螺旋千斤顶设计方案

螺旋千斤顶设计方案班级A05机械（2）姓名金煊学号050101237指导老师章海2007.11目录一千斤顶设计任务分析...............................................................................................................31.1千斤顶载荷Q及起重高度L............................................................................................31.2螺旋传动的特点、结构及材料.......................................................错误!未定义书签。1.3千斤顶组成.......................................................................................................................3二千斤顶总体示意图...................................................................................................................4三各部件参数设定及强度校核...................................................................................................53.1螺母材料、尺寸的选定及校核.......................................................................................53.1.1螺母材料及尺寸的基本参数...............................................................................53.1.2螺纹牙的强度校核...............................................................错误!未定义书签。3.1.3螺纹自锁性校核...................................................................错误!未定义书签。3.1.4螺母其他尺寸设定...............................................................错误!未定义书签。3.1.5螺母凸缘强度校核...............................................................错误!未定义书签。3.2螺杆材料、尺寸的设定及强度校核.............................................错误!未定义书签。3.2.1螺杆材料选取及强度计算...................................................错误!未定义书签。3.2.2螺杆稳定性校核...................................................................错误!未定义书签。3.3底座及机架材料的选定及校核.....................................................错误!未定义书签。3.3.1底座及机架基本参数与结构的设定...................................错误!未定义书签。3.3.2底座内外径的设定...............................................................错误!未定义书签。3.4托杯的材料及尺寸的设定.............................................................................................53.4.1材料及尺寸的设定................................................................................................63.4.2强度校核................................................................................................................63.5手柄材料及尺寸的设定.................................................................................................73.5.1手柄材料及长度的选定.......................................................................................73.5.2手柄直径的选定...................................................................................................83.6其他保险零件的选定.....................................................................................................83.6.1螺杆及手柄处挡圈及螺杆上端螺钉选取............................................................83.6.2底座与螺母间紧定螺钉得选取...........................................................................8四设计结果（主要参数列表）...................................................................................................9五参考文献.................................................................................................................................10一千斤顶设计任务分析1.1千斤顶载荷Q和重高度L已知条件：最大载荷Q=60000KG起重高度L=180mm手动分析已知可得：（1）Q=60KN（2）因为设计的千斤顶是手动，故对螺纹的精度要求不高。可以采用9级梯形螺纹。（3）可选用45钢作为千斤顶材料，调质HB=217～255,α=315(课本P362表15-1)(4)千斤顶的组成:A)螺纹B)螺母:为青铜或球墨铸铁C)底座:HT180灰铸铁E)手柄D)其他保险圈,螺钉等1.2材料选择因为设计的千斤顶是手动的，故对螺纹的精度要求不是很高。因此采用9级梯形螺纹，材料为45钢。1.3千斤顶组成A螺母、B螺杆、C拖杯、D底座（机架）、E手柄、F其他保险零件（垫圈、螺钉等）二千斤顶总体示意图手柄螺母底座螺杆托杯三各部件参数设定及强度校核3.1螺母材料、尺寸的选定及校核3.1.1螺母材料及尺寸的基本参数螺母材料：铸铝青铜（ZCuAl9FeNi4Mn2）。材料耐磨性好，强度高，适用于低速重载的传动。查表5－12得材料[P]=18-25MPa取[P]=20MPa。对于整体螺母，由于磨损后不能调整间隙，为使受力比较均匀，螺纹工作圈数不宜过多，故取f＝1.2～2.5，取f＝2。由式5－43，对于梯形螺纹，中径32660100.80.830.98[]22010Qdmmp。查机械设计手册，选取Tr32´6螺纹基本参数（mm）：1216,34,28.0,31.0,35.0,28.0PdddDD小径中径大径3.4托杯的材料及尺寸的设定3.4.1材料及尺寸的设定查机械设计手册，托杯可选用的材料有Q235，Q275或35＃，45＃或铸铁均可。选用Q235钢，毛坯£100mm,225sMPa。壁厚8~10mm，取10mm，斜率111020k=-，取110k=。70.610.634121Ddmmmm，03(2~4)1.6(2~4)50ddmmdmmmm，托杯高度3(1~1.2)66hdmm，托杯开口宽度83(2~2.4)2.21.6120Dddmm。3.4.2强度校核对托杯下底面尺寸d0进行强度校核：2207()4ppQdD查表5－6，钢对钢0.80.8225180psMPa，代入数据算得：922601037.1(5021)4ppMPa。故强度合格。托杯的结构设计：3.5手柄材料及尺寸的设定3.5.1手柄材料及长度的选定手柄材料可用Q235,Q275或45#,35#调质钢均可。现取用Q235钢。手柄长度的选定：拧紧力矩T等于螺旋副间摩擦力矩T1和托杯与螺杆上端支撑面的摩擦阻力矩T2之和，212tan()2vcfNdTTTQfQrFL，其中cf为接合面的摩擦系数，查表5－5得：cf＝0.1～0.16，取cf＝0.15，fr为支撑面的摩擦半径40205017.544fddrmm，人力NF一般可以取150～250N，考虑到持久耐力性取NF＝150N，计算得到手柄有效长度100440.1517.51000.12/1500.132Lm。手柄实际长度可取1302890250Lmmmm3=L+d/2+50～100。手柄一端钻M10的螺孔，用于安装挡圈。3.5.2手柄直径的选定由弯曲强度计算3/321.5~2NsbbKFLMWd得：[]113~1501.5~2sbMPass==取[]130bMPas=整理计算得：33363232150130104113010NKbFLdmm取41Kdmm=。3.6其他保险零件的选定3.6.1螺杆及手柄处挡圈及螺杆上端螺钉选取手柄一端可自由拆卸，故只用一个挡圈。直径(5~10)41(5~10)kddmm,螺钉可取M6～M10。现取M10。螺杆上端挡圈4(5~10)20(5~10)ddmmmm，螺杆下端挡圈(5~10)34(5~10)ddmmmm。其中螺杆两端螺钉都取M10。3.6.2底座与螺母间紧定螺钉得选取底座与螺母间紧定螺钉可以选取M8。适用于被紧定零件的表面硬度较低或不经常拆卸的场合。四设计结果（主要参数列表）一螺母材料：铸铝青铜（ZCuAl9FeNi4Mn2），Tr42´7螺纹基本参数（mm）：1216,34,28.0,31.0,35.0,28.0PdddDD小径中径大径，下断尺寸358Dmm，凸缘20amm，上断尺寸480Dmm。二螺杆螺杆材料：40Cr调质钢及以上强度钢，如20CrNi,40CrNi等，螺杆尺寸（mm）：123456345068,180,15,80,14357,55,20,40,50lHlLlllldddd三底座底座材料：用HT150－HT200灰铸铁都可，尺