機(jī)械設(shè)計(jì)課程作業(yè)-螺旋千斤頂

1、目錄一 任務(wù)要求二 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三 材料選擇四 計(jì)算過(guò)程五 公差配合六 總結(jié)體會(huì)七 參考文獻(xiàn)一任務(wù)要求1） 任務(wù)：1.千斤頂最大起重量為25KN。2.最大工作行程L=200mm，單臂操作。3.操縱力按250N考慮，千斤頂間歇工作。2）要求：1.對(duì)千斤頂?shù)闹饕慵M(jìn)行強(qiáng)度和耐磨性計(jì)算。 2.計(jì)算千斤頂效率和自鎖性。 3.完成千斤頂裝配圖一張（標(biāo)注尺寸，列出零件明細(xì)表，填寫(xiě)標(biāo)題欄）。二結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）螺桿設(shè)計(jì) 1.螺旋傳動(dòng)選擇：螺旋傳動(dòng)按其螺旋副的摩擦性質(zhì)不同，分為滑動(dòng)螺旋副，滾動(dòng)螺旋副和靜壓螺旋副?；瑒?dòng)螺旋副結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造，易于自鎖，所以螺旋千斤頂選擇滑動(dòng)螺旋副。 2.螺紋類(lèi)型選擇：螺紋類(lèi)型有矩形，

2、梯形和鋸齒形。千斤頂選擇梯形螺紋、右旋，以便于制造，為單線(xiàn)螺紋以達(dá)到自鎖要求。2）螺母設(shè)計(jì) 1.螺母螺紋應(yīng)少于10圈 2.根據(jù)公式設(shè)計(jì)螺母高度、外徑等3）手柄和托杯設(shè)計(jì) 1.根據(jù)公式設(shè)計(jì)手柄長(zhǎng)度，直徑等并校核。 2.根據(jù)公式設(shè)計(jì)托杯尺寸。4）底座設(shè)計(jì) 底座厚度應(yīng)大于6mm，斜度在1/101/12范圍內(nèi)。5) 附件設(shè)計(jì) 附件設(shè)計(jì)參考其它書(shū)籍。6）結(jié)構(gòu)圖示三材料選擇1） 螺桿材料選擇：螺桿選擇50號(hào)鋼；2） 螺母材料選擇：螺母選擇ZCuSnPbZn5；3） 底座材料選擇：底座選擇鑄鐵（HT200）；4） 托杯材料選擇：托杯選擇鑄鐵(HT200)；5） 手柄材料選擇：手柄選擇Q235。四 計(jì)算過(guò)程

3、（一）螺紋傳動(dòng)設(shè)計(jì)：1) 計(jì)算螺紋中徑d2值：1. 計(jì)算參數(shù)：的值：梯形螺紋=0.8的值：整體式螺母取=1.22.5許用壓強(qiáng)P的值：1825MPa2. 計(jì)算公式：d2=（F/p）1/22) 根據(jù)所得d2值選擇梯形螺紋：公稱(chēng)直徑d=28mm 螺距P=5中徑d2=25.50mm 外螺紋小徑d3=22.50mm 內(nèi)螺紋大徑D1=28.50mm3) 根據(jù)公式計(jì)算其它參數(shù)：螺母高度H=d2 旋合圈數(shù)Z=H/P工作壓強(qiáng)P=Fd2hz<=P=1.6P=18MPad 2=23.57mmH=40.80mmZ=8.16P=15.297MPa4) 計(jì)算螺紋升角的值：1. 計(jì)算參數(shù)：螺旋副摩擦系數(shù)s為：0.09

4、 0.080.10牙型角=30。2. 計(jì)算公式：=tan-1Pd2<= =tan-1scos/25) 計(jì)算所得驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩T：T=T1+T2+T3 T1=Fd22tan（+）6) 計(jì)算螺桿所得當(dāng)量應(yīng)力：1. 計(jì)算參數(shù)：螺桿材料的許用應(yīng)力=71118.333MPa2. 計(jì)算公式：=1AF2+34Td127) 計(jì)算螺紋牙強(qiáng)度：1. 計(jì)算參數(shù)：材料的許用切應(yīng)力：3040MPa材料的許用彎曲應(yīng)力b：4060MPa2. 計(jì)算公式：螺紋牙底寬度b=0.65P;螺桿抗剪強(qiáng)度=Fd1bz <=;螺桿抗彎強(qiáng)度b=3Fhd1zb2<=b; 螺母抗剪強(qiáng)度=Fdbz<=；螺母抗彎強(qiáng)度b=3Fhdz

