机械设计大作业千斤顶尺寸确定

1. 选择螺纹类型
本题目设计的是传力螺旋,故选择应用较广的梯形螺纹,30α=︒
2. 选择滑动螺旋副的材料
题目中要求起重重量50kN ,属于较高载荷,手动升降,属于低速,希望选择摩擦系数较小的材料以达到省力的目的,青铜是螺母比较理想的材料;需要支撑起比较大的重量,对于螺杆的抗压,稳定提出要求,故经过淬火处理的40Cr 钢是螺杆的理想材料;
做出以下选择:
3. 选择螺旋副的参数
1) 从螺旋副的耐磨性出发,选择螺旋的中径2d
2d ≥
其中,50F kN =;由于选择了梯形螺纹,0.5h P =;对于整体结构的螺母,齿高系数 1.2~2.5φ=,对于兼做支承的螺母, 2.5~3.5φ=,本题中的螺母是整体结构的,但是也兼做支撑,择中选择2φ=左右;许用压力选择最小值10Mpa 以保证安全性,计算得到:240d mm ≥,查表选择标准螺母: 取旋合圈数10Z =,算得 1.667 2.5φ=<,所以其许用压力值提高20%,为
12~15.6Mpa ,校核最大压力是不是在许用压力范围之内:
[]min 28.28912F
p Mpa p Mpa Z d h
π=
=<=
最大压力在许用压力之内,此选择是安全的。

2) 螺纹牙强度校验:
剪切强度校核:
[]min 5.77530F
Mpa Mpa Z Db ττπ=
=<=
弯曲强度校核:
()
[]422
min 316.65840b b F D D Mpa Mpa Db Z
σσπ-=
=<= 由以上两式可以看出该螺母满足螺纹牙强度条件。

3) 螺杆稳定性校验:
螺杆的柔度1
4l
d μλ=
,其中由于是两端固定支撑,0.5μ=,0.3l m =,1d 的选择考虑到加工时的退刀,所以13d d <,取10.04d m =,所以1560λ=<,根据课本中“优质碳素钢、合金钢的60λ<不必进行稳定性校核”可以保证该螺杆满足稳定性要求。

4) 自锁性校验:
自锁发生的条件是:v γρ≤,
其中2
tan nP
d γπ=,由于是单线螺纹,1n =, 3.037γ=︒;arctan
cos
2
v f ρα
=,取0.07f =,得到 4.145v ρ=︒。

所以v γρ≤,满足自锁性条件。

4. 结构设计
1) 螺母外径:
所有的载荷最终汇集到了图中的A面上,A面承受着拉应力和扭转应力,应该用第四强度理论校核:
[]
ca
σσ
==
如果没有限位螺钉和螺母外表面的过盈配合,那么螺母承受的扭矩为:
()
2
1
tan151.212
2v
d
T F N m
γρ
=+=⋅
现在有了限位螺钉和过盈配合,但是仍然采用原先的扭矩进行计算,算得的结果增加了
安全系数,是保守的算法。

11
53
d mm
=,为了便于加工测量,取
12
65
d mm
=,校核计算:
45.79460
ca
Mpa Mpa σ===<
是安全的,所以螺母的外径取
12
65
d mm
=。

2)限位螺钉直径:
限位螺钉主要承受剪应力,选择内六角锥端紧定螺钉作为限位螺钉。

如果没有过盈配合,
那么作用在螺钉上的扭矩为
1
151.212
T N m
=⋅
,作用力为:1
12
2326.338
T
F N
d
==,
选择螺钉的材料为Q235钢,许用剪应力为[]98Mpa τ=,求得螺钉直径的最小值为:
min 5.498d mm =,查表GB/T 78—2007选择标准螺钉为8 1.25M ⨯。

