螺旋千斤顶设计说明书2.doc

项目计算及说明结果 一.螺杆 的设计与 计算1 螺杆螺 纹类型的 选择2 选取螺 杆材料3 确定螺 杆直径螺纹有矩（方）形、梯形与锯齿形，常用的是梯形螺 纹梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角 α =30 度，本 方案采用梯形螺纹它的基本牙形按 GB5796.1—86 的规定 螺杆材料常用 Q235、Q275、40、45、55 等本方案选 45 钢，查表有=355MPas按耐磨性条件确定螺杆中径 设作用于螺旋轴向力为 F，螺纹承压面积为 A，螺纹中径为 d2，螺纹工作高 度为 h，螺纹螺距为 P，螺母高度为 H，螺纹工作圈 数为 u=H/P，则螺纹工作面上的耐磨条件为d2≥ phFp 根据国家规定=1.2~2.5，取=2（梯形螺纹） ；h=0.5p；查教材，[p]取 20Mpa故，d2≥ =  phF  pF 5 . 0= mm631020214. 35 . 0 1050 =28.22 mm根据下表梯形螺纹参数数组 A（I，J） （mm） 外螺纹 小径 d1外螺纹 大径 d内螺纹 大径 D螺纹中 径 d2（D2 ）螺距 P15.52020.5184选用梯形 螺纹采用 45 钢4.自锁验 算16.5（22）22.519.55 18.52424.521.55 20.5（26）26.523.55 22.52828.525.55 23（30）31276 253233296 27（34）35316 293637336 30（38）3934.57 32404136.57 34（42）4338.57 36444540.57 37（46）47428 394849448 41（50）51468故选取 螺距 P=6 mm 螺杆螺纹小径 d1=25 mm 中径 d2=29 mm 大径 d=32 mm 螺母螺纹大径 D=33 mm自锁条件是 λ≤φv，式中：λ 为螺纹中径处升角； φv为摩擦角（非矩形螺纹应为当量摩擦角 φv=tg-1fv， 为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比摩擦角小 1°。

即 φv－λ≥l° 对称牙型的牙侧角 α=30°，螺杆摩擦系数 f=0.1 螺旋副的当量摩擦角为 φv =arctan（f/cosα/ 2 ）=arctan0.1/cos15°=5.91° 升角为：λ=arctan（np/ π d2）=3.82°，φv－λ ≥l° 所以螺旋副自锁条件满足螺距 P=6 mm 螺杆螺纹 小径 d1=25 mm 中径 d2=29 mm 大径 d=32 mm 螺母螺纹 大径 D=33 mm满足自锁 条件5. 结构6.螺杆强 度 计算螺杆上端用于支承托杯 10 并在其中插装手柄 7因此需要加大直径手柄孔径 dk的大小根据手柄直径dp决定，dk≥dp十 0.5mm为了便于切制螺纹，螺纹上端应设有退刀槽退刀槽的直径 d4应比螺杆小径 d1约小 0.2 0.5mm退刀槽的宽度可取为 1.5P为了便于~螺杆旋入螺母，螺杆下端应有倒角或制成稍小于 d1的圆柱体为了防止工作时螺杆从螺母中脱出，在螺杆下端必须安置钢制挡圈，挡圈用紧定螺钉固定在螺杆端部对受力较大的螺杆应根据第四强度理论校核螺杆的强度7.稳定性 验算二、 螺母设计与计算1. 选取螺母材料2. 确定螺 母高度 H 及螺纹工 作圈数 u3.校核螺 纹牙强度螺纹危险截面面积 A 为： A=π.d1. d1=3.14*25*25=1962.52mm螺杆所受转矩 T： T=F·tan(λ+φv)d2/2=50000* tan(5.91+3.82)*0.029/2=124.3N. m≤[] 212431    dTFAca=25.5MPa≤[]=355 MPa 所以满足强度要求由于螺杆在支撑重物时工作长度最长， 长度系数 u=0.5，L=200mm， 螺杆柔度为：λ =μ L/i 式中，μ 为螺杆的长度系数，L 为螺杆的总长度， i 为螺杆危险截面惯性半径，i=d1/4=6.25mm 所以 λ =16<40 所以螺杆的稳定性满足条件，不必进行稳定性校核 螺母选用青铜，耐磨性好，适用一般运动，符合千斤 顶螺母要求。

