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螺旋千斤顶机械设计大作业(福大)
H2=int(H2+0.5);
u=H2/P;
//计算Fcr
double temp = 2*(1.9*d1+H1+H2/2);
Fcr=PI*PI*2.06*pow(10,5)*PI*pow(d1,4)/(64*pow(temp,2)); //8.93*10^4
//剪切强度jq,弯曲强度wq
temp=0.634*P;
{29,36,37,33,6},{30,38,39,34.5,7},{32,40,41,36.5,7},{34,42,43,38.5,7},
{36,44,45,40.5,7},{39,48,49,44,8},{41,50,51,46,8},{43,52,53,48,8},{45,55,56,50.5,9}};
temp = P / temp;
st=atan(temp)*double(180)/PI;
if(st<=mct)
part2(i);
else
part1(++i);
}
else
part1(++i);
}
void part2(int i)
{
//计算螺母高度H,u及有关尺寸公式
H2=F*1000*P/(PI*d2*0.5*P*24);
六、参考文献 ……………………12
装
订
位
置
一、目的:
1、熟悉螺旋千斤顶的工作原理与设计方法;
2、初步学会综合、运用所学过的知识,解决实际问题,培养独立工作能力;
3、熟悉有关设计资料,学会查手册。
2、题目及方案:
设计一个螺旋千斤顶,要求满足以下原始数据:
最大起重量F(KN)
52
最大起重高度H’(mm)
{
int i=0,j=0;
printf("螺纹参数数组已输入\n");
printf("输入原始数据 F (KN):");
scanf("%lf",&F);
printf("输入原始数据 H`(mm):");
scanf("%lf",&H1);
printf("输入原始数据 Fp(N):");
scanf("%lf",&Fp);
jq=F/(PI*D*temp*u);
wq=3*F*0.5*P/(PI*D*u*pow(temp,2));
//计算手柄长度L
double T1,T2;
double D0,d0;
D0=1.7*d-1;
d0=0.7*d+1;
temp=(pow(D0,3)-pow(d0,3))/(pow(D0,2)-pow(d0,2));
printf("Fcr/F = %.2lf \nτ = %.2lfMPa \nφb = %.2lfMPa \nL = %0.2lfmm dp = %.2lfmm \nη = %.2lf%% \n",Fcr/(F*1000),jq*1000,wq*1000,L,dp,xl*100);
}
程序输入数据,其结果如下:
满足稳定性条件
装
订
位
置
= =0.050m=50.0mm.取H=50mm
旋合圈数u=H/P=50/6=8.33<10.满足条件。
校核φ=H/d2=50/33=1.52.在1.2~2.5之间,满足条件。
(2)校核螺纹牙的剪切强度
剪切强度 ,弯曲强度
螺母大径D=37mm
螺纹牙根厚度b=0.634p=0.634×6mm=3.804mm.取b=4mm
double temp = F/101000;
d1=1.25*1000*sqrt(temp);
part1(i);
}
void part1(int i)
{
if(d1<=A[i][0])
{
d1=A[i][0];d=A[i][1];D=A[i][2];d2=A[i][3];P=A[i][4];
double temp = PI * d2;
螺纹工作高度h=0.5P=0.5×6mm=3.0mm ,
则剪切强度:
= =13.43MPa<[ ]=30~40MPa
弯曲强度:
= <[ ]=40~60MPa
螺纹牙满足强度要求。
4.手柄的设计计算:
(1)选择材料选用Q235材料
螺母高度
H<10
φ=1.52在1.2~2.5之间
则有 ,
螺纹升角 ,满足自锁条件。
螺杆小径:
=29mm
螺杆大径:
d=36mm
螺杆中径:
d2=33mm
螺纹大径:
D=37mm
螺距:
P=6mm
螺纹升角
小于
满足自锁条件。
装
订
位
置
(4)验算螺杆的稳定性
稳定条件:Fcr/F≥3.5~5
其中,临界载荷 ,
千斤顶一端固定,一端自由,则 ,
,
由 ; ,取中间值1.9,
220
手柄施加力Fp(N)
200
装
订
位
置
三、受力简图:
Lp:手柄有效长度;
T:施于手柄的力矩;
T1:克服螺纹副中的摩擦力矩;
T2:克服托杯与支承面间的摩擦力矩。
四、计算内容:
装
订
位
置
计算及说明
结论
1.选择螺杆和螺母的材料
螺杆:45
螺母:ZCuA19Fe4Ni4Mn2(铝青铜)
2.螺杆的设计计算
(1) 选择螺杆的牙型(梯形)
,取整得
H可由螺母的设计计算得出。
则可算出螺杆长度:
=56+220+H/2=301mm,
则有 = =367.5KN,
所以 >5,满足要求。
3.螺母的设计计算
(1)根据耐磨性定出螺母的高度H
H≥
梯形螺纹工作高度h=0.5p=0.5×6mm=3.0mm
由《机械设计》表5-12得钢-青铜滑动螺旋副低速下的许用压力[p]=18~25MPa,取[p]=20MPa,
part1(++i);
else
{
//计算总效率 xl
xl =F*P/(2*PI*(T1+T2));
//输出
show(i);
}
}
void show(int i)
{
int j;
for(j=0;j<5;j++)
printf("%.1f mm ",A[i][j]);
printf("\nΨ = %.2lf \nΦv = %.2lf \nFcr = %.2lfN \nH = %.2lfmm \nu = %.2lf\n",st,mct,Fcr,H2,u);
程序运行结果与笔算结果比较: ,产生原因为笔算过程考虑了便于加工等因素,进行了取整、圆整等。
手柄总长
L=1521mm
手柄直径
dp=28mm
传动效率
η=0.1673
参考文献
[1]濮良贵,纪名刚.《机械设计》.8版.北京高等教育出版社,2006.
[2]吴宗泽,罗圣国.《机械设计课程设计手册》.3版.北京:高等教育出版社,2006.
(2) 按强度计算螺杆的小径d1
,s=3~5, =355MPa,s=3,则 118.3MPa
d1≥1.25 =1.25× =26.2mm
取 =29mm,则d=36mm,内螺纹大径D=37mm,螺纹中径 =33mm,螺距P=6mm。
(3) 验算自锁性
;其中 ,
由表5-12得f=0.08~0.10,取f=0.09
装
订
位
置
题目:螺旋千斤顶的设计与计算
机械系机制专业2011级(3)班
设计者:吴胜 021*******
指导教师:陈亮
完成日期:2013.10.10
装
订
位
置
一、目的 …………………………3
二、题目及方案 …………………3
三、受力简图 ……………………4
四、计算内容 ……………………4
五、程序.......................9
取整得 =26mm,则 =28mm,
=1485mm
手柄总长 =1485+72/2=1521mm
(3)计算手柄的直径dp
把手柄看成是悬臂梁,然后按弯曲强度计算直径dp
dp= ,其中 =150MPa
则:
dp= = 27.27mm,取整dp=28mm
5.计算传动总效率η
η= = =0.1673
五、程序
include<stdio.h>
T1=F*d2/2*tan((st+mct)/double(180)*PI);
T2=0.13*F*temp/3;
Lp=(T1+T2)/Fp;
L=int(Lp*1000+D/2+0.5);
//计算手柄直径dp
temp=Fp*Lp*1000/(0.1*150);
dp=pow(temp,1.0/3);
if((Fcr/(F*1000))<3.5)
double F,H1,Fp;
double d1,d,D,d2,P;
double H2,u,Fcr,jq,wq,Lp,L,dp,xl;
double st,mct=5.14;
void part1(int i);
void part2(int i);
void show(int i);
void main()