螺旋千斤顶设计zhuhcao.docVIP

机械设计课程设计 说 明 书 题 目：螺旋千斤顶设计说明书 指导老师： 胡 晓 珍 班 级： C10机械2班 姓 名： 朱 超 学 号： 101309208 目录 1、设计题目 0 2、螺旋千斤顶总功能 0 3、设计任务与要求 0 1.1 任务 0 1.2 要求 0 4、螺旋千斤顶的工作原理与结构原理图 1 5、螺旋千斤顶结构尺寸设计 2 5.1 螺杆的设计 2 5.1.1 材料选择 2 5.1.2 螺杆结构设计及计算 2 5.2 螺母的设计 6 5.2.1 材料选择 6 5.2.2结构尺寸设计及计算 6 5.3 底座的设计 7 5.3.1材料选择 7 5.3.2 底座结构尺寸设计及计算 7 5.4 手柄的设计 8 5.4.1 材料选择 8 5.5 托杯的设计 9 5.5.1 材料选择 9 5.5.2 结构尺寸设计及计算 9 参考文献 10 1、设计题目 螺旋千斤顶设计 2、螺旋千斤顶总功能 按螺旋传动原理，利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动。将回转运动转变为直线运动，并传递运动和动力。从而实现将一定重量的物体提升一定的高度的功能。 3、设计任务与要求 1.1 任务 1、 千斤顶最大起重量为3KN 2、工作行程L=200mm ，单臂操作 3、作出结构原理、结构简图 4、绘制系统装配图，画3#装配图一张 5、编写设计说明书 1.2 要求 1、设计螺杆要求校核耐磨性、自锁性；校核螺纹工作圈数、螺杆强度和稳定性 2、设计螺母要求校核螺母螺纹牙强度 3、底座和托杯要求满足一定的强度 4、机构应具有良好的传力性能 5、绘制系统装配图，画3#装配图一张 4、螺旋千斤顶的工作原理与结构原理图 螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的，它主要是用于将回转运动转变为直线运动，同时传递运动和动力。螺旋传动的常用运动形式，主要有以下两种：螺杆转动，螺母运动和螺母固定，螺杆转动并移动，多用于螺旋起重器。而千斤顶的工作原理则是第二种螺母固定，螺杆转动并移动，其工作原理图如下： 从图中可以看出，千斤顶的工作原理是：通过螺杆和螺母组成的螺旋副来实现将物体有低处向高处的传送的，并使托杯中的物体做直线运动，从而实现我们的传动要求。其中，螺母固定，当手柄旋动的时候，螺杆通过与螺母的螺旋副的运动，螺纹之间产生自锁，是装有重物的托杯往上运动。 从其工作原理中可以看出，这对螺杆与螺母螺纹的耐磨性、稳定性等要求较高，同时对底座及其他相应材料的强度也有一定的要求。 其机构特点是简单易操作，便宜制造。 5、螺旋千斤顶结构尺寸设计 5.1 螺杆的设计 5.1.1 材料选择 可以供选择的材料有：35#，45#，40Cr。 经分析，本设计中螺杆材料选用35#，材料经热处理，提高了其耐磨性，并有足够的强度，适用于载重较高的重要传动。 5.1.2 螺杆结构设计及计算 1、螺旋传动选择：螺旋传动按其螺旋副的摩擦性质不同，分为滑动螺旋副，滚动螺旋副和静压螺旋副。滑动螺旋副结构简单，便于制造，易于自锁，所以螺旋千斤顶选择滑动螺旋副。 2、滑动螺旋采用的螺纹类型有矩形、梯形和锯齿形。其中以梯形和锯齿形螺纹应用最广。本设计中千斤顶的螺纹选择梯形螺纹，并为右旋的方式。因为其内外螺纹以锥面贴紧不易松动，对中性好，并牙根强度高，同时采用单线螺纹（）的自锁性也比较高。 3、螺杆螺纹的设计及计算 1)螺杆结构图和螺杆螺母的螺纹副配合图： 螺杆的结构见图如图所示： 图2 螺杆机构简图 螺杆和螺母的螺纹副配合如下图所示： 图3 螺杆和螺母的螺纹配合图 2）根据选择的材料，查得相关的计算参数为： 经查书本表5-12中得螺旋副材料的参数： 许用压强的值：18～25 ， 取 摩擦系数的值：0.08～0.10 另对于整体螺母，由于磨损后不能调整间隙，为使受力分布均匀，螺纹圈数不宜过多，故取：，并取值为；牙形角。 3）螺杆螺纹中径的设计 假设作用于螺杆上的轴向力为, 螺纹中径为，螺纹螺距为，螺母高度为，单位均为，螺纹工作圈数，则， 根据矩形和梯形的螺纹，，则由公式： 式中，代入以上参数可得，。 4）根据计算得的选择梯形螺纹及螺杆的尺寸 螺纹规格： 公称直径： ， 螺距：， 螺纹中径： ， 螺纹小径：， 螺纹大径： 。 又知，工作行程：， 同时，取为， ，， 。 5）校核螺纹的耐磨性 由螺纹工作面上的耐磨性条件及公式，，得， 由上式可知，很螺纹强度足够且符合其耐磨性条件。 6）确定螺纹圈数 对于整体螺母，由于磨损后不能调整间隙，为使受力分布均