机械设计千斤顶设计说明书

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1、提供全套，各专业毕业设计长春工业大学课程设计说明书课程设计名称《计算机辅助设计与制造》课程设计专业机械制造及自动化班级学生姓名指导教师范依航2014年11月25日28目录一、设计任务2二、设计分析31.螺杆31.1螺杆材料级牙型选择31.2耐磨性计算31.3验算螺纹的自锁条件41.4螺杆强度校核51.5稳定性校核51.6螺杆其他结构设计62.螺母72.1确定螺母高度H及螺纹工作圈数u72.2校核螺纹牙强度72.3螺母的其他设计要求83.托杯84.手柄94.1手柄材料94.2手柄长度Lp94.3手柄直径dp104.4结构

2、105.底座11三、三维设计121.零件三维造型122.装配三维造型143.装配体的二维工程图154.UG加工CAM模块165.NC代码24四、设计总结27五、参考文献2728一、设计任务计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）课程设计是在学习三维造型软件的基础上，理解并掌握当代CAD/CAM技术的基本理论和基本方法。通过一个较简单的产品设计，综合运用实体建模、曲面建模、混合建模知识，并结合前期机械制造专业课程知识，进行造型设计，了解利用CAM技术生成刀位代码的基本过程和方法。目的是提高综合运用三维造型软件的实际操作能力

3、和机械制造知识的运用能力，锻炼分析解决实际工程问题的能力，为后续其他教学环节和从业所需专业技术打下良好基础。设计内容与步骤如下：1.分析图纸，拆解零件；2.分析零件形状，确定基体特征和造型策略；3.造型；4.不同零件之间进行装配，检查干涉情况，检查物性；5.选择一简单零部件，进入三维软件CAM模块，设置毛坯，选择合理的刀具、刀路轨迹和切削用量，并进行模拟加工，输出NC代码；6.保存相应各阶段的结果，并撰写设计说明书。设计文件提交要求1.产品的结构三维模型图；2.二维工程图；3.NC数控代码；4.设计说明书；5.上述内容

4、的电子文档。设计简单千斤顶（参见教材书图5—41）的螺杆和螺母级其他结构的主要尺寸。起重量为45000N，起重高度为250mm。千斤顶：梯形螺纹螺旋传动。螺杆：45#钢，采用带有外螺纹的杆件。螺母：青铜ZcuSn10P1，带有内螺纹的构件。底座：灰铸铁HT200带1：10斜度。手柄：Ｑ235，[σb]=125MPa。28二、设计分析手动螺旋千斤顶主要零件有：1）螺母、2）螺杆、3）底座、4）手柄、5）托杯、等零件及其附件组成。其中螺杆、螺母等主要尺寸要通过理论计算确定，其他尺寸可以由经验数据、结构需要和工艺要求来确定，

5、必要时还需要经过相关验算。千斤顶最大起重量是其最主要的性能指标之一。千斤顶在工作过程中，传动螺纹副承受主要的工作载荷，螺纹副工作寿命决定千斤顶使用寿命，故传动螺纹副的设计最为关键，其设计与最大起重量、螺纹副材料、螺纹牙型以及螺纹头数等都有关系。1.螺杆1.1螺杆材料级牙型选择选用45＃钢，螺杆螺纹类型选择梯形螺纹。梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角α=300，梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动；它的基本牙形按GB5796.1—86的规定。1.2耐磨性计算滑动螺旋的磨损与螺纹工作面上的压力、滑动速度、螺纹表面粗糙度以及润滑

6、状态等因素有关。其中最主要的是螺纹工作面上的压力，压力越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面上的压力p，使其小于材料的许用压力[p]。假设作用于螺杆的轴向力为Ｆ（N），螺纹的承压面积（指螺纹工作表面投影到垂直于轴向力的平面上的面积）为A（），螺纹中径为小（），螺纹工作高度为H（），螺纹螺距为P（），螺母高度为D（），螺纹工件圈数为u＝H/P。则螺纹工作面上的耐磨性条件为：令，则代入上式得：28d2≥对于梯形螺纹，，则：d2≥0.8式中，为材料得需用压力，单位为，取＝20，。代入

7、计算得：d2≥0.8根据梯形螺纹国家标准（ＧＢ5796－86），以及螺杆稳定性的初步估算，选取以下参数的梯形螺纹：公称直径d=28螺距Ｐ＝6；螺纹小径；；由此：螺母高度　　查阅有关技术手册知螺杆退刀槽直径；退刀槽宽度b=7.5螺纹工作圈数，满足设计要求。1.3验算螺纹的自锁条件在考虑众多因素后，实际应满足的自锁条件为：由n=1，p=7.5mm，==32.375mm得tan=0.07373当量摩擦角=arctan，在有润滑油情况下=0.1，得=4.574验证结束，左边小于右边，达到自锁条件。281.4螺杆强度校核螺杆工作

8、时承受轴向压力Ｆ和扭矩T的作用。螺杆危险截面上既有压缩应力；又有切应力。根据第四强度理论求出危险截面的计算应力，其强度条件为：其中螺杆所受的扭矩，式中：A—螺杆螺纹段的危险截面面积；（因为，故退刀槽处为危险面）；—  退刀槽直径，—螺杆螺纹段的抗扭截面系数，，－螺杆材料的许用应力，强度校核：，因此满足强度要求。1.5稳定性校核28