查【2】，GB/T699-1999标准规定s σ =355 MPa ，由[]()3~5s
σσ=，
得[]35588.754s MPa MPa S σσ===。 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
擦系数小和耐磨，故选用ZCuSn10Pb1。
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因螺杆—螺母材料为钢—青铜，查表 4-1和表 4-2得，滑动螺旋副的摩擦系数ƒ=0.08~0.10，选用09.0=f ；许用压力[]11~18p MPa =，选用[]18p MPa =。
表 4-1 滑动螺旋副材料的许用压力[]p
螺杆—螺母的材料 滑动速度 许用压力
钢—青铜 低速 1825 ≤3.0 11
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10 >15 1
人体红外感应器2 淬火钢—青铜 6
12 10
13 钢—铸铁 <2.4 13
18 612 47 螺杆—螺母的材料
摩擦系数f 钢—青铜 0.08~0.10 淬火钢—青铜
0.06~0.08 钢—钢 0.11~0.17
钢—铸铁 0.12~0.15
5.螺杆设计与计算
5.1确定螺杆直径 滑动螺旋的磨损与许多因素有关，其中最主要的是螺纹工作表面上的压力，压力愈大，螺旋副间越容易形成过度磨损。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P ，使其小于材料的许用压力[]P 。
对于梯形螺纹，耐磨性设计计算式为：
2d ≥ (5-1) 式中：F ─螺杆所受轴向载荷，N ；
2d ─螺纹中径，mm ；
[p ]─螺旋副材料的许用压力，MPa 。
对于整体螺母，由于磨损后不能调整间隙，为使受力分布比较均匀，螺纹工作圈数不宜过多，故取φ=1.2~2.5，选用φ=2，[]18p MPa =，Q F =30kN ，得223.1d mm ≥。
根据GB/T 5796.3-1986标准，螺杆中径取225.5d mm =，选取螺杆的公称直径28d mm =，小径122.5d mm =，螺距5mm P =；螺母螺纹大径D=28.5mm ，螺母螺纹中径2225.5D d mm ==，梯形螺纹牙型角α为30°
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