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:VVdnPf57.35.255arctanarctan323.515cos09.0arctancosarctan2
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mNmNdFTV6.7925.25156.0400002)tan(2
查表得许用应力MPaMPa15757855][
][6.1005.226.7943400004.397143122212MPaMPadTFAca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5.4sS
螺杆计算安全系数scrscSNKNFFS25400001004,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。
515.2520.22d
工作圈数10
螺母的计算:
螺母的外径D,][43.1223DDF
23][66.1DFD 为螺母的许用拉应力,查表得a50MP
得mm3.463D 螺纹牙强度
强度校核:MPa40~30][
得][7.1325.35.2840000MPaMPaDbuF
][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 17.0f
螺纹付摩擦力矩KNT1.711
托杯与螺杆间摩擦力矩
mNmNDDDfFT9.121102275.224975.224000017.02238782
由1632121dTTWTTb
得mmmmTTdb1.120121.0105509.1211.711616363210