课程设计-螺旋千斤顶

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时间:2018-07-19

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1、课程设计齐齐哈尔大学论文题目:附图:-18-课程设计齐齐哈尔大学结果设计要求:设计一个人力驱动的螺旋千斤顶,示意图如下:一、千斤顶的概述千斤顶是一种起重高度小(小于1m)的最简单的起重设备。它有机械式和液压式两种。机械式千斤顶又有齿条式与螺旋式两种。千斤顶按工作原理分为:螺旋千斤顶、齿条千斤顶、油压千斤顶。二、螺旋传动的设计和计算1、螺旋传动的应用和类型螺旋传动是利用螺杆(丝杠)和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的。它主要用于将回转运动转变为直线运动,同时传递运动和动力。它具有结构紧凑、转动均匀、准确、平稳、易

2、于自锁等优点,在工业中获得了广泛应用。(1)按螺杆与螺母的相对运动方式,螺旋传动可以有以下四种运动方式:①螺母固定不动,如图-18-课程设计齐齐哈尔大学螺杆转动并往复移动,这种结构以固定螺母为主要支承,结构简单,但占据空间大。常用于螺旋压力机、螺旋千斤顶等。②螺母转动,如图螺杆做直线移动,螺杆应设防转机构,螺母转动要设置轴承均使结构复杂,且螺杆行程占据尺寸故应用较少。③螺母旋转并沿直线移动,如图由于螺杆固定不动,因而二端支承结构较简单,但精度不高。有些钻床工作台采用了这种方式。④螺杆转动,如图螺母做直线运动,

3、这种运动方式占据空间尺寸小,适用于长行程螺杆。螺杆两端的轴承和螺母防转机构使其结构较复杂。车床丝杠、刀架移动机构多采用这种运动方式。本次设计的螺旋千斤顶是运用了上图(a)的运动方式,即螺母固定不动。(2)按照用途不同,螺旋传动分为三种类型。①传力螺旋以传递动力为主,要求以较小的转矩产生较大的轴向推力,一般为间歇性工作,工作速度较低,通常要求具有自锁能力。如图:-18-课程设计齐齐哈尔大学②传导螺旋以传递运动为主,这类螺旋常在较长的时间内连续工作且工作速度较高,传动精度要求较高,如图:③调整螺旋用于调整并固定零

4、件间的相对位置,一般不经常转动,要求能自锁,有时也要求很高精度,如带传动张紧装置、机床卡盘和精密仪表微调机构的螺旋等。本次设计的螺旋千斤顶就是运用了传力螺旋这种传动类型。2、螺旋传动的计算按照螺旋副摩擦性质的不同,螺旋传动又可分为滑动摩擦螺旋传动(简称滑动螺旋)、滚动摩擦螺旋传动(简称滚动螺旋)和静压滑动螺旋传动(简称静压螺旋)。-18-课程设计齐齐哈尔大学在螺旋传动中,结构最简单应用最广泛的是滑动螺旋,滑动螺旋副工作时,主要承受转矩和轴向拉力(或压力)的作用,由于螺杆和螺母的旋合螺纹间存在着较大的相对滑动,

5、因此,其主要失效形式是螺纹牙破损。滑动螺旋的基本尺寸通常根据耐磨条件确定。对于传力螺旋还应校核螺杆危险截面的强度;对于青铜或铸铁螺母以及承受重载的调整螺旋应校核其自锁性;对于精度传动螺旋应该校核螺杆的刚度;对于受压螺杆,当其长径比很大时,应校核其稳定性;对于高速长螺杆,应校核其临界转速;要求自锁时,多采用单线螺纹,要求高效时,多采用多线螺纹。(1)一般螺旋机构的计算一般螺旋机构当螺杆转Ψ角(rad)时,螺母轴向移动的位移L(mm)为:L=SΨ/2π(式3.1)则式中S为螺旋线导程(mm)。如果螺杆的转速为n(

6、r/min)时,则螺母移动速度v(mm/s)为:V=Sn/60(式3.2)(2)差动螺旋机构与复式螺旋机构的计算1-机架2-螺杆3-螺母4-导向杆图3.4差动螺旋机构上图的螺旋机构中,螺杆1上有A、B两段螺旋,A段螺旋导程为SA(mm),B段螺旋导程为SB(mm),两者旋向相同,则当螺杆转Ψ角(rad)时,螺母轴向移动的位移L(mm)为:L=(SA-SB)Ψ/2π(式3.3)如果螺杆的转速为n(r/min)时,则螺母移动速度v(mm/s)为:-18-课程设计齐齐哈尔大学L=(SA-SB)n/60(式3.4)由

7、上式可知:当A、B两螺旋的导程SA、SB接近时,螺母可得到微小位移,这种螺旋机构称为差动螺旋机构(又称微动螺旋机构),常用于分度机构、测微机构等。如果两螺旋的旋向相反,则螺母轴向移动的位移L为:L=(SA-SB)Ψ/2π(式3.5)移动速度为:V=(SA-SB)n/60(式3.6)这种螺旋机构称为复式螺旋机构,适合于快速靠近或离开的场合。滑动螺旋传动工作时,螺杆和螺母主要承受转矩和轴向载荷(拉力或压力)的作用,同时在螺杆和螺母的旋合螺纹间有较大的相对滑动。滑动螺旋传动的主要失效形式是螺纹磨损。因此,通常根据螺

8、旋副的耐磨性条件,计算螺杆中径及螺母高度,并参照螺纹标准确定螺旋的主要参数和尺寸,然后再对可能发生的其他失效逐一进行校核。3、螺旋传动的设计和选材滑动螺旋的结构包括螺杆、螺母的结构形式及其固定和支承结构形式。螺旋传动的工作刚度与精度等和支承结构有直接关系,当螺杆短而粗且垂直布置时,如起重及加压装置的传力螺旋,可以采用螺母本身作为支承的结构。当螺杆细长且水平布置时,如机床的传导螺旋(丝杠)等,应在螺杆

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