哈工大机械设计大作业一千斤顶

1、wordharbin institute of technologyharbin institute of technology工业大学工业大学机械设计作业设计计算说明书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：班号：日期：1 / 10wordharbin institute of technologyharbin institute of technology工业大学工业大学机械设计作业任务书机械设计作业任务书题目：设计螺旋起重器起重量 fq=30 kn最大起重高度 h=180mm2 / 10word一 选择螺杆、螺母的材料螺杆采用 45#调制钢，由b 600 mpa，s 3

2、55 mpa。螺母材料用铝黄铜 zcual10fe3。二 耐磨性计算螺杆选用 45# 钢，螺母选用铸造铝黄铜 zcual10fe3，由参考文献1表 5.8 查得p=1825mpa从表 5.8 的注释中可以查得，人力驱动时p值可以加大 20%，如此p=21.630mpa取p 25 mpa。按耐磨性条件设计螺纹中径d2，选用梯形螺纹，如此d20.8fqp22。由参考文献1查得，对于整体式螺母系数，取如此d2 0.8fqp 0.830000mm 19.6mm225式中：fq轴向载荷，n；d2螺纹中径，mm；p许用压强，mpa；取公称直径d 28mm，螺距p 3mm，中径d2 26.5mm，小径d3

3、24.5mm，螺纹大径d4 28.5mm。三 螺杆强度校核螺杆危险截面的强度条件为：3 / 10word 4f 16t1eq33 (2)2d3d322式中：fq轴向载荷，n；d3螺纹小径，mm；t1螺纹副摩擦力矩，t1 fqtan()d2(3)2为螺纹升角，螺杆材料的许用应力，mpa。f 0.08 0.10，螺纹副当量摩擦角； arctan f arctan0.08 arctan0.10 4.5739 5.7106，取 5.7106由表 5.10 的注释知，大值用于启动时，人力驱动属于间歇式，故应取用大值 。把数据代入(3)式中，得26.5t1 30000tan(2.06375.1427) 5

4、0261n mm2把数据代入(2)式中，得e(430000216502612) 3() 70.4mpa24.5324.53s44其中s 355 mpa，如此88.75mpa显然，e，螺杆满足强度条件。四 螺母螺牙强度校核螺母螺纹牙根部的剪切强度条件为fqzd4b5式中：fq轴向载荷，n；4 / 10wordd4螺母螺纹大径，mm；z螺纹旋合圈数，取z 10；b螺纹牙根部厚度，梯形螺纹b 0.65p 0.653 mm1.95 mm；螺母材料的许用切应力。代入数据计算得300001028.519.5mpa 17.2mpa切应力30 40 mpa，显然。螺纹牙根部的弯曲强度条件为fqlb3db4zb

5、2式中：fq轴向载荷，n；l弯曲力臂，l d4d228.5226.52mm 1mm；d4螺母螺纹大径，mm；z螺纹旋合圈数，取z 10；b螺纹牙根部厚度，mm；b螺母材料的许用弯曲应力。数据代入式6得3300001b1028.51.952mpa 26.435mpab 40 60 mpa。显然bb，即满足螺纹牙的强度条件。五 自锁条件校核因螺纹升角 2.0637，螺纹副当量摩擦角5.1427所以满足自锁条件。5 / 106word六 螺母外径与凸缘设计由经验公式知，螺纹外径d21.5d 1.52mm 42mm螺纹凸缘外径d31.4d21.442mm 58.8mm,取d3 60mm。螺纹凸缘厚 b

6、=(0.20.3)h=(0.20.3)30=69mm，取 b=8mm。七 手柄设计加在手柄上的力需要克制螺纹副之间相对转动的阻力矩和托杯支承面间的摩擦力矩。设f为加在手柄上的力，l为手柄长度，如此fl t1t27式中：t1螺纹副摩擦力矩，nmm；t2托杯支承面间的摩擦力矩，nmm。其中t1=59971nmm，d(2 4)3(d12)31t2ffq223d(2 4) (d12)式中：f托杯支承面间摩擦因数；8fq轴向载荷，n；d(2 4)、d1见如下图。6 / 10word。d (1.61.8) d (1.61.8) 28 mm=(44.850.4) mm ， 取48mm50mm7 / 10wo

7、rdd1 (0.6 0.8)d (0.6 0.8)28 mm (16.8 22.4) mm，取20mm。46mm。h (0.8 1)d (0.8 1) 50 mm (40 50)mm，取44h2 (0.6 0.8)d1 (0.6 0.8)20 mm (1216)mm，取14mm。110 mm，a 6 mm，t 6 mm。托杯铸铁，手柄q215，摩擦因数f 0.12d(2 4)3(d12)31t2ffq3d(2 4)2(d12)2得t2 62669 nmm。取 f=200n，如此l 550650 mm。t1t259971.46 62668.657mm 408.8 mm，取l 200 mm，加套筒

8、长f300手柄直径d手柄3fl0.1b9手柄材料的许用弯曲应力bs1.5 210其中s 205 mpa，如此可取b110mpa。设 f=200 n数据代入式9 ，得取手柄直径d手柄 24 mm。八 螺杆的稳定性校核螺杆的柔度值li4ld312式中：长度系数，对千斤顶，可看作一端固定、一端自由，取2；8 / 10wordd3螺纹小径，mm；l螺杆的最大工作长度，取螺母中部到另一端支点间的距离，如此l 180h螺母h1l退刀槽213h螺母 zp 103 mm 30 mml退刀槽指螺杆与手柄座相接处的尺寸，查手册知，l退刀槽 9mm。手柄直径d手柄 24 mm，由结构尺寸经验公式h1 (1.8 2)

9、d手柄 43.2 48 mm，取h1 45 mm，如此l (18015459)mm 249mm数据代入式12 ，得4l42249 70.0 90d328.5对于 45 调质钢，当 90时：d1234034024.52fc88471n10.000132410.000137924fc88471 2.95 2.5f30000因此，满足稳定性要求。九 底座设计螺杆下落到底面，再留20 30 mm空间，底座铸造起模斜度1:10，厚度为10 mm。d5由结构设计确定，d5104100 mmd41.4d51.4110=154。1.4100 mm 140 mm校核底面的挤压应力：pfq440000(d42d52)43.64 mpa(14621042)底面材料选择铸铁ht100，查参考文献2s=(1.52)15 20 mm时，b100 mpa，9 / 10wordp (0.4 0.5)b (