F=35KN的螺旋千斤顶设计说明书

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西南大学工程技术学院

· 1· 螺旋千斤顶设计计算说明书

计算项目 计算及说明 计算结果

1. 选材,设计螺旋副尺寸

1.1选材

1.2有耐磨性计算螺纹中径2d、旋合圈数Z及螺母高度H

螺杆:45钢,由机械设计课程设计手册(罗宗泽、罗圣国主编.第三版.高等教育出版社)表2-7得,355sMpa。

由主教材表5-10,取4s得:MPass894355

螺母:铸锡青铜ZcuSn10PI

由主教材表5-12得许用压力[p]=18Mpa.

phFPd2,选梯形螺纹h=0.5P,取=1.2

mmppd13.32185.02.1350002

选Tr36×6-7H/7e(GB/T5796.2-2005)旋合圈数

6.66332.12pdZ,取Z=7圈<10,所以合适

螺母高度H=ZP=7×6=42mm。退刀槽)253(7.273.8,95.14得—表由课程设计书ddmmPt

螺杆:45钢

MPa89Mpa。

螺母:铸锡青铜ZcuSn10PI

[p]=18Mpa

选Tr36×6-7H/7e

公称直径d=36mm

螺距P=6mm

小径1d=29mm

中径2d=33mm

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· 2· 1.3自锁性验算

1.4螺杆强度检验

1.5稳定性验算

vvffarctancosarctan由主教材表5-12得

vf=0.09,v=arctan0.09=4385

=336arctanarctan2dp=05813

43841v,所以自锁。

2312211634dTdF,

2)tan(2dFTv

=)058134385tan(333500021

=85859.62N.mm

23222962.8585916329350004

=61.45Mpa<[]=89Mpa

所以螺杆强度满足。

稳定性条件:4~5.2/FFcr(crF是与柔度s有关)

柔度14dls(注:当螺杆的柔度s<40时,可以不必进行稳定校核,计算时注意正确确定),按照下端固定,上端自由,取=2,

l可按下式估算:dHhl2mm23736242180

所以38.652923724s

临界载荷22lEIFcr(注:64,1006.2415dIMPaE)

所以82.313697237264291006.214.32453crF

=05813

MPa45.61

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· 3·

1.6挡圈参数选择

1.6.1低端挡圈

1.6.2顶端挡圈

2. 螺母设计计算

2.1 螺纹牙强度计算

2.1.1螺纹牙剪切强度

2.1.2螺纹牙弯曲强度

2.2 计算螺母外径D

4~5.296.83500082.313697FFSCRsc因此不失稳。

查手册表5-3,根据GB-T892,由d=36mm得:

垫圈公称直径D=50mm,H=5mm,d=6.6mm,倒角C=1,

安装尺寸3L=18mm、h=5.6mm。螺钉:M6×16.

由11D=25.2mm得:垫圈公称直径D=35mm,H=5mm,

d=6.6mm,倒角C=1,安装尺寸3L=18mm、h=5.6mm。螺栓:M6×20.

由主教材表5-13知[]=30Mpa

螺纹牙根部的厚度:t=0.65P=0.65×6=3.9mm.

MPaMPaDtuF30][1179.33714.335000

由主教材表5-13知[b]=40Mpa

][95.3379.33714.32350006622bMPauDtFl

所以安全

如图,螺母悬垂部分受拉、扭,强度公式为:

][43.1223DDF,从而可得

23][2.5DFD

式中螺母许用拉应力

可下式计算:

b83.0][

由主教材表5-13,得

MPab60~40][

取MPa40][,

mmD085.533740350002.523 稳定性96.8scS

[]=30Mpa

MPa11

[b]=40Mpa

MPa95.33

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· 4·

2.3凸缘尺寸计算

2.3.1计算凸缘直径4D及厚度a

2.3.2凸缘支承面挤压强度验算

2.3.3凸缘根部弯曲强度验算

2.3.4凸缘根部剪切强度验算

3.托杯的设计与计算

圆整取3D=54mm

由经验公式344.1~3.1DD

mm75D6.75544.144取mmmmD

由经验公式14mm3423Ha

由经验公式][7.1~5.1][pb

MPa80~60407.1~5.1

aDDFpmp458.1645475350004222324

][p 所以安全

23342334aF5.16a41DDDDDDFWMb

MPa33.174145454-75350001.52

所以安全

MPaMPaaDF30][744.141454350003

所以安全。

托杯用来承托重物,可用铸钢铸成,其结构尺寸见图。为了使其与重物接触良好和防止与重物之间出现相对滑动,在托杯上表面制成有切口的沟纹,为了防止托杯从螺杆端部脱落,在螺杆上应装有挡板。当螺杆转动时,托杯和重物都不作相对转动。因此在起重时,托杯底部与螺杆和接触面间有相对滑动,为了避免过快磨损,一方面需要润滑,另一方面还需要验算接触面间的压力强度。

托杯选材:HT200,有经验公式得:

MPaPb)100~80(200)5.0~4.0()5.0~4.0(][

托杯结构尺寸见下图,托杯下端面挤压强度:

][4)(211212pDDFp 3D=54mm

mm754D

a=14mm

H=42mm

60MPa][p

MPa458.16p

MPa174.33b

MPa744.14