便攜式螺旋千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)

目 錄1、 螺旋千斤頂原理22、 設(shè)計(jì)要求23、 螺桿的設(shè)計(jì)24、 螺母的設(shè)計(jì)45、 杯托的設(shè)計(jì)46、 手柄的設(shè)計(jì)67、 底座的設(shè)計(jì)71、螺旋千斤頂原理千斤頂?shù)墓ぷ髟硎牵和ㄟ^(guò)螺桿和螺母組成的螺旋副來(lái)實(shí)現(xiàn)將物體由低處向高處的傳送的，并使托杯中的物體做直線運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)我們的傳動(dòng)要求。其中，螺母固定，當(dāng)手柄旋動(dòng)的時(shí)候，螺桿通過(guò)與螺母的螺旋副的運(yùn)動(dòng)，螺紋之間產(chǎn)生自鎖，使裝有重物的托杯往上運(yùn)動(dòng)。2、設(shè)計(jì)要求1、設(shè)計(jì)螺桿要求校核耐磨性、自鎖性；校核螺紋工作圈數(shù)、螺桿強(qiáng)度和穩(wěn)定性2、設(shè)計(jì)螺母要求校核螺母螺紋牙強(qiáng)度3、底座和托杯要求滿足一定的強(qiáng)度4、機(jī)構(gòu)應(yīng)具有良好的傳力性能5、繪制裝配圖、主要零件圖兩張3、螺桿的設(shè)計(jì)千斤頂適用于載重較高的重要傳動(dòng)，因此選用的材料要有足夠的耐磨性、強(qiáng)度。經(jīng)分析選用40Cr。螺桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算1、螺旋傳動(dòng)選擇：螺旋傳動(dòng)按其螺旋副的摩擦性質(zhì)不同，分為滑動(dòng)螺旋副，滾動(dòng)螺旋副和靜壓螺旋副?；瑒?dòng)螺旋副結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造，易于自鎖，所以螺旋千斤頂選擇滑動(dòng)螺旋副。2、滑動(dòng)螺旋采用的螺紋類型有矩形、梯形和鋸齒形。其中以梯形和鋸齒形螺紋應(yīng)用最廣。本設(shè)計(jì)中千斤頂?shù)穆菁y選擇梯形螺紋，并為右旋的方式。因?yàn)槠鋬?nèi)外螺紋以錐面貼緊不易松動(dòng)，對(duì)中性好，并牙根強(qiáng)度高，同時(shí)采用單線螺紋（）的自鎖性也比較高。3、螺桿螺紋的設(shè)計(jì)及計(jì)算按耐磨性條件確定螺桿中徑d2。求出d2后，按標(biāo)準(zhǔn)選取相應(yīng)公稱直徑d、螺距t及其它尺寸。根據(jù)： ; 注：， 由于在此處為整體螺母，此處選；由于條件為剛-青銅和低速， ，滑動(dòng)速度為低速，??； ；根據(jù)GB/T5796.2-2005查表：取得，D=31.00mm;由，得P=6.34mm 取標(biāo)準(zhǔn)值 P=6.00mmd1=d-7=23.00mmD1=d-P=30mm-6mm=24.00mmd2=D2=d-0.5P=27.00mm螺桿整體長(zhǎng)度：200mm自鎖驗(yàn)算自鎖條件是y式中：y為螺紋中徑處升角；為當(dāng)量摩擦角（當(dāng)量摩擦角，為保證自鎖，螺紋中徑處升角至少要比當(dāng)量摩擦角小1°。y ， ，?。ㄈ?dòng)時(shí)計(jì)算用最大值）y故，y=4.05所以自鎖性得以保證。螺桿強(qiáng)度校核 有螺桿材料是，查表得： 根據(jù)螺旋副間的摩擦力矩為： ·其中，可看作是螺桿的螺紋處的預(yù)緊力。所以，螺桿所受的總的應(yīng)力為：由此可得，。所以設(shè)計(jì)的螺桿滿足強(qiáng)度條件。4、螺母設(shè)計(jì)螺母的材料有:鑄錫青銅和鑄鋁鐵青銅兩種供選擇，經(jīng)分析，本設(shè)計(jì)采用鑄錫青銅材料。確定螺母高度H及螺紋工作圈數(shù)u螺母高度螺紋工作圈數(shù)螺母的相關(guān)尺寸：D=d+1=31mm內(nèi)螺紋小徑；a=（0.20.3）H=0.25=13.5mm5、杯托的設(shè)計(jì)杯托用來(lái)承托重物，也可用Q235鋼模鍛制成，取材料為Q235。為了使其與重物接觸良好和防止與重物之間出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)，在杯托上表面制有切口的溝紋。為了防止杯托從螺桿端部脫落，在螺桿上端裝有擋板。當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，杯托和重物都不作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。因此在起重時(shí)，杯托底部與螺桿和接觸面有相對(duì)滑動(dòng)，為了避免過(guò)快磨損，一方面需要潤(rùn)滑，另一方面還需要驗(yàn)算接觸面間的壓力強(qiáng)度。式中：Q235:；45鋼：取p。故杯托厚度，此處取杯底厚度為；溝紋寬度為；溝紋深度為；杯托高度為1.8*d=1.8*30mm=54mm；為保證杯托可以轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿預(yù)警端的墊片與杯托底部留有間隙，間隙值為34mm，應(yīng)為承受力不大，故值取為3mm。6、手柄的設(shè)計(jì)手柄材料：常用Q235和Q215。選擇Q235手柄長(zhǎng)度扳動(dòng)手柄的力矩： 則式中：K加于手柄上一個(gè)工人的臂力，間歇工作時(shí)，約為150250N，工作時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)間為100150N。考慮一般為間歇工作，工作的時(shí)間較長(zhǎng)機(jī)會(huì)不多，故取為200N。螺旋副間的摩擦阻力矩，杯托與軸端支承面的摩擦力矩，。（）則手柄計(jì)算長(zhǎng)度Lp是螺桿中心到人手施力點(diǎn)的距離，考慮螺桿頭部尺寸及工人握手距離，手柄實(shí)際長(zhǎng)度還應(yīng)加上+（50150）mm。手柄實(shí)際長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)千斤頂，使用時(shí)可在手柄上另加套管。因此，手柄實(shí)際長(zhǎng)度手柄直徑：把手柄看成一個(gè)懸臂梁，按彎曲強(qiáng)度確定手柄直徑，其強(qiáng)度條件為sF故 = 取25mm式中：sF手柄材料許用彎曲應(yīng)力，當(dāng)手柄材料為Q235時(shí)，sF=120Mpa。7、底座的設(shè)計(jì)底座材料常用鑄鐵（HT150及HT200），鑄件的壁厚不應(yīng)小于812mm，為了增加底座的穩(wěn)定性，底部尺寸應(yīng)大些，因此將其外形制成110的斜度。S=（1.52）=1.5*15=22.5mm=L+（1428）mm=160+20=180mm H-a=54-13.5=40.5mm+（510）mm=45+5=50mm +=50+=86mm=式中：sp底座下枕墊物的許用擠壓應(yīng)力。對(duì)于木材，取sp=22.5MPa。7