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,355sMpa。
由主教材表5-10,取4s得:MPass894355
螺母:铸锡青铜ZcuSn10PI
由主教材表5-12得许用压力[p]=18Mpa.
phFPd2,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
6.66332.12pdZ,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
MPa89Mpa。
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
=336arctanarctan2dp=05813
43841v,所以自锁。
2312211634dTdF,
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:dHhl2mm23736242180
所以38.652923724s
临界载荷22lEIFcr(注:64,1006.2415dIMPaE)
所以82.313697237264291006.214.32453crF
=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
4~5.296.83500082.313697FFSCRsc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:
][43.1223DDF,从而可得
23][2.5DFD
式中螺母许用拉应力
可下式计算:
b83.0][
由主教材表5-13,得
MPab60~40][
取MPa40][,
mmD085.533740350002.523 稳定性96.8scS
[]=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14mm3423Ha
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
mm754D
a=14mm
H=42mm
60MPa][p
MPa458.16p
MPa174.33b
MPa744.14