機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-螺旋千斤頂模板

1、螺旋千斤頂設(shè)計(jì)說明書 天津大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化5班 周小雪機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)螺旋千斤頂設(shè)計(jì)說明書學(xué)生姓名學(xué)院名稱專 業(yè)學(xué) 號年 月 日目 錄一、目的（4）二、題目及方案（4）三、受力簡圖（4）四、計(jì)算及說明（5）五、參考文獻(xiàn)（13）附：1、裝配簡圖機(jī)械設(shè)計(jì)大型作業(yè)編號01螺旋千斤頂作業(yè)任務(wù)書 一、題目：螺旋千斤頂原始數(shù)據(jù):題目設(shè)計(jì)方案12345678910最大起重量F（KN）20253035404550556065最大起升高度H（mm）150160170180190200210220230240二、機(jī)構(gòu)簡圖圖1三、工作量1、總裝配圖一張；2、計(jì)算說明書一份。四、參考資料螺旋

2、千斤頂設(shè)計(jì)指導(dǎo)書一、目的1. 熟悉螺旋千斤頂?shù)墓ぷ髟砼c設(shè)計(jì)方法；2. 初步學(xué)會(huì)綜合、運(yùn)用所學(xué)過的知識(shí)，解決實(shí)際問題，培養(yǎng)獨(dú)立工作能力；3. 熟悉有關(guān)設(shè)計(jì)資料，學(xué)會(huì)查手冊。二、題目及方案1 題目： 螺旋千斤頂2 設(shè)計(jì)方案：最大起重量F（KN）最大起重高度H（mm）40190三、受力簡圖圖2其中 Lp：手柄有效長度；T： 施于手柄的力矩；T1：螺紋副的螺紋力矩；T2：螺桿與托杯間的摩擦力矩。四、計(jì)算及說明計(jì) 算 及 說 明結(jié) 果1. 螺桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算1）螺紋牙形千斤頂常用矩形螺紋。為了獲得必要的精度又便于加工，矩形螺紋?？績?nèi)徑對中，其配合可選為H8/h8。螺紋的徑向間隙很小，在強(qiáng)度計(jì)算時(shí)不予考慮

3、。2） 材料螺桿材料選用45鋼。3） 螺紋直徑螺桿工作時(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，即式中為螺桿許用壓應(yīng)力由參考文獻(xiàn)（1）表16-3得=查參考文獻(xiàn)（3）表14.4-1得s=355MPa;經(jīng)驗(yàn)公式求得螺距查參考文獻(xiàn)表13.5-33 選取P=6mm則螺紋牙高度故螺桿直徑查參考文獻(xiàn)表13.5-33取d=32mm;則可知螺桿中徑 小徑4） 自鎖驗(yàn)算為自鎖可靠，實(shí)際應(yīng)滿足的自鎖條件為式中為螺紋中徑處升角；為當(dāng)量摩擦角；螺紋中徑處升角由參考文獻(xiàn)2式16-4當(dāng)量摩擦角查表16-2得=0.15；又則由，即滿足自鎖條件。5） 結(jié)構(gòu)螺桿上端用于支承托杯和在其中插

4、裝手柄，因此需加大直徑，其結(jié)構(gòu)見圖3；手柄孔徑根據(jù)手柄直徑確定，為了便于切制螺紋，螺桿上應(yīng)有退刀槽，退刀槽的直徑應(yīng)比小約0.20.5mm，取退刀槽直徑為；退刀槽的寬度取為1.5P=9mm；為了便于螺桿旋入螺母，螺桿端部應(yīng)有倒角或圓柱形凸臺(tái)；為了防止工作時(shí)螺桿從螺母中脫出，在螺桿的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。圖36） 螺桿的強(qiáng)度校核 由參考文獻(xiàn)2式-7的螺桿的強(qiáng)度條件為：即；故螺桿滿足強(qiáng)度條件2. 螺母的設(shè)計(jì)與計(jì)算1） 材料參考文獻(xiàn)1，選用螺母的材料為鑄鐵；2） 螺紋圈數(shù)和螺母高度螺紋圈數(shù)Z和螺母高度H 螺母的螺紋圈數(shù)

