1、畢 業 設 計題目 螺旋千斤頂的設計 系別 機電系 專業 班級 姓名 學號 指導教師 日期 設計任務書設計題目：螺旋千斤頂的設計設計要求：設計一人力驅動的螺旋千斤頂，其軸向承載能力為F=60000N,要求提升高度為h=150mm；要求耐磨性好，螺母材料為ZCuSn10-1，采用梯形螺紋。使用AoutCAD、Solidworks繪畫裝配圖、零件圖；設計進度要求：第一周：選擇課題，勾勒根本的設計思路；第二周：查找與其有關的資料；第三周：進行螺旋傳動的設計和計算；第四周：進行千斤頂的設計；第五周：繪制草圖；第六周：完善初稿及草圖使其語言更加簡練、布局更加合理；第七周：整理電子稿；第八周: 再次修改論

2、文，進行辯論。 指導教師簽名： 摘要螺旋千斤頂主要是有螺桿、手柄、底座、螺套、旋轉桿、擋環、托杯的零部件組裝而成的。在本次設計過程中對螺旋傳動的計算和各零部件的設計與選材最為重要；并且重點運用了機械設計方面的知識，另外還運用了輔助繪圖工具AoutCAD、Solidworks等。本文從螺旋千斤頂的零部件的設計與選材等多方面，闡述了它設計的全過程。尤其在工藝規程設計中，運用了大量的科學加工理論及計算公式，對它進行了精確地計算。 由于螺旋千斤頂是一種小型的起重設備，體積小方便攜帶，造價本錢低，所以在日常生活中被廣泛應用。本設計既是產品開發周期中的關鍵環節，有貫穿于產品開發過程的始終。設計決定了實現產

3、品功能和目標的方案，結構和選材。制造方法以及產品運行，使用和維修方法。現代機械產品的要求不對傳統機械產品高的多，因而在產品開發和改良過程中只有全面深入地運用現代設計理論，方法和技術才能滿足社會對現代機械產品愈來愈苛刻的要求，提高其市場競爭能力。關鍵詞：螺旋傳動，體積小，方便，本錢低目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc217012658 摘要 PAGEREF _Toc217012658 h II HYPERLINK l _Toc217012659 1 起重機械的概述 PAGEREF _Toc217012659 h 1 HYPERLINK l _Toc21701

4、2660 2 千斤頂的概述 PAGEREF _Toc217012660 h 2 HYPERLINK l _Toc217012661 2.1 千斤頂的種類 PAGEREF _Toc217012661 h 2 HYPERLINK l _Toc217012662 2.2 千斤頂的結構和技術規格 PAGEREF _Toc217012662 h 3 HYPERLINK l _Toc217012663 2.3千斤頂的工作原理 PAGEREF _Toc217012663 h 5 HYPERLINK l _Toc217012664 3 螺旋傳動的設計與計算 PAGEREF _Toc217012664 h 6

5、HYPERLINK l _Toc217012665 3.1螺旋傳動的應用和類型 PAGEREF _Toc217012665 h 6 HYPERLINK l _Toc217012666 3.2螺旋傳動的結構和用途 PAGEREF _Toc217012666 h 8 HYPERLINK l _Toc217012667 3.3螺旋傳動的計算 PAGEREF _Toc217012667 h 9 HYPERLINK l _Toc217012668 3.4螺旋傳動的設計和選材 PAGEREF _Toc217012668 h 10 HYPERLINK l _Toc217012669 3.5螺旋機構耐磨性的計

6、算 PAGEREF _Toc217012669 h 11 HYPERLINK l _Toc217012670 3.6螺母螺紋牙的計算 PAGEREF _Toc217012670 h 12 HYPERLINK l _Toc217012671 3.7螺桿強度和穩定性的校核 PAGEREF _Toc217012671 h 13 HYPERLINK l _Toc217012672 強度的校核 PAGEREF _Toc217012672 h 13 HYPERLINK l _Toc217012673 穩定性的校核 PAGEREF _Toc217012673 h 14 HYPERLINK l _Toc217

