螺旋千斤頂設計方案

時間：2024-04-07 11:40:48 設計方案我要投稿

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螺旋千斤頂設計方案

　　為了確保事情或工作能無誤進行，時常需要預先制定方案，方案一般包括指導思想、主要目標、工作重點、實施步驟、政策措施、具體要求等項目。方案應該怎么制定呢？以下是小編收集整理的螺旋千斤頂設計方案，僅供參考，大家一起來看看吧。

螺旋千斤頂設計方案

　　一、作業目的

　　1、熟悉螺旋千斤頂的工作原理，設計與計算的方法；

　　2、運用所學的知識解決設計中所遇到的具體實際問題，培養獨立工作能力，以及初步學會綜合運用所學知識，解決材料的選擇，強度計算和剛度計算，制造工藝與裝配工藝等方面的問題。

　　3、熟悉有關設計資料，學會查閱手冊和運用國家標準。

　　二、螺旋千斤頂的設計

　　千斤頂一般由底座1，螺桿4、螺母5、托杯10，手柄7等零件所組成（見圖1―1）。螺桿在固定螺母中旋轉，并上下升降，把托杯上的重物舉起或放落。

　　設計時某些零件的主要尺寸是通過理論計算確定的，其它結構尺寸則是根據經驗公式或制造工藝決定的，必要時才進行強度驗算。

　　設計的原始數據是；最大起重量FQ（kN）和最大提升高度h（mm）。

　　螺旋千斤頂的設計步驟如下：

　　1、螺桿的設計與計算

　�。�1）螺桿螺紋類型的選擇

　　螺紋有矩（方）形、梯形與鋸齒形，常用的是梯形螺紋。

　　梯形螺紋牙型為等腰梯形，牙形角α=300，梯形螺紋的內外螺紋以錐面貼緊不易松動；它的基本牙形按GB5796、1―86的規定。

　�。�2）選取螺桿材料

　　螺桿材料常用Q235、Q275、40、45、55等。

　�。�3）確定螺桿直徑

　　按耐磨性條件確定螺桿中徑d2。求出d2后，按標準選取相應公稱直徑d、螺距t及其它尺寸。

　�。�4）自鎖驗算

　　自鎖條件是λ≤φv

　　式中：λ為螺紋中徑處升角；φv為摩擦角（非矩形螺紋應為當量摩擦角φv=tg—1fv，為保證自鎖，通常取λ≤4°30￠。

　�。�5）結構（見圖1―2）

　　螺桿上端用于支承托杯10并在其中插裝手柄7，因此需要加大直徑。手柄孔徑dk的大小根據手柄直徑dp決定，dk≥dp十0、5mm。為了便于切制螺紋，螺紋上端應設有退刀槽。退刀槽的直徑d4應比螺桿小徑d1約小0、2~0、5mm。退刀槽的寬度可取為1、5t。為了便于螺桿旋入螺母，螺桿下端應有倒角或制成稍小于d1的圓柱體。為了防止工作時螺桿從螺母中脫出，在螺桿下端必須安置鋼制擋圈，擋圈用螺釘固定在螺桿端部。

