千斤頂文本說明1

1、浙江工業(yè)大學(xué)螺旋千斤頂設(shè)計(jì)螺旋千斤頂設(shè)計(jì)學(xué)院：學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算項(xiàng)目1.1.螺桿的設(shè)計(jì)螺桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算與計(jì)算1.11.1 螺桿螺紋螺桿螺紋類型的選擇類型的選擇1.21.2 選取螺桿選取螺桿的材料的材料1.31.3 確定螺桿確定螺桿直徑直徑計(jì)算及說明計(jì)算及說明計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果牙型角錯(cuò)誤！錯(cuò)誤！未找到引用未找到引用源。源。的梯形螺紋螺桿材料：45鋼螺桿螺紋類型的選擇螺桿螺紋類型的選擇螺紋有矩形、螺紋有矩形、 梯形與鋸齒形，梯形與鋸齒形， 常用于傳動(dòng)常用于傳動(dòng)的是梯形螺紋。的是梯形螺紋。梯形螺紋牙型為等腰梯形，牙形角梯形螺紋牙型為等腰梯形，牙形角 =3

2、0=30 ，梯形螺紋的內(nèi)外螺紋以錐面貼緊不易，梯形螺紋的內(nèi)外螺紋以錐面貼緊不易松動(dòng)。故選梯形螺紋，它的基本牙形按松動(dòng)。故選梯形螺紋，它的基本牙形按gb/t5796.1gb/t5796.120052005 的規(guī)定的規(guī)定螺桿材料常用螺桿材料常用 q235q235、q275q275、4040、4545、5555 等。等。按耐磨性計(jì)算初選螺紋的中徑。按耐磨性計(jì)算初選螺紋的中徑。因選用梯形螺紋且螺母兼作支承因選用梯形螺紋且螺母兼作支承, ,故取故取=1.6=1.6pp螺旋副許用壓強(qiáng)螺旋副許用壓強(qiáng)p=15mpap=15mpa按螺桿抗壓強(qiáng)度初選螺紋的內(nèi)徑按螺桿抗壓強(qiáng)度初選螺紋的內(nèi)徑根根 據(jù)據(jù) 第第 四四 強(qiáng)

3、強(qiáng) 度度 理理 論論 , , 其其 強(qiáng)強(qiáng) 度度 條條 件件為為ca= =322 0.5但對(duì)中小尺但對(duì)中小尺所以上所以上寸的螺桿寸的螺桿, ,可認(rèn)為可認(rèn)為校核螺旋的自校核螺旋的自鎖能力鎖能力式式為為ca= =2可可2簡(jiǎn)簡(jiǎn)化化s3=1.3=1.3=1.3/a=1.3/a =/ /式式 中中 ,a,a 為為 螺螺 桿桿 螺螺 紋紋 段段 的的 危危 險(xiǎn)險(xiǎn) 截截 面面2/4/4d1mm,s,s 為螺桿穩(wěn)定性安全為螺桿穩(wěn)定性安全2系數(shù)系數(shù), ,對(duì)于傳力螺紋對(duì)于傳力螺紋,s=3.5,s=3.55.05.0；對(duì)于傳；對(duì)于傳導(dǎo)螺旋導(dǎo)螺旋 ,s=2.5,s=2.54.0;4.0;對(duì)于精密螺桿或水對(duì)于精密螺桿或水

4、平平,s4.,s4.本千斤頂取值本千斤頂取值 s=5s=5s取 300mpa故故d11.3*4*s *q/*s= =1.3*4*5*72000/*300= =44.6mm綜合考慮綜合考慮, ,確定螺桿直徑確定螺桿直徑. .螺 桿 螺 紋 尺寸：比較耐磨性計(jì)算和抗壓強(qiáng)度計(jì)算的結(jié)果比較耐磨性計(jì)算和抗壓強(qiáng)度計(jì)算的結(jié)果 , ,d150.5mm可知本例螺桿直徑的選定應(yīng)以抗壓強(qiáng)度可知本例螺桿直徑的選定應(yīng)以抗壓強(qiáng)度d=50mm計(jì)計(jì) 算算 的的 結(jié)結(jié) 果果 為為 準(zhǔn)準(zhǔn) , , 按按 國(guó)國(guó) 家家 標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn)d2 46.5mmgb/t5796gb/t579619861986 選定螺桿尺寸參數(shù)選定螺桿尺寸參數(shù): :