7、012674 3.8自鎖性的校核 PAGEREF _Toc217012674 h 15 HYPERLINK l _Toc217012675 4千斤頂的設計 PAGEREF _Toc217012675 h 16 HYPERLINK l _Toc217012676 4.1選擇材料 PAGEREF _Toc217012676 h 16 HYPERLINK l _Toc217012677 4.2耐磨性計算 PAGEREF _Toc217012677 h 17 HYPERLINK l _Toc217012678 4.3螺母外部尺寸計算 PAGEREF _Toc217012678 h 18 HYPERLI

8、NK l _Toc217012679 4.4手柄設計計算 PAGEREF _Toc217012679 h 19 HYPERLINK l _Toc217012680 4.5螺桿穩定性校核 PAGEREF _Toc217012680 h 20 HYPERLINK l _Toc217012681 5 螺旋千斤頂圖形的繪制 PAGEREF _Toc217012681 h 21 HYPERLINK l _Toc217012682 6 使用千斤頂的考前須知 PAGEREF _Toc217012682 h 23 HYPERLINK l _Toc217012683 7 設計總結 PAGEREF _Toc217

9、012683 h 24 HYPERLINK l _Toc217012684 致謝 PAGEREF _Toc217012684 h 25 HYPERLINK l _Toc217012685 參考文獻 PAGEREF _Toc217012685 h 261 起重機械的概述起重機械是現代工業企業中實現生產過程機械化、自動化、減輕繁重體力勞動、提高勞動生產率的重要工具和設備。起重機是機械化作業的重要物質根底，是一些工業企業中主要的固定資產。對于工礦企業、港口碼頭、車站倉庫、建筑施工工地，以及海洋開發、宇宙航行等部門，起重機已成為主要的生產力要素，在生產中進行著高效的工作，構成合理組織批量生和機械化流水

10、作業的根底，是現代化生產的重要標志之一。在某些關鍵崗位上增加一兩臺起重設備，勞動生產率就會成倍的增長。起重機的驅動多為電力，也可用內燃機，人力驅動只用于輕小型起重設備或特殊需要的場合。起重機械由運動機械、承載機構、動力源和控制設備以及平安裝備、信號指示裝備等組成；是一種以間歇作業方式對物料進行起升，下降和水平移動的搬運機械。起重機械的作業通常帶有重復循環的性質。一個完整的作業循環一般包括取物、起升、平移、下降、卸載，然后返回原處等環節。起重機械廣泛用于交通運輸業、建筑業、商業和農業等國民經濟各部門及人們日常生活中。起重機的驅動多為電力，也可用內燃機，人力驅動只用于輕小型起重設備或特殊需要的場合

11、。起重機械的工作特點：1起重機械通常結構龐大，機構復雜，能完成一個起升運動、一個或幾個水平運動；2所吊運的重物多種多樣，載荷是變化的；3大多數起重機械，需要在較大的空間范圍內運行，有的要裝設軌道和車輪，有的要裝上輪胎或履帶在地面上行走，有的需要在鋼絲繩上行走4有的起重機械需要直接載運人員在導軌、平臺或鋼絲繩上做升降運動；5暴露的、活動的零件較多，且常與吊運作業員直接接觸，潛在平安隱患；6作業環境復雜；7作業中常常需要多人配合，共同進行；起重機械的上述工作特點，決定了它與平安生產的關系很大。如果對起重機械的設計、制造、安裝使用和維修等環節上稍有疏忽，就可能造成傷亡或設備事故。一方面造成人員的傷亡

12、，另一方面也會造成很大的經濟損失。而千斤頂又屬于起重機械的一種。千斤頂是一種起重高度小(小于1)的最簡單的起重設備。(參考文獻4)2 千斤頂的概述千斤頂又叫舉重器、頂重機、頂升機等，是一種用比擬小的力就能把重物頂升、下降或移位的簡單起重機具，也可用來校正設備安裝的偏差和構件的變形等。千斤頂主要用于廠礦、交通運輸等部門作為車輛修理及其它起重、支撐等工作。其結構輕巧鞏固、靈活可靠，一人即可攜帶和操作。千斤頂是用剛性頂舉件作為工作裝置，通過頂部托座或底部托爪在小行程內頂升重物的輕小起重設備，千斤頂的頂升高度一般為400mm，頂升速度一般為10-35mm/min，起重能力最大可達500t。2.1 千斤

