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1、文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.目录第一章设计题目及材料选择 . 21.1设计题目 .21.2设计要求 . .21.3主要零件的常用材料 . . .21.4千斤顶结构示意图 . .2第二章主要零件受力分析 . .3第三章螺杆的设计计算 . . .33.1螺杆牙型选择 . .33.2按抗压，扭强度计算螺纹直径 . .33.3精确校核螺旋强度 . .43.4按耐磨性初步计算螺母高度 . .43.5稳定性校核 . .53.6自锁性校核 .5第四章螺母的设计计算 . .64.1根据螺旋的螺纹直径查的螺母大径 . .64.2校核螺纹牙强度 . .64.3螺母凸缘强度校
2、核 . .74.4螺母尺寸 7第五章托杯的设计与计算 8第六章手柄设计与计算 . .86.1力矩分析 . . . . .86.2手柄直径 dh.96.3手柄长度 Lp . .9第七章底座设计 . 9第八章轴承选取 10第一章设计题目及材料选择1.1 设计题目设计简单千斤顶的螺杆和螺母级其他结构的主要尺寸。起重量为 6.6t（约 66000N ），起重高度为180mm ，间歇工作，可用于比较狭窄的工作场合。0文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.1.2 设计要求螺旋千斤顶是用人力转动手柄来举升重物的
3、机械，它应有以下几个要求：a能满足将5.5t 重物举起180mm 的功能，并能平稳的下降且具有足够的使用寿命。b在上升及下降过程中，可以停在任意位置而不自行下滑。c人手推力不可以过大，防止人产生过度疲劳。d千斤顶的支承面与重物之间不能有相对滑动， 千斤顶与地面有足够的接触面积。e除以上要求外，还应保证工作可靠，操作安全，加工经济等。1.3 主要零件的常用材料螺杆： 45螺母： ZQSn10-1底座： HT150托杯： Q235手柄： A31.4 千斤顶结构示意图第二章 主要零件受力分析图 1 和图 2 分别表示螺杆和螺母的受力情况。螺杆除受压力Q 外，还受转矩，即螺母的摩擦力矩 T和推力轴承的
4、摩擦力矩T 。12其中 T 2 由以下公式求得T2d F（ 1）2=0.00130.0020其中：滚动轴承的摩擦系数，对单向推力轴承d轴承内径， mmF轴承负荷，对推力轴承是轴向负荷，N图 2T1 和压力 Q 与螺母上相同由图可知，工作时，螺杆上的螺纹部分承受转矩第三章螺杆的设计计算3.1 螺杆牙型选择考虑到螺旋千斤顶要求在上升及下降过程中，可以停在任意位置而不自行下滑（即有自锁能力），又要使结构简单，故采用滑动螺旋，并选用梯形螺纹，牙型角=30 ，梯形螺纹内外螺纹以锥面相结合，不易松动，牙形可按照GB5796.1 86 的规定。3.2 按抗压，扭强度计算螺纹直径其中 Qmax6.6 104N
5、 ，安全系数，材料屈服极限s 353MPS=4则许用应力s353MPa88.25S4则小径：d11.34Qmax1.346.6 104mm35.1888.25则按照梯形螺纹国家标准(GB784 - 65) 6选用 T42 6-2。其大径 d=42mm, 螺距 t=6mm ，小径 d =35mm ，中径 d =39mm ，工作高度h=3mm ，螺纹高度 h =3.5mm， =15，1211文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.查阅有关技术手册知：螺杆退刀槽直径d1d7.8427.834.2mm ；退
6、刀槽宽度b=7.5mm3.3 精确校核螺旋强度螺杆工作时承受轴向压力和扭矩T 的作用。螺杆危险截面上既有压缩应力；又有切应力。根据第四强度理论求出危险截面的计算应力ca ，其强度条件为：其中： T 为螺杆所受的扭矩；A 为螺杆螺纹段的危险截面面积；WT 为螺杆螺纹段的抗扭截面系数； 为螺杆材料的许用应力；螺旋升角tarctan62.8arctand239摩擦系数 f=0.080.1 ，取 f=0.1当量摩擦角varctan(f)arctan0.15.911cos15cos则摩擦力矩：T10.5Qmax d2 tan(v )0.56.610439tan(2.8 5.911 )1.97 10 5
7、N .mm因此合成应力：4Q max23(16T1)2(4 6.6 104)216 1.97 105)284.0MPa ()d1234.223(d1234.23因此满足强度要求3.4 按耐磨性初步计算螺母高度滑动螺旋的磨损与螺纹工作面上的压力、滑动速度、 螺纹表面粗糙度以及润滑状态等因素有关。 其中最主要的是螺纹工作面上的压力，压力越大螺旋副间越容易形成过度磨损。因此，滑动螺旋的耐磨性计算，主要是限制螺纹工作面上的压应力p，使其小于材料的许用压应力 p 。Q（ N），螺纹的承压面积（指螺纹工作表面投影到垂直假设作用于螺杆的轴向力为max于轴向力的平面上的面积）为 A（mm2 ），螺纹中径为（2
8、 mm ），螺纹工作高度为（ mm ），dh螺纹螺距为t（ mm ），螺母高度为H（ mm ），螺纹工件圈数为u h/t 。则螺纹工作面上的耐磨性条件为：螺母材料： ZQSn10-1取螺母螺纹工作表面的许用压力p=18MP则螺母的螺纹圈数为：uQmax6.61049.98d2 h p393 18取 u=10，符合螺母螺纹工作圈数不宜超过 10 圈的要求螺母高度： H=ut=10 6=60mm2文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持.3.5 稳定性校核对于长径比大的受压螺杆，当轴向压力Qmax 大于某一临界值时，螺杆就会突然发生侧向弯曲而丧失其稳定性。因此，在正常情况下，螺杆承受的轴向力Qmax 必须小于临界载荷Qcr，则螺杆的稳定性条件为：式中： n螺杆稳定性的计算安全系数；nst螺杆稳定性安全系数，对于传力螺旋（如起重螺杆等）， n st =3.5 5.0;Qcr螺杆的临界载荷；螺杆柔度：Li为螺杆的长度系数，设计时取 2L 为螺杆的工作长度，等于螺母中部到托杯支承面的距离，初步作图L=281mm
