螺旋千斤顶设计说明书精选.doc

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 日目 录 1 螺旋千斤顶设计任务书……………………………………………3 2 作业目的……………………………………………………………4 3 螺旋千斤顶的设计…………………………………………………4 3.1 螺杆的设计与计算………………………………………………5 3.2 螺母设计与计算…………………………………………………8 3.3 托杯的设计与计算………………………………………………10 3.4 手柄设计与计算…………………………………………………10 3.5 底座设计…………………………………………………………11一、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 30 kN； 2、最大升距H 170 mm。设计工作量： 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； 编写设计计算说明书一份。指导教师签名：年 月 日 二、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F30kN和最大提升高度H170mm。 螺旋千斤顶的设计步骤如下： 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α30o，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σs 355MPa、σb 600MPa。 1.3 确定螺杆直径 由耐磨性条件确定螺杆中径d2。 该螺纹为梯形螺纹，则可知 因选用梯形螺纹且螺母兼作支承，取。查表可知，滑动螺旋副钢—青铜的许用压力 代入数据，得 根据螺杆中径,按照GB/T 5796.2-2005标准，选取螺杆的公称直径，螺距，线数，螺旋副的摩擦系数，螺旋角。 1.4 自锁验算 自锁条件是 ≤v 。 式中：为螺纹中径处升角；v为当量摩擦角（当量摩擦角计算得： 查表得：计 算 及 说 明 结 果 varctanv，为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小1°。3°1518″ 5°1923″ ∴1° ∴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，dk≥dp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d1约小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 对受力较大的螺杆应根据第四强度理论校核螺杆的强度。强度计算方法参阅教材公式5.28，其中扭矩 式中：为螺纹中径处升角，为当量摩擦角。计 算 及 说 明 结 果 代入数值得： 根据第四强度理论校核螺杆的强度： 由表5-13取安全系数S4，则许用应力 ∴该螺杆满足强度要求 1.7稳定性计算 细长的螺杆工作时受到较大的轴向压力可能失稳，为此应按稳定性条件验算螺杆的稳定性。 Fcr / F 2.5 ~ 4 螺杆的临界载荷Fcr与柔度λs有关，λs l/i —螺杆的长度系数，与螺杆的端部结构有关 L—举起重物后托杯底面到螺母中部的高度，可近似取l＝H+5t+1.4~1.6d I——螺杆危险截面的惯性半径 当螺杆的柔度λs＜40时，可以不必进行稳定性校核。计算时应注意正确确定。 危险截面面积Ad12/4，螺杆危险截面的惯性半径 螺杆的长度系数 螺杆承受扭矩计 算 及 说 明 结 果 举起重物后托杯底面到螺母中部的高度 ∴螺杆的柔度 螺杆的临界载荷（1）螺杆危险截面的惯性矩（2）联立（1）、（2）两式，并代入数值得： ∴ ，螺杆满足稳定性要求 综上可得：所选螺杆材料为45钢，公称直径d28mm，中径d225.5mm，小径d322.5mm，螺距t5mm，线数n1。 2. 螺母设计与计