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1、螺旋起重器（千斤顶）设计说明书目 录录一、设计计题目-2二、螺母母、螺杆杆选材-2三、螺杆杆、螺母母设计计计算3.1 耐磨性性计算-23.2 螺杆强强度校核核-333.3 螺纹牙牙强度校校核-33.4 螺纹副副自锁条条件校核核-43.5 螺杆稳稳定性校校核-4四、螺母母外径及及凸缘设设计-5五、手柄柄设计-5六、底座座设计-6七、其余余各部分分尺寸及及参数-77八、参考考资料-8一、 设计题目目螺旋起重重器（千千斤顶）已知条件件：起重重量FQQ=400KN，最最大起重重高度HH=2000mmm。二、 螺杆、螺螺母选材材本千斤顶顶设计采采用梯形形螺纹螺螺旋传动动。由于于螺杆承承受载荷荷较大，而而
2、且是小小截面，故故选用445#钢钢，调质质处理。查查参考文文献22得s=3355MMPa,查机械械设计表表5.99得,取取=1110MPPa; b=6000MPaa。由于千斤斤顶属于于低速重重载的情情况，且且螺母与与螺杆之之间存在在滑动磨磨损，故故螺母采采用强度度高、耐耐磨、摩摩擦系数数小的铸铸铝青铜铜ZCuuAl110Fee3，查查表5.9得螺螺母材料料的许用用切应力力,取=335MPPa；许许用弯曲曲应力b=400600MPaa, 取取b=550MPPa。托盘和底底座均采采用铸铁铁材料。三、 螺杆、螺螺母设计计计算3.1耐耐磨性计计算由耐磨性性条件公公式：对于梯形形螺纹，有有h=00.5p
3、p,那么么耐磨性性条件转转化为：式中 螺纹纹中径，mmm;F螺螺旋的轴轴向载荷荷，N；H螺螺母旋合合高度，mmm;引入入系数，=H/;p材料料的许用用压强，MMPa;查机械设设计表55.8，得得p=188255MPaa，取p=20MMPa，对对于整体体式螺母母，取取=2.0，那那么有。查查参考文文献44表HH.5,试取公公称直径径d=332mmm,螺距距p=66mm,中径d2=299mm,小径d1=255mm,内螺纹纹大径DD4=333mm。那么螺母高度，螺纹圈数，=2=30。3.2螺螺杆强度度校核千斤顶螺螺杆危险险截面受受轴向力力F和扭扭转力矩矩T1的作用用，这里里的扭转转力矩是是螺纹副副的
4、摩擦擦转矩TT1。根据据第四强强度理论论，螺杆杆危险截截面的强强度条件件为对于梯形形螺纹该该式可化化为式中 螺杆螺螺纹的小小径(mmm)；螺杆杆材料的的许用应应力(MMPa); FF 螺螺杆所受受的轴向向载荷(N)； T11螺杆杆所受转转矩(NNmm),。代入数据据，而选择dd1=25mm,满足螺螺杆强度度要求。3.3螺螺纹牙强强度校核核因为螺母母材料强强度低于于螺杆，所以以螺纹牙牙的剪切切和弯曲曲破坏大大多发生生在螺母母上，故故可只校校核螺母母螺纹牙牙强度。螺螺母螺纹纹牙根部部剪切强强度条件件为：式中 F轴向载载荷(N)； DD4螺母母螺纹大大径(mm);Z螺螺纹旋合合圈数； bb螺纹纹牙根
5、部部厚度(mm)，对于于梯形螺螺纹b=0.665p。代入数据据计算即螺母满满足剪切切强度要要求。螺母螺纹纹牙根部部的弯曲曲强度条条件为：式中 l弯曲曲力臂，； 其它参参数同上上。代入数据据计算即螺母螺螺纹牙满满足弯曲曲强度要要求。3.4 螺纹纹副自锁锁条件校校核由螺纹副副自锁条条件：式中 螺纹螺螺旋升角角（），当量量摩擦角角();螺纹纹线数，nn=1;螺纹纹导程(mm);螺纹纹中径(mm);当量量摩擦系系数,查查机械设设计表55.100，得=0.00800.100,取=0.009;代入数据据 因为，所所以满足足螺纹副副自锁条条件要求求。3.5螺螺杆的稳稳定性校校核千斤顶的的最大上上升高度度H=
