千斤顶7千斤顶设计

目录

第 1 章螺旋千斤顶的设计任务书 (1)

1.1.设计题目 (1)

1.3.设计要求 (2)

1.4.作业目的 (2)

第 2 章螺杆的设计与计算 (3)

2.1.螺杆螺纹类型的选择 (3)

2.2.选取螺杆材料 (3)

2.3.确定螺杆直径 (3)

2.4.自锁验算 (3)

2.5.结构 (4)

2.6.螺杆强度计算 (5)

2.7.稳定性计算 (6)

第 3 章螺母设计与计算 (8)

3.1.选取螺母材料 (8)

3.2.确定螺母高度H 及螺纹工作圈数U (8)

3.3.校核螺纹牙强度 (8)

3.4.安装要求 (9)

第 4 章托杯的设计与计算 (11)

第 5 章手柄设计与计算 (12)

5.1.手柄的材料 (12)

5.2.柄长度 (12)

d (13)

5.3.手柄直径

p

第 6 章底座设计 (14)

设计小结 (15)

参考文献 (16)

第 1 章螺旋千斤顶的设计任务书

1.1.设计题目

设计用于起重的螺旋千斤顶。千斤顶一般由底座1，螺杆4、螺母5、托杯10，手柄7等零件所组成（见图1）。螺杆在固定螺母中旋转，并上下升降，把托杯上的重物举起或放落。

图1螺旋千斤顶

1.2.设计数据

最大起重量Q（KN）最大起升高度l（mm）

40 190

1.3.设计要求

1.螺旋千斤顶装配图A1一张。

2. 设计说明书一份。

1.4.作业目的

1. 熟悉螺旋千斤顶的工作原理，设计与计算的方法；

2. 运用所学的知识解决设计中所遇到的具体实际问题，培养独立工作能力，以及初步学会综合运用所学知识，解决材料的选择，强度计算和刚度计算，制造工艺与装配工艺等方面的问题。

3. 熟悉有关设计资料，学会查阅手册和运用国家标准。

第 2 章螺杆的设计与计算

2.1.螺杆螺纹类型的选择

螺纹有矩形、梯形与锯齿形，常用的是梯形螺纹。

梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角α=30º，梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动。故选梯形螺纹，它的基本牙形按GB/T5796.1—86的规定。

2.2.选取螺杆材料

螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。此题选45钢。

2.3.确定螺杆直径

按耐磨性条件确定螺杆中径d2。求出d2后，按标准选取相应公称直径d、螺距p 及其它尺寸。

d2≥[]p h Fp

πφ

根据国家规定φ=1.2~2.5，取φ=1.4（梯形螺纹）；h=0.5p；查教材表，[p]取23Mpa

故，d2≥[]p h Fp

πφ= []

p

Fp

πφ

5.0

=

6

3

10

23

4.1

14

.3

5.0

10

40

⨯

⨯

⨯

⨯

⨯

m

查机械设计手册，d取36mm，

则p=6mm，d1=d-7=29mm

d4=d1-(0.2~0.5)=29-0.3=28.7mm

d2=d-3=33mm

2.4.自锁验算

自锁条件是λ≤φv，式中：λ为螺纹中径处升角；φv为当量摩擦角（当量摩擦角

φv=tg-1f v，为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小1°即φv－λ≥l°。

查表，f v取0.09

λ=arctan(n p /π d2)=arctan（1⨯6/3.14⨯33）=3.31°

φv=arctan0.09=5.14°

故，λ=3.31°<φv-1°

2.5. 结构

如下图:

螺杆上端用于支承托杯10并在其中插装手柄7，

因此需要加大直径。手柄孔径d k 的大小根据手柄直径

d p 决定，d k ≥d p 十0.5mm （dp=25mm ，dk 取26）。为了便于切

制螺纹，螺纹

上端应设有退刀槽。退刀槽的直径d 4应比螺杆小径

d 1约小0.2~0.5mm （d1为29mm ）。退刀槽的宽度可取为1.5t 。

为了

便于螺杆旋入螺母，螺杆下端应有倒角或制成稍小于

d 1的圆柱体。为了防止工作时螺杆从螺母中脱出，在

螺杆下端必须安置钢制挡圈(GB/T891-1986)，挡圈用

紧定螺钉(GB/T68-2000)固定在螺杆端部。（紧定螺钉用M5的，

公称长度l =16）

其中：1.5t=10.5mm

D 13=(1.7~1.9)d=1.8×36=64.8mm （取65）

(1.4~1.6)d=1.5d=54mm

2l=H+H′=190+60=250mm

0.25d=9mm

2.6. 螺杆强度计算

对受力较大的螺杆应根据第四强度理论校核螺杆

的强度。强度计算方法参阅教材公式(6.23)， 2312212.04⎪⎪

⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫

⎝⎛d T d F π≤[σ]

其中扭矩

=40×103tan(3.31°+5.14°) ×3102

33

-⨯=98.05N ·m

式中：λ为螺纹中径处升角，φv 为当量摩擦角。

查手册，45钢，s σ=355MPa

2)tan(2d F T ⋅+=φνλ