螺旋千斤顶大作业.docx

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1、题目：螺旋千斤顶学院：机械工程及自动化学院专业：材料成型及控制工程班级：08级(7)班设计者:和铁映学号：020800711指导老师：黄健萌完成日期：2010-10-6目录一、目的3二、题目及方案3三、受力简图3四、设计进行步骤4五、参考文献6二目的1 .熟悉螺旋千斤顶的工作原理与设计方法;2 .初步学会综合、运用所学过的知识，解决实际问题，培养独立工作能力;3 .熟悉有关设计资料，学会查手册。二题目螺旋千斤顶原始数据如下：(按学号尾数)项目设计方案1234567891()最大起重量F (KN)40454850525560626570最大起重高度H (mm)180190200210220230

2、2402502602701. TI. w、1 1 1 t jI 1 iff I _Z VK I 、四.设计进行步骤及注意事项:已知条件:最大载荷最大升距手柄施加力F=70KNH=270mmFp=200NF=70KNH,=270mmFp=200N选择螺杆和螺母的材料分析：起重螺旋为传力螺旋，主要特点是能承受较大的轴向力，传动速度较低。通常要求自锁，螺杆材料应具有较高的耐磨性，螺母材料除要求较高的强度外，还应有较好的减磨性，因此螺旋副材料选取钢-青铜,螺旋选用45号钢。二.螺杆的设计计算(1) 螺杆的牙型选择梯形，右旋单线。(2) 螺杆的小径dl521.25 J】 由教材表5-8取45号钢的屈服强

3、度。=355Mpa取安全系数S=3.5 许用应力。=101MPa F=70KN代入得Sdl2 32.9mm 取 dl=34mm(3)选择标准螺距P及螺杆小径dl、中径d2、大径d、螺母螺纹大径D查附表得：螺杆螺距P= 7mm外螺纹小径dl=34mm外螺纹大径 d=42mm内螺纹大径D= 43mm螺纹中径 d2=38.5mm(4)、验算自锁性：WWv(W一螺纹升角；v一当量摩擦角)由教材表5-12查得钢-青铜摩擦系数f=0.08-0.10,取值f=0.08y/ =arctan（）= 3.3（教材 P64 式 51）加2 v=arctan := 5.1cos。（教材P97式5-46）因为3.3。5

4、.1。 即中Wev 故满足自锁条件P= 7 mmd 1 =34mmd=42mmD= 43 mmd2=38.5mm满足自锁条件(5)、验算螺杆的稳定性1=mm =65564 mm6464h =2d p =2 x 26mm=52mm螺杆稳定l=h)+H +H/2=50+270+51 /2=346mm k2EI -2x2.06xIO5 x655641 一。八Fcr=-=278.1 KN(pil)2(2x346)2Fcr/F=4 因为3.5W4,故满足稳定性要求。式中：1一螺杆的最大工作长度螺母高度H=52mm(具体看下面计算)手柄直径为dp=26mm(具体看下面计算)hi= (1.82) dp=46

5、.852mm4一长度系数，对千斤顶可看作一端固定，一段自由，取=2I一险截面的惯性矩，k也64E螺杆材料的拉压弹性模量，E=2.06x 105 Mpa三、螺母的设计计算(1)、耐磨性定出螺母的高度H旋合圈数uH=51mmu=7.3对于梯形螺纹，h=0.5p=0.5 x 7mm=3.5mm由教材表5-12查得许用压应力p=1825Mpa,取p=23Mpa,FP则 H2=50.35mm 取整 H=51 mm7td2hpH螺纹工作圈数u=7,310.P = = 1.32 1.2 。2.5 满足条件d2式中：F一轴向载荷p螺纹中矩P一螺距h一螺纹工作高度(2)、校核螺纹牙的剪切强度和弯曲强度由教材表5

6、-13查得螺母的许用应力c b=40-60Mpa； r =30-40MpaFT =兀Dbu3Fh= 16Mpa t 其中 b=0.634p t =35Mpa0 b=兀 Db2u=37.9MpaW f o b 其中 b=().634P a bl=50 Mpa螺母螺纹牙的剪切强度和弯曲强度均满足要求得出结论：螺母螺纹牙的剪切强度和弯曲强度均满足要求式中:b一螺纹牙的根部厚度，梯形螺纹b=0.634p=0.634x 7mm=4.438mmb bl一螺母材料的许用应力国一螺纹牙的裁剪强度四、手柄的设计计算(1)、手柄材料用Q235(2)、计算手柄的总长度Ld?33Ti=Ftt tan(IP + Ov)

7、=50x - xtan (3.3+5.1)m=198981N* mm22当托杯材料为铸铁是f=().120.15,取f=0.12由课程设计图册查得D=(1.6 1.8)dDi=(0.6 0.8)d取 D=1.7dDi=0.8dD()=D-( 1 2)mm= 1.7d-l =70.4mmdo= Di+( 1 -2)mm=0.8d+1=34.6mm1D()3-d()3170-43 - 34.632T2=7 fF，=r x0.12x70x N m=229044 N mm3D()2-do2370.42 - 34.62T, +T7 198981 + 229044Lp = - =21 40itiitiE200L= Lp +D/2=2162mm(3)、计算手柄的直径dp3dp=Fp- Lp=30.56mm0.1nb取 dp=31mm 其中。p= 150Mpa五、计算传动总效率nFP70x7H = = X 10()%= 18.2%2ti(T, +T2)2x(199+229)dp=31mmH=18.2%八、参考文献1濮良贵纪名刚：机械设计高等教育出版社。2吴宗泽罗圣国：机械设计课程设计手册高等教育出版社3龚港义等机械设计课程设计图册高等教育出版社