《螺旋千斤顶设计》word版

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1、材料力学课程综合设计作业设计题目：螺旋千斤顶单位：黑龙江科技学院专业/班级:机制08—1班指导教师：于月民姓名：****号***号****号****号2010年6月17日14一、前言1、课题目的或意义1、熟悉螺旋千斤顶的工作原理，设计与计算的方法；2、运用所学的知识解决设计中所遇到的具体实际问题，培养独立工作能力，以及初步学会综合运用所学知识，解决材料的选择，强度计算和刚度计算，制造工艺与装配工艺等方面的问题；3、熟悉有关设计资料，学会查阅手册和运用国家标准。2、设计要求设计时某些零件的主要尺寸是通过理论计算确定的

2、，其它结构尺寸则是根据经验公式或制造工艺决定的，必要时才进行强度验算。设计的原始数据是：最大起重量和起重高度，螺杆材料45钢，螺母青铜。滑动速度。设计方案如图1图1螺旋千斤顶1—托杯；2—螺钉；3—手柄；4—档环；5—螺母；6—紧定螺钉；7—螺杆；8—底座；9—档环14二、千斤顶的设计计算计算及说明结果一、由耐磨性计算1、取（值），为螺母高整体式螺母：剖分螺母：2、计算直径按耐磨性条件确定螺杆中径根据：;；3、查有关手册取标准值根据GB/T5796.2-1986查表：取值。4、计算螺母高5、计算旋合圈数6、校核自锁

3、情况（1）.自锁条件为螺杆：45钢螺母：青铜ZCuSn10P1取=8MPa选梯形螺纹()取单头螺纹、梯形螺纹整体螺母取=2取14（2）.其中摩擦系数由查表得。（3）.当量摩擦系数（4）.当量摩擦角（5）.校核二、螺杆强度计算1、扭拧力矩对受力较大的螺杆应根据第四强度理论校核螺杆的强度。强度计算方法参阅有关公式，其中扭矩图2螺杆受力图自锁142、许用应力取3、计算三、螺母螺纹牙强度校核1、弯曲强度（1）为螺纹牙根部宽度对矩形螺纹对梯形螺纹（2）为工作高度对矩形螺纹和梯形螺纹（3）为螺母高度，则旋合圈数取=60MPa合

4、格14（4）许用弯曲应力查表得青铜螺母（5）计算2、剪切应力计算青铜螺母四、按抗磨损能力计算螺母旋合圈数五、螺母外部尺寸计算如图3，必须计算外径D与凸缘强度而决定。图3螺母的结构和尺寸螺杆不必计算合格圈合格141、计算螺母悬置部分受拉伸、扭转，为计算简单，可将增大，再按抗拉强度计算：故式中——螺母材料许用拉伸应力，取：——许用弯曲应力。2、按经验公式取（1）并圆整值。（2）校核凸缘支撑表面上的挤压应力，强度条件为式中螺母材料许用挤压应力取取取14查表得。（3）校核凸缘根部弯曲强度，强度条件为即（4）校核凸缘根部剪切

5、强度，强度条件为式中——螺母材料的许用剪切应力，可查得。六、手柄设计计算图4托杯与手柄的尺寸合格合格合格。取141、确定尺寸手柄的扭矩为式中旋紧螺纹力矩接触面摩擦力矩故式中——接触面摩擦系数；应使{}手柄有效长度为，手作用力通常取（一人连续工作）则可得(不宜过长)=2.设计手柄直径由弯曲强度条件得≤取取14故≥式中为手柄材料的许用弯曲应力=（1）选手柄材料（2）由表得（3）=（4）计算≥=圆整其值七．螺杆稳定性校核1．计算柔度(1)长度系数(2)螺杆最大工作长度l由题已知条件定(3)螺杆危险截面惯性半径45钢取取1

6、4（mm）(4)计算受力长度式中l—工作生程，mm；h—托杯高。mm；h—铰头高，mm；—预留轴向间隙，取=8mm2.计算临界载荷(1)弹性模量对于钢(2)危险截面惯性矩(3)计算Q①当≥时②当＜时a.对于≥的普通碳素钢取取按计14a.对于≥的优质碳素钢取(4)稳定条件安全系数。若不符合此要求，应增大螺纹内径八.其他结构尺寸图5底座底面尺寸(1)保证托杯的最小壁厚（铸造要求＞）(2)有一定斜度（）（3）按结构设计画图，定尺寸。（4）校核底面材料挤压强度由在临界值之间，故应按两个公式计①②取，且取最小值合格14≤式中

7、为底面材料许用挤压应力可查表得。九.传动效率当螺旋转过一周，输入功为此时举重的效功为式中为导程。则效率为三、结论通过本次螺旋千斤顶的设计，了解了一些基本的机械设计的方法，同时也运用了一些材料力学的知识，也是将理论知识在实践中的进一步应用，例如：在设计过程中，需要对其耐磨性、强度、螺杆稳定性以及材料许用压力的校对等一些基本的材料力学知识。在设计过程中，对于一些自己不了解的内容，学会了去查阅一些相关资料去解决实际问题，同时也尝试着运用所学的知识解决设计中所遇到的具体实际问题，培养独立工作能力，以及初步学会综合运用所学知

8、识，解决材料的选择，强度计算和刚度计算，制造工艺与装配工艺等方面的问题，这样对于提高自身专业素质有很大的帮助。在了解螺旋千斤顶的工作原理的同时，运用所掌握的知识综合起来去解决实际问题，这是在此过程中获得的最大收获。对于一些基本数据的查询，这也是以前没接触到的，这也为以后专业的严密性打下基础。总而言之，通过此次设计我们提高了自身运用知识的能力，懂得了学以致用的