螺旋千斤顶机械设计大作业福大.doc

螺旋千斤顶装订位置题目： 螺旋千斤顶的设计与计算机械 系 机制 专业 2011级（3）班设计者：吴胜 021*指导教师：陈亮完成日期：2013.10.10装订位置目录一、 目的 3二、 题目及方案 3三、 受力简图 4四、 计算内容 4五、程序.9六、参考文献 12装订位置一、目的：1、熟悉螺旋千斤顶的工作原理与设计方法；2、初步学会综合、运用所学过的知识，解决实际问题，培养独立工作能力；3、熟悉有关设计资料，学会查手册。2、 题目及方案： 设计一个螺旋千斤顶，要求满足以下原始数据：最大起重量F（KN）52最大起重高度H（mm）220手柄施加力Fp（N）200装订位置三、受力简图：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。四、计算内容：装订位置计算及说明结论1选择螺杆和螺母的材料螺杆：45螺母：ZCuA19Fe4Ni4Mn2（铝青铜）2螺杆的设计计算(1) 选择螺杆的牙型（梯形）(2) 按强度计算螺杆的小径d1，s=35，=355MPa，s=3，则118.3MPad11.25=1.25=26.2mm取=29mm，则d=36mm，内螺纹大径D=37mm，螺纹中径=33mm，螺距P=6mm。(3) 验算自锁性；其中,由表5-12得f=0.080.10，取f=0.09则有，螺纹升角，满足自锁条件。螺杆小径:=29mm螺杆大径:d=36mm螺杆中径:d2=33mm螺纹大径:D=37mm螺距:P=6mm螺纹升角小于满足自锁条件。装订位置(4) 验算螺杆的稳定性稳定条件：Fcr /F3.55其中,临界载荷，千斤顶一端固定，一端自由，则，由；，取中间值1.9，取整得 H可由螺母的设计计算得出。则可算出螺杆长度：=56+220+H/2=301mm，则有=367.5KN,所以5，满足要求。3螺母的设计计算(1) 根据耐磨性定出螺母的高度HH梯形螺纹工作高度h=0.5p=0.56mm=3.0mm由机械设计表5-12得钢-青铜滑动螺旋副低速下的许用压力p=1825MPa,取p=20MPa，满足稳定性条件装订位置=0.050m=50.0mm.取H=50mm旋合圈数u=H/P=50/6=8.3310.满足条件。校核H/d2=50/33=1.52.在1.22.5之间，满足条件。(2) 校核螺纹牙的剪切强度剪切强度，弯曲强度螺母大径D=37mm螺纹牙根厚度b=0.634p=0.6346mm=3.804mm.取b=4mm螺纹工作高度h=0.5P=0.56mm=3.0mm ,则剪切强度:=13.43MPa=3040MPa弯曲强度：=4060MPa螺纹牙满足强度要求。4手柄的设计计算：(1)选择材料 选用Q235材料螺母高度H=50mm旋合圈数u=8.3310=1.52在1.22.5之间剪切强度13.43MPa 弯曲强度 螺纹牙满足强度要求装订位置(2)计算手柄的总长度L ，其中：，=Nmm，,f=0.120.15，取f=0.14,=D-(12)mm，D=（1.61.8）d,取D=1.7d=1.736=61.2mm，取整为D=62mm，则=60mm,，,，取整得=26mm，则=28mm，=1485mm手柄总长=1485+72/2=1521mm（3） 计算手柄的直径dp把手柄看成是悬臂梁，然后按弯曲强度计算直径dpdp=，其中=150MPa 则：dp=27.27mm，取整dp=28mm5计算传动总效率=0.1673五、程序include#include#define PI 3.1415926float A175= 15.5,20,20.5,18,4,16.5,22,22.5,19.5,5,18.5,24,24.5,21.5,5,20.5,26,26.5,23.5,5,22.5,28,28.5,25.5,5,23,30,31,27,6,25,32,33,29,6,27,34,35,31,6, 29,36,37,33,6,30,38,39,34.5,7,32,40,41,36.5,7,34,42,43,38.5,7, 36,44,45,40.5,7,39,48,49,44,8,41,50,51,46,8,43,52,53,48,8,45,55,56,50.5,9;double F,H1,Fp;double d1,d,D,d2,P;double H2,u,Fcr,jq,wq,Lp,L,dp,xl;double st,mct=5.14;void part1(int i);void part2(int i);void show(int i);void main()int i=0,j=0;printf(螺纹参数数组已输入n);printf(输入原始数据 F (KN):);scanf(%lf,&F);printf(输入原始数据 H(mm):);scanf(%lf,&H1);printf(输入原始数据 Fp(N):);scanf(%lf,&Fp);double temp = F/101000;d1=1.25*1000*sqrt(temp);part1(i);void part1(int i)if(d1=Ai0)d1=Ai0;d=Ai1;D=Ai2;d2=Ai3;P=Ai4;double temp = PI * d2;temp = P / temp;st=atan(temp)*double(180)/PI;if(st=mct)part2(i);elsepart1(+i);elsepart1(+i);void part2(int i)/计算螺母高度H,u及有关尺寸公式H2=F*1000*P/(PI*d2*0.5*P*24);H2=int(H2+0.5);u=H2/P;/计算Fcrdouble temp = 2*(1.9*d1+H1+H2/2);Fcr=PI*PI*2.06*pow(10,5)*PI*pow(d1,4)/(64*pow(temp,2); /8.93*104/剪切强度jq,弯曲强度wqtemp=0.634*P;jq=F/(PI*D*temp*u);wq=3*F*0.5*P/(PI*D*u*pow(temp,2);/计算手柄长度Ldouble T1,T2;double D0,d0;D0=1.7*d-1;d0=0.7*d+1;temp=(pow(D0,3)-pow(d0,3)/(pow(D0,2)-pow(d0,2);T1=F*d2/2*tan(st+mct)/double(180)*PI);T2=0.13*F*temp/3;Lp=(T1+T2)/Fp;L=int(Lp*1000+D/2+0.5);/计算手柄直径dptemp=Fp*Lp*1000/(0.1*150);dp=pow(temp,1.0/3);if(Fcr/(F*1000)3.5)part1(+i);else/计算总效率 xlxl =F*P/(2*PI*(T1+T2);/输出show(i);void show(int i)int j;for(j=0;j5;j+)printf(%.1f mm ,Aij);printf(n = %.2lf nv = %.2lf nFcr = %.2lfN nH = %.2lfmm nu = %.2lfn,st,mct,Fcr,H2,u);printf(Fcr/F = %.2lf n = %.2lfMPa nb = %.2lfMPa nL = %0.2lfmm dp = %.2lfmm n = %.2lf% n,Fcr/(F*1000),jq*1000,wq*1000,L,dp,xl*100);程序输入数据，其结果如下：程序运行结果与笔算结果比较：，产生原因为笔算过程考虑了便于加工等因素，进行了取整、圆整等