机械设计大作业(螺旋千斤顶设计说明书)

螺旋千斤顶 设计计算说明 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 院    系       专业年级       设 计 者       指导教师       成    绩       年  月  日 目录 工贸企业有限空间作业目录特种设备作业人员作业种类与目录特种设备作业人员目录1类医疗器械目录高值医用耗材参考目录 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 一． 说明书一份 二． 任务书一份 三． 图纸一份 千斤顶计算及说明 计算及说明 结果 1. 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 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 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 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 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0.25 32mm=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 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 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）计算螺杆危险截面的轴惯性矩 和i m （2）求起重物后杯托底面到螺母中部的高度 ；l＝H/2+L+ =29+200+64mm=293mm （3）计算柔度 根据机械设计八版教材表5-14，得 取2（一端固定。一端自由） 根据机械设计八版教材99页， 所以需要校核。 1.7.2稳定性计算 （1）计算临界载荷 （2）稳定性计算 所以满足要求。 1.7.3挡圈参数选择 ①低端挡圈： 根据GB-T 892,由d=32得 ②顶端挡圈: 根据GB-T 892，由 得 2. 螺母设计与计算 2.1选用螺母材料 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。 此题选青铜 。 2.2确定螺母高度 及螺纹工作圈数 螺母高度 ， 螺纹工作圈数 ，虑推刀槽的影响，设计螺母圈数 考虑到螺纹圈数u越多，载荷分布越不均匀，故u不宜大于10。 2.2.1求螺母高度 2.2.2螺纹工作圈数u 应圆整， 取12。 2.2.3螺母实际高度 2.3校核螺纹牙强度 一般螺母的材料强度低于螺杆，故只校核螺母螺纹牙的强度。螺母的其它尺寸见图。必要时还应该对螺母外径进 行强度验算。 2.3.1螺纹牙的剪切强度和弯曲计算 螺纹牙的剪切强度和弯曲强度条件分别： 螺纹牙危险截面的剪切强度条件为 螺纹牙危险截面的弯曲强度条件为 （b--纹牙根的厚度，且b=0.65p；D——螺母的螺纹大径； ——弯曲力， 查表，b=0.65p（梯形螺纹），h=0.5p 故， 皆满足要求。 2.4安装要求 螺母压入底座上的孔内，圆柱接触面的配合常采用 或 等配合。 为了安装简便，需在螺母下端（图1-3）和底座孔上端（图1-7）做出倒角。为了更可靠地防止螺母转动，还应装置紧定螺钉（图1-1），紧定螺钉直径常根据举重量选取，一般6~12mm。 2.4.1螺母的相关尺寸以得：D=d+1=33mm 内螺纹小径 ； a=（0.2~0.3） =0.25 =18mm 3. 杯托的设计与计算 3.1杯托的尺寸与计算 杯托用来承托重物，也可用Q235钢模锻制成，取材料为Q235。其结构尺寸见图。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，在杯托上表面制有切口的沟纹。为了防止杯托从螺杆端部脱落，在螺杆上端装有挡板。 当螺杆转动时，杯托和重物都不作相对转动。因此在起重时，杯托底部与螺杆和接触面有相对滑动，为了避免过快磨损，一方面需要润滑，另一方面还需要验算接触面间的压力强度。 式中： Q235: ；45钢： 取[p] 。 故 杯托厚度 ，此处取 杯底厚度为 ；沟纹宽度为 ； 沟纹深度为 ；杯托高度为1.8*d=1.8*32mm=57.6mm； 为保证杯托可以转动，螺杆预警端的垫片与杯托底部留有间隙，间隙值为3~4mm，应为承受力不大，故值取为3mm。 4. 手柄设计与计算 4.1手柄材料 常用Q235和Q215。选择Q235 4.2手柄长度 扳动手柄的力矩： 则 式中：K—加于手柄上一个工人的臂力， 间歇工作时，约为150~250N，工作时间较长时间为100~150N。考虑一般为间歇工作，工作的时间较长机会不多，故取为200N。 ——螺旋副间的摩擦阻力矩， ——杯托与轴端支承面的摩擦力矩， 。（ ） 则 手柄计算长度Lp是螺杆中心到人手施力点的距离，考虑螺杆头部尺寸及工人握手距离，手柄实际长度还应加上 +（50～150）mm。手柄实际长度不应超过千斤顶，使用时可在手柄上另加套管。因此，手柄实际长度 4.3手柄直径 把手柄看成一个悬臂梁，按弯曲强度确定手柄直径dp，其强度条件为 ≤[]F 故 dp≥ = dp取26mm 式中：[]F——手柄材料许用弯曲应力，当手柄材料为Q235时，[F]=120Mpa。 4.4挡圈 手柄插入螺杆上端的孔中，为防止手柄从孔中滑出，在手柄两端面应加上挡环（图1―6），并用螺钉或铆合固定。 手柄直径为26mm，根据GB891-86查得 5. 底座设计 底座材料常用铸铁（HT150及HT200）（图1―7），铸件的壁厚δ不应小于8～12mm，为了增加底座的稳定性，底部尺寸应大些，因此将其外形制成1∶10的斜度。图中 S=（1.5~2）δ=1.5*15=22.5mm H1=H+（14～28）mm=200+20=220mm D6=D3+（5～10）mm=48+5=53mm D7=D6+ =53+220/4=108mm D8= = 式中：[]p——底座下枕垫物的许用挤压应力。对于木材，取[]p=2~2.5MPa。 参考文献： 1. 濮良贵，纪名刚，机械设计.八坂.北京：高等教育出版社，2009 2. 成大先，机械设计手册.单行本.北京：化学工业出版社，2004 3. 机械工程师手册编委员会，机械工程师。3版.北京：机械工业出版社，2007 4. 朱辉，槽桄，画法几何及工程制图.六版.上海：上海科学技术出版社，2007 5. 王佰平，互换性与测试技术测量.二版.北京：机械工业出版社，2008 6. 吴综泽，罗圣国，机械设计课程设计手册.三版.北京：高等教育出版社，2009 选梯形螺纹 选45钢 P=6.00mm d=30mm D=31.00mm d1=23.00mm D1=24.00mm d2=27.00mm D2=27.00mm =4.05° =5.91° H1+H’=292mm 螺栓外径为： 0.25 32=8mm T=106.68N m P=6mm d=32mm D=33.00mm d1=25.00mm D1=26.00mm d2=29.00mm D2=29.00mm H=58.00mm m 螺母材料选青铜 皆满足要求 a=18mm 合格 杯托厚度： 杯底厚度为： 沟纹宽度为： 沟纹深度为： 杯托高度为： 57.6mm 手柄材料选择Q235 dp=26mm HT150底座材料外形1:10斜度 S=22.5mm H1=220mm H-a=54mm D6=53mm D7= 108mm D8=200.8mm