0 千斤顶设计说明书
螺旋千斤顶 设计计算说明书
院 系 工程技术学院
专业年级 2011级车辆工程一班
设 计 者 高 俊
指导教师 李华英
学 号 22201132220100
成 绩
2013年 11 月
千斤顶设计说明书
目录
1设计任务书 ................................................................. 2
1.1 设计题目：设计螺旋千斤顶（参考下图a） ............................... 2 1.2 原始数据 ............................................................. 2 1.3 设计工作量 ........................................................... 2
1.3.1 绘制出总装配图一张 ............................................. 2 1.3.2 编写设计计算说明书一份 ......................................... 3
2计算内容和设计步骤 ......................................................... 3
2.1螺杆的设计与计算 ..................................................... 3
2.1.1 螺杆螺纹类型的选择 ............................................. 3 2.1.2选取螺杆材料 ................................................... 3 2.1.3确定螺杆直径 ................................................... 4 2.1.4自锁验算 ....................................................... 4 2.1.5结构设计 ....................................................... 4 2.1.6螺杆强度计算 ................................................... 5 2.1.7稳定性计算 ..................................................... 6 2.2螺母设计计算 ......................................................... 7
2.2.1选取螺母材料 ................................................... 7
2.2.2确定螺母高度H'及工作圈数u' .................................... 7 2.2.3校核螺纹牙强度 ................................................. 7 2.2.4螺母与底座孔配合 ............................................... 8 2.3托环的设计与计算 ..................................................... 9
2.3.1托杯材料的选择 ................................................. 9 2.3.2结构设计 ....................................................... 9 2.3.3接触面强度校核 ................................................ 10 2.4手柄的设计计算 ...................................................... 11
2.4.1手柄材料的选择 ................................................ 11
2.4.2计算手柄长度2.4.3手柄直径
Lp ............................................... 11
dp的确定 ............................................. 12
2.4.4结构 .......................................................... 12
2.5底座设计 ............................................................ 13
2.5.1选择底座材料 .................................................. 13 2.5.2结构设计 ...................................................... 13
2.5.3底座设计计算 .......................................................... 13 ........................................................................... 15 3.关于螺旋千斤顶结构设计等的补充说明 ........................................ 17 参考文献：.................................................................. 17
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设计计算说明书 1设计任务书 1.1 设计题目：设计螺旋千斤顶（参考下图a） 1.2 原始数据 最大起重量F=55kN20 最大升程 H=220mm150 1.3 设计工作量 1.3.1 绘制出总装配图一张(参考下图b)，标注有关尺寸，填写标题栏及零件明细表。 1.3.2 编写设计计算说明书一份(包括封面、目录、设计任务书、计算内容和设计步骤、 参考资料等)。 （a） （b） 2
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计 算 及 说 明 结 果 2.1螺杆的设计与计算 2.1.1 螺杆螺纹类型的选择 选则材料：45选择梯形螺纹，牙型角α=30?,梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动；钢； 它的基本牙型按GB/T5796.1-2005的规定。 2.1.2选取螺杆材料 螺杆材料的选择螺杆材料常用的有Q235、Q275、40、45、55钢，由于是承受轻载荷，选择45钢，查手册表2-7得 ?s?355MPa；查表5-13取安全系数S=4，则[?]?88.75MPa；与其相旋合的螺母材料选为ZCuSn10P1铸锡青铜，因为千斤顶的螺杆与螺母的相互运动是低速滑动，螺杆材料为45钢，螺母材料为青铜，查表5-12可知，许用压力[p]介于18—25MPa之间，在此取 取?P?=20MPa S?4[p]?22MPa。 ?s?355MPa[?]?88.75MPa 2.1.3确定螺杆直径 取?=1.5 按耐磨性条件确定中径d2 计算过程： 滑动螺旋的耐磨性计算，主要是限制螺纹工作面上的压力p，使其小于材料的许用压力[p]。 p?FFFP???[p]A?d2hu?d2hH 由于??HFP，所以有d2?； d2?h?[p]对于等腰梯形螺纹，h?0.5P，有d2?0.8处?取1.5。 F，?一般取1.2~3.5,所以此?[p] 3
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55000带入设计公式，得 d2?0.8?34.25mm=19.69 1.5?20按国家标准查手册表3-7和3-8选择公称直径和螺距为： 公称直径d=38mm 24 螺距P=7mm 5 螺杆小径 d1=d-8=30mm 18.5 螺杆中径d2=d-3.5=34.5mm>30.984mm 21.5 中径计算初值： d2=34.25mm 螺杆尺寸： d=38mm P=7mm d1=30mm d2=34.5mm 2.1.4自锁验算 自锁验算条件是???v 取： 牙侧角：?????arctanf?arctanf? cos???15? ?为螺纹中径处升角；f?:当量摩擦系数；f擦角?：牙侧角，???/2?15?。 ：摩擦系数；?v为当量摩摩擦系数：f?0.10 ??arctan?d2=3.696 φv=5.911 00摩擦系数f由查表5-12可知，f?0.08~0.10，由于千斤顶的运动速度是很低的，所以摩擦系数按起动时取最大值0..10。 nP1?7??arctan=arctan=3.6960 1*3/ 4.24 3.14?34.5?d2nPf0.10???arctan?arctan?5.911? cos?cos15?经验算，????，满足自锁条件。 2.1.5结构设计 根据图1-2进行螺母的结构设计 （1）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。 （2）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，取d4=d1-0.5=29.5mm；退刀槽宽度1.5P=10.5mm
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退刀槽直径： d4=29.5mm18 退刀槽宽度： 1.5P=10.5mm 4.5