螺旋千斤顶设计毕业设计（论文）word格式

螺旋千斤顶设计说明书学院班级设计者指导教师成绩2010年10月27日设计题目设计一螺旋千斤顶设计条件1、起重重量F40KN；2、起重高度H200MM。设计工作量绘制总装配图一张，标注有关尺寸，填写标题栏及零件明细表；编写设计说明书一份。1螺旋起重器设计方案确定与材料选择11结构设计方案以往复扳动手柄，拔爪即推动棘轮间隙回转，小伞齿轮带动大伞齿轮、使举重螺杆旋转，从而使升降套筒获得起升或下降，而达到起重拉力的功能。螺旋起重器（千斤顶）是一种人力起重的简单机械，主要用于起升重物。手动螺旋千斤顶主要包括底座、棘轮、圆锥齿轮副、托杯、传动螺纹副等部分。千斤顶最大起重量是其最主要的性能指标之一。千斤顶在工作过程中，传动螺纹副承受主要的工作载荷，螺纹副工作寿命决定千斤顶使用寿命，故传动螺纹副的设计最为关键，其设计与最大起重量、螺纹副材料、螺纹牙型以及螺纹头数等都有关系。手动螺旋千斤顶在满足设计性能和要求的前提下，从结构紧凑、减轻重量、节省材料和降低成本考虑。在给出千斤顶最大起重量、传动螺纹副材料及其屈服应力、螺纹头数等基本设计要求和圆锥齿轮副等已定的情况下，可从螺纹副设计着手考虑，使螺纹副所用材料最少，即在满足设计性能的情况下，传动螺杆、螺母所占体积最少。12选择主要结构材料1螺杆材料要有足够强度和耐磨性，一般用45钢，经调质处理，硬度220250HBS2螺母材料除要有足够强度外，还要求在与螺杆材料配合时摩擦因数小和耐磨，可用铸铝铁青铜（）。103ZCUALFE2滑动螺旋起重器的设计计算21耐磨性计算耐磨性条件校核计算式为（1）2FPPADH式中，F螺杆所受轴向载荷，/；N螺纹中径，/；2MH螺纹工作高度，/。H05DD1，D为螺杆大径，D1为螺母小径；螺纹工作圈数，一般最大不宜超过10圈。，H为螺母高度，P为螺纹螺距。P螺旋副材料的许用压力，/。可取MPAP。1825A对梯形螺纹，H05P，式（1）可演化为设计计算式802DPF2由于一般情况下1225，取19（梯形螺纹）；查表512，P取22MPA取202474MM802DPF106429查表，取公称直径中径34DM23DM小径128D37大径螺距456P98PHD2192835MH589MM所以，9822自锁性校核计算自锁条件是V，式中为螺纹中径处升角；V为当量摩擦角（当量摩擦角VARCTANFV，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67，FV取009ARCTANNP/D2ARCTAN（16/31431）35FVARCTAN009514故，35FV123螺杆的强度计算D34MMD231MMD128MMP6MMH589MM98符合自锁条件对受力较大的螺杆应根据第四强度理论校核螺杆的强度。强度计算方法参阅教材公式623，2312104DTDF其中扭矩40103TAN355149423102NM式中为螺纹中径处升角，FV为当量摩擦角。查手册，45钢，355MPAS1183MPA43S35又因为D128MM故，2323108940843684MPA1183MPA稳定性计算细长的螺杆工作时受到较大的轴向压力可能失稳，为此应按稳定性条件验算螺杆的稳定性。FCR/F254螺杆的临界载荷FCR与柔度S有关，SL/I，为螺杆的长度系数，与螺杆的端部结构有关，L为举起重物后托杯底面到螺母中部的高度，可近似取LH5T1416D，I为螺杆危险截面的惯性半径，若危险截面面积AD12/4，则I为螺杆危险截面的轴惯性矩4AI当螺杆的柔度S40时，可以不必进行稳定性校核。计算2TANFTV时应注意正确确定。