螺旋千斤顶计算说明书.doc

千斤顶设计说明起重力Q=20 KN,行程S=200mm。1. 螺杆，螺纹类型的选择千斤顶采用梯形螺纹螺旋传动，牙形角30。(书本P121: 螺旋传动主要采用梯形螺纹)螺杆采用45号钢。（书本P121: 一般常用材料螺杆为45，50号钢）螺母材料采用青铜ZcuSn10P1。（重载低速）2. 螺杆直径按耐磨性条件确定螺杆中径d2。根据国家规定=1.22.5，此处取=1.5。梯形螺纹=0.5；查教材表5-2，p取22Mpa查表GB/T 5796.3-1986 等效ISO2904-1977d=36mm, P=6 mm, =33mm, =29mm3.自锁验算 =arc tan= arc tan =3.31 = arc tan = arc tan= arc tan=5.91自锁条件是rv，式中：为螺纹中径处升角；rv为当量摩擦角（当量摩擦角rv=arctanmv，为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小1。 -1，自锁性可以保证3.螺杆强度校核 =其中T=Qtan(+ )（书本P112公式5-4)代入数据计算得：T=20tan(3.31+5.91)16.5=53.56 Nm 查手册GB/T 699-1999得，45号钢的=355 Map,安全系数为35，此处取4，则 =88.75Map 把=29 mm，Q=20 KN带入上式中，得： =30.30MPa 螺杆强度满足要求4.确定螺母高度H及螺纹工作圈数z螺母高度z=d2，螺纹工作圈数，考虑到螺纹圈数z越多，载荷分布越不均，故z不宜大于10，否则应改选螺母材料或加大d。螺母高度由下式计算：H= zp。H=d2 =1.53310-3=49.5mm=8.25 Z取整为9螺母实际高度为54mm5.螺纹强度校核螺纹牙多发生剪切和挤压破坏，一般螺母的材料强度低于螺杆，故只需校核螺母螺纹牙的强度，螺母螺纹根部的剪切强度计算式为： （书本P122公式5-15，式中：b为螺纹牙根部强度，对于梯形螺纹b=0.65P，为螺母材料的许用剪切应力，青铜螺母=3050MPa） 带入数据，得：=6.8Map 螺母螺纹剪切强度满足要求螺母螺纹根部一般不会弯曲折断，通常可以不进行弯曲强度校核。6.螺杆的稳定性校核 细长的螺杆工作时受到较大的轴向压力可能失稳，为此应按稳定性条件验算螺杆的稳定性。Fcr / F 2.5 4螺杆的临界载荷Fcr与柔度s有关，s=m l/i，m为螺杆的长度系数，与螺杆的端部结构有关，l为举起重物后托杯底面到螺母中部的高度，可近似取l =+L+2d=27+200+72=299mm，i为螺杆危险截面的惯性半径，若危险截面面积A=pd12/4，则(I为螺杆危险截面的轴惯性矩)当螺杆的柔度s40时，可以不必进行稳定性校核。计算时应注意正确确定。计算柔度 （1）计算螺杆危险截面的轴惯性矩I和iI= (2) 计算柔度查教材，取2(一端固定，一端自由)查手册表1-6，E取200GPas=m l/i=82.54082.547. 螺母的相关尺寸计算 查手册D=d+1=37mm内螺纹小径D1=d-7=29mm D3= (1.61.8)D =1.737=62.9D4= (1.31.4)D3 =1.362.981.77 H=54mm a=H/3=54/3=18mm手柄设计）手柄材料常用Q235和Q215。）手柄长度Lp板动手柄的力矩：KLp=T1+T2 则 式中：K加于手柄上一个工人的臂力，间歇工作时，约为150250N，工作时间较长时为100150N。k取200N。T1螺旋副间的摩擦阻力矩， =20103tan(5.91+3.31) =53.56T2托杯与轴端支承面的摩擦力矩，D11=(0.60.7）d=0.6536D12=(1.61.8)d=1.736T2 = (D12+D11) f F/4。 (f查手册取0.06) =(61.2+23.4) 0.0620/4=25.38则 =394.7mm手柄实际长度：L= Lp+100= 525mm）计算手柄直径 ：根据 dh （式中：手柄材料选Q235，=125 Map）,带入数据，得： dh20.3mm,取 dh=21 mm9. 底座设计底座材料常用铸铁（HT150及HT200），铸件的壁厚不应小于812mm，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110的斜度。底座结构及尺寸如图17中 H1=H+（1428）mm =200+20=220mm H-a=54-18=36mmD=d+1(查手册) =3