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学习情境三:设计螺旋千斤顶
学习目标
·1、能根据使用条件自行设计螺旋千斤顶;
·2、能正确绘制出螺旋千斤顶的装配图和零件工作图;
·3、初步学会编写设计计算说明书。
学习情境三:设计螺旋千斤顶
一、螺旋千斤顶设计任务分析
1.设计任务
设计一螺旋千斤顶,最大起重量
F=40kN,最大起重高度h=180mm,
采用单头梯形螺纹,螺旋应有自锁性,
其运动简图如右图所示。
学习情境三:设计螺旋千斤顶
2.设计要求
(1)能满足把40kN的物体举起180mm的高度,并能平稳下降,具
有足够的寿命。
(2)螺杆在上升和下降的过程中,可以停在任一中间位置,而不自
行落下(即能够自锁)。
(3)一人操作,人手推力不可过大,以免操作者过分疲劳。
(4)螺旋千斤顶的支承面与被举起重物之间不能有相对滑动,千斤
顶与地面应有足够大的接触面积。如果地面太松软,可以垫木板。
(5)在保证上述要求的同时,还应保证工作可靠、操作安全、加工
方便和经济等。
学习情境三:设计螺旋千斤顶
二、螺旋千斤顶结构设计和分析计算
1.设计过程和步骤
(1)选择材料(2)计算耐磨性、设计螺旋副尺寸
(3)校核螺纹副自锁性(4)校核螺杆强度(5)校核螺母螺纹牙强度
(6)校核螺杆稳定性(7)螺母外部尺寸的设计计算
(8)手柄的设计计算(9)计算效率
(10)设计托杯(11)设计底座(12)绘制装配图
学习情境三:设计螺旋千斤顶
2.螺旋副设计
(1)螺旋副材料选择
可选定螺杆的材料为45钢,螺母为铸造锡青铜。
螺纹副材料应用场合
Q235、Q275、45、50轻载、低速传动。材料不热处理
螺杆40Gr、65Mn、20GrMnTi重载、较高速。材料需经热处理,以提高耐磨性
9Mn2V、GrWMn、38GrMoAl精密传导螺旋传动。材料需经热处理
ZCuSn10P1、ZCuSn5Pb5Zn5一般传动
螺母重载、低速传动。尺寸较小或轻载高速传动,螺母可
ZCuAl10Fe3、ZCuZn25Al6Fe3Mn3
采用钢或铸铁制造,内孔浇铸巴士合金或青铜
学习情境三:设计螺旋千斤顶
由于螺杆材料为45钢,由表3-9可知螺杆许用应力计算公式,
即:
表3-9螺杆和螺母材料的许用应力
项目许用应用/MPa
钢制螺杆
-35Ra为材料的屈服强度/MPa
材料
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