机械设计螺旋千斤顶设计 .docx
精品名师归纳总结机械设计螺旋千斤顶设计结构草图：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结载重： 2t行程： 230 最大起重量 F=20000N 最大起上升度 H=230mm工作原理图：1. 螺杆的设计与运算螺纹类型的挑选螺纹有矩形、梯形与锯齿形，千斤顶常用的是梯形螺纹。梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角 =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。千斤顶的自锁行能要好，所以用单线螺纹。因此选用的螺杆螺纹是牙形角 =30o的单线梯形螺纹1.2 螺杆的材料的挑选可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结螺杆材料常用 Q235、Q275、40、45、55 等。在此选用的是 45 钢。1.3 确定螺杆的直径按耐磨性条件确定螺杆中径 d2。求出 d2 后，按标准选取相应公称直径 d、螺距 t 及其它尺寸。运算过程：滑动螺旋的耐磨性运算，主要是限制螺纹工作面上的压力p，使其小于材料的许用压力 p 。QP2p = .< .令 =H /d 2H 为螺母高度，且 H=uP，代入得可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结.2 >= .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结.式中p工作压强 MPa; Q轴向工作载荷 N 。 d2螺纹中径 mm。 P 螺距h螺纹工作高度 mm，对矩形、梯形螺纹， h=0.5P。对锯齿形螺纹， h=0.75P。u旋合螺纹圈数。p螺旋副许用压强 MPa。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结值选取： 对整体式螺母， =1.2 2.5 ， 对剖分式和兼做支承螺母，.此处 取。由于千斤顶的螺杆与螺母的相互运动是低速滑动，所以两者的材料均选为钢 - 青铜 需用应力取 p=20MP。螺杆螺纹的中径：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结.2. 0.8 . .= 0.8 . 200001.5 . 20= 20.65可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据求得的此螺纹中径，查表 GB/T5796.2 2005 和表GB/T5796.3 2005 有：公称直径 d=28, 螺距 P=5,中径 d2 =D2=, 螺杆小径 d3=, 螺母小径D1=23.00 ，螺母大径 D4=，螺母高度 H=d2=*=,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结=.36螺旋圈数.5=8 10 圈可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结自锁验算自锁条件： v式中： v螺纹副当量摩擦角，v = arctgfv =arctgf/cos为螺纹升角摩擦系数 f 由查表可知， f= .11 ，由于千斤顶的运动速度是很低的，所以摩擦系数按起动时区最大值0.17 。牙侧角 =/2=30/2=15 °=arctan .=arctan1×5= 2.38°.2.3.14 × 38.25可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 v =arctanfcos 15 °0.17°= . = 9.98cos 15 °可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 =° v=9.98 °符合自锁条件螺杆强度校核可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 = .2 + 3.2 = 4. 2 + 3 16.12 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.2.3 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结式中： 螺杆材料的许用应力 MPa ， 有 =s/3 5。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结.+T1 =2 .2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结查表可知 s =355= /3=经运算的T1=.= 8 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结螺杆的压杆稳固性运算. = . .其中 Qc 由 s= l/iu=2确定运算可得 :Ssc =螺母螺纹牙强度校核剪切强度条件危急截面为 aaQ可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结=uDbQ= dbu 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结.=./2.3.= .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结.2./6.2.式中： b螺纹牙根部的厚度， mm，梯形螺纹 b=0.65P. 。h_ 弯曲力臂， mm,参看图 l= D -D2/2 。 .螺母材料的许用弯曲应力 螺母材料的许用切应力运算可得= = 30.= . = 402. 其他零部件的设计运算螺母悬置段强度运算求螺母外径可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结强度条件为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结近似.=1.21.3./4.3 2 - .2 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一般由参考文献可知 青铜.=. 100Mpa，对于塑性材料 = .,.=1.22.5.就 = 40.带.入运算得 D3>=由体会公式 D3D,取 D3=45mm， D4 =59mm螺母凸缘的强度运算接触面挤压强度运算：.= .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结.（.）.2 -. 2 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结443 .- 螺母的许用挤压应力， Mpa ， .= .4- 螺母凸缘大经， mm ， .4= .3取 D4=59mm计, 算得.= MPa<.凸缘根部弯曲强度运算：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结. .4 -.3 .= .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结.a-凸缘高度， mm ， a=H/3带入运算得：2.3.2.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结.= 3.428 < .所以螺母凸缘满意强度要求2.3 手柄的设计运算材料： Q235钢手柄长度确定：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结取 .c=0.1, p=200N运算得： T1=41909.1N · mm T2=33107.5N · mmLp手柄实际长度 L=Lp+D13。 取长度为 425mm手柄直径确定：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结.=. =32.L dp3 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结将. = 158Mpa 带入运算得：dp取 dp=20mm2.4 托杯的设计可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结材料：托杯用来承重可用 Q235钢模锻制成D10= d=58mm D110.7d=20mm D131.9d=48mmD12=D13-2 4=45mm取 =8mm =mm为了防止过快磨损，托杯一方面需要润滑，另一方面仍要验算接触面间的挤压强度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结.带入运算得：P=12.64MPa<p=300MPa满意挤压强度要求底座设计底座材料常用铸铁 HT100，铸件的壁厚 应取 8 12mm ，取 =10mm。为了增加底座的稳固性，底部尺寸应大些，因此将其形状制成110的斜度H1=H+20=250mm D6=D3+5=50mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D7=D6+H15= 100mm接的比压验算底座下垫物的许用挤压应力 .取 2MPa，运算得D8取 D8=200mm参考文献：1 濮良贵 陈国定吴立言 机械设计 高等训练出版社20212 柴国钟 梁利华王效贵 卢炎麟 材料力学 科学出版社 20213 孙毅 章巧芳 舒欣 图学原理与工程制图教程清华高校出版社20214 戴枝荣 张远明工程材料2006可编辑资料 - - - 欢迎下载