5、公公d0 48.5mm稱自徑稱自徑 d=50mm ,d=50mm ,螺紋外徑螺紋外徑d150.5mm， 內(nèi)內(nèi)p=8mm徑徑d2 46.5mm，螺紋中徑，螺紋中徑d0 48.5mm，螺距，螺距 n=1p=8mm,p=8mm,螺紋線數(shù)螺紋線數(shù) n=1.n=1.對(duì)傳力螺紋傳動(dòng)來說對(duì)傳力螺紋傳動(dòng)來說, ,一般應(yīng)確保自鎖性一般應(yīng)確保自鎖性要求要求, ,以避免事故以避免事故 . .本螺旋的材料為鋼本螺旋的材料為鋼 , ,螺螺螺紋牙的強(qiáng)度螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算計(jì)算螺桿的穩(wěn)定性螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算計(jì)算母的材料為青銅母的材料為青銅, ,鋼（淬火處理）對(duì)青銅鋼（淬火處理）對(duì)青銅的的摩摩擦擦系系數(shù)數(shù) f=0.06(f=0.0

6、6(查查).). 因因 梯梯 形形 螺螺 紋紋 牙牙 型型 角角= =30o, ,/2 15oo arctan(np /d0) arctan(8/3.14/48.5) 3.01o arctan( f /cos) arctan(0.09/cos15) 3.55o所以可以滿足自鎖要求所以可以滿足自鎖要求由于螺桿材料強(qiáng)度一般遠(yuǎn)大于螺母材料由于螺桿材料強(qiáng)度一般遠(yuǎn)大于螺母材料強(qiáng)度強(qiáng)度, ,因此只需要校核螺母螺紋的牙根強(qiáng)因此只需要校核螺母螺紋的牙根強(qiáng)度度當(dāng)軸向壓力大于某一臨界值時(shí)當(dāng)軸向壓力大于某一臨界值時(shí) , ,螺桿會(huì)發(fā)螺桿會(huì)發(fā)生測(cè)向彎曲生測(cè)向彎曲, ,喪失穩(wěn)定性喪失穩(wěn)定性. . 則螺桿的工作則螺桿的工作

7、長(zhǎng)度長(zhǎng)度l hmax h b 805040170mmh h 為安裝扳手處高度為安裝扳手處高度b b 為杯座高度為杯座高度螺桿危險(xiǎn)截面的慣性半徑螺桿危險(xiǎn)截面的慣性半徑i d2/4 46.5/4 11.625mm滿足自鎖要求螺母的設(shè)計(jì)與螺母的設(shè)計(jì)與計(jì)算計(jì)算螺桿的長(zhǎng)度系數(shù)螺桿的長(zhǎng)度系數(shù) : :按一端自由按一端自由 , ,一端固定一端固定考慮考慮, ,取取 2螺螺桿桿的的柔柔度度l /i 2*170/11.625 29.25mm因?yàn)橐驗(yàn)閟=40=40 因此為短粗桿，破壞屬于因此為短粗桿，破壞屬于強(qiáng)度問題強(qiáng)度問題q sd/4 300*3.14*46.5/4 509.2kn222螺桿屬于短粗桿，破壞屬于強(qiáng)

8、度問題螺桿安全z=10h=77.6mms q/qmax 509.2/72 7.07 5所以螺桿安全所以螺桿安全選取螺母材料選取螺母材料螺母材料一般可選用青銅，螺母材料一般可選用青銅， 對(duì)于尺寸較大對(duì)于尺寸較大的螺母可采用鋼或鑄鐵制造，的螺母可采用鋼或鑄鐵制造， 其內(nèi)孔澆注其內(nèi)孔澆注青銅或巴氏合金青銅或巴氏合金, ,次選青銅。此螺母要兼次選青銅。此螺母要兼作支撐，作支撐， 根據(jù)課本中的說明，根據(jù)課本中的說明， 螺紋的高度螺紋的高度h d21.6*48.5 77.6mm螺紋圈數(shù)計(jì)算螺紋圈數(shù)計(jì)算z h / p 9.7 10螺紋圈數(shù)最好不要超過螺紋圈數(shù)最好不要超過 1010 圈圈, ,滿足條件滿足條件

