螺旋千斤顶设计说明书.doc

螺旋千斤顶设计计算说明书院 系 工程技术学院 专业年级 2006级机制班 设 计 者 XXXXX 指导教师 XXXXX 成 绩 2009年4月 1日螺旋千斤顶设计任务书学生姓名XXX专业年级2006级机械设计制造及其自动化设计题目： 设计螺旋千斤顶设计条件：1、最大起重量F = 65 kN；2、最大升距H =240 mm。设计工作量：绘制出总装配图一张，标注有关尺寸，填写标题栏及零件明细表；编写设计计算说明书一份。指导教师签名： 2009年3月15日目录1 螺杆的设计与计算31.1 螺杆螺纹类型择31.2 选取螺杆材料31.3 确定螺杆直径41.4 自锁验算41.5 千斤顶结构41.6 螺杆强度计算51.7 稳定性计算61.7.1 计算柔度61.7.2 稳定性计算72 螺母设计与计算72.1 选取螺母材料72.2 确定螺母高度H及螺纹工作圈数u72.2.1 求螺母高度H72.2.2 螺纹工作圈数u72.2.3 螺母实际高度H82.3 校核螺纹牙强度82.3.1 螺纹牙的剪切强度和弯曲强度计算82.4 安装要求92.4.1 螺母的相关尺寸算93 托杯的设计与计算93.1 托杯的尺寸计算94 手柄设计与计算104.1 手柄材料104.2 手柄长度Lp104.3 手柄直径dp114.4 结构125 底座设计126 参考文献14千斤顶设计计算和说明 计 算 及 说 明结 果1螺杆的设计与计算1.1螺杆螺纹类型的选择螺纹有矩形、梯形与锯齿形，常用的是梯形螺纹。梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角=30，梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动。故选梯形螺纹，它的基本牙形按GB/T5796.12005的规定。1.2选取螺杆材料螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。此题选45钢。1.3确定螺杆直径按耐磨性条件确定螺杆中径d2。求出d2后，按标准选取相应公称直径d、螺距p及其它尺寸。 d2根据国家规定=1.22.5，取=1.4（梯形螺纹）；h=0.5p；查教材表6.5，p取23Mpa故，d2 = = m查机械设计手册，d取40mm，则p=7mm， d1=d-8=32mmd4=d1-(0.20.5)=32-0.5=31.5mmd2=d-3.5=36.5mm1.4自锁验算自锁条件是yrv，式中：y为螺纹中径处升角；rv为当量摩擦角（当量摩擦角rv=arctanmv，为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小1。查教材表6.7，mv取0.09y =arctan(n p / p d2)=arctan（17/3.1436.5）rv=arctan0.09故，y=3.523Mpa)= 4. 手柄设计与计算4.1手柄材料常用Q235和Q215。4.2手柄长度Lp板动手柄的力矩：KLp=T1+T2 则 （式1-2）式中：K加于手柄上一个工人的臂力，间歇工作时，约为150250N，工作时间较长时为100150N。T1螺旋副间的摩擦阻力矩， =65103tan(5.14+3.5) T2托杯与轴端支承面的摩擦力矩， T2 = (D12+D11) f F/4。 (f查手册取0.06) =(69+26) 0.0665/4则 =手柄计算长度Lp是螺杆中心到人手施力点的距离，考虑螺杆头部尺寸及工人握手距离，手柄实际长度还应加上+（50150）mm。手柄实际长度不应超过千斤顶，使用时可在手柄上另加套管。因此，手柄实际长度=+554.3手柄直径dp把手柄看成一个悬臂梁，按弯曲强度确定手柄直径dp，其强度条件为 sF （式1-3）故 dp =28.33mm dp取30mm 式中：sF手柄材料许用弯曲应力，当手柄材料为Q215和Q235时，sF=120Mpa。4.4结构手柄插入螺杆上端的孔中，为防止手柄从孔中滑出，在手柄两端面应加上挡环（图16），并用螺钉或铆合固定。图中尺寸： dp =10mmdp+(68)= dp+8=38mm5. 底座设计底座材料常用铸铁（HT150及HT200），铸件的壁厚不应小于812mm，为了增加底座的稳定性，底部尺寸应大些，因此将其外形制成110的斜度。底座结构及尺寸如图17图中 H1=H+（1428）mm =240+20=260mm H-a=63-21=42mmD=d+1(查手册) =40+1 D6=D3+（510）mm =72+6D7=D6+=78+D8= =式中：sp底座下枕垫物的许用挤压应力。对于木材，取sp=22.5MPa。参考文献1邱宣怀.机械设计M.北京:高等教育出版社,1997.2王伯平.互换性与测量技术M.北京:机械工业出版社,2005.3孙维连,魏凤兰.工程材料M.北京:中国农业大学出版社,2006.4于惠力.机械设计M.科学出版社,2007.5大连理工大学工程画教研室.机械制图M.北京:高等教育出版社,20036吴宗泽.机械设计课程设计手册M.北京:高等教育出版社,2006选梯形螺纹选45钢d=40mmp=7mmd1=32mmd4=31.5mmd2=36.5mmy=5.14rv=3.5T=180.25Nm=355Mpas=88.8MPaI=5.110-8m4i=810-3ml =335mmb=2E=200GPas=83.7540Fcr=224.03103N=3.45 2.5 4选青铜u=7.310u=8.8H=63mm12.330-40Mpa 3.6540-60Mpa合格D3=69.7mm圆整D3=70mmD4=91mma=21mmD10=98mmD11=26mmD1