螺旋千斤顶课程设计汇本西南大学

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1、螺旋千斤顶设计计算说明书院系工程技术学院专业年级2012级机械设计制造及其自动化设计者指导教师成绩2014年11月7日目录1设计任务书31.1设计题目：设计螺旋千斤顶（参考下图a）31.2原始数据31.3设计工作量31.3.1绘制出总装配图一张31.3.2编写设计计算说明书一份32.1螺杆的设计与计算42.1.1螺杆螺纹类型的选择42.1.2选取螺杆材料42.1.3确定螺杆直径42.1.4自锁验算52.1.5结构设计52.1.6螺杆强度计算62.1.7稳定性计算72.2螺母设计计算82.2.1选取螺母材料82.2.2确定螺母高度及

2、工作圈数82.2.3校核螺纹牙强度82.2.4螺母与底座孔配合102.3托环的设计与计算102.3.1托杯材料的选择102.3.2结构设计102.3.3接触面强度校核102.4手柄的设计计算122.4.1手柄材料的选择122.4.2计算手柄长度122.4.3手柄直径的确定132.4.4结构132.5底座设计142.5.1选择底座材料142.5.2结构设计142.5.3底座设计计算14由图1-7可得底座的相应尺寸：143.关于螺旋千斤顶结构设计等的补充说明16参考文献：16设计计算说明书1设计任务书1.1设计题目：设计螺旋千斤顶（参

3、考下图a）1.2原始数据最大起重量F=40kN最大升程H=190mm1.3设计工作量1.3.1绘制出总装配图一张(参考下图b)，标注有关尺寸，填写标题栏及零件明细表。1.3.2编写设计计算说明书一份(包括封面、目录、设计任务书、计算内容和设计步骤、参考资料等)。（a）（b）计算及说明结果2.计算内容和设计步骤2.1螺杆的设计与计算2.1.1螺杆螺纹类型的选择选择梯形螺纹，牙型角α=30˚,梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动；它的基本牙型按GB/T5796.1-2005的规定。2.1.2选取螺杆材料螺杆材料的选择螺杆材料常用的有Q

4、235、Q275、40、45、55钢，由于是承受轻载荷，选择45钢，查手册表2-7得；查表5-13取安全系数S=4，则；与其相旋合的螺母材料选为ZCuSn10P1铸锡青铜，因为千斤顶的螺杆与螺母的相互运动是低速滑动，螺杆材料为45钢，螺母材料为青铜，查表5-12可知，许用压力[p]介于18—25MPa之间，在此取20MPa。2.1.3确定螺杆直径按耐磨性条件确定中径计算过程：滑动螺旋的耐磨性计算，主要是限制螺纹工作面上的压力p，使其小于材料的许用压力[p]。由于，所以有；对于等腰梯形螺纹，，有，一般取1.2~3.5,所以此处取1.

5、5。选则材料：45钢；取=20MPa带入设计公式，得按国家标准查手册表3-7和3-8选择公称直径和螺距为：公称直径d=36mm螺距P=6mm螺杆小径=d-7=29mm螺杆中径=d-3=33mm>29.212mm2.1.4自锁验算自锁验算条件是y为螺纹中径处升角；:当量摩擦系数；：摩擦系数；rv为当量摩擦角：牙侧角，。摩擦系数由查表5-12可知，，由于千斤顶的运动速度是很低的，所以摩擦系数按起动时取最大值0..10。=arctan=3.3140经验算，，满足自锁条件。2.1.5结构设计根据图1-2进行螺母的结构设计（1）螺杆上端用于

6、支承托杯10并在其中插装手柄7，因此需要加大直径。手柄孔径dk的大小根据手柄直径dp决定，dk≥dp十0.5mm。（2）为了便于切制螺纹，螺纹上端应设有退刀槽。退刀槽的直径d4应比螺杆小径d1约小0.2~0.5mm。退刀槽的宽度可取为1.5P，取d4=d1-0.5=28.5mm；退刀槽宽度1.5P=9mm取=1.5中径计算初值：=29.21mm螺杆尺寸：d=36mmP=6mm=29mm=33mm取：牙侧角：摩擦系数：=3.3140φv=5.9110退刀槽直径：d4=28.5mm退刀槽宽度：1.5P=9mm（3）为了便于螺杆旋入螺母

7、，螺杆下端应有倒角或制成稍小于d1的圆柱体。（4）为了防止工作时螺杆从螺母中脱出，在螺杆下端必须安置钢制挡圈(GB/T891-1986)，挡圈用紧定螺钉(GB/T68-2000)固定在螺杆端部。2.1.6螺杆强度计算对受力较大的螺杆应根据第四强度理论校核螺杆的强度，强度计算公式为：或其中扭矩（上式中为螺纹中径处升角，D=40mmH=5mm为当量摩擦角）由已知：F=40kNT=Ftan(Ψ+φv)d2/2=40000*tan(3.3140+5.9110)*33/2=107192.229N•mmA==660.520mm2则有：≈60.

8、582MPa<2.1.7稳定性计算细长螺杆工作时受到较大的轴向压力可能失稳，为此应按稳定性条件验算螺杆的稳定性。螺杆的临界载荷与柔度有关其中；当螺杆的柔度λs＜40时，可以不必进行稳定性校核。该千斤顶一螺母座位支承时，作不完全固定支承，另一端有径向