机械设计千斤顶设计.doc

机制081胡凯雷5—11设计简单千斤顶的螺纹和螺母的主要尺寸。起重量为20000N,起重高度为150mm,材料自选。解:1.、螺杆的设计与计算(1)选用材料。螺杆材料选用45号钢,=300MPa。查表确定需用[p]=15MPa。(2)确定螺纹牙型。梯形螺纹的工艺性好,牙根强度高,对中性好,本设计采用梯形螺纹。(3)按耐磨性计算初选螺纹的中径。因选用梯形螺纹且螺母兼作支承,故取=,根据教材式(5--43)得mm(4)按螺杆抗压强度初选螺纹的内径。根据第四强度理论,其强度条件为但对中小尺寸的螺杆,可认为,所以上式可简化为式中,A为螺杆螺纹段的危险截面,A=;S为螺杆稳定性安全系数,对于传力螺纹,S=—;对于传导螺旋,S=—;对于精密螺杆或水平,S>=mm(5)综合考虑,,可知本例螺杆直径的选定应以抗压强度计算的结果为准,按国家标准GB/T5796—1986选定螺杆尺寸参数:公称自径d=24mm,螺纹外径;螺纹内径;螺纹中径;螺纹线数n=1,螺距P=5mm.(6)校核螺旋的自锁能力。对传力螺纹传动来说,一般应确保自锁性要求,,螺母的材料为青铜,钢对青铜的摩擦系数f=(查<<机械设计手册>>).因梯形螺纹牙型角=,,所以因,:若自锁型不足,可增大螺杆直径或减小螺距进行调整.(7),因此只需要校核螺母螺纹的牙根强度.(8),螺杆会发生测向弯曲,=40mm, 则螺杆的工作长度螺杆危险截面的惯性半径螺杆的长度系数:按一端自由,一端固定考虑,取螺杆的柔度:因此本例螺杆40<<100,为中柔度压杆,、螺母的设计与计算(1)选取螺母材料螺母材料一般可选用青铜,对于尺寸较大的螺母可采用钢或铸铁制造,其内孔浇注青铜或巴氏合金,次选青铜。此螺母要兼作支撑,因选,所以:螺纹圈数最好不要超过10圈,,可适当增大螺距P,而本螺杆直径的选定以抗压强度计算结果为准,耐磨性已相当富裕,=50mm,则螺纹圈数z=10,满足要求.(2)—13,对于青铜螺母30—40MPa,这里取=30MPa,由教材式(5--50),通过可以不进行弯曲强度校核.(3)安装要求螺母压入底座上的孔内,圆柱接触面问的配合常采用或等配合。为了安装简便,需在螺母下端和底座孔上端做出倒角。为了更可靠地防止螺母转动,还应装置紧定螺钉,紧定螺钉直径常根据举重量选取,一般为6~12mm。螺母的相关尺寸计算查手册D=d+1=25mm内螺纹小径D1=d-7=17mmD3=(~)D=×25D4=(~)D3=×43H=54mma=H/3=54/3=18mm3、托杯的设计与计算托杯用来承托重物,可用铸钢铸成,也可用Q235钢模锻制成。为了使其与重物接触良好和防止与重物之间出现相对滑动,在托杯上表面制有切口的沟纹。为了防止托杯从螺杆端部脱落,在螺杆上端应装有挡板。当螺杆转动时,托杯和重物都不作相对转动。因此在起重时,托杯