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机械设计设计说明书螺旋千斤顶
目 录
一、设计题目-----------------------------------------------------------------------------------------------------2
二、螺母、螺杆选材-------------------------------------------------------------------------------------------2
三、螺杆、螺母设计计算
3.1 耐磨性计算-----------------------------------------------------------------------------------------------2
3.2 螺杆强度校核--------------------------------------------------------------------------------------------3
3.3 螺纹牙强度校核-----------------------------------------------------------------------------------------3
3.4 螺纹副自锁条件校核----------------------------------------------------------------------------------4
3.5 螺杆稳定性校核-----------------------------------------------------------------------------------------4
四、螺母外径及凸缘设计------------------------------------------------------------------------------------5
五、手柄设计----------------------------------------------------------------------------------------------------5
六、底座设计----------------------------------------------------------------------------------------------------6
七、其余各部分尺寸及参数---------------------------------------------------------------------------------7
八、参考资料-----------------------------------------------------------------------------------------------------8
设计题目
螺旋起重器（千斤顶）
已知条件：起重量FQ=40KN，最大起重高度H=200mm。
螺杆、螺母选材
本千斤顶设计采用梯形螺纹螺旋传动。由于螺杆承受载荷较大，而且是小截面，故选用45#钢，调质处理。查参考文献[2]得σs=355MPa,查机械设计表5.9得,取[σ]=115MPa; σb=600MPa。
由于千斤顶属于低速重载的情况，且螺母与螺杆之间存在滑动磨损，故螺母采用强度高、耐磨、摩擦系数小的铸铝青铜ZCuAl10Fe3，查表5.9得螺母材料的许用切应力,取=35MPa；许用弯曲应力[σb]=40~60MPa, 取[σb]=50MPa。
托盘和底座均采用铸铁材料。
螺杆、螺母设计计算
3.1 耐磨性计算
由耐磨性条件公式：
对于梯形螺纹，有h=0.5p,那么耐磨性条件转化为：
式中 ——螺纹中径，mm;
F——螺旋的轴向载荷，N；
H——螺母旋合高度，mm;
——引入系数，=H/;
[p]——材料的许用压强，MPa;
查机械设计表5.8，得[p]=18~25MPa，从表5.8的注释中可以查到，人力驱动时[p]值可加大20%，则[p]=21.6~30MPa取[p]=25MPa，对于整体式螺母，，取=2.0，那么有。查参考文献[1]表11.5,试取公称直径d=32mm,螺距p=6mm,中径d2=29mm,小径d1=25mm,内螺纹大径D4=33mm。那么螺母高度，螺纹圈数，取z=10,α=2β=30°。
3.2 螺杆强度校核
千斤顶螺杆危险截面受轴向力F和扭转力矩T1的作用，这里的扭转力矩是螺纹副的摩擦转矩T1。根据第四强度理论，螺杆危险截面的强度条件为
对于
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