螺旋千斤顶设计说明书 (2).doc

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1、螺旋千斤顶设计说明书学院：机械工程学院班级：工程1001班姓名：周向伟学号：201002040129原始数据如下：项目设计要求起重重量（KN）18最大起升高度（mm）250详细设计如下：设计内容计算及说明结果1.确定螺杆、螺母材料2.螺纹相关参数的确定2.1滑动螺旋耐磨性计算2.2选取标准梯形螺纹：2.3螺母工作圈数校核：2.4自锁性校核3螺杆的设计3.1螺杆的强度校核3.2螺杆的稳定性校核3.3螺杆参数的确定4螺母的设计4.1螺母参数设计4.2螺母外径的强度校核4.3螺母凸缘的强度校核4.3.1挤压强度校核4.3.2剪切强度校核4.3.3弯曲强度校核5螺纹牙强度校核5.1剪切强度校核5.2弯

2、曲强度校核6.托杯的设计6.1托杯的材料6.2参数设计6.3强度校核7. 手柄的设计7.1手柄材料7.2手柄直径计算7.3手柄长度计算8.底座的设计8.1底座材料8.2锥度设计8.3底座外径设计9、详细装配图由于起重器的载荷 ，低速运行，按表5-11【1】选取螺杆材料为45钢 ，并采用调质处理，由表8-17【2】得：屈服强度（GB/T699-1999）螺母采用 ，采用砂型铸造，由表8-26【2】得： 其抗拉强度为 屈服强度（GB/T1176-1987）根据对螺纹类型和相关传动特点的比较，选择梯形螺纹计算中取，查表5-12【1】，取,f=0.1代入F=18KN计算过程 ：根据耐磨性条件，初步估算

3、螺杆中径 式中：F作用与螺杆的轴向力，单位N P螺纹螺距，单位mm h螺纹工作高度，单位mmA螺纹的承受面积，单位H螺纹高度，单位mmu螺纹工作圈数。又有： 代入得到：得查表8-45【2】，根据梯形螺纹的标准GB/T5796.2-2005，取螺纹公称直径，螺距为查表8-46【2】，根据梯形螺纹的标准GB/T5796.3-2005,得梯形螺纹其它尺寸：螺杆小径：，螺杆螺母中径： 螺母大径： ，螺母小径： 螺母高度： 螺纹牙根部宽度： 已知螺距，根据公式，满足要求。螺纹升角:当量摩擦角： 其中由表得到因此，符合自锁条件。螺杆在设计时要进行强度校核和稳定性校核（耐磨性和自锁性之前已有校核）。螺杆工作

4、时承受轴向压力F和扭矩T的作用，其强度条件为：式中：A螺杆螺纹危险截面面积，； 抗扭截面系数，； T螺杆所受扭矩。其中，螺杆所受转矩为： 查表5-13【1】，取螺杆许用应力得 所以，螺杆符合强度条件螺杆的柔度： 其中，u螺杆长度系数，由表得u=2。 升起后，托杯底面到螺母中部的的高度，：其中为最大举重升距；为螺杆头部长度，；为退刀槽宽度，参照普通螺纹退刀槽的参数可得，；H为螺母高度；所以可得，。惯性半径，。 柔度：， 40,需要进行稳定性校核。 满足稳定性条件，所以稳定。根据以上计算，可确定螺杆参数如下： （退刀槽，GB/T3-1997） 已知螺纹参数： 根据文献查得千斤顶经验计算公式如下：

5、螺母下端悬置部分既受到拉力的作用，又受到螺纹牙上摩擦扭矩对螺母的作用。本文将拉力增大20%30%来考虑扭矩对螺母的作用，这样个方法是一个经验性的方法，是可取的。由表得到：，满足强度条件螺母凸缘要分别进行挤压强度校核、剪切强度校核以及弯曲强度校核。=，满足挤压强度条件由表得，满足剪切强度条件，满足弯曲强度条件螺纹牙多发生剪切和挤压破坏，一般螺母的材料强度低于螺杆，故只需校核螺母螺纹牙的强度。，满足剪切强度条件其中：F所受载荷；弯曲力臂，；螺纹牙根部厚度；螺母螺纹圈数。，满足弯曲强度条件托杯选用HT200，（GB/T94391988）参数设计（由经验公式得到）：托杯底部的内径，：托杯底部的外径，:

6、托杯高度，：托杯厚度，根据经验取，=10mm：托杯切口厚度，=1.5=15mm主要需要进行托杯底部的强度校核：可知：，满足强度条件。手柄材料选用Q235，其许用应力为。按操作舒适度及孔加工的方便，选取其截面为圆形，直径满足弯曲强度条件：其中：；托杯与螺杆头部的摩擦系数，取=0.1；F载荷；所以，取操作力扳动手柄的力矩应满足条件 取手柄长度。 底座选用灰铸铁HT200根据国家标准，最小壁厚8-15mm，根据经验，考虑起模斜度，取锥度取厚度为底座对地面有挤压，对于木材，许用挤压力可取则，底座尺寸因满足： 其中：底座底部内径 底座底部外径，=1.8计算过程：.50.6mm取 取底座地板厚度S=1.5螺杆材料为45钢螺母采用: 螺纹参数：合理合理，能自锁符合强度条件满足稳定性条件，满足强度条件，满足挤压强度条件，满足剪切强度条件，满足弯曲强度条件符合强度条件托杯材料选用HT200=10mm=15mm，满足强度条件。手柄材料选用Q235=0.5m 底座材料选用HT200底座参数：S=18mm参考文献：【1】 濮良贵，纪名刚，陈国定，吴立言. 机械设计.北京：高等教育出版社，2007.【2】 陈秀宁，施高义.机械设计课程设计. 浙江杭州：浙江大学出版社，2009.10