6、2200mmm.则则螺杆的的最大工工作长度度式中 螺母高高度(mmm)，=58mm;符号参见见参考文文献11图33.1；螺杆杆与手柄柄座相接接处额尺尺寸，查查手册知知，=10.5mmm。 假假设手柄柄直径为为d1=26mm,由尺寸寸经验公公式h11=(11.82)dd1=46.854mmm取h11=500mm,则 L=2200+29+50+10.5=2289.5mmm则螺杆的的柔度 式中 长度系系数，对对本千斤斤顶，看看做一端端固定、一一端自有有，则可可取=22；d1螺纹小小径，dd1=255mm。 i螺杆杆危险截截面的惯惯性半径径(mmm),其中AA为危险险截面的的面积(mm22)。代入数据
7、据计算对于455#调制制钢，此此时螺杆杆稳定的的临界载载荷Fcc为：式中 E螺杆杆材料的的弹性模模量，对对于钢 E=22.077105MPaa； I螺杆危危险截面面的轴惯惯性矩(mm44),；代入数据据计算那么，由由压杆稳稳定条件件故螺杆满满足稳定定性要求求。四、 螺母外径径及凸缘缘设计根据经验验公式，螺螺母外径径D21.55d=11.532=48mmm; 螺母母凸缘外外径D331.44D2=1.448=67.2mmm; 螺母母凸缘厚厚b=(0.220.3)HH=(00.20.33)58=11.6117.44mm，取取b=115mmm。五、 手柄设计计加在手柄柄上的力力需要克克服螺纹纹副之间间
8、的摩擦擦阻力矩矩T1和托杯杯支撑面面间的摩摩擦力矩矩T2。设加加在手柄柄上的力力F1=3000N，手手柄长度度为L11，则有有F1L1=T1 +T2。对于于T1和T2，有909229.33Nmm公式中的的符号见见参考书书1图3.2和图图3.33。根据经验验公式，mm,取D=55mm;mm，取取D1=255mm。托杯材料料选择铸铸铁，手手柄选择择Q2335，摩摩擦因数数f=00.122,则那么手柄柄长度，取取=2000mmm,加套套筒长5500mmm。设手柄所所受最大大弯曲应应力为，查参参考文献献2表100.1,，查参参考文献献3,得，则则=1112.551550MPPa,取取=1225MPPa
9、。则手柄直直径d11应满足足 ，转转化为：取手柄直直径d11=26mmm。六、 底座设计计螺杆下落落至底面面，再留留2030mmm的空空间，底底座铸造造起模斜斜度1:10，壁壁厚。由由经验公公式，SS=(11.52)=1216mmm,取取S=116mm。各各符号见见参考书书1图3.2和图图3.33。D5由结结构设计计确定，DD5=1228mmm。D4=11.4DD5=1.4*1128=1799.2mmm。结构确定定后校核核下底面面的挤压压应力：MPa有结果可可知，千千斤顶在在最大载载荷下，可可以在木木材上使使用。底底面材料料选择铸铸铁HTT1000，查表表得铸铁铁件壁厚厚为100200mm时时，。 显然，下表面强度满足设计要求。上表面校校核：，查查参考文文献44表BB.4，得得b=1195MMPa,b。故上表面面满足强强度要求求。七、 其余各部部分尺寸寸及参数数（符号见见参考书书1图3.2和图图3.33），取=776mmm；，取D=55mmm；，取=224mmm;，取=555mmm；，取=550mmm；