5、通常根據(jù)螺紋牙間壓力條件求出，即式中，為螺紋中徑；h為螺紋牙高度；p為螺紋牙表面許用壓力，由參考文獻(xiàn)2表16-2取； 考慮到退刀槽的影響，實(shí)際螺紋圈數(shù)為ZZ1.5=8.13+1.5=9.63故取Z=10螺母高3） 螺母的其他尺寸螺母其它尺寸見圖4。其中；??；取。取圖44） 螺母與底座的配合螺母壓入底座上的孔內(nèi)，圓柱面配合常采用H8/r7或H8/n7。此處選取H8/r7；為了安裝簡便，應(yīng)在螺母下端和底座孔上端加工出倒角；為了防止螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，還應(yīng)安置緊定螺釘，其直徑取M8.3. 螺桿的穩(wěn)定性驗(yàn)算計(jì)算螺桿柔度時(shí)，螺桿最大受壓長度l可按將重物舉到最大起升高度后，托杯底面到螺母中部的高度計(jì)算，即；查參考文

6、獻(xiàn)2表16-4， ，故不必校核其穩(wěn)定性，滿足穩(wěn)定性要求4. 托杯的設(shè)計(jì)與計(jì)算托杯用來承托重物，可用鑄鋼鑄成（ZG35或ZG45），也可用碳鋼模鍛制成（Q235），選取材料為Q235；其結(jié)構(gòu)尺寸見圖5。圖5其中；取取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。直徑的配合可取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當(dāng)滑動(dòng)。為了避免過快磨損，一方面需要潤滑，另一方面要限制接觸面間的壓力，其許用壓力可取為P=1520MPa，由此可確定托杯直徑為取P=20MPa，則選取5. 手柄

7、設(shè)計(jì)與計(jì)算1） 材料手柄的材料常用Q235和Q255；選用Q235。2） 手柄長度扳動(dòng)手柄的轉(zhuǎn)矩（圖6）必須克服螺紋副的螺紋力矩和螺桿與托杯間的摩擦力矩，即，則式中，K為施加于手柄上的臂力，間歇工作時(shí)約為150250N。在有潤滑的條件下，摩擦系數(shù)0.050.08。取=700mm;手柄計(jì)算長度是螺桿中心到人手施力點(diǎn)的距離?？紤]螺桿頭部尺寸及手握長度，取手柄實(shí)際長度mm，但不應(yīng)超過千斤頂?shù)淖钚「叨?，?dāng)所需長度超過千斤頂最小高度時(shí)，使用時(shí)可在手柄上另加套管。圖63） 手柄直徑手柄直徑 把手柄看成一個(gè)懸臂梁，按彎曲強(qiáng)度確定直徑，其強(qiáng)度條件為 則， 式中，為材料的許用彎曲應(yīng)力，對于Q235和Q255的手

8、柄，120MPa。=取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)，并用螺釘或鉚釘固定，其結(jié)構(gòu)見圖7。圖76. 底座設(shè)計(jì)底座常用鑄鐵（HT100或HT150），鑄件的壁厚不應(yīng)小于810mm。為了增加底座的穩(wěn)定性，底部尺寸應(yīng)大些，因此，可按1：5的錐度設(shè)計(jì)，如圖8所示。圖8圖中；;取=45mm; 取=50mm;式中，為底座下枕墊物的許用擠壓應(yīng)力。對于木材，取22.5MPa7. 千斤頂?shù)男?（一般0.3）矩形螺紋配合：H8/h8螺桿材料：45鋼螺距P=6mm;螺紋牙高度h=3mm;螺桿直徑d=32mm；中徑；小徑；滿足自鎖條件退刀槽直徑：25.8mm；寬度：9mm滿足強(qiáng)度條件螺母材料為鑄鐵D=55mma=20mm;圓柱面配合H8/r7螺釘直徑M8l=248