3) 螺母凸台外径和高度:
凸台外径这个设计主要是考虑到螺母的凸台和基座的挤压应力。

基座的材料选择为碳素
结构钢Q235,其屈服强度为235s Mpa σ=,取安全系数为2n =,得到其许用应力
[]117.5s
Mpa n
σσ=
=,螺母的材料是青铜,许用挤压应力是[]min 60Mpa
σ=
取2180d mm =,校核压应力:
()[]min 22211229.2706014
F Mpa Mpa d d σσπ=
=<=-
是安全的,所以选择凸台的外径为2180d mm =。

凸台高度这个设计主要考虑到B 环面的剪应力[]min 121
30F
Mpa d h ττπ=
<=,解得
18.162h mm >,考虑到安全系数和方便加工,圆整为115h mm =。

4) 支承碗:
支承碗的材料选择为结构钢Q235。

支承碗是套在螺杆上的,所以支承碗下端的内径要略大于螺杆的外径,340d mm =取3150d mm =。

然后用挤压应力确定外径的大小。

()[]223231117.54
F Mpa d d σσπ=
<=-
解得3255.153d mm >,圆整为3260d mm =。

支承碗内部有一个紧固螺钉,为了固定支承碗不至于掉落。

因不承受很大的力的作用,选择M8的螺钉即可。

另外,螺杆的尾部也有一个螺栓,防止螺杆被旋出,同样不会承受很大的力,选M8即可:六角头螺栓全螺纹 C级 GB/T 5781—2000
由于没有合适的垫片,需要特别加工,具体的参数如下:
支承碗的上端分成了4块,同样需要校核压应力来确定尺寸。

最终确定尺寸为:
33100
d mm
=
,3490
d mm
=
,开口的圆的直径为:3520
d mm
=
,支承碗的高度为:
280
h mm
=。

5)支座厚度和高度:
截面C 承受压应力和扭转应力,应根据第四强度理论进行校核。

411265d d mm
>=4170d mm =

[]ca σσ==≤ 取
4290d mm =,经校验,
[]min 20.103117.5ca Mpa Mpa σσ==≤=如果保持材料厚度不变,那么整个基座都是安全的。

关于底座的高度1H ,因为螺杆的升程为300mm ,所以()11300372H H h mm >+-=,考虑到螺杆底部限位作用的螺钉和垫片,取1380H mm =。

6) 底座内外径:
为了防止地面不平,底座放在木板上,木板的许用应力[]3Mpa σ=,以此校核底座的内外径。

由于底座是倒锥形,所以514170d d mm >=,取51150d mm =,
()[]22
5251314
F Mpa d d σσπ=
<=-
解得52209.095d mm >,考虑到安全系数,圆整得到52300d mm =。

7) 手柄臂长和直径:
想要转动手柄,必须克服螺纹力矩和支撑面力矩的合力矩。

螺纹力矩已知:
()2
1tan 151.2122
v d T F
N m γρ=+=⋅ 支撑面力矩通过积分求得,3231
222
d d p Df D
T dD π=⎰。

其中()
22
323157.87414
F
p Mpa d d π==-,解得32312234.39422d d
p Df D T dD N m π==⋅⎰,所以所需要的手柄的臂长为:12
1.928T T L m F +=
=,考虑到圆整到2L m =。

将手柄看做一个悬臂梁,按照弯曲强度确定直径D ,强度条件为:
D >
算得32.183D mm >,圆整到35D mm =。

5.结果讨论
1)从理论计算可以得出手柄的长度接近2米,而实际上手柄的长度应该与千斤顶的高度大致相等以利于运输和使用。

那么可以减少手柄长度的措施主要有:在支承碗的
下端加装推力轴承以减小摩擦阻力矩;将手柄做成套筒结构,使用时拉出,不用时
推回,如果采用这种结构,那么就得加大直径以保证强度。

