螺旋千斤顶大作业.doc

机械设计大型作业编号07螺旋千斤顶作业任务书姓名朱雄颖专业机制年级08班级4设计完成日期2010年月日指导教师宋轶民一、题目:螺旋千斤顶原始数据:(请在指定设计方案编号后划√)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、手柄与底座。设计原始数据:最大起重量F=50KN、最大升起高度H=210mm。螺旋千斤顶设计步骤如下::(1)螺纹牙型选用矩形螺纹,采用内径对中,配合选H8/h8,在计算强度时不考虑螺纹径向间隙。(2)螺杆材料选用45钢(3)螺杆直径螺杆工作时,同时受压力与转矩作用,因此它计算可近似按紧螺栓连接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号钢屈服极限取安全系数于是,螺纹内径满足:=,取P=6mm进而确定螺纹工作高度mm螺纹大径mm圆整后,取d=36mm因此,mm(4)自锁验算:原始数据F=50KNH=210mm配合选H8/h8螺杆材料选45钢P=6mmh=3mmd=36mmmm当量摩擦角由于螺杆与螺母材料分别取45钢与锡青铜,因此取又因为矩形螺纹牙顶角所以,螺纹中径mm螺纹中径升角arctan=arctan=满足因此,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与在其中插装手柄,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mm=满足自锁条件出)。为了便于切制螺纹,螺纹上端切有退刀槽,退刀槽直径比小,==9mm。所以退刀槽尺寸为:螺杆下端切有倒角,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mm挡圈厚度6~12mm取8mm螺钉直径为mm选取开槽沉头螺钉。(6)强度校核:螺杆工作时承受轴向压力与转矩联合作用,根据第四强度理论求出其危险截面当量应力,令其满足其中,所以,==(MPa)<[]=120MP因此,强度符合强度要求。:(1)材料:锡青铜牌号:ZCuSn10Pb1(2)螺纹圈数:其中螺纹中径,螺纹牙高度h=3mm,螺纹牙表面许用压强挡圈厚度8mm挡圈螺钉:满足强度要求材料:锡青铜取。代入上式,得因此,取Z=7考虑到退刀槽影响,实际螺纹圈数=(3)螺纹其它尺寸:见图2图2mm取D=58mmmm取76mm(4)螺母与底座配合:螺母压入底座上孔内,圆柱面配合采用。螺母下端与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,紧定螺钉选用开槽锥端紧定螺钉。: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(Z=7=17mmD=58mm76mm紧定螺钉),为螺杆临界载荷。先计算螺杆长细比其中,长度系数螺杆最大受压长度螺杆危险截面惯性半径所以,对于淬火钢进而可得由于螺杆稳定性安全因数=~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==:Q235碳钢托杯高58mm图3为了使其与重物接触良好,防止重物滑动,在托杯上表面制出切口与沟纹。为了防止托杯从螺杆端部脱落,在螺杆上端应装置挡板,挡板尺寸,螺钉选用六角头全螺纹螺栓。直径配合为。当螺杆转动时,托杯与重物都不转动。因此,在起重时,托杯底部与螺杆接触面间有相对滑动。为了避免过快磨损,一方面需要润滑,另一方面要限制接触面间压力,取其许用压力为由此可确定托杯直径=(mm):(1)材料:Q235碳钢(2)手柄长度:扳动手柄转矩必须克服螺纹副螺纹力矩与螺杆与托杯间摩擦力矩,即则mm材料:Q235碳钢式中,K为施加于手柄上臂力,为满足大多数人使用,设计中取K取。=()式中,。所以,手柄计算长度满足=,手柄实际长度为=,所以所以将手柄实际长度改为,另外加套筒,套筒长800mm。(3)手柄直径:式中,为材料许用弯曲应力,对于Q235手柄,所以,取则螺杆孔径(4)手柄结构:手柄插入螺杆上端孔中,为防止手柄从孔中滑出,在手柄两端应加上挡环,并用螺钉固定,其结构见图4。图4固定螺