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螺旋千斤顶设计说明书（交大）

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卖家[上传人]：蝼蚁

文档编号：133888812

上传时间：2020-05-31

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常见问题

1、螺旋千斤顶设计1.题目介绍：（1）基本要求：l 设计一个螺旋千斤顶（如右图）（2）工作参数：l 最大起重量Fmax=26KNl 最大起升距Hmax=220mm（3）设计要求：l 根据最大起升重量选择材料l 确定螺纹尺寸l 满足耐磨性l 强度条件l 稳定性条件l 自锁条件（4）计算要求：l 螺旋传动的材料选择，工作能力计算和自锁性计算，其它结构的工作能力计算；(螺母许用挤压应力p 1.5b) l 地面承压能力计算，确定下支承面尺寸；(木材许用挤压应力p=3MPa)l 人手的操作能力计算，确定手柄的直径和长度(人手最大操作力200N)。（5）绘制装配图和螺母零件图（确定全部结构形式和尺寸）。2.千斤顶设计2.1螺旋传动设计2.1.1选择螺纹类型千斤顶是传力机构，常用于传力或传递运动的螺纹为矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。矩形螺纹效率高，但牙型精确制造困难，螺旋副磨损后间隙难以补偿，且内外螺纹旋合定心较难，故常为梯形螺纹所代替；锯齿形螺纹牙的工作边接近矩形直边，多用于承受单向轴向力；梯形螺纹的牙型角=30，牙根强度高，螺纹的工艺好，对中性好，不易松动。综上，本设计选择用梯形单头螺纹

2、。由于千斤顶对精度的要求不高，而且属于中等旋合长度，因此，公差带选7e。2.1.2选择螺旋副材料机械设计教程表2-38千斤顶最大起升重量为26KN，最大起升距离为220mm，由千斤顶工作条件可得：其工作转速低，而受力较大。因此：螺杆材料选择45号钢，螺母材料选择ZCuAl10Fe3。2.1.3 耐磨性设计根据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P及其它尺寸。耐磨性设计公式如下：由于螺母为整体结构，故f=1.22.5，这里取f=1.7梯形螺纹h/P=0.5螺杆材料为钢，螺母材料为青铜，滑动速度为低速时，许用压强为p=(1825)MPa。这里取p=18MPa,得：= 代入数据得螺杆中径为：d223.26 mm查机械设计手册，提梯形螺纹基本尺寸（GB/T 5796.32005）优先选用第一系列，故公称直径d取28mm，相应的螺距P=5mm，外螺纹中径d2=25.5mm23.26mm，外螺纹小径d1=22.5mm，内螺纹小径D1=23mm内螺纹中径D2=25.5mm内螺纹大径D=28.5mm检验：梯形螺纹h=0.5P，b=0.65P，螺母高度H=fd2。本

3、设计f=1.7，从而b=0.655=3.25mmH=1.725.5=43.35mm44mm（圆整）螺母的圈数Z=H/P=44/59最大升距+螺母高度即：h220+44=264mm考虑余量，取底座高度h=300mm底座下端面内径取d下=90mm，外径取D下=160mm校核底座下端面挤压强度：，满足。l 校核螺母过渡平面与底座上端平面接触面的挤压强度：上端面需内孔需保证与螺母小端的配合，故取上端面孔径d上=D11=50mm,外径D上=90mm。由于45号钢强度高于HT150,故只校核底座在接触面上的挤压强度HT150抗压强度，满足。l 校核靠近上端面壁厚t=10mm处危险界面的强度：，满足。2.2.6 紧定螺钉选择l 与螺母相连的紧定螺钉千斤顶工作过程中，为了防止螺母相对千斤顶转动，还应安装紧定螺钉。螺钉材料选用Q235：屈服极限为，许用剪切应力为由，得：得此外，根据底座靠近上端部厚度，以及为确保剪切强度条件，最终选用性能等级为22H的M1230紧定螺钉。三、各零件最终参数1、螺杆材料：45号钢调质参数：公称直径d=28mm，小径d1=22.5mm，中径d2=25.5mm，螺距P=5mm，

4、线数，旋合圈数Z=9，当量摩擦角4.73，螺纹上升角3.57。螺杆总长=H+Hmax=44+220+5=269mm2、螺母材料：ZCuAl10Fe3参数：小径D1=23mm，中径D2=25.5mm，大径D=28.5mm，螺距P=5mm，线数，旋合圈数Z=9，螺纹牙根部厚度b=3.25mm，小端外径D11=50mm，大端外径D10=65mm，螺母高度H=45mm，凸缘高度a=15mm3、手柄材料：Q235钢尺寸：dL=22mm，长度L=400mm4、螺杆上封头材料：Q235钢参数：封头通孔的直径f=23mm，封头外径Ds=56mm，封头厚度40mm。上面凸出的小头部分直径ds=25mm，高度hs=25mm。千斤顶升距为零时，封头底面与底座上端面的距离为5mm。5、底座材料：HT150参数：高h=300mm，厚度t=10mm，上端内径d上=50mm，上端外径D上=90mm，底面内径d下=90mm，底面外径D下=160mm，底座厚度20mm，上台厚度35mm。6、推力球轴承轴承代号：51205参数：内径dc=25mm，外径Dc=47mm7、托杯材料：Q235钢参数：托杯下端内径dt=27mm，下端外径Dt=47mm，壁厚6mm，上端外径Dto=65mm，上端内径=Dto2d=53mm，托杯高度ht=34mm。托杯上表面对称分布有三个圆弧形缺口，切口的直径为28mm。8、挡圈和螺钉防止螺杆脱出的挡圈选用B50，所配螺栓选用M825。防止托杯被取出的挡圈选用B32，所配螺栓选用M820。防止螺母相对千斤顶转动的螺栓选用M1230。手柄里的螺钉选用M512。思考题如何设计可以省力？答：增大手柄长度（但手柄过长，则必须考虑增粗手柄直径）；利用轴承，将转轴上端面与杯托下端面产生的滑动摩擦阻力矩转变为滚动摩擦。选用质量更好的推力球轴承，可以减小托杯和轴之间的摩擦力。如何设计可节省操作空间？答：手柄可以设计的更短一些，取而代之的是在工作时将筒套在手柄上增大力臂。

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