　�。�6）螺桿強度計算

　　對受力較大的螺桿應根據第四強度理論校核螺桿的強度。強度計算方法參閱教材。

　�。�7）穩定性計算

　　細長的螺桿工作時受到較大的軸向壓力可能失穩，為此應按穩定性條件驗算螺桿的穩定性。

　　Fcr/F32、5~4

　　螺桿的臨界載荷Fcr與柔度λs有關，λs=m

　　l/i，m為螺桿的長度系數，與螺桿的端部結構有關，l為螺桿的最大工作長度，i為螺桿危險截面的慣性半徑，若危險截面面積A=pd12/4，則

　�。↖為螺桿危險截面的軸慣性矩）

　　當螺桿的柔度λs<40時，可以不必進行穩定性校核。計算時應注意正確確定

　　2、螺母設計與計算

　�。�1）選取螺母材料

　　螺母材料一般可選用青銅，對于尺寸較大的螺母可采用鋼或鑄鐵制造，其內孔澆注青銅或巴氏合金。

　�。�2）確定螺母高度H及螺紋工作圈數u

　　螺母高度H=φd2（H應圓整為整數）螺紋工作圈數，考慮到螺紋圈數u越多，載荷分布越不均，故u不宜大于10，否則應改選螺母材料或加大d。

　�。�3）校核螺紋牙強度

　　一般螺母的材料強度低于螺桿，故只校核螺母螺紋牙的強度。螺母的其它尺寸見圖1―3。必要時還應對螺母外徑D3進行強度驗算。

　　（4）螺母壓入底座上的孔內，圓柱接觸面問的配合常采用或等配合。為了安裝簡便，需在螺母下端（圖1―3）和底座孔上端（圖1―7）做出倒角。為了更可靠地防止螺母轉動，還應裝置緊定螺釘（圖1―1），緊定螺釘直徑常根據舉重量選取，一般為6～12mm。

　　3、托杯的設計與計算

　　托杯用來承托重物，可用鑄鋼鑄成，也可用Q235鋼模鍛制成，其結構尺寸見圖1—4。為了使其與重物接觸良好和防止與重物之間出現相對滑動，在托杯上表面制有切口的溝紋。為了防止托杯從螺桿端部脫落，在螺桿上端應裝有擋板。

　　當螺桿轉動時，托杯和重物都不作相對轉動。因此在起重時，托杯底部與螺桿和接觸面間有相對滑動，為了避免過快磨損，一方面需要潤滑，另一方面還需要驗算接觸面間的壓力強度。

　　≤[p]（或1—1）

　　式中：[p]――許用壓強，應取托杯與螺桿材料[p]的小者。

　　4、手柄設計與計算

　�。�1）手柄材料

　　常用Q235和Q215

　�。�2）手柄長度Lp

　　板動手柄的力矩

　　KLp=T1+T2

　　則（式1—2）

　　式中：K――加于手柄上一個工人的臂力，間歇工作時，約為150～250N，工作時間較長時為100～150N。

　　T1――螺旋副間的摩擦阻力矩，T2――托杯與軸端支承面的摩擦力矩，T2=（D12+D11）

　　fF/4

　　手柄計算長度Lp是螺桿中心到人手施力點的距離，考慮螺桿頭部尺寸及工人握手距離，手柄實際長度還應加上+（50～150）mm。手柄實際長度不應超過千斤頂，使用時可在手柄上另加套管。

　　（3）手柄直徑dp

　　把手柄看成一個懸臂梁按彎曲強度確定其直徑dp，按彎曲強度條件，手柄彎曲應力

　　≤[σ]F（式1—3）

　　故

　　dp≥（式1—4）

　　式中：[s]F――手柄材料許用彎曲應力，當手柄材料為Q215和Q235時，[s]F=120Mpa。

　�。�4）結構

　　手柄插入螺桿上端的孔中，為防止手柄從孔中滑出，在手柄兩端面應加上擋環（圖1—6），并用螺釘或鉚合固定。

　　5、底座設計

　　底座材料常用鑄鐵（HT150及HT200）（圖1―7），鑄件的壁厚δ不應小于8～12mm，為了增加底座的穩定性，底部尺寸應大些，因此將其外形制成1∶10的斜度。

　　圖中

　　H1=l+（14～28）mm

　　D6=D3+（5～10）mm

　　D7=D6+D8=

　　式中：[s]p――底座下枕墊物的許用擠壓應力。

　　三、設計要求

　　1、總裝配圖一張

　　設計前應仔細閱讀作業指導書，了解圖中各零件的結構、作用和各零件間的相互關系。作圖時應先畫主要部分，并從中心線開始，由上到下，由內到外地進行。線型粗細、尺寸標準和字體，都應符合制圖規定。

　　裝配圖應注的尺寸包括：總體尺寸（長、寬、高）、安裝尺寸、工作性能尺寸及配合尺寸，配合尺寸應標出配合公差。

　　零件明細表的內容包括：件號、名稱（包括主要規格尺寸）、數量、材料（注出牌號）和備注（對于標準件應注明該標準的代號）。

　　2、設計說明書一份

　　說明書的內容包括：目錄、設計任務書，計算內容和設計步驟，說明書的字跡要清楚整潔，計算準確，步驟分明，計算過程要列出公式，代入數字并寫出結果，而中間的數字演算不必書寫。

　　設計計算說明書書寫格式

　　計算及說明結果

　　1′′′′

　　1、1′′′′

　　1、1、1′′′′

　�。�1）′′′′

　　約25mm

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