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螺旋千斤顶的设计
螺旋
千斤顶
设计
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机械设计课程作业 千斤顶的设计班级 A06机械（1）姓名 施勤龙学号 060101132目录一、 任务要求二、 结构设计三、 材料选择四、 千斤顶整体结构尺寸设计计算1 螺纹传动设计2 螺母的设计计算3 底座的设计计算4 手柄的设计5 托杯的设计五、 参考文献一、任务要求：（1） 任务 1. 千斤顶最大起重量为40KN 2工作行程L=200mm ，单臂操作 3作出结构原理、结构简图 4绘制系统装配图，画3#装配图一张 5编写设计说明书（2） 要求 1. 设计螺杆要求校核耐磨性、自锁性；校核螺纹工作圈数、螺杆强度和稳定性2. 设计螺母要求校核螺母螺纹牙强度 3底座和托杯要求满足一定的强度 4机构应具有良好的传力性能 5绘制系统装配图，画3#装配图一张二、结构设计：（1） 螺杆设计 螺纹根据不同的作用可以分为连接螺纹和传动螺纹。1 螺旋传动选择：螺旋传动按其螺旋副的摩擦性质不同，分为滑动螺旋副，滚动螺旋副和静压螺旋副。滑动螺旋副结构简单，便于制造，易于自锁，所以螺旋千斤顶选择滑动螺旋副。2 螺纹类型选择：螺纹类型有矩形，梯形和锯齿形。千斤顶选择梯形螺纹、右旋，因为要求有自锁性所以选择单线螺纹以达到自锁要求。（2） 螺母设计1 根据凸缘拉伸强度计算确定直径 D32 根据环面挤压强度计算确定直径 D43 根据凸缘根部弯曲强度计算确定凸缘厚度 a4 工作圈数u 10（3） 底座设计 1斜度：1/121/15（4） 手柄设计1. 长度计算 1）PL = T1+T2 2）P=3040Kg 3）f=0.110.17 4）T1：螺纹副摩擦力矩 T2：托杯与螺杆摩擦力矩（5） 托杯、底座设计 满足一定的强度要求三、材料选择（1）螺杆材料选择：螺杆选择40Cr；（2）螺母材料选择：螺母选择铸锡青铜；（3）底座材料选择：底座选择灰铸铁（HT100）；（4）托杯材料选择：托杯选择铸钢(ZG230-450)；（5）手柄材料选择：手柄选择A3。四、计算（1）螺纹传动设计 1螺纹中径d2的设 1）计算参数 许用压强P的值：18-25MPa 取P=20MPa 的值：=1.2-3.5 取=2.0 牙形角： =30 2）计算公式 d20.8FP d2 =25.28mm2. 根据计算得的d2选择梯形螺纹 螺纹规格：Tr30*6 LH公称直径d=30.00mm 螺距P=6中径d2=27.00mm 螺纹小径d3=23.00mm （24.00mm）大径D4=31.00mm l2: 工作行程 200mm b:取10mml = l1+l2+2P = 266mm D2 =1.7d = 51mm l3 =D2=51mm d3 =0.6d=18mm l4 =1.2b=12mm3. 其它参数的计算 螺母高度 H=d2 旋合圈数u=HP 工作强度 p=FPd2hH=8.7MPa p 旋合圈数 u=HP=546=9 104. 螺纹升角 1） 计算参数线程n =1 螺距P=6摩擦系数 =0.08-0.09 取 =0.09 v=1.155 = 0.104 =tan-1npd2=4.04 v=tan-1v= 5.93 40 需要进行强度校核 I=d1464 工作时螺杆一端固定一端自由取 =2 Fcr=2E Il2=174288.03N Ssc=FcrF=4.35Sa （2）螺母的设计计算 b =4060 MPa =3040 MPa L= D- D22=2mm p=1.4b=5684MPa p=70MPa =0.832b =32.2849.92MPa =41.1MPa =6FLDb2u=36.02MPa b =FDbu=11.70MPa 1凸缘拉伸强度计算直径D3 = 1.2F4D32-D2 D3=D2+4.8F=302*106+4.8*403.14*41.1*103=48.86mm 2凸缘环面挤压强度计算直径D4 p=F4D42-D32p D4=D32+4Fp=48.86*10-32+4*403.14*70*103=55.81mm 3凸缘根部弯曲强度计算凸缘厚度a =FD4-D34D3a26=1.5FD4-D3D3a2b a=1.5FD4-D3D3b=7.77mm（4） 底座的设计计算 地面挤压强度 =FD4-D34D3a26=1.5FD4-D3D3a2b=10MPa壁厚：b=14 mm 斜度：1/14D2 =D4+1mm = (55.81+1)mm =56.81mmD1 =D2+3b = (56.81+42)mm =98.81mmD3 =D3+3b = (49.48+42)mm =91.48mmL4 =1.5b=21mm L2 =54mm l1 =21.7mmD5=221014+49.482=79.84mm =4FD6 2-D5 2 D6=D52+4F D6 = 106.8 mm 取 D6 = 108mm（5） 手柄的设计取 =0.15 P=40Kg F=400N1 长度计算 T1=F0d22tan+v=94.9N T2 =13cF0D03-d03D02-d02= 116N PL = T1+T2 L = (T1+T2)/P = 527.2mm2 直径计算b=1.01.2 b=MW=32Md03b d0=332Mb=35.02mm d4 = d0 +1m
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