机械课程设计螺旋千斤顶设计说明书day1.83MB.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 2007级 机制 设 计 者 *********** 指导教师 *********** 成 绩 2010年 5月8日 目录 螺旋千斤顶设计计算说明书 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 3 1.5结构 4 1.6螺杆强度计算 5 1.7稳定性计算 6 螺母设计与计算 7 2.1选用螺母材料 8 2.2确定螺母高度及螺纹工作圈数 8 2.3校核螺纹牙强度 8 2.4安装要求 9 杯托的设计与计算 9 3.1杯托的尺寸与计算 9 手柄设计与计算 11 4.1手柄材料 10 4.2手柄长度 10 4.3手柄直径 11 4.4挡圈 12 底座设计------------------------------------------------------------------------------------------------- 12 参考文献 13 说明书一份 任务书一份 图纸一份 千斤顶计算及说明 计算及说明 结果 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；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。考虑到千斤顶转速较低，单个作用面受力不大，选用45钢。 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t及其它尺寸。 根据： ; 注：， 由于在此处为整体螺母，此处选；由于条件为刚-青铜和低速， ，滑动速度为低速，取；. ； 根据GB/T5796.2-2005查表：取得，D=31.00mm; 由， 得P=6.34mm取标准值P=6.00mm，d1=d-7=23.00mm,D1=d-P=30mm-6mm=24.00mm, d2=D2=d-0.5P=27.00mm 1.4自锁验算 自锁条件是(≤ 式中：(为螺纹中径处升角；为当量摩擦角（当量摩擦角，为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小1°。 (≤ ，由机械设计第八版教材表5-12，得，取（取启动时计算用最大值） ( 故，(=4.05 所以自锁性得以保证。 1.5结构 如右图一： 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1.5P。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：退刀槽宽度为1.5P=9mm D13 图示H1+H’=220mm+72mm=292mm (H’由后面计算得) 螺栓外径为0.2532mm=8mm （此处设计所用数据为后面的校核数据） 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)，其中扭矩 式中：(为螺纹中径处升角，为当量摩擦角。 查手册GB/T699-1999，得45钢的，教材表5-13，安全系数为3~5，在此取3，得如下： 由上得，，故， = =132.32MPa 所以，应该取大一型号的螺纹，由GB/T5796.3-2005得 P=6mm; d=32.00mm,D=33.00mm; d1=25.00mm, D1=26.00mm; d2=29.00mm, D2=29.00mm; H==58mm 校核后，得： =109.13Mpa 满足要求。 1.7稳定性计算 细长的螺杆工作时受到较大的轴向压力可能失稳，为此应按稳定性条件验算螺杆的稳定性。 Fcr / F ( 2.5 ~ 4 螺杆的临界载荷Fcr与柔度λs有关，λs=( l/i，(为螺杆的长度系数，与螺杆的端部结构有关，l为举起重物后托杯底面到螺母中部的高度，可近似取l＝H/2+L+(1.4~1.6)d，i为螺杆危险截面的惯性半径，若危险截面面积A=(d12/4，则 (I为螺杆危险截面的轴惯性矩) 当螺杆的柔度λs＜40时，可以不必进行稳定性校核。计算时应注意正确确定。 1.7.1计算柔度 （1）