螺旋千斤顶设计说明书.doc
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1、机械设计大型作业编号06螺旋千斤顶作业任务书 姓名专业 机械设计制造及其自动化 年级 班级 设计完成日期 2014 年 11 月 10 日指导教师 一、题目:螺旋千斤顶原始数据:(请在指定的设计方案编号后划)题目设计方案12345678910最大起重量 20253035404550556065最大起升高度150160170180190200210220230240二、机构简图 图1三、工作量1、总装配图一张;2、计算说明书一份。四、参考资料螺旋千斤顶设计指导书目录1、选题及设计方案-32、设计目的-33、螺旋千斤顶计算说明书-43.1螺杆的设计与计算-43.2螺母的设计与计算-63.3螺杆稳定
2、性验算-83.4托杯的设计与计算-83.5手柄设计与计算-93.6底座设计与计算-113.7千斤顶的效率-124、参考资料-12选题及设计方案题目螺旋千斤顶方案最大起重量最大起升高度645200设计目的1、熟悉螺旋千斤顶的的工作原理与设计计算方法;2、运用所学的知识解决设计中所遇到的具体实际问题,培养学生独立工作能力,以及初步学会综合运用所学知识解决材料的选择、强度和刚度计算、制造与装配工艺等方面的问题;3、熟悉有关设计资料,学会查阅手册和运用国家标准;螺旋千斤顶计算说明书计 算 及 说 明结 果螺旋千斤顶主要零件有螺杆、螺母、托杯、手柄和底座。设计的原始数据:最大起重量F=45kN,最大起升
3、高度H=200mm。螺旋千斤顶设计步骤如下:1、 螺杆的设计与计算: (1)螺纹的牙型 选用矩形螺纹,采用内径对中配合选择H8/h8,在计算强度时不考虑螺纹的径向间隙。 (2)材料 选用45钢。 (3)螺纹直径 螺杆工作时,同时受压力和转矩的作用,因此它 的计算可近似按紧螺栓连接的计算公式求出螺纹内径,即: 式中为螺杆许用压应力,经查阅,45钢的屈服极限 ,取安全因素S=4,得: 。 对于矩形螺纹,先根据经验公式求得螺距P的近似值=6.775mm,然后参照梯形螺纹标准,取P=6mm。螺纹牙高度h=P/2=3mm。 故螺杆直径 : 圆整后取数d=36mm。 (4)自锁验算 当量摩擦角 由于螺杆和
4、螺母的材料分别选用45钢和锡青铜, 故取(0.080.10),又因为矩形螺纹牙顶角,所以求得 螺纹中径 螺纹中径升角 满足 所以,满足自锁条件,自锁可靠。(5)螺杆结构螺杆上端用于支承托杯和在其中插装手柄,因此需加大直 径,其结构见图1。图1 手柄孔径根据手柄直径确定, mm(见手柄的设计与计算)。为了便于切制螺纹,螺杆上应有退刀槽,退刀槽的直径应比 小约0.20.5mm(选取0.5),宽度为1.5P=1.56=9mm。 故退刀槽尺寸为:为了便于螺杆旋入螺母,螺杆下端应设计倒角,尺寸为C2。为了防止工作时螺杆从螺母中脱出,在螺杆的下端必须安置钢制挡圈,挡圈用螺钉固定在螺杆端部。挡圈直径为 d0
5、=d+5=41mm挡圈厚度612mm 选取8mm螺钉直径为 d=0.2536=9mm选用GB/T68-2000 M1045开槽沉头螺钉。 (6)强度校核 螺杆工作时承受轴向压力F和转矩T的联合作用,根据第四强度理论求出其危险截面的当量应力,令其满足 其中,T=4533/2tan() =117.93(Nm) =101.43MPa 因此强度符合要求。2、 螺母的设计与计算 (1)材料 选用锡青铜 牌号ZCuSn10Pb1 (2)螺纹圈数Z和螺纹高度 螺纹圈数Z和螺母高度 螺母的螺纹圈数通常根据螺纹牙 间压力条件求出,即 式中,螺纹中径;螺纹牙高度h=3mm;螺纹牙表面许用压强取 P =25MPa(
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