课程设计——手驱动螺旋千斤顶

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1、螺旋式千斤顶设计说明书机械设计基础课程设计——手动式螺旋千斤顶专业：农业机械化及其自动化班级：09农机一班姓名：__周少军__学号：___200940615127__指导老师：___杨文敏___农业机械化及其自动化专业完成时间：2011年12月3日15螺旋式千斤顶设计说明书目录目录2第一章千斤顶结构设计31·1结构设计的意义31·2千斤顶的结构31·2·1螺旋传动选择41·2·2螺纹类型选择4千斤顶选择梯形螺纹、右旋，因为要求有自锁性所以选择单线螺纹以达到自锁要求。5第二章千斤顶各部件的设计计算62·1螺母、螺杆的材料选择及尺寸的选定与校核62·1·1螺母、

2、螺杆的材料和许用应力62·1·2螺母、螺杆的尺寸设计与校核72·2底座的设计计算102·2·1底座材料的选定102·2·2底座尺寸确定：112·3手柄的设计计算122·3·1手柄的材料选择：122·4托杯的设计计算（图4-6示）132·4·1托杯的材料选择132·4·2托杯的尺寸确定132·5千斤顶的效率计算142·6千斤顶的其他附加码附件尺寸设定14第三章装配图及相关零件图14参考文献1515螺旋式千斤顶设计说明书第一章千斤顶结构设计1·1结构设计的意义机械结构设计就是将抽象的工作原理变成技术图样的过程。在此过程中要兼顾各种技术、经济和社会要求，并且应设计

3、出尽可能多的可能性方案，从中优选或归纳出经济合理的方案。结构设计是将抽象的工作原理具体化为某类或构件零部件的图样，然后进一步确定它们的加工工艺、材料、几何尺寸、公差等；寻找所选方案中的缺陷和薄弱环节，对照各种要求、限制，反复改进。进行强度、刚度以及各种功能的指标验算；绘制装配图和零件图；编写计算说明书。1·2千斤顶的结构图1-1如图1-1所示，手动螺旋千斤顶主要零件有：1）螺母、2）螺杆、3）底座、4）手柄、5）托杯、等零件及其附件组成。其中螺杆、螺母等主要尺寸要通过理论计算确定，其他尺寸可以由经验数据、结构需要和工艺要求来确定，必要时还需要经过相关验算。1

4、5螺旋式千斤顶设计说明书千斤顶最大起重量是其最主要的性能指标之一。千斤顶在工作过程中，传动螺纹副承受主要的工作载荷，螺纹副工作寿命决定千斤顶使用寿命，故传动螺纹副的设计最为关键，其设计与最大起重量、螺纹副材料、螺纹牙型以及螺纹头数等都有关系。1·2·1螺旋传动选择根据螺纹副摩擦性质不同，可分为滑动螺旋传动、滚动螺旋传动和静压螺旋传动。（1）滑动螺旋传动的特点：1）结构简单，加工方便，成本较低2）易于自锁3）传动平稳4）摩擦阻力大，传动效率低（仅在0.3~0.6之间）5）螺纹有侧向间隙，反向时有空行程，定位精度和轴向刚度较差。6）磨损快（2）滑动螺旋的应用举例

5、：金属切削机床的进给、分度机构的传动螺旋，摩擦压力机、千斤顶的传力螺旋。所以螺旋千斤顶选择滑动螺旋副。1·2·2螺纹类型选择滑动螺纹副常采用梯形螺纹、锯齿形螺纹或矩形螺纹等。梯形螺纹应用最广。锯齿形螺纹主要用于单向受力。矩形螺纹虽传动效率高，但加工比较困难，且强度较低，应用较少。（1）梯形螺纹的特点：15螺旋式千斤顶设计说明书牙型角α=30°，螺纹副的大径和小径处有相等的径向间隙。牙根强度高，螺纹的工艺性好；内外螺纹一锥面贴合，对中性好，不易松动；采用整体式螺母。（2）应用举例：用于传力螺纹和传动螺旋如载重螺旋式起重机、千斤顶。千斤顶选择梯形螺纹、右旋，因为

6、要求有自锁性所以选择单线螺纹以达到自锁要求。15螺旋式千斤顶设计说明书第二章千斤顶各部件的设计计算2·1螺母、螺杆的材料选择及尺寸的选定与校核2·1·1螺母、螺杆的材料和许用应力（1）螺母的材料和许用应力(图4-1)：螺母材料可用铸造锡青铜，以ZCuSn10Pb1最耐磨，但价格较贵，主要用于高精度的传导螺旋。重载低速的场合可选用强度高的铸造铝铁青铜，常用的材料ZCuAl10Fe3。轻载低速时也可以选用耐磨铸铁。螺母材料选ZCuAl10Fe3，带有内螺纹的构件。查表10-14可得：许用弯曲应力：σbp=40~60MPa，取50MPa；许用剪应力：τp=30~4

7、0MPa，取35MPa。千斤顶螺旋系手动低速，由表11-1-9查得许用压强：Pp=18~25MPa，取20MPa。（2）螺杆的材料和许用应力由于滑动螺旋传动中的摩擦较严重，故要求螺旋传动材料的耐磨性能、抗弯性能都要好。一般螺杆材料的选用原则如下：1）高精度传动时多选碳素工具钢。2）需要较高硬度，如50~56HRC时，可采用铬锰合金钢；当需要硬度为35~45HRC时可采用65Mn钢。3）一般情况下可用45、50钢。本设计中，螺杆材料选45钢，采用带有外螺纹的杆件，调制处理，σs=360MPa，可得：15螺旋式千斤顶设计说明书螺杆的许用拉应力：σp==120~7

8、2MPa，手动可得：σp=100MPa。图4-1：滑