千斤顶的设计

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简易千斤顶设计书

一.设计要求

采用螺旋传力,最大其中重量40000N,工作行程200mm。

二.结构原理

图为最终产品结构图。如图,托杯起支承重物的作用,使用时转动手柄则螺杆将与落幕之间产生相对转动,从而带动重物上升,底座则起支撑作用。

三.设计计算

1.螺杆 材料:40Cr。

的取值一般在1.2~2.5,为使螺纹工作圈数不至于过大,将值定为2,滑动螺旋副许用压力][p取MPa20。

][581.195150.252500.235.2850.222850.25298.25202400008.0][8.02221122pMPahudFPhudFAFpmmmmdHPDDddmmdmmmmpFd

则滑动螺旋副设计符合要求。

再对螺旋副自锁性进行校核:VVdnPf57.35.255arctanarctan323.515cos09.0arctancosarctan2

则螺旋副自锁性符合要求。

确定螺杆的尺寸,2l为工作行程。

mmblmmDlmmdDmmmmPlHPlll185.12.675.18.446.1266)1520051(334232221

再对螺杆进行强度校核:

螺杆小径截面面积222214.397450.224mmmdA 螺旋副摩擦力矩mNmNdFTV6.7925.25156.0400002)tan(2

查表得许用应力MPaMPa15757855][

][6.1005.226.7943400004.397143122212MPaMPadTFAca则螺杆强度符合要求。

螺杆稳定性:

螺杆危险截面极惯性矩444415.12580645.2264mmmmdI

按照一端固定一段不完全固定的情况将螺杆长度系数的值定为0.6。

螺杆的临界载荷KNNlEIFcr10042666.05.125801006.225222

螺杆稳定安全系数5.4sS

螺杆计算安全系数scrscSNKNFFS25400001004,螺杆稳定性满足要求。

2.螺母

确定螺母高度及螺纹工作圈数。

515.2520.22d

工作圈数10

螺母的计算:

螺母的外径D,][43.1223DDF

23][66.1DFD 为螺母的许用拉应力,查表得a50MP

得mm3.463D 螺纹牙强度

强度校核:MPa40~30][

得][7.1325.35.2840000MPaMPaDbuF

][8.131025.35.285.14000062662222bMPaMPauDbDDFuDbFl

则螺纹强度符合要求

凸缘与地面接触表面的挤压强度条件:

][42324ppDDF

mmDFDp523.4690440000][42234

根据凸缘根部的弯曲强度条件:

][5.16423342334bbaDDDFaDDDF

mmDDDFab3.6603.467.5400005.1][5.1334

a取6mm

3.底座的设计及计算

底座厚度mmb12 斜度为151

mmbLmmLDDmmmmbHlLmmbDDmmHLmmbaLmmbDDmmmmDD185.161152243105.15.643511877253143533212142 由地面挤压强度条件MPaDDF1042526得mmmmD6.929.936

4.托杯: 材料:镀铝铁青铜

mmbDBmmdDmmmmdDmmmmDD12705.275.2225.0494793827

5.手柄设计

材料:Q275钢 工人短时间内能发挥的力为300P

则材料强度极限为MPab550 17.0f

螺纹付摩擦力矩KNT1.711

托杯与螺杆间摩擦力矩

mNmNDDDfFT9.121102275.224975.224000017.02238782

由1632121dTTWTTb

得mmmmTTdb1.120121.0105509.1211.711616363210