螺旋起重器-千斤顶设计 - 副本.doc

键入文字目录设计内容2设计要求2一：螺杆的设计计算2二：螺母设计计算3三：托杯设计5四：手柄设计6五：底座的设计7设计内容设计要求最大起重量25kN，最大工作距离160mm。要求保证各零件有足够的强度，耐磨性。能自锁，稳定性合格。一：螺杆的设计计算1. 螺纹类型选择齿形：梯形螺纹，单头螺纹，=30，=15。2. 材料选择螺杆材料选择45号钢正火。考虑到螺母选铝青铜，速度为低速。查教材第99页表2-39得，许用压力p=1825MPa，摩擦系数f =0.080.10。3. 耐磨性计算确定螺纹直径预设高径比=1.7。因2.5。p可取大些，取p=24MPa。由梯形螺纹设计公式：带入F=25kN, =1.7,p=24MPa则：d20.8251031.724106=19.80mm查GB/T 5796.32005，考虑到稳定性，宜将直径稍选大一些。选择螺纹基本尺寸：公称直径d=28mm，螺距P=5mm，中径d2=25.5mm，小径d1=22.5mm。 螺纹高度h=dd2=2.5mm。4. 螺杆强度计算查教材第296页表17-1得：45号钢正火s=284MPa，许用压力取=s5=56.8MPa。危险截面应力：其中，fv=fcos，=15。取f=0.09。带入计算得：fv=fcos=0.09cos15=0.093v=arctanfv=5.323=arctanPd2=arctan525.5=3.571T=Fd22tan+v=2525.52tan5.323+3.571=49.88Nm带入危险截面应力公式：ca=37.95MPa螺杆满足强度要求。5. 螺纹自锁性验算=3.571v=5.323满足自锁条件。二：螺母设计计算1. 材料选择查教材第98页表2-38，考虑转速低，螺母材料选择ZCuAl10Fe3。2. 螺纹圈数及高度确定H=d2=1.725.5=43.35mmZ=HP=43.355=8.67将螺纹圈数圆整成整数，取：Z=9H=ZP=95=45mm3. 螺母尺寸确定如图，螺母底部直径D由拉伸强度公式确定。计算时应将轴向载荷F增加30%以考虑扭矩对强度的影响，即：ca=1.3F4D2-d2p查教材第100页表2-40，取b=40MPa则许用挤压应力p=1.5b=60MPaD的最小取值为：D1.65Fp+d2=1.652500075+282=38.36mm取D=39mm。并按经验取D1=1.35D54mm。 取a=H3=453=15mm4. 螺母强度校核1） 螺母螺纹牙的强度查教材第100页表2-40，取许用弯曲应力b=50MPa。许用剪切应力=35MPa。则螺纹牙危险截面（根部）的剪切应力为：=FZbd=FZd0.65P=9.72MPa齿根的弯曲应力b=3FhZb2d=3FhZd0.65P2=22.42MPab因此螺母螺纹牙满足强度要求。2） 螺母凸缘强度校核许用挤压应力p=60MPa。螺母凸缘支撑面挤压应力：p=F4D12-D2=250004542-392=22.82MPap凸缘根部剪切应力：=FDa=250003915=13.60MPa故螺母凸缘满足强度要求。三：托杯设计1. 材料选择托杯是承受重物的零件，其材料选择HT300。2. 托杯的主要尺寸尺寸按经验选取：杯架直径：D4=1.71.9d=1.71.928=47.653.2mm。取50mm。托杯底部外径：D2=D4-3=47mm连接轴颈：D3=0.60.7d=0.60.728=16.819.6mm。取18mm。托杯底面内径：Dh=D3+2=20mm托杯上外径：D5=2.42.5d=2.42.528=67.270mm。取69mm。杯架高度：B=1.5d=42mm托杯厚度：=8mm3. 托杯中间面挤压强度计算查教材第65页表2-19得：HT350，b=300MPa，计算p=1.5b=450MPap=F4D22-Dh2=250004472-202=17.60MPaS故螺杆稳定性符合要求。二、 其他零件的选择和设计挡圈：根据GB/T 8921986，选择螺栓紧固轴端挡圈：上方D=25mm，H=4mm，d=5.5mm。下方D=40mm，H=5mm，d=6.6mm。螺杆端部的连接螺栓：根据GB/T 5782-2000，选择六角头螺栓：上方M516，下方M620。防止螺母转动的紧定螺钉：因L0.5(D1-D)=13mm。根据GB/T 711985，选择开槽锥端紧定螺钉M516。参考文献1洪家娣 李明 黄兴元 机械设计指导 江西高校出版社2濮良贵 纪名刚 机械设计 高等教育出版社2.刘向锋 等.机械设计