螺旋千斤顶大作业

螺旋千斤顶计算说明书

姓名

班级机械设计制造及其自动化1班学号

任课教师

2013年10 月21 日

螺旋千斤顶作业任务书

姓名 ** 专业 机械设计制造及其自动化 年级 大三 班级 1 学号 30112010***

设计完成日期 2013 年 10月 21日 指导教师 ***

一、题目：螺旋千斤顶

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

螺旋千斤顶计算说明书

目录

一、设计题目及数据┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉2

二、螺旋千斤顶的设计┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉2

1、螺杆的设计与计算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉2

2、螺母的设计与计算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉6

3、螺杆稳定性验算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉7

4、托杯的设计与计算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉8

5、手柄的设计与计算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉10

6、套管设计┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉12

7、底座设计┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉13

8、千斤顶的效率┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉14

三、总结与讨论┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉14

四、参考文献┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉14

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1。手柄孔径k d 根据手柄直径p d 确定，5.0+≈p k d d mm 。为了便于切制螺纹，螺杆上应有退刀槽，退刀槽的直径应比1d 小约0.2~0.5mm ，退刀槽的宽度取为 1.5P 。为了便于螺杆旋入螺母，螺杆端部应有倒角或制出稍小于1d 的圆柱形凸台。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，挡圈用螺钉固定在螺杆端部，尺寸见图1。

图1

∴尺寸

螺杆上端直径d 上=D 4+3=52+3mm=55mm （D 4计算见托杯的设计与计算）

d 上=55mm

图2

4）螺母与底座的配合

螺母压入底座上的孔内，圆柱面配合采用H8/r7。为了安装简便，应在螺母下端和底座孔上端加工出倒角，倒角尺寸选取C2。为了防止螺母转动，还应安置紧定螺钉，其直径可根据起重量取M6～M12，紧定螺钉选取GB/T71—1985 M8×15开槽锥端紧定螺钉。

3、螺杆稳定性验算

对于长径比大的受压螺杆，当轴向压力超过某一临界值时，螺杆就会突然发生侧向弯曲而失稳，故需验算其稳定性。螺杆稳定性条件为

S cs=F c

F

≥S s

式中，S cs为螺杆稳定性计算安全因数；S s为螺杆稳定性安全因数，S s=2.5~4，取S s=3.25；F为作用于螺杆上的轴向载荷；F c为螺杆的临界载荷。

为求螺杆的临界载荷F c，应先计算螺杆的长细比λ

λ=φl i

式中，φ为螺杆长度系数，查阅手册可知φ=2.0；l为螺杆最大受压长度，可按将重物举到最大起升高度后，托杯底面到螺母中部的高度计算，即圆柱面配合H8/r7

倒角尺寸C2

紧定螺钉GB/T71

M8×15

切口深度ℎ

切

=δ2⁄=102⁄mm=5mm

挡板尺寸选择，外径D

挡

2=30mm，内径d

挡

2

=(0.1~0.2)d，

取d

挡

2=5mm，厚度ℎ

挡

2

=6mm

根据d

挡

2

螺钉选用GB/T 65-2000 M5×25开槽圆柱头螺钉

图3

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，其许用压力可取为[P]=18MPa，由此可确定托杯直径4

D为

D4≥√

4F

π[P]

+D22

∴D4≥√4×30×103

π×18

+22.42mm=51.23mm ∴取D4=52mm ℎ

杯

=48mm

t

切

=15mm

ℎ

切

=5mm

D

挡

2

=30mm

d

挡

2

=5mm

ℎ

挡

2

=6mm

挡圈螺钉GB/T 65

M5×25

5、 手柄的设计与计算 1）材料

手柄的材料选择Q235。 2）手柄长度L p

扳动手柄的转矩p KL （图4）必须克服螺纹副的螺纹力矩1T 和螺杆与托杯间的摩擦力矩2T ，即

21T T KL p +≥，则K

T T L p 2

1+≥

图4

式中，K 为施加于手柄上的臂力，间歇工作时约为250N 。

2

)tan(2

1d F T ⨯

+⨯≈’ρψ F D D T μ)(4

1

422+=

在有润滑的条件下，摩擦系数μ=0.06。

T 1≈30×103×tan (3.77°+5.14°)×29×10

−3

2

Nm

=68.20Nm

T 2=1

4

×(22.4+52)×10−3×0.06×30×103Nm

=33.48Nm

D 4=52mm

手柄材料选择Q235

K =250N

T 1=68.20Nm