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千斤顶设计方案.rar

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    编号:20180802233206266    类型:共享资源    大小:260.33KB    格式:RAR    上传时间:2018-08-02
      
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    千斤顶 设计方案
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    螺旋千斤顶设计方案班级 A05 机械(2)姓名 金煊学号 050101237指导老师 章海2007.11目录一 千斤顶设计任务分析 ................................................................................................................31.1 千斤顶载荷 Q 及起重高度 L.............................................................................................31.2 螺旋传动的特点、结构及材料 ........................................................................................31.3 千斤顶组成 ........................................................................................................................3二 千斤顶总体示意图 ....................................................................................................................4三 各部件参数设定及强度校核 ....................................................................................................53.1 螺母材料、尺寸的选定及校核 ........................................................................................53.1.1 螺母材料及尺寸的基本参数 ................................................................................53.1.2 螺纹牙的强度校核 ................................................................................................53.1.3 螺纹自锁性校核 ....................................................................................................63.1.4 螺母其他尺寸设定 ................................................................................................63.1.5 螺母凸缘强度校核 ................................................................................................73.2 螺杆材料、尺寸的设定及强度校核 ..............................................................................73.2.1 螺杆材料选取及强度计算 ....................................................................................73.2.2 螺杆稳定性校核 ....................................................................................................83.3 底座及机架材料的选定及校核 ......................................................................................93.3.1 底座及机架基本参数与结构的设定 ....................................................................93.3.2 底座内外径的设定 ................................................................................................93.4 托杯的材料及尺寸的设定 ............................................................................................103.4.1 材料及尺寸的设定 ...............................................................................................103.4.2 强度校核 ...............................................................................................................103.5 手柄材料及尺寸的设定 ................................................................................................113.5.1 手柄材料及长度的选定 ......................................................................................113.5.2 手柄直径的选定 ..................................................................................................113.6 其他保险零件的选定 ....................................................................................................113.6.1 螺杆及手柄处挡圈及螺杆上端螺钉选取 ...........................................................113.6.2 底座与螺母间紧定螺钉得选取 ..........................................................................12四 设计结果(主要参数列表) ..................................................................................................13五 参考文献 ..................................................................................................................................14一 千斤顶设计任务分析1.1 千斤顶载荷 Q 和重高度 L已知条件:最大载荷 Q=60000KG起重高度 L=180mm手动分析已知可得:(1)Q=60KN (2)因为设计的千斤顶是手动,故对螺纹的精度要求不高。可以采用9 级梯形螺纹。(3)可选用 45 钢作为千斤顶材料,调质 HB=217~255,α=315(课本P362 表 15-1)(4)千斤顶的组成:A)螺纹 B)螺母:为青铜或球墨铸铁 C)底座:HT180 灰铸铁 E)手柄 D)其他保险圈,螺钉等1.2 材料选择因为设计的千斤顶是手动的,故对螺纹的精度要求不是很高。因此采用 9 级梯形螺纹,材料为 45 钢。 1.3 千斤顶组成A 螺母 、 B 螺杆 、C 拖杯 、D 底座(机架) 、E 手柄 、F 其他保险零件(垫圈、螺钉等)二 千斤顶总体示意图 手 柄螺 母底 座螺 杆托 杯三 各部件参数设定及强度校核3.1 螺母材料、尺寸的选定及校核3.1.1 螺母材料及尺寸的基本参数螺母材料:铸铝青铜(ZCuAl9FeNi4Mn2) 。材料耐磨性好,强度高,适用于低速重载的传动。查表 5-12 得材料 [P]=18-25MPa 取[P]=20MPa 。对于整体螺母,由于磨损后不能调整间隙,为使受力比较均匀,螺纹工作圈数不宜过多,故取 =1.2~2.5 ,取 =2。ff由式 5-43,对于梯形螺纹,中径 。32 6010.8..98[]2Qd mp查机械设计手册,选取 Tr32 6 螺纹´基本参数(mm): 12 1,34,.,3.,35.0,2.PdD小 径 中 径 大 径3.1.2 螺纹牙的强度校核螺母高度 231.062Hdm工作圈数 //up计算螺纹根部弯曲强度校核公式由式 5-49: 26[]bbQlDu其中对于梯形螺纹 ,b=0.6p.=3.9m2l-=代入得: 23326047.851(.)9bQl MPaDu查表 5-13: 。 故合适。[]40bMPas=-计算螺纹根部剪切校核由式 5-48: 360115.6.9QPaDu- - =查表 5-13: 。 故合适。[]304Pat=-3.1.3 螺母其他尺寸设定凸缘尺寸的设定 :由抗压强度求凸缘外径 231.54caQD由表 5-13 得: ,则 ,取[]406bMPs=-[][].49.81.bMPas=-。[]40Pa代入得: 。取 。359Dm-358Dm取 。/68/H20a=取 。4(1.2).14螺母结构设计: 3.1.4 螺母凸缘强度校核凸缘与底座接触表面的挤压强度:故合格。322643012.[]()75p pQMPaD 其中 。1.56pba凸缘根部的弯曲强度:,故合格。33432 266018510()/ 28.[]4b bQDMMPaWa 其中 。[]0bPs=-凸缘根部被剪断的情况较少发生,故强度计算从略。3.2 螺杆材料、尺寸的设定及强度校核3.2.1 螺纹自锁性校核螺纹的自锁条件需满足 12v查表 5-12 得:f=0.09 梯形螺母 /15bj=故 arctn5.32osvf又 得 . 故自锁,安全。26t 0.1Pd365vλ <3.2.2 螺杆材料选取及强度计算螺杆材料:45#钢 调质 。查表 15-1: ,35,640sbMPaa据表 5-13: ,[]712~s校核螺杆强度,根据第四强度理论求出危险截面计算应力 ,ca;23[]ca其中 , , , 。214Qd/TW2tan()vdQ316Wdp=代入数据 =102.5MPa , =39.4MPa 。st得: ,故不太安全。2260.93.4103.5ca MP改进方法:1 选用 40CrNi 调质钢 ;2 增大螺杆尺寸。选用改进方法 1 采用 40CrNi 调质钢 ,由表 15-1: 毛坯尺寸<100mm , , ,安全。735sMPa=[]147253~sMPa=-故确定采用 40CrNi 调质钢及以上强度钢。3.2.3 螺杆稳定性校核查表 5-14: 螺杆的长度系数 在一端固定,一端自由时为 。m2.0m=128.074dIiA螺杆工作长度: ,234/6/.341.263470lHll m螺杆的柔度: si代入得: < ,为中柔·度杆,故不能用欧拉公式计算。7015..s[]s由经验公式得: 21()4scsQabd查经验公式直线公式的系数得: ,6,.57b=代入数据得: 。2(62.57.)89sc kN由螺杆的稳定性条件 196.70scsQSS其中对于传力螺旋 。符合螺杆稳定性条件。3.5~s=螺杆两断各钻 M10 的螺孔,用于安装挡圈。螺杆结构设计: 3.3 底座及机架材料的选定及校核3.3.1 底座及机架基本参数与结构的设定查机械设计手册,工程材料选用金属材料性能与特性,用 HT150-HT200 灰铸铁都可,适用于重载低速等情况。抗拉强度 180MPa,抗弯强度 240MPa 。机架厚度与斜度:厚可取 ,取 。810m10斜率可取 ,取 。2k=-k=3.3.2 底座内外径的设定底座内径 ,L=起重高度 180;5 3210~5DkLD计算得: ,可取8897m597Dm底座外径 D6 通过挤压强度求出: 2654pPQ由表 5-6 得到,当接触表面为混凝土时 ,取 ,~3pMa2.8pa求得: 2266564019801.pQDm机架总高: H螺母下沿(69-26mm)+(10~20mm),取 .(3)/k 250H机架及底座结构设计: 3.4 托杯的材料及尺寸的设定3.4.1 材料及尺寸的设定查机械设计手册,托杯可选用的材料有 Q235,Q275 或 35#,45#或铸铁均可。选用Q235 钢,毛坯 100mm, 。£25sMPa壁厚 ,取 ,斜率 ,取 。8~10m10102k=-10k=,7.6.634Dd,03(2)(2~)5dm托杯高度 ,31~.h托杯开口宽度 。8(4).1620Dd3.4.2 强度校核对托杯下底面尺寸 d0 进行强度校核:207()4ppQdD查表 5-6,钢对钢 ,0.8.25180ps MPa代入数据算得: 。故强度合格。92637.(51)4p托杯的结构设计:
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