9、螺螺 紋紋 牙牙 的的 強(qiáng)強(qiáng) 度度 計(jì)計(jì) 算算對(duì)對(duì) 于于 青青 銅銅 螺螺 母母 =30=3040mpa,40mpa,螺紋牙危險(xiǎn)截面得剪切螺紋牙危險(xiǎn)截面得剪切應(yīng)力為應(yīng)力為qmax/bd1z 72000/(*1.95*50.5*10) 23.3mpa 安裝要求安裝要求滿足要求滿足要求螺母螺紋根部一般不會(huì)彎曲折斷螺母螺紋根部一般不會(huì)彎曲折斷 , ,通過可通過可以不進(jìn)行彎曲強(qiáng)度校核以不進(jìn)行彎曲強(qiáng)度校核螺母壓入底座上的孔內(nèi)，螺母壓入底座上的孔內(nèi)， 圓柱接觸面問的圓柱接觸面問的配合常采用配合常采用h8/r7或h8/n7等配合。等配合。 為了安為了安裝簡(jiǎn)便，裝簡(jiǎn)便， 需在螺母下端和底座孔上端做出需在螺母下

10、端和底座孔上端做出倒角。倒角。 為了更可靠地防止螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，為了更可靠地防止螺母轉(zhuǎn)動(dòng)， 還應(yīng)還應(yīng)裝置緊定螺釘，裝置緊定螺釘， 緊定螺釘直徑常根據(jù)舉重緊定螺釘直徑常根據(jù)舉重量選取，量選取， 一般為一般為 6 612mm12mm 螺母的相關(guān)尺螺母的相關(guān)尺寸計(jì)算寸計(jì)算 d=d+1=51mmd=d+1=51mm內(nèi)螺紋小徑內(nèi)螺紋小徑 d1=d-7=43mmd1=d-7=43mm d3= (1.61.8)*d=86.5mm d3= (1.61.8)*d=86.5mmd4= (1.31.4)*d3=112.5mmd4= (1.31.4)*d3=112.5mmh=77.6mmh=77.6mma=h/3=25.9

11、mma=h/3=25.9mm螺母的尺寸：d=51mmd1=43mmd3=86.5mmd4=112.5mmh=77.6mma =25.9mm托杯用來承托重物，托杯用來承托重物， 可用鑄鋼鑄成，可用鑄鋼鑄成， 也可也可用用 q235q235 鋼模鍛制成。鋼模鍛制成。 為了使其與重物接為了使其與重物接材料 q235 鋼觸良好和防止與重物之間出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)，觸良好和防止與重物之間出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)，在托杯上表面制有切口的溝紋。在托杯上表面制有切口的溝紋。 為了防止為了防止托杯從螺桿端部脫落，托杯從螺桿端部脫落， 在螺桿上端應(yīng)裝有在螺桿上端應(yīng)裝有擋板。擋板。當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 托杯和重物都不作相對(duì)轉(zhuǎn)托

12、杯和重物都不作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)。 因此在起重時(shí)，因此在起重時(shí)， 托杯底部與螺桿和接托杯底部與螺桿和接觸面間有相對(duì)滑動(dòng)，為了避免過快磨損，觸面間有相對(duì)滑動(dòng)，為了避免過快磨損，一方面需要潤(rùn)滑，一方面需要潤(rùn)滑， 另一方面還需要驗(yàn)算接另一方面還需要驗(yàn)算接觸觸面面間間的的壓壓力力強(qiáng)強(qiáng)度度。22p 4/(1211) pmaxqdd托杯的設(shè)計(jì)與托杯的設(shè)計(jì)與計(jì)算計(jì)算式中：式中：pp許用壓強(qiáng)，應(yīng)取托杯與螺許用壓強(qiáng)，應(yīng)取托杯與螺桿材料桿材料pp的小者。的小者。d10= (2.42.5)*d=125mmd10= (2.42.5)*d=125mmd11= (0.60.7)*d=30mmd11= (0.60.7)*d=30

