螺旋千斤顶的设计毕业论文(设计)正文终稿Word格式.docx
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4.3千斤顶的设计 错误!
未定义书签。
4.3.1.选择材料 错误!
4.3.2螺杆强度计算 错误!
4.3.3螺母螺纹牙的强度计算 错误!
4.3.4.螺母外部尺寸计算 错误!
4.3.5.螺杆的稳定性计算 错误!
4.3.6旋转杆的设计计算 错误!
5.附图 15
参考文献 19
9
螺旋千斤顶的设计
摘
要
螺旋千斤顶主要是有螺杆、手柄、底座、螺套、旋转杆、挡环、托杯的零部件组装而成的。
在本次设计过程中对螺旋传动的计算和各零部件的设计与选材最为重要;
并且重点运用了机械设计方面的知识,另外还运用了辅助绘图工具AutoCAD、Solidworks等。
本文从螺旋千斤顶的零部件的设计与选材等多方面,阐述了它设计的全过程。
尤其在工艺规程设计中,运用了大量的科学加工理论及计算公式,对它进行了精确地计算。
由于螺旋千斤顶是一种小型的起重设备,体积小方便携带,造价成本低,所以在日常生活中被广泛应用。
本设计既是产品开发周期中的关键环节,有贯穿于产品开发过程的始终。
设计决定了实现产品功能和目标的方案,结构和选材。
制造方法以及产品运行,使用和维修方法。
现代机械产品的要求不对传统机械产品高的多,因而在产品开发和改进过程中只有全面深入地运用现代设计理论,方法和技术才能满足社会对现代机械产品愈来愈苛刻的要求,提高其市场竞争能力。
关键字:
螺旋千斤顶,设计,绘图工具
Screwjackdesign
ABSTRACT
Screwjackbasicalyistoscrew,handle,baseplate,screwthread,revolvestem,blockring,"
thecupintotheassemblyparts.Inthedesignprocesstoscrewtransmissionofthecalculationanddesignandmaterialselectionofpartsofthemostimportant;
Keyusingamechanicaldesignandtheknowledgeoftherespect,andalsousingcomputer-aideddrawingtoolsAutoCAD,Solidworksetc.
Thisarticlefromthepartsofthescrewjackthedesignandmaterialselectionandother
aspects,thispaperexpoundsthedesignprocessofit.Especialyintheprocessplanningdesign,useofalargenumberofscientificprocessingtheoryandcalculationformula,itaccuratelycalculated.Duetoscrewjackisasmalhoistingequipment,smalvolumeeasytocarry,costlowcost,soindailylifehasbeenwidelyused.
Thisdesignisproductdevelopmentcycleofthekeylink,havethroughouttheproduct
developmentprocessalthetime.Torealizethefunctionofproductdesignandgoalsoftheplan,structureandmaterialselection.Manufacturingmethodsandproductoperation,useandmaintenancemethod.Themodernmachineryofproductrequirementsnotraditionalmechanicalproductshigh,resultinginproductdevelopmentandtheimprovementprocessonlycomprehensiveuseofmoderndesigntheory,methodandtechnologytomeetthesocialmodernmachineryproductstomoreandmorestringentrequirements,improvethemarketcompetitionability.
KEYWORDS:
Screwjack,design,drawingtools
1起重机械的概述
起重机械是一种以间歇作业方式对物料进行起升,下降和水平移动的运机
械。
起重机械的作业通常带有重复循环的性质。
一个完整的作业循环一般包括取物、起升、平移、下降、卸载,然后返回原处等环节。
经常起动、制动、正向和反向运动是起重机械的基本特点。
起重机械广泛用于交通运输业、建筑业、商业和农业等国民经济各部门及人们日常生活中。
