機(jī)械設(shè)計(jì)大作業(yè) 螺旋千斤頂說明書 CAD裝配圖
螺旋千斤頂設(shè)計(jì)計(jì)算說明書院 系 工 程 技 術(shù) 學(xué) 院 專業(yè)年級 設(shè) 計(jì) 者 指導(dǎo)教師 成 績 1螺旋千斤頂設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名 專業(yè)年級 設(shè)計(jì)題目: 設(shè)計(jì)螺旋千斤頂設(shè)計(jì)條件:1、最大起重量 F = 65 kN;2、最大升距 H =240 mm。設(shè)計(jì)工作量:1、 繪制出總裝配圖一張,標(biāo)注有關(guān)尺寸,填寫標(biāo)題欄及零件明細(xì)表;2、 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。指導(dǎo)教師簽名: 20 年 月 日2目錄1 螺桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算31.1 螺桿螺紋類型選擇31.2 選取螺桿材料31.3 確定螺桿直徑31.4 自鎖驗(yàn)算31.5 結(jié)構(gòu)41.6 螺桿強(qiáng)度計(jì)算41.7 穩(wěn)定性計(jì)算51.7.1 計(jì)算柔度61.7.2 計(jì)算穩(wěn)定性62 螺母設(shè)計(jì)與計(jì)算362.1 選取螺母材料62.2 確定螺母高度 H及螺紋工作圈數(shù)u62.2.1 求螺母高度H72.2.2 螺紋工作圈數(shù)u72.2.3 螺母實(shí)際高度H72.3 校核螺紋牙強(qiáng)度72.4 結(jié)構(gòu)要求83 托杯的設(shè)計(jì)與計(jì)算84 手柄設(shè)計(jì)與計(jì)算94.1 手柄材料104.2 手柄長度Lp1044.3 手柄直徑dp114.4 結(jié)構(gòu)115 底座設(shè)計(jì)12參考資料13螺旋千斤頂設(shè)計(jì)計(jì)算及說明 結(jié)果51 螺桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算1.1 螺桿螺紋類型的選擇螺紋有矩形、梯形與鋸齒形,常用的是梯形螺紋。梯形螺紋牙型為等腰梯形,牙形角 =30,梯形螺紋的內(nèi)外螺紋以錐面貼緊不易松動。故選梯形螺紋,它的基本牙形按GB/T5796.12005 的規(guī)定。1.2 選取螺桿材料螺桿材料常用 Q235、Q275、40、45、55 等。1.3 確定螺桿直徑按耐磨性條件確定螺桿中徑 d2。求出 d2 后,按標(biāo)準(zhǔn)選取相應(yīng)公稱直徑 d、螺距 t 及其它尺寸。有 d2 phF根據(jù)國家規(guī)定 =1.23.5,取 =1.2(梯形螺紋) ;h=0.5t;查教材表 5-12, p取 20Mpa。故,d 2 = 0.8 =41.5mmhFtp查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊,d 取48mm,t=8mm,d 1=39mm,d 2=44mm1.4 自鎖驗(yàn)算自鎖條件是 v,式中: 為螺紋中徑處升角; v 為當(dāng)量摩擦角(當(dāng)量摩擦角 v=arctanv,但為保證自鎖,螺紋中徑處升角至少要比當(dāng)量摩擦角小 1。查教材表 5-12,f 取 0.09 = arctan(t / d2)=arctan 8/(3.14 ) =2.884v=arctan(f/cos)=arctan 0.09/cos(30/2)=5.35選梯形螺紋選 40 鋼d=48mmt=8mmd1=39mmd2=44mm=2.88v=5.35v-16則 =2.88v-1= 4.35滿足自鎖條件1.5 結(jié)構(gòu)如下圖(1-2):螺桿上端用于支承托杯 10 并在其中插裝手柄 7,因此需要加大直徑。手柄孔徑 dk 的大小根據(jù)手柄直徑dp 決定,d kdp 十 0.5mm。為了便于切制螺紋,螺紋上端應(yīng)設(shè)有退刀槽。退刀槽的直徑 d4 應(yīng)比螺桿小徑 d1 約小 0.20.5mm。退刀槽的寬度可取為 1.5t。為了便于螺桿旋入螺母,螺桿下端應(yīng)有倒角或制成稍小于 d1的圓柱體。為了防止工作時螺桿從螺母中脫出,在螺桿下端必須安置鋼制擋圈(GB/T891-1986) ,擋圈用緊定螺釘(GB/T68-2000)固定在螺桿端部。其中:1.5t=12mm d4=38.5mmD13=(1.71.9)d=87mm(1.41.6)d=72mm0.25d=0.2548mm=12mmd+(610)=48+8=56mm1.6 螺桿強(qiáng)度計(jì)算對受力較大的螺桿應(yīng)根據(jù)第四強(qiáng)度理論校核螺桿的強(qiáng)度。