螺旋千斤顶毕业设计论文设计.doc

《螺旋千斤顶毕业设计论文设计.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第四章千斤顶的设计已知轴向载荷F=15000N,最小高度271，最大高度为391mm,即最大举升高度391-271=120mm.方案图如下所示：1—托杯2—手臂3—销4—手柄5—挡环6—螺套7—螺杆8—螺钉9—底座图4.1千斤顶剖视图4.1螺杆的设计计算4.1.1.选择材料前面已做分析，此次设计选用梯形螺纹，基本牙型按GB/T5796.1-2005的规定。考虑到千斤顶转速较低，单个作用面受力不大，螺杆材料常用Q235，275，40，45，55等，此处螺杆选常用的45钢。由手册查σ=360Mpa；为了

2、提高耐磨性，螺母选较软的材料锡青铜为ZCuSn10P-1，由上表知钢对青铜低速时，对人力驱动[p]可提高20%，即[p]=，[p]=25MPa，螺母为整体螺母由于磨损后不能调整间隙，可视受力比较均匀，螺纹工作圈数不宜过多，故，此处取。4.1.1.确定螺杆直径按耐磨性条件确定螺杆中径d2,求出d2后，按标准选取相应的公称直径d2，螺距p及其他尺寸。根据规定对整体螺母，由于磨损后不能调整间隙，可视受力比较均匀，螺纹工作圈数不宜过多，故取，此处取。螺杆——螺母材料分别取为钢——青铜，查表3.2滑动速度为低

3、速，对人力驱动[p]可提高20%，即[p]=，[p]=25MPa，（摩擦系数起动时取大值，校核是为安全起见，应以起动时为准。由f值0.08-0.1，应取f=0.1,代入F=40KN梯形螺纹，h=05p,已知取，则计算d2（式4.1）根据GB/T5796.3-,2005查得取标准公称直径d=20mmp取标准值p=4mm小径D3=15.5mm中径d2=D2=18mm大径D4=20.5mm牙顶和牙底宽=0.336p=1.344mm4.1.2.螺纹副自锁性验算：自锁条件是式中：为螺纹中径处升角；为当量摩擦系

4、数。（，式中为螺纹工作面的牙形斜角）；为当量摩擦角（为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小10.）查教材表得（取起动时计算用最大值）故，所以自锁性可保证。4.1.1.螺杆强度校核受力较大的螺杆需进行强度计算。螺杆工作时承受轴向力F及转矩T的作用。螺杆危险截面上既有压缩应力，又有切应力。因此，校核螺杆强度时，应根据第四强度理论求出螺杆危险截面的计算应力，强度校核公式为：（式4.13）式中:F-------螺杆所受的轴向压力，N；A-------螺杆危险截面的面积；,；----螺杆螺纹段的抗扭截

5、面系数,；d1--------为螺杆螺纹的小径（mm）；---为螺杆材料的许用应力（Mpa）；T------为螺杆所受转矩（N.mm）；其中扭矩式中：为螺纹中径处螺纹升角；为当量摩擦角。查手册GBT699---1999.45钢的，教材表5-13，如下表表滑动螺旋副材料的许用应力项目许用应力/Mpa钢制螺杆,为材料的屈服极限/Mpa螺母材料许用弯曲应力许用切应力青铜40-6030-40耐磨铸铁50-6040铸铁45-5540钢（1.0-1.2）0.6注：静载荷许用应力取大值。安全系数3-5，取3。故有

6、：所以得到强度校核满足设计要求。4.1.1.螺杆稳定性校核(1)计算柔度γ=螺杆一端固定，一端自由，长度系数μ=2；螺杆最大受力长度L由起重高度、螺母高H、铰支头高及螺杆轴向预留余量决定，其中。因此，螺杆的工作长度，螺杆危险截面惯性半径i=。γ==>40（式4.24）所以需要校核。(2)计算临界载荷：查手册表1-6，E取200GP。I==（式4.25）因此：FC=（式4.26）≥S=4稳定性满足设计要求。4.2螺母的设计计算14.2.1选取螺母材料螺母选较软的材料锡青铜由上表3.1选取材料为ZCuS

7、n10P-1。24.2.1确定螺母高度及螺纹工作圈数U螺母高：（式4.2）螺纹工作圈数z：（式4.3）考虑到退刀槽的影响，实际螺纹圈数=10.5（应圆整）考虑到螺纹圈数越多载荷分布越不均匀，故u不宜取大，此次设计u取11。所以螺母的实际高度14.2.1校核螺纹牙强度由上表查得青铜螺母螺纹牙许用弯曲应力；许用剪切应力；梯形螺纹螺纹牙根宽度mm；梯形螺纹螺纹牙工作高度。则：①弯曲强度校核：合格（式4.5）②剪切强度校核：，合格（式4.6）式中：——螺母螺纹大径，mm.Z——螺母螺纹工作圈数。24.2.1

8、螺母外部尺寸计算（1）计算确定D3螺母悬置部分受拉伸和扭转联合作用，为计算简单，将F增大30%，按拉伸强度计算得：σ=≤[σ]（式4.10）式中，[σ]为螺母材料的许用拉伸应力，可取[σ]=0.83[σb]，由上表取[σb]=50Mpa，因此[σ]=0.83[σb]=41.5Mpa。故D3≥（式4..11）取D3=32mm（2）确定D5和a按经验公式D5=（1.3～1.4）D3及a=可求：D5=（1.3～1.4）×32=41.6-44.8mm取D1=44mm（式4.1