螺旋千斤顶设计说明书52604.docx

螺旋千斤顶

设计计算说明书

院系 工程技术学院

专业年级 机械设计制造及其自动化

设计者

指导教师

成绩

2013年12月6日

2013

目录

TOC\o1-5\h\z螺旋千斤顶设计任务书 3

作业目的 4

螺旋千斤顶的设计 4

\oCurrentDocument螺杆的设计与计算 5

\oCurrentDocument螺母设计与计算 8

托杯的设计与计算 10

\oCurrentDocument手柄设计与计算 10

底座设计 11

、螺旋千斤顶设计任务书

学生姓名 专业年级 2011级机械设计制造及其自动化

设计题目： 设计螺旋千斤顶

设计条件：

1、 最大起重量F=30kN；

2、 最大升距H=170mm

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： 年月日

、螺旋千斤顶的设计

千斤顶一般由底座1螺杆4、螺母5、托杯10,手柄7等零件所组成（见图1—1）。螺杆在固定螺母中旋转，并上下升降，把托杯上的重物举起或放落。

设计时某些零件的主要尺寸是通过理论计算确定的，其它结构尺寸则是根据经验公式或制造工艺决定的，必要时才进行强度验算。

设计的原始数据是：最大起重量F=30kN和最大提升高度H=170mm

螺旋千斤顶的设计步骤如下：

T2I10Fi-jae座g-拒环

T2

I

10

F

3亠螺fj

4—娜杆堀母

弓-螺岔10—ffiff

弓-螺岔

10—ffiff怫fj

12-^圈

计算及说明

结果

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，常用的是梯形螺纹。

梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角a=300，梯形螺纹的内外螺纹

以锥面贴紧不易松动，工艺性好，牙根强度高，对中性好，所以选择梯形螺纹，基本牙形按GB/T5796.1—2005的规定。

1.2选取螺杆材料

螺杆材料选择45号钢，查表可知（Ts=355MPaerb=600MPa。

计算得：

1.3确定螺杆直径

d2=20.7mm

由耐磨性条件确定螺杆中径d2。

该螺纹为梯形螺纹，则可知d2R.8需告

查表得：

fl LL」

因选用梯形螺纹且螺母兼作支承，取?=3.0。查表可知，滑动螺

d=28mm

旋副钢一青铜的许用压力[p]=15MPa

t=5mm

f

代入数据，得d2R8J；30000=2O.7mm

\|3.0汉15

n=1

根据螺杆中径d2=20.7mm,按照GB/T5796.2-2005标准，选取

螺杆的公称直径d=28mm，螺距t=5mm，线数n=1，螺旋副的摩

f=0.09

擦系数f=0.09，螺旋角0=—=—。

212

1.4自锁验算

自锁条件是屮。

式中：屮为螺纹中径处升角；代为当量摩擦角（当量摩擦角

2arctan为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小 1

—ctannPrctan(s.mL八3°1518〃

=arctan0.09=5°1923

=arctan—一cos-

ji

cos—

12

即=31518

Pv=5?1923

???满足自锁条件

1.5结构(见图1—2)

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，dkdp十0.5mm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di约小

D1U=

0.2~0.5mm。退刀槽的宽度可取为1.5t。为了便于螺杆旋入螺母,螺杆下端应有倒角或制成稍小于di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

对受力较大的螺杆应根据第四强度理论校核螺杆的强度。强度计

d

算方法参阅教材公式(5.28)，其中扭矩T=Ftan化+匕)，寸。式中：为螺纹中径处升角，匚为当量摩擦角。

计算及说明

结果

代入数值得：Pv=5*1923

T=Ftan伴+Pv)d2

螺杆承受扭矩

二T—30000汇tan(3°1518+5°1923)汇0.0255—57.70Nm

T=57.70Nm

根据第四强度理论校核螺杆的强度：

?匚2

仁】2―

CTca=Ju2+ 2=11—J

宀怜

壯A丿

凹T丿A\

1

4 1 2

‘4疋57.7V

= .1(30000)+3

1=75.49MPa

3.14