螺旋千斤顶设计.docx

1、螺旋千斤顶设计螺旋千斤顶设计任务书题 目：螺旋千斤顶设计 专 业：机械设计制造及其自动化 学 号：XXXXXX 姓 名：XX 指导老师：XXX 完成日期：2010-10-03 一、目的3二、题目及方案 3 1.题目 3 2.设计条件及方案 3三、受力简图 3四、计算内容41.选择螺杆及螺母的材料 52.螺杆的设计计算53.螺母的设计计算64.手柄的设计计算75.底座的设计86.托杯的设计97.其他标准件的选择98.计算传动效率10 五、参考文献10六、附表 10一、 目的1. 熟悉螺旋千斤顶的工作原理与设计方法；2. 初步学会结合、运用所学过的知识，解决实际问题，培养独立工作能力；3. 熟悉有

2、关设计资料，学会查手册。二、题目及方案 1. 题目千斤顶设计 2. 设计条件及方案项目设计方案最大起重量F(KN)62最大起重高度H（mm）250手柄施加力Fp（N）200 三、受力简图（见下页图1）其中有关说明：Lp：手柄有效长度；T：施于手柄的力矩；T1：克服螺纹副中的摩擦力矩；T2：克服托杯与支承面间的摩擦力矩。 图1 四、计算内容 计算及说明结论1.选择螺杆和螺母的材料：螺杆材料常用Q235，40钢，45钢，55钢等，螺母材料常用青铜。根据螺旋千斤顶的工作条件及特点：受力 不大，转速较低等特点，此处选取螺杆材料为45钢， 螺母材料为铸铝青铜2.螺杆的设计计算：（1）选择螺杆的牙型螺纹牙

3、型有三角形、矩形、锯齿形、梯形等，梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙型角，牙侧角为，梯形螺纹的内外螺纹以锥面紧贴不易松动，故选梯形螺纹。（2）按强度计算螺杆的中径d2对于梯形螺纹，螺纹传动的设计计算式为： d20.8 ，其中根据螺母材料（青铜）和螺杆材料（钢）由机械设计表5-12，取=20Mpa ， 取 ，p=20Mpa ， F=62KN代入上式d2 =m =37.6mm （3）定螺距P，查出标准螺距P及螺杆螺纹小径d1，中径d2，大径d，螺母大径D由（2）中d37.6mm及附表梯形螺纹参数数组可选择P=7mm，螺杆螺纹小径d1=34mm，中径d2=38.5mm，大经d=42mm，螺母螺纹大径D=43

4、mm（4）验算自锁性螺纹升角arctg ，要求自锁性的螺纹多数用单线螺纹，故令n=1，arctg=当量摩擦角=arctg，其中，由机械设计表5-12，取f=0.08 牙侧角=arctg=满足自锁性条件 （5）验算螺杆的稳定性此验算需用到下面的有关结果，故应先计算下面的内容，再验算稳定性。 螺杆工作长度l= h1+ H+H/2由下面4（3）知 h1=1.8 dp=1.828mm=50.4mm， 圆整为50mm最大起重高度为H=250mm由3（1）知 H=54mml= h1+ H+H/2 =50+250+27（mm） =327mm杆的柔度=77对于45钢，E=206Gpa， p=280Mpa=85

5、.2故应用经验公式求临界应力： cr=a-b由材料力学I表9.2查得a=461Mpa， b=2.568Mpa cr =461Mpa-772.568Mpa =263.3Mpa 临界压力为Fcr=cr* =263.3 =239KN S= Fcr*/F=3.85 螺杆的稳定性满足要求。3.螺母的设计计算： （1）螺母的高度 由2知 ，d2=38.5mm H1.438.5mm =53.9mm 取整为H=54mm旋合圈数u=H/P=7.7（2）校核螺纹牙的剪切强度和弯曲强度剪切强度=其中b=0.65P =Mpa =13.1Mpa 由机械设计表5-13知青铜材料螺母的许用应力在3040Mpa之间， 故有故

6、螺纹牙剪切强度符合要求。 弯曲强度b= ，其中 弯曲力臂l=，D2=38.5mm l=2.25mmb= =38.8Mpa由机械设计表5-13知青铜螺母材料的许用弯曲强度b在4060Mpa之间，故bb 螺纹牙弯曲强度满足要求。4.手柄的设计计算 （1）选择材料手柄材料一般选用Q235、35钢，此处选用35钢。 （2）计算手柄的总长度L L=Lp+D/2 ，其中Lp=克服螺纹副中的摩擦力矩 =168KN mm克服托杯与支承面间的摩擦力矩 当托杯的材料为铸铁时f=0.120.15，此处取f=0.12，D0=D-(12)mm,d0=D1+(12)mm， D、D1见图册D0=D-2mm=1.6D-2mm

7、=1.642mm-2mm=65.2mmd0=D1+1mm=0.8d+1mm=0.842mm+1mm=34.6mm =191.4KN mm手柄总长度L=Lp+D/2 =1818.5mm ，取整为1819mm手柄总长度超过千斤顶总高度，所以手柄应分段（3）计算手柄的直径dpdp=其中手柄施加力Fp=200N ，Lp=1797mm手柄材料为35钢时b=170Mpadp=m =27.7mm 取整为28mm。5.底座的设计 底座的材料常用铸铁； 铸件的壁厚不应小于812mm，为了减轻总重，取=8mm； 为了增大底座的稳定性，底部尺寸应大些，因此将外形制成有1:10的斜度。如下图： 6.托杯的设计 托杯材

8、料选择铸铁HT200 外形如下图 7.其他标准件选择为了防止工作时螺杆从螺母中脱出，在螺杆上下两端必须安装钢制挡圈，挡圈用紧固螺栓固定在上下两端，选择如下： 两螺栓： 螺栓 GB/T 57822000 M616上挡圈： 挡圈 GB/T 8921986 45下挡圈： 挡圈 GB/T 8921896 50 在螺母与底座之间用开槽锥端紧固螺钉，选择如下： 螺钉 GB/T 711985 M6208.计算传动总效率：传动总效率= = =19.2% 五、参考文献 1 濮良贵，季名刚. 机械设计第八版. 高等教育出版社； 2 刘鸿文. 材料力学I第4版. 高等教育出版社; 3 何铭新, 钱可强. 机械制图（

9、第五版）. 高等教育出版社; 4 吴宗泽, 罗圣国. 机械设计课程设计手册（第3版）.高等教育出版社; 5 龚溎义. 机械设计课程设计图册第三版， 高等教育出版社。六、附表附表 梯形螺纹参数数组 （mm）外螺纹小径d1外螺纹大径d内螺纹大径D螺纹中径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（34）3531629363733630（38）3934.5732404136.5734（42）4338.5736444540.5739484944841（50）5146843525348845（55）5650.59螺杆：45钢螺母：铸铝青铜梯形螺纹d237.6mmP=7mmd1=34mmd2=38.5mmd=42mmD=43mml=327mmS=3.8535钢dp=28mm铸铁铸铁HT200=19.2%（注：范文素材和资料部分来自网络，供参考。只是收取少量整理收集费用，请预览后才下载，期待你的好评与关注）