13、頂的種類千斤頂按其構造及工作原理的不同，通常分為機械式和液壓式，機械式千斤頂又有齒條式與螺旋式兩種，其中螺旋式千斤頂和液壓式千斤頂較為常用；由于起重量小，操作費力，所以螺旋千斤頂一般只用于機械維修工作，在修橋過程中不適用。液壓式千斤頂結構緊湊，工作平穩，有自鎖作用，故使用廣泛。其缺點是起重高度有限，起升速度慢。液壓千斤頂主要由油室、油泵、儲油腔、活塞和搖把等組成，工作時，用千斤頂的手動搖把驅動油壓泵，將工作油壓入油室，推動活塞上升或下降，進而頂起或下落重物。在工程施工時，YQ型手動液壓千斤頂使用較多。這種千斤頂質量輕，效率高，使用和搬運也比擬方便，它又可以分為通用和專用兩類。專用液壓千斤頂使專

14、用的張拉機具，在制作預應力混凝土構件時，對預應力鋼筋施加張力。專用液壓千斤頂多為雙作用式。常用的有穿心式和錐錨式兩種。穿心式千斤頂適用于張拉鋼筋束或鋼絲束，它主要由張拉缸、頂壓缸、頂壓活塞及彈簧等局部組成。它的特點是：沿拉伸機軸心有一穿心孔道，鋼筋(或鋼絲)穿入后由尾部的工具錨固。螺旋式千斤頂又分為：固定式螺旋式千斤頂、LQ型固定式螺旋千斤頂和移動式螺旋千斤頂三大類。1固定螺旋式千斤頂有普通式和棘輪式兩種，在作業時，未卸載之前不能作平面移動；2LQ型固定螺旋式千斤頂結構緊湊、輕巧，使用方便。它有棘輪組、大小錐齒輪、升降套筒、鋸齒形螺桿、主架等組成；當往復搬動手柄時，撐牙推動棘輪組間歇回轉，小錐

15、齒輪帶動大錐齒輪，使鋸齒形螺桿旋轉，從而使升降套筒上升或下降。由于推力軸承轉動靈活，摩擦力小，因而操作靈敏，工作效率高。3移動式螺旋千斤頂是一種在頂升過程中可以移動的千斤頂，在作業時，它的移動主要是靠其底部的水平螺桿轉動，從而使頂起或下降的重物連同千斤頂一同做水平移動。因此，移動式螺旋千斤頂在設備安裝施工中用來就位便很使用。如以下圖：2.1 螺旋千斤頂齒條千斤頂主要由齒條和棘輪等組成，工作時，由1-2人轉動千斤頂上的手柄，利用齒條的頂端頂起高處的重物。同時，也可用齒條的下腳，頂起低處的重物。另外，在千斤頂的手柄上備有制動時需要的齒輪。千斤頂已實施出口產品質量許可制度，未取得和質量許可證的產品不

16、準出口。2.2 千斤頂的結構和技術規格油壓千斤頂按其結構、用途分為如下兩種： 立式螺紋連接結構的油壓千斤頂，其代號的表征字母為qyl。 立臥兩用油壓千斤頂，其代號的表征字母為qw。螺旋千斤頂按其結構和使用場所分為： 普通型螺旋千斤頂，其代號的表征字母為ql。 普通高型螺旋千斤頂，其代號的表征字母為qlg。 普通低型螺旋千斤頂，其代號的表征字母為qld。 鉤式螺旋千斤頂,其代號的表征字母為qlg。 剪式螺旋千斤頂,其代號的表征字母為qlj。 自落式螺旋千斤頂,其代號的表征字母為qlz。表2.1 移動式螺旋千斤頂技術規格輕重量t頂起高度mm螺桿落下最小高度mm水平移動距離mm自重kg8250510

17、17540102805403008012.5300660300851534566030010017.5350660360120203606803601452536069037016530360730370225表2.2 齒條千斤頂的技術規格型號01型02型起重量t靜負荷1515動負荷1010最大起重高度mm280330鉤面最低高度mm5555機座尺寸長寬,mm260166260166外形尺寸長寬高，mm370166525414166550自重kg26252.3千斤頂的工作原理千斤頂有機械千斤頂和液壓千斤頂等幾種，原理各有不同。從原理上來說，液壓傳動所基于的最根本的原理就是帕斯卡原理，就是說，液

