千斤顶课程设计书螺旋千斤顶.docVIP

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级机制3班 设 计 者 吕明浩 学 号 222012322220134 指导教师 李华英 成 绩 2014年10月 1日 螺旋千斤顶设计任务书 学生姓名 吕明浩 专业年级 2012级机械设计制造及其自动化 设计题目： 设计螺旋千斤顶 设计条件： 1、最大起重量F = 20kN； 2、最大升距H =150 mm。 设计工作量： 绘制出总装配图一张，标注有关尺寸，填写标题栏及零件明细表； 编写设计计算说明书一份。 指导教师签名： 2014 年 10 月 1日  螺旋千斤顶设计过程 千斤顶一般由底座1，螺杆4、螺母5、托杯10，手柄7等零件所组成（见图1―1）。螺杆在固定螺母中旋转，并上下升降，把托杯上的重物举起或放落。 设计时某些零件的主要尺寸是通过理论计算确定的，其它结构尺寸则是根据经验公式或制造工艺决定的，必要时才进行强度验算。 螺旋千斤顶的设计步骤如下： 计算项目 计算及说明 计算结果 1.螺杆的设计与计算 1.1螺杆螺纹类型的选择 1.2选取螺杆的材料 1.3确定螺杆直径 螺纹有矩形、梯形与锯齿形，千斤顶常用的是梯形螺纹。 梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角α=30o，梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动；它的基本牙形按GB/T5796.1—2005的规定。千斤顶的自锁行能要好，所以用单线螺纹。 因此选用的螺杆螺纹是牙形角α=30o的单线梯形螺纹。 螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。 在此选用的是55钢。 按耐磨性条件确定螺杆中径d2。求出d2后，按标准选取相应公称直径d、螺距t及其它尺寸。 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]。 （文献：机械设计） 由于，所以有；（文献：机械设计） 对于等腰梯形螺纹，，有，一般取1.2~3.5,所以此处取1.9 因为千斤顶的螺杆与螺母的相互运动是低速滑动，所以两者的材料均选为钢，由查表可知，许用压力[p]取为10MPa。 牙形角α=30o的单线梯形螺纹 螺杆材料：55钢 =1.9 [p]=10MPa 1.4自锁验算 螺杆螺纹中径，根据求得的此螺纹中径，查表GB/T5796.2—2005和表GB/T5796.3—2005有： (文献：机械设计手册) 公称直径，螺距，螺杆小径，螺杆中径，螺母大径，螺母小径，螺母中径，螺母高度，旋合圈数。 自锁条件是(≤(v 式中：(为螺纹中径处升角；(v为当量摩擦角（当量摩擦角(v=arctan(v，为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小1°）。 （文献机械设计） :当量摩擦系数；：摩擦系数；：牙侧角，。 摩擦系数由查表可知，，由于千斤顶的运动速度是很低的，所以摩擦系数按起动时区最大值0..17。 至少为，所以有，符合自锁条件。 螺杆尺寸： P=10mm 螺母尺寸： 符合自锁条件 1.5结构（见图1―2） 螺杆上端用于支承托杯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。由后面的计算可知手柄的直径=25mm，所以。 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=15mm。 为了便于螺杆旋入螺母，螺杆下端应有倒角或制成稍小于d1的圆柱体。 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。 1.5P=15mm 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。强度计算方法参阅教材公式(6.23)，其中扭矩，式中为螺纹中径处升角，为当量摩擦角。 对受力较大的螺杆应根据第四强度理论交合螺杆强度： 或 （文献机械设计） F（N）螺杆所受的轴向压；A（）：螺杆螺纹的危险截面面积； （）：螺杆螺纹段的抗扭截面系数；（mm）螺杆螺纹小径；T（）；[(](MPa)：螺杆材料的许用应力，由前面可知