文档介绍：螺旋千斤顶设计计算说明书院系机械工程学院专业机械工程及其自动化班级机自 1104 设计者支鹏程学号 201102070426 指导教师王晨时间: 2013 年 10月一、设计原始参数螺旋千斤顶最大载重 ,行程 160mm 。二、工作原理与机构草图 1 螺杆螺母的材料选择考虑到自锁性和牙根强度,设计时选用梯形螺纹。 2 选择牙型考虑到此设计的千斤顶最大承重 20580N ,以及耐磨性,所以选用 45# 调质钢, 它的特点是具有一定的耐磨性, 可用于用于载荷较大而工作不频繁的升降螺杆。根据参考文献[1]表查得抗拉强度 b 600 MPa ??,s 355 MPa ??; 螺母选用青铜材料,由机械设计手册可以查到其许用弯曲应力σ bp=40~60MPa , 许用切应力τ p=30~40MPa 。 3 根据耐磨性确定初选螺纹中径为了防止过度磨损, 需要限制螺纹工作表面压强 p 使之不要超过螺纹传动副的许用压强[p] ,][ 22phH d QP hZ d Qp?????(1) Q---------------- 轴向载荷, N; d 2 ---------------- 螺纹中径, mm ; H---------------- 螺母高度(旋合长度), mm ; P----------------- 螺距, mm ; h----------------- 螺纹接触高度, mm ; Z----------------- 旋合长度内工作圈数, Z=H/P ; [p]--------------- 螺旋传动副许用压力, MPa 。根据( 1 )式,可得螺纹中径计算公式: ][ 2p Qd ????(2) 梯形螺纹青铜其中 2d H??、P h??,由于是梯形螺纹,所以?= ,对于整体螺母,~??,取2??。螺母选用青铜材料, 由参考资料[2] 表 5-2 可查到刚对青铜的螺旋副许用压强[P]=18~25MPa ( 人力传动),在此我们取[p]=25MPa ,则可算出 d 2 mm d19 .16 2?根据机械设计手册梯形螺纹基本尺寸(GB/T — 2005) , 选取标准梯形螺纹公称直径 24 ?d mm ,螺距 3?p mm ,中径 2?d mm ,小径 3?d mm ,内螺纹大径 24 4?D mm 。 4 螺杆强度校核螺杆危险截面应满足的条件: ][ 16 3 43 233 223 22???????????????????????d Td Q c(3)[?]------------- 螺杆材料许用应力, [?]=)5~3 /( s?, MPa ; T---------------- 螺杆承受的最大扭矩, N. mm ; d 3 ---------------- 螺纹小径, mm 。其中螺杆承受最大扭矩 T=) tan( .2 2vQ d???(4)d 2 ----------------- 螺纹中径, mm;?------------ 螺纹升角, ???????430 . 31 arctan arctan arctan 22????d nP d S ; d= 24 mm d 2 = mm d 3 =20 .5mm p=3 mm D 4 =24mm D 1 =21mm v?------------ 螺纹副当量摩擦角, vvf f arctan cos arctan ????; 由参考文献[2]表得钢对青铜的当量摩擦因数 10 .0~08 .0? vf , 由表的注释知人力驱动属于间歇式,故取用大值。所以 v????71 . arctan 。把中间数据代入( 4 )式,求得 mm N . 33116 )71 .5430 .2 tan( 20580 2 ??????。再将 T 代入( 3 )得, MPa c97 .70 8. 33116 16 20580 4 23 22??????????????????????(5) 又根据[?]=)5~3 /( s?, MPa ,s 355 MPa ??,则取[?]=71MPa 由( 5 )可知, <71MPa ,所以强度符合要求。 5. 自锁条件校核因螺纹升角??430 .2?,螺纹副当量摩擦角 v???71 .5?<v?所以满足自锁条件。 6. 螺纹牙强度校核由于螺杆材料强度一般大于螺母材料强度, 因此, 只需校核螺母螺纹的牙根强度。强度合格自锁条件合格][???????dbZ Q DbZ Q (6)Z ---------- 螺纹旋合圈数, 15 3 2 2?????P dP HZ ?; b-------------