螺旋千斤顶设计任务书yangdaxue

1、目录1螺杆的设计与计算 (31.1螺杆螺纹类型的选择 (31.2选区螺杆材料 (31.3选择螺杆直径 (31.4自锁验算 (31.5螺杆强度计算 (41.6稳定性计算 (42螺母设计与计算 (42.1选区螺材料 (42.2确定螺母高度H及螺纹工作圈数u (42.3校核螺纹牙强度 (52.4配合设计 (53托杯的设计与计算 (64手柄设计与计算 (64.1手柄材料 (6L (64.2手柄长度pd (74.3手柄直径p4.4结构 (75底座设计 (7螺旋千斤顶设计任务书 计 算 及 说 明结 果1螺杆的设计与计算 1.1螺杆螺纹类型的选择千斤顶螺纹用于传动,经常采用梯形螺纹,故采用梯形螺纹。 梯形

2、螺纹牙型为等腰梯形,牙型角=o30,梯形螺纹的内外螺纹 以锥面贴紧不易松动;它的基本牙型按GB/T5796.1-2005的规定。 1.2选区螺杆材料根据表5-11选择材料45钢。 1.3选择螺杆直径 对于梯形螺纹:h=0.5P ,取=1.8,查表5-12,则p=20x(1+20%=24Mpa,Q F =45kN ,则8.02p Fd 2d 25.8mm查国标,对2d 进行标准化,选择d=32mm 同时查处P=6mm ,d 2=d-3=29mm;d 1=d-6=26mm 1.4自锁验算查表5-12,则f 取0.09, ß=o15。自锁验算条件是v ,牙侧角=152当量摩擦角 oov 5

3、.32cos159.00arctan cos f arctan= 螺旋升角 =arctan(np/d 2=arctan(6/×29=4.1887采用梯形螺纹,牙型角 =o30。P=6mm ,2d =29mm ,26mm d 1=d=32mm满足自锁条件。v ,故满足自锁条件。1.5螺杆强度计算 根据第四强度理论求出危险截面的计算应力,查表得s =355MPaF=45KN A=41d 22=660.1852m m T=Ftan(v+×d 2/2=98.1mm KN W T =d 13/16=3449.29mm 3将计算得得A 、T 、W 及F 代入 ca =22/(3/(W

4、T A F +=84.12Mpa显然ca 所以强度校验合格。 1.6稳定性计算由于螺杆长径比大且受压,细长的螺杆工作时受到较大的轴向压力可能失稳,故容易发生侧向弯曲而丧失气稳定性。45.2/F F cr 螺杆的临界载荷cr F 与柔度s 有关 而又i l s /=, 2=,l =L+1.5p+1.5d=200+1.5×32+1.5×6=257mm i=A I /=41d 1=426=6.5mm 因此 i l s /=2×254/6.5=79.1>40 所以应进行校核F cr=2EI/(ul2=395503.0763N=395.5KNF cr / F=395.

5、5/45=8.79>2.54 因此合理2螺母设计与计算2.1选区螺材料选择青铜;适用于重载、低速的传动。2.2确定螺母高度H 及螺纹工作圈数u强度校验合格进行稳定性校核,稳定性合格。螺母材料:青铜螺母高度H=d 2=52.2mm ;螺纹工作圈数7.862.52u =P H u 应当圆整;所以取u=9;则H=u ×p=9×6=54mm 2.3校核螺纹牙强度因为螺母的材料强度低于螺杆,故只校核螺母螺纹牙的强度。查表=30-40MPa ,螺纹牙危险截面的剪切强度条件为a 76.12a 965.603245bu MP MP KND F = 符合剪切强度条件;螺纹牙危险截面的弯

6、曲强度条件为a 29.449665.0(322/2932(450006u b l 622MP D F =-=查表b =40-60MPa ,则b ;故符合弯曲强度条件。 2.4配合设计采用78r H 配合 D 3=1.8D=57.6mm; D 4=1.3 D 3=74.88mm; a=H/3=18mm为了安装简便,需在螺母下端和底座孔上端作出倒角。 选择紧定螺钉GB/T 73 M512H=54mm D=33mm D 2=29mm u=9螺纹牙校核合格螺钉: GB/T 73 M5123 托杯的设计与计算 托杯用来承托重物，采用 Q235 钢模锻制成； 为了使其与重物接触良好和防止与重物之间出现 相

7、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。当螺杆转动时，托杯和重物都不作相对转动。 因此在起重时，托杯底部与螺杆和接触面间有相 对滑动，为了避免过快磨损，一方面需要润滑， 另一方面还需要验算接触面间的压力强度。 p=230MPa 强度校核 合格 D10 = 2.5d = 80mm D12 = D13 4 = 1.8 × 32 4mm = 53.6mm D11 = 0.6d = 19.2mm p= F 45000 = MPa = 22.89 MPa < p 2 D D11 53.6 2 19.2 2 4 4 ( 2 12 ( 故校验

8、合格。 4 手柄设计与计算 4.1 手柄材料 选择 Q235 钢 4.2 手柄长度 Lp 扳动手柄的力矩：K·Lp=T1+T2 则 Lp = 手柄采用 Q235 长度 T1 + T2 K Lp =360m m T1 = F0 d2 29 × 10 3 tan ( + v = 45000 × tan (4.2 + 5.32 = 98.1Nm 2 2 4 4 T2 = (D12 + D11 Ff = (53.6 + 19.3× 45 × 0.09 = 73.71Nm T1 + T2 98.1 + 73.71 = m = 687.24mm K 250

9、 6 Lp = 手柄实际长度： Lp = 687.24 + D13 1.8 × 32 + 50mm = 662.1 + + 50mm = 766mm 2 2 由于手柄的长度不能超过千斤顶，因此取 Lp = 360mm,使用时可在手柄上另加 管套。 4.3 手柄直径 d p 把手柄看成一个悬臂梁按弯曲强度确定其直径 dp，按弯曲强度条件，手柄 弯曲应力 F = KL p 0.1 F KL p 0.1d 3 p F 手柄直径 d p =26mm 且满足强 度校核要 求 得dp 3 取 F = 120 MPa 由上可得 d p 3 250 766 mm = 25.18mm 0.1 120 手柄直径取 d p = 26mm 。 4.4 结构 手柄插入螺杆上端的孔中，为防止手柄从孔中滑出，在手柄两端面应加 上挡环，并用螺钉固定。 5 底座设计 底座材料采用铸铁 HT200， 铸件的壁厚=12mm， 为了增加底座的稳定性， 底 座 尺 寸 应 大 些 ， 因 此 将 其 外 形 制 成 1:10 的 斜 度 。 7 H 1 =220m m D6 = 75mm D7 = 120mm D8 = 180mm H 1 =l+20mm=220m