螺旋千斤頂說明書

1、文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持螺旋千斤頂設(shè)計計算說明書院 系 工程技術(shù)學(xué)院專業(yè)年級 機械設(shè)計制造及其自動化 2009級2班設(shè)計者王剛指導(dǎo)教師楊玲成 績2011 年11月28 日螺旋千斤頂設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名王剛專業(yè)年級機械設(shè)計制造及其自動化2009級設(shè)計題目：設(shè)計螺旋千斤頂設(shè)計條件：1、最大起重量 F = 65 kN ；2、最大升距 H = 240 mm。設(shè)計工作量：1、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;2、編寫設(shè)計計算說明書一份。指導(dǎo)教師簽名：20年 月曰目錄1螺桿的設(shè)計與計31.1螺桿螺紋類型選擇31.2選取螺桿材料31.3確定螺桿直徑3

2、1.4自鎖驗31.5結(jié)構(gòu)1文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯歡迎下載支持文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理 .word 版本可編輯 .歡迎下載支持41.6 螺桿強度計算41.7 穩(wěn)定性計2 螺母設(shè)計與計62.1 選取螺母材料62.2 確定螺母高度 H 及螺紋工作圈數(shù)u 62.3 校核螺紋牙強度 72.4 結(jié)構(gòu)要求3 托杯的設(shè)計與計84 手柄設(shè)計與計94.1 手柄材料104.2 手柄長度Lp 12文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理 .word 版本可編輯 .歡迎下載支持文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持04.3手柄直徑dp14.4結(jié)構(gòu)115底座設(shè)計12參考資料13螺旋千

3、斤頂設(shè)計計算及說明r結(jié)果1螺桿的設(shè)計與計算選梯形螺紋選40鋼1.1螺桿螺紋類型的選擇d=48mm螺紋有矩形、梯形與鋸齒形，常用的是梯形螺紋。t=8mm梯形螺紋牙型為等腰梯形，牙形角a =30,梯形螺紋的內(nèi)外螺d1=39mm紋以錐面貼緊不易松動。故選梯形螺紋，它的基本牙形按d2=44mmGB/T5796.1 2005 的規(guī)定。=2.88 v=5.35 1.2選取螺桿材料 v-1螺桿材料常用 Q235、Q275、40、45、55等。滿足自鎖條件1.3確定螺桿直徑1.5t=12mmd4=38.5mm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)D13=87mm公稱直徑d、螺距t及其它尺寸。

4、(1.41.6)d亠/ Ft=72mm有 d2- h p0.25d=12mm根據(jù)國家規(guī)定=1.23.5,取 =1.2 （梯形螺紋）；h=0.5t;查d+(610)教材表 5-12，p取 20Mpa。=56mmT=206830N mFt故，d2j一 0.8 j=41.5mm h p pm查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊，d取48mm,t=8mm,d1=39mm,d2=44mms =335Mpa1.4自鎖驗算=83.75MPa自鎖條件是 v,式中： 為螺紋中徑處升角；v為當(dāng)量摩cs=62.50MPa擦角（當(dāng)量摩擦角v=arctan v,但為保證自鎖，螺紋中徑處升角至cap十0.5mm。為了便于切制螺紋，螺紋

5、上端應(yīng)設(shè)有退 刀槽。退刀槽的直徑d4應(yīng)比螺桿小徑di約小0.20.5mm。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di的圓柱體。為了防止工作時螺桿從螺母中脫出， 在螺桿下端必須安置鋼制擋圈(GB/T891-1986)，擋圈用緊定螺釘 (GB/T68-2000)固定在螺桿端部。其中：1.5t=12mmd4=38.5mmD13=(1.71.9)d=87mm(1.41.6)d=72mm0.25d=0.25 48mm=12mmd+(610)=48+8=56mm1.6螺桿強度計算對受力較大的螺桿應(yīng)根據(jù)第四強度理論校核螺桿的強度。強度計算方法參閱教材公式(5-47

6、)，其中扭矩d23T Ftan(v)=65X103xtan(2.88+5.35) 44/2N mm=206830 N mm查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊，對 40鋼，s=335MPa由表5-13，s s 335 =一s = s =83.75MPa卜crF =7.13.5 5滿足穩(wěn)定性條 件 選鑄錫青銅ZCuSn10P1H =48mm u=6.6 u =810.15Mpa29.28Mpa 滿足強度條件D=49mmD3=83mmD4=117mm a=21.3mm9=10mmD10=120mmD11=32mmD13=87mmD12=84mmp=13.72MPa8+1.5 X8=352mm(3) 計算柔度查教

