機(jī)械設(shè)計(jì)千斤頂設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(編輯修改稿)
2025-07-07 23:38 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 螺桿工作時(shí)承受軸向壓力Ｆ和扭矩 T的作用。螺桿危險(xiǎn)截面上既有壓縮應(yīng)力；又有切應(yīng)力。根據(jù)第四強(qiáng)度理論求出危險(xiǎn)截面的計(jì)算應(yīng)力 ca? ，其強(qiáng)度條件為： ? ?221 3caTTFAW????? ? ????? 其中螺桿所受的扭矩 2 ta n( )2 vdTF ????， 式中： A — 螺桿螺紋段的危險(xiǎn)截面面積； 214Ad? ??（因?yàn)?11dd?? ，故退刀槽處為危險(xiǎn)面）； 1d? — 退刀槽直徑， mm TW — 螺桿螺紋段的抗扭截面系數(shù)， 311TW 16 4ddA? ????， 3mm ??? －螺桿材料的許用應(yīng)力， MPa 強(qiáng)度校核： 222282 6 2 614 34 9 7 .5 2 1 64 .5 1 0 33 .1 4 2 7 1 0 2 7 1 09 2 .5caTTFAWMPa??????? ?????? ? ? ?? ? ?? ? ? 353 1 1 7 .6 733s M P a?? ? ? ? ? ?ca??? ，因此滿足強(qiáng)度要求。 對(duì)于長(zhǎng)徑比大的受壓螺桿，當(dāng)軸向壓力Ｆ大于某一臨界值時(shí)，螺桿就會(huì)突然發(fā)生側(cè)向彎曲 6 圖 2：螺桿結(jié)構(gòu)示意圖 而喪失其穩(wěn)定性。因此，在正常情況下，螺桿承受的軸向力Ｆ必須小于臨界載荷 crF ，則螺桿的穩(wěn)定性條件為 ： crsc sFSSF?? 式中： scS —— 螺桿穩(wěn)定性的計(jì)算安全系數(shù)； sS －螺桿穩(wěn)定性安全系數(shù)，對(duì)于傳力螺旋（如起重螺桿等）， sS =～ crF —— 螺桿的臨界載荷； 計(jì)算螺桿柔度： s li??? ，此處，μ為螺 桿的長(zhǎng)度系數(shù)，對(duì)本千斤頂，看做一端固定、一端自有，設(shè)計(jì)時(shí)取μ＝ 2 l 為螺桿的工作長(zhǎng)度，當(dāng)螺桿一端以螺母支承時(shí)，則以螺母中部到另一端支點(diǎn)的距離，作為工作長(zhǎng)度 l ； i 為螺桿危險(xiǎn)截面的慣性半徑， 14di ?? ； 所以 3s 2 ( 2 5 0 2 9 ) 1 0 8 2 .7 4 02 7 / 4li???? ? ?? ? ? ?， 故應(yīng)用歐拉公式計(jì)算臨界載荷 crF ： 22()cr EIF l??＝ 式中： E—— 螺桿材料的拉壓彈性模量， 5E= 10 MPa? ； I—— 螺桿危險(xiǎn)截面的慣性矩， 4164dI ? ?? 代入數(shù)據(jù)計(jì)算得： 2 3 5 4 4223 . 1 4 2 . 0 6 1 0 2 7 1 7 . 0 0 1 0( ) 6 4 4 2 7 9cr EIF l?? ? ? ?? ? ???＝ 所以： 1 7 .0 0 3 .84 .5crsc FS F? ? ?，滿足穩(wěn)定性要求。 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 kd 的大小根 7 圖 3：螺母螺紋圈的受力分析 據(jù)手柄直徑 dp 決定， dk≥ dp 十 。為了便于切制螺紋，螺紋上端設(shè)有退刀槽。為了便于螺桿旋入螺母，螺桿下端應(yīng)有倒角或制成稍小于 d1的圓柱體。為了防止工作時(shí)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。 圖 2中各參數(shù)的具體設(shè)計(jì)數(shù)值為： 13 58D ? ； h=48。 2. 螺母 螺母材料一般可選用青銅，耐磨性 較好。 H及螺紋工作圈數(shù) u 螺母高度 H=φ d2（ H應(yīng)圓整為整數(shù)）螺紋工作圈數(shù) tHu? ，考慮到螺紋圈數(shù) u越多，載荷分布越不均，故 u不宜大于 10，否則應(yīng)改選螺母材料或加大 d。 螺母的材料強(qiáng)度低于螺桿，故只校核螺母螺紋牙的強(qiáng)度。 如圖 3所示，如果將一圈螺紋沿螺母的螺紋大徑 D處展開(kāi)，則可看作寬度為π D的懸臂梁。假設(shè)螺母每圈螺紋所承受的平均壓力為 /Fu，并作用在以螺紋中徑 2D 為直徑的圓周上，則螺紋牙危險(xiǎn)截面 a－ a的剪切強(qiáng)度條件為 ? ?FDbu????? 螺紋牙危險(xiǎn)截面 a－ a 的彎曲強(qiáng)度條件為 ? ?26 bFlDb u????? 式中： b—— 螺紋牙根部的厚度， mm，對(duì)于梯形螺紋， b＝ , P為螺紋螺距； 8 圖 4：螺母結(jié)構(gòu) l —— 彎曲力臂； mm參看圖 3 , 2=(DD )/2l ； ??? —— 螺母材料的許用切應(yīng)力， MPa， ? ?b? —— 螺母材料的許用彎曲應(yīng)力， MPa， 其余符號(hào)意義同前。代入數(shù)據(jù)計(jì)算得： ? ?44 . 5 1 0 1 1 . 5 23 . 1 4 3 3
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