机械设计课程大作业千斤顶计算说明书.docx

计 算 及 说 明主 要 结 果1） 确定螺纹牙型及螺纹基本尺寸（1）螺纹牙型的选择。 选择梯形螺纹（2）螺纹基本尺寸。 螺纹中径按螺母螺纹牙面的耐磨性计算，对于梯形螺纹，h=0.5p，则有 对于整体螺母，式中的取值一般在1.22.5，此处，我们选择=2。p为材料的许用压力，可以查表21-2，此处，我们选择p=20mpa。将数值代入上式，得：对于梯形螺纹，可根据的计算值查表4-5及表4-6确定螺杆的标准中径=29mm，大径d=32mm，小径=2 5mm，螺母的标准中径，大径=33mm，小径=26mm，螺距p=6mm。2）螺杆的设计计算。（1）材料。 螺杆的常用材料为q235、q237、35钢和45钢。对于重要传动，要求高的耐磨性，需进行热处理，了可选用40或65。（2）螺杆结构。 其结构如图所示。图中，最大起重高度l=190mm,螺母高度,手柄孔直径的大小应根据手柄直径决定，一般取。为了便于切制螺纹，应设退刀槽，退刀槽的直径要比螺纹小径小0.20.5mm。我们取。退刀槽的宽度取。b=1.5d=48mm。（2）自锁性校核。 自锁条件为 螺纹牙侧角：=15摩擦因数：见表21-2，f=0.09 螺纹升角：当量摩擦角：由于影响摩擦因数f的因素很多，其值并不稳定，为保证螺旋起重器（千斤顶）有可能的自锁能力，可取（4）强度校核。 螺杆工作时，扭矩产生剪应力，轴向力产生正应力，升至最高位置时，载荷分布如图所示。按第四强度理论，危险剖面的强度按下式进行校核 式中 螺杆所受的轴向压力：f=38kn 螺杆所受扭矩：查手册，45钢，=355mpa螺杆材料的许用应力：s=118.33mpa所以，螺杆符合强度条件。（5）稳定性校核。 细长的螺杆升至最高位置时，可视为直径为的下端固定、上端由的压杆，为防止失稳，应按下式校核其稳定性 临界轴向载荷与螺杆的材料、柔度有关，其中柔度计算公式为 式中 螺杆的最大工作长度l=l+b+h/2=190=48=58/2=267mm 长度系数=2 螺杆危险截面的惯性半径 所以 当时，临界轴向载荷可按欧拉公式计算，即3） 螺母的设计计算。（1）材料。 螺母和螺杆旋合工作时，应有较高的耐磨性和较低的摩擦因数，通常选用螺母材料比螺杆材料硬度低。耐磨性较好的螺母材料有：铸锡青铜zcusn10pb1、铸锡锌铅青铜zcusn5pb5zn5和铸铝铁青铜zcual10fe3；当低速、轻载或不经常使用时，也可选用耐磨铸铁或铸铁。（2）螺纹牙工作圈数z。螺纹牙的工作圈数z可按耐磨性计算获得，即式中 螺纹牙工作高度h=0.5p=3mm所以 取z=8螺纹牙工作圈数z不宜大于10。考虑螺杆退刀槽的影响，螺母螺纹牙的实际圈数应取z=z+1.5=9.5。（3）螺母的结构尺寸。 螺母的结构如图所示。螺母高度h=zp=57mm。查表4-4，牙顶间隙。内螺纹大径。螺母外径d=1.7=56mm螺母的凸缘外径。螺母凸缘厚度。螺母装入底座孔内，其配合常用、等。（4）螺纹牙强度校核。 螺母材料的强度低于螺杆时，只需校核螺母的螺纹牙强度。螺纹牙根部抗弯强度条件为螺纹牙根部抗剪强度条件为式中 螺纹牙根部的厚度 b=0.65p=3.9mm 弯曲力臂 螺杆与螺母旋合圈数 z=8螺母材料的许用弯曲应力 见表21-3，=50mpa螺母材料的许用剪切应力 见表21-3，=35mpa 所以，螺纹牙符合强度条件。（5） 螺母悬置部分强度和螺母凸缘强度校核。螺母悬置部分横截面上的抗拉强度条件为所以，符合强度条件。螺母凸缘支承面上的挤压强度条件为所以，符合强度条件。螺母凸缘根部的弯曲强度条件为所以，符合强度条件。螺母凸缘根部的剪切强度条件为所以，符合强度条件。4） 托杯的设计计算 托杯是用来承托重物的，选用q235，具体结构如图所示，为防止接触面过快地磨损，一方面要润滑接触面，另一方面还需校核接触面间的压力，即所以，符合压力条件。5）手柄的设计计算（1）材料。手柄材料选用碳素结构钢q235.（2）手柄长度。扳动手柄的力矩应与阻力矩平衡，即fp lp =t1 +t2 ，则式中 fp 扳动手柄的力，取fp =200n； t1 螺旋副的摩擦阻力距； t2 螺杆端面与托杯之间的摩擦阻力距。 式中 （3） 手柄直径。把手柄看成一个悬臂梁，按抗弯强度设计，即 式中（4） 手柄结构。为防止手柄从螺杆中滑出，在手柄两端应设有挡圈，如图所示，并用螺钉固定或铆合。6） 底座的设计计算（1）材料。底座材料选用铸铁ht150。（2）底座结构。底座铸件的厚度不应小于8-10mm；为增加底座的稳定性，故需将外形制成1：10的斜度，如图所示，图中 7） 螺旋起重器（千斤顶）效率计算 d=32mm，=25mm=33mm=26mmp=6mml=190mmh=5