任舒锋千斤顶设计说明书.doc

螺纹千斤顶设计说明书设计者： 任舒锋指导老师：沈萌红2009年目录一 .设计任务二 .总体设计三 .螺杆螺母尺寸设计四 .螺杆螺母设计校核五 .计算结论六 .参考文献 一 .设计任务设计题目：一般轿车用螺纹千斤顶最大起重重量：20KN最大升程：150mm二 .总体设计为方便使用，操作方式设计手柄旋转为避免空间不够，手柄可以在铰支头中穿过上升部分为螺杆，螺母悬置三 .螺杆螺母尺寸设计为节约成本，达到使用要求此螺纹千斤顶的螺杆选用45钢；螺母选用青铜（2CuSn10P1）选用梯形单头螺纹整体螺母∅=2螺纹升角为15度内螺纹中径d2=29.5mm公称直径d=32mm螺距P=6mm外螺纹小径d1=25mm内螺纹小径D1=25mm内螺纹大径D4=33mm螺母高H=2d2=59mm旋合圈数Z=H/P=9.83<10四 .螺杆螺母设计校核1.校核自锁情况入=arctgS/3.14d2 =3.71 °查表得：f=0.10 ρ=arctgf=arctg0.10=5.71 °当量摩擦系数fv=f/cosβ=0.1035当量摩擦角ρv=arctgv=5.91 °3.71 °<5.91 °所以能够自锁2.螺杆强度校核T=20000*29.5/2 *tg（3.71 °+5.91 °）=50001.44N.mm[σ]=60MPaσ=（4*20000/　π25*25）+3（16T/　π25*25*25）=49.59MPaσ<[σ] 所以合格3.螺母螺纹强度校核弯曲强度： 牙根宽 b=0.65P=3.9mm 工作高度 h=0.5P=3mm 圈数 Z=9.83许用弯曲应力 查表得 [σ]b=50MPaσb=3Qh/πdbbZ=11.98MPa<[σ]b所以合格剪切应力 　[Τ]=30—40MPaΤ=Q/πdbz=5.19MPa<[Τ] 所以合格4.按抗磨损能力计算螺母旋合圈数Q/πd2h[p]=6<9.83 所以合格5.螺母外部尺寸计算[σ]=0.83[σ]b=41.5MPaD≧1.6*20000/41.5 +32*32 =42.37mmD取45mmD1=1.35*45=60.75mmD1取62mma=H/3=19.67mma取20mm螺母材料许用挤压应力凸边缘支撑表面的挤压应力校核[σ]p=1.5-1.7[σ]b=1.6*50=80MPaσp=4Q/π（D1*D1-D*D）=14MPa<[σ]p 合格校核凸缘根部弯曲强度σb=M/W=9.02MPa<[σ]b 合格校核凸缘根部剪切强度 [Τ]=30—40MPaΤ=Q/πDa=7.08MPa<[Τ] 合格6.托杯，手柄设计计算 托杯高 h=0.8-1 D0铰支头高 h1=1.8-2 dk托杯底座直径 D0=1.6-1.8d手柄直径 dkD0取55mm接触摩擦系数 fc=0.10 d0取25mmT=T1+T2 T1为旋紧螺纹的力矩 t2为接触摩擦力的力矩T1=Qd2/2tg(入+ρv)T2=1/3fcQ[ (D0*D0*D0-d0*d0*d0)/(D0*D0-d0*d0) ]T=53000N.mm人手作用力大约为FH=150-200N FH去180N手柄有效长度L’ T=FHL’L’=T/FH=294.2mmL’取395mm手柄直径： 材料为45钢σs=355MPa [σ]b=197.2MPadk≧3 180*395/19.72 =15.33mmdk取20mm7.螺杆稳定性校核 u取2l=150mm危险截面惯性半径i=d1/4=6.25mmh1=1.8dk=36mmh=0.8D0=44mm △取8mm受力长度lc=l+h+h1+△=238mm按lc=250mm计算入=ulc/i=80钢的弹性模量E=206000N/mm2危险截面的惯性矩 I=πd1*d1*d1*d1/64=19165.04mm4入<85-90Qc=（461-2.57入）πd1*d1*d1*d1/4=125305.625N稳定条件Q≦QC/S S取4QC/4=31326.41N>Q 所以合格五 .计算结论根据校核，所有数据均符合设计要求，能在给定的工作条件下工作六 .参考文献 杨黎明 杨志勤主编 机械设计简明手册 国防工业出版社 机械工程师手册编委会编 机械工程师手册 第三版濮良贵，纪名刚 主编.机械设计.第七版.北京：高等教育出版社，2001 王中发 张立荣主编 实用机械设计 北京理工大学出版社 。