螺旋千斤顶设计大作业.docx

螺旋千斤顶设计任务书

学生姓名 陈嵩 专业年级 10级车辆工程

设计题目：设计螺旋千斤顶

设计条件：

1、最大起重量F=40kN；

2、最大升距H=190mm。

设计工作量：

1、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；

2、编写设计计算说明书一份。

指导教师签名： 2012年 月

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螺旋千斤顶

设计计算说明书

院 系 工程技术学院专业年级 2010级车辆工程设计者 陈 嵩

指导教师 李华英成 绩

2012年12月13日

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目录

螺杆的设计与计算 2

螺杆螺纹类型的选择 2

选取螺杆材料 2

确定螺杆直径 2

自锁验算 3

结构 3

螺杆强度校核 5

螺杆的稳定性计算 6

螺母设计与计算 7

选取螺母材料 7

确定螺母高度H及螺纹工作圈数u 7

校核螺纹牙强度 8

结构要求 9

托杯的设计与计算 9

手柄设计与计算 11

手柄材料… 11

手柄长度Lp 11

手柄直径dp 12

4.4结构… 12

底座设计 13

螺杆的设计与计算

螺杆螺纹类型的选择

设计与说明 结果

螺纹有矩形、梯形与锯齿形，常用的是梯形螺纹。

螺纹选用梯形螺纹。梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角α=30，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。

选取螺杆材料

螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。选择45钢。

确定螺杆直径

螺纹：梯形螺纹

螺杆材料：45钢

根据教材式（5-42)得

d

2

FP

h[p]

对于梯形螺纹，h=0.5P，则

d

2

0.8 F[p]

对于整体螺母，由于磨损后不能调整间隙，为使受力分布比较均匀，螺纹工作圈数不宜过多，故取 1.2~2.5，此处取 1.2。

因为千斤顶的螺杆和螺母的相对滑动速度为低速，查表 5-12，取[p]=18MPa。

故

d 0.8

2

40103mm 34.43mm

1.218

由课程设计手册，查标准GB/T5796.2-2005与GB/T5796.3-2005，得

公称直径d=40mm螺距P=7mm

内螺纹大径D=41mm

d=40mmP=7mmD=41mm

外螺纹小径d1=32mm内螺纹小径D1=33mm

内外螺纹中径d2=D2=36.5mm

自锁验算

对传力螺旋传动来说，一般应确保自锁性要求，以避免事故。螺旋副的

d1=32mmD1=33mm

d2=36.5mmD2=36.5mm

自锁条件为

v

arctanf

cos

arctanf

v

式中： 为螺纹升角；

为当量摩擦角；f

为螺旋副的当量摩擦系数，

v v

f为摩擦系数， 为牙侧角。

根据材料和滑动速度查表5-12，取f 0.09，对于牙型角 30的等腰梯形螺纹，其牙侧角 15，则

2

nP 17

arctan

d

2

arctan 3.49

36.5 3.49

arctanf arctan0.09 5.32

5.32

v

v cos cos15

因为 3.49 1 4.32，所以自锁性可以保证。

v

结构

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，由后计算可知

dp=27mm，所以取dk=28mm。

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

dk=28mm

杆小径d1约小0.2~0.5mm，取d4=d1-0.5=31.5mm。退刀槽的宽度可取为1.5p。d4=31.5mm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。

LO

．一-“广

1 月吓！IH日 、

4

／三

1－庇庄

2一挡环

3一坛钉

4一螺杆

5一嫖母

，－素定螺钉

巨 ？一手柄

8一挡环

-1 q一组钉

a· 10 托杯

11一蠕钉

l2一处阔

－

田-I

如图1-2，则有

退刀槽宽度1.5P=10.5mmD13=(1.7~1.9)d=68~76mm，取D13=70mm

(1.4~1.6)d=56~64mm，取1.5d即60mm

H+H?=190+56=246mm(H?为后面计算得）螺钉外径0.25d=