上海大学机械设计大作业螺旋起重器(千斤顶)设计.docx

螺旋起重器(千斤顶)设计任务书

设计题目：螺旋起重器(千斤顶)的设计

学院机电工程与自动化学院

专业机械工程及其自动化

学号设计者

指导教师

完成日期2014.10.18

上海大学机电工程与自动化学院

设计期限：2014年10月12日-2014年10月28日

目录

一、确定螺纹牙型及螺纹基本尺寸 3

1.1螺纹牙型的选择 3

1.2螺纹基本尺寸 3

二、螺杆的设计计算 3

2.1材料 3

2.2螺杆结构 3

2.3自锁性校核 4

2.4强度校核 5

2.5稳定性校核 6

三、螺母的设计计算 7

3.1材料 7

3.2螺纹牙工作圈数z 7

3.3螺母的结构尺寸 7

3.4螺纹牙强度校核 8

3.5螺母悬置部分强度和螺母凸缘强度校核 9

四、托杯的设计计算 10

五、手柄的设计计算 11

5.1材料 11

5.2手柄长度 12

5.3手柄直径 12

5.4手柄结构 12

六、底座的设计计算 13

6.1材料 13

6.2底座结构 13

七、螺旋起重器(千斤顶)效率 14

八、装配工作图 15

计算及说明

主要结果

一、确定螺纹牙型及螺纹基本尺寸

1.1螺纹牙型的选择

滑动螺旋的牙型可以采用梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹。其中传动时使用梯形螺纹或矩形螺纹。梯形螺纹的工艺性好，牙根强度高，对中性好。矩形螺纹效率高但其牙根强度低，加工精度低，目前已经被梯形螺纹所逐渐代替。故在此设计中，采用牙形角α=30°的梯形螺纹。

1.2螺纹基本尺寸

螺纹中径按照螺母螺纹牙面的耐磨性计算，对于梯形螺纹和矩形螺

纹，h=0.5P,则有

对于整体螺母式中φ值一般取1.2~2.5,许用压力可查表。对于梯形螺纹可根据d?的计算值查表确定螺杆的中径、大径、小径，螺母的标准中径、大径、小径以及螺距P。大径d=d?+0.5P

取φ=1.5,[P]=18MPa

查表得公称

小径d?=29mm,中径内螺纹小径D?=30mm。直径(大径)d=36mm,螺

小径d?=29mm,中径内螺纹小径D?=30mm。

二、螺杆的设计计算

2.1材料

螺杆的常用材料为Q235、Q275、35钢和45钢。对于重要传动，要求较高的耐磨性，需进行热处理，可选用40Cr或65Mn。故在此设计中，选用45钢。

2.2螺杆结构

螺杆上端需用于支撑托杯和插装手柄，故此处需要加大直径，结构

牙形角α=30”的单线梯形螺纹

φ=1.5,[p]=18M

螺杆尺寸：

d=36mmd?=33mmd?=29mm

螺母尺寸：

D?=37mm

D?=33mm

D?=30mm

P=6mm

螺杆材料：45钢

σ,=355Mpa

1.51、6)d上

1.51

、6)d

上月

46

如图2-2所示。图中L为最大起重高度，H为螺母高度，手柄孔径dk的大小应根据手柄直径dp决定，一般取dkdp+0.5mm。为了便于切制

1:-

1:-17.1td

d

d

0,25

d+(6-10r)

U+

螺纹，应设退刀槽，退刀槽直径为7c要比螺纹小径小0.2~0.5mm。退刀槽的宽度应取b≥1.5P。为了便于螺杆旋入螺母，螺杆下端应制有倒角，如图，或制成稍小雨小径的短圆柱体。

δ=10mm

B=1.4d=1.4×36=50.4mm

D?=0.65d=0.65×48=31.2mmD?=1.8d=1.8×48=86.4mm

H=φd?=1.5×44=66mm

2.3自锁性校核

自锁条件为

y≤φ

式中y--------螺纹升角，

d,=27mm

δ=10mm

B=50.4mm

D?=31.2mm

D?=86.4mm

φ--------当量摩擦角，

β-------螺纹牙侧角；

f--------摩擦系数，见表；

f------螺纹副的当量摩擦因数。

由于影响摩擦因数的因素很多，其值并不稳定，为保证千斤顶有可靠的自锁能力，可取

y≤φ-1°

因此，在本设计中；

3.3°5.7°-1°=4.7°∴yφ-1°

所以，满足自锁条件。

2.4强度校核

螺杆工作时，扭矩产生剪应力，轴向力产生正应力，升至最高位置时载荷分布如图2-4所示，按照第四强度理论，危