千斤顶设计手册

1、千斤顶设计计算机械23班 李雨佳 2012010470设计要求：设计螺旋千斤顶，并绘制装配图和螺母零件图最大起重量Fmax=30KN最大起升距离hmax=160mm根据最大起升重量选择材料和螺纹尺寸，要求满足耐磨性、强度条件、稳定性条件、自锁条件。包括螺旋传动的材料选择，工作能力计算和自锁性计算，其它结构的工作能力计算；（螺母许用挤压应力 p 1.5 b ）地面承压能力计算，确定下支承面尺寸；(木材许用挤压应力 p =3MPa)人手的操作能力计算，确定手柄的直径和长度；（人手最大操作力200N）思考题：1. 怎样设计可以省力2. 怎样设计可以节省操作空间一、 螺旋传动设计1. 材料和类型选择载

2、荷较重，螺杆选择40Cr，螺母选择ZCuAl10Fe3梯形螺纹承受较大载荷，单线上升慢，更稳定，因此选择梯形螺纹2. 耐磨性计算耐磨性设计公式为其中：由于螺母为一整体，=1.22.5，取=2.0p=1825 MPa，由于20.38 mm，d1=25 mm，P=6 mm，D1=26 mm，D4=33 mm3. 强度校核(1) 螺杆的强度校核其中：取fv=1F=30 KN，d1=25mm，rv=arctan（fv）=5.71，=arctanPd2=3.76T=Fd22tan（+rv）=72.55 Nm计算得 sca=73.16 MPa查课本得40Cr调质处理，对于钢（载荷稳定时，许用应力取最大值，

3、故分母取3）所以，螺杆强度满足(2) 螺母的强度校验根部剪切强度条件：，其中：F=30 KN，Z=HP10，b=0.65 P=3.9 mm，d=32 mm计算得 =7.65 MPa齿根的弯曲强度条件：其中，h=0.5P=3 mm计算得 sb=17.65 MPa查课本得青铜螺母；所以，剪切强度满足要求；，弯曲强度满足4. 受压杆稳定性计算稳定性计算公式：，螺杆为一端固定，一端自由，所以长度系数lmax=H+hmax=208 mm柔度=4ld1=66.56因此Fcr=3401+0。000132d124=105.9 KNSc=3.53，满足稳定性条件5自锁性检验rv =arctan（fv）=5.71

4、，=arctanPd2=3.76，满足自锁条件6螺旋传动效率=tantan（+rv）=39.4%二、 螺母外部尺寸的确定1螺母下部外径的确定螺母下部既受拉又受扭，所以按第四强度理论计算，（将F增加0.3倍，简化计算）：算得 D48.27 mm，取D=50 mm2. 螺母上部外径的确定上部外径与下部外径主要取决于其受压强度，计算得 D”56 mm，取D”=60 mm三、 地面接触内外圆尺寸计算千斤顶的重量大约为10kg，FF=30 KN，由已知给出：，取内径d0=100 mm，计算得：外径D0=151 mm四、 手柄尺寸设计1. 手柄长度螺旋传动的扭矩：T=Fd22tan（+rv）=72.55

5、Nm支撑面的扭矩：在螺杆与支撑碗之间加一个推力轴承，所以该扭矩很小L=TF=0.36 m，取L=0.4 m2. 手柄直径弯曲强度校验：，选择45钢的算得 dk18.51 mm，取dk=20 mm五、 其他尺寸或设计1. 紧定螺钉的尺寸承受剪应力FQ=TD=1.451 KN，紧定螺钉材料Q235钢，计算得d4.34 mm查手册P45，表GB/T 711985选择标准螺钉为M8202. 轴承类型选择选择GB/T3011995中的51106，3. 支承碗的校验(1) 支承碗顶部受压又受扭，所以按第四强度理论校核，力增加30%之后按只受压计，此处内径，外径，HT200的许用应力：s =1.3F4(d22-d12)20.7 MPa200 MPa(2) 支承碗根部支承碗根部的受力面内径约为螺杆直径，d1=30 mm，其外径即为轴承外径，查手册P79得d2=47 mm，由于有了推力轴承，所以该面几乎不承受扭矩，只承受压应力：s =F4(d22-d12)29.2 MPa200 MPa六、 思考题1. 怎样设计可以省力？增大手柄的长度在托杯底部使用