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《機械設計-千斤頂_設計計算說明書》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在應用文檔-天天文庫。
1、WORD文檔下載可編輯計算及說明主要結果一、傳動方案的確定螺旋千斤頂由螺桿、底座、螺母、手柄和托杯等組成。通過轉動手柄使螺桿在固定的螺母中邊旋轉、邊相對底座上升或下降,從而能把托杯上的重物舉起或放落。裝在螺桿頭部的托杯應能自由轉動,螺桿下端設置安全擋圈,以防止螺桿全部旋出。螺旋千斤頂應具有可靠的自鎖性能。二、主要設計參數主要設計參數為A5,即最大起重重量F=26kN,最大起重高度L=160mm。三、確定螺紋牙型及螺紋基本尺寸3.1螺紋牙型的選擇梯形螺紋的工藝性好,牙根強度高,對中性好。所以選擇梯形螺紋牙型。螺桿螺母材料選擇鋼—
2、青銅。3.2螺紋基本尺寸螺紋中徑按螺母螺紋牙面的耐磨性計算,對于梯形螺紋,,則有式中值一般取1.2~2.5,此處取1.2,許用壓力經查表得MPa。則mmm。取螺桿標準中徑mm。查表可得螺距P=6mm,牙頂間隙mm。螺桿大徑mm。螺桿小徑mm。螺母的標準中徑mm。螺母大徑mm。螺母小徑mm。選用梯形螺紋牙型mmmmmmmmmmmm專業(yè)技術資料分享WORD文檔下載可編輯計算及說明主要結果四、螺桿的設計計算4.1材料螺桿的常用材料為Q235、Q275、35鋼和45鋼。此處考慮成本與耐磨性要求,選用經正火或淬火處理的45鋼。4.2螺桿
3、結構螺桿上端需用于支承托杯和插裝手柄,故此處需要加大直徑。其結構如圖1所示,圖中為最大起重高度,為螺母高度,手柄孔徑的大小應根據手柄直徑決定,一般取mm。由3.2結論知螺桿小徑mm,中徑mm,螺距mm,為了便于切制螺紋,應設退刀槽,退刀槽處的直徑要比螺紋小徑小0.2~0.5mm,這里取0.5mm。則mm。退刀槽的寬度mm。故此處取mm。為了便于螺桿旋入螺母,螺桿下端應制有倒角,如圖1(a)所示?;蛑瞥缮孕∮谛降亩虉A柱體,如圖1(b)所示。圖1螺桿選用45鋼mmmm專業(yè)技術資料分享WORD文檔下載可編輯計算及說明主要結果4.3
4、自鎖性校核自鎖性條件為。螺紋升角經查表,摩擦因數取0.08,螺紋牙側角取,當量摩擦角。由于影響摩擦因數的因素很多,其值并不穩(wěn)定,為保證螺旋起重器有可靠的自鎖能力,可取。由上述計算可得,所以自鎖性滿足要求。4.4強度校核螺桿工作時,扭矩產生剪應力,軸向力產生正應力,升至最高位置時,載荷分布如圖2所示。圖2專業(yè)技術資料分享WORD文檔下載可編輯計算及說明主要結果螺桿所受扭矩N·mm。危險剖面的強度MPa查表得45鋼的屈服強度可取MPa,故螺桿材料的需用許用應力MPa。按照第四強度理論,危險剖面的強度按校核。這里45MPa71MPa
5、。所以強度滿足。4.5穩(wěn)定性校核螺桿危險界面慣性半徑mm。由3.2知mm,則螺桿頭部高度取mm,螺桿最大工作長度mm,長度系數,則柔度mm<85mm,故故,所以滿足穩(wěn)定性條件。五、螺母的設計計算5.1材料螺母和螺桿旋合工作時,應具有較高的耐磨性和較低的摩擦因數,通常選用螺母材料比螺桿材料硬度低。耐磨性較好的螺母材料有:鑄錫青銅ZCuSn10Pb1、鑄錫鋅鉛青銅ZCuSn5Pb5Zn5和鑄鋁鐵青銅ZCuAl10Fe3;當低速、輕載或不經常使用時,也可選用耐磨鑄鐵或鑄鐵。這里我們選用鑄鋁鐵青銅,即ZCuAl10Fe3。N·mmMP
6、aMPammmmmmmmmmkN螺母選用鑄鋁鐵青銅ZCuAl10Fe3專業(yè)技術資料分享WORD文檔下載可編輯計算及說明主要結果5.2螺紋牙工作圈數z螺紋牙工作高度mm,螺紋牙工作圈數??紤]到螺紋牙工作圈數越多,載荷分布越不均勻,故螺紋牙工作圈數不宜大于10,故。取??紤]到螺紋桿退刀槽的影響,螺母螺紋牙實際圈數應取。5.3螺母的結構尺寸螺母的結構如圖3所示,螺母的高度mm;螺母外徑mm;螺母的凸緣外徑mm;螺母的凸緣厚度mm。螺母裝入底座孔內,配合選取。為防止螺母轉動,設置緊定螺釘,其直徑取M6。圖3mmmmmmmmmm專業(yè)技術
7、資料分享WORD文檔下載可編輯計算及說明主要結果5.4螺紋牙強度校核對于梯形螺紋,螺紋牙根部厚度mm;彎曲力臂mm。螺紋牙根部的彎曲應力MPa,查表得螺母材料的許用彎曲應力MPa。由于MPaMPa,故螺紋牙根部抗彎強度滿足條件。螺紋牙根部的剪切應力MPa,查表得螺母的許用剪切應力MPa。由于MPaMPa,故螺紋牙根部抗剪強度滿足條件。5.5螺母懸置部分強度和螺母凸緣強度校核螺母懸置部分橫截面上的拉應力MPa,查表得螺母材料的許用拉應力MPa。由于14MPa33.2MPa,故螺母懸置部分橫截面上的抗拉強度滿足條件。螺母凸緣支承面
8、上的擠壓應力MPa,查表得螺母材料的許用擠壓應力MPa。由于7.77MPa60MPa,故螺母凸緣支承面上的擠壓強度滿足條件。螺母凸緣根部的彎曲應力MPa,查表得螺母材料的需用彎曲應力MPa。由于15.33MPa40MPa,故螺母凸緣根部彎曲強度滿足條件。螺母凸緣根部的剪切應力