大作业——千斤顶分析
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(二)、材料选用 材料要求： 螺杆螺母应具有足够强度、良好耐磨性及工艺性 螺杆：钢 螺母：青铜或铸铁
(三)、设计计算
1.螺纹副耐磨性计算 耐磨性条件为:
p
Q π d2 h u
QP π d2 h H
p
令φ=H/d2(H为螺母高度，且H=uP)， 代入上式可得
d2
QP πhφ[p]
式中 p──工作压强(MPa); Q──轴向工作载荷(N)； d2──螺纹中径(mm)；
手柄长度确定
Lp
T P
T1
T2 P
由计算长度Lp定实际长度L
(式5-2\54\5-5)
手柄直径dp确定
强度条件为
b
W W
PL p dp3
b
32
πD3
(D4-D3)/4 Q
9.托杯的设计 耐磨性条件
p p
(自己设计材料及[P])
10.底座及其他结构尺寸 底座要求 紧定螺钉直径为0.1d+5mm(d为螺杆外径)
提示:由螺母中径d2选择标准的公称直径d、小径d1、螺距P 并求出螺母高度H 、工作圈数u等。
2.校核自锁性
自锁式条中件为ψv──螺纹 副v当量摩擦角，
ψv = arctgfv =arctg(f/cosβ)。 β牙恻角 3.螺杆强度校核
强度条件
ca
2 32
4Q d12
2
3
16T1 d13
27.5
5，15，25
25
6，16，26
35
7，17，27
32.5
8，18，28
30
9，19，29
27.5
10，20，30
25
起重高度H(mm) 150 160 180 200 150 160 180 200 150 160
作用力P(N) 200 220 250 280 200 220 250 280 200 220
2
近似为
ca
(1.2 ~ 1.3)Q
4
(D23
D2 )
对直径D4：D4=(1.3~1.4 D3 凸缘高度a:a=H/3
Q
T1
7.螺母凸缘的强度计算 挤压强度条件
弯曲强度计算
Q
ca
Байду номын сангаас
4
(D42
D23 )
p
b
M W
Q
1 4
(D4
D3
)
D3a2
1.5Q(D4 D3 ) D3a2
b
D3
6
8.手柄的设计计算
11.传动效率
Qs 2PLp
S---螺距 效率在20—35%
设计要求：
1.用CAD完成该千斤顶的装配图设计，按1：1打印出图。
2.完成计算说明书一份，包括封面、目录、正文（计算过程
）和参考文献。
设计参数:
学号
起重重量Q(KN)
1，11，21
35
2，12，22
32.5
3，13，23
30
4，14，24
一.目的
螺旋传动设计 螺旋千斤顶大作业布置
1.了解简单机械的设计方法和本课程特点 2.掌握综合应用知识和查阅资料的能力
二.题目： 螺旋千斤顶 已知条件: 起重量Q，起重高度H， 人手作用力P
三.任务
装配图1张(1：1) 说明书1份
四.设计过程
(一)、结构分析 1.组成 2.工作原理 3.结构特点 采用螺母固定，螺杆转动并作上下直线运动 设置托杯，并开设沟槽 选用滑动螺旋、梯形螺纹 螺杆头部粗大，螺杆下部设挡圈
h──螺纹工作高度(mm)， 对矩形、梯形螺纹， h=0.5P(P为螺距)； 对锯齿形螺纹，h=0.75P；
u──旋合螺纹圈数,u = h/P； [p] ──螺旋副许用压强(MPa)。
值选取： 对整体式螺母，=1.2～1.5， 对剖分式螺母，=2.5～3.5。
由螺母中径d2选择标准的公称直径d、小径d1、 螺距P并求出螺母高度H、工作圈数u等。
2
式中 [σ]——螺杆材料的许用应力(MPa)， 有[σ]= σs/3～5。
4.螺杆的压杆稳定性计算
ssc
Qc Q
s s
其 中 Qc由λs
μl i
u
2
确 定
5.螺母螺纹牙强度校核
剪切强度条件为
Q / u Q
Db Dbu
弯曲强度条件为
Ql
b
u
Db 2
6Ql
Db 2u
b
6
式中 b ── 螺纹牙根部宽度(mm)，
对梯形螺纹b=0.65P，
对锯齿形螺纹b=0.74P；
[σ]b ──螺母材料的许用弯曲应力(Mpa), 对铸铁螺母取[σb]=45～55MPa，
对青铜螺母取[σb]=40～60MPa。