起重机械由运动机械、承载机构、动力源和控制设备以及安全装备、信号指
示装备等组成。
起重机的驱动多为电力,也可用内燃机,人力驱动只用于轻小型起重设备或
特殊需要的场合。
起重机械按结构特征和使用场合分为:
轻小型起重设备、桥架型起重机、缆
索型起重机、臂架型起重机、堆垛起重机、升降机械。
然而,千斤顶又属于起重机械的一种。
千斤顶是一种起重高度小(小于1m)
的最简单的起重设备。
它有机械式和液压式两种。
机械式千斤顶又有齿条式与螺旋式两种。
千斤顶按工作原理分为:
螺旋千斤顶、齿条千斤顶、油压千斤顶。
2螺纹传动的设计与计算
2.1螺纹传动的类型和应用
螺旋传动是利用螺杆(丝杠)和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的。
它主
要用于将回转运动转变为直线运动,同时传递运动和动力。
根据螺杆和螺母的相对运动关系,螺旋传动的常用运动形式,主要有一下两
种:
图2.1是螺杆传动,螺母移动,多用于机床的进给机构;
图2.2是螺母固定,螺杆传动并移动,多用于螺旋起重器(千斤顶,图2.3)或螺旋压力机中。
图2.1
图2.2
图2.3
螺旋传动按其用途不同,可以分为以下三种类型:
1)传动螺旋。
它以传递动力为主,要求以较小的转矩产生较大的轴向推力,用
以克服工作阻力,如各种起重或加压装置的螺旋。
这种传力螺旋主要是承受很大的轴向力,一般为间歇工作,每次的工作时间紧较短,工作速度不高,而且通常需要自锁能力。
2)传导螺旋。
它以传递运动为主,有时也承受较大的轴向载荷,如机床进给机
构的螺旋等。
传导螺旋常需在较长时间内连续工作,工作速度较高。
因此要求具有较高的传动精度。
3)调整螺旋。
它用以调整、固定零件的相对位置,如机床、仪器及测试装置中
的微调机构的螺旋。
调整螺旋常不经常转动,一般在空载下调整。
2.2滑动螺旋的结构和材料
2.2.1滑动螺旋的结构
滑动螺旋的结构包括螺杆、螺母的结构形式及其固定和支承结构形式。
螺旋
传动的工作刚度与精度等和支承结构有直接关系,当螺杆短而粗且垂直布置时,如起重及加压装置的传力螺旋,可以采用螺母本身作为支承的结构。
当螺杆细长且水平布置时,如机床的传导螺旋(丝杠)等,应在螺杆两端或中间附加支承,以提高螺杆工作刚度。
螺母结构有整体螺母、组合螺母和剖分螺母等形式。
整体螺母结构简单,但
由磨损而产生的轴向间隙不能补偿,只适合在精度要求较低的场合中使用。
对于经常双向传动的传导螺旋,为了消除轴向间隙并补偿旋合螺纹的磨损,通常采用组合螺母或剖分螺母
滑动螺旋采用的螺旋类型有矩形、梯形和锯齿形。
其中以梯形和锯齿形螺纹
应用最广。
螺杆常用右旋螺纹,只有在某些特殊的场合,如车床横向进给丝杠,为了符合操作习惯,才采用左旋螺纹。
2.2.2螺杆和螺母的材料
螺杆和螺母材料应具有较高的耐磨性、足够的强度和良好的工艺性。
螺杆
与螺母常用材料见表2.1。
表2.1
螺杆与螺母常用材料
螺纹副
材料
应用场合
Q235,Q275,4550
轻载、低速传动。
不热处理
40Gr,65Mn,20GrMnTi
重载、较高速。
材料需
经热处理,以提高耐磨性
精密传导螺旋传动。
材
9Mn2V,GrWMn,38GrMoAl 料需经热处理
ZcuSn10P1,ZcuSn5Pb5Zn5 一般传动
重载、低速传动。
尺寸
螺母 较小或轻载高速传动,
ZcuAL10Fe3,ZcuZn25AL6 螺母可采用钢或铸铁
Fe3Mn 制造,内空浇铸巴士合
金或青铜
3.滑动螺旋传动的设计计算
滑动螺旋工作时主要承受转矩及轴向拉力(或压力)的作用,同时在螺杆和
螺母的旋合螺纹间有较大的相对滑动。
其主要失效形式为螺纹磨损,因此,滑动螺旋的基本尺寸,通常是根据耐磨性条件确定的。
对于受力较大的传动螺旋,还应噶校核螺杆的危险截面以及螺母螺纹牙的强度,以防止发生塑性变形或断裂对于要求自锁的螺杆应该校核其自锁性
下面主要介绍耐磨性计算和几项常用的校核计算方法。
3.1耐磨性计算
耐磨性计算尚无完善的计算方法,目前是通过限制螺纹副接触面上的压强p
作为计算条件,其校核公式为
p=F/A=F/лd2hz=FP/πd2hH≤
[p]
式中,F为轴向工作载荷(N);
A为螺纹工作表面投影到垂直于轴向力的平
面上的面积(mm²
);
d2为螺纹中径(mm);
P为螺距(mm);
h为螺纹工作高度(mm),矩形与梯形螺纹的工作高度h=0.5P,锯齿形螺纹高度h=0.75P;
z=H/P为螺纹工作圈数,H为螺纹高度(mm),[p]为许用压强(MPa),见表3.1
表3.1
滑动螺旋传动的许用压强[p]
螺纹副材料
滑动副速度/(m·
min-1)
低速
钢对青铜
钢-耐磨铸铁
钢-灰铸铁
<
3.0
6~12
>
156~12
2.4
许用压强/MPa
18~25
11~18
7~10
1~2
6~8
13~18
4~7
钢-钢
淬火钢-青铜
7.5~13
10~13
注:
ø
2.5
- 配套讲稿:
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