新螺旋千斤顶设计说明书

1、螺旋千斤顶设计说明书计 算 及 说 明结 果1. 螺杆的设计与计算（1）螺杆螺纹类型的选择由于梯形螺纹的工艺性好，牙根强度高，故选用梯形螺纹。梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角=30，梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动；它的基本牙形按GB/T5796.12005的规定。（2）选取螺杆材料螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等，在此选用45号钢，且ss=300Mpa。（3）确定螺杆直径按耐磨性条件确定螺杆中径d2：因选用梯形螺纹且在千斤顶中，螺母兼作支承，故取=3，根据教材（5-43）式可得:中经d2 0.8，螺母的尺寸比较大，故可选用青铜材料，且由于滑动速度很低，故由表（5-12）可

2、选p=16Mpa。则由F=65KN, =3, p=16Mpa可得：d2 0.829.44mm查手册表3-7及表3-8，可取外径d=36mm，中径d2=33mm，内径d1=29mm，螺纹线数n=1，螺距p=6mm。（4）自锁验算由教材公式（5-1）得：螺纹升角y=arctannp/(d)=arctan(16)/()=3.3.由教材公式5-46得，v=arctan（f/cos）,对于梯形螺纹，可得，=/2=15.由螺杆-螺母材料为钢-青铜，故可取f=0.1，则，v= arctan（f/cos）=arctan（0.1/cos15）5.91.所以，yv，满足自锁条件。（5）结构（见图12）（6）螺杆强

3、度计算用第四强度理论来校核螺杆的强度。由教材式（5-27）得：ca= =1.3Fo/(pd12/4) =128Mpa对于传力螺旋，取S=4，则=s/S=300/4=75Mpa所以，ca，不满足要求。所以，由ca 得，1.3Fo/(pd12/4) s/S所以d1=37.88mm所以，查手册表3-7及表3-8可得：螺纹外径d=42mm，内径d3=34mm，中径d2=38.5mm，螺距P=7mm。（7）稳定性计算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。螺杆的稳定性条件为Ssc=Fcr/FSs,对于传力螺旋，Ss=3.5-5.0，取Ss=3.5，Fcr=EI/,

4、E=2.06,I=pd14/64.螺杆的工作长度为l=H+5P+(1.4-1.6)d,所以，取l=H+5P+1.5d=338mm，由教材表5-14可取长度系数u=2，则s=ul/i=79.540,故需进行稳定性校核。所以，Fcr=EI/=252KN，所以，Ssc=Fcr/F=252KN/65KN=3.9 Ss=3.5,满足要求。2. 螺母设计与计算（1）选取螺母材料螺母材料一般可选用青铜，如2CuA19Fe4Ni4MnZ。（2）确定螺母高度H及螺纹工作圈数u螺母高度H=d2=338.5=115.5，螺纹工作圈数=115.5/10=11.55，考虑退刀槽的影响，实际螺纹圈数u = u+1.5 1

5、310因此，应改选螺母高度，现取H =10mm，则u=10，满足要求。（3）校核螺纹牙强度一般螺母的材料强度低于螺杆，故只校核螺母螺纹牙的强度。螺母的其它尺寸见图13。根据教材表5-13，对于青铜螺母，=30-40Mpa,取=35Mpa。由教材5-48得螺纹牙危险截面的剪切应力为=F/(Dbu)对于梯形螺纹，b=0.65P=4.55mm，D=d=42mm，则，=F/(Dbu)=10.8,满足要求。（4）螺母压入底座上的孔内，圆柱接触面问的配合常采用或等配合。为了安装简便，需在螺母下端（图13）和底座孔上端（图17）做出倒角。为了更可靠地防止螺母转动，还应装置紧定螺钉（图11），紧定螺钉直径常根

6、据举重量选取，一般为612mm。3. 托杯的设计与计算托杯用来承托重物，可用铸钢铸成，也可用Q235钢模锻制成，其结构尺寸见图14。为了使其与重物接触良好和防止与重物之间出现相对滑动，在托杯上表面制有切口的沟纹。为了防止托杯从螺杆端部脱落，在螺杆上端应装有挡板。当螺杆转动时，托杯和重物都不作相对转动。因此在起重时，托杯底部与螺杆和接触面间有相对滑动，为了避免过快磨损，一方面需要润滑，另一方面还需要验算接触面间的压力强度。p （式1-1）取D12=D13+4=42+4=46mm，D11=0.6d=0.6*42=25.2mm则由上面式1-1可得，p=39.6Mpa查表并计算得：p=250Mpa，所以，pSs，满足要求2.1:选青铜材料2.2：H =100mmu=102.3：=10.8,满足要求