螺旋千斤頂大作業(yè)說明書

1、01螺旋千斤頂作業(yè) 姓名 朱小龍 學(xué)號 10901131一、題目：螺旋千斤頂原始數(shù)據(jù):題目設(shè)計方案12345678910最大起重量F（KN）20253035404550556065最大起升高度H（mm）150160170180190200210220230240二、機構(gòu)簡圖三、工作量1、總裝配圖一張；2、計算說明書一份。四、參考資料螺旋千斤頂設(shè)計指導(dǎo)書目 錄一、螺桿的設(shè)計與計算31螺紋的牙型32螺桿的材料33螺桿直徑44自鎖驗算45螺桿結(jié)構(gòu)46螺桿的強度校核5二、螺母的設(shè)計與計算51材料52螺紋圈數(shù)Z與高度53螺母其它尺寸64螺母與底座的配合7三、螺桿穩(wěn)定性驗算7四、托杯的設(shè)計與計算7五、手柄

2、設(shè)計與計算91材料92手柄長度93手柄直徑94手柄結(jié)構(gòu)9六、底座設(shè)計10七、千斤頂?shù)男?1計 算 及 說 明結(jié) 果螺旋千斤頂主要零件：螺桿、螺母、托杯、手柄和底座。設(shè)計的原始數(shù)據(jù)：最大起重F=50KN、最大升起高度H=200mm。螺旋千斤頂?shù)脑O(shè)計步驟如下：1、 螺桿的設(shè)計與計算：（1）螺紋的牙型選用矩形螺紋，采用內(nèi)徑對中，配合選H8/h8，螺紋的徑向間隙很小，在計算強度時不考慮。（2）螺桿的材料 選用45號鋼,查【1】表3-2。原始數(shù)據(jù)F=50KNH=200mm配合選H8/h8螺桿材料選45號鋼計 算 及 說 明結(jié) 果（3）螺桿直徑螺桿工作時，同時受壓力與扭矩的作用，因此它的計算可近似按緊螺

3、紋栓聯(lián)接的計算公式估算出螺紋內(nèi)徑，即：查【1】表3-2中螺桿的屈服極限=355MPa，查【2】P437表16-3由于45號鋼是塑性材料，安全因數(shù)n為35，取n=4，得許用壓應(yīng)力=88.7MPa。將上述數(shù)據(jù)帶入得螺桿的直徑為30.54m,根據(jù)經(jīng)驗公式，得P=7.5mm, 查【3】，附表3。取p=8mm。螺紋牙高h=p/2=4mm，螺紋直徑d=+p=38.54mm,圓整取d=40mm.則=d-p=32mm.(4)自鎖驗算理論上自鎖條件為，式中為螺紋中徑處升角；為當(dāng)量摩擦角。由于影響的因素較多，其值不穩(wěn)定，為自鎖可靠，實際應(yīng)滿足的自鎖條件為=arctan（p/）=4.048°查【2】表16

4、-2，取=0.11由于矩形螺紋牙型角為0，故=arctan=6.277°,滿足4.048<6.277-1,故滿足自鎖。（5）螺桿結(jié)構(gòu)d=40mm=32mm滿足自鎖計 算 及 說 明結(jié) 果手柄孔徑根據(jù)手柄直徑確定，mm，根據(jù)后面手柄部分的計算得到=28mm，所以=28.5mm。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，退刀槽的寬度取為1.5P。即退刀槽直徑可取31.6mm,寬取12mm。（6）螺桿的強度校核對45號鋼進行壓應(yīng)力校核，其許用彎曲應(yīng)力=88.7MPa, 查機械原理與機械設(shè)計（下冊）第2版張策P437,有如下公式：T=F tan(+)=7