2)最初的设计决定采用的螺母的材料是45钢,螺纹内部浇注青铜,以为这样可以降低成本,因为青铜是比较贵的材料。

但是和老师商讨以后决定采用纯青铜的材料,因为小批量或单个生产,内浇注的工艺比较繁琐,最后成本反而会高出采用纯青铜
的材料。

3)使用过程中,希望支承碗和螺杆发生相对转动,而不是支承碗的上端和工件发生相对转动,因此,应该尽量把支承碗的下端做得光滑,而顶部与工件接触的表面应该
滚花处理。

另外还可以加大支承碗上端面的直径,以达到增大摩擦力矩的效果。

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机械设计-千斤顶_设计计算说明书综述

机械设计-千斤顶_设计计算说明书综述

一、传动方案的确定螺旋千斤顶由螺杆、底座、螺母、手柄和托杯等组成。

通过转动手柄使螺杆在固定的螺母中边旋转、边相对底座上升或下降,从而能把托杯上的重物举起或放落。

装在螺杆头部的托杯应能自由转动,螺杆下端设置安全挡圈,以防止螺杆全部旋出。

螺旋千斤顶应具有可靠的自锁性能。

二、主要设计参数主要设计参数为A5,即最大起重重量F=26kN ,最大起重高度L=160mm 。

三、确定螺纹牙型及螺纹基本尺寸 3.1螺纹牙型的选择梯形螺纹的工艺性好,牙根强度高,对中性好。

所以选择梯形螺纹牙型。

螺杆螺母材料选择钢—青铜。

3.2螺纹基本尺寸螺纹中径按螺母螺纹牙面的耐磨性计算,对于梯形螺纹,P h 5.0=,则有[]p Fd φ8.02≥ 式中φ值一般取1.2~2.5,此处取1.2,许用压力[]p 经查表得[]13=p MPa 。

则[]033.010132.110268.08.0632≈⨯⨯⨯=≥P F d φm 33=mm 。

取螺杆标准中径332=d mm 。

查表可得螺距P=6mm ,牙顶间隙5.0=c a mm 。

螺杆大径3665.0335.02=⨯+=+=P d d mm 。

螺杆小径()295.02233=+-=-=c a P d h d d mm 。

螺母的标准中径3322==d D mm 。

螺母大径375.023624=⨯+=+=c a d D mm 。

螺母小径30636'1=-=-=P d D mm 。

选用梯形螺纹牙型332=d mm36=d mm293=d mm332=D mm374=D mm30'1=D mm四、螺杆的设计计算4.1材料螺杆的常用材料为Q235、Q275、35钢和45钢。

此处考虑成本与耐磨性要求,选用经正火或淬火处理的45钢。

4.2螺杆结构螺杆上端需用于支承托杯和插装手柄,故此处需要加大直径。

其结构如图1所示,图中L 为最大起重高度,H 为螺母高度,手柄孔径K d 的大小应根据手柄直径p d 决定,一般取5.0+>P K d d mm 。

机械设计千斤顶_说明书

机械设计千斤顶_说明书

题目:设计起重量Q F=30KN,最大起重高度H=180mm的螺旋起重器。

解:1.选用螺杆、螺母的材料σ=600MPa,螺杆采用45钢调质,由参考文献[2]表10.2查得抗拉强度bσ=355MPa.s螺母材料用铝青铜ZCuA10Fe3(考虑速度低)2.耐磨性的计算螺杆选用45钢,螺母选用铸造铝青铜ZCuA110Fe3,由参考文献[1]表8.11查得[p]=18-25MPa,从表的注释中可以查得,人力驱动时[p]值可加大20%,则d,选用梯形[p]=21.6-30MPa,取[p]=25MPa。

按照耐磨性条件设计螺纹中径2螺纹,则d≥2由表查得,对于整体式螺母系数ψ=1.2-2.5,取ψ=2,则解得2d=19.6,式中:F-----------轴向载荷,N;Qd----------螺纹中径,mm;2[p]-----------许用压强,MPa,Hψ=d查参考文献[3]表11.4,从中径2d=20mm,公称直径d=20.75mm,螺距P=1.5mm,小径1D=19.52取起,带入到下面螺杆强度校核中最后取公称直径d=28mm,螺距P=3mm,中径2d=26.5mm,小径1D=24.5mm,内螺纹大径4D=28.5mm。

