1、目錄1螺桿的設計與計算 (31.1螺桿螺紋類型的選擇 (31.2選區螺桿材料 (31.3選擇螺桿直徑 (31.4自鎖驗算 (31.5螺桿強度計算 (41.6穩定性計算 (42螺母設計與計算 (42.1選區螺材料 (42.2確定螺母高度H及螺紋工作圈數u (42.3校核螺紋牙強度 (52.4配合設計 (53托杯的設計與計算 (64手柄設計與計算 (64.1手柄材料 (6L (64.2手柄長度pd (74.3手柄直徑p4.4結構 (75底座設計 (7螺旋千斤頂設計任務書 計 算 及 說 明結 果1螺桿的設計與計算 1.1螺桿螺紋類型的選擇千斤頂螺紋用于傳動,經常采用梯形螺紋,故采用梯形螺紋。 梯形

2、螺紋牙型為等腰梯形,牙型角=o30,梯形螺紋的內外螺紋 以錐面貼緊不易松動;它的基本牙型按GB/T5796.1-2005的規定。 1.2選區螺桿材料根據表5-11選擇材料45鋼。 1.3選擇螺桿直徑 對于梯形螺紋:h=0.5P ,取=1.8,查表5-12,則p=20x(1+20%=24Mpa,Q F =45kN ,則8.02p Fd 2d 25.8mm查國標,對2d 進行標準化,選擇d=32mm 同時查處P=6mm ,d 2=d-3=29mm;d 1=d-6=26mm 1.4自鎖驗算查表5-12,則f 取0.09, ß=o15。自鎖驗算條件是v ,牙側角=152當量摩擦角 oov 5

3、.32cos159.00arctan cos f arctan= 螺旋升角 =arctan(np/d 2=arctan(6/×29=4.1887采用梯形螺紋,牙型角 =o30。P=6mm ,2d =29mm ,26mm d 1=d=32mm滿足自鎖條件。v ,故滿足自鎖條件。1.5螺桿強度計算 根據第四強度理論求出危險截面的計算應力,查表得s =355MPaF=45KN A=41d 22=660.1852m m T=Ftan(v+×d 2/2=98.1mm KN W T =d 13/16=3449.29mm 3將計算得得A 、T 、W 及F 代入 ca =22/(3/(W

4、T A F +=84.12Mpa顯然ca 所以強度校驗合格。 1.6穩定性計算由于螺桿長徑比大且受壓,細長的螺桿工作時受到較大的軸向壓力可能失穩,故容易發生側向彎曲而喪失氣穩定性。45.2/F F cr 螺桿的臨界載荷cr F 與柔度s 有關 而又i l s /=, 2=,l =L+1.5p+1.5d=200+1.5×32+1.5×6=257mm i=A I /=41d 1=426=6.5mm 因此 i l s /=2×254/6.5=79.1>40 所以應進行校核F cr=2EI/(ul2=395503.0763N=395.5KNF cr / F=395.

5、5/45=8.79>2.54 因此合理2螺母設計與計算2.1選區螺材料選擇青銅;適用于重載、低速的傳動。2.2確定螺母高度H 及螺紋工作圈數u強度校驗合格進行穩定性校核,穩定性合格。螺母材料:青銅螺母高度H=d 2=52.2mm ;螺紋工作圈數7.862.52u =P H u 應當圓整;所以取u=9;則H=u ×p=9×6=54mm 2.3校核螺紋牙強度因為螺母的材料強度低于螺桿,故只校核螺母螺紋牙的強度。查表=30-40MPa ,螺紋牙危險截面的剪切強度條件為a 76.12a 965.603245bu MP MP KND F = 符合剪切強度條件;螺紋牙危險截面的彎

6、曲強度條件為a 29.449665.0(322/2932(450006u b l 622MP D F =-=查表b =40-60MPa ,則b ;故符合彎曲強度條件。 2.4配合設計采用78r H 配合 D 3=1.8D=57.6mm; D 4=1.3 D 3=74.88mm; a=H/3=18mm為了安裝簡便,需在螺母下端和底座孔上端作出倒角。 選擇緊定螺釘GB/T 73 M512H=54mm D=33mm D 2=29mm u=9螺紋牙校核合格螺釘: GB/T 73 M5123 托杯的設計與計算 托杯用來承托重物，采用 Q235 鋼模鍛制成； 為了使其與重物接觸良好和防止與重物之間出現 相

7、對滑動，在托杯上表面制有切口的溝紋。為了 防止托杯從螺桿端部脫落，在螺桿上端應裝有擋 板。當螺桿轉動時，托杯和重物都不作相對轉動。 因此在起重時，托杯底部與螺桿和接觸面間有相 對滑動，為了避免過快磨損，一方面需要潤滑， 另一方面還需要驗算接觸面間的壓力強度。 p=230MPa 強度校核 合格 D10 = 2.5d = 80mm D12 = D13 4 = 1.8 × 32 4mm = 53.6mm D11 = 0.6d = 19.2mm p= F 45000 = MPa = 22.89 MPa < p 2 D D11 53.6 2 19.2 2 4 4 ( 2 12 ( 故校驗

8、合格。 4 手柄設計與計算 4.1 手柄材料 選擇 Q235 鋼 4.2 手柄長度 Lp 扳動手柄的力矩：K·Lp=T1+T2 則 Lp = 手柄采用 Q235 長度 T1 + T2 K Lp =360m m T1 = F0 d2 29 × 10 3 tan ( + v = 45000 × tan (4.2 + 5.32 = 98.1Nm 2 2 4 4 T2 = (D12 + D11 Ff = (53.6 + 19.3× 45 × 0.09 = 73.71Nm T1 + T2 98.1 + 73.71 = m = 687.24mm K 250

9、 6 Lp = 手柄實際長度： Lp = 687.24 + D13 1.8 × 32 + 50mm = 662.1 + + 50mm = 766mm 2 2 由于手柄的長度不能超過千斤頂，因此取 Lp = 360mm,使用時可在手柄上另加 管套。 4.3 手柄直徑 d p 把手柄看成一個懸臂梁按彎曲強度確定其直徑 dp，按彎曲強度條件，手柄 彎曲應力 F = KL p 0.1 F KL p 0.1d 3 p F 手柄直徑 d p =26mm 且滿足強 度校核要 求 得dp 3 取 F = 120 MPa 由上可得 d p 3 250 766 mm = 25.18mm 0.1 120 手柄直徑取 d p = 26mm 。 4.4 結構 手柄插入螺桿上端的孔中，為防止手柄從孔中滑出，在手柄兩端面應加 上擋環，并用螺釘固定。 5 底座設計 底座材料采用鑄鐵 HT200， 鑄件的壁厚=12mm， 為了增加底座的穩定性， 底 座 尺 寸 應 大 些 ， 因 此 將 其 外 形 制 成 1:10 的 斜 度 。 7 H 1 =220m m D6 = 75mm D7 = 120mm D8 = 180mm H 1 =l+20mm=220m