千斤顶设计任务书.doc

机械设计课程螺旋千斤顶设计说明书学生姓名 学院名称 专 业 学 号 年 月 日机械设计大型作业编号2螺旋千斤顶作业任务书 姓名 专业 年级 班级设计完成日期 年 月 日指导教师 一、题目：螺旋千斤顶原始数据:题目设计方案12345678910最大起重量F（KN）20253035404550556065最大起升高度H（mm）1501601701801902002102202302402 工作量 1、总装配图一张； 2、计算说明书一份。计算与说明主要结果设计要求：设计螺旋千斤顶，最大起重量为25KN，最大起重高度为160mm，采用单头矩形螺纹，螺纹自身有自锁性。 1. 螺杆的设计与计算（1）螺纹的牙型 选用矩形螺纹。配合选H9/h9.螺纹的径向间隙很小，强度计算时不予考虑。（2）材料 螺杆选45钢，同时螺母选取青铜 s=355 MPa，查机械设计手册得 =s/（35） 手动可取=100MPa (3) 计算螺纹中径。 螺杆工作时，同时受压力与转矩的作用，因此它的计算可近似按紧螺栓的计算公式计算出螺纹内径，即： 式中为螺杆的许用压应力=100MPa。F=25KN.d1=20.3mm P=d1/4=5.1mm参考梯形螺纹标准P=5mm螺纹牙高度：h=p/2=2.5mm公称直径为d=d1+p=20.3+5=25.3mmd圆整后得d=28mm d1=d-p=23mm中径d2=D2=25.500mm(4)自锁验算实际满足的自锁条件为：且=arctan(P/d2)=arctan5mm/(25.500mm) =3.5714查表知 钢-青铜 的u=0.080.10 取0.09 且=0 =/2 -1=arctan(u/cos)-1= arctan(0.09/cos)-1=4.1428 所以满足自锁条件。（5）结构 手柄孔径 为手柄直径 退刀槽宽度取为1.5P=7.5mm螺钉 0.25d=0.25*28=7mm 查手册选取 标准件开槽半沉头螺钉 M8（6）螺杆的强度校核 利用教材公式螺纹的摩擦力矩即满足强度要求。2 螺母的设计与计算(1) 材料 由上面可知 螺母选取青铜。 （2）螺纹圈数Z与高度螺母的螺纹圈数通常是根据螺纹牙间压强条件求出，即： ZF/hpd2查机械设计手册知=20且h=2.5mm 螺母高 （1） 螺母的其他尺寸 D=1.7d=48mm D1=1.375D=66mm a=H/3=13mm（2） 螺母与底座的配合螺母与底座柱面间的配合选取H8/n7螺母与底座通过紧定螺钉固定，查机械设计手册选取开槽圆锥端紧定螺钉GB /T71-1985 M 103螺杆的稳定性验算螺杆最大受压长度 l按一端自由一端固定查手册得 当 时 稳定性条件满足。4.托杯的设计与计算（1） 材料 选取 Q235 钢（2） 尺寸直径D2的配合选取H11/a11 许用压强取D2=0.64d=18mmD3=2.5d=70mm为了使托杯与重物接触良好，防止重物滑动，在托杯上表面制出切口和沟纹。为了防止托杯从螺杆端部脱落，在螺杆上端应装置挡板。配合螺钉查机械设计手册 选取 开槽圆柱头螺钉 GB/65-85 M8在螺杆转动时，托杯和重物都不转动。因此托杯底部与螺杆接触面间应有滑动，为了避免过快磨损，一方面要润滑，一方面要限制接触面间的压强。许用压强取5 手柄的设计与计算（1）材料 Q235钢（2）手柄长度搬动手柄的转矩必须克服螺纹副的螺纹力矩螺杆与托杯之间的摩擦力矩，即： 式中，K为一个工人加于手柄上的臂力，间歇工作时约为150250N，取200N.在加油润滑的情况下，摩擦系数=0.050.08由于手柄实际长度不应该超过千斤顶的最小高度。所以当载荷比较大时，就可以在手柄上另外加上套管。 套管长度根据情况自选。 所以实际的手柄长度选300mm（1） 手柄直径按弯曲强度确定其强度条件为材料的许用弯应力。对于Q235手柄=120故：（2） 结构手柄插入螺杆上端的孔中，为防止手柄从孔中滑出，手柄两端应加上挡环。并用螺钉固定。查机械设计手册选取开槽半沉头螺钉GB/ 69-85 M66.底座的设计 （1）材料 铸铁HT150（2）结构尺寸为铸铁时，铸件的壁厚不应小于812mm为了结构的稳定性，底部尺寸应大些，按照1：5的锥度设计。 （3）强度校核上表面下表面查机械设计手册知 GB/T9439-1988 得=145MPa所以上下两表面均满足挤压要求。显然底座稳定性无需校核。7.千斤顶的效率由公式一般P=5mmh=2.5mmd=28mm d1=23mmd2=25.500mm=3.5714 -1=4.1428退刀槽宽度7.5mmT=23087Nmm