3.螺纹强度校核螺杆危险截面的强度条件为:[]σσ=≤ 对于起重螺旋,因所受轴向力大,速度低,常根据螺杆强度确定螺纹小径,即 对于举行和锯齿形螺纹1d ≥对于梯形螺纹1d ≥式中1d ————螺杆螺纹小径,mm[]σ————螺杆材料许用应力,MPaF ———— 螺杆所受轴向力,NT ————螺杆所受转矩,N^mm ,T=Q F tan ()2'2d ψρ+,ψ为螺纹升角,2arctannpd ψπ==2.0637度。

查参考文献[1]表8.13得钢对青铜的当量摩擦因数f ’=0.08-0.10,取f ’=0.09,螺纹副当量摩擦角'arctan ' 5.1427f ρ==度。

哈工大机械设计大作业螺旋传动设计千斤顶.

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H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y机械设计大作业说明书大作业名称:螺旋传动设计设计题目:设计螺旋起重器(千斤顶)班级:1215102设计者:张紫薇学号:1121510208指导教师:张锋设计时间:2014年10月6日哈尔滨工业大学目录一、设计任务书 (1)二、各部分尺寸计算及校核1、选择螺杆、螺母的材料 (2)2、耐磨性计算 (2)3、螺杆各部分尺寸计算 (2)4、螺杆强度校核 (2)5、螺母螺纹牙强度计算 (3)6、螺纹副自锁条件校核 (4)7、手柄设计…………………………………………………………………………………………… (4)8、螺杆的稳定性校核 (5)9、螺母外经及凸缘设10、底座设计………………………………………………………………………………………………611、其他零件相关尺寸 (7)三、参考文献 (8)一、设计任务书设计螺旋起重器,简图如下1、螺旋起重器已知数据:起重量F Q=30kN,最大起重高度H o=180mm(题号3.1.1)。

2、设计要求:(1) 绘制装配图一张,画出起重器的全部结构,按照装配图要求标注尺寸、序号及填写明细栏、标题栏,编写技术要求。

(2) 对起重器各部分尺寸进行计算,对螺杆和螺母螺纹牙强度、螺纹副自锁性、螺杆的稳定性进行校核。

二、各部分尺寸计算及校核1、选择螺杆、螺母的材料螺杆采用45号钢,由参考文献[3]查得抗拉强度MPa 600b =σ,MPa 355s =σ。

螺母材料用铝青铜ZCuAl10Fe3(考虑速度低)。

2、耐磨性计算根据螺纹的耐磨性条件 []p hHd FPp s ≤=2π,引进系数2d H =ψ以消去H ,并且对于梯形螺纹,h =0.5p ,因此得[]mm 4.23226.110308.08.032=⨯⨯=≥p F d ψ式中2d ——螺杆螺纹中径,mm ;F ——螺杆所受轴向力,即起重量,kN ;ψ——根据螺母结构选定,对于整体式螺母取ψ=1.2~2.5,此处取ψ=1.6;[]p ——滑动螺旋副材料的许用压强,根据参考文献[2]中表8.11,当螺杆和螺母副材料分别是钢和青铜且低速滑动时,许用压强[]p =18~25,此处取[]p =22 。

哈工大机械设计大作业一千斤顶

哈工大机械设计大作业一千斤顶

Harbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机械设计作业设计计算说明书题目:设计螺旋起重器(千斤顶)系别:班号:姓名:日期:Harbin Institute of Technology哈尔滨工业大学机械设计作业任务书题目:设计螺旋起重器设计原始数据:题号起重量Fq=30 kN最大起重高度H=180mm一 选择螺杆、螺母的材料螺杆采用45#调制钢,由参考文献[2]表查得抗拉强度b 600 MPa σ=,s 355 MPa σ=。

