便携式螺旋千斤顶的设计

1目 录1、 螺旋千斤顶原理…………………………………………22、 设计要求…………………………………………………23、 螺杆的设计………………………………………………24、 螺母的设计………………………………………………45、 杯托的设计………………………………………………46、 手柄的设计………………………………………………67、 底座的设计………………………………………………721、螺旋千斤顶原理千斤顶的工作原理是：通过螺杆和螺母组成的螺旋副来实现将物体由低处向高处的传送的，并使托杯中的物体做直线运动，从而实现我们的传动要求其中，螺母固定，当手柄旋动的时候，螺杆通过与螺母的螺旋副的运动，螺纹之间产生自锁，使装有重物的托杯往上运动2、设计要求1、设计螺杆要求校核耐磨性、自锁性；校核螺纹工作圈数、螺杆强度和稳定性2、设计螺母要求校核螺母螺纹牙强度3、底座和托杯要求满足一定的强度4、机构应具有良好的传力性能5、绘制装配图、主要零件图两张3、螺杆的设计千斤顶适用于载重较高的重要传动，因此选用的材料要有足够的耐磨性、强度经分析选用 40Cr螺杆的结构设计及计算1、螺旋传动选择：螺旋传动按其螺旋副的摩擦性质不同，分为滑动螺旋副，滚动螺旋副和静压螺旋副。

滑动螺旋副结构简单，便于制造，易于自锁，所以螺旋千斤顶选择滑动螺旋副2、滑动螺旋采用的螺纹类型有矩形、梯形和锯齿形其中以梯形和锯齿形螺纹应用最广本设计中千斤顶的螺纹选择梯形螺纹，并为右旋的方式因为其内外螺纹以锥面贴紧不易松动，对中性好，并牙根强度高，同时采用单线螺纹（ ）的自锁性也比较高1n3、螺杆螺纹的设计及计算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 及其它尺寸根据： ; 2dpF8.0注： ， 由于在此处为整体螺母，此处选 ；由于条件为5.3~1 23刚-青铜和低速， ，滑动速度为低速，取 ；ap25~18 ap2040F；maNd9.204.32根据 GB/T5796.2-2005 查表：取得 ，D=31.00mm;d0由 ，PHDd5.12得 P=6.34mm 取标准值 P=6.00mmd1=d-7=23.00mmD1=d-P=30mm-6mm=24.00mmd2=D2=d-0.5P=27.00mm螺杆整体长度：200mm自锁验算自锁条件是≤ v式中： 为螺纹中径处升角； 为当量摩擦角（当量摩擦角v，为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小 1°。

cosartnfv≤ ， ，取 （取启动时计算v vffarctnrt10.~8.f 10.f用最大值）  05.4271.36arctnarctarctn22dPsv9.5os0.rtosrtf故， =4.05 1.4v所以自锁性得以保证螺杆强度校核有螺杆材料是 ，查表得：r40Cas p67.215M～～ 4根据螺旋副间的摩擦力矩为：·82.94)1.50.4(tan2740tan(2 ）vdFT Nm其中， 可看作是螺杆的螺纹处的预紧力所以，螺杆所受的总的应力为： aMpdTFdTFA 68.1543431 221212 由此可得， 所以设计的螺杆满足强度条件4、螺母设计螺母的材料有:铸锡青铜和铸铝铁青铜两种供选择，经分析，本设计采用铸锡青铜材料确定螺母高度 H 及螺纹工作圈数 u螺母高度 md0.5427螺纹工作圈数 96Pu螺母的相关尺寸：D=d+1=31mm内螺纹小径 mD241d530.5.364；Ha=（0.2~0.3）H=0.25 =13.5mmm545、杯托的设计杯托用来承托重物，也可用 Q235 钢模锻制成，取材料为 Q235。

为了使其与重物接触良好和防止与重物之间出现相对滑动，在杯托上表面制有切口的沟纹为了防止杯托从螺杆端部脱落，在螺杆上端装有挡板当螺杆转动时，杯托和重物都不作相对转动因此在起重时，杯托底部与螺杆和接触面有相对滑动，为了避免过快磨损，一方面需要润滑，另一方面还5需要验算接触面间的压力强度 ][4)(21pDFp式中： 的 小 者 螺 杆 材 料许 用 压 强 ， 应 该 杯 托 与 ][][ pQ235: ；45 钢： 取[p] MPa25杯 MPa570][杆 杆mdhDd6032)~8.1(5148.9.727)06( .30..~43210 故 ][4)(21pFp ][59.234)01.5.(.3)( 2321 pMPaD杯托厚度，此处m12~8取 0杯底厚度为；沟纹宽13.度为 ；m5沟纹深度为；杯托高2/度为 1.8*d=1.8*30mm=54mm；为保证杯托可以转动，螺杆预警端的垫片与杯托底部留有间隙，间隙值为3~4mm，应为承受力不大，故值取为 3mm6、手柄的设计6手柄材料：常用 Q235 和 Q215选择 Q235手柄长度 PL扳动手柄的力矩： 则21'TKpKTLp21'式中：K—加于手柄上一个工人的臂力，间歇工作时，约为 150~250N，工作时间较长时间为 100~150N。

考虑一般为间歇工作，工作的时间较长机会不多，故取为 200N——螺旋副间的摩擦阻力矩，1T 2)tan(1dFTmN85.029).50.4tan(33——杯托与轴端支承面的摩擦力矩，2 （ ）/)(1fFDT6.查 手 册 取fmN24306.52）（则 KLp .75.821' 手柄计算长度 Lp是螺杆中心到人手施力点的距离，考虑螺杆头部尺寸及工人握手距离，手柄实际长度还应加上 +（50～150）mm手柄实际长度不应2D13超过千斤顶，使用时可在手柄上另加套管因此，手柄实际长度 mLp3.85210/54' 手柄直径：把手柄看成一个悬臂梁，按弯曲强度确定手柄直径 ，其强度条件pd为≤[ ]F3pFd1.0KL故 ≥ = p3Fp][. m21.4012.38536取 25mmpd式中：[ ]F——手柄材料许用弯曲应力，当手柄材料为 Q235 时，[ F]=120Mpa77、底座的设计底座材料常用铸铁（HT150 及 HT200） ，铸件的壁厚 δ 不应小于8～12mm ，为了增加底座的稳定性，底部尺寸应大些，因此将其外形制成1∶10 的斜度。

S=（1.5~2）δ=1.5*15=22.5mm=L+（14～28）mm=160+20=180mm 1HH-a=54-13.5=40.5mmmD453+（5～10）mm=45+5=50mm6+ =50+ =86mm671H80=8D27p][π4Fm1.8)106(π423式中：[] p——底座下枕垫物的许用挤压应力对于木材，取[] p=2~2.5MPa。