強(qiáng)度計(jì)算方法參閱教材公式(5-47),滿足自鎖條件1.5t=12mmd4=38.5mmD13=87mm(1.41.6)d=72mm0.25d=12mmd+(610)=56mm7ca= 2312164dTdF其中扭矩=65103tan(2.88+5.35) 44/2Nmm=206830 Nmm查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊,對 40 鋼, =335MPas由表 5-13,= = = =83.75MPa53s43d1=39mm,故, ca= 2323914.068914.065=62.50MPa=83.75MPa滿足強(qiáng)度條件1.7 穩(wěn)定性計(jì)算細(xì)長的螺桿工作時受到較大的軸向壓力可能失穩(wěn),為此應(yīng)按穩(wěn)定性條件驗(yàn)算螺桿的穩(wěn)定性。Fcr / F 2.5 4螺桿的臨界載荷 Fcr 與柔度 s 有關(guān), s=l/i,為螺桿的長度系數(shù),與螺桿的端部結(jié)構(gòu)有關(guān),l 為舉起重物后托杯底面到螺母中部的高度,可近似取lH+5t+(1.41.6)d,i 為螺桿危險(xiǎn)截面的慣性半徑,若危險(xiǎn)截面面積 A=d12/4,則(I 為螺桿危險(xiǎn)截面的軸慣性矩 )4Ai當(dāng)螺桿的柔度 s40 時,可以不必進(jìn)行穩(wěn)定性校核。計(jì)算時應(yīng)注意正確確定。1.7.1 計(jì)算柔度T=206830Nmm=335Mpas=83.75MPaca=62.50MPaca 滿足強(qiáng)度條件2)tan(Tv8(1)計(jì)算螺桿危險(xiǎn)截面的軸慣性矩 I 和 iI= = =113560 mm464d39.4= =9.75mm1AIi(2)求起重物后托杯底面到螺母中部的高度 llH+5t+(1.41.6)d=240+58+1.548=352mm(3)計(jì)算柔度查教材表 5-14, 取 2(一端固定,一端自由)查教材公式 5-51,E =2.06105MPas=l/i= =72.240,所以需要進(jìn)行穩(wěn)定性校核。75.9321.7.2 計(jì)算穩(wěn)定性(1)計(jì)算臨界載荷 FcrFcr= =465850N2522316006.14.lEI(2) 穩(wěn)定性計(jì)算=7.1 3.5 565048Fcr滿足穩(wěn)定性條件。2 螺母設(shè)計(jì)與計(jì)算2.1 選取螺母材料螺母材料一般可選用青銅,對于尺寸較大的螺母可采用鋼或鑄鐵制造,其內(nèi)孔澆注青銅或巴氏合金。2.2 確定螺母高度 H及螺紋工作圈數(shù) uI=113560mm4i=9.75mml=352mms=72.2Fcr=465850N =7.1Fcr 3.5 5滿足穩(wěn)定性條件選鑄錫青銅ZCuSn10P19螺母高度 H=d2,螺紋工作圈數(shù) ,考慮退刀槽的影pHu響,實(shí)際螺紋圈數(shù) u = u+1.5(u應(yīng)圓整) 。考慮到螺紋圈數(shù) u 越多,載荷分布越不均,故 u 不宜大于 10,否則應(yīng)改選螺母材料或加大d。螺母高度由下式計(jì)算:H= ut。2.2.1 初求螺母高度 HH =d2=1.244=52.8mm2.2.2 螺紋工作圈數(shù) u= =6.610,符合要求tu8.52u = u+1.5=6.6+1.5=8.1u應(yīng)圓整, u取 82.2.3 螺母實(shí)際高度 HH= ut=88=64mm2.3 校核螺紋牙強(qiáng)度一般螺母的材料強(qiáng)度低于螺桿,故只校核螺母螺紋牙的強(qiáng)度。螺母的其它尺寸見圖 13。必要時還應(yīng)對螺母外徑 D3 進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。查教材公式 5-48,5-49,螺紋牙的剪切強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度條件分別為:;DbuFbuDFl26式中:b 為螺紋牙根部的厚度,對于梯形螺紋,b=0.65t;為彎曲力臂, =(D-D 2)/2;ll查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊表 3-8,D=d+1=49mm, D2 =44mm查表 5-13, 取 30Mpa, 取 40MpabH=48mmu=6.6u=810故, =DbuF865.0491.33=10.15MPa30 Mpa=ubl26865.0491.323=29.28Mpa40Mpa滿足強(qiáng)度條件2.4 結(jié)構(gòu)要求螺母壓入底座上的孔內(nèi),圓柱接觸面問的配合常采用 或 等配合。78rHn為了安裝簡便,需在螺母下端(圖 13)和底座孔上端(圖 17)做出倒角。為了更可靠地防止螺母轉(zhuǎn)動,還應(yīng)裝置緊定螺釘(圖 11) ,緊定螺釘直徑常根據(jù)舉重量選取,一般為 612mm。螺母的相關(guān)尺寸計(jì)算 D=d+1=49mmD3= (1.61.8)D=1.749mm=83mmD4= (1.31.4)D3=1.483mm=117mmH=64mma=H/3=64/3=21.3mm3 托杯的設(shè)計(jì)與計(jì)算10.15Mpa29.28Mpa滿足強(qiáng)度條件D=49mmD3=83mmD4=117mma=21.3mm11托杯用來承托重物,可用鑄鋼鑄成,也可用 Q235 鋼模鍛制成,其結(jié)構(gòu)尺寸見圖 14。