螺母材料用铝黄铜ZCuAl10Fe3。

二 耐磨性计算螺杆选用45# 钢,螺母选用铸造铝黄铜ZCuAl10Fe3,由参考文献[1]表 查得[]p =18~25MPa从表 的注释中可以查得,人力驱动时[]p 值可以加大20%,则[]p =~30MPa 取[]25MPa p = 。

按耐磨性条件设计螺纹中径2d ,选用梯形螺纹,则2d ≥由参考文献[1]查得,对于整体式螺母系数2ψ==—,取2ψ=。

则219.6d mm ≥==式中:Q F -----轴向载荷,N ;2d -----螺纹中径,mm ;[]p -----许用压强,MPa ;查参考文献[2]表取公称直径28d =mm ,螺距3P =mm ,中径226.5d =mm ,小径324.5d =mm ,内螺纹大径428.5D =mm 。

三 螺杆强度校核螺杆危险截面的强度条件为:221e 23334163[]Q F T d d σσππ⎛⎫⎛⎫=+≤ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭(2) 式中:Q F -----轴向载荷,N ;3d -----螺纹小径,mm ;1T -----螺纹副摩擦力矩,21tan(')2Q d T F ψρ=+(3)ψ为螺纹升角,ψ;[]σ-----螺杆材料的许用应力,MPa 。

查参考文献[1]表得钢对青铜的当量摩擦因数'0.08~0.10f =,螺纹副当量摩擦角'arctan 'arctan 0.08~arctan 0.10 4.5739~5.7106f ρ===,取' 5.7106ρ=(由表的注释知,大值用于启动时,人力驱动属于间歇式,故应取用大值)。

机械设计大作业千斤顶

机械设计大作业千斤顶

机械设计大作业螺旋千斤顶姓名:学号:专业班级:机制094 班按第四强度理论,压-扭组合校核][)2.0(3)4(2311221σπσ≤+=d T d F ca 22234223/75][/0.60)252.010258.9(3)3510254(mm N mm N ca =<=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=σπσ满足要求图1螺杆受力图 2.自锁性验证 自锁条件 v ϕψ<其中︒=77.3ψ ︒=55.10v ϕ故 v ϕψ<,可用034~4'︒︒<ψ,可靠3.螺杆机构(见图3.1.2) 螺杆上端直径mm d D 8.60~4.5432)9.1~7.1()9.1~7.1(2=⨯== 取 mm D 602=手柄孔径)1~5.0(+≈p k d d 试中:mm d p 28=(计算在后) 则 mm d k 29~5.28)1~5.0(28=+= 取 mm d k 29=,4.22~2.1932)7.0~6.0()7.0~6.0(mm d d =⨯==' 取mm d 22='退刀槽直径8.24~5.24)5.0~2.0(25)5.0~2.0(1=-=-=d d c mm2/0.60mm N ca =σ满足螺杆强度要求mm D 602=mm d k 29= mm d 25='图2 螺杆简图(二)螺母的设计计算螺母的材料选用铸铁HT300 1.确定螺纹旋合圈数Z 依[1]P120式(6-19),根据耐磨性计算螺纹旋合圈数Z ,即]['2p hH d FP P ≤=π hp d Fz ][2π≥ 由[1]P120表6.5,查取2/15][mm N P =(滑动速度<2.4m/min)10.63152910253=⨯⨯⨯⨯≥πz螺母实际圈数6.75.110.65.1'=+=+=z z取 8'=z ,则5.65.185.1'=-=-=z z螺母旋合长度(又叫工作高度) mm P z H 4868''=⨯=⋅=校核螺母的高径比,655.129/48/'2===Φd H ,查[1]P120,兼作支撑的螺母5.3~5.2=φ,不能满足要求。

