设计螺旋起重器（千斤顶）毕业设计（论文）

设计螺旋起重器（千斤顶）毕业设计（论文）哈尔滨工业大学机械设计作业设计计算说明书题目设计螺旋起重器（千斤顶）系别能源学院班号1002105姓名大神日期2012/10/9哈尔滨工业大学机械设计作业任务书题目设计螺旋起重器设计原始数据螺旋起重器是一种简单的起重装置，用手推动手柄即可提升重物。它一般由底座、螺杆、螺母、托杯、手柄、或扳手等零件所组成。已知数据起重量50KN最大起重高度150MM。对这一装置主要的要求是保证各零件有足够的强度、耐磨性、能自锁、稳定性合格等。目录一、设计题目二、螺母、螺杆选材三、螺杆、螺母设计计算31耐磨性计算32螺杆强度校核33螺纹牙强度校核34螺纹副自锁条件校核35螺杆稳定性校核四、螺母外径及凸缘设计五、手柄设计六、底座设计七、其余各部分尺寸及参数八、参考资料设计题目螺旋起重器（千斤顶）已知条件起重量FQ50KN，最大起重高度H150MM。螺杆、螺母选材本千斤顶设计采用梯形螺纹螺旋传动。由于螺杆承受载荷较大，而且是小截面，故选用45钢，调质处理。查参考文献2表102得S355MPA,B600MPA。查参考文献1表59得,71118,取95MPAB600MPA。由于千斤顶属于低速重载的情况，且螺母与螺杆之间存在滑动磨损，故螺母采用强度高、耐磨、摩擦系数小的铸铝青铜ZCUAL10FE3，查参考文献1表59得螺母材料的许用切应力；许用弯曲应力B4060MPA,取B50MPA。螺杆、螺母设计计算31耐磨性计算由耐磨性条件公式对于梯形螺纹，有H05P,那么耐磨性条件转化为式中螺纹中径，（MM）FQ螺旋的轴向载荷，（N）；H螺母旋合高度，（MM）引入系数，H/P材料的许用压强，（MPA）查机械设计表58，得P1825MPA，人力驱动P值可增大20，则P21630MPA。取P25MPA，对于整体式螺母，取20，那么有。查参考文献4表115,试取公称直径D36MM,螺距P6MM,中径D233MM,小径D129MM,内螺纹大径D437。32螺杆强度校核千斤顶螺杆危险截面受轴向力F和扭转力矩T1的作用，这里的扭转力矩是螺纹副的摩擦转矩T1。根据第四强度理论，螺杆危险截面的强度条件为式中螺杆螺纹的小径MM；螺杆材料的许用应力MPA螺杆所受的轴向载荷N；螺纹升角（），；当量摩擦角螺纹线数，N1螺纹导程MM螺纹中径MM当量摩擦系数,查机械设计表510，得008010,取009T1螺杆所受转矩NMM,。代入数据，满足螺杆强度条件。33螺纹牙强度校核因为螺母材料强度低于螺杆，所以螺纹牙的剪切和弯曲破坏大多发生在螺母上，故可只校核螺母螺纹牙强度。螺母螺纹牙根部剪切强度条件为式中轴向载荷N；D4螺母螺纹大径MMZ螺纹旋合圈数，Z取10；B螺纹牙根部厚度MM，对于梯形螺纹B065P。代入数据计算即螺母满足剪切强度要求。螺母螺纹牙根部的弯曲强度条件为式中弯曲力臂，；代入数据计算即螺母螺纹牙满足弯曲强度要求。34螺纹副自锁条件校核由螺纹副自锁条件因33139，；所以，满足螺纹副自锁条件。35螺杆的稳定性校核千斤顶的最大上升高度H150MM则螺杆的最大工作长度式中螺母高度MM，60MM符号参见参考文献1图31；螺杆与手柄座相接处尺寸，查手册知，18MM。假设手柄直径为D120MM,由尺寸经验公式H1182D13640MM取H138MM,则L150303818236MM则螺杆的柔度式中长度系数，对本千斤顶，看做一端固定、一端自有，则可取2；D1螺纹小径，D129MM。I螺杆危险截面的惯性半径MM,其中A为危险截面的面积MM2。代入数据计算对于45调制钢，此时螺杆稳定的临界载荷FC为代入数据计算那么，由压杆稳定条件故螺杆满足稳定性要求。螺母外径及凸缘设计根据经验公式，螺母外径D215D153654MM螺母凸缘外径D314D21454756MM螺母凸缘厚B0203H0203601218MM，取B15MM。手柄设计加在手柄上的力需要克服螺纹副之间的摩擦阻力矩T1和托杯支撑面间的摩擦力矩T2。设加在手柄上的力F1250N，手柄长度为L1，则有F1L1T1T2。对于T1和T2，有公式中的符号见参考书1。根据经验公式，MM,取D60MMMM，取D124MM。托杯材料选择铸铁，手柄选择Q215，摩擦因数F012,则那么手柄长度，取300MM,加套筒长900MM。设手柄所受最大弯曲应力为，查参考文献2表101,，查参考文献3,得，则1125150MPA,取125MPA。则手柄直径D1应满足，转化为取手柄直径D128MM。底座设计托盘和底座均采用铸铁材料。螺杆下落至底面，再留2030MM的空间，底座铸造起模斜度110，壁厚。由经验公式，S1521216MM,取S16MM。各符号见参考书1。D5由结构设计确定，D5120MM。D414D514X120168MM，取D4170结构确定后校核下底面的挤压应力底面材料选择铸铁HT100，查表得铸铁件壁厚为1020MM时，。显然，底面强度满足设计要求。其余各部分尺寸及参数，取80MM；，取54MM；，取54MM；，取16MM；，取6MM；，取7MM；，取7MM。固定托盘用的挡圈内径8MM，外径38MM，厚5MM；螺钉。螺杆底部挡圈内径8MM，外径38MM，厚5MM；螺钉。紧定螺钉GB/T711985M812。其余铸造圆角，取R4MM，底座高度为220MM。螺旋起重器（千斤顶）装配图见A3图纸。螺旋起重器（千斤顶）设计图如下。八、参考资料1张锋，宋宝玉机械设计大作业指导书北京高等教育出版社，2009082宋宝玉机械设