螺旋千斤頂設(shè)計(jì)

1、螺旋千斤頂設(shè)計(jì)任務(wù)書題目:螺旋千斤頂設(shè)計(jì)專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)號(hào)：XXXXXX姓名：XX指導(dǎo)老師：XXX完成日期：2010-10-03目錄一、 目的3二、題目及方案31題目 32設(shè)計(jì)條件及方案 3三、受力簡(jiǎn)圖3四、計(jì)算內(nèi)容41選擇螺桿及螺母的材料 52螺桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 53螺母的設(shè)計(jì)計(jì)算 64. 手柄的設(shè)計(jì)計(jì)算 75. 底座的設(shè)計(jì)86. 托杯的設(shè)計(jì) 97. 其他標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 98. 計(jì)算傳動(dòng)效率 10五、參考文獻(xiàn)10六、附表 10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)結(jié)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(cè)。二、題目

2、及方案1. 題目一一千斤頂設(shè)計(jì)2. 設(shè)計(jì)條件及方案項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案最大起重量F(KN)62最大起重咼度H (mm)250手柄施加力Fp (N)200三、受力簡(jiǎn)圖(見下頁(yè)圖1)其中有關(guān)說明：Lp：手柄有效長(zhǎng)度；T:施于手柄的力矩；Ti：克服螺紋副中的摩擦力矩；T2：克服托杯與支承面間的摩擦力矩四、計(jì)算內(nèi)容計(jì)算及說明結(jié)論軸力圖F托杯FpLphiH'H扭矩圖T21 T1T螺桿：45 鋼螺母：鑄 鋁青銅梯形螺 紋'62 1031.4 20 106d2>37.6mmP=7mm d1=34mm d2=38.5m m d=42mmD=43mm1選擇螺桿和螺母的材料：螺桿材料常用Q235,

3、40鋼，45鋼，55鋼等，螺母材料常用青 銅。根據(jù)螺旋千斤頂?shù)墓ぷ鳁l件及特點(diǎn)：受力 不大，轉(zhuǎn)速較低等特 點(diǎn)，此處選取螺桿材料為45鋼，螺母材料為鑄鋁青銅2螺桿的設(shè)計(jì)計(jì)算：（1）選擇螺桿的牙型螺紋牙型有三角形、矩形、鋸齒形、梯形等，梯形螺紋牙型為等 腰梯形，牙型角30，牙側(cè)角為15，梯形螺紋的內(nèi)外螺紋以錐面緊貼不易松動(dòng)，故選梯形螺紋。（2）按強(qiáng)度計(jì)算螺桿的中徑d2對(duì)于梯形螺紋，螺紋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算式為：d2> 0.8 F ，V p其中根據(jù)螺母材料（青銅）和螺桿材料（鋼）由機(jī)械設(shè)計(jì)表5-12,取 p =20Mpa ，取 1.4 ，p=20Mpa，F(xiàn)=62KN代入上式m =37.6mm（3）定螺

4、距P,查出標(biāo)準(zhǔn)螺距P及螺桿螺紋小徑d1， 中徑d2,大徑d,螺母大徑D 由（2）中d>37.6mm及附表梯形螺紋參數(shù)數(shù)組可選擇 P=7mm, 螺桿螺紋小徑d1=34mm,中徑d2=38.5mm, 大經(jīng)d=42mm,螺母螺紋大徑D=43mm（4）驗(yàn)算自鎖性 螺紋升角要求自鎖性的螺紋多數(shù)用單線螺紋，故令n=1,1 7 arctg= 3.3138.5當(dāng)量摩擦角 v=arctg f,cos其中，由機(jī)械設(shè)計(jì)表5-12，取f=0.08牙側(cè)角 15丄0.08“v=arctg= 4.73cos15滿足自鎖性條件(5)驗(yàn)算螺桿的穩(wěn)定性此驗(yàn)算需用到下面的有關(guān)結(jié)果，故應(yīng)先計(jì)算下面的內(nèi)容，再驗(yàn)算穩(wěn)定 性。螺桿工

5、作長(zhǎng)度l= hi+ H' +H/2由下面 4( 3)知 hi=1.8 dp=1.8X 28mm=50.4mm,圓整為50mm最大起重高度為H' =250mm由 3 (1) 知 H=54mm1= h1+ H ' +H/2=50+250+27 (mm) =327mm桿的柔度l 2 327 “=77i 34 4E=206Gpa,(T p=280Mpa對(duì)于45鋼,<1故應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)公式求臨界應(yīng)力：(T cr=a-b由材料力學(xué)I表9.2查得a=461Mpa, b=2.568Mpa (T cr =461Mpa-77X 2.568Mpa =263.3Mpa臨界壓力為Fcr=(T c