机械设计大作业千斤顶尺寸确定

机械设计大作业千斤顶尺寸确定

1. 选择螺纹类型本题目设计的是传力螺旋,故选择应用较广的梯形螺纹,30α=︒2. 选择滑动螺旋副的材料题目中要求起重重量50kN ,属于较高载荷,手动升降,属于低速,希望选择摩擦系数较小的材料以达到省力的目的,青铜是螺母比较理想的材料;需要支撑起比较大的重量,对于螺杆的抗压,稳定提出要求,故经过淬火处理的40Cr 钢是螺杆的理想材料;做出以下选择:3. 选择螺旋副的参数1) 从螺旋副的耐磨性出发,选择螺旋的中径2d2d ≥其中,50F kN =;由于选择了梯形螺纹,0.5h P =;对于整体结构的螺母,齿高系数 1.2~2.5φ=,对于兼做支承的螺母, 2.5~3.5φ=,本题中的螺母是整体结构的,但是也兼做支撑,择中选择2φ=左右;许用压力选择最小值10Mpa 以保证安全性,计算得到:240d mm ≥,查表选择标准螺母: 取旋合圈数10Z =,算得 1.667 2.5φ=<,所以其许用压力值提高20%,为12~15.6Mpa ,校核最大压力是不是在许用压力范围之内:[]min 28.28912Fp Mpa p Mpa Z d hπ==<=最大压力在许用压力之内,此选择是安全的。

2) 螺纹牙强度校验:剪切强度校核:[]min 5.77530FMpa Mpa Z Db ττπ==<=弯曲强度校核:()[]422min 316.65840b b F D D Mpa Mpa Db Zσσπ-==<= 由以上两式可以看出该螺母满足螺纹牙强度条件。

3) 螺杆稳定性校验:螺杆的柔度14ld μλ=,其中由于是两端固定支撑,0.5μ=,0.3l m =,1d 的选择考虑到加工时的退刀,所以13d d <,取10.04d m =,所以1560λ=<,根据课本中“优质碳素钢、合金钢的60λ<不必进行稳定性校核”可以保证该螺杆满足稳定性要求。

4) 自锁性校验:自锁发生的条件是:v γρ≤,其中2tan nPd γπ=,由于是单线螺纹,1n =, 3.037γ=︒;arctancos2v f ρα=,取0.07f =,得到 4.145v ρ=︒。

机械设计大作业二设计螺旋起重器(千斤顶)

机械设计大作业二-设计螺旋起重器(千斤顶)机械设计大作业报告二:设计螺旋起重器(千斤顶)一、设计题目:螺旋起重器(千斤顶)的设计二、设计背景与目的在工程领域,起重器是必不可少的设备之一,用于进行物体的提升、降落和搬运。

螺旋起重器作为一种常见的起重器,具有结构简单、操作方便、稳定性好等优点。

本次设计的目的是设计一款结构合理、性能稳定的螺旋起重器(千斤顶),以满足实际工程应用的需求。

三、设计要求与参数1.设计要求(1)最大起重量:1000kg(2)最大起重高度:100mm(3)螺旋直径:16mm(4)螺旋长度:根据实际需要确定(5)设备应具有足够的强度和稳定性,能够承受较大的载荷和冲击。

