螺旋千斤頂設(shè)計(jì)方案 班級(jí) A05機(jī)械（2）姓名 金煊學(xué)號(hào) 050101237指導(dǎo)老師 章海2007.11目錄一 千斤頂設(shè)計(jì)任務(wù)分析31.1 千斤頂載荷Q及起重高度L31.2 螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)及材料31.3 千斤頂組成3二 千斤頂總體示意圖4三 各部件參數(shù)設(shè)定及強(qiáng)度校核53.1 螺母材料、尺寸的選定及校核53.1.1 螺母材料及尺寸的基本參數(shù)53.1.2 螺紋牙的強(qiáng)度校核53.1.3 螺紋自鎖性校核63.1.4 螺母其他尺寸設(shè)定63.1.5 螺母凸緣強(qiáng)度校核73.2 螺桿材料、尺寸的設(shè)定及強(qiáng)度校核73.2.1 螺桿材料選取及強(qiáng)度計(jì)算73.2.2 螺桿穩(wěn)定性校核83.3 底座及機(jī)架材料的選定及校核93.3.1 底座及機(jī)架基本參數(shù)與結(jié)構(gòu)的設(shè)定93.3.2 底座內(nèi)外徑的設(shè)定93.4 托杯的材料及尺寸的設(shè)定103.4.1材料及尺寸的設(shè)定103.4.2強(qiáng)度校核103.5 手柄材料及尺寸的設(shè)定113.5.1 手柄材料及長度的選定113.5.2 手柄直徑的選定113.6 其他保險(xiǎn)零件的選定113.6.1螺桿及手柄處擋圈及螺桿上端螺釘選取113.6.2 底座與螺母間緊定螺釘?shù)眠x取12四 設(shè)計(jì)結(jié)果（主要參數(shù)列表）13五 參考文獻(xiàn)14一 千斤頂設(shè)計(jì)任務(wù)分析1.1 千斤頂載荷Q和重高度L已知條件：最大載荷Q=60000KG 起重高度L=180mm 手動(dòng)分析已知可得：（1）Q=60KN （2）因?yàn)樵O(shè)計(jì)的千斤頂是手動(dòng)，故對(duì)螺紋的精度要求不高?？梢圆捎?級(jí)梯形螺紋。 （3）可選用45鋼作為千斤頂材料，調(diào)質(zhì)HB=217255,=315(課本P362表15-1) (4)千斤頂?shù)慕M成:A)螺紋B)螺母:為青銅或球墨鑄鐵C)底座:HT180灰鑄鐵E)手柄D)其他保險(xiǎn)圈,螺釘?shù)?.2材料選擇因?yàn)樵O(shè)計(jì)的千斤頂是手動(dòng)的，故對(duì)螺紋的精度要求不是很高。因此采用9級(jí)梯形螺紋，材料為45鋼。 1.3千斤頂組成A 螺母 、 B 螺桿 、C 拖杯 、D 底座（機(jī)架）、E 手柄 、F 其他保險(xiǎn)零件（墊圈、螺釘?shù)龋┍疚挠砷c土服務(wù)機(jī)械外文文獻(xiàn)翻譯成品淘寶店整理二 千斤頂總體示意圖三 各部件參數(shù)設(shè)定及強(qiáng)度校核3.1 螺母材料、尺寸的選定及校核3.1.1 螺母材料及尺寸的基本參數(shù)螺母材料：鑄鋁青銅（ZCuAl9FeNi4Mn2）。材料耐磨性好，強(qiáng)度高，適用于低速重載的傳動(dòng)。查表512得材料 P=18-25MPa 取P=20MPa 。對(duì)于整體螺母，由于磨損后不能調(diào)整間隙，為使受力比較均勻，螺紋工作圈數(shù)不宜過多，故取1.22.5 ，取2。由式543，對(duì)于梯形螺紋，中徑 。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，選取Tr326螺紋基本參數(shù)（mm）：3.1.2 螺紋牙的強(qiáng)度校核螺母高度工作圈數(shù) 計(jì)算螺紋根部彎曲強(qiáng)度校核公式由式549：其中對(duì)于梯形螺紋,代入得： 查表513： 。 故合適。計(jì)算螺紋根部剪切校核由式548：查表513： 。 故合適。3.1.3 螺母其他尺寸設(shè)定凸緣尺寸的設(shè)定 ：由抗壓強(qiáng)度求凸緣外徑 由表513得：，則，取。代入得： 。取。 取 。取。螺母結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 3.1.4螺母凸緣強(qiáng)度校核凸緣與底座接觸表面的擠壓強(qiáng)度： 故合格。其中。凸緣根部的彎曲強(qiáng)度：，故合格。其中。凸緣根部被剪斷的情況較少發(fā)生，故強(qiáng)度計(jì)算從略。3.2 螺桿材料、尺寸的設(shè)定及強(qiáng)度校核3.2.1 螺紋自鎖性校核螺紋的自鎖條件需滿足查表512得：f=0.09 梯形螺母故 又 得. 故自鎖，安全。3.2.2 螺桿材料選取及強(qiáng)度計(jì)算螺桿材料：45鋼 調(diào)質(zhì) 。查表151： ，據(jù)表513： ，校核螺桿強(qiáng)度，根據(jù)第四強(qiáng)度理論求出危險(xiǎn)截面計(jì)算應(yīng)力，；其中 ， ， 。代入數(shù)據(jù)=102.5MPa , =39.4MPa 。得： ，故不太安全。改進(jìn)方法：1 選用40CrNi調(diào)質(zhì)鋼 ；2 增大螺桿尺寸。