螺旋千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)
螺旋千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì),螺旋,千斤頂,設(shè)計(jì)
機(jī)械設(shè)計(jì)課程作業(yè)
——千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)
班級 A06機(jī)械(1)
姓名 施勤龍
學(xué)號 060101132
目錄
一、 任務(wù)要求
二、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
三、 材料選擇
四、 千斤頂整體結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算
1. 螺紋傳動設(shè)計(jì)
2. 螺母的設(shè)計(jì)計(jì)算
3. 底座的設(shè)計(jì)計(jì)算
4. 手柄的設(shè)計(jì)
5. 托杯的設(shè)計(jì)
五、 參考文獻(xiàn)
一、任務(wù)要求:
(1) 任務(wù)
1. 千斤頂最大起重量為40KN
2.工作行程L=200mm ,單臂操作
3.作出結(jié)構(gòu)原理、結(jié)構(gòu)簡圖
4.繪制系統(tǒng)裝配圖,畫3#裝配圖一張
5.編寫設(shè)計(jì)說明書
(2) 要求
1. 設(shè)計(jì)螺桿要求校核耐磨性、自鎖性;校核螺紋工作圈數(shù)、螺桿強(qiáng)度和穩(wěn)定性
2. 設(shè)計(jì)螺母要求校核螺母螺紋牙強(qiáng)度
3.底座和托杯要求滿足一定的強(qiáng)度
4.機(jī)構(gòu)應(yīng)具有良好的傳力性能
5.繪制系統(tǒng)裝配圖,畫3#裝配圖一張
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):
(1) 螺桿設(shè)計(jì)
螺紋根據(jù)不同的作用可以分為連接螺紋和傳動螺紋。
1. 螺旋傳動選擇:螺旋傳動按其螺旋副的摩擦性質(zhì)不同,分為滑動螺旋副,滾動螺旋副和靜壓螺旋副?;瑒勇菪苯Y(jié)構(gòu)簡單,便于制造,易于自鎖,所以螺旋千斤頂選擇滑動螺旋副。
2. 螺紋類型選擇:螺紋類型有矩形,梯形和鋸齒形。千斤頂選擇梯形螺紋、右旋,因?yàn)橐笥凶枣i性所以選擇單線螺紋以達(dá)到自鎖要求。
(2) 螺母設(shè)計(jì)
1. 根據(jù)凸緣拉伸強(qiáng)度計(jì)算確定直徑 D3
2. 根據(jù)環(huán)面擠壓強(qiáng)度計(jì)算確定直徑 D4
3. 根據(jù)凸緣根部彎曲強(qiáng)度計(jì)算確定凸緣厚度 a
4. 工作圈數(shù)u <10
(3) 底座設(shè)計(jì)
1.斜度:1/12—1/15
(4) 手柄設(shè)計(jì)
1. 長度計(jì)算
1)PL = T1+T2
2)P=30—40Kg
3)f=0.11—0.17
4)T1:螺紋副摩擦力矩
T2:托杯與螺桿摩擦力矩
(5) 托杯、底座設(shè)計(jì)
滿足一定的強(qiáng)度要求
三、材料選擇
(1)螺桿材料選擇:螺桿選擇40Cr;
(2)螺母材料選擇:螺母選擇鑄錫青銅;
(3)底座材料選擇:底座選擇灰鑄鐵(HT100);
(4)托杯材料選擇:托杯選擇鑄鋼(ZG230-450);
(5)手柄材料選擇:手柄選擇A3。
四、計(jì)算
(1)螺紋傳動設(shè)計(jì)
1.螺紋中徑d2的設(shè)
1)計(jì)算參數(shù)
許用壓強(qiáng)[P]的值:18-25MPa 取[P]=20MPa
?的值:?=1.2-3.5 取?=2.0
牙形角:θ =30°
2)計(jì)算公式 d2≥0.8F?[P]
d2 =25.28mm
2. 根據(jù)計(jì)算得的d2選擇梯形螺紋
螺紋規(guī)格:Tr30*6 LH
公稱直徑d=30.00mm 螺距P=6
中徑d2=27.00mm 螺紋小徑d3=23.00mm (24.00mm)
大徑D4=31.00mm
l2: 工作行程 200mm b:取10mm
l = l1+l2+2P = 266mm
D2 =1.7d = 51mm l3 =D2=51mm d3 =0.6d=18mm l4 =1.2b=12mm
3. 其它參數(shù)的計(jì)算
螺母高度 H=?d2 旋合圈數(shù)u=HP
工作強(qiáng)度 p=FPπd2hH=8.7MPa < [p]
旋合圈數(shù) u=HP=546=9 <10