13、mmd13= (1.71.9)*d=90mmd13= (1.71.9)*d=90mmd12=d13-(24) =87mmd12=d13-(24) =87mmb=(1.51.8)d=80mmb=(1.51.8)d=80mmp 4q2max2(d12d11)4*720003.14(8730)2213.76mpa p滿足要求滿足要求d10=125mmd11=30mmd13=90mmd12=87mmb=80mm手柄設(shè)計(jì)與計(jì)手柄設(shè)計(jì)與計(jì)算算1 1、手柄材料、手柄材料常用常用 q235q235 和和 q215q215。板動(dòng)手柄的力矩：k板動(dòng)手柄的力矩：klp=t1+t2=t1+t2則則lp(t1t2)/

14、k式中：式中：k k加于手柄上一個(gè)工人的臂加于手柄上一個(gè)工人的臂力，間歇工作時(shí)，約為力，間歇工作時(shí)，約為 150150250n250n，工，工作時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)為作時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)為 100100150n150n。t1t1螺旋副間的摩擦阻力矩，螺旋副間的摩擦阻力矩，tq1maxtan()d0/2voo372000*tan(3.553.01)*48.5*10/2200.8nm手柄材料q235t2t2托杯（底層鍍鋁）與軸端支承面托杯（底層鍍鋁）與軸端支承面t1=200.8nm的摩擦力矩的摩擦力矩t2 = (d12+d11) ft2 = (d12+d11) fqmax/4/4(f (f 查表為查表為0.02)0

15、.02)= (87+30)*0.06*72000*= (87+30)*0.06*72000*103/4=42.12nm/4=42.12nmt2=42.12nmlptt12k200.8 42.121.1m220手柄計(jì)算長(zhǎng)度手柄計(jì)算長(zhǎng)度lp是螺桿中心到人手施力是螺桿中心到人手施力2 2、手手柄柄長(zhǎng)長(zhǎng)度度lp點(diǎn)的距離，點(diǎn)的距離， 考慮螺桿頭部尺寸及工人握手考慮螺桿頭部尺寸及工人握手距距 離離 ， 手手 柄柄 實(shí)實(shí) 際際 長(zhǎng)長(zhǎng) 度度 還還 應(yīng)應(yīng) 加加 上上/2(50 150)mm。手柄實(shí)際長(zhǎng)度不應(yīng)超。手柄實(shí)際長(zhǎng)度不應(yīng)超13過千斤頂，使用時(shí)可在手柄上另加套管。過千斤頂，使用時(shí)可在手柄上另加套管。因因此此

16、，手手柄柄實(shí)實(shí)際際長(zhǎng)長(zhǎng)度度dllpp 4555 1190mm把手柄看成一個(gè)懸臂梁，把手柄看成一個(gè)懸臂梁， 按彎曲強(qiáng)度確定按彎曲強(qiáng)度確定手柄直徑手柄直徑dp，其強(qiáng)度條件為，其強(qiáng)度條件為lp=1190mmq32klpdp3dp3klp0.1 32.18mm取取dp=35mm=35mmdp=35mm式中：式中： 手柄材料許用彎曲應(yīng)力，手柄材料許用彎曲應(yīng)力，當(dāng)當(dāng)手手柄柄材材料料為為 q215q215 和和 q235q235 時(shí)時(shí)， =120mpa=120mpa底座材料常用鑄鐵（底座材料常用鑄鐵（ht150ht150 及及 ht200ht200） ，鑄件的壁厚鑄件的壁厚 不應(yīng)小于不應(yīng)小于 8 812mm12mm，為了為了增加底座的穩(wěn)定性，增加底座的穩(wěn)定性， 底部尺寸應(yīng)大些，底部尺寸應(yīng)大些， 因因此將其外形制成此將其外形制成 110110 的斜度。的斜度。手柄直徑手柄直徑dp底座設(shè)計(jì)底座設(shè)計(jì)h1