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小汽車用螺旋千斤頂

千斤頂外形圖最大起重力：40KN;最大行程： 160mm. 要求繪制千斤頂?shù)难b配圖。 A3；主要零件圖2張。 A4;書寫完整的設(shè)計說明書。: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-01-24

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手動螺旋千斤頂在滿足設(shè)計性能和要求的前提下，從結(jié)構(gòu)緊湊、減輕重量、節(jié)省材料和降低成本考慮。在給出千斤頂最大起重量、傳動螺紋副材料及其屈服應(yīng)力、螺紋頭數(shù)等基本設(shè)計要求和圓錐齒輪副等已定的情況下，可從螺紋副設(shè)計著手考慮，使螺紋副所用材料最少，即在滿足設(shè)計性能的情況下，傳動螺桿、螺母所占體積最少。螺桿的體積為：v1=πd22L/2 螺母的體積為：v2=π(D′2-D22)H/4 式中：d2——螺桿中徑，mm； D′——螺母外徑（虛擬），mm； D2——螺母中徑，mm； L——螺桿總長，mm； H——螺母高度，mm. 考慮到傳動效率要求較高和螺紋受力較大等因素，千斤頂一般采用鋸齒形螺紋傳動，其大徑、中徑、小徑之間有如下關(guān)系： d2=d－0.75P d1=d－1.736P 且內(nèi)、外螺紋有如下關(guān)系：D＝d;D2=d2; 式中，D2、d2為內(nèi)、外螺紋中徑；P為螺距;D、d為內(nèi)、外螺紋大徑；d1為內(nèi)螺紋小徑。則目標(biāo)函數(shù)（即傳動螺紋副體積之和）為： V=V1+V2=πL(d-0.75P)2-/4+π〔D′2--(d-0.75P)2-〕H/4 從目標(biāo)函數(shù)表達(dá)式中可以看出，L、D′均為常量，而螺距P取值雖為整數(shù)，但其取值隨螺紋公稱直徑而變化，這里將其作為變量。故變量有d、H、P 三個，記作： X=〔x1,x2，x3〕T=〔d,H，P〕T 目標(biāo)函數(shù)表達(dá)式為： V(x)=πL(x1-0.75x3)3/4+π〔D′2-(x1-0.75x3)2〕x2/4 1.2 優(yōu)化約束條件 1.2.1 約束條件分析 (1)耐磨性條件鋸齒形螺紋工作高度h：h=0.75P 根據(jù)手動螺旋千斤頂傳動螺紋副滑動速度較低，及螺母和螺桿材料等條件，查取許用比壓〔p〕：計算比壓為：p=FP/[(d-0.75P)πhH]＜〔p〕 (2) 螺紋的自鎖條件螺旋升角ψ：ψ=arctanP/πd2=arctanP/[π(d-0.75P)] 當(dāng)量摩擦角ρv=arctanuv，uv為螺紋副當(dāng)量摩擦系數(shù)。自鎖條件為：ψ＜ρv－(1°～1.5°),即 arctanP/[π(d-0.75P)]＜ρv－(1°～1.5°) (3)螺桿的強(qiáng)度條件螺紋危險截面面積A為：A=π(d-1.736P)2/4 螺桿所受轉(zhuǎn)矩T：T=F?tan(ψ+ρv)(d－0.75P)/2 當(dāng)量應(yīng)力為：式中，F(xiàn)為千斤頂最大起重量，單位為N. 查表,確定許用應(yīng)力〔σ〕. 當(dāng)量應(yīng)力應(yīng)小于許用應(yīng)力，即：σca＜〔σ〕 (4) 螺紋牙剪切強(qiáng)度條件按機(jī)械性能較弱的螺母材料進(jìn)行計算：螺母的外徑D等于螺桿外徑d：D=d 螺紋牙根厚b：b=0.75P 螺紋旋合圈數(shù)z：z=H/P 查表取得許用剪切應(yīng)力〔τ〕. 按剪切強(qiáng)度進(jìn)行計算：τ=F/(πDbz)=F/(πd?0.75P?H/P)，τ＜〔τ〕. (5)螺紋牙彎曲強(qiáng)度條件同樣，取機(jī)械性能較弱的螺母材料進(jìn)行計算。按彎曲強(qiáng)度進(jìn)行計算：σb=3F(D-D2)/(πDb2z)=3F(d-d2)/(πDb2z)=3F〔d-(d-0.75P)〕/(πDb2z) σb＜〔σb〕. 對靜載，許用應(yīng)力應(yīng)取較大值。 (6)螺桿的穩(wěn)定性條件確定螺桿的柔度λ值：λ=μL/i 式中，μ為螺桿的長度系數(shù)，L為螺桿的總長度，i為螺桿危險截面慣性半徑，i=d1/4. 螺桿的長度系數(shù)根據(jù)螺紋副固定形式取值。 λ值小于許用值〔λ〕，即：λ＜〔λ〕. (: 回答者：網(wǎng)友

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