螺旋千斤顶设计.doc
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1、螺旋千斤顶设计说明书学 院 班 级 设 计 者 指导教师 成 绩 2010年10月 27日设计题目: 设计一螺旋千斤顶设计条件:1、起重重量 F = 40 kN;2、起重高度 H =200 mm。设计工作量:绘制总装配图一张,标注有关尺寸,填写标题栏及零件明细表;编写设计说明书一份。1.螺旋起重器设计方案确定与材料选择1.1 结构设计方案 以往复扳动手柄,拔爪即推动棘轮间隙回转,小伞齿轮带动大伞齿轮、使举重螺杆旋转,从而使升降套筒获得起升或下降,而达到起重拉力的功能。螺旋起重器(千斤顶)是一种人力起重的简单机械,主要用于起升重物。手动螺旋千斤顶主要包括底座、棘轮、圆锥齿轮副、托杯、传动螺纹副等
2、部分。千斤顶最大起重量是其最主要的性能指标之一。千斤顶在工作过程中,传动螺纹副承 受主要的工作载荷,螺纹副工作寿命决定千斤顶使用寿命,故传动螺纹副的设计最为关键,其设计与最大起重量、螺纹副材料、螺纹牙型以及螺纹头数等都有关系。手动螺旋千斤顶在满足设计性能和要求的前提下,从结构紧凑、减轻重量、节省材料和降低成本考虑。在给出千斤顶最大起重量、传动螺纹副材料及其屈服应力、螺 纹头数等基本设计要求和圆锥齿轮副等已定的情况下,可从螺纹副设计着手考虑,使螺纹副所用材料最少,即在满足设计性能的情况下,传动螺杆、螺母所占体积最少。1.2 选择主要结构材料1.螺杆材料要有足够强度和耐磨性,一般用45钢,经调质处
3、理,硬度220250HBS2.螺母材料除要有足够强度外,还要求在与螺杆材料配合时摩擦因数小和耐磨,可用铸铝铁青铜()。2. 滑动螺旋起重器的设计计算2.1 耐磨性计算 耐磨性条件校核计算式为 (1) 式中,F螺杆所受轴向载荷,/; 螺纹中径,/ ; h螺纹工作高度,/ 。h0.5(dD1),d为螺杆大径,D1为螺母小径; 螺纹工作圈数,一般最大不宜超过10圈。 ,H为螺母高度,P为螺纹螺距。 p 螺旋副材料的许用压力,/。可取 。 对梯形螺纹,h0.5P,式(1)可演化为设计计算式: (2) 由于一般情况下=1.22.5,取=1.9(梯形螺纹);查表5-12,p取22Mpa 取 =2.0=24
4、.74mm查表,取:公称直径 中径 小径 大径 螺距=9.8H=58.9mm所以,=9.82.2 自锁性校核计算 自锁条件是yjv,式中:y为螺纹中径处升角;jv为当量摩擦角(当量摩擦角jv =arctanfv,为保证自锁,螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小1。查教材表6.7,fv取0.09y =arctan(n p / p d2)=arctan(16/3.1431)=3.5fv=arctan0.09=5.14故,y=3.5fv-12.3 螺杆的强度计算 对受力较大的螺杆应根据第四强度理论校核螺杆的强度。强度计算方法参阅教材公式(6.23),s其中扭矩=40103tan(3.5+5.14) =
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