毕业设计螺旋千斤顶全部过程及图纸

机械设计作业任务书题目：螺旋起重器（千斤顶）设计原始数据：起重量Q=40KN，最大起重高度H=200mm。1•结构分析人工摇动手柄，手柄带动螺杆转动，螺母固定在基座上，螺杆通过螺旋传动上下运动。托杯位于螺杆上方，与螺杆相连但不随着螺杆转动，托杯直接重物。上挡圈防止托杯脱落，下挡圈防止螺杆由螺母脱落。为了满足以上工作要求，螺杆和螺母以及整体结构必须保证具有足够的强度、耐磨性，能自锁，稳定性合格。2■选择材料和许用应力千斤顶采用梯形螺纹螺旋传动。螺杆则采用45#钢，调质处理；查机械设计手册表得os=360MPa查机械设计表5.9得[a]=as/（3〜5）手动可取[a]=100MPa由于螺母与螺杆存在滑动磨损，故采用强度高、耐磨、摩擦系数小的铸铝青铜ZCuA110Fe3；查表5.9得螺母材料的许用切应力为[T]=35MPa许用弯曲应力为[a]b=50MPa紧定螺钉、六角螺母均采用标准件。3■耐磨性计算螺纹耐磨性条件：梯形螺纹，h=0.5p,则式中d螺纹中径，mm;2F为螺旋的轴向载荷，N；H为螺母旋合高度，mm;屮为引入系数，H/d;2[p]为材料的许用压强，MPa;注：查机械设计手册可得：屮=1.8,h=0.5p,[p]=20MPa;d>0.840KN=26.7mm21.8*20MPa查机械设计课程设计表11.5由GB/T5796.3-1986得：取d=34mm，d=31mm,d=27mm,P=6mm;21欢迎阅读螺母高度斗=屮d2=1.8*31mm=55.8mm螺纹圈数z=H/P=55.8/6=9.3圈4■螺杆强度校核梯形螺纹校核条件：式中：d螺杆螺纹的小径，mm；19］螺杆材料的许用应力,MPa;F螺杆材料所受的轴向载荷，N；/、［4*1.25*40KN乂亠代、》d>=25.2mm校核通过;1兀*100MPa5■螺纹牙强度校核式中t螺纹牙根所受的剪切力应力,MPa;a螺纹牙根所受的弯曲应力,MPa;bF螺纹牙所受的轴向载荷,N;d'螺母螺纹大直径,mm;z螺纹旋合圈数；b螺纹牙根厚，梯形螺纹b=0.65p=3.9mm,h=0.5p=3mm;h螺纹牙的工作高度,mm;［T］螺母材料的许用剪切应力,MPa;a螺母材料的许用剪切应力,MPa;b所以螺纹牙强度满足要求。6.螺纹自锁性校核根据：屮<P',P'=arctan(f')式中：屮为螺纹升角，度;P'当量摩擦角，度；n螺纹线数；p螺纹导程,mm;d2螺纹中径,mm;欢迎阅读欢迎阅读f'当量摩擦系数，查机械设计表5.10得了0.09;所以屮＜p'，满足自锁性条件。7■螺杆稳定性校核千斤顶上升的最大限度高度为H=200mm；L=200+H/2+50+h=200+56/2+47+5=280mm式中九螺杆槽柔度；卩螺杆长度系数；L工作最大长度，mm;d螺杆螺纹的中径，mm;1查机械设计表5.11得：卩=2.0所以490乂兀*d2F=*c1+0.0020224式中F螺杆稳定的临界载荷，N；cF123kNc--3.075三2.54F40kN所以，螺杆符合稳定性要求。8■螺母外径及凸缘设计根据经验公式设计如下尺寸:「「对凸缘所受剪切应力和挤压应力校核：t=—=40KN=28.3MPa<[t];A兀*56*8mm2F4*40KN"仆“r.c===34.4MPa<Q];pA兀*(522一352)mm2p式中[t]螺母材料的许用剪切应力,MPa;c螺母材料的屈服极限，MPa；s查机械设计课程设计，P108GB/T1176-1987得[t]=35MPa,c=180MPa,[c]=0.8c=144MPa。sps所以螺母具体参数如上图所示。9■手柄设计千斤顶工作时，螺母所受的旋转力矩为T式中F螺母工作时所受的轴向载荷，N；屮为螺纹升角，度；P'当量摩擦角，度；d螺纹中径，mm;2T=40KN*tan(3.527°+4.574°)*15.5mm=88.75Nm;手柄所受最大弯曲应力为c,人所施力大概为200N。max欢迎阅读式中：T手柄所受的弯曲力矩，Nm;W圆柱形手柄的抗弯截面系数，cm3;zd手柄的直径，mm;88.75Nm__c——57.89MPa,max兀*253mm332L=88・75Nm/200N=0.44375m取0.45m拟定所选材料为Q235,?查机械设计手机得:cQ]=225MPamax口b所以手柄的具体参数如下：材料Q235长度L=450mm直径d=25mm。10.底座设计上表面校核F4*40KN…“c———40.3MPabiA兀*(632-522)mm21卜表面校核F4*40KN“c———2.7MPab2A兀*(1832-1202)mm22选定底座材料为HT200查机械设计课程设计表P104GB/T9439-1988得c=195MPab所以上下两表面均满足挤压要求。显然底座稳定性无需校核。11■参考文献1陈铁