機械設計課程作業(yè)-螺旋千斤頂

1、目錄一 任務要求二 結構設計三 材料選擇四 計算過程五 公差配合六 總結體會七 參考文獻一任務要求1） 任務：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.對千斤頂?shù)闹饕慵M行強度和耐磨性計算。 2.計算千斤頂效率和自鎖性。 3.完成千斤頂裝配圖一張（標注尺寸，列出零件明細表，填寫標題欄）。二結構設計1）螺桿設計 1.螺旋傳動選擇：螺旋傳動按其螺旋副的摩擦性質不同，分為滑動螺旋副，滾動螺旋副和靜壓螺旋副?；瑒勇菪苯Y構簡單，便于制造，易于自鎖，所以螺旋千斤頂選擇滑動螺旋副。 2.螺紋類型選擇：螺紋類型有矩形，

2、梯形和鋸齒形。千斤頂選擇梯形螺紋、右旋，以便于制造，為單線螺紋以達到自鎖要求。2）螺母設計 1.螺母螺紋應少于10圈 2.根據(jù)公式設計螺母高度、外徑等3）手柄和托杯設計 1.根據(jù)公式設計手柄長度，直徑等并校核。 2.根據(jù)公式設計托杯尺寸。4）底座設計 底座厚度應大于6mm，斜度在1/101/12范圍內。5) 附件設計 附件設計參考其它書籍。6）結構圖示三材料選擇1） 螺桿材料選擇：螺桿選擇50號鋼；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 計算過程

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

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

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

6、=4FQ(D32-D02) p; 彎曲強度校核:b=M'W'=1.5FQ(D3-D0)d0a2 b;剪切強度校核:=FQD0a;11) 計算工作效率： 1.計算參數(shù)： 軸承效率：0.96 2.計算公式： =（0.950.99）tan/tan（-）；（二）手柄的設計計算：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，手柄長度l=TF=92379250=369.52mm，取手柄長度為370mm手柄選用圓截面，直徑按彎曲強度計算：取手柄材料為Q235，得dk 19.87mm取dk=20

7、mm（三） 托杯、底座等結構的設計計算：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，厚度應大于68mm，現(xiàn)取8mm，斜度取110，設計底座下底面的內徑D4=110mm，通常下底面放置在木板上，故限制其壓強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； 2.外螺紋中經(jīng)d2 IT8級； 3.外螺紋大徑d1 IT4級； 4.內螺紋小徑D1 IT4級；六.總結體會千斤頂?shù)脑O計最主要的收獲就是螺紋傳動的設計方法，從說明書的布局、步驟到螺紋螺桿的設計，考慮各方面的因素從而設計出這個千斤頂，讓我體會到了機械人員所要求的嚴謹，同時也加強了自己電腦作圖的能力，機械設計手冊及其相應軟件的綜合應用也是我的一大收獲，當然在這過程中還有許多不完善的東西，在以后的作業(yè)設計過程中要改正。七參考文獻機械設計：濮良貴，紀名剛 主編.高等教育出版社，2001機械原理（第七版）：孫恒 陳作模 葛文杰 主編. 高等教育出版社，2006機械設計實用手冊（第二版）：吳宗澤 主編. 化學工業(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