6、r6=263.3 10 pa(34 10 3m)24l=327mmS=3.85=239KNS= Fcr*/F=3.85 螺桿的穩(wěn)定性滿足要求。3. 螺母的設(shè)計(jì)計(jì)算:(1) 螺母的高度H d2由 2 知 1.4, d2=38.5mmH> 1.4 x 38.5mm =53.9mm 取整為 H=54mm旋合圈數(shù)u=H/P=7.7T< T (2) 校核螺紋牙的剪切強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度 剪切強(qiáng)度t =卩Dbu其中 b=0.65P362 103-T 一43 10 30.65 7 10Mpa7.7=13.1Mpa由機(jī)械設(shè)計(jì)表5-13知青銅材料螺母的許用應(yīng)力t 在3040Mpa之間，故有T< T

7、故螺紋牙剪切強(qiáng)度符合要求。彎曲強(qiáng)度c b= 6Fl2,Db u其中 彎曲力臂l= D D2 , D2=38.5mm2l=2.25mmb=6 62 1032.25 1043 10 3 (0.65 7 10 3)2 7.7=38.8Mpa由機(jī)械設(shè)計(jì)表 5-13知青銅螺母材料的許用彎曲強(qiáng)度c b在 4060Mpa 之間，故 c b< c b螺紋牙彎曲強(qiáng)度滿足要求。4.手柄的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)選擇材料手柄材料一般選用Q235、35鋼，此處選用35鋼(2)計(jì)算手柄的總長(zhǎng)度LL=Lp+D/2 ,其中 Lp= T1 T2Fp克服螺紋副中的摩擦力矩35鋼Tl F ：tg(v)4.73 )62KN 38丁(3

8、.31=168KN mm克服托杯與支承面間的摩擦力矩3fF當(dāng)托杯的材料為鑄鐵時(shí)2)mm,do=Di+(1 2)mm,D、Di見圖冊(cè)3, 3Do do2 . 2Do d0f=0.120.15，此處取 f=0.12, Do=D-(1 1 0.1262KN365.2334.6365.2234.62Do=D-2mm=1.6D-2mm=1.6 x 42mm-2mm=65.2mm d0=D1+1mm=0.8d+1mm=0.8X 42mm+1mm=34.6mmdp=28mmdp=3 Fp LpV 0.1 b=191.4KN mm手柄總長(zhǎng)度L=Lp+D/2=1818.5mm，取整為 1819mm手柄總長(zhǎng)度超過

9、千斤頂總高度，所以手柄應(yīng)分段(3) 計(jì)算手柄的直徑dp其中手柄施加力Fp=200N , Lp=1797mm 手柄材料為35鋼時(shí)(T b=170Mpa200 1797 100.1 170 106鑄鐵=27.7mm 取整為 28mm。5.底座的設(shè)計(jì)底座的材料常用鑄鐵；鑄件的壁厚 不應(yīng)小于812mm,為了減輕總重，取 =8mm；為了增大底座的穩(wěn)定性，底部尺寸應(yīng)大些，因此將外形制成有1:10的斜度。如下圖：42f6；A-'111££6丐6.托杯的設(shè)計(jì)鑄 鐵HT200托杯材料選擇鑄鐵HT200 外形如下圖7.其他標(biāo)準(zhǔn)件選擇8.計(jì)算傳動(dòng)總效率 ：=19.2%傳動(dòng)總效率=FP2

10、(T T2)為了防止工作時(shí)螺桿從螺母中脫出，在螺桿上下兩端必須安裝鋼 制擋圈，擋圈用緊固螺栓固定在上下兩端，選擇如下：兩螺栓：螺栓GB/T 57822000M6 X 16上擋圈：擋圈GB/T 892198645下?lián)跞Γ簱跞B/T 892189650在螺母與底座之間用開槽錐端緊固螺釘，選擇如下:螺釘 GB/T 71 1985 M6X 20=62 72 (168191.4)=19.2%五、參考文獻(xiàn)1 濮良貴，季名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)第八版.高等教育出版社;2 劉鴻文.材料力學(xué)I第4版.高等教育出版社；3 何銘新，錢可強(qiáng).機(jī)械制圖（第五版）高等教育出版社；4 吳宗澤，羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第3版）高等教 育出版社；5 龔溎義.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)第三版，高等教育出版社。六、附表附表梯形螺紋參數(shù)數(shù)組（mm）外螺紋小徑di外螺紋大徑d內(nèi)螺紋大徑D螺紋中徑d2（D2）螺距P15.52020.518416.5（22）22.519.5518.52424.521.5520.5（26）26.523.5522.52828.525.5523（30）3127625323329627