5、5.8MPa<88.7MPa，符合該壓力下的強度要求。2、螺母的設(shè)計與計算（1）材料螺母的材料選擇Q255，查機械原理與機械設(shè)計（下冊）第2版張策16-3，取=7.513MPa（2） 螺紋圈數(shù)Z與高度，螺母的圈數(shù)通常是根據(jù)螺紋牙間強度條件求出，即： 式中：螺紋中徑=36mm，螺紋牙高度h=4mm。退刀槽直徑31.6mm寬12mm螺桿的強度校核符合要求螺母的材料選擇Q255計 算 及 說 明結(jié) 果螺紋牙危險截面的抗剪強度條件為：;螺紋牙危險截面的抗彎強度條件為：;均符合條件。Z取8考慮到退刀槽的影響，實際螺紋圈數(shù)為ZZ1.5=9.5螺母高HZP=76mm（3） 螺母其它尺寸 螺母其它尺寸見

6、圖。其中=62.470.2mm,取D=65mm；=84.591mm，取=86mm；=25.33,取a=26mm. （4） 螺母與底座的配合螺母壓入底座上的孔內(nèi)，圓柱面的配合采用H8/n7，為了方便安裝，應(yīng)在螺母下端和底座孔上端制出倒角，緊固螺釘?shù)闹睆饺8。3、 螺桿穩(wěn)定性驗算計算螺桿柔度時，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算，即式中d為大徑，d=40mm，得l=210+76/2+（1.41.6）34=304312mm,取l=310mm。查【2】P438公式，式中，為螺桿穩(wěn)定性計算安全因數(shù)；為螺桿穩(wěn)定性安全因數(shù)，為2.54；F為螺桿上軸向載荷；為螺桿臨

7、界載荷。螺桿細長比=l/iL為螺桿最大工作長度；為螺桿長度系數(shù)。查【2】P438表16-4，=2；=77.5<85，選公式代入公式計算可得=175.3KN選 =3，有 。滿足條件，裝置穩(wěn)定。4、 托杯的設(shè)計與計算托杯用來承托重物，選用ZG35其結(jié)構(gòu)尺寸見圖。為了使其與重物接觸良好，防止重物滑動，在托杯上表面制出切螺母高76mm其它尺寸如圖圓柱面的配合采用H8/n7螺桿最大受壓長度l=310mm螺桿最高工作點穩(wěn)定計 算 及 說 明結(jié) 果口和溝紋。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)動時，托杯和重物都不轉(zhuǎn)動。因此，在起重時，托杯底部與螺桿的

8、接觸面間有相當(dāng)滑動。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：=61.7269.79mm取70mm其中：=2428mm，取25mm=96100mm,取96mm=10mm螺桿最大高度處穩(wěn)定托杯選用計 算 及 說 明結(jié) 果5、手柄設(shè)計與計算（1） 手柄材料選用Q235（2） 手柄長度扳動手柄的轉(zhuǎn)矩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： 式中K為一個工人加于手柄上的臂力，間歇工作時約為150250N，這里取K=200N。 在加潤滑油的情況下，摩擦系數(shù)0.050.08。將以上的數(shù)據(jù)帶入公式得1.295m，手

9、柄計算長度是螺桿中心到人手施力點的距離?？紤]螺桿頭部尺寸及手握長度，取手柄實際長度mm，但不應(yīng)超過千斤頂?shù)淖钚「叨龋?dāng)所需長度超過千斤頂最小高度時，使用時可在手柄上另加套管。于是得到=1400mm。（3）手柄直徑 把手柄看成一個懸臂梁，按彎曲強度確定直徑，其強度條件為 則， 式中，為材料的許用彎曲應(yīng)力，對于Q235的手柄，120MPa。代入數(shù)據(jù)計算得27.8mm，取=28mm。(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，其手柄選材Q235手柄長1400mm手柄直徑28mm計 算 及 說 明結(jié) 果結(jié)構(gòu)見圖6. 底座設(shè)計底座這里選用HT100，鑄件壁厚選用=10mm。為了增加底座的穩(wěn)定性，底部尺寸應(yīng)大些，因此，可按照1：5的錐度設(shè)計。如圖所示。圖中mm=22423