螺旋千斤頂作業(yè)任務(wù)書(shū)9頁(yè)

1、螺旋千斤頂作業(yè)任務(wù)書(shū)編號(hào)機(jī)械設(shè)計(jì)姓名 于方津 專業(yè)機(jī)制年級(jí) 13班級(jí) 5 大型作業(yè)08設(shè)計(jì)完成日期 2015 年 10 月 11 日指導(dǎo)教師一一、題目：螺旋千斤頂原始數(shù)據(jù)：(請(qǐng)?jiān)谥付ǖ脑O(shè)計(jì)方案編號(hào)后劃，)題目設(shè)計(jì)方家12345678910最大起重量F(kN)20253035404550556065最大起升高度 H(mm)150160170180190200210220230240三、工作量1、總裝配圖一張；2、計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份。(注：將任務(wù)書(shū)置于計(jì)算說(shuō)明書(shū)首頁(yè))四、參考資料螺旋千斤頂設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)螺旋千斤頂設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)及說(shuō)明螺旋千斤頂主要零件：螺桿、螺母、托杯、手柄和底座。設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)：最大起重

2、量F=55KZ最大升起高度螺旋千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)步驟如下：H=220mm。1.螺桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算：(1)螺紋的牙型選用矩形螺紋，采用內(nèi)徑對(duì)中，配合選 H8/h8 ,在計(jì)算強(qiáng)度時(shí) 不考慮螺紋的徑向間隙。(2)螺桿的材料選用45鋼(3)螺桿的直徑螺桿工作時(shí)，同時(shí)受壓力和轉(zhuǎn)矩的作用，因此它的計(jì)算可近似按緊螺栓連接的計(jì)算公式求出螺紋內(nèi)徑，即di / 1.3F,其中：螺桿許用應(yīng)力S查閱資料得：45號(hào)鋼屈服極限勒= 353MPa取安全系數(shù)S-S于是，= £ =苧=11 XMPh乂 1.3 乂55螺紋內(nèi)徑滿足：,=L 山 27,78螺距< mm44參考矩形螺紋標(biāo)準(zhǔn)，取 P=6mmP進(jìn)而確定螺紋的工作

3、圖度h 3mm2螺紋大徑|d =必+ P = 33,78 mm圓整后，取d=34mm結(jié)果 原始數(shù)據(jù)F=55KNH=220mm配合選H&h8螺桿材料選45鋼P(yáng)=6mmh =3mm因此，di = d-P = E*mm自鎖驗(yàn)算:d=34mm$. = mm mmarctan當(dāng)量摩擦角cos 2由于螺桿和螺母的材料分別取45鋼和錫青銅，因此取0.10 (0.080.10)又因?yàn)榫匦温菁y牙頂角00所以， 'arctan 0.105.71100cos2螺紋中徑螺紋中徑升角滿足mmarctan因此，滿足自鎖條件，自鎖可靠。(5)螺桿結(jié)構(gòu)：螺桿上端用于支撐托杯和在其中插裝手柄，因此需加大直徑,

4、其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。圖1力二3mm滿足自鎖條件手柄孔徑dk根據(jù)手柄直徑dp決定，dk dp 0.5 (后面給出)。,4F 2 (di2)T 23(3)0.2d1= 39mni擋圈厚度8mm擋圈螺釘：M10 45為了便于切制螺紋，螺紋上端切有退刀槽， 退刀槽的直徑比di小0.5mm ,寬度為=9mm。所以退刀槽尺寸為：螺桿下端切有倒角，以便于螺桿旋入螺母，倒角尺寸為 C2。為了防止工作時(shí)螺桿從螺母中脫出，在螺桿下端安置了鋼制擋圈，擋圈用螺釘固定在螺桿端部。擋圈直徑為.'mm擋圈厚度 612mm取8mm螺釘直徑為=選取GB/T68 2000M10 45開(kāi)槽沉頭螺釘。(6)強(qiáng)度校核：螺桿工作時(shí)承受

5、軸向壓力F和轉(zhuǎn)矩T的聯(lián)合作用，根據(jù)第四強(qiáng)度理論求出其危險(xiǎn)截面的當(dāng)量應(yīng)力，令其滿足其中,d2T F tan( ')2=45 X y X tan (3.5250 + 5,7110)=)13.42 (N-m)所以,4Fdi2)2 3(0.2di3)2 日 f h itf 5 113.42,二(MPa)< =118MP滿足強(qiáng)度要求因此，強(qiáng)度符合強(qiáng)度要求。2.螺母的設(shè)計(jì)與計(jì)算:材料：錫青銅(1)材料：錫青銅牌號(hào)：ZCuSn10Pb1(2)螺紋圈數(shù)：Z F一d?h p其中螺紋中徑出=29mm,螺紋牙高度 h=3mm ,螺紋牙表面許用壓強(qiáng)pW25MPa(1825MPa)。代入上式，得55 x