7、材表5-14,卩取2(一端固定，一端自由)查教材公式 5-51, E=2.06 05MPa23529.75=72.2 40,所以需要進行穩(wěn)定性校核(1)計算臨界載荷FcrFcr=2ei3.142 2.06 105 113560=465850N2 352(2)穩(wěn)定性計算F crF3.5 5465850,=7.165000滿足穩(wěn)定性條件。2螺母設(shè)計與計算2.1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。2.2確定螺母高度H及螺紋工作圈數(shù)u螺母高度H =松2,螺紋工作圈數(shù)u H ,考慮退刀槽的影響, p實際螺紋圈數(shù)u = u+1.5(u應(yīng)圓整)

8、?？紤]到螺紋圈數(shù)u越多，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 螺母高度由下式計算：H = ut。H =也2=1.2 X4=52.8mmH 52 8u t = * =6.610,符合要求u = u+1.5 =6.6+1.5=8.1u應(yīng)圓整,u取8H = u t=8*8=64mm2.3校核螺紋牙強度一般螺母的材料強度低于螺桿，故只校核螺母螺紋牙的強度。 螺母的其它尺寸見圖13。必要時還應(yīng)對螺母外徑D3進行強度驗 算。查教材公式5-48,5-49,螺紋牙的剪切強度和彎曲強度條件分別為：FDbu6FIDb2ub式中：b為螺紋牙根部的厚度，對于梯形螺紋，b=0.65t;I為彎曲

9、力臂，l =（D-D2）/2;查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊表3-8， D=d+1=49mm, D 2 =44mm查表 5-13，取 30Mpa, b 取 40Mpa故,F =65 103Dbu 3.14 49 0.65 88=10.15MPa30 Mpa6Fl6 65 103 2.5Db2u = 3.14 490.65 8 2 8=29.28Mpa49mm=83mmD4= (1.31.4)D3=1.4 卷3mm=117mmH64mma=H /364/3=21.3mm3托杯的設(shè)計與計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14。為了使其與重物 接觸良好和防止與重物

10、之間出現(xiàn)相 對滑動，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。On -當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動時，托杯和重物都不作相對轉(zhuǎn)動。因此在起重時, 托杯底部與螺桿和接觸面間有相對滑動，為了避免過快磨損，一 方面需要潤滑，另一方面還需要驗算接觸面間的壓力強度。F2202 Du)4違P(式 1-1)式中：P許用壓強，應(yīng)取托杯與螺桿材料p的小者。p取 20Mpa圖中S取10mm，尺寸計算：D10=(2.42.5)d=2.5 48=120mmD11=(0.60.7) d=0.65 48=31.2mm 圓整為 32mmD13=(1.71.9)d=1.8 48=86.4mm 圓整為 87

11、mmD12= D13-(24)=87-3=84mm邙F22(D12 D11)65 1033.14 (842 運74=13.72Mpa20Mpa4手柄設(shè)計與計算4.1手柄材料常用Q235和Q215。4.2手柄長度匚板動手柄的力矩：K Lp=T1+T2 則 Lp T1 T2 （式 1-2）K式中：K加于手柄上一個工人的臂力，間歇工作時，約為150250N,工作時間較長時為100150N。T1螺旋副間的摩擦阻力矩，=65X103xta n（2.88+5.35 殳42=206830N mmT2托杯與軸端支承面的摩擦力矩，T2 = (D12+D11) fF/4。（查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊表1-10,對于鋼

12、-鋼的摩擦因數(shù)f=0.1）=(84+32) 0.1 85 103/4=188500N mm則LpTi T2K（K 取 200）206830 188500200=1976.5mm手柄計算長度Lp是螺桿中心到人手施力點的距離，考慮螺桿頭部尺寸及工人握手距離，手柄實際長度還應(yīng)加上D13 + (502150) mm。手柄實際長度不應(yīng)超過千斤頂，使用時可在手柄上另加套管 因此，手柄實際長度87Lp =Lp + +100=1976.5+43.5+100=2120mmp p 24.3手柄直徑dp把手柄看成一個懸臂梁，按彎曲強度確定手柄直徑dp，其強度條件為200 21200.1 120KLp0.1d3玉f

13、（式 1-3）=32.8mm 圓整為 33mm式中：f手柄材料許用彎曲應(yīng)力，當(dāng)手柄材料為Q215和Q235時，F(xiàn)=120Mpa。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)(圖16 )，并用螺釘或鉚合固定。圖中尺寸：1-dp =8.25mm 圓整為 8mm4dp+（610）= dp+7=33+7=40mm5底座設(shè)計底座材料常用鑄鐵（HT150及HT200），鑄件的壁厚S不應(yīng)小 于812mm,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。底座結(jié)構(gòu)及尺寸如圖17圖中S取10mm, r 取 5mm, R取 8mm；H1=H+ （1428） mm =240+20=2