2019螺旋千斤顶课程设计

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1、螺旋千斤顶课程设计　　螺旋千斤顶的设计　　专　　业：机械电子工程学生姓名：　　一、目录　　1、设计题目　　螺旋千斤顶设计2、螺旋千斤顶总功能　　按螺旋传动原理，利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动。将回转运动转变为直线运动，并传递运动和动力。从而实现将一定重量的物体提升一定的高度的功能。　　3、设计任务任务　　1、千斤顶最大起重量为25KN2、工作行程L=150mm　　螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的，它主要是用于将回转运动转变为直线运动，同时传递运动和动力。螺旋传动的常用运动形式，主要有以下两种：螺杆转动，螺母运动和

2、螺母固定，螺杆转动并移动，多用于螺旋起重器。而千斤顶的工作原理则是第二种螺母固定，螺杆转动并移动，其工作原理图如下：　　千斤顶结构图　　二、选择材料及计算　　螺杆选材料为45钢，手册查σ=355Mpa；螺母材料为ZCuSn10P1，表查得[p]=20Mpa；取梯形螺纹，α=30o，β=15o。耐磨性计算取Ф=2计算d2d2≥　　F=×=P计算出的d2查手册确定螺纹的标准值为　　d=24mm，d2=mm,d1=mm，D=,P=5mm计算螺母高H　　H=Фd2=2×=43mm计算旋合圈数z　　校核螺纹副自锁性　　表查得fv=,ρv==,≤ρv

3、,满足自锁条件。螺母螺纹牙强度校核　　表查得青铜螺母螺纹牙许用弯曲应力[σь]=40～60Mpa、许用剪切应力[τ]=30～40Mpa；梯形螺纹螺纹牙根宽度b==×5=mm；　　梯形螺纹螺纹牙工作高度h==×5=mm。弯曲强度校核　　σь==≤[σь]合格剪切强度校核　　Fτ===≤[τ]　　合格　　z螺杆强度校核　　(1)表查得螺杆许用应力s3～5157～　　[σ]=　　S355==71Mpa55(2)螺杆所受转矩　　(3)合格　　三、螺母外部尺寸计算计算D3　　　　螺母悬置部分受拉伸和扭转联合作用，为计算简单，将F增大30%，按拉伸强

4、度计算得　　σ=　　≤[σ]　　　　(D32D2)4式中，[σ]为螺母材料的许用拉伸应力，可取[σ]=[σb]，表取[σb]=50Mpa，因此[σ]=[σb]=。故　　　　取D3=mm确定D4和a　　按经验公式D4=D3及a=H确定。=×=～取=mm取a=a=mm　　校核凸缘支承表面的挤压强度，[σp]=[σb],取[σb]=50Mpa所以[σp]=75-80Mpa,强度条件为σp=　　4F=Mpa≤[σp]合格22D0D3校核凸缘根部弯曲强度M===Mpa≤[σb]=50Mpa合格校核凸缘根部剪切强度，强度条件为τ=　　F≤[τ]D3a

5、式中，螺母材料的许用切应力[τ]=35Mpa故　　τ==≤[τ]　　合格四、手柄设计计算拖杯与手柄的结构　　确定手柄长度选用低碳Q235，许用应力手柄上的工作转矩为　　33d012D0T=FHLH=T1+T2=Fd2tanfc223D0d02式中，T1、T2分别为螺纹副摩擦力矩及拖杯与接触面摩擦力矩；fc=为拖杯与支承面的摩擦系数；D0为托杯底座与支承面接触部分外径，经验公式D0=d确定，取D0=；d0为托杯底座与支承面接触部分内径，取d0=22mm,FH为手作用在手柄上的力,如一人连续工作，手作用力通常取FH=100～150N,取FH=

6、180N；L为手柄有效长度。间歇工作时p1=150～200N较长工作时p1=100～150N手握手柄宽度100～120　　则手柄长度L=(T1+T2)/P1手柄直径(mm)　　　　同时，公式：　　=　　又有PLT1T2得手柄长度为：L(T1T2)/P　　得　　LH=mm取LH=600mm确定手柄直径dk　　选用低碳Q235，许用应力,许用弯曲应力bb]=200Mpa。　　~2=237～178Mpa，取[σ　　手柄的弯曲强度条件为σb=FHLHFHLHb　　3Wdk32因此，=mm,取dK=18mm。　　手柄插入螺杆上端的孔中，为防止手柄从

7、孔中滑出，在手柄两端面应加上挡环，并用螺钉或铆合固定。　　　　令dk=dp　　1图中尺寸：3dk=mm　　dk+(6~8)=dk+8=　　托杯其他部分尺寸为　　托杯高h=(～1)Domm　　取h=50mm　　铰支头高h1=(～2)dK=～46mm　　取h1=42mm　　　　五、螺杆稳定性校核　　计算柔度γ=　　i螺杆一端固定，一端自，长度系数μ=2；螺杆最大受力长度L起重高度l、螺母高H、铰支头高h1及螺杆轴向预留余量△决定，因l=L-H=150-43=107mm；螺杆危险截面惯性半径i==。　　Lγ==　　计算临界载荷　　d14I===

8、64因为γ=，因此==　　=≥S=—合格　　　　六、底座设计　　底座材料常用铸铁，铸件的壁厚δ不应小于8～12mm，为了增加底座的稳定性，底部尺寸应大些，因此将其外形制成1∶10的斜度。座结构