千斤顶7千斤顶设计教学文案.doc

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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。千斤顶7千斤顶设计-目录第1章螺旋千斤顶的设计任务书11.1.设计题目11.3.设计要求21.4.作业目的2第2章螺杆的设计与计算32.1.螺杆螺纹类型的选择32.2.选取螺杆材料32.3.确定螺杆直径32.4.自锁验算32.5.结构42.6.螺杆强度计算52.7.稳定性计算6第3章螺母设计与计算83.1.选取螺母材料83.2.确定螺母高度H及螺纹工作圈数u83.3.校核螺纹牙强度83.4.安装要求9第4章托杯的设计与计算11第5章手柄设计与计算125.1.手柄的材料125.2.柄长度125.3.手柄直

2、径13第6章底座设计14设计小结15参考文献16-第 1 章 螺旋千斤顶的设计任务书1.1. 设计题目设计用于起重的螺旋千斤顶。千斤顶一般由底座1，螺杆4、螺母5、托杯10，手柄7等零件所组成（见图1）。螺杆在固定螺母中旋转，并上下升降，把托杯上的重物举起或放落。图Error! No sequence specified.螺旋千斤顶1.2. 设计数据表Error! No sequence specified.设计数据最大起重量Q（KN）最大起升高度l（mm）401901.3. 设计要求1.螺旋千斤顶装配图A1一张。2.设计说明书一份。1.4. 作业目的1.熟悉螺旋千斤顶的工作原理，设计与计算的

3、方法；2.运用所学的知识解决设计中所遇到的具体实际问题，培养独立工作能力，以及初步学会综合运用所学知识，解决材料的选择，强度计算和刚度计算，制造工艺与装配工艺等方面的问题。3.熟悉有关设计资料，学会查阅手册和运用国家标准。第 2 章 螺杆的设计与计算2.1. 螺杆螺纹类型的选择螺纹有矩形、梯形与锯齿形，常用的是梯形螺纹。梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角=30，梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动。故选梯形螺纹，它的基本牙形按GB/T5796.186的规定。2.2. 选取螺杆材料2.3. 螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。此题选45钢。确定螺杆直径按耐磨性条件确定螺杆中径d2。求

4、出d2后，按标准选取相应公称直径d、螺距p及其它尺寸。d2根据国家规定=1.22.5，取=1.4（梯形螺纹）；h=0.5p；查教材表，p取23Mpa故，d2=m查机械设计手册，d取36mm，则p=6mm，d1=d-7=29mmd4=d1-(0.20.5)=29-0.3=28.7mm2.4. d2=d-3=33mm自锁验算自锁条件是v，式中：为螺纹中径处升角；v为当量摩擦角（当量摩擦角v=tg-1fv，为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小1即vl。查表，fv取0.09=arctan(np/pd2)=arctan（16/3.1433）=3.31v=arctan0.09=5.142.5.

5、故，=3.3140稳定性计算（1）计算临界载荷FcrFcr=227.86103N(2)稳定性计算5.702.54第 3 章 螺母设计与计算3.1. 选取螺母材料螺母材料一般可选用青铜，对于尺寸较大的螺母可采用钢或铸铁制造，其内孔浇注青铜或巴氏合金。本题选青铜3.2. 确定螺母高度H及螺纹工作圈数u螺母高度H=d2，螺纹工作圈数，考虑退刀槽的影响，实际螺纹圈数u=u+1.5(u应圆整)。考虑到螺纹圈数u越多，载荷分布越不均，故u不宜大于10，否则应改选螺母材料或加大d。螺母高度由下式计算：H=ut求螺母高度HH=d2=1.43310-3mm螺纹工作圈数u=u=u+1.5=7.7+1.5u应圆整,

6、u取10螺母实际高度HH=ut=106=60mm3.3. 校核螺纹牙强度一般螺母的材料强度低于螺杆，故只校核螺母螺纹牙的强度。螺母的其它尺寸见图13。必要时还应对螺母外径D3进行强度验算。螺纹牙的剪切强度和弯曲强度计算螺纹牙的剪切强度和弯曲强度条件分别为：；查表，t1=0.634p（梯形螺纹），h=0.5p取30-40Mpa,取40-60Mpa故，=9.31MPa30-40Mpa=22.1Mpa23Mpa)=14.90MPa合格第 5 章 手柄设计与计算5.1. 手柄的材料常用Q235和Q215。此题选择Q2355.2. 柄长度板动手柄的力矩：FLp=T1+T2则（式1-2）式中：F加于手柄上

7、一个工人的臂力，间歇工作时，约为150250N，工作时间较长时为100150N。T1螺旋副间的摩擦阻力矩，=40103tan(3.31+5.14)=98.05KNT2托杯与轴端支承面的摩擦力矩，T2=(D12+D11)fF/4。(f查手册取0.06)=(63+23.4)0.0640/4=51.84KN则=0.74955m手柄计算长度Lp是螺杆中心到人手施力点的距离，考虑螺杆头部尺寸及工人握手距离，手柄实际长度还应加上+（50150）mm。手柄实际长度不应超过千斤顶，使用时可在手柄上另加套管。5.3. 因此，手柄实际长度=+55=837.05mm取=838mm手柄直径把手柄看成一个悬臂梁，按弯曲

8、强度确定手柄直径dp，其强度条件为sF（式1-3）故dp=24.07mmdp取25mm式中：sF手柄材料许用弯曲应力，当手柄材料为Q215和Q235时，sF=120Mpa。手柄插入螺杆上端的孔中，为防止手柄从孔中滑出，在手柄两端面应加上挡环（图16），并用螺钉或铆合固定。图中尺寸：dp=5mmdp+(68)=dp+8=33mmdp=25mm第 6 章 底座设计底座材料常用铸铁（HT150及HT200），铸件的壁厚不应小于812mm(取10mm)，为了增加底座的稳定性，底部尺寸应大些，因此将其外形制成110的斜度。底座结构及尺寸如图17图中（R取5mm，r取10mm，D9取79）H1=2l+（1

9、428）mm=250+20=270mmH-a=60-20=40mmD=d+1(查手册)=36+1=37mmD6=D3+（510）mm=63+6=69mmD7=D6+=69+=113mmD8=175mm取整=175mm式中：sp底座下枕垫物的许用挤压应力。对于木材，取sp=22.5MPa。设计小结这次课程设计，由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手。在同学们的热情帮助下，使我找到了信心。机械设计的课程设计没有那么简单，我们的每一个数据都要从机械设计书上或者机械设计手册上找到出处。经过自己的实际参与设计，使自己也了解到了机械零件从基本尺寸的设计，材料

10、的选择，到受力的分析及强度校核。从中学习到一些设计的基本知识，为以后的课程设计打下了一些基本的知识。在这次设计中进一步培养了工程设计的独立能力，树立正确的设计思想，掌握常用的机械零件设计的方法和步骤，要求综合的考虑使用经济工艺性等方面的要求，确定合理的设计方案。参考文献1邱宣怀.机械设计M.北京:高等教育出版社,1997.2王伯平.互换性与测量技术M.北京:机械工业出版社,2005.3孙维连,魏凤兰.工程材料M.北京:中国农业大学出版社,2006.4于惠力.机械设计M.科学出版社,2007.5大连理工大学工程画教研室.机械制图M.北京:高等教育出版社,20036吴宗泽.机械设计课程设计手册M.北京:高等教育出版社,2006参考文献（即引文出处）的类型以单字母方式标识：M专著，C论文集，N报纸文章，J期刊文章，D学位论文，R报告，S标准，P专利；对于不属于上述的文献类型，采用字母“Z”标识。