螺旋千斤頂設(shè)計方案

1、螺旋千斤頂設(shè)計方案 班級 A05機(jī)械（2）姓名 金煊學(xué)號 050101237指導(dǎo)老師 章海2007.11目錄一 千斤頂設(shè)計任務(wù)分析31.1 千斤頂載荷Q及起重高度L31.2 螺旋傳動的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)及材料31.3 千斤頂組成3二 千斤頂總體示意圖4三 各部件參數(shù)設(shè)定及強(qiáng)度校核53.1 螺母材料、尺寸的選定及校核53.1.1 螺母材料及尺寸的基本參數(shù)53.1.2 螺紋牙的強(qiáng)度校核53.1.3 螺紋自鎖性校核63.1.4 螺母其他尺寸設(shè)定63.1.5 螺母凸緣強(qiáng)度校核73.2 螺桿材料、尺寸的設(shè)定及強(qiáng)度校核73.2.1 螺桿材料選取及強(qiáng)度計算73.2.2 螺桿穩(wěn)定性校核83.3 底座及機(jī)架材料的選定及

2、校核93.3.1 底座及機(jī)架基本參數(shù)與結(jié)構(gòu)的設(shè)定93.3.2 底座內(nèi)外徑的設(shè)定93.4 托杯的材料及尺寸的設(shè)定10材料及尺寸的設(shè)定10強(qiáng)度校核103.5 手柄材料及尺寸的設(shè)定113.5.1 手柄材料及長度的選定113.5.2 手柄直徑的選定113.6 其他保險零件的選定11螺桿及手柄處擋圈及螺桿上端螺釘選取113.6.2 底座與螺母間緊定螺釘?shù)眠x取12四 設(shè)計結(jié)果（主要參數(shù)列表）13五 參考文獻(xiàn)14一 千斤頂設(shè)計任務(wù)分析1.1 千斤頂載荷Q和重高度L已知條件：最大載荷Q=60000KG 起重高度L=180mm 手動分析已知可得：（1）Q=60KN （2）因?yàn)樵O(shè)計的千斤頂是手動，故對螺紋的精度要

3、求不高。可以采用9級梯形螺紋。 （3）可選用45鋼作為千斤頂材料，調(diào)質(zhì)HB=217255,=315(課本P362表15-1) (4)千斤頂?shù)慕M成:A)螺紋B)螺母:為青銅或球墨鑄鐵C)底座:HT180灰鑄鐵E)手柄D)其他保險圈,螺釘?shù)?.2材料選擇因?yàn)樵O(shè)計的千斤頂是手動的，故對螺紋的精度要求不是很高。因此采用9級梯形螺紋，材料為45鋼。 1.3千斤頂組成A 螺母 、 B 螺桿 、C 拖杯 、D 底座（機(jī)架）、E 手柄 、F 其他保險零件（墊圈、螺釘?shù)龋┍疚挠砷c土服務(wù)機(jī)械外文文獻(xiàn)翻譯成品淘寶店整理二 千斤頂總體示意圖三 各部件參數(shù)設(shè)定及強(qiáng)度校核3.1 螺母材料、尺寸的選定及校核3.1.1 螺母

4、材料及尺寸的基本參數(shù)螺母材料：鑄鋁青銅（ZCuAl9FeNi4Mn2）。材料耐磨性好，強(qiáng)度高，適用于低速重載的傳動。查表512得材料 P=18-25MPa 取P=20MPa 。對于整體螺母，由于磨損后不能調(diào)整間隙，為使受力比較均勻，螺紋工作圈數(shù)不宜過多，故取1.22.5 ，取2。由式543，對于梯形螺紋，中徑 。查機(jī)械設(shè)計手冊，選取Tr326螺紋基本參數(shù)（mm）：3.1.2 螺紋牙的強(qiáng)度校核螺母高度工作圈數(shù) 計算螺紋根部彎曲強(qiáng)度校核公式由式549：其中對于梯形螺紋,代入得： 查表513： 。 故合適。計算螺紋根部剪切校核由式548：查表513： 。 故合適。3.1.3 螺母其他尺寸設(shè)定凸緣尺寸

5、的設(shè)定 ：由抗壓強(qiáng)度求凸緣外徑 由表513得：，則，取。代入得： 。取。 取 。取。螺母結(jié)構(gòu)設(shè)計： 3.1.4螺母凸緣強(qiáng)度校核凸緣與底座接觸表面的擠壓強(qiáng)度： 故合格。其中。凸緣根部的彎曲強(qiáng)度：，故合格。其中。凸緣根部被剪斷的情況較少發(fā)生，故強(qiáng)度計算從略。3.2 螺桿材料、尺寸的設(shè)定及強(qiáng)度校核3.2.1 螺紋自鎖性校核螺紋的自鎖條件需滿足查表512得：f=0.09 梯形螺母故 又 得. 故自鎖，安全。3.2.2 螺桿材料選取及強(qiáng)度計算螺桿材料：45鋼 調(diào)質(zhì) 。查表151： ，據(jù)表513： ，校核螺桿強(qiáng)度，根據(jù)第四強(qiáng)度理論求出危險截面計算應(yīng)力，；其中 ， ， 。代入數(shù)據(jù)=102.5MPa , =3