18、體各處的壓強是一致的，這樣，在平衡的系統中，比擬小的活塞上面施加的壓力比擬小，而大的活塞上施加的壓力也比擬大，這樣能夠保持液體的靜止。所以通過液體的傳遞，可以得到不同端上的不同的壓力，這樣就可以到達一個變換的目的。我們所常見到的液壓千斤頂就是利用了這個原理來到達力的傳遞。螺旋千斤頂是通過往復扳動手柄，拔爪即推動棘輪間隙回轉，小傘齒輪帶動大傘齒輪、使舉重螺桿旋轉，從而使升降套筒獲得起升或下降，而到達起重拉力的功能，但不如液壓千斤頂簡易。(此局部參考文獻4和5) 3 螺旋傳動的設計與計算3.1螺旋傳動的應用和類型螺旋傳動是利用螺桿絲杠和螺母組成的螺旋副來實現傳動要求的。它主要用于將回轉運動轉變為直

19、線運動，同時傳遞運動和動力。它具有結構緊湊、轉動均勻、準確、平穩、易于自鎖等優點，在工業中獲得了廣泛應用。1按螺桿與螺母的相對運動方式，螺旋傳動可以有以下四種運動方式：螺母固定不動，如圖(a)螺桿轉動并往復移動，這種結構以固定螺母為主要支承，結構簡單，但占據空間大。常用于螺旋壓力機、螺旋千斤頂等。螺母轉動，如圖(b)螺桿做直線移動，螺桿應設防轉機構，螺母轉動要設置軸承均使結構復雜，且螺桿行程占據尺寸故應用較少。螺母旋轉并沿直線移動，如圖(c)由于螺桿固定不動，因而二端支承結構較簡單，但精度不高。有些鉆床工作臺采用了這種方式。螺桿轉動，如圖(d)螺母做直線運動，這種運動方式占據空間尺寸小，適用于

20、長行程螺桿。螺桿兩端的軸承和螺母防轉機構使其結構較復雜。車床絲杠、刀架移動機構多采用這種運動方式。 (a) (b) (c) (d)圖3.1 運動方式本次設計的螺旋千斤頂是運用了上圖a的運動方式，即螺母固定不動。2按照用途不同，螺旋傳動分為三種類型。傳力螺旋以傳遞動力為主，要求以較小的轉矩產生較大的軸向推力，一般為間歇性工作，工作速度較低，通常要求具有自鎖能力，以下圖3.2螺旋壓力機均為傳力螺旋。圖3.2 螺旋壓力機傳導螺旋以傳遞運動為主，這類螺旋常在較長的時間內連續工作且工作速度較高，傳動精度要求較高，以下圖3.3為機床進給機構的螺旋。圖3.3 傳導螺旋調整螺旋用于調整并固定零件間的相對位置，

21、一般不經常轉動，要求能自鎖，有時也要求很高精度，如帶傳動張緊裝置、機床卡盤和精密儀表微調機構的螺旋等。本次設計的螺旋千斤頂就是運用了傳力螺旋這種傳動類型。3.2螺旋傳動的結構和用途按照螺旋副摩擦性質的不同，螺旋傳動又可分為滑動摩擦螺旋傳動簡稱滑動螺旋、滾動摩擦螺旋傳動簡稱滾動螺旋和靜壓滑動螺旋傳動簡稱靜壓螺旋。滑動螺旋傳動又分為普通滑動螺旋傳動和靜壓螺旋傳動，且應用較廣，其特點是結構簡單，制造方便，本錢低；易于實現自鎖；運轉平穩。缺點在于當低速或進行運動微調時可能出現爬行現象；摩擦阻力大，傳動效率低一般為30%50%；螺紋通常采用梯形螺紋和鋸齒形螺紋有側向間隙，反向時有空行程；磨損較大。廣泛應