L=(D-D2)/2
6.螺母悬置段强度计算 求螺母外径D3
强度条件为
ca
2 32
Q A
2
3
T1 WT
(三)、设计计算
1.螺纹副耐磨性计算 耐磨性条件为:
p
Q π d2 h u
QP π d2 h H
p
令φ=H/d2(H为螺母高度，且H=uP)， 代入上式可得
d2
QP πhφ[p]
式中 p──工作压强(MPa); Q──轴向工作载荷(N)； d2──螺纹中径(mm)；
手柄长度确定
Lp
T P
T1
T2 P
由计算长度Lp定实际长度L
(式5-2\54\5-5)
手柄直径dp确定
强度条件为
b
W W
PL p dp3
b
32
πD3
(D4-D3)/4 Q
9.托杯的设计 耐磨性条件
p p
(自己设计材料及[P])
10.底座及其他结构尺寸 底座要求 紧定螺钉直径为0.1d+5mm(d为螺杆外径)
提示:由螺母中径d2选择标准的公称直径d、小径d1、螺距P 并求出螺母高度H 、工作圈数u等。
2.校核自锁性
自锁式条中件为ψv──螺纹 副v当量摩擦角，
ψv = arctgfv =arctg(f/cosβ)。 β牙恻角 3.螺杆强度校核
强度条件
ca
2 32
4Q d12
2
3
16T1 d13
27.5
5，15，25
25
6，16，26
35
7，17，27
32.5
8，18，28
30
9，19，29
27.5
10，20，30
25
起重高度H(mm) 150 160 180 200 150 160 180 200 150 160
作用力P(N) 200 220 250 280 200 220 250 280 200 220
2
近似为
ca
(1.2 ~ 1.3)Q
4
(D23
D2 )
对直径D4：D4=(1.3~1.4 D3 凸缘高度a:a=H/3
Q
T1
7.螺母凸缘的强度计算 挤压强度条件
弯曲强度计算
Q
ca
Байду номын сангаас
4
(D42
D23 )
p
b
M W
Q
1 4
(D4
D3
)
D3a2
1.5Q(D4 D3 ) D3a2
b
D3
6
8.手柄的设计计算
11.传动效率
Qs 2PLp
S---螺距 效率在20—35%
设计要求：
1.用CAD完成该千斤顶的装配图设计，按1：1打印出图。
2.完成计算说明书一份，包括封面、目录、正文（计算过程
）和参考文献。
设计参数:
学号
起重重量Q(KN)
1，11，21
35
2，12，22
32.5
3，13，23
30
4，14，24
一.目的
螺旋传动设计 螺旋千斤顶大作业布置
1.了解简单机械的设计方法和本课程特点 2.掌握综合应用知识和查阅资料的能力
二.题目： 螺旋千斤顶 已知条件: 起重量Q，起重高度H， 人手作用力P
三.任务
装配图1张(1：1) 说明书1份
四.设计过程
(一)、结构分析 1.组成 2.工作原理 3.结构特点 采用螺母固定，螺杆转动并作上下直线运动 设置托杯，并开设沟槽 选用滑动螺旋、梯形螺纹 螺杆头部粗大，螺杆下部设挡圈
h──螺纹工作高度(mm)， 对矩形、梯形螺纹， h=0.5P(P为螺距)； 对锯齿形螺纹，h=0.75P；
u──旋合螺纹圈数,u = h/P； [p] ──螺旋副许用压强(MPa)。
值选取： 对整体式螺母，=1.2～1.5， 对剖分式螺母，=2.5～3.5。
由螺母中径d2选择标准的公称直径d、小径d1、 螺距P并求出螺母高度H、工作圈数u等。
2
式中 [σ]——螺杆材料的许用应力(MPa)， 有[σ]= σs/3～5。
4.螺杆的压杆稳定性计算
ssc
Qc Q
s s
其 中 Qc由λs
μl i
u
2
确 定
5.螺母螺纹牙强度校核
剪切强度条件为
Q / u Q
Db Dbu
弯曲强度条件为
Ql
b
u
Db 2
6Ql
Db 2u
b
6
式中 b ── 螺纹牙根部宽度(mm)，
对梯形螺纹b=0.65P，
对锯齿形螺纹b=0.74P；
[σ]b ──螺母材料的许用弯曲应力(Mpa), 对铸铁螺母取[σb]=45～55MPa，
对青铜螺母取[σb]=40～60MPa。
L=(D-D2)/2
6.螺母悬置段强度计算 求螺母外径D3
强度条件为
ca
2 32
Q A
2
3
T1 WT