机械设计大作业千斤顶

HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学机械设计作业设计计算说明书题目：千斤顶系别：机电学院班号：姓名：学号：日期：哈尔滨工业大学目录千斤顶 1目录 2设计作业任务书 3一千斤顶材料的选择 4二螺纹类型的确定 4三零件尺寸的计算 53.1螺杆 53.1.1螺杆直径及螺纹的计算 53.1.2螺杆强度校核 63.1.3螺杆稳定性的校核 73.2螺母 73.2.1螺母直径和螺纹的计算 73.2.2螺母螺纹牙强度校核 83.2.3螺母外径及凸缘设计 83.4底座 9参考文献： 10哈尔滨工业大学机械设计作业任务书设计题目：设计螺旋起重器结构简图：原始数据：起重量FQ=40kN最大起重高度H=200mm千斤顶材料的选择螺旋起重器是一种简单的起重装置，用手推动手柄即可升起重物。工作时主要受轴向力，工作时间短，工作速度较慢，有自锁能力。螺旋起重器由底座、螺杆、螺母、螺栓、螺钉、托杯、挡圈和手柄等零件组成。零件名选用材料选用理由底座HT200承受较大正压力托杯HT200承受较大正压力螺杆45转速低、受力不大、主要受正压力螺母ZCuAl10Fe3强度高、耐磨、耐蚀螺栓Q235无特殊要求，常用材料螺钉35挡圈Q235无特殊要求，常用材料手柄Q235无特殊要求，常用材料螺纹类型的确定传动类螺纹主要有矩形、梯形与锯齿形，梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动，本设计采用梯形螺纹。牙型为等腰梯形，牙形角α=300。零件尺寸的计算3.1螺杆3.1.1螺杆直径及螺纹的计算按耐磨性条件确定螺杆中径。选用梯形螺纹，则。由文献查得，整体式螺母系数=1.2-2.5,取=2。许用应力[p]=25MPa。已知=40kN求得≧26.1mm对本题，取=29mm据参考文献2表11.4可得螺杆公称直径d=32mm螺距P=6mm外螺纹小径=25mm3.1.2螺杆强度校核螺杆危险截面强度条件：式中：—轴向载荷，N；—螺纹小径，mm；—螺纹副摩擦力矩，，为螺纹升角，=3.7679；—螺杆材料的许用应力，MPa。查参考文献1表5.10得钢对青铜的当量摩擦因数=0.08-0.10,取=0.09，螺纹副当量摩擦角=arctan=arctan0.09=5.1427o，将已知量带入得：查参考文献1表5.9得45钢的许用应力，=355MPa，=71~118MPa，取=90MPa。因此螺杆满足强度条件。3.1.3螺杆稳定性校核螺杆稳定性条件：—为螺杆稳定性安全系数；—螺杆稳定性的计算安全系数；为螺杆的临界载荷。本设计中我们取=2.5。L—螺杆的最大工作长度，。H=42mm=9mm结构尺寸经验公式h1=(1.8~2.0)d手柄=45~50mm，取h1=45mm则l=(200+21+45+9)mm=275mm查表得=2.00（一端固定，一端自由），E=200GPa。代入以上数值得螺杆危险截面的惯性半径==6.25mm若危险截面面积A=d32/4，则螺杆危险截面的轴惯性矩I==对45钢调质，当λ<90时：=2.5因此，满足稳定性要求。3.2螺母3.2.1螺母直径及螺纹的计算根据课本中的说明，螺纹的高度。=1.5，=29mm，所以=43.5mm。而螺纹工作圈数n=7.25，取7圈。取=42mm。据参考文献2表11.4可得螺母公称直径d=32mm，螺距p=6mm，小径D1=26mm，中径D2=29mm，大径D4=33mm。3.2.2螺母螺纹牙强度校核螺母螺纹牙根部的剪切强度条件为式中：FQ—轴向载荷，N；D4—螺母螺纹大径，mm；Z—螺纹旋合圈数，Z取10；b—螺纹牙根部厚度，梯形螺纹b=0.65P。螺纹危险截面a-a的弯曲强度条件为—弯曲力臂又经查表得=30-40MPa，=40-60MPa，对比可知均满足强度要求。3.2.3螺母外径及凸缘设计螺纹外径螺纹凸缘厚3.3手柄加在手柄上的力需要克服螺纹副之间相对转动的阻力矩和托杯支撑面之间的摩擦力矩。设F为加载手柄上的力，取F=300N,L为手柄长度，则FL=T1+T2。有T1=84664取D1=25mmD=52mm摩擦因数f=0.12则，取L=200mm，加套筒长600mm。查教材可得：，取=125MPa手柄直径取手柄直径为26m