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1、螺旋千斤頂設(shè)計 任務(wù)書 題 目:螺旋千斤頂設(shè)計 專 業(yè)?機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 號： XXXXXX 姓 名： XX 指導(dǎo)老師： XXX 完成日期： 2010-10-03 目錄 一、 目的 3 二、 題目及方案 3 1題目 3 2?設(shè)計條件及方案 3 三、 受力簡圖 3 四、 計算內(nèi)容 4 1?選擇螺桿及螺母的材料 5 2?螺桿的設(shè)計計算 5 3?螺母的設(shè)計計算 6 4. 手柄的設(shè)計計算 7 5. 底座的設(shè)計 8 6. 托杯的設(shè)計 9 7. 其他標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 9 8. 計算傳動效率 10 五、 參考文獻(xiàn) 10

2、六、 附表 10 目的 1. 熟悉螺旋千斤頂?shù)墓ぷ髟砼c設(shè)計方法； 2. 初步學(xué)會結(jié)合、運(yùn)用所學(xué)過的知識，解決實(shí)際問題，培養(yǎng)獨(dú)立工作能 力； 3. 熟悉有關(guān)設(shè)計資料，學(xué)會查手冊。 二、題目及方案 1. 題目一一千斤頂設(shè)計 2. 設(shè)計條件及方案 項(xiàng)目 設(shè)計方案 最大起重量F(KN) 62 最大起重咼度H (mm) 250 手柄施加力Fp (N) 200 三、受力簡圖(見下頁圖1) 其中有關(guān)說明： Lp：手柄有效長度； T:施于手柄的力矩； Ti：克服螺紋副中的摩擦力矩； T2：克服托杯與支承面間的摩擦力矩 四、計算內(nèi)容 計算及說明 結(jié)論

3、軸力圖 F 托杯 Fp Lp hi H' H 扭矩圖 T2 1 T1 T 螺桿：45 鋼 螺母：鑄 鋁青銅 梯形螺 紋 '62 103 \1.4 20 106 d2 > 37.6mm P=7mm d1=34mm d2=38.5m m d=42mm D=43mm 1?選擇螺桿和螺母的材料： 螺桿材料常用Q235, 40鋼，45鋼，55鋼等，螺母材料常用青 銅。根據(jù)螺旋千斤頂?shù)墓ぷ鳁l件及特點(diǎn)：受力 不大，轉(zhuǎn)速較低等特 點(diǎn)，此處選取螺桿材料為45鋼， 螺母材料為鑄鋁青銅 2?螺桿的設(shè)計計算： （1） 選擇螺桿的牙型 螺紋

4、牙型有三角形、矩形、鋸齒形、梯形等，梯形螺紋牙型為等 腰梯形，牙型角 30，牙側(cè)角為 15，梯形螺紋的內(nèi)外螺紋以 錐面緊貼不易松動，故選梯形螺紋。 （2） 按強(qiáng)度計算螺桿的中徑d2 對于梯形螺紋，螺紋傳動的設(shè)計計算式為： d2> 0.8 F ， V [p] 其中根據(jù)螺母材料（青銅）和螺桿材料（鋼）由《機(jī)械設(shè)計》表 5-12, 取 p =20Mpa ， 取 1.4 ，[p]=20Mpa ， F=62KN代入上式 m =37.6mm （3）定螺距P,查出標(biāo)準(zhǔn)螺距P及螺桿螺紋小徑d1， 中徑d2,大徑d,螺母大徑D 由（2）中d>37.6mm及附表梯形螺紋參數(shù)數(shù)組可選擇 P=7

5、mm, 螺桿螺紋小徑d1=34mm,中徑d2=38.5mm, 大經(jīng)d=42mm,螺母螺紋大徑D=43mm （4）驗(yàn)算自鎖性 螺紋升角 要求自鎖性的螺紋多數(shù)用單線螺紋，故令 n=1, 1 7 arctg = 3.31 38.5 當(dāng)量摩擦角 v=arctg —f—, cos 其中，由《機(jī)械設(shè)計》表5-12，取f=0.08 牙側(cè)角 15 丄 0.08 ’ “ v=arctg = 4.73 cos15 ???滿足自鎖性條件 (5)驗(yàn)算螺桿的穩(wěn)定性 此驗(yàn)算需用到下面的有關(guān)結(jié)果，故應(yīng)先計算下面的內(nèi)容，再驗(yàn)算穩(wěn)定 性。 螺桿工作長度l= hi+ H' +H/2 由下面 4(

6、 3)知 hi=1.8 dp=1.8X 28mm=50.4mm, 圓整為50mm 最大起重高度為H' =250mm 由 3 (1) 知 H=54mm ?1= h1+ H ' +H/2 =50+250+27 (mm) =327mm ???桿的柔度 l 2 327 “ =—= =77 i 34 4 E=206Gpa, (T p=280Mpa 對于45鋼, < 1 故應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)公式求臨界應(yīng)力： (T cr=a-b 由《材料力學(xué)I》表9.2查得a=461Mpa, b=2.568Mpa (T cr =461Mpa-77X 2.568Mpa =263.3Mpa 臨界壓力為

