第四章千斤顶的设计
已知轴向载荷F15000N最小高度271,最大高度为391mm即最大举升高度391271120mm方案图如下所示:
1托杯
2手臂3销7螺杆图41
4手柄
5挡环
6螺套
8螺钉
9底座
千斤顶剖视图
41螺杆的设计计算
411选择材料前面已做分析,此次设计选用梯形螺纹,基本牙型按GBT579612005的规定。考虑到千斤顶转速较低,单个作用面受力不大,螺杆材料常用Q235,275,40,45,55等,此处螺杆选常用的45钢。由手册查σ360Mpa;为了提高耐磨性,螺母选较软的材料锡青铜
1
f为ZCuS
10P1,由上表知钢对青铜低速时,对人力驱动p可提高20,即p182512021630MPa,p25MPa,螺母为整体螺母由于磨损后不能调整间隙,可视受力比较均匀,螺纹工作圈数不宜过多,故1225,此处取2。412确定螺杆直径按耐磨性条件确定螺杆中径d2求出d2后,按标准选取相应的公称直径d2,螺距p及其他尺寸。根据规定对整体螺母,由于磨损后不能调整间隙,可视受力比较均匀,螺纹工作圈数不宜过多,故取1225,此处取2。螺杆螺母材料分别取为钢青铜,查表32滑动速度为低速,对人力驱动p可提高20,即p182512021630MPa,p25MPa,(摩擦系数起动时取大值,校核是为安全起见,应以起动时为准。由f值00801,应取f01代入F40KN梯形螺纹,h05p已知取2,则计算d2
d208
F150000813856mm225
(式41)
根据GBT579632005查得取标准公称直径d20mmp取标准值p4mm小径D3155mm中径d2D218mm大径D4205mm
牙顶和牙底宽0336p1344mm
413螺纹副自锁性验算:自锁条件是v
varcta
fvarcta
式中:为螺纹中径处升角;
fcos
2
ffv为当量摩擦系数。(fv
ff,式中为螺纹工作面的牙形斜角);0cossi
90
v为当量摩擦角(为保证自锁,螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小10)
查教材表得f010(取起动时计算用最大值)
arcta
arcta
arcta
40480d2d231418
varcta
f01arcta
59100coscos15
s
p
14
故,40480v104910
所以自锁性可保证。
414螺杆强度校核受力较大的螺杆需进行强度计算。螺杆工作时承受轴向力F及转矩T的作用。螺杆危险截面上既有压缩应力,又有切应力。因此,校核螺杆强度时,应根据第四强度理论求出螺杆危险截面的计算应力r