机械设计课程-螺旋千斤顶大作业说明书

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1、机械设计课程《螺旋千斤顶》设计说明书学生姓名学院名称专业学号年月日1机械设计大型作业编号01螺旋千斤顶作业任务书姓名专业年级班级设计完成日期年月日指导教师一、题目：螺旋千斤顶原始数据:题目设计方案12345678910最大起重量F（KN）20253035404550556065最大起升高度H（mm）150160170180190200210220230240二、机构简图三、工作量1、总装配图一张；2、计算说明书一份。四、参考资料螺旋千斤顶设计指导书1目录一、螺杆的设计与计算……………………………………………31．螺纹的牙型………………………………

2、…………………………32．螺杆的材料…………………………………………………………33．螺杆直径……………………………………………………………44．自锁验算……………………………………………………………45．螺杆结构……………………………………………………………46．螺杆的强度校核……………………………………………………5二、螺母的设计与计算……………………………………………51．材料…………………………………………………………………52．螺纹圈数Z与高度………………………………………………53．螺母其它尺寸……………………………………………………

3、…64．螺母与底座的配合…………………………………………………7三、螺杆稳定性验算………………………………………………7四、托杯的设计与计算……………………………………………7五、手柄设计与计算………………………………………………91．材料…………………………………………………………………92．手柄长度…………………………………………………………93．手柄直径…………………………………………………………94．手柄结构……………………………………………………………9六、底座设计………………………………………………………10七、千斤顶的效率……………

4、……………………………………11-13-计算及说明结果螺旋千斤顶主要零件：螺杆、螺母、托杯、手柄和底座。设计的原始数据：最大起重F=50KN、最大升起高度H=210mm。螺旋千斤顶的设计步骤如下：1、螺杆的设计与计算：（1）螺纹的牙型选用矩形螺纹，采用内径对中，配合选H8/h8，螺纹的径向间隙很小，在计算强度时不考虑。（2）螺杆的材料选用45号钢,查【1】表3-2。原始数据F=50KNH=210mm配合选H8/h8-13-螺杆材料选45号钢计算及说明结果-13-（3）螺杆直径螺杆工作时，同时受压力与扭矩的作用，因此它的计算可近似按紧螺纹栓联接的计

5、算公式估算出螺纹内径，即：查【1】表3-2中螺杆的屈服极限=355MPa，查【2】P437表16-3由于45号钢是塑性材料，安全因数n为3~5，取n=4，得许用压应力=88.7MPa。将上述数据带入得螺杆的直径为30.54m,根据经验公式，得P=7.5mm,查【3】，附表3。取p=8mm。螺纹牙高h=p/2=4mm，螺纹直径d=+p=38.54mm,圆整取d=40mm.则=d-p=32mm.(4)自锁验算理论上自锁条件为，式中为螺纹中径处升角；为当量摩擦角。由于影响的因素较多，其值不稳定，为自锁可靠，实际应满足的自锁条件为=arctan（p/π）

6、=4.048°查【2】表16-2，取μ=0.11由于矩形螺纹牙型角α为0　，故=arctanμ=6.277°,满足4.048<6.277-1,故满足自锁。（5）螺杆结构d=40mm=32mm满足自锁计算及说明结果-13-手柄孔径根据手柄直径确定，mm，根据后面手柄部分的计算得到=28mm，所以=28.5mm。为了便于切制螺纹，螺杆上应有退刀槽，退刀槽的直径应比小约0.2~0.5mm，退刀槽的宽度取为1.5P。即退刀槽直径可取31.6mm,宽取12mm。（6）螺杆的强度校核对45号钢进行压应力校核，其许用弯曲应力=88.7MPa,查《机械原理与机械

7、设计（下册）》第2版张策P437,有如下公式：T=Ftan(+)=75.8MPa<88.7MPa，符合该压力下的强度要求。2、螺母的设计与计算（1）材料螺母的材料选择Q255，查《机械原理与机械设计（下册）》第2版张策16-3，取=7.5~13MPa（2）螺纹圈数Z与高度，螺母的圈数通常是根据螺纹牙间强度条件求出，即：式中：螺纹中径=36mm，螺纹牙高度h=4mm。退刀槽直径31.6mm宽12mm螺杆的强度校核符合要求螺母的材料选择Q255计算及说明结果-13-螺纹牙危险截面的抗剪强度条件为：;螺纹牙危险截面的抗弯强度条件为：;均符合条件。Z取8

8、考虑到退刀槽的影响，实际螺纹圈数为Z’＝Z＋1.5=9.5螺母高H’＝Z’P=76mm（2）螺母其它尺寸螺母其它尺寸见图。其中=62.4