22、用于機床的進給、分度、定位等機構，如此次設計過程中千斤頂的傳力螺旋。滾動螺旋也稱滾珠絲杠，其特點是摩擦阻力小，傳動效率高90%以上；運轉平穩，低速時不爬行，啟動時無抖動；螺旋副經調整和預緊可實現高精度定位精度和重復定位精度；傳動具有可逆性，如果運用于禁止逆轉的場合，需要加設防逆轉機構；不易摩擦，使用壽命長。缺點為結構復雜，制造困難；抗沖擊能力差。應用于精密和數控機床、測試機械、儀器的傳動和調整螺旋，車輛、飛機上的傳動螺旋。滾動螺旋傳動特點：傳動效率高，傳動精度高，起動阻力矩小，傳動靈活平穩，工作壽命長。滾動螺旋傳動應用于機床、汽車、拖拉機、航空軍工等制造業。滾動螺旋傳動按滾珠循環方式分為：內循

23、環：滾珠始終和螺桿接觸，兩個封閉循環回路有兩個反向器，三個封閉循環回路有三個反向器。特點：流動性好，效率高，經向尺寸小。外循環：別離，工藝性好，分為螺旋式，插管式，擋珠式。靜壓螺旋傳動螺桿與螺母被油膜隔開，不直接接觸。具有摩擦阻力小，傳動效率高達99%；螺母的結構復雜；運轉平穩，無爬行現象；傳動具有可逆性不需要時應加設防逆轉機構；反向時無空行程，定位精度高，軸向剛力大；磨損小，壽命長等優點。其缺點為結構復雜，制造較難，需要一套壓力穩定，供油系統要求高。應用于精密機床的進給、分度機構的傳動螺旋。3.3螺旋傳動的計算在螺旋傳動中，結構最簡單應用最廣泛的是滑動螺旋，滑動螺旋副工作時，主要承受轉矩和軸

24、向拉力或壓力的作用，由于螺桿和螺母的旋合螺紋間存在著較大的相對滑動，因此，其主要失效形式是螺紋牙破損。滑動螺旋的根本尺寸通常根據耐磨條件確定。對于傳力螺旋還應校核螺桿危險截面的強度；對于青銅或鑄鐵螺母以及承受重載的調整螺旋應校核其自鎖性；對于精度傳動螺旋應該校核螺桿的剛度；對于受壓螺桿，當其長徑比很大時，應校核其穩定性；對于高速長螺桿，應校核其臨界轉速；要求自鎖時，多采用單線螺紋，要求高效時，多采用多線螺紋。1一般螺旋機構的計算一般螺旋機構當螺桿轉角rad時，螺母軸向移動的位移Lmm為: L=S/2 式3.1那么式中S為螺旋線導程mm。如果螺桿的轉速為n(r/min)時，那么螺母移動速度v(m

25、m/s)為:V=Sn/60 式3.2 2差動螺旋機構與復式螺旋機構的計算1-機架 2-螺桿 3-螺母 4-導向桿圖3.4 差動螺旋機構上圖的螺旋機構中，螺桿1上有A、B兩段螺旋，A段螺旋導程為SAmm，B段螺旋導程為SBmm，兩者旋向相同，那么當螺桿轉角rad時，螺母軸向移動的位移Lmm為： L=SA-SB/2 式3.3 如果螺桿的轉速為n(r/min)時，那么螺母移動速度v(mm/s)為： L=SA-SBn/60 式3.4由上式可知：當A、B兩螺旋的導程SA、SB接近時，螺母可得到微小位移，這種螺旋機構稱為差動螺旋機構又稱微動螺旋機構，常用于分度機構、測微機構等。如果兩螺旋的旋向相反，那么螺

26、母軸向移動的位移L為：L=SA-SB/2 式3.5移動速度為： VSA-SBn/60 式3.6這種螺旋機構稱為復式螺旋機構，適合于快速靠近或離開的場合。滑動螺旋傳開工作時，螺桿和螺母主要承受轉矩和軸向載荷拉力或壓力的作用，同時在螺桿和螺母的旋合螺紋間有較大的相對滑動。滑動螺旋傳動的主要失效形式是螺紋磨損。因此，通常根據螺旋副的耐磨性條件，計算螺桿中徑及螺母高度，并參照螺紋標準確定螺旋的主要參數和尺寸，然后再對可能發生的其他失效逐一進行校核。3.4螺旋傳動的設計和選材滑動螺旋的結構包括螺桿、螺母的結構形式及其固定和支承結構形式。螺旋傳動的工作剛度與精度等和支承結構有直接關系，當螺桿短而粗且垂直布

