螺旋千斤頂設計方案

螺旋千斤頂設計方案 班級 A05機械（2）姓名 金煊學號 050101237指導老師 章海2007.11目錄一 千斤頂設計任務分析31.1 千斤頂載荷Q及起重高度L31.2 螺旋傳動的特點、結構及材料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)設定及強度校核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 螺紋牙的強度校核53.1.3 螺紋自鎖性校核63.1.4 螺母其他尺寸設定63.1.5 螺母凸緣強度校核73.2 螺桿材料、尺寸的設定及強度校核73.2.1 螺桿材料選取及強度計算73.2.2 螺桿穩(wěn)定性校核83.3 底座及機架材料的選定及校核93.3.1 底座及機架基本參數(shù)與結構的設定93.3.2 底座內外徑的設定93.4 托杯的材料及尺寸的設定103.4.1材料及尺寸的設定103.4.2強度校核103.5 手柄材料及尺寸的設定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113.6.1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 設計結果（主要參數(shù)列表）13五 參考文獻14一 千斤頂設計任務分析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）因為設計的千斤頂是手動，故對螺紋的精度要求不高?？梢圆捎?級梯形螺紋。 （3）可選用45鋼作為千斤頂材料，調質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材料選擇因為設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（機架）、E 手柄 、F 其他保險零件（墊圈、螺釘?shù)龋┍疚挠砷c土服務機械外文文獻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)設定及強度校核3.1 螺母材料、尺寸的選定及校核3.1.1 螺母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 。查機械設計手冊，選取Tr326螺紋基本參數(shù)（mm）：3.1.2 螺紋牙的強度校核螺母高度工作圈數(shù) 計算螺紋根部彎曲強度校核公式由式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 螺母其他尺寸設定凸緣尺寸的設定 ：由抗壓強度求凸緣外徑 由表513得：，則，取。代入得： 。取。 取 。取。螺母結構設計： 3.1.4螺母凸緣強度校核凸緣與底座接觸表面的擠壓強度： 故合格。其中。凸緣根部的彎曲強度：，故合格。其中。凸緣根部被剪斷的情況較少發(fā)生，故強度計算從略。3.2 螺桿材料、尺寸的設定及強度校核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 螺桿材料選取及強度計算螺桿材料：45鋼 調質 。查表151： ，據(jù)表513： ，校核螺桿強度，根據(jù)第四強度理論求出危險截面計算應力，；其中 ， ， 。代入數(shù)據(jù)=102.5MPa , =39.4MPa 。得： ，故不太安全。改進方法：1 選用40CrNi調質鋼 ；2 增大螺桿尺寸。選用改進方法1 采用40CrNi調質鋼 ，由表151： 毛坯尺寸100mm , ,安全。故確定采用40CrNi調質鋼及以上強度鋼。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。由經驗公式得： 查經驗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。螺桿結構設計： 3.3 底座及機架材料的選定及校核3.3.1 底座及機架基本參數(shù)與結構的設定查機械設計手冊，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。抗拉強度180MPa,抗彎強度240MPa 。機架厚度與斜度：厚可取 ，取。斜率可取 ，取 。3.3.2 底座內外徑的設定底座內徑 ，L起重高度180；計算得： ，可取底座外徑D6通過擠壓強度求出： 由表56得到，當接觸表面為混凝土時，取，求得： 機架總高：螺母下沿（69-26mm）+(1020mm),取.機架及底座結構設計： 3.4 托杯的材料及尺寸的設定3.4.1材料及尺寸的設定查機械設計手冊，托杯可選用的材料有Q235，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強度校核對托杯下底面尺寸d0進行強度校核：查表56，鋼對鋼，代入數(shù)據(jù)算得：。故強度合格。托杯的結構設計： 3.5 手柄材料及尺寸的設定3.5.1 手柄材料及長度的選定手柄材料可用Q235,Q275或45#,35#調質鋼均可。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，考慮到持久耐力性取150N，計算得到手柄有效長度。手柄實際長度可取。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度計算 得： 取整理計算得 ： 取。3.6 其他保險零件的選定 3.6.1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。3.6.2 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常拆卸的場合。四 設計結果（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調質鋼及以上強度鋼，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，底座內徑，底座外徑，機架總高：。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#調質鋼均可，手柄實際長度可取，手柄