螺旋千斤顶课程设计.doc

螺旋千斤顶 设计计算说明书 院 系 工程技术学院 专业年级 2010级机制4班 设 计 者 罗 欢 学 号 222010322210250 指导教师 杨 玲 成 绩 2012年12月 1日 螺旋千斤顶设计任务书 学生姓名 罗欢 专业年级 2010级机械设计制造及其自动化 设计题目： 设计螺旋千斤顶 设计条件： 1、最大起重量F = 65 kN； 2、最大升距H =240 mm。 设计工作量： 绘制出总装配图一张，标注有关尺寸，填写标题栏及零件明细表； 编写设计计算说明书一份。 指导教师签名： 20 年 月 日 目录 1螺杆的设计与计算 3 1.1螺杆螺纹类型的选择 3 1.2选取螺杆材料 3 1.3确定螺杆直径 3 1.4自锁验算 4 1.6螺杆强度计算 5 1.7稳定性计算 5 1.7.1计算柔度 6 1.7.2计算稳定性 6 2螺母设计与计算 7 2.1选取螺母材料 7 2.2确定螺母高度H(及螺纹工作圈数u 7 2.2.1求螺母高度H( 7 2.2.2螺纹工作圈数u 7 2.2.3螺母实际高度H( 8 2.3校核螺纹牙强度 8 2.4 结构要求 8 3托杯的设计与计算 9 4 手柄设计与计算 10 4.1手柄材料 10 4.3手柄直径dp 11 4.4 结构 12 5 底座设计 12 螺旋千斤顶设计 计算及说明 结果 1螺杆的设计与计算 1.1螺杆螺纹类型的选择 螺纹有矩形、梯形与锯齿形，常用的是梯形螺纹。 梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角α=30o，梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动。故选梯形螺纹，它的基本牙形按GB/T5796.1—2005的规定。 1.2选取螺杆材料 螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。 1.3确定螺杆直径 按耐磨性条件确定螺杆中径d2。求出d2后，按标准选取相应公称直径d、螺距p及其它尺寸。 d2≥ 根据国家规定=1.2~2.5，取=1.5（梯形螺纹）；h=0.5p；查教材表5-12，[p]取20Mpa，又由于φ=1.52.5,则[P]可提高20%，所以[P]=(1+20%)×20=24MPa。 故，d2≥ =34mm 查机械设计手册，d取40mm 则p=7mm， d1=32mm d2=36.5mm 1.4自锁验算 自锁条件是(≤(v，式中：(为螺纹中径处升角；(v为当量摩擦角，当量摩擦角(v=arctanfv，但为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小1°。 查教材表5-12，f取0.09 ( =arctan(n p /( d2)=arctan[ 17/(3.1436.5)] =3.493? (v=arctan（f/cosβ）=arctan[ 0.09/cos(30°/2)]=5.323° 故，((v-1° 满足自锁条件 1.5结构如下图（1-2）: 螺杆上端用于支承托杯10并在其中插装手柄7，因此需要加大直径。手柄孔径dk的大小根据手柄直径 dp决定，dk≥dp十0.5mm。为了便于切制螺纹，螺纹上端应设有退刀槽。退刀槽的直径d4应比螺杆小径d1约小0.2~0.5mm。退刀槽的宽度可取为1.5t。为了便于螺杆旋入螺母，螺杆下端应有倒角或制成稍小于d1的圆柱体。为了防止工作时螺杆从螺母中脱出，在螺杆下端必须安置钢制挡圈(GB/T891-1986)，挡圈用紧定螺钉(GB/T68-2000)固定在螺杆端部。 其中：1.5t=1.5p=10.5mm d4=31.5mm D13=(1.7~1.9)d=1.8×40=72mm (1.4~1.6)d=1.5×40mm=60mm 0.25d=0.25×40mm=10mm d+(6~10)=40+8=48mm 1.6螺杆强度计算 对受力较大的螺杆应根据第四强度理论校核螺杆 的强度。强度计算方法参阅教材公式(5-47)， (ca=≤[(] 其中扭矩 =65×103×tan(3.493°+5.323°) ×36.5/2 N·mm =183980N·mm 式中：(为螺纹中径处升角，(v为当量摩擦角。 A=πd2/4=3.14×322/4=804.25 查手册表2-7，45钢，=355MPa [(]===118.3MPa 故，(ca= =94.79MPa≤[(]=118.3MPa 满足强度条件 1.7稳定性计算