基于螺旋千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-21 02:58 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 n25Al6Fe3Mn3材料耐磨性好，強(qiáng)度高，適用于重載、低速的傳動(dòng)。對(duì)于尺寸較 大或高速傳動(dòng)，螺母可采用鋼或鑄鐵制造，內(nèi)孔澆注青銅或巴氏 合金 ：滑動(dòng)螺旋的磨損與螺紋工作面上的壓力、滑動(dòng)速度、螺紋表面粗糙度以及潤(rùn)滑狀態(tài)等因素有關(guān)。其中最主要的是螺紋工作面上的壓力，壓力越大螺旋副間越容易形成過(guò)度磨損。因此，滑動(dòng)螺旋的耐磨性計(jì)算，主要是限制螺紋工作面上的壓力 p，使其小于材料的許用壓力 [p]。 ：受力較大的螺桿需進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。螺桿工作時(shí)承受軸向壓力（或拉力）Q 和扭矩T的作用。螺桿危險(xiǎn)截面上既有壓縮（或拉伸）應(yīng)力；又有切應(yīng)力。因此；核核螺桿強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)根據(jù)第四強(qiáng)度理論求出危險(xiǎn)截面的計(jì)算應(yīng)力 σ. ： 螺紋牙多發(fā)生剪切與彎曲破壞。由于一般情況下螺母材料的強(qiáng)度比螺桿低，因此只需校核螺母螺紋牙的強(qiáng)度。： 在螺旋起重器螺母的設(shè)計(jì)計(jì)算中，除了進(jìn)行耐磨性計(jì)算與螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算外，還要進(jìn)行螺母下段與螺母凸緣的強(qiáng)度計(jì)算。如下圖所示的螺母結(jié)構(gòu)形式，工作時(shí)，在螺母凸緣與底座的接觸面上產(chǎn)生擠壓應(yīng)力，凸緣根部受到彎曲及剪切作用。螺母下段懸置，承受拉力和螺 紋牙上的摩擦力矩作用。 設(shè)懸置部分承受全部外載荷 Q，并將Q增加 20～30％來(lái)代替螺紋牙上摩擦力矩的作用。：對(duì)于長(zhǎng)徑比大的受壓螺桿，當(dāng)軸向壓力Q大于某一臨界值時(shí)，螺桿就會(huì)突然發(fā)生側(cè)向彎曲而喪失其穩(wěn)定性。因此，在正常情況下，螺桿承受的軸向力Q必須小于臨界載荷Q。耐磨性計(jì)算尚無(wú)完善的計(jì)算方法，目前是通過(guò)限制螺紋副接觸面上的壓強(qiáng)ｐ為計(jì)算條件，其校核公式為 ｐ＝F/Ａ＝F/лd2hz=FP/πd2hH≤[p]式中，F(xiàn) 為軸向工作載荷（N）；A為螺紋工作表面投影到垂直于軸向力的平面上的面積（mm178。）；d2為螺紋中徑(mm)；P 為螺距(mm)；h 為螺紋工作高度(mm)，矩形與梯形螺紋的工作高度 h=,鋸齒形螺紋高度 h=。z=H/P 為螺紋工作圈數(shù)， H 為螺紋高度(mm)，[p]為許用壓強(qiáng)(MPa)，見表 12表12 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的許用壓強(qiáng)[p] 螺紋副材料滑動(dòng)副速度/(mmin1)許用壓強(qiáng)/MPa鋼對(duì)青銅低速6~121518~2511~187~101~2鋼耐磨鑄鐵6~126~8鋼灰鑄鐵6~1213~184~7鋼鋼低速~13淬火鋼青銅6~1210~13注：248。 或人力驅(qū)動(dòng)時(shí)，[p]可提高 20%；螺母為剖分式時(shí)，[p]應(yīng)降低 15%20%。為便于推導(dǎo)設(shè)計(jì)公式，令 248。 =H/d2，代入式（17）整理后得螺紋中徑的設(shè)計(jì)公式為 d 2≥對(duì)矩形、梯形螺紋，h=，則 d2≥對(duì)鋸齒形螺紋，h=，則 d2≥248。值根據(jù)螺母的結(jié)構(gòu)選取。對(duì)于整體式螺母，磨損后間隙不能調(diào)整，通常用于輕載或精度要求低的場(chǎng)合，為使受力分布均勻，螺紋工作圈數(shù)不宜過(guò)多，宜取 248。=～；對(duì)于剖分式螺母或螺母兼作支承而受力較大，可取 248。=～；傳動(dòng)精度高或要求壽命長(zhǎng)時(shí)，允許248。=4。根據(jù)公式計(jì)算出螺紋中徑d 2 后，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選取螺紋的公稱直徑d和螺距 P。 