6、9.4MPa 。得： ，故不太安全。改進(jìn)方法：1 選用40CrNi調(diào)質(zhì)鋼 ；2 增大螺桿尺寸。選用改進(jìn)方法1 采用40CrNi調(diào)質(zhì)鋼 ，由表151： 毛坯尺寸<100mm , ,安全。故確定采用40CrNi調(diào)質(zhì)鋼及以上強(qiáng)度鋼。3.2.3 螺桿穩(wěn)定性校核查表514： 螺桿的長度系數(shù)在一端固定，一端自由時為 。 螺桿工作長度： ，螺桿的柔度： 代入得： < ,為中柔·度桿，故不能用歐拉公式計算。由經(jīng)驗(yàn)公式得： 查經(jīng)驗(yàn)公式直線公式的系數(shù)得： ，代入數(shù)據(jù)得： 。由螺桿的穩(wěn)定性條件 其中對于傳力螺旋 。符合螺桿穩(wěn)定性條件。螺桿兩斷各鉆M10的螺孔，用于安裝擋圈。螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計： 3.

7、3 底座及機(jī)架材料的選定及校核3.3.1 底座及機(jī)架基本參數(shù)與結(jié)構(gòu)的設(shè)定查機(jī)械設(shè)計手冊，工程材料選用金屬材料性能與特性，用HT150HT200灰鑄鐵都可，適用于重載低速等情況?？估瓘?qiáng)度180MPa,抗彎強(qiáng)度240MPa 。機(jī)架厚度與斜度：厚可取 ，取。斜率可取 ，取 。3.3.2 底座內(nèi)外徑的設(shè)定底座內(nèi)徑 ，L起重高度180；計算得： ，可取底座外徑D6通過擠壓強(qiáng)度求出： 由表56得到，當(dāng)接觸表面為混凝土?xí)r，取，求得： 機(jī)架總高：螺母下沿（69-26mm）+(1020mm),取.機(jī)架及底座結(jié)構(gòu)設(shè)計： 3.4 托杯的材料及尺寸的設(shè)定3.4.1材料及尺寸的設(shè)定查機(jī)械設(shè)計手冊，托杯可選用的材料有Q2

8、35，Q275或35，45或鑄鐵均可。選用Q235鋼，毛坯100mm, 。壁厚，取，斜率，取 。，托杯高度，托杯開口寬度。3.4.2強(qiáng)度校核對托杯下底面尺寸d0進(jìn)行強(qiáng)度校核：查表56，鋼對鋼，代入數(shù)據(jù)算得：。故強(qiáng)度合格。托杯的結(jié)構(gòu)設(shè)計： 3.5 手柄材料及尺寸的設(shè)定3.5.1 手柄材料及長度的選定手柄材料可用Q235,Q275或45#,35#調(diào)質(zhì)鋼均可。現(xiàn)取用Q235鋼。手柄長度的選定：擰緊力矩T等于螺旋副間摩擦力矩T1和托杯與螺桿上端支撐面的摩擦阻力矩T2之和，其中為接合面的摩擦系數(shù)，查表55得：0.10.16，取0.15 ，為支撐面的摩擦半徑 ，人力一般可以取150250N，考慮到持久耐力

9、性取150N，計算得到手柄有效長度。手柄實(shí)際長度可取。手柄一端鉆M10的螺孔，用于安裝擋圈。3.5.2 手柄直徑的選定由彎曲強(qiáng)度計算 得： 取整理計算得 ： 取。3.6 其他保險零件的選定 螺桿及手柄處擋圈及螺桿上端螺釘選取手柄一端可自由拆卸，故只用一個擋圈。直徑,螺釘可取M6M10?，F(xiàn)取M10。螺桿上端擋圈，螺桿下端擋圈。其中螺桿兩端螺釘都取M10。 底座與螺母間緊定螺釘?shù)眠x取 底座與螺母間緊定螺釘可以選取M8。適用于被緊定零件的表面硬度較低或不經(jīng)常拆卸的場合。四 設(shè)計結(jié)果（主要參數(shù)列表）一 螺母材料：鑄鋁青銅（ZCuAl9FeNi4Mn2），Tr427 螺紋基本參數(shù)（mm）： ，下斷尺寸，凸緣，上斷尺寸。二 螺桿螺桿材料：40Cr調(diào)質(zhì)鋼及以上強(qiáng)度鋼，如20CrNi, 40CrNi等，螺桿尺寸（mm）： 三 底座底座材料：用HT150HT200灰鑄鐵都可，尺寸：厚度，斜率，底座內(nèi)徑，底座外徑，機(jī)架總高：。四 托杯壁厚 ，斜率，下端尺寸： ， ，托杯高度，托杯開口寬度。五 手柄手柄材料可用Q235,Q275或45#,35#調(diào)質(zhì)鋼均可，手柄實(shí)際長度可取，手柄直