计算柔度（1）计算螺杆危险截面的轴惯性矩I和II30108M4641D6410283437103M1AII3（2）求起重物后托杯底面到螺母中部的高度LLH5P1416D200561534281MM3计算柔度查教材，取2一端固定，一端自由查机械设计手册，E取205GPASL/I8029310728稳定性计算（1）计算临界载荷FCRFCR19198103N238922108543LEI2稳定性计算48025431049FCR24螺母螺纹的强度计算螺杆强度校核正确如将一圈螺纹牙沿螺母的大径D展开，则可看作宽度为的悬臂梁。螺母每圈螺纹所受的平均压力为，并作用在以螺纹中径D2为直径的圆周上，则螺纹危险F截面AA上的剪切强度条件为FBU螺纹危险截面AA上的弯曲强度条件为26BBLD式中螺纹牙根部的厚度。，P为螺纹螺距B05弯曲力臂，/MM。；L2L螺母材料的许用切应力；可取；304MPA螺母材料的许用弯曲应力；可取BB306。065639PM40103FMPADBU取30MA螺纹牙的剪切强度安全螺母螺纹强度校核正确23415DLM3226089BFLMPAU取40BMPAB4故螺纹牙的弯曲强度安全。25螺母外径与凸缘的强度计算在起重载荷F作用下，螺母下段悬置部分有拉伸应力，螺母凸缘与底座的接触面上会产生挤压压力，凸缘根部则有弯曲及剪切应力。它们的强度条件计算式分别为螺母下段悬置部分的抗拉强度条件为（7）4312D螺母凸缘的挤压强度条件为（8）P234FP螺母凸缘根部的弯曲强度条件为（9）B23451ADWM）B螺母凸缘根部的剪断很少发生，强度计算可从略。式中螺母材料的许用拉伸应力，/。可取MPA083B螺母材料的许用挤压应力，/。可取PMPA。157PB取334DDM3D51取234F23F21045MPA836098B所以故抗拉强度安全故取4315174DM4D71M32243005PFMPA157PB609PA故挤压强度安全。P023AH21835DMA03H1767MM取A18MM34322154071515BFDA2359MPA所以弯曲强度安全。B26手柄设计A18MMD351MMD4714MM螺母外径与凸缘校核正确计算操作力矩TT（10）12HFL式中T1螺旋副螺纹牙间的摩擦力矩，即螺杆所受扭矩，/。NMT2螺杆与托杯底面间的摩擦力矩，/。NMT2（11）3203DDFFCF起升力，/；N螺杆与托杯底面间的摩擦因数，可取；CF01CF螺杆与托杯底面接触环面的外径，/；0DM螺杆与托杯底面接触环面的内径，/；D扳动手柄的操作力，/N。一般可取250；HFHFN计算手柄弯曲强度由手柄弯曲强度条件B10B3HDTW可得手柄直径计算式33BHD式中手柄材料的许用弯曲应力，/。一般可选BMPAQ235，其125。B取1068DD1063420DDM29DM故取110147DMCF029476850HDMDL21TANVDTF33314054920NM302227CFDD3741NM3329074160TNM1HFL所以3684250H因为要大于等于，为更省力，HLM所以选取手柄长为8L333107610295HBTD所以取。H25M27底座的设计图6底座设计示意图底座材料常用铸铁（HT100）（图6），铸件的壁厚不应小于，取为，为了增加底座的稳定性，底部尺812M10寸应大些，因此将其外形制成112的斜度。图中1H428M63D50283PF式中底座下枕垫物的许用挤压应力。P76D51H具体数值为120M6589173HD4228364105167PFM取8170M28托杯的设计678159032DMH托杯用来承托重物，选用铸钢ZG230450制成，为了使其与重物接触良好和防止与重物之间出现相对滑动，在托杯上表面制有切口的沟纹。为了防止托杯从螺杆端部脱落，在螺杆上端应装有挡板。其经验设计结构尺寸见图，具体设计计算尺寸如下10258DDM107238DDM36452