4. 螺紋升角 φ
1) 計(jì)算參數(shù)
線程n =1
螺距P=6
摩擦系數(shù) ?=0.08-0.09 取 ?=0.09 ?v=1.155 ? = 0.104
σ=tan-1npπd2=4.04°
φv=tan-1?v= 5.93° φ<φv-1°
5. 強(qiáng)度計(jì)算
T=Fd22tanσ+φv=94.9N.m
σ=1AF2+ 34T2d12= 4πd12 F2+ 34T2d12= 118.4MPa ≤σ = 157 — 266.667 MPa
σ=1AF2+ 34T2d12= 4πd12 F2+ 34T2d12= 118.4MPa ≤σ
6. 螺桿穩(wěn)定性計(jì)算
L = 200 mm E=2.06x105MPa
Sa 螺桿穩(wěn)定性安全系數(shù),對于傳力螺旋,Ssc=FcrF=4.35≥Sa= 3.5—5.0
λ=μli=4μld=69.56>40 需要進(jìn)行強(qiáng)度校核
I=πd1464 工作時螺桿一端固定一端自由取 μ=2
Fcr=π2E Iμl2=174288.03N
Ssc=FcrF=4.35≥Sa
(2)螺母的設(shè)計(jì)計(jì)算
[σb] =40—60 MPa [τ] =30—40 MPa L= D- D22=2mm
σp=1.4σb=56—84MPa σp=70MPa
[σ]=0.832[σb] =32.28—49.92MPa σ=41.1MPa
σ =6FLπDb2u=36.02MPa < [σb]
τ=FπDbu=11.70MPa < [τ]
1.凸緣拉伸強(qiáng)度計(jì)算直徑D3
σ = 1.2Fπ4D32-D2≤ [σ]
D3=D2+4.8Fπσ=302*106+4.8*403.14*41.1*103=48.86mm
2.凸緣環(huán)面擠壓強(qiáng)度計(jì)算直徑D4
σp=Fπ4D42-D32≤[σp]
D4=D32+4Fπ[σp]=48.86*10-32+4*403.14*70*103=55.81mm
3.凸緣根部彎曲強(qiáng)度計(jì)算凸緣厚度a
σ=FD4-D34πD3a26=1.5FD4-D3πD3a2≤[σb]
a=1.5FD4-D3πD3[σb]=7.77mm
(4) 底座的設(shè)計(jì)計(jì)算
地面擠壓強(qiáng)度 [σ=FD4-D34πD3a26=1.5FD4-D3πD3a2≤[σb]]=10MPa
壁厚:b=14 mm
斜度:1/14
D2` =D4+1mm = (55.81+1)mm =56.81mm
D1` =D2`+3b = (56.81+42)mm =98.81mm
D3` =D3+3b = (49.48+42)mm =91.48mm
L4` =1.5b=21mm L2` =54mm l1` =21.7mm
D5`=221014+49.482=79.84mm
σ=4FπD6` 2-D5` 2≤[ σ]
D6`=D5`2+4Fπ[ σ]
D6` = 106.8 mm 取 D6` = 108mm
(5) 手柄的設(shè)計(jì)
取 ?=0.15 P=40Kg F=400N
1. 長度計(jì)算
T1=F0d22tanσ+φv=94.9N
T2 =13?cF0D03-d03D02-d02= 116N
PL = T1+T2
L = (T1+T2)/P = 527.2mm
2. 直徑計(jì)算
[σb]=1.0—1.2[σ]
σb=MW=32Mπd03≤[σb]
d0=332Mπ[σb]=35.02mm
d4 = d0 +1mm = 36.02mm
(6) 托杯的設(shè)計(jì)
厚度:10mm
高度:B = 44mm
小端內(nèi)半徑:D8`=d3+0.25mm=18.25mm
小端半徑:D7`=D2 - 4mm=1.6d - 4mm=44mm
D9 =2.5d =75mm
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編號:2592465
類型:共享資源
大小:519.02KB
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上傳時間:2019-11-27
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- 關(guān) 鍵 詞:
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螺旋
千斤頂
設(shè)計(jì)
- 資源描述:
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