螺旋千斤顶作业任务书_赵宗超.

1、螺旋千斤顶设计说明书天津大学仁爱学院机械工程系 机制一班赵宗超机械设计大型作业编号01螺旋千斤顶作业任务书 姓名 赵宗超 专业 机械设计制造及其自动化 年级 班级 设计完成日期 2015 年 10 月 4 日指导教师 王喆 一、题目：螺旋千斤顶原始数据:（请在指定的设计方案编号后划）题目设计方案12345678910最大起重量F（kN）20253035404550556065最大起升高度H（mm）150160170180190200210220230240二、机构简图三、工作量1、总装配图一张；2、计算说明书一份。（注：将任务书置于计算说明书首页）四、参考资料螺旋千斤顶设计指导书计 算 及 说

2、 明结 果最大起重量F=30kN，最大起升高度H=170mm1. 螺杆的设计与计算 1）螺纹牙型千斤顶常用矩形里螺纹。为了获得必要的精度又便于加工，矩形螺纹常靠内径对中，其配合可选为H8/h8,螺纹的径向间隙很小，在强度计算时不予考虑。 2）材料 螺杆材料选用45钢。 3）螺纹直径 螺杆工作时，同时受压力和转矩的作用，因此它的计算可近似按紧螺栓连接的计算公式求出螺纹内径，即 式中为螺杆许用压应力. 查阅相关资料1表16-3得=, 取安全因数为4。 查参考文献2表1-2得s=353MPa。 经验公式求得螺距P的近似值查参考文献表5-1-14选取P=6mm则螺纹牙高度故螺杆直径查参考文献表5-1-

3、14取d=30mm;则可知螺杆中径 小径4)自锁验算为自锁可靠，实际应满足的自锁条件为式中为螺纹中径处升角；为当量摩擦角；螺纹中径处升角由参考文献2式16-4当量摩擦角查1表16-2得=0.12；又则由，即满足自锁条件。5) 结构螺杆上端用于支承托杯和在其中插装手柄，因此需加大直径，其结构见图3；手柄孔径根据手柄直径确定，为了便于切制螺纹，螺杆上应有退刀槽，退刀槽的直径应比小约0.20.5mm，取退刀槽直径为；退刀槽的宽度取为1.5P=9mm；为了便于螺杆旋入螺母，螺杆端部应有C1倒角或圆柱形凸台；为了防止工作时螺杆从螺母中脱出，在螺杆的下端必须安置钢制挡圈(GB/T891-1986)挡圈厚度

4、取10mm挡圈用紧定螺钉(GB/T68-2000)固定在螺杆端部。6) 螺杆的强度校核 由参考文献1式16-7的螺杆的强度条件为：即；故螺杆满足强度条件 2.螺母的设计与计算1） 材料参考文献1表16-1，选用螺母的材料为铸铁；1） 螺纹圈数和螺母高度螺纹圈数Z和螺母高度H 螺母的螺纹圈数通常根据螺纹牙间压力条件求出，即式中，为螺纹中径；h为螺纹牙高度(h=0.5p)；p为螺纹牙表面许用压力，由参考文献1表16-2取； 考虑到退刀槽的影响，实际螺纹圈数为ZZ1.5=6.55+1.5=8.05故取Z=8螺母高3) 螺母的其他尺寸 螺母其它尺寸见图3。 其中；取；取,即4）螺母与底座的配合 螺母压

5、入底座上的孔内，圆柱面配合常采用H8/r7。为了安装简便，应在螺母下端和底座孔上端加工出C2倒角。为了防止螺母转动，还应安置紧定螺钉，根据GB/T 73-1985选取牌号为的紧定螺钉。1. 螺杆的稳定性验算螺杆稳定性条件为 式中，为螺杆稳定性计算安全因数；为螺杆稳定性安全因数（）,为螺杆的临界载荷。先计算螺杆的长细比 其中，查参考文献1长度系数 螺杆最大受压长度 螺杆危险截面惯性半径 将以上数据带入 得对于 未淬火钢 由上式得 由于 螺杆稳定性安全因数Ss=2.54 所以螺杆稳定性合格4. 托杯的设计与计算 托杯用来承托重物，材料取用Q235钢，加工方法为模锻，其结构尺寸见图。 取壁厚 其中

6、为了使其与重物接触良好，防止重物滑动，在托杯上表面制出切口和沟纹。相关沟纹尺寸按图中标注加工为了防止托杯从螺杆端部脱落，在螺杆上端应装置挡板。直径的配合可取H11/a11。挡板尺寸，螺钉选用开槽圆柱头螺钉。当螺杆转动时，托杯和重物都不转动。因此，在起重时，托杯底部与螺杆的接触面间有相当滑动。为了避免过快磨损，一方面需要润滑，另一方面要限制接触面间的压力，取其许用压力为P=15MPa，由此可确定托杯直径为 取 5. 手柄的设计与计算1） 手柄材料的选择 手柄材料选用Q2352） 手柄长度，扳动手柄的转矩（图5）必须克服螺纹副的螺纹力矩和螺杆与托杯间的摩擦力矩，即，则式中，K为施加于手柄上的臂力，

7、为满足一般人群的使用，间歇工作时取K为200N。在有润滑的条件下，取摩擦系数0.06 在有润滑的条件下，摩擦系数0.050.08。取=570mm; 手柄计算长度是螺杆中心到人手施力点的距离。考虑螺杆头部尺寸及手握长度，取手柄实际长度mm，取人手握部分长度为100mm则 图5 3）手柄直径设计 把手柄看成一个悬臂梁，按弯曲强度确定直径，其强度条件为 则， 式中，为材料的许用弯曲应力，对于Q235的手柄，120MPa。 则 取螺杆孔直径4）手柄结构设计 手柄插入螺杆上端的孔中，为防止手柄从孔中滑出，在手柄两端应加上挡环，并用螺钉或铆钉固定，其结构见图6。其中挡环尺寸为，紧定螺钉根据选用开槽沉头螺钉

8、 6. 底座设计底座常用铸铁（HT100或HT150），铸件的壁厚不应小于810mm。为了增加底座的稳定性，底部尺寸应大些，因此，可按1：5的锥度设计，如图8所示。图8图中；;=51mm; 取=55mm;式中，为底座下枕垫物的许用挤压应力。对于木材，取22.5MPa7.千斤顶的效率 （一般0.3）参考资料1 张策，等 机械原理与机械设计M.第二版.北京：机械工业出版社,2011.2 王世斌 亢一澜主编 材料力学 北京:高等教育出版社,2008.1(2014.12重印) 3 机械设计手册.成大先主编.5版.-北京：化学工业出版社，2008.14 螺旋千斤顶设计指导书 梯形螺纹配合：H8/h8螺杆材