2.设计参数(1)材料选择:优质碳素结构钢(如Q235)(2)驱动方式:手动操作(3)传动方式:螺旋传动(4)结构形式:采用紧凑型设计,便于携带和使用。

四、设计步骤与方案1.确定总体方案根据设计要求和参数,确定螺旋起重器的总体方案。

主要包括传动方式、结构形式、操作方式等。

考虑到手动操作的特点,设计时应注重设备的便携性和易用性。

2.结构设计根据总体方案,进行结构设计。

主要包括螺旋部分的长度、直径和材质选择,以及支撑部分的材料和结构形式等。

在设计过程中,应考虑到设备的强度、刚度和稳定性要求。

3.传动系统设计根据总体方案和结构设计,进行传动系统的设计。

主要包括传动轴的直径、长度和材质选择,以及齿轮或蜗轮蜗杆等传动元件的选择和设计。

在设计过程中,应考虑到传动效率、平稳性和使用寿命等因素。

4.操作系统设计根据总体方案和结构设计,进行操作系统的设计。

主要包括操作手柄的形状、长度和材质选择,以及操作机构的运动方式和结构设计等。

在设计过程中,应考虑到操作简便、省力和安全等因素。

5.校核与分析对所设计的螺旋起重器进行校核与分析,主要包括强度校核、刚度校核和稳定性分析等。

确保设备能够满足实际工程应用的要求,具有较高的安全性和可靠性。

6.图纸绘制与说明根据所设计的螺旋起重器,绘制相关图纸,包括总装图、部件图和零件图等。

螺旋千斤顶作业_机械设计课程设计_大作业

螺旋千斤顶主要零件:螺杆、螺母、托杯、手柄和底座。

设计的原始数据:最大起重F=60KN 、最大升起高度H=230mm 。

螺旋千斤顶的设计步骤如下:1.螺杆的设计与计算:(1)螺纹的牙型选用矩形螺纹,采用内径对中,配合选H8/h8,在计算强度时不考虑螺纹的径向间隙。

(2)螺杆的材料 选用Q255——《现代工程材料成型与机械制造基础》 孙康宁 P80(3)螺杆直径螺杆工作时,同时受压力与扭矩的作用,因此它的计算可近似按紧螺纹栓联接的计算公式估算出螺纹内径,即:[]σπF2.5d 1≥查式中螺杆的屈服极限σs=255MPa ,由于Q235是塑性材料,取安全因数n=2,得许用压应力[]σ=127.5MPa ,取整数[]σ=130MPa 。

——《材料力学》 王世斌 亢一澜 P19、P28将上述数据带入得螺杆的直径为d1≥0.02764m ,取d 1=30mm 。

根据经验公式4p d1=,得P=7.5mm 。

参考梯形螺纹标准,螺纹牙型高h=2p,得h=3.75mm 。

d 圆整为整数后,取p d d1-==38-7.5=30.5mm 。

(4)自锁验算在考虑众多因素后,实际应满足的自锁条件为: 1-'≤ρψ原始数据 F=60KN H=230mm配合选H8/h8螺杆的材料选Q255螺杆直径取30.5mm(4)螺母与底座的配合螺母压入底座上的孔内,圆柱面的配合采用H8/n7,为了方便安装,应在螺母下端和底座孔上端制出倒角,紧固螺钉的直径取M8。

3.螺杆稳定性验算计算螺杆柔度时,螺杆最大受压长度l 可按将重物举到最大起升高度后,托杯底面到螺母中部的高度计算,即:1.5d /2H l +'+=H式中d 为大径,d=34mm ,得l=230+56.25/2+1.5X34=309mm由稳定性验算公式22cr l EIF π=——《材料力学》 王世斌 亢一澜 P117、248查表得Q255的弹性模量E=200GPa , 由惯性矩公式I=()212d d 64-π,得I=1.192510-⨯4m式中cr F 为满足条件的轴向压力将上述数据带入公式得,cr F =2.456KN 510⨯,满足条件,装置稳定。

(整理)机械设计教程大作业螺旋千斤顶设计方案

机械设计教程大作业——螺旋千斤顶设计一、要求条件根据最大起升重量选择材料和螺纹尺寸,要求满足耐磨性条件、强度条件、稳定性条件和自锁条件。

确定全部结构形式和尺寸,绘制装配图和螺母零件图。

设计计算部分包括螺旋传动的材料选择,螺纹牙型的选择,工作能力计算和自锁性计算,其它结构的工作能力计算(螺母许用挤压应力[σp ]≈1.5 [σb ]);地面承压能力计算,确定下支承面尺寸(木材许用挤压应力[σp ]=3MPa);人手的操作能力计算,确定手柄的直径和长度(人手最大操作力≈200N )。

