千斤顶课程设计-- 设计螺旋千斤顶

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1、 1 螺旋千斤顶设计任务书 学生姓名 专业年级 2012 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 = 20kN； 2、最大升距 H =150 mm。 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： 2014 年 10 月 1 日 2 螺旋千斤顶设计过程 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 11） 。 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

2、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。 3 螺旋千斤顶的设计步骤如下：螺旋千斤顶的设计步骤如下： 计算项目计算项目 计算及说明计算及说明 计算结果 1.螺杆的设计 与计算 1.1 螺杆螺纹 类型的选择 1.2 选取螺杆 的材料 1.3 确定螺杆 直径 螺纹有矩形、梯形与锯齿形，千斤顶常用的是梯形螺纹。 梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角=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。千斤顶的自锁行能要好，所以用单线螺纹。 因此选用的螺杆螺纹是牙形角=30的单线梯形螺纹。 螺杆材料常用 Q235、Q275、40、45、55 等

3、。 在此选用的是 55 钢。 按耐磨性条件确定螺杆中径 d2。求出 d2后，按标准选取 相应公称直径 d、螺距 t 及其它尺寸。 计算过程： 滑动螺旋的耐磨性计算， 主要是限制螺纹工作面上的压力 p，使其小于材料的许用压力p。 22 p hHd FP hud F A F p （文献：机械设计） 由于 2 d H ，所以有 2 ph FP d ； （文献：机械设 计） 对于等腰梯形螺纹，Ph5.0， 有 8.0 2 p F d ， 一般取 1.23.5,所以此处取 1.9 因为千斤顶的螺杆与螺母的相互运动是低速滑动， 所以 两者的材料均选为钢，由查表可知，许用压力p取为 10MPa。 牙形角=3

4、0的 单线梯形螺纹 螺杆材料：55 钢 =1.9 p=10MPa 4 1.4 自锁验算 螺杆螺纹中径mmd955.25 102.2 20000 8.0 2 ， 根据求得的此螺纹中径，查表 GB/T5796.22005 和表 GB/T5796.32005 有： (文献：机械设计手册) 公称直径mmd32， 螺距mmP10， 螺杆小径 mmdd2111 1 ，螺杆中径 mmmmdd955.25275325 2 ，螺母大径 mmdD331321，螺母小径 mmdD22103210 1 ，螺母中径 mmdD27 22 ，螺母高度 mmdH3.51279.1 2 ，旋合圈数 （圈）圈10)(613.5

5、P H u。 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v=arctanv，为保证自锁，螺纹中径处升角至少要 比当量摩擦角小 1） 。 f f arctan cos arctan（文献机械设计） f:当量摩擦系数；f：摩擦系数；：牙侧角， 152/。 摩擦系数f由查表可知，17.011.0f，由于千 斤顶的运动速度是很低的， 所以摩擦系数按起动时区最大 值 017。 26.7 2514.3 101 arctanarctan 2 d nP 98.9 97.0 10.0 arctan cos arctan f 至少为8，所以有98.988.7 ，符 合自锁条件。 螺杆尺寸： P=10mm mmd32 mmd21 1 mmd27 2 螺母尺寸： mmD33 mmD22 1 mmdD27 22 mmH3.51 6u 152/ 17.0f 26.7 98.9 符合自锁条件 5 1.5 结构（见图结构（见图 12） 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。由后面的计算可知手柄的直径 p d=25mm，所以mmd k 8.268.026。 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 0.20.5mm 。 mmd