6、in1Z> 一、r = 7.52x 3 x 25因此，取Z=8考慮到退刀槽的影響，實(shí)際螺紋圈數(shù), Z Z 1.5 =螺母高 W = ZP = 9.5 X6= 57mm(3)螺紋其它尺寸：見(jiàn)圖 2|圖2Z=8= 9.5H = 57mmH8/n7 。螺母下端a=17mmD=55mmD1 72mm緊定螺釘M8 30HR 1 = 1D 之 1.6d = 1 6，3=544mm取 D=55mmDi 之 I3D = 13 55 = 71,5mm取 D1 72mm(4)螺母與底座的配合：螺母壓入底座上的孔內(nèi)，圓柱面配合采用和底座孔上端均加工出倒角，倒角尺寸為C2。同時(shí)安置緊定螺釘防止螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，緊定螺釘

7、選用GB/T65的開(kāi)槽圓頭螺釘。3 .螺桿穩(wěn)定性計(jì)算：螺桿穩(wěn)定性條件為Ssc £ Ss式中，Ssc為螺桿穩(wěn)定性計(jì)算安全因數(shù)；Ss為螺桿穩(wěn)定性安全因數(shù)(Ss 2.54),Fcr為螺桿的臨界載荷。先計(jì)算螺桿的長(zhǎng)細(xì)比li其中，長(zhǎng)度系數(shù)螺桿最大受壓長(zhǎng)度H=H十三+ 15d =299 5mmr j i 4 一 r r ,dl螺桿危險(xiǎn)截面慣性半徑i = ; = 7所以，k = -£= 85.57對(duì)于85淬火鋼4SD inlf480it > 38'tfr - 1 + 0 0002/1 - 1+0.0002 85.5= n9.93(KN)進(jìn)而可得Ssc = y=r =由于螺桿

8、穩(wěn)定性安全因數(shù) Ss=4所以螺桿穩(wěn)定性合格。Scr 2.642螺桿穩(wěn)定性合格4 .托杯的設(shè)計(jì)與計(jì)算:(1)材料：選用 Q235碳鋼，模鍛制造。(2)托杯結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖 3.材料：Q235碳鋼10mm托杯高58mmD： = 2lmniDj = S2mni取壁厚10mm托杯高(),所以托杯高=取52mm直徑 D± = 0.6d - 0, - 34 = 20,4mm取 I)r=21mm區(qū)=24d = 2.4 -34 = SI.6mm取D4=82rnrn為了使其與重物接觸良好，防止重物滑動(dòng)，在托杯上表面制出切口和溝紋。為了防止托杯從螺桿端部脫落，在螺桿上端應(yīng)裝置擋板，擋板尺寸 306 3,螺釘選

9、用 GB/T5783 2000 M 5 25開(kāi)槽圓角頭螺釘。直徑 口2的配合為H11/a11。當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，托杯和重物都不轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，在起重時(shí)，托杯底部與螺桿的接觸面間有相對(duì)滑動(dòng)。為了避免過(guò)快磨損，一方面需要潤(rùn)滑，另一方面要限制接觸面間的壓力，取其許用壓力為p 20MPa (15 25MPa)由此可確定托杯直徑D4 跖/( P) D2=(mm)取以二63mm5.手柄的設(shè)計(jì)與計(jì)算：(1)材料：Q235 碳鋼=(2)手柄長(zhǎng)度Lp :扳動(dòng)手柄的轉(zhuǎn)矩 KLp必須克服螺紋副的螺紋力矩 M 1和螺桿與托杯間的摩擦力矩 M 2，即KLn M1 M 2材料：Q235碳鋼p 1 ©則Lp M1M 2/

10、K式中，K為施加于手柄上的臂力 (150250N),為滿足大多數(shù)人的使用，設(shè)計(jì)中取 K取200N。Mi F tan( ') &/2)=(N m)M2 0.25他 D4) F=(N ' m)式中， 0.06 (0.05 0.08)。所以，手柄計(jì)算長(zhǎng)度滿足Lp (Mi M 2)/K =考慮到螺桿頭部尺寸及手握長(zhǎng)度的影響，手柄實(shí)際長(zhǎng)度為L(zhǎng)w Lp 0.5D4 100 =Lw不應(yīng)超過(guò)千斤頂?shù)淖钚「叨龋詫⑹直鷮?shí)際長(zhǎng)度改為Mi = I3S.62W 'mM2 = 693N , mLw 1171.1mm352mm，另外加套筒，套筒長(zhǎng) 800mm。(3)手柄直徑:dp 3 K

11、Lp(0.1-b)式中，b為材料的許用彎曲應(yīng)力，對(duì)于Q235的手柄,b 120MPa所以,取則螺桿孔徑JP 2?.bymni也二4 f 0,5 = 26.38min(4)手柄結(jié)構(gòu)：手柄插入螺桿上端的孔中，為防止手柄從孔中滑出，在手柄兩端應(yīng)加上擋環(huán)，并用螺釘固定，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4。dk = 26 3Snundf+(l - it)固定螺釘選用 GB/T68 2000 M8 20開(kāi)槽沉頭螺釘。6.底座的設(shè)計(jì)與計(jì)算:(1)材料：HT100鑄鐵(2)尺寸設(shè)計(jì)：見(jiàn)圖5,取壁厚 10mm,錐度按照1:5設(shè)計(jì)。 各部分尺寸為：II = H + 20 = 240mmD5 = D + 6 = 55 + 6 = 61mm如0= 61 十丁 = 109mm瑞