27、置時，如起重及加壓裝置的傳力螺旋，可以采用螺母本身作為支承的結構。當螺桿細長且水平布置時，如機床的傳導螺旋絲杠等，應在螺桿兩端或中間附加支承，以提高螺桿工作剛度。螺母結構有整體螺母、組合螺母和剖分螺母等形式。整體螺母結構簡單，但由磨損而產生的軸向間隙不能補償，只適合在精度要求較低的場合中使用。對于經常雙向傳動的傳導螺旋，為了消除軸向間隙并補償旋合螺紋的磨損，通常采用組合螺母或剖分螺母結構。利用螺釘可使斜塊將其兩側的螺母擠緊，減小螺紋副的間隙，提高傳動精度。傳動用螺桿的螺紋一般采用右旋結構，只有在特殊情況下采用左旋螺紋。螺桿和螺母材料應具有較高的耐磨性、足夠的強度和良好的工藝性。表3.1 螺桿與

28、螺母常用的材料螺紋副材料應用場合螺桿Q235 Q275 45 50輕載、低速傳動。材料不熱處理40Gr 65Mn 20GrMnTi重載、較高速。材料需經熱處理，以提高耐磨性9Mn2V GrWMn 38GrMoAl精密傳導螺旋傳動。材料需經熱處理螺母ZcuSn10P1 ZcuSn5Pb5Zn5一般傳動ZcuAL10Fe3 ZcuZn25AL6Fe3Mn重載、低速傳動。尺寸較小或輕載高速傳動，螺母可采用鋼或鑄鐵制造，內空澆鑄巴士合金或青銅3.5螺旋機構耐磨性的計算耐磨性計算尚無完善的計算方法，目前是通過限制螺紋副接觸面上的壓強作為計算條件，其校核公式為：PP 式3.7式中，F為軸向工作載荷N；A為

29、螺紋工作外表投影到垂直于軸向力的平面上的面積mm；d2為螺紋中徑(mm)；P為螺距(mm)；h為螺紋工作高度(mm)，矩形與梯形螺紋的工作高度h=0.5P,鋸齒形螺紋高度h=0.75P；z=H/P為螺紋工作圈數，H為螺紋高度(mm)，p為許用壓強(MPa)。表3.2 滑動螺旋傳動的許用壓強螺紋副材料滑動副速度/(mmin-1)許用壓強/MPa鋼對青銅低速151825111871012鋼-耐磨鑄鐵61268鋼-灰鑄鐵2.4612131847鋼-鋼低速7.513 淬火鋼-青銅6121013注：4。臨界載荷FC與螺桿的柔度及材料有關，根據=的大小選用不同的公式計算。當8590時，根據歐拉公式計算，即

30、： 式3.15當8590時；對b380MPa的碳素鋼如Q235、Q275Fc=(304/1.12) 式3.16當8590時，對b470MPa的優質碳素鋼如355、45Fc=(461/2.57) 式3.17當40時，無需進行穩定性計算。式中FC為臨界載荷N；E為螺桿材料的彈性模量MPa，對于鋼E=2.06105；I為危險截面的慣性矩mm4，I=，d1為螺桿螺紋內徑(mm)；為長度系數，與螺桿端部結構有關，L為螺桿最大受力長度(mm)；i為螺桿危險截面的慣性半徑(mm)，i=。 式3.18表3.4 長度系數的選擇螺桿端部結構兩端固定0.5一端固定，一端不完全固定0.6一端固定，一端自由如千斤頂2一

31、端固定，一端鉸支如壓力機0.7兩端鉸支如傳導螺桿1注：用以下方法確定螺桿端部的支撐情況：采用滑動支承時：lo為支承長度，do為支承孔直徑，lo/do3固定。采用滾動支承時：只有徑向約束時為鉸支；徑向和軸向都有約束為固定。注：用以下方法確定螺桿端部的支撐情況：采用滑動支承時：lo為支承長度，do為支承孔直徑，lo/do3固定。采用滾動支承時：只有徑向約束時為鉸支；徑向和軸向都有約束為固定。3.8自鎖性的校核 對于要求自鎖的螺旋傳動，應校核是否滿足自鎖條件，即： 式3.19式中，fV為螺紋副的當量摩擦系數表3.5 螺旋傳動螺旋副的當量摩擦系數fV定期潤滑螺旋副材料鋼和青銅鋼和耐磨鑄鐵鋼和鑄鐵鋼和鋼

