一．结构设计方案 以往复扳动手柄，拔爪即推动棘轮间隙回转，小伞齿轮带动大伞齿轮、使举重螺杆旋转，从而使升降套筒获得起升或下降，而达到起重拉力的功能。 螺旋起重器（千斤顶）是一种人力起重的简单机械，主要用于起升重物。手动螺旋千斤顶主要包括底座、棘轮、圆锥齿轮副、托杯、传动螺纹副等部分。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。 手动螺旋千斤顶在满足设计性能和要求的前提下，从结构紧凑、减轻重量、节省材料和降低成本考虑。在给出千斤顶最大起重量、传动螺纹副材料及其屈服应力、螺 纹头数等基本设计要求和圆锥齿轮副等已定的情况下，可从螺纹副设计着手考虑，使螺纹副所用材料最少，即在满足设计性能的情况下，传动螺杆、螺母所占体积最少。 二．材料选择 2.螺母材料除要有足够强度外，还要求在与螺杆材料配合时摩擦因数小和耐磨，可用。 三．耐磨性计算 耐磨性条件校核计算式为 式中，F──螺杆所受轴向载荷，/； ──螺纹中径，/ ； h──螺纹工作高度，/ 。 h＝0.5(d－D1)，d为螺杆大径，D1为螺母小径 ──螺纹工作圈数，一般最大不宜超过10圈 h＝0.5p=5 [ p] ──螺旋副材料的许用压力，/。可取 。 对梯形螺纹，h＝0.5P，式（1）可演化为设计计算式： (2) 取 取 =2.0 小径 中径 大径 螺距 选定高径比系数 螺母的高度==97.5 旋合圈数=9.5 查表得螺母的大径71 小径为60 四．螺杆强度计算 查表2.8知安全系数为=3 求得许用的压应力为= = 故安全 五．螺母螺纹的强度计算 如将一圈螺纹牙沿螺母的大径D展 开，则可看作宽度为的悬臂梁。螺母每圈螺纹所受的平均压力为，并作用在以螺纹中径D2为直径的圆周上，则螺纹 危险截面a－a上的剪切强度条件为： 螺纹危险截面a－a上的弯曲强度条件为： 式中 ──螺纹牙根部的厚度。，P为螺纹螺距; ──弯曲力臂，/mm。； ──螺母材料的许用切应力；可取＝； ──螺母材料的许用弯曲应力；可取＝。 = 取 螺纹牙的剪切强度安全 取∴ 故螺纹牙的弯曲强度安全。 六．自锁性校核计算 滑动螺旋起重器必须保证可靠的自锁性，自锁的条件为： ≤ ， ＝ 式中──螺纹升角； f──螺旋副材料的摩擦因数，一般可取 f ＝0.08～0.1； β牙型半角（牙侧角），梯形螺纹β＝α/2＝15o =arctan=4.73 <故有可靠的自锁性。 七．螺杆的稳定性校核 受压螺杆的稳定性计算式为： 式中 ──螺杆的最大工作长度 分度机构 ──螺杆的稳定临界载荷， ──螺杆材料的弹性模量 ──螺杆危险截面的轴惯性矩， ──与两端支座形式有干的长度系数，当两端铰支，或一端固定一端移动时，=1；当一端固定一端自由，或一端铰支一端移动时，=2，；当两端固定时，=0.54 = ===16 故满足稳定性要求 八．螺母外径及凸缘设计 在起重载荷F作用下，螺母下段悬置部分有拉伸应力，螺母凸缘与底座的接触面上会产生挤压压力，凸缘根部则有弯曲及剪切应力。它们的强度条件计算式分别为： 螺母下段悬置部分的抗拉强度条件为： ＝ （7） 螺母凸缘的挤压强度条件为： ＝ （8） 螺母凸缘根部的弯曲强度条件为： 电伴热带温控＝ （9） 螺母凸缘根部的剪断很少发生，强度计算可从略。 式中 ──螺母材料的许用拉伸应力，/。可取 ──螺母材料的许用挤压应力，/。可取 。 取 = 所以 故抗拉强度安全 ＝== 故挤压强度安全。 取 ＝= =35.6 所以弯曲强度安全。 九．手柄设计 计算操作力矩T ： T ＝＝ （10） 式中 T1 ──螺旋副螺纹牙间的摩擦力矩，即螺杆所受扭矩，/。 =503318 、 T2──螺杆与托杯底面间的摩擦力矩，/。 T2＝ （11） F ──起升力，/； ──螺杆与托杯底面间的摩擦因数，可取； ──螺杆与托杯底面接触环面的外径， ──螺杆与托杯底面接触环面的内径， ──扳动手柄的操作力，/认证机构管理系统N。取=1000N 计算手柄弯曲强度 由手柄弯曲强度条件 ＝ 可得手柄直径计算式： 式中 [] ──手柄材料的许用弯曲应力，/。一般可选Q235，其[] ＝125。 取 故取 改性沥青稳定剂 T2＝ =403990 503318+403990=9.073 srcpan 眼部凝露所以 所以选取手柄长为 =41.7 所以取45。 十．各部分尺寸和参数 由于本设计说明过程中的插图应用了网上的现有图，因此壳体各部分的尺寸代号不与原图符合，现将所有的尺寸按原图归纳如下方便老师审阅！ 取 取 取 = 取 十一.参考文献 程志红.机械设计 东南大学出版社 2006 王世刚，王村才.机械设计实践与创 新国防工业出版社 2009 王大康 机械设计综合课程设计 机械工作出版社 2003 百度文库 十二. 设计总结与体会 本次大型作业只是课程设计和毕业设计前的小小的练兵题，通过对螺旋起重器的设计首先对机械设计过程和流程有一个大概的了解，其次不仅加深对本课程的理解也巩固了几乎忘却的工程制图和机械原理。 在设计的过程中遇到了很多的问题，有课程方面的问题，有粗心大意导致的问题，有电脑方面的问题，各方各面的问题都需要克服。这不仅是一个学习知识的过程也是一个考验我们恒心和耐力细心的过程。是一个出现问题和解决问题的过程很享受本次设计过程，也很期待即将到来的课程设计！谢谢！ | =480 =600 H=95 10 =160 螺杆强度校核正确 = 螺母螺纹强度校核正确 ψ ≤符合自锁条件 满足稳定性要求 手柄直径 =45 =90 =20 |
本文发布于:2024-09-22 15:43:46，感谢您对本站的认可！
本文链接：https://www.17tex.com/tex/4/287954.html
版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系，我们将在24小时内删除。
| 留言与评论（共有 0 条评论） |
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议