简单千斤顶设计说明书.doc

简单千斤顶设计说明书 姓名：疯狂考拉 学号：不告诉大家了吧 学院：机械与能源工程学院 专业：机械工程及其自动化 指导教师：顾大强 2008.10.07 目录 第一章 设计题目及材料选择 2 1.1　设计要求 2 1.2　主要零件的常用材料 2 1.3　千斤顶结构示意图 2 第二章 螺杆的设计计算 3 2.1螺杆材料级牙型选择 3 2.2耐磨性计算 3 2.3验算螺纹的自锁条件 4 2.4螺杆强度校核 4 2.5稳定性校核 5 2.5螺杆其他结构设计 6 第三章 螺母的设计计算 6 3.1确定螺母高度H及螺纹工作圈数u 6 3.2校核螺纹牙强度 7 3.3螺母的其他设计要求 7 第四章 托杯的设计与计算 8 第五章　手柄设计与计算 8 5.1手柄材料 8 5.2手柄长度Lp 8 5.3手柄直径dp 9 5.4结构 9 第六章 底座设计 10  第一章 设计题目及材料选择设计要求简单千斤顶的螺杆和螺母的主要尺寸。起重量为0000N，起重高度为mm，材料自选.。传力螺旋传动要求以小的扭矩产生较大的轴向推力，一般为间歇性工作，每次的工作时间较短，工作速度也不高，通常有自锁能力，所以千斤顶设计采用此结构。主要零件的常用材料螺杆：45# 采用带有外螺纹的杆件螺母：青铜带有内螺纹的构件底座：灰铸铁 HT00 带1：斜度千斤顶结构示意图 第二章 螺杆的设计计算2.2耐磨性计算滑动螺旋的磨损与螺纹工作面上的压力、滑动速度、螺纹表面粗糙度以及润滑状态等因素有关。其中最主要的是螺纹工作面上的压力，压力越大螺旋副间越容易形成过度磨损。因此，滑动螺旋的耐磨性计算，主要是限制螺纹工作面上的压力p，使其小于材料的许用压力[p]。假设作用于螺杆的轴向力为（N），螺纹的承压面积（指螺纹工作表面投影到垂直于轴向力的平面上的面积）为A（），螺纹中径为小（），螺纹工作高度为H（），螺纹螺距为 P（），螺母高度为 D（），螺纹工件圈数为 u＝H/P 。则螺纹工作面上的耐磨性条件为 令，则代入上式得： 对于梯形螺纹，，则： 式中，为材料得需用压力，单位为，取＝20，。代入计算得： 根据梯形螺纹国家标准（ＧＢ5796－86），以及螺杆稳定性的初步估算，选取以下参数的梯形螺纹：公称直径d=28螺距Ｐ＝8；螺纹小径；； 由此：螺母高度 　　查阅有关技术手册知螺杆退刀槽直径； 退刀槽宽度 螺纹工作圈数，满足设计要求。 2.3验算螺纹的自锁条件　　其中 式中：为螺纹升角为摩擦系数为牙侧角。 取，代入计算得： 有，故满足自锁条件 2.4螺杆强度校核 螺杆工作时承受轴向压力和扭矩T的作用。螺杆危险截面上既有压缩应力；又有切应力。根据第四强度理论求出危险截面的计算应力，其强度条件为 其中螺杆所受的扭矩 式中：A — 螺杆螺纹段的危险截面面积 （因为，故退刀槽处为危险面）； —?? 退刀槽直径， —螺杆螺纹段的抗扭截面系数， －螺杆材料的许用应力， 强度校核： ，因此满足强度要求。 2.5稳定性校核 对于长径比大的受压螺杆，当轴向压力大于某一临界值时，螺杆就会突然发生侧向弯曲而丧失其稳定性。因此，在正常情况下，螺杆承受的轴向力必须小于临界载荷则螺杆的稳定性条件为 式中：——螺杆稳定性的计算安全系数； ????? －螺杆稳定性安全系数，对于传力螺旋（如起重螺杆等），=3.5～5.0????　　——螺杆的临界载荷，此处，μ为螺杆的长度系数，μ＝2 为螺杆的工作长度，螺杆一端以螺母支承时，则以螺母中部到另一端支点的距离，作为工作长度；为螺杆危险截面的惯性半径，， 故应用欧拉公式计算临界载荷： 式中：E——螺杆材料的拉压弹性模量，； ????? I——螺杆危险截面的惯性矩， 所以：，满足稳定性要求。 2.5螺杆其他结构设计 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，螺纹上端设有退刀槽。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，挡圈用螺钉固定在螺杆端部。 图2中各参数的具体设计数值为：；h=48; 第三章 螺母的设计计算，考虑到螺纹圈数u越多，载荷分布越不均，故u不宜大于10，否则应改选螺母材料或加大d。 3.2校核螺纹牙强度 螺母的材料强度低于螺杆，故只校核螺母螺纹牙的强度。 如图所示，如果将一圈螺纹沿螺母的螺纹大径D处展开，则可看作宽度为πD的悬臂梁。假设螺母每圈螺纹所承受的平均压力为，并作用在以螺纹中径为直径的圆周上，则螺纹牙危险截面a－a的剪切强度条件为 螺纹牙危险截面a－a的弯曲强度条件为 ?式中： b——螺纹牙根部的厚度， mm，对于梯形螺纹，b0.65P, P为螺纹螺距；