32、淬火鋼和青銅0.080.100.100.120.120.150.110.170.060.084千斤頂的設計軸向載荷F=60000N,最大舉升高度為150mm. 方案圖如下所示：1托杯 2手臂 3銷 4手柄 5擋環 6螺套7螺桿 8螺釘 9底座圖4.1 千斤頂剖視圖4.1選擇材料由上表螺桿與螺母常用的材料選材料為45鋼，由手冊查=360Mpa；為了提高耐磨性，螺母選較軟的材料錫青銅為ZCuSn10P-1，由上表知鋼對青銅低速時，對人力驅動可提高20%，即=，螺母為整體螺母。，取。選螺紋牙為梯形。4.2耐磨性計算1取，那么計算d2 式4.1 由手冊查得：2計算螺母高H： 式4.23計算旋合圈數z：

33、 式4.34校核螺紋副自鎖性： 式4.4由上表查得，滿足自鎖條件。5螺母螺紋牙強度校核：由上表查得青銅螺母螺紋牙許用彎曲應力許用剪切應力；梯形螺紋螺紋牙根寬度mm；梯形螺紋螺紋牙工作高度。那么：彎曲強度校核： 合格 式4.5剪切強度校核：，合格 式4.66螺桿強度校核：由上表查得螺桿許用應力 式4.7螺桿所受轉矩：式4.8螺桿強度校核： 合格 式4.94.3螺母外部尺寸計算1計算確定D3螺母懸置局部受拉伸和扭轉聯合作用，為計算簡單，將F增大30%，按拉伸強度計算得：= 式4.10式中，為螺母材料的許用拉伸應力，可取=0.83b，由上表取b=50Mpa，因此=0.83b=41.5Mpa。故 D3

34、 式4.11取D3=65 mm2確定D1和a按經驗公式D1=1.31.4D3及a=可求：D1=1.31.465=84.5-91mm 取D1=86 mm 式4.12a= 取a=20mm 式4.133校核凸緣支承外表的擠壓強度，強度條件為：p=p 合格 式4.144 校核凸緣根部彎曲強度：p=所以合格 式4.155校核凸緣根部剪切強度，強度條件為：= 式4.16式中，螺母材料的許用切應力=35Mpa 故：= 合格 式4.174.4手柄設計計算1拖杯與手柄的結構：確定手柄長度，那么手柄上的工作轉矩為：T=FHLH=T1+T2= 式4.18式中，T1、T2分別為螺紋副摩擦力矩及拖杯與接觸面摩擦力矩Nm

35、m；fc=0.15為拖杯與支承面的摩擦系數；D0為托杯底座與支承面接觸局部外徑mm，由經驗公式確定，取mm；d0為托杯底座與支承面接觸局部內徑mm，取d0=20mm,FH為手作用在手柄上的力N,如一人連續工作，手作用力通常取FH=150200N,取FH=200N；LH為手柄有效長度mm。因此，200 LH= 式4.19得：LH=1777.56 mm 取LH=1778 mm2確定手柄直徑dk選手柄材料為45鋼，S=360MPa,許用彎曲應力=140180 Mpa，取b=160 Mpa。手柄的彎曲強度條件為：b= 式4.20因此，dK, 取dK=30mm 式4.21托杯其他局部尺寸為：托杯高 取h=70 mm式4.22鉸支頭高 取h1=55 mm式4.234.5螺桿穩定性校核(1)計算柔度=螺桿一端固定，一端自由，長度系數=2；螺桿最大受力長度L由起重高度、螺母高H、鉸支頭高及螺桿軸向預留余量決定，其中。因此，螺桿的工作長度，螺桿危險截面慣性半徑i= 。 = 式4.24(2)計算臨界載荷：I=式4.25因此：FC=474101.68N式4.26=7.9S=4 合格5 螺旋千斤頂圖形的繪制要繪制螺旋千斤頂的裝配圖，首先應中選定繪圖比例和圖幅后布置視圖，先確定各視圖的位置，畫出主要軸線、中心線及基準線。然后開始畫底圖，按照“先主后次的原那么，沿裝配軸線按裝配關系依次畫出底座螺套