螺旋起重器(千斤顶)设计任务书.doc

螺旋起重器(千斤顶)设计任务书 题 目： 螺旋起重器的设计 学生姓名： 季伟亮 学 号： 指导教师： 邓召义 专 业： 机械工程与自动化 上海大学机电工程与自动化学院 设计期限：2013年10月12日 – 2013年10月27日 螺旋起重器（千斤顶）设计任务书 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 设计目的 1 设计步骤及注意事项 1 1.螺杆的设计与计算 2 1.1螺杆螺纹类型的选择 2 1.2选取螺杆的材料 2 1.3确定螺杆直径 2 1.4自锁验算 3 1.5结构 3 1.6螺杆强度计算 4 1.7稳定性计算 4 2..螺母的设计与计算 5 2.1.选取螺母材料 5 2.2.确定螺母高度及螺纹工作圈数 5 2.3.校核螺纹牙强度 5 2.4.螺母外径的计算 6 3.托杯的设计与计算 7 4.手柄的设计与计算 8 4.1.手柄材料 8 4.2.手柄长度 8 4.3.手柄直径 8 5.底座的设计及计算 9 6.其他 9 7.效率计算 9 第PAGE 3页 螺旋起重器（千斤顶）设计任务书 设计过程及说明 设计结果 设计目的 熟悉螺旋传动的工作原理，掌握螺旋传动的设计过程和方法，培养机械结构设计能力，初步了解机械设计的一般程序。 学会综合运用所学知识，培养独立解决工程实际问题的能力。 培养查阅机械设计手册及有关技术资料和正确使用国家标准、一般规范的能力，为课程设计及解决机械设计的实际问题打下一定基础。 设计步骤及注意事项 图 1 螺旋千斤顶 1—托杯； 2—螺钉； 3—手柄； 4—档环； 5—螺母； 6—紧定螺钉； 7—螺杆； 8—底座； 9—档环 设计过程及说明 设计结果 如上图所示，螺旋起重器（千斤顶）由螺杆、底座、螺母、手柄和托杯等组成。通过转动手柄使螺杆在固定的螺母中边旋转、边相对底座上升或下降，从而能把托杯上的重物举起或放落。装在螺杆头部的托杯应能自由转动，螺杆下端设置安全挡圈，以防止螺杆全部旋出。螺杆千斤顶应具有可靠的自锁性能。 在进行螺旋起重器设计时，有些零件（如螺杆和螺母）的主要尺寸是通过理论计算确定的；有些零件的尺寸是根据经验数据、结构需要和工艺条件决定的；还有一些零件是按照标准规格选出的。后两种情况，必要时要进行相应的强度校核。 1.螺杆的设计与计算 1.1螺杆螺纹类型的选择 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Q275。 1.2选取螺杆的材料 螺纹中径按螺母螺纹牙面的耐磨性计算，对于梯形螺纹或矩形螺纹，h=0.5P，则有≥0.8。式中，=1.5，螺母材料为铸铝青铜，故取=20MPa。对于梯形螺纹，可根据d2的计算值查表4-5及表4-6确定螺杆的标准中径d2、大径d、小径d3，螺母的标准中经D2（=d2）、大径D4、小径D1、以及螺距P。 1.3确定螺杆直径 螺杆螺纹中径，根据求得的此螺纹中径，查表GB/T5796.3—2005取： 螺杆的标准中径，大径，小径。螺母的标准中径，大径，小径。螺距。 1.4自锁验算 自锁条件是λ≤φv 式中：λ为螺纹中径处升角；φv为摩擦角（非矩形螺纹应为当量摩擦角φv=tan-1fv，为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比摩擦角小1°，即φv－λ≥l°。f取0.08。 ∴符合自锁条件。 1.5结构 螺杆上端用于支承托杯1并在其中插装手柄3，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dp=24mm，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小。。 退刀槽的宽度可取为b=1.5P=9mm。 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。 1.6螺杆强度计算 螺杆工作时，扭矩产生剪应力，轴向力产生正应力。按第四强度理论，危险剖面的强度按下式进行校核： 其中，F为螺杆所受的轴向压力（N）；螺杆所受的扭矩（N·mm），