選用改進(jìn)方法1 采用40CrNi調(diào)質(zhì)鋼 ，由表151： 毛坯尺寸<100mm , ,安全。故確定采用40CrNi調(diào)質(zhì)鋼及以上強(qiáng)度鋼。3.2.3 螺桿穩(wěn)定性校核查表514： 螺桿的長度系數(shù)在一端固定，一端自由時(shí)為 。 螺桿工作長度： ，螺桿的柔度： 代入得： < ,為中柔度桿，故不能用歐拉公式計(jì)算。由經(jīng)驗(yàn)公式得： 查經(jīng)驗(yàn)公式直線公式的系數(shù)得： ，代入數(shù)據(jù)得： 。由螺桿的穩(wěn)定性條件 其中對(duì)于傳力螺旋 。符合螺桿穩(wěn)定性條件。螺桿兩斷各鉆M10的螺孔，用于安裝擋圈。螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 3.3 底座及機(jī)架材料的選定及校核3.3.1 底座及機(jī)架基本參數(shù)與結(jié)構(gòu)的設(shè)定查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，工程材料選用金屬材料性能與特性，用HT150HT200灰鑄鐵都可，適用于重載低速等情況。抗拉強(qiáng)度180MPa,抗彎強(qiáng)度240MPa 。機(jī)架厚度與斜度：厚可取 ，取。斜率可取 ，取 。3.3.2 底座內(nèi)外徑的設(shè)定底座內(nèi)徑 ，L起重高度180；計(jì)算得： ，可取底座外徑D6通過擠壓強(qiáng)度求出： 由表56得到，當(dāng)接觸表面為混凝土?xí)r，取，求得： 機(jī)架總高：螺母下沿（69-26mm）+(1020mm),取.機(jī)架及底座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 3.4 托杯的材料及尺寸的設(shè)定3.4.1材料及尺寸的設(shè)定查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，托杯可選用的材料有Q235，Q275或35，45或鑄鐵均可。選用Q235鋼，毛坯100mm, 。壁厚，取，斜率，取 。，托杯高度，托杯開口寬度。3.4.2強(qiáng)度校核對(duì)托杯下底面尺寸d0進(jìn)行強(qiáng)度校核：查表56，鋼對(duì)鋼，代入數(shù)據(jù)算得：。故強(qiáng)度合格。托杯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 3.5 手柄材料及尺寸的設(shè)定3.5.1 手柄材料及長度的選定手柄材料可用Q235,Q275或45#,35#調(diào)質(zhì)鋼均可。現(xiàn)取用Q235鋼。手柄長度的選定：擰緊力矩T等于螺旋副間摩擦力矩T1和托杯與螺桿上端支撐面的摩擦阻力矩T2之和，其中為接合面的摩擦系數(shù)，查表55得：0.10.16，取0.15 ，為支撐面的摩擦半徑 ，人力一般可以取150250N，考慮到持久耐力性取150N，計(jì)算得到手柄有效長度。手柄實(shí)際長度可取。手柄一端鉆M10的螺孔，用于安裝擋圈。3.5.2 手柄直徑的選定由彎曲強(qiáng)度計(jì)算 得： 取整理計(jì)算得 ： 取。3.6 其他保險(xiǎn)零件的選定 3.6.1螺桿及手柄處擋圈及螺桿上端螺釘選取手柄一端可自由拆卸，故只用一個(gè)擋圈。直徑,螺釘可取M6M10?，F(xiàn)取M10。螺桿上端擋圈，螺桿下端擋圈。其中螺桿兩端螺釘都取M10。3.6.2 底座與螺母間緊定螺釘?shù)眠x取 底座與螺母間緊定螺釘可以選取M8。適用于被緊定零件的表面硬度較低或不經(jīng)常拆卸的場合。四 設(shè)計(jì)結(jié)果（主要參數(shù)列表）一 螺母材料：鑄鋁青銅（ZCuAl9FeNi4Mn2），Tr427 螺紋基本參數(shù)（mm）： ，下斷尺寸，凸緣，上斷尺寸。二 螺桿螺桿材料：40Cr調(diào)質(zhì)鋼及以上強(qiáng)度鋼，如20CrNi, 40CrNi等，螺桿尺寸（mm）： 三 底座底座材料：用HT150HT200灰鑄鐵都可，尺寸：厚度，斜率，底座內(nèi)徑，底座外徑，機(jī)架總高：。四 托杯壁厚 ，斜率，下端尺寸： ， ，托杯高度，托杯開口寬度。五 手柄手柄材料可用Q235,Q275或45#,35#調(diào)質(zhì)鋼均可，手柄實(shí)際長度可取，手柄直徑。六 其他保險(xiǎn)零件手柄擋圈：直徑,螺釘取M10。螺桿上端擋圈，螺桿下端擋圈，其中螺桿兩端螺釘都取M10。底座與螺母間緊定螺釘可以選取M8。五 參考文獻(xiàn)1 機(jī)械設(shè)計(jì)第八版 濮良責(zé) 紀(jì)名剛 2006.05 高等教育出版社。2 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊 龔桂義 高等教育出版社。3 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 電子版V2.0