根据学号尾数为3,对应的最大起升重量为F max =50kN ,最大升距为h max =300mm 。

二、设计及计算1、 螺杆的设计及计算1.1、螺杆螺纹类型选择螺纹根据牙形,分为普通螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹。

其中,本题选择梯形螺纹,右旋单线,截面为等腰梯形,牙型角α=30º,内外螺纹以锥面贴紧不易松动,基本牙型按照GB/T5796.2-2005规定。

1.2、选材由于螺旋千斤顶受力较大,转速较低且为传力螺旋,由教材P98表2-38,选择45或50钢正火。

本设计采用45钢。

1.3、确定螺杆直径由耐磨性及设计公式d 2≥[]p h F πφP依国家规定,∅=1.2~2.5,考虑到螺母为整体结构,取∅=1.2。

又由于梯形螺纹,h =0.5P 。

由于为重载低速场合,螺母取ZCuAl10Fe3材料,则螺杆螺母为钢-青铜材料,[p]=18~25Mpa 。

由于∅<2.5,提高20%,故[p ]=21.6~30Mpa ,则取[p]=28Mpa ,取f=0.09。

代入数据,如下计算得到d 2≥[]p h F πφP = 0.8][p F φ=0.8√500001.2×22×106=34.82mm 。

查询GB/T5796.2-2005,取d 2=36.5mm ,d=40mm ,P=7mm ,D 4=41mm ,d 3=32mm (即以下计算中的d 1),D 1=33mm 。

机械设计-螺旋千斤顶

螺旋千斤顶大作业院系机械工程专业年级车辆工程141设计者周六圆指导教师陈丰2016 年10 月 6 日..要求1、总体设计结构合理,操作方便(可自己设计结构如用侧面手柄上下往复式或脚踏式等);2、设计要求:绘制千斤顶装配图,主要零件图两张(计算机绘图,二维图必须,三维图随便),完整的设计说明书;3、网上有类似内容(哈工大机械设计大作业),不得抄袭;4、大胆创新,发动脑筋,奇思妙想,功能和结构上创新;5、螺杆和螺母材料自定,原始数据不同,具体分配如下:根据学号1608140134尾数可得:起重量为35KN起重高度为200mm第一部分千斤顶的概述千斤顶又叫举重器、顶重机、顶升机等,是一种用比较小的力就能把重物顶升、下降或移位的简单起重机具,也可用来校正设备安装的偏差和构件的变形等。

千斤顶主要用于厂矿、交通运输等部门作为车辆修理及其它起重、支撑等工作。

其结构轻巧坚固、灵活可靠,一人即可携带和操作。

千斤顶是用刚性顶举件作为工作装置,通过顶部托座或底部托爪在小行程内顶升重物的轻小起重设备,千斤顶的顶升高度一般为400mm,顶升速度一般为10-35mm/min,起重能力最大可达500t。

第二部分螺旋传动的设计与计算2.1螺旋传动的应用和类型螺旋传动是利用螺杆(丝杠)和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的。

它主要用于将回转运动转变为直线运动,同时传递运动和动力。

它具有结构紧凑、转动均匀、准确、平稳、易于自锁等优点,在工业中获得了广泛应用。

(1)按螺杆与螺母的相对运动方式,螺旋传动可以有以下四种运动方式:①螺母固定不动,如图(a)螺杆转动并往复移动,这种结构以固定螺母为主要支承,结构简单,但占据空间大。

常用于螺旋压力机、螺旋千斤顶等。

②螺母转动,如图(b)螺杆做直线移动,螺杆应设防转机构,螺母转动要设置轴承均使结构复杂,且螺杆行程占据尺寸故应用较少。

③螺母旋转并沿直线移动,如图(c)由于螺杆固定不动,因而二端支承结构较简单,但精度不高。

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