5、b <=b。8) 校核螺桿穩(wěn)定性：1.計(jì)算參數(shù)： 螺桿最大工作長(zhǎng)度l=280mm； 長(zhǎng)度系數(shù)=2； E=207000MPa2.計(jì)算公式： =l/I; Fc=2EIa（l）2；Ia=64d12； FcF>=2.54; 9) 校核螺桿剛度：1.計(jì)算參數(shù)： 切變模量G=83000MPa； 2.計(jì)算公式： LF=FL/EA; LT=16TL2/Gd1； L=LT-LF; 10) 校核螺母臺(tái)肩強(qiáng)度: 1.計(jì)算參數(shù): D0=45mm; p=7585MPa; b=50MPa; =3040MPa;2.計(jì)算公式:臺(tái)肩外徑:D3=(1.31.4)D0 ; 臺(tái)肩高度:a=H/3; 強(qiáng)度校核:p

6、=4FQ(D32-D02) p; 彎曲強(qiáng)度校核:b=M'W'=1.5FQ(D3-D0)d0a2 b;剪切強(qiáng)度校核:=FQD0a;11) 計(jì)算工作效率： 1.計(jì)算參數(shù)： 軸承效率：0.96 2.計(jì)算公式： =（0.950.99）tan/tan（-）；（二）手柄的設(shè)計(jì)計(jì)算：T= Ftan(+')d22+fz'+FQD1+d04=92379N·m已知千斤頂間歇工作，作用在手柄上的力=250N，手柄長(zhǎng)度l=TF=92379250=369.52mm，取手柄長(zhǎng)度為370mm手柄選用圓截面，直徑按彎曲強(qiáng)度計(jì)算：取手柄材料為Q235，得dk 19.87mm取dk=20

7、mm（三） 托杯、底座等結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算：1.托杯材料選用HT200，尺寸如圖所示托杯孔D5=(0.60.7)d，得 d0=16.819.6mm，取d0=18mm托杯大端D2=(2.42.5)d，得D2=67.270mm取D2=69mm托杯小端D1=(1.71.9)d，得D1=47.653.2mm取D1=50mm凸臺(tái)高度B=(1.41.6)d，得B=39.244.8mm取B=42mm托杯高度H=1.2B=50.4mm托杯厚度取6mm2.底座選用HT200鑄成，厚度應(yīng)大于68mm，現(xiàn)取8mm，斜度取110，設(shè)計(jì)底座下底面的內(nèi)徑D4=110mm，通常下底面放置在木板上，故限制其壓強(qiáng)p2MPa，則外徑

8、D54Fqp+D42=167.38mm，取D5=170mm五.公差配合 1.外螺紋小徑d3 IT8級(jí)； 2.外螺紋中經(jīng)d2 IT8級(jí)； 3.外螺紋大徑d1 IT4級(jí)； 4.內(nèi)螺紋小徑D1 IT4級(jí)；六.總結(jié)體會(huì)千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)最主要的收獲就是螺紋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法，從說(shuō)明書(shū)的布局、步驟到螺紋螺桿的設(shè)計(jì)，考慮各方面的因素從而設(shè)計(jì)出這個(gè)千斤頂，讓我體會(huì)到了機(jī)械人員所要求的嚴(yán)謹(jǐn)，同時(shí)也加強(qiáng)了自己電腦作圖的能力，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)及其相應(yīng)軟件的綜合應(yīng)用也是我的一大收獲，當(dāng)然在這過(guò)程中還有許多不完善的東西，在以后的作業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中要改正。七參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)：濮良貴，紀(jì)名剛 主編.高等教育出版社，2001機(jī)械原理（第七版）：孫恒 陳作模 葛文杰 主編. 高等教育出版社，2006機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)（第二版）：吳宗澤 主編. 化學(xué)工業(yè)出版社，2003=3.571。=5。19'T=-17736.7(N*mm)=64.306MPab=3.25mm=13.336MPab=30.77MPa=9.838MPab=22.70MPa=99.566Fc=81958.50NFc/F=3.2783L=0.00155mmD3=61mm;a=14mm;p=18.78MPab