确定螺母的高度 H=φd2 =2*29=58mm旋合圈数 1067. 9658PHu取[τ]=40 MPa校核螺纹牙的剪切强度 τ=≤[τ], D 为螺母螺纹大径,DbuF b=0.65 P τ=12.8 MPa[τ]=40 MPa取[σb]=60 MPa螺杆强度满 足要求稳定性满足 要求螺母材料选 择青铜螺纹工作圈 数 u 满足要 求4.紧固配 合三、托杯 的设计与 计算弯曲强度26[]bbFl Db u= MPa1 .5967. 9665. 03365 . 05000062σb≤[σb]所以强度符合螺母压入底座上的孔内，圆柱接触面问的配合常采用或等配合为了安装简便，需在螺母下端（图 1—3）78 rH78 nH和底座孔上端（图 1—7）做出倒角为了更可靠地防止螺母转 动，还应装置紧定螺钉（图 1—1） ，紧定螺钉直径常根据举重 量选取，一般为 6～12mm托杯用来承托重物，可用铸钢铸成，也可用 Q235 钢模锻制成，其结构尺寸见图 1-4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，在托杯上表面制有切口的沟纹为了防止托杯从螺杆端部脱落，在螺杆上端应装有挡板。

当螺杆转动时，托杯和重物都不作相对转动因此在起重时，托杯底部与螺杆和接触面间有相对滑动，为了避免过快磨螺纹牙强度 满足要求托杯采用 Q235 钢四、手柄 设计与计 算1.选择材 料2.手柄长度 Lp 计 算3.计算手 柄的直径 dp损，一方面需要润滑，另一方面还需要验算接触面间的压力强度≤[p] 4)(2 112 12DDQp式中：[p]——许用压强，应取托杯与螺杆材料[p]的小者21.5 MPa≤[p]=50 MPap所以满足条件选用 Q235F·Lp=T1+T2 则 T1=Fcosψ f d2/2=24.2Nm T2=fF /2= 38.6Nm =2.5d=2.5*25=62.5mm (24.2+38.6)/150=0.419m 式中：F——加于手柄上一个工人的臂力，间歇工作时， 约为 150～250N，工作时间较长时为 100～150N T1——螺旋副间的摩擦阻力矩 T2——托杯与轴端支承面的摩擦力矩 手柄计算长度 Lp 是螺杆中心到人手施力点的距离， 考虑到实际工作情况，实际长度还应加上 50～150mm 手柄实际长度为 0.419m+（50～150）mm把手柄看成是悬臂梁，然后按弯曲强度计算直径 dp （dp=, 取整。

其中：当手柄材料为 Q235 时][ 1 . 0LpFpb3托杯材料满 足要求选用 Q235手柄长度 Lp 0.419m+（ 50～150） mm计算手柄 的直径 dp=35mm4.结构五、底座设计[σb]=150MPa，dp=mmLpFpb7 .341501 . 04190150 ][ 1 . 033  所以取 dp=35mm手柄插入螺杆上端的孔中，为防止手柄从孔中滑出，在手柄两端面应加上挡环，并用螺钉或铆合固定底座材料常用铸铁（HT150 及 HT200） （图 1—7） ，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 的斜度图中 H1=H+（14～28）mmD6=D3+（5～10）mmD7=D6+5H1D8=2 3][4DQp式中：[σ]p——底座下枕垫物的许用挤压应力 取[σ]p =2MPa,则H1=210+20=230 mmH-a=u*p- =10*6-20=40 mm31HD6 =60+5=65 mm D7 =65+46=111 mm D8 =173 mm螺旋千斤顶设计说明书螺旋千斤顶设计说明书设计题目：螺旋千斤顶设计题目：螺旋千斤顶单单 位：北京林业大学位：北京林业大学专业专业/班级班级: 车辆车辆 09-3 班班指导教师：谭月胜指导教师：谭月胜姓姓 名：周廷鸿名：周廷鸿0910243192011 年年 11 月月 3 日日。