7、Fcr=(T cr 6 =263.3 10 pa (34 10 3m)2 4 l=327m m S=3.85 =239KN S= Fcr*/F=3.85 螺桿的穩(wěn)定性滿足要求。 3. 螺母的設(shè)計計算: (1) 螺母的高度H d2 由 2 知 1.4 , d2=38.5mm H> 1.4 x 38.5mm =53.9mm 取整為 H=54mm 旋合圈數(shù)u=H/P=7.7 T< [ T ] (2) 校核螺紋牙的剪切強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度 剪切強(qiáng)度t =—卩― Dbu 其中 b=0.65P 3 62 103 --T 一 43 10 3 0.65 7 10

8、 ——Mpa 7.7 =13.1Mpa 由《機(jī)械設(shè)計》表5-13知青銅材料螺母的許用應(yīng)力[t ] 在30~40Mpa之間， 故有T< [ T ] 故螺紋牙剪切強(qiáng)度符合要求。 彎曲強(qiáng)度c b= 6Fl2 , Db u 其中 彎曲力臂l= D D2 , D2=38.5mm 2 l=2.25mm ?b= 6 62 103 2.25 10 43 10 3 (0.65 7 10 3)2 7.7 =38.8Mpa 由《機(jī)械設(shè)計》表 5-13知青銅螺母材料的許用彎曲強(qiáng)度[c b]在 40~60Mpa 之間， 故 c b< [ c b] ?螺紋牙彎曲強(qiáng)度滿足要求。 4.手

9、柄的設(shè)計計算 (1)選擇材料 手柄材料一般選用Q235、35鋼，此處選用35鋼 (2)計算手柄的總長度L L=Lp+D/2 , 其中 Lp= T1 T2 Fp 克服螺紋副中的摩擦力矩 35鋼  Tl F ：tg( v) 4.73 ) 62KN 38?。?3.31 =168KN mm 克服托杯與支承面間的摩擦力矩 3fF 當(dāng)托杯的材料為鑄鐵時 2)mm,do=Di+(1 ?2)mm, D、Di見《圖冊》 3 , 3 Do do 2 . 2 Do d0 f=0.12?0.15，此處取 f=0.12, Do=D-(1 ? 1 0.1262KN 3

10、 65.23 34.63 65.22 34.62 Do=D-2mm=1.6D-2mm=1.6 x 42mm-2mm=65.2mm d0=D1+1mm=0.8d+1mm=0.8X 42mm+1mm=34.6mm dp=28mm dp= 3 Fp Lp V 0.1 b =191.4KN mm ???手柄總長度L=Lp+D/2 =1818.5mm，取整為 1819mm 手柄總長度超過千斤頂總高度，所以手柄應(yīng)分段 (3) 計算手柄的直徑dp 其中手柄施加力Fp=200N , Lp=1797mm 手柄材料為35鋼時[(T b]=170Mpa 200 1797 10

11、 0.1 170 106 鑄鐵 =27.7mm 取整為 28mm。 5.底座的設(shè)計 底座的材料常用鑄鐵； 鑄件的壁厚 不應(yīng)小于8~12mm,為了減輕總重，取 =8mm； 為了增大底座的穩(wěn)定性，底部尺寸應(yīng)大些，因此將外形制成有 1:10 的斜度。如下圖： 4 2 f 6； A -' [1 1 ] 1 ￡ ￡ 6 —丐 6.托杯的設(shè)計 鑄 鐵 HT200 托杯材料選擇鑄鐵HT200 外形如下圖

12、 7.其他標(biāo)準(zhǔn)件選擇 8.計算傳動總效率 ： =19.2% 傳動總效率 = FP 2 (T T2) 為了防止工作時螺桿從螺母中脫出，在螺桿上下兩端必須安裝鋼 制擋圈，擋圈用緊固螺栓固定在上下兩端，選擇如下： 兩螺栓： 螺栓 GB/T 5782 —2000 M6 X 16 上擋圈： 擋圈 GB/T 892— 1986 45 下?lián)跞Γ? 擋

13、圈 GB/T 892— 1896 50 在螺母與底座之間用開槽錐端緊固螺釘，選擇如下: 螺釘 GB/T 71 —1985 M6X 20 = 62 7 2 (168 191.4) =19.2% 五、參考文獻(xiàn) [1] 濮良貴，季名剛.機(jī)械設(shè)計第八版.高等教育出版社; [2] 劉鴻文.材料力學(xué)I第4版.高等教育出版社； [3] 何銘新，錢可強(qiáng).機(jī)械制圖（第五版）?高等教育出版社； [4] 吳宗澤，羅圣國.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（第3版）?高等教 育出版社； [5] 龔溎義.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計圖冊第三版， 高等教育出版社。 六、附表 附表 梯形螺紋參數(shù)數(shù)組 （mm） 外

14、螺紋小 徑di 外螺紋大徑 d 內(nèi)螺紋大 徑D 螺紋中徑d2 （D2） 螺距P 15.5 20 20.5 18 4 16.5 （22） 22.5 19.5 5 18.5 24 24.5 21.5 5 20.5 （26） 26.5 23.5 5 22.5 28 28.5 25.5 5 23 （30） 31 27 6 25 32 33 29 6 27 （34） 35 31 6 29 36 37 n 33 6 30 （38） 39 34.5 7 32 40 41 36.5 7 34 （42） 43 n 38.5 7 36 44 45 40.5 7 39 48 49 44 8 41 （50） 51 n 46 8 43 52 53 48 8 45 （55） 56 50.5 9  （注：范文素材和資料部分來自網(wǎng)絡(luò)，供參考。只是收取少量整理收集費(fèi)用，請 預(yù)覽后才下載，期待你的好評與關(guān)注）