哈工大機(jī)械設(shè)計大作業(yè)一千斤頂

1、wordharbin institute of technologyharbin institute of technology工業(yè)大學(xué)工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計作業(yè)設(shè)計計算說明書機(jī)械設(shè)計作業(yè)設(shè)計計算說明書題目：設(shè)計螺旋起重器千斤頂系別：班號：日期：1 / 10wordharbin institute of technologyharbin institute of technology工業(yè)大學(xué)工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計作業(yè)任務(wù)書機(jī)械設(shè)計作業(yè)任務(wù)書題目：設(shè)計螺旋起重器起重量 fq=30 kn最大起重高度 h=180mm2 / 10word一 選擇螺桿、螺母的材料螺桿采用 45#調(diào)制鋼，由b 600 mpa，s 3

2、55 mpa。螺母材料用鋁黃銅 zcual10fe3。二 耐磨性計算螺桿選用 45# 鋼，螺母選用鑄造鋁黃銅 zcual10fe3，由參考文獻(xiàn)1表 5.8 查得p=1825mpa從表 5.8 的注釋中可以查得，人力驅(qū)動時p值可以加大 20%，如此p=21.630mpa取p 25 mpa。按耐磨性條件設(shè)計螺紋中徑d2，選用梯形螺紋，如此d20.8fqp22。由參考文獻(xiàn)1查得，對于整體式螺母系數(shù)，取如此d2 0.8fqp 0.830000mm 19.6mm225式中：fq軸向載荷，n；d2螺紋中徑，mm；p許用壓強(qiáng)，mpa；取公稱直徑d 28mm，螺距p 3mm，中徑d2 26.5mm，小徑d3

3、24.5mm，螺紋大徑d4 28.5mm。三 螺桿強(qiáng)度校核螺桿危險截面的強(qiáng)度條件為：3 / 10word 4f 16t1eq33 (2)2d3d322式中：fq軸向載荷，n；d3螺紋小徑，mm；t1螺紋副摩擦力矩，t1 fqtan()d2(3)2為螺紋升角，螺桿材料的許用應(yīng)力，mpa。f 0.08 0.10，螺紋副當(dāng)量摩擦角； arctan f arctan0.08 arctan0.10 4.5739 5.7106，取 5.7106由表 5.10 的注釋知，大值用于啟動時，人力驅(qū)動屬于間歇式，故應(yīng)取用大值 。把數(shù)據(jù)代入(3)式中，得26.5t1 30000tan(2.06375.1427) 5

4、0261n mm2把數(shù)據(jù)代入(2)式中，得e(430000216502612) 3() 70.4mpa24.5324.53s44其中s 355 mpa，如此88.75mpa顯然，e，螺桿滿足強(qiáng)度條件。四 螺母螺牙強(qiáng)度校核螺母螺紋牙根部的剪切強(qiáng)度條件為fqzd4b5式中：fq軸向載荷，n；4 / 10wordd4螺母螺紋大徑，mm；z螺紋旋合圈數(shù)，取z 10；b螺紋牙根部厚度，梯形螺紋b 0.65p 0.653 mm1.95 mm；螺母材料的許用切應(yīng)力。代入數(shù)據(jù)計算得300001028.519.5mpa 17.2mpa切應(yīng)力30 40 mpa，顯然。螺紋牙根部的彎曲強(qiáng)度條件為fqlb3db4zb

5、2式中：fq軸向載荷，n；l彎曲力臂，l d4d228.5226.52mm 1mm；d4螺母螺紋大徑，mm；z螺紋旋合圈數(shù)，取z 10；b螺紋牙根部厚度，mm；b螺母材料的許用彎曲應(yīng)力。數(shù)據(jù)代入式6得3300001b1028.51.952mpa 26.435mpab 40 60 mpa。顯然bb，即滿足螺紋牙的強(qiáng)度條件。五 自鎖條件校核因螺紋升角 2.0637，螺紋副當(dāng)量摩擦角5.1427所以滿足自鎖條件。5 / 106word六 螺母外徑與凸緣設(shè)計由經(jīng)驗(yàn)公式知，螺紋外徑d21.5d 1.52mm 42mm螺紋凸緣外徑d31.4d21.442mm 58.8mm,取d3 60mm。螺紋凸緣厚 b

6、=(0.20.3)h=(0.20.3)30=69mm，取 b=8mm。七 手柄設(shè)計加在手柄上的力需要克制螺紋副之間相對轉(zhuǎn)動的阻力矩和托杯支承面間的摩擦力矩。設(shè)f為加在手柄上的力，l為手柄長度，如此fl t1t27式中：t1螺紋副摩擦力矩，nmm；t2托杯支承面間的摩擦力矩，nmm。其中t1=59971nmm，d(2 4)3(d12)31t2ffq223d(2 4) (d12)式中：f托杯支承面間摩擦因數(shù)；8fq軸向載荷，n；d(2 4)、d1見如下圖。6 / 10word。d (1.61.8) d (1.61.8) 28 mm=(44.850.4) mm ， 取48mm50mm7 / 10wo

7、rdd1 (0.6 0.8)d (0.6 0.8)28 mm (16.8 22.4) mm，取20mm。46mm。h (0.8 1)d (0.8 1) 50 mm (40 50)mm，取44h2 (0.6 0.8)d1 (0.6 0.8)20 mm (1216)mm，取14mm。110 mm，a 6 mm，t 6 mm。托杯鑄鐵，手柄q215，摩擦因數(shù)f 0.12d(2 4)3(d12)31t2ffq3d(2 4)2(d12)2得t2 62669 nmm。取 f=200n，如此l 550650 mm。t1t259971.46 62668.657mm 408.8 mm，取l 200 mm，加套筒

8、長f300手柄直徑d手柄3fl0.1b9手柄材料的許用彎曲應(yīng)力bs1.5 210其中s 205 mpa，如此可取b110mpa。設(shè) f=200 n數(shù)據(jù)代入式9 ，得取手柄直徑d手柄 24 mm。八 螺桿的穩(wěn)定性校核螺桿的柔度值li4ld312式中：長度系數(shù)，對千斤頂，可看作一端固定、一端自由，取2；8 / 10wordd3螺紋小徑，mm；l螺桿的最大工作長度，取螺母中部到另一端支點(diǎn)間的距離，如此l 180h螺母h1l退刀槽213h螺母 zp 103 mm 30 mml退刀槽指螺桿與手柄座相接處的尺寸，查手冊知，l退刀槽 9mm。手柄直徑d手柄 24 mm，由結(jié)構(gòu)尺寸經(jīng)驗(yàn)公式h1 (1.8 2)

9、d手柄 43.2 48 mm，取h1 45 mm，如此l (18015459)mm 249mm數(shù)據(jù)代入式12 ，得4l42249 70.0 90d328.5對于 45 調(diào)質(zhì)鋼，當(dāng) 90時：d1234034024.52fc88471n10.000132410.000137924fc88471 2.95 2.5f30000因此，滿足穩(wěn)定性要求。九 底座設(shè)計螺桿下落到底面，再留20 30 mm空間，底座鑄造起模斜度1:10，厚度為10 mm。d5由結(jié)構(gòu)設(shè)計確定，d5104100 mmd41.4d51.4110=154。1.4100 mm 140 mm校核底面的擠壓應(yīng)力：pfq440000(d42d52)43.64 mpa(14621042)底面材料選擇鑄鐵ht100，查參考文獻(xiàn)2s=(1.52)15 20 mm時，b100 mpa，9 / 10wordp (0.4 0.5)b (