程设计——手驱动螺旋千斤顶.docVIP

机械设计基础课程设计 ——手动式螺旋千斤顶 专 业：农业机械化及其自动化 班 级： 09农机一班 姓 名：_ _周少军__ 学 号：__ _200940615127_ _ 指导老师：_ __ 杨文敏__ _ 农业机械化及其自动化专业 完成时间：2011年12月3日 目录 目录 2 第一章 千斤顶结构设计 3 1·1结构设计的意义 3 1·2千斤顶的结构 3 1·2·1螺旋传动选择 4 1·2·2螺纹类型选择 4 千斤顶选择梯形螺纹、右旋，因为要求有自锁性所以选择单线螺纹以达到自锁要求。 5 第二章 千斤顶各部件的设计计算 6 2·1螺母、螺杆的材料选择及尺寸的选定与校核 6 2·1·1螺母、螺杆的材料和许用应力 6 2·1·2螺母、螺杆的尺寸设计与校核 7 2·2底座的设计计算 10 2·2·1底座材料的选定 10 2·2·2底座尺寸确定： 11 2·3手柄的设计计算 12 2·3·1手柄的材料选择： 12 2·4托杯的设计计算（图4-6示） 13 2·4·1托杯的材料选择 13 2·4·2托杯的尺寸确定 13 2·5千斤顶的效率计算 14 2·6千斤顶的其他附加码附件尺寸设定 14 第三章 装配图及相关零件图 14 参考文献 15 第一章 千斤顶结构设计 1·1结构设计的意义 机械结构设计就是将抽象的工作原理变成技术图样的过程。在此过程中要兼顾各种技术、经济和社会要求，并且应设计出尽可能多的可能性方案，从中优选或归纳出经济合理的方案。 结构设计是将抽象的工作原理具体化为某类或构件零部件的图样，然后进一步确定它们的加工工艺、材料、几何尺寸、公差等；寻找所选方案中的缺陷和薄弱环节，对照各种要求、限制，反复改进。进行强度、刚度以及各种功能的指标验算；绘制装配图和零件图；编写计算说明书。 1·2千斤顶的结构 图1-1 如图1-1所示，手动螺旋千斤顶主要千斤顶最大起重量是其最主要的性能指标之一。千斤顶在工作过程中，传动螺纹副承受主要的工作载荷，螺纹副工作寿命决定千斤顶使用寿命，故传动螺纹副的设计最为关键，其设计与最大起重量、螺纹副材料、螺纹牙型以及螺纹头数等都有关系。 牙型角α=30°第二章 千斤顶各部件的设计计算 2·1螺母、螺杆的材料选择及尺寸的选定与校核 2·1·1螺母、螺杆的材料和许用应力 螺母的材料和许用应力(图4-1)： 螺母材料可用铸造锡青铜，以ZCuSn10Pb1最耐磨，但价格较贵，主要用于高精度的传导螺旋。重载低速的场合可选用强度高的铸造铝铁青铜，常用的材料ZCuAl10Fe3。轻载低速时也可以选用耐磨铸铁。 螺母材料选ZCuAl10Fe3，带有内螺纹的构件。查表10-14可得： 许用弯曲应力：σbp=40~60MPa，取50MPa； 许用剪应力：τp=30~40MPa，取35MPa。 千斤顶螺旋系手动低速，由表11-1-9查得许用压强： Pp=18~25 MPa，取20 MPa。 螺杆的材料和许用应力 由于滑动螺旋传动中的摩擦较严重，故要求螺旋传动材料的耐磨性能、抗弯性能都要好。一般螺杆材料的选用原则如下： 1）高精度传动时多选碳素工具钢。 2）需要较高硬度，如50~56HRC时，可采用铬锰合金钢；当需要硬度为35~45HRC时可采用65Mn钢。 3）一般情况下可用45、50钢。 本设计中，螺杆材料选45钢，采用带有外螺纹的杆件，调制处理，σs=360MPa，可得： 螺杆的许用拉应力：σp==120~72 MPa， 手动可得： σp=100 MPa。 图4-1：滑动螺旋传动设计 2·1·2螺母、螺杆的尺寸设计与校核 （1）按耐磨性计算螺纹中径（图4-2）： 查表11-1-4中公式取ψ=1.7（ψ值按整体式螺母取1.2~2.5）， d2=0.8=0.8=30.67mm 由GB/T5796.3—2005(机械设计课程设计手册138页表6.1.7)可选d=34, P=6, d2=30.5 ,D4=32.5,d3=28.5,D1=29的梯形螺纹，中等精度。 螺旋副的标记为：Tr32x3-7H/7e。 由此得出千斤顶的滑动螺旋传动各个尺寸为： 外螺纹大径d： d=34mm 螺距P: P=6mm 牙顶间隙ac： ac=0.5mm 基本牙型高度H1： H1=0.5P=0.5x6=3mm 外螺纹牙高h3: h3= H1+ ac=0.5P+ ac=3+0. 5=3.5mm 内螺纹牙高H4： H4= H1+ ac=0.5P+ ac=3+0. 5=3.5mm 牙顶高Z： Z=0.25P=0.25x6=1.5mm 外螺纹中径d2： d2=