机械设计课程设计螺旋千斤顶.docx

精品文档 精品文档 精品文档 精品文档 螺旋千斤顶设计任务书 学生姓名 专业年级 设计题目： 设计螺旋千斤顶 设计条件： 1、最大起重量 F = 50 kN； 2、最大升距 H =210 mm。 设计工作量： 1、 绘制出总装配图一张，标注有关尺寸，填写标题栏及零件明细表； 2、 编写设计计算说明书一份。 指导教师签名： 2011 年 11 月 15 日 说明：1.此表由指导教师完成，用计算机打印（ A4 纸）。 2.请将螺旋千斤顶设计任务书装订在螺旋千斤顶设计计算说明书的第一页。 螺旋千斤顶 设计计算说明书 院 系专业年级设 计 者指导教师成 绩 2011 年 11 月 15 日 目录 螺旋千斤顶 4 一、计算及说明 4 螺杆的设计与计算 4 螺杆螺纹类型的选择 4 选取螺杆材料 4 确定螺杆直径 4 自锁验算 4 结构 5 螺杆强度计算 5 稳定性计算 5 螺母设计与计算 6 选取螺母材料 6 确定螺母高度H’及螺纹工作圈数 u 6 校核螺纹牙强度 6 螺母与底座孔的配合选择 7 托杯的设计与计算 7 手柄设计与计算 8 手柄材料 8 手柄长度Lp 8 p手柄直径d 8 p 结构 9 底座的设计 9 二、零件图及装配图 10 螺旋千斤顶 一、计算及说明 螺杆的设计与计算 计 算 及 说 明 结 果 螺杆螺纹类型的选择 采用牙形角? ? 30 °的梯形螺纹。 采用梯形螺纹，? =30° 选取螺杆材料 选择 45 钢，查设计手册得? ? 350MPa 。(螺母选择铸锡青铜) s 查教材表5-13 取S=4，则?? ?? ? / 4 ? 350 / 4MPa ? 88PMPa s s  螺杆:45 钢 确定螺杆直径 由设计公式d 2 FP ? π hΦ [p] 对于梯形螺纹，h=0.5P，有d 2 ? 0.8 F Φ [p] 查教材表 5-12，取[p]=20Mpa，f=0.10，Φ =1.5. 由已知可知F=50kN，H=210mm 50*1000 d2=36.5mm 代入数据得， d 2 ? 0.8 1.5*20*10 6 *103 ? 32.66mm 查设计手册，取d =36.5mm，d=40mm，P=7mm，d =32mm 2 1 取 D ? 1.75d ? 1.75*40 mm ? 70mm 13 自锁验算 螺纹升角? = arctan nP ，取 n=1 ? d 2 代入数据得，? ? arctan(1*7 （/ ? *36.5）)= 3°29＇36＂  满足自锁条件 验算公式，? ? ? v ? arctan f ? arctan f cos ??v 取 fv ? 0.10 ，得? ? arctan f ? arctan(0.10) ? 5°42＇38＂≥Ψ ，满足条 v v 件。 结构 螺杆上端用于支承托杯并在其中插装 手柄，因此需要加大直径。手柄孔径dk 的大小根据手柄直径dp 决定，dk≥dp+0.5mm。 为了便于切制螺纹，螺纹上端应设有退刀槽。 如图 1-2 退刀槽的直径d ? d ? 0.4 ? 31.6mm 。退 4 1 刀槽的宽度取为 9mm。为了便于螺杆旋入螺母，螺杆下端有 R ? 2mm 的倒角。为了防 止工作时螺杆从螺母中脱出，在螺杆下端安置钢制挡圈，挡圈用紧定螺钉固定在螺杆端部（挡圈和螺钉均采用标准件）。 螺杆强度计算 1  ? T ?2 ? ? 危险截面强度，? ? F 2 ? 3? ? ? ? ??ca A W ? ? T ? A= d 2 ? 804.2477mm2 4 1 T ? F tan ?? ?? ?* d2 v 2 强度满足要 ? 50*1000*tan ?3?29＇36＂+5?42＇38＂?*33/ 2 N · mm=133678.3085 求 N·mm ?d 3 d ? *?32?3 W = 1 ? A 1 ? ? 6433.9818mm3 T 16 4 16 ? ? 1 ? 133678.3085 ?2 ?50*1000 ?2 ?50*1000 ?2 ? 3* ? 62 Mpa [σ s] ca 804.2477 ? 6433.9818 ? 螺杆强度满足要求 稳定性计算 取∏=2， l ? H ? 5P ?1.5* d ? 210 ? 5*7 ?1.5*40 mm ? 305mm I d i ? A ? 1 ? 32 / 4mm ? 8mm 4 ? ? ?l / i ? 2*305 / 8 ? 76.25 ? 40 s 螺杆临界载荷， F cr ? ? 2 EI ??l ?2 ? d 4  ? *324  稳定性满足要求 查