由于旋合各圈螺紋牙受力不均，故z不宜大于 10。螺桿受軸向力 F 及轉(zhuǎn)矩 T 的作用，危險(xiǎn)截面上受拉（壓）應(yīng)力σ和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力τ。根據(jù)第四強(qiáng)度理論，τ螺桿危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度校核公式為 σca==≤式中，d1 為螺桿螺紋的小徑（mm） ；[σ]為螺桿材料的許用應(yīng)力（MPa） ，見表13；T 為螺桿所受轉(zhuǎn)矩(Nm)；由式 T=Ftan(λ+ρν)。表13 滑動(dòng)螺旋副材料的許用應(yīng)力項(xiàng)目許用應(yīng)力/ MPa鋼制螺桿[σ]=σS/3~5 材料σS 為材料的屈服極限/ MPa螺母材料許用彎曲應(yīng)力[σb]許用切應(yīng)力[τ]青銅40~6030~40耐磨鑄鐵50~6040鑄鐵45~5540鋼（~）[σ][σ]注：靜載荷許用應(yīng)力取大值。對(duì)于長(zhǎng)徑比大的受壓螺桿，當(dāng)軸向力F超過(guò)某一臨界載荷FC時(shí)，螺桿可能會(huì)突然產(chǎn)生側(cè)向彎曲而喪失穩(wěn)定。因此，對(duì)細(xì)長(zhǎng)螺紋應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性校核。螺桿的穩(wěn)定性條件為 式中，為穩(wěn)定性安全系數(shù)， S對(duì)于傳力螺旋取 S=～5； 對(duì)于傳導(dǎo)螺旋取 S=～ 4；對(duì)于精密螺桿或水平螺桿取 S4。臨界載荷 FC 與螺桿的柔度γ及材料有關(guān)，根據(jù)柔度的大小選用不同的公式計(jì)算。當(dāng)γ≥85～90 時(shí)，根據(jù)歐拉公式計(jì)算，即FC =式中，F(xiàn)C 為臨界載荷（N）。 為螺桿材料的彈性模量（MPa）。 對(duì)于鋼 E=105 。I 為危險(xiǎn)截面的慣性矩（mm）,I=； d1 為螺桿螺紋內(nèi)徑(mm)；μ為長(zhǎng)度系數(shù)，與螺桿端部結(jié)構(gòu)有關(guān)，見表 14；L 為螺桿最大受力長(zhǎng)度(mm)；i為螺桿危險(xiǎn)截面的慣性半徑(mm)，I==。 表 14 長(zhǎng)度系數(shù)μ[8]螺桿端部結(jié)構(gòu)兩端固定一端固定，一端不完全固定一端固定，一端自由（如千斤頂）2一端固定，一端鉸支（如壓力機(jī)）兩端鉸支（如傳導(dǎo)螺桿）1注：下列辦法確定螺桿端部的支撐情況： 采用滑動(dòng)支承時(shí)：lo為支承長(zhǎng)度，do為支承孔直徑， 鉸支； =～3 不完全固定；采用滾動(dòng)支承時(shí)：只有徑向約束時(shí)為鉸支；徑向和軸向都有約束為固定。當(dāng)γ85～90 時(shí)；對(duì)σb≥380MPa 的碳素鋼（如 Q23Q275） FC = ()當(dāng)γ85～90 時(shí)，對(duì)σb≥470MPa 的優(yōu)質(zhì)碳素鋼（如 3545） FC = ()當(dāng)γ40 時(shí)，無(wú)需進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。第三章 千斤頂?shù)墓ぷ髟砼c設(shè)計(jì)[9]千斤頂是一種起重高度小(小于 1ｍ)的最簡(jiǎn)單的起重設(shè)備。它有機(jī)械式和液壓式兩種。機(jī)械式千斤頂又有齒條式與螺旋式兩種，由于起重量小，操作費(fèi)力，一般只用于機(jī)械維修工作，在修橋過(guò)程中不適用。液壓式千斤頂結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)，有自鎖作用，故使用廣泛。其缺點(diǎn)是起重高度有限，起升速度慢。 液壓千斤頂分為通用和專用兩類。 專用液壓千斤頂使專用的張拉機(jī)具，在制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時(shí)，對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼 筋施加張力。專用液壓千斤頂多為雙作用式。常用的有穿心式和錐錨式兩種。穿心式千斤頂適用于張拉鋼筋束或鋼絲束，它主要由張拉缸、頂壓缸、頂壓活塞及彈簧等部分組成。它的特點(diǎn)是：沿拉伸機(jī)軸心有一穿心孔道，鋼筋(或鋼
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