機(jī)械設(shè)計(jì)螺旋千斤頂
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目錄說(shuō)明書2一、螺旋副的設(shè)計(jì)及計(jì)算21.1螺桿21.2由耐磨性計(jì)算21.3自鎖性驗(yàn)算11.4螺桿強(qiáng)度驗(yàn)算21.5穩(wěn)定性驗(yàn)算2二、螺母設(shè)計(jì)及計(jì)算22.1選材22.2螺紋牙強(qiáng)度計(jì)算22.3計(jì)算螺母外徑22.4計(jì)算凸緣尺寸4三、手柄設(shè)計(jì)及尺寸53.1手柄長(zhǎng)度的計(jì)算53.2手柄直徑的計(jì)算6四、托杯、底座等結(jié)構(gòu)尺寸的確定74.1托杯設(shè)計(jì)74.2底座設(shè)計(jì)7五、效率計(jì)算9六、參考文獻(xiàn)99說(shuō)明書一、螺旋副的設(shè)計(jì)及計(jì)算(F=29kN L=170mm)1.1螺桿選材:45號(hào)鋼 由課程設(shè)計(jì)教材得,s=355MPa。由教材表2.8,取S=4,得= ss=355488.75MPa1.2由耐磨性計(jì)算螺紋中徑d2、旋合圈數(shù)Z及螺母高度Hd2FphP 選T型螺紋h=0.5p,取=1.2,則d229000p1.20.5p18=29.24mm公稱直徑d=30mm 螺距P=6mm 螺桿小徑d1=23mm 中徑d2=27mm d=31mm (d為螺母的大徑)旋合圈數(shù)Z=2p=1.2276=5.4取Z=5圈10,故可以滿足H=ZP=56=30mm1.3自鎖性驗(yàn)算螺旋副當(dāng)量摩擦角v=arctanfv,有主教材表5-12得,螺旋副的當(dāng)量摩擦系數(shù)fv=0.09,(為保證自鎖,螺紋升角至少要比當(dāng)量摩擦角小11.5)。v=arctan0.09=5834=arctanPd2=arctan627=4274v-1=4834 所以自鎖1.4螺桿強(qiáng)度驗(yàn)算由第四強(qiáng)度理論得,ca=4Fd122+3T0.2d132其中F為螺桿所受軸向壓力(或拉力),T為螺桿所受扭矩T=Ftan+vd22=122900027tan(4274+5834)=66555Nmm=4290002322+3665550.2233284.4MPa 2.54不失穩(wěn)二、螺母設(shè)計(jì)及計(jì)算2.1選材螺紋牙多發(fā)生剪切和擠壓破壞,一般螺母的材料強(qiáng)度低于螺桿,故選鑄錫青銅ZCuSn10P1,由文獻(xiàn)1表2.6知,P=18MPa 2.2螺紋牙強(qiáng)度計(jì)算螺紋牙剪切強(qiáng)度由教材表5-13知,=30MPa b=0.65P=0.656=3.9mm=Fd1bz=29000233.95=20.59MPa=30MPa所以安全螺紋牙彎曲強(qiáng)度由教材表5-13知,青銅螺母b=4060MPa由課程設(shè)計(jì)教材,h=d-d22,則螺紋牙受力彎曲力臂h=d-d22=31-272=2mm,b=6FhDb2z=62900023.14313.92547MPab強(qiáng)度符合條件2.3計(jì)算螺母外徑=1.3F4D2-d2 =0.83b從而可得D5.2F+d2 由教材5-13表得,b=4060MPa 取=45MPaD5.22900045+312=47.8mm取整D=48mm如圖所示,螺母受拉情況2.4計(jì)算凸緣尺寸計(jì)算凸緣直徑D1及厚度a由經(jīng)驗(yàn)公式D11.21.3D D1=1.2548=60mm由經(jīng)驗(yàn)公式a=H3=10mm凸緣支撐面擠壓強(qiáng)度計(jì)算由經(jīng)驗(yàn)公式p=1.51.7b=1.51.745MPa=(67.576.5)MPap=FD12-D24=29000602-4824=28.5MPap所以安全凸緣根部彎曲強(qiáng)度校核b=MW=F14D1-DDa26=1.5FD1-DDa2=1.52900060-4848102=34.6MPab=40MPa所以安全凸緣根部剪切強(qiáng)度校核=FDa=290004810=19.24MPa=30MPa所以安全三、手柄設(shè)計(jì)及尺寸令作用在手柄的力為FH(通常取200N左右),手柄長(zhǎng)為L(zhǎng),扳手力矩為T3.1手柄長(zhǎng)度的計(jì)算 由L=TFH得T=Ftan(+v)d22+13fcFD73-D03D72-D02其中螺母與支撐面間的摩擦系數(shù)fc=0.15D3=0.60.7d D6=1.71.9dD5=2.42.5d D7=D6-(24)D0=D3+(0.52) B=1.41.6d10mm,d為螺紋公稱直徑D7=D6-24=1.71.930-24=5157-24=50mmD0=0.60.730+0.52=1821+0.52=20mmT=29000tan4274+5834272+130.1529000503-203502-202=134222Nmm所以L=TFH=134222200=671.11mm為減小起重器的存放空間,一般取手柄不得大于起重器的高度,可取L=300mm,使用時(shí)加套管。手柄材料:Q255,s =270MPa b=s1.52=2702=135MPa3.2手柄直徑的計(jì)算手柄直徑可彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)b=MW=FHL32dk3b則手柄直徑k3FHL0.1b=3200671.110.1135=21.5mm取k=22mm四、托杯、底座等結(jié)構(gòu)尺寸的確定4.1托杯設(shè)計(jì)選材:HT200 許用壓強(qiáng)P=0.40.5b=0.40.5200=(80100)MPa托杯結(jié)構(gòu)尺寸參見(jiàn)下圖由圖,托杯下端擠壓強(qiáng)度p=FD72-D024=290003.14502-2024=17.59MPaP=80MPa4.2底座設(shè)計(jì)選材:HT200如下圖所示,底座斜度1:10,則有12D2-D1H1=110D2=2H110+D=218010+48=84mm取D2=84mm直徑D8由底座擠壓強(qiáng)度確定,p=FD82-D224p底面是混凝土或木材時(shí),取p2MPa,則D84Fp+D22=4290002+842=159.8mm取D8=160mmH1=L+520 D4=D+510 D6=1.4DH2=H-a =(810)mm五、效率計(jì)算=FP2T=29000623.14148907100%=18.6%六、參考文獻(xiàn)1孫恒,陳作模,葛文杰.機(jī)械原理M. 北京:高等教育出版社,2013.05.2濮良貴,陳國(guó)定,吳立言.機(jī)械設(shè)計(jì)M.北京:高等教育出版社,2013.05.3趙又紅,周知進(jìn).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)M.長(zhǎng)沙:中南大學(xué)出版社,2013.07.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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