KS-螺旋千斤頂設計

KS-螺旋千斤頂設計,ks,螺旋,千斤頂,設計 目錄 一、目的 1 二、任務書 1 三、受力分析 1 四、耐磨性計算 2 五、自鎖條件校核 3 六、螺紋強度校核 4 七、螺桿穩(wěn)定性校核 4 八、效率計算 7 九、結論 7 參考文獻 8 計算及說明 結論 一、 目的 1. 熟悉螺旋千斤頂?shù)墓ぷ髟砼c設計方法； 2. 初步學會綜合、運用所學過的知識，解決實際問題，培養(yǎng)獨立的工作能力； 3. 熟悉有關設計資料，學會查手冊。 二、 任務書 螺旋千斤頂?shù)脑O計 1． 最大起重量 2． 最大起重高度 3． 手柄施加力 4． 裝配圖的繪制，標準有關尺寸，填寫標題欄及零件明細表 5． 編寫設計計算說明書一份 三、 受力分析 :手柄的有效長度； T:施于手柄的力矩; : 客服螺紋副中的摩擦力矩; : 客服托杯與支撐面間的摩擦力矩 四、耐磨性計算 4.1選擇螺桿和螺母的才料： 分析：起重螺旋為傳力螺旋，主要特點是能承受較大的軸向力，傳動速度較低。通常要求自鎖，螺桿材料應具有較高的耐磨性，螺母材料除要較高的強度外，還應有較好的減磨性，因此螺旋副材料選取鋼-青銅，螺旋選用45號鋼。 4.2螺桿的螺紋類型的選擇 由于梯形螺紋的工藝性好，壓強度高，對中性好，故選擇梯形螺紋。梯形螺紋為等腰梯形，牙型角。 耐磨性條件校核計算公式為： F—螺桿所承受的軸向載荷，/N； —螺紋中徑，/mm； h—螺紋接觸高度，/mm； h=0.5（d-），d 為螺桿大徑，為螺母小徑； —旋合長度內螺紋的工作圈數(shù)，Z=H/P ，一般最大不宜超過10圈， H 為螺母高度（旋合長度）,P為螺紋螺距。 —螺旋傳動副的許用壓強，/Mpa 。由于螺桿的材料選用鋼材，螺母材料選用青銅，滑動速度低，=18~25 Mpa，顧取=22Mpa。 對梯形螺紋，h=0.5P ，式（1）可化為設計計算式： 式中根據(jù)螺母形式確定，對于整體螺母，由于磨損后不能調整間隙，為使受力分布比較均勻，螺紋圈數(shù)不宜太多，一般=1.2~2.5 ，取=1.8 ，=0.8 取 =33 mm ，,按照GB/T 5796.2-2005標準，選取螺桿的公稱直徑d=36 ，小徑=29.0 ，中徑 =33.0 ，小徑=26.0 ，大徑D=37 、P=6 。 五、自鎖條件校核 自鎖條件是 式中：為螺紋中徑處的升角；當量為摩擦角 = = 式中： 為摩擦系數(shù)， 為牙型角 =，查表可知=0.8~0.1 ,取=0.09 = 因為 ，所以符合自鎖條件。 六、螺紋強度校核 一般螺母的材料的強度低于螺桿，故只校核螺紋牙的強度。 螺紋牙的剪切強度和彎曲強度條件分別為： 由 D=36mm =33mm 剪切強度條件為： 式中b=0.65p ， u為螺紋圈數(shù) 查表得： 符合剪切強度條件； 彎曲強度條件： 查表的 =40~60Mpa 符合彎曲強度條件 七、螺桿穩(wěn)定性校核 細長的螺桿工作時受到較大的軸向壓力可能失穩(wěn)，為此應按穩(wěn)定性條件計算螺桿的穩(wěn)定性。 2.5~4 螺桿的臨界載荷與柔度有關， u—螺桿的長度系數(shù)，與螺桿的端部結構有關 —螺桿的最大工作長度， 螺母高度H=60mm （具體看下面計算） 手柄直徑為=26mm（具體看下面計算） mm —螺桿危險截面的慣性半徑 危險截面面積 ，螺桿危險截面的慣性半徑 (I為螺桿危險截面的軸慣性矩) 當螺桿的柔度<40時，可以不必進行穩(wěn)定性校核，計算式應該注意正確確定。 (1) 計算螺桿危險截面的軸慣性矩I、和 mm mm （2）計算柔度 螺桿的長度系數(shù)2（一端固定一端自由）， 80.55>40 （3）計算臨界載荷 206.6 E—螺桿材料的拉壓彈性模量， （4）穩(wěn)定性計算 4.14>2.5~4 合理 7.1螺母的設計計算 （1） 耐磨性定出螺母的高度H旋合圈數(shù)u 螺母高度 H=，螺紋工作圈數(shù) u=，考慮到退刀槽的影響，實際螺紋圈數(shù) （ 應圓整）。考慮到螺紋圈數(shù)u越多，載荷分布不均，顧u不宜大于10，否則應該改旋螺母材料或加大d 。 螺母高度H： H=1.833=59.4mm 螺母工作圈數(shù)u： u===9.9 應圓整，取10 螺母實際高度H: mm (2) 螺母外徑與凸緣計算 螺母外徑 螺母凸緣外徑 螺母凸緣厚度 取 =62mm =86mm 7.2手柄設計計算 （1） 手柄材料用 Q235 （2） 計算手柄的中長度L ==125211 N/mm 當托杯材料為鑄鐵 ，取 由表查得 取 mm mm 1388mm （3） 計算手柄的直徑 mm 取 mm 其中 =150Mpa 八、效率計算 30.0% 九、結論 通過本次螺旋千斤頂?shù)脑O計，了解了一些基本是機械設計的方法，同時也運用了一寫材料力學的知識，也是講理論知識在實踐中的進一步應用，例如：在設計過程中，需要對其耐磨性、強度螺桿穩(wěn)定性及材料許用壓力的校對等一些基本的材料力學知識。在設計過程中，對于一些自己不了解的內容，學會了取查閱一些相關資料去解決實際問題，培養(yǎng)獨立工作能力，以及初步學會綜合運用所學的知識，解決材料的選擇，強度計算和剛度計算，制造工藝與裝配工藝等方面的問題，這樣對于提高自身專業(yè)素質有很大的幫助。在了解螺旋千斤頂?shù)墓ぷ髟淼耐瑫r。運用所掌握的知識綜合起來去解決實際問題，這是在此過程中獲得的最大收獲。對于一些基本數(shù)據(jù)的查詢，這也是以前沒接觸到的，這也為以后專業(yè)的嚴密性打下基礎。總之而言，通過此次設計我們提高了自身運用知識的能力，懂得了學以致用的道理，為以后的工作奠定了基礎。 參考文獻 （1） 機械設計手冊 （2） 機械制圖 第六版 高等教育出版社 （3） 百度文獻 P=6mm mm mm d=36mm D=37mm 滿足自鎖條件 螺母螺紋牙的剪切強度和彎曲強度均滿足要求 螺桿穩(wěn)定 H=60mm u=10 =26 =30.0%