螺旋千斤顶设计任务书.docVIP

. . 螺 旋 千 斤 顶 设 计 任 务 书 学生姓名 专业班级 14机制三 学号 设计题目： 螺旋千斤顶 设计条件： 1、最大起重量F = 60 KN； 2、 最大升距 H =130 mm。 设计工作量： 1、总装配图一张；螺母、螺杆、托杯零件工作图各一张。 2、计算说明书一份。 指导教师签名： 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 一、机构简图 - 4 - 二、设计计算说明书 - 5 - 1、螺杆的设计与计算 - 5 - （1）螺纹的牙型 - 5 - （2）螺杆的材料 - 5 - （3）螺杆的直径 - 5 - （4）螺纹副自锁条件校核 - 6 - （5）螺杆结构的计算 - 6 - （6）螺杆强度计算 - 7 - （7）稳定性计算 - 8 - 2、螺母设计与计算 - 9 - （1）螺母的材料 - 9 - （2）螺母的直径 - 9 - （3）螺母的其它参数 - 9 - （4）螺母螺纹牙强度计算 - 9 - （5）螺母与底座孔的配合 - 11 - 3、托杯的设计与计算 - 11 - 4、手柄设计与计算 - 12 - （1）手柄材料 - 12 - （2）手柄长度 - 12 - （3）手柄直径 - 12 - （4）手柄结构 - 13 - 5、底座设计 - 13 - 6、参考文献 - 14 - 三、总结 - 14 -  一、机构简图 二、设计计算说明书 1、螺杆的设计与计算 （1）螺纹的牙型 因为梯形螺纹易于制造，牙根强度高所以选用梯形螺纹，牙型角α=30o （2）螺杆的材料 45钢 （3）螺杆的直径 P 引入系数ψ=Hd2， d 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，根据书P78表5.8，取P 因为磨损后间隙不能调整，所以取ψ=2.5 因此 d 根据机械设计手册P41表3-7和表3-8取，螺纹公称直d=48mm、 螺距p=12mm、螺纹小径d1 d2 （4）螺纹副自锁条件校核 自锁条件为：φ≤ρ 因为螺纹副材料均为钢制，按照书P80表5.10取f 所以 ρ φ=arctan 因此符合自锁条件 （5）螺杆结构的计算 为了便于切制螺纹，螺纹上端应设有退刀槽。退刀槽的直径d3应比螺杆小径d1约小0.2~0.5mm 退刀槽的宽度可取为1.5P=18mm。 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。根据设计手册P62表5-1选用挡圈（GB/T 886—1986-48×52）H=4mm。根据设计手册P48表3-17选用螺钉（GB/T 68 M4×16）在螺杆端部固定垫圈。 （6）螺杆强度计算 千斤顶螺杆承受轴向力F和螺纹副的摩擦转矩T，根据第四强度理论，螺杆危险截面的强度条件为 σ= 因为螺杆材料为45钢，根据书P56表5.1,取屈服极限为480MPa 所以根据书P79表5.9取σ=σs 计算 T=Ftan 则有 σ= 所以符合强度计算条件 （7）稳定性计算 受压螺杆的稳定性条件式为 F 螺杆材料及长径比 λ 因为千斤顶的螺杆一端固定一端自由，所以根据书P81表5.11取螺杆长度系数μ=2.0 因此λ 由于螺杆柔度λ＜40，一般不会失稳，不需进行稳定性校核 2、螺母设计与计算 （1）螺母的材料 45钢 （2）螺母的直径 内螺纹大径 D=d+1=49mm 内螺纹小径 D 内螺纹中径 D （3）螺母的其它参数 螺纹旋合圈数 Z= 弯曲力臂 l= （4）螺母螺纹牙强度计算 因为螺母和螺杆材料相同 螺纹牙根部的剪切强度校核计算公式 τ 梯形螺纹的螺纹牙跟部厚 b=0.65p=0.65×12=7.8mm 螺母材料为45钢，根据书P79表5.9取 τ 所以 τ 螺母螺纹牙根部的弯曲强度校核计算式为 σ 螺母材料为45钢，根据书P79表5.9取 σ 所以 σ 因此符合剪切强度和弯曲强度 （5）螺母与底座孔的配合 螺母压入底座上的孔内，圆柱接触面问的配合常采用H8r7或H8n7 3、托杯的设计与计算 托杯用来承托重物，可用Q235钢模锻制成。为了使其与重物接触 良好和防止与重物之间出现相对滑动，在托杯上表面制有切口的沟纹。为了防止托杯从螺杆端部脱落，在螺杆上端应装有挡板。 根据之前对于螺杆的设计，所以托杯与螺杆连接的孔直径D11=28MM，托杯底部直径D 当螺杆转动时，托杯和重物都不作相对转动。因此在起重时，托杯底部与螺杆和接触面间有相对滑动，一方面为了避免过快磨损，需要润滑，另一方面还需要验算接触面间的压力强度。 P= P取托杯和螺杆之间最小的，即P