機(jī)械設(shè)計千斤頂設(shè)計計算說明書

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1、計算及說明主要結(jié)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(zhuǎn)動手柄使螺桿在固定的螺母中邊旋轉(zhuǎn)、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(yīng)能自由轉(zhuǎn)動，螺桿下端設(shè)置安全擋圈，以防止螺桿全部旋出。螺旋千斤頂應(yīng)具有可靠的自鎖性能。二、主要設(shè)計參數(shù)主要設(shè)計參數(shù)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(qiáng)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—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

2、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(jīng)查表得MPa。則mmm。取螺桿標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)中徑mm。螺母大徑mm。螺母小徑mm。選用梯形螺紋牙型mmmmmmmmmmmm計算及說明主要結(jié)果四、螺桿的設(shè)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(jīng)正火或淬火處理的45鋼。4.2螺桿結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(yīng)

3、根據(jù)手柄直徑?jīng)Q定，一般取mm。由3.2結(jié)論知螺桿小徑mm，中徑mm，螺距mm，為了便于切制螺紋，應(yīng)設(shè)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(yīng)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計算及說明主要結(jié)果4.3自鎖性校核自鎖性條件為。螺紋升角經(jīng)查表，摩擦因數(shù)取0.08，螺紋牙側(cè)角取，當(dāng)量摩擦角。由于影響摩擦因數(shù)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

4、滿足要求。4.4強(qiáng)度校核螺桿工作時，扭矩產(chǎn)生剪應(yīng)力，軸向力產(chǎn)生正應(yīng)力，升至最高位置時，載荷分布如圖2所示。圖2計算及說明主要結(jié)果螺桿所受扭矩N·mm。危險剖面的強(qiáng)度MPa查表得45鋼的屈服強(qiáng)度可取MPa，故螺桿材料的需用許用應(yīng)力MPa。按照第四強(qiáng)度理論，危險剖面的強(qiáng)度按校核。這里45MPa71MPa。所以強(qiáng)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(shù)，則柔度mm<85mm，故故，所以滿足穩(wěn)定性條件。五、螺母的設(shè)計計算5.1材料螺母和螺桿旋合工作時，應(yīng)具有較高的耐磨性和較低的摩擦因數(shù)，通

5、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(dāng)?shù)退?、輕載或不經(jīng)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·mmMPaMPammmmmmmmmmkN螺母選用鑄鋁鐵青銅ZCuAl10Fe3計算及說明主要結(jié)果5.2螺紋牙工作圈數(shù)z螺紋牙工作高度mm，螺紋牙工作圈數(shù)?？紤]到螺紋牙工作圈數(shù)越多，載荷分布越不均勻，故螺紋牙工作圈數(shù)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(shù)應(yīng)取。5.3螺母的結(jié)構(gòu)尺

6、寸螺母的結(jié)構(gòu)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(nèi)，配合選取。為防止螺母轉(zhuǎn)動，設(shè)置緊定螺釘，其直徑取M6。圖3mmmmmmmmmm計算及說明主要結(jié)果5.4螺紋牙強(qiáng)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(yīng)力MPa，查表得螺母材料的許用彎曲應(yīng)力MPa。由于MPaMPa，故螺紋牙根部抗彎強(qiáng)度滿足條件。螺紋牙根部的剪切應(yīng)力MPa，查表得螺母的許用剪切應(yīng)力MPa。由于MPaMPa，故螺紋牙根部抗剪強(qiáng)度滿足條件。5.5螺母懸置部分強(qiáng)度和螺母凸緣強(qiáng)度校核螺母懸置部分橫截面上的拉應(yīng)力

7、MPa，查表得螺母材料的許用拉應(yīng)力MPa。由于14MPa33.2MPa，故螺母懸置部分橫截面上的抗拉強(qiáng)度滿足條件。螺母凸緣支承面上的擠壓應(yīng)力MPa，查表得螺母材料的許用擠壓應(yīng)力MPa。由于7.77MPa60MPa，故螺母凸緣支承面上的擠壓強(qiáng)度滿足條件。螺母凸緣根部的彎曲應(yīng)力MPa，查表得螺母材料的需用彎曲應(yīng)力MPa。mmmmMPaMPaMPaMPaMPa由于15.33MPa40MPa，故螺母凸緣根部彎曲強(qiáng)度滿足條件。螺母凸緣根部的剪切應(yīng)力計算及說明主要結(jié)果MPa,查表得MPa。由于6.9MPa30MPa，故螺母凸緣根部的剪切強(qiáng)度滿足條件。六、托杯的設(shè)計計算托

8、杯用以承托重物的，可選用鑄鐵、鑄鋼或Q235，此處我