為了使其與重物接觸良好和防止與重物之間出現(xiàn)相對滑動,在托杯上表面制有切口的溝紋。為了防止托杯從螺桿端部脫落,在螺桿上端應(yīng)裝有擋板。當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動時,托杯和重物都不作相對轉(zhuǎn)動。因此在起重時,托杯底部與螺桿和接觸面間有相對滑動,為了避免過快磨損,一方面需要潤滑,另一方面還需要驗(yàn)算接觸面間的壓力強(qiáng)度。p(式 1-1)4)D(21Fp式中:p 許用壓強(qiáng),應(yīng)取托杯與螺桿材料p 的小者。p取 20Mpa圖中 取 10mm,尺寸計(jì)算:D10=(2.42.5)d=2.5 48=120mmD11=(0.60.7)d=0.65 48=31.2mm 圓整為 32mmD13=(1.71.9)d=1.8 48=86.4mm 圓整為 87mmD12= D13-(24)=87-3=84mm故 4)(21Fpp= )328(.065=13.72Mpa20Mpa4 手柄設(shè)計(jì)與計(jì)算=10mmD10=120mmD11=32mmD13=87mmD12=84mm=13.72MPap 滿足壓力強(qiáng)度條件選 Q235124.1 手柄材料常用 Q235 和 Q215。4.2 手柄長度 Lp板動手柄的力矩:KLp=T1+T2 則 (式 1-2)K21p式中:K 加于手柄上一個工人的臂力,間歇工作時,約為150250N,工作時間較長時為 100150N。T1螺旋副間的摩擦阻力矩,=65103tan(2.88+5.35) 24=206830NmmT2托杯與軸端支承面的摩擦力矩,T2 = (D12+D11) fF/4。 (查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊表 1-10,對于鋼-鋼的摩擦因數(shù)f=0.1) =(84+32)0.165 /4=188500Nmm310則 (K 取 200)KTL21p= =1976.5mm0856手柄計(jì)算長度 Lp 是螺桿中心到人手施力點(diǎn)的距離,考慮螺桿頭部尺寸及工人握手距離,手柄實(shí)際長度還應(yīng)加上+( 50 150)mm。手柄實(shí)際長度不應(yīng)超過千斤頂,使用時2D13可在手柄上另加套管。T1=206830NmmT2=188500Nm=1976.5mmpL=2120mmpL。2)tan(dFv13因此,手柄實(shí)際長度= + +100=1976.5+43.5+100=2120mmpL2874.3 手柄直徑 dp把手柄看成一個懸臂梁,按彎曲強(qiáng)度確定手柄直徑 dp,其強(qiáng)度條件為F(式 1-3)3pFd1.0KL故 dp 3Fp1.0 =32.8mm 圓整為 33mm32.式中: F手柄材料許用彎曲應(yīng)力,當(dāng)手柄材料為 Q215 和 Q235 時, F=120Mpa。4.4 結(jié)構(gòu)手柄插入螺桿上端的孔中,為防止手柄從孔中滑出,在手柄兩端面應(yīng)加上擋環(huán)(圖 16) ,并用螺釘或鉚合固定。dp=33mmdp =8mm41dp+(610)=40mm14圖中尺寸: dp =8.25mm 圓整為 8mm41dp+(610)= dp+7=33+7=40mm5 底座設(shè)計(jì)底座材料常用鑄鐵(HT150 及 HT200) ,鑄件的壁厚 不應(yīng)小于 812mm,為了增加底座的穩(wěn)定性,底部尺寸應(yīng)大些,因此將其外形制成 110 的斜度。底座結(jié)構(gòu)及尺寸如圖 17圖中 取 10mm,r 取 5mm,R 取 8mm;H1=H+(14 28)mm =240+20=260mmD6=D3+(510)mm =83.3+6.7=90mmD7=D6+ =90+ =142mm1260D8= 27p4F= 2314.065=248mm式中: p底座下枕墊物的許用擠壓應(yīng)力。對于木材,取選 HT200=10mmH1=260mmD6=90mmD7=142mmD8=248mm15p=22.5MPa。參考文獻(xiàn)1濮良貴, 紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì). 8 版. 北京:高等教育出版社,2006.2吳宗澤,羅圣國. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊. 3 版. 北京:高等教育出版社,2006.
收藏
編號:336505
類型:共享資源
大?。?span id="xxwnixi" class="font-tahoma">576.48KB
格式:ZIP
上傳時間:2018-06-05
10
積分
- 關(guān) 鍵 詞:
-
機(jī)械設(shè)計(jì)
作業(yè)
功課
螺旋
千斤頂
說明書
仿單
cad
裝配
- 資源描述:
-
展開閱讀全文
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
裝配圖網(wǎng)所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網(wǎng)友學(xué)習(xí)交流,未經(jīng)上傳用戶書面授權(quán),請勿作他用。