螺旋千斤顶大作业.doc

机械设计大型作业编号08螺旋千斤顶作业任务书姓名于方津专业机制年级13班级5设计完成日期2015年10月11日指导教师一、题目:螺旋千斤顶原始数据:(请在指定的设计方案编号后划√)题目设计方案**********最大起重量F(kN)20253035404550556065最大起升高度H(mm)1501601701801902002**********二、机构简图三、工作量1、总装配图一张;2、计算说明书一份。(注:将任务书置于计算说明书首页)四、参考资料螺旋千斤顶设计指导书螺旋千斤顶设计说明书设计及说明结果螺旋千斤顶主要零件:螺杆、螺母、托杯、手柄和底座。设计的原始数据:最大起重量F=55KN、最大升起高度H=220mm。螺旋千斤顶的设计步骤如下::(1)螺纹的牙型选用矩形螺纹,采用内径对中,配合选H8/h8,在计算强度时不考虑螺纹的径向间隙。(2)螺杆的材料选用45钢(3)螺杆的直径螺杆工作时,同时受压力和转矩的作用,因此它的计算可近似按紧螺栓连接的计算公式求出螺纹内径,即其中:螺杆许用应力查阅资料得:45号钢屈服极限σs=353MPa取安全系数S=3于是,σ=σSS=3533=118MPa螺纹内径满足:d1≥4××55π×118==d14===55KNH=220mm配合选H8/h8螺杆材料选45钢参考矩形螺纹标准,取P=6mm进而确定螺纹的工作高度mm螺纹大径d=d1+P=,取d=34mm因此,d1=d-P=28mm(4)自锁验算:当量摩擦角由于螺杆和螺母的材料分别取45钢和锡青铜,因此取又因为矩形螺纹牙顶角所以,螺纹中径d2=d1+d2=31mm螺纹中径升角arctan=arctan6π×31=°满足P=6mmh=3mmd=34mmd1=28mm因此,满足自锁条件,自锁可靠。(5)螺杆结构:螺杆上端用于支撑托杯和在其中插装手柄,因此需加大直径,其结构见图1。图1手柄孔径根据手柄直径决定,(后面给出)。d2=31mm=°满足自锁条件为了便于切制螺纹,螺纹上端切有退刀槽,退刀槽的直径比小,==9mm。所以退刀槽尺寸为:9×∅,以便于螺杆旋入螺母,倒角尺寸为。为了防止工作时螺杆从螺母中脱出,在螺杆下端安置了钢制挡圈,挡圈用螺钉固定在螺杆端部。挡圈直径为d0=d+5=39mm挡圈厚度6~=。(6)强度校核:螺杆工作时承受轴向压力和转矩的联合作用,根据第四强度理论求出其危险截面的当量应力,令其满足其中,=45×312×°+°=(N∙m)所以,=(4×55×103π×282×10-6)2+3×(×283×10-9)2=(MPa)<[]=118MP因此,强度符合强度要求。d0=39mm挡圈厚度8mm挡圈螺钉::(1)材料:锡青铜牌号:ZCuSn10Pb1(2)螺纹圈数:其中螺纹中径d2=29mm,螺纹牙高度h=3mm,螺纹牙表面许用压强取。代入上式,得Z≥55×103π×31×3×25=,取Z=8考虑到退刀槽的影响,实际螺纹圈数=`=Z`P=×6=57mm(3)螺纹其它尺寸:见图2σγ=:锡青铜图2a=H`3=19mmD≥=×34==55mmD1≥=×55=(4)螺母与底座的配合:螺母压入底座上的孔内,圆柱面配合采用。螺母下端和底座孔上端均加工出倒角,倒角尺寸为。同时安置紧定螺钉防止螺母转动,紧定螺钉选用GB/T65的开槽圆头螺钉。:螺杆稳定性条件为式中,为螺杆稳定性计算安全因数;为螺杆稳定性安全因数(),为螺杆的临界载荷。先计算螺杆的长细比其中,长度系数螺杆最大受压长度Z=8Z`=`=57mml=H+H`2+==d14=7所以,λ=2×3817==4801+∙πd124=4801+××π×2824=(KN)进而可得SSC=FcrF===~4所以螺杆稳定性合格。:(1)材料:选用Q235碳钢,模锻制造。(2)托杯结构,(~),所以托杯高====×34==21mmD3==