文檔來源為:從網絡收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.文檔來源為:從網絡收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.文檔收集于互聯網，如有不妥請聯系刪除.1-文檔收集于互聯網，如有不妥請聯系刪除.文檔來源為:從網絡收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.文檔收集于互聯網，如有不妥請聯系刪除.【關鍵字】說明書千斤頂設計說明書院系班級學號設計人指導教師完成日期螺旋千斤頂設計過程千斤頂一般由底座1，螺桿4、螺母5、托杯10，手柄7等零件所組成（見圖1―1）。螺桿在固定螺母中旋轉，并上下升降，把托杯上的重物舉起或放落。設計時某些零件的主要尺寸是通過理論計算確定的，其它結構尺寸則是根據經驗公式或制造工藝決定的，必要時才進行強度驗算。設計的原始數據是：最大起重量F=20KN和最大提升高度H=.螺旋千斤頂的設計步驟如下：計算項目計算及說明計算結果1.螺桿的設計與計算1.1螺桿螺紋類型的選擇1.2選取螺桿的材料1.3確定螺桿直徑螺紋有矩形、梯形與鋸齒形，千斤頂常用的是梯形螺紋。梯形螺紋牙型為等腰梯形，牙形角α=30o，梯形螺紋的內外螺紋以錐面貼緊不易松動；它的基本牙形按GB/T5796.1—2005的規定。千斤頂的自鎖行能要好，所以用單線螺紋。因此選用的螺桿螺紋是牙形角α=30o的單線梯形螺紋。螺桿材料常用Q235、Q275、40、45、55等。在此選用的是55鋼。按耐磨性條件確定螺桿中徑d2。求出d2后，按標準選取相應公稱直徑d、螺距t及其它尺寸。計算過程：滑動螺旋的耐磨性計算，主要是限制螺紋工作面上的壓力p，使其小于材料的許用壓力[p]。（文獻：機械設計）由于，所以有；（文獻：機械設計）對于等腰梯形螺紋，，有，一般取1.2~3.5,所以此處取1.9因為千斤頂的螺桿與螺母的相互運動是低速滑動，所以兩者的材料均選為鋼，由查表可知，許用壓力[p]取為10MPa。牙形角α=30o的單線梯形螺紋螺桿材料：55鋼=1.9[p]=10MPa計算項目計算及說明計算結果1.4自鎖驗算螺桿螺紋中徑，根據求得的此螺紋中徑，查表GB/T5796.2—2005和表GB/T5796.3—2005有：(文獻：機械設計手冊)公稱直徑，螺距，螺桿小徑，螺桿中徑，螺母大徑，螺母小徑，螺母中徑，螺母高度，旋合圈數。自鎖條件是≤v式中：為螺紋中徑處升角；v為當量摩擦角（當量摩擦角v=arctanv，為保證自鎖，螺紋中徑處升角至少要比當量摩擦角小1°）。（文獻機械設計）:當量摩擦系數；：摩擦系數；：牙側角，。摩擦系數由查表可知，，由于千斤頂的運動速度是很低的，所以摩擦系數按起動時區最大值0..17。至少為，所以有，符合自鎖條件。螺桿尺寸：P=10mm螺母尺寸：符合自鎖條件1.5結構（見圖1―2）螺桿上端用于支承托杯10并在其中插裝手柄7，因此需要加大直徑。手柄孔徑dk的大小根據手柄直徑dp決定，dk≥dp十0.5mm。由后面的計算可知手柄的直徑=25mm，所以。為了便于切制螺紋，螺紋上端應設有退刀槽。退刀槽的直徑d4應比螺桿小徑d1約小0.2~0.5mm。。退刀槽的寬度可取為1.5P=15mm。為了便于螺桿旋入螺母，螺桿下端應有倒角或制成稍小于d1的圓柱體。為了防止工作時螺桿從螺母中脫出，在螺桿下端必須安置鋼制擋圈(GB/T891-1986)，擋圈用緊定螺釘(GB/T68-2000)固定在螺桿端部。1.5P=15mm計算項目計算及說明計算結果1.6螺桿強度計算對受力較大的螺桿應根據第四強度理論校核螺桿的強度。強度計算方法參閱教材公式(6.23)，其中扭矩，式中為螺紋中徑處升角，為當量摩擦角。對受力較大的螺桿應根據第四強度理論交合螺桿強度：或（文獻機械設計）F（N）螺桿所受的軸向壓；A（）：螺桿螺紋的危險截面面積；（）：螺桿螺紋段的抗扭截面系數；（mm）螺桿螺紋小徑；T（）；[](MPa)：螺桿材料的許用應力，由前面可知螺桿的材料是55號鋼，查表得其屈服強度，所以其許用應力，由于千斤頂的載荷是穩定的，許用應力取最大值有。計算：則有：，符合強度計算的條件。，符合強度計算的條件。計算項目計算及說明計算結果1.7穩定性計算2.螺母設計與計算2.1選取螺母材料細長的螺桿工作時受到較大的軸向壓力可能失穩，為此應按穩定性條件驗算螺桿的穩定性。Fcr/F2.5~4。螺桿的臨界載荷Fcr與柔度λs有關，λs=l/i，為螺桿的長度系數，與螺桿的端部結構有關，l為舉起重物后托杯底面到螺母中部的高度，可近似取l＝H+5P+(1.4~1.6)d，i為螺桿危險截面的慣性半徑，若危險截面面積A=d12/4，則(I為螺桿危險截面的軸慣性矩)，當螺桿的柔度λs＜40時，可以不必進行穩定性校核。計算時應注意正確確定。臨界載荷，E（MPa）：螺桿材料的拉壓彈性模量，;I（）：螺桿危險截面的慣性矩，。該千斤頂一螺母座位支承時，作不完全固定支承，另一端有徑向和軸向約束，為固定支承，所以端部職稱情況是一端固定，一端不完全固定。因此。；，，所以經過計算螺桿穩定。螺母材料一般可選用青銅，對于尺寸較大的螺母可采用鋼或鑄鐵制造，其內孔澆注青銅或巴氏合金。該千斤頂螺母材料采用45號鋼。，所以螺桿穩定。螺母材料：45鋼計算項目計算及說明計算結果2.2確定螺母高度H及螺紋工作圈數u2.3校核螺紋牙強度螺母高度H=φd2，螺紋工作圈數，考慮退刀槽的影響，實際螺紋圈數u=u+1.5(u應圓整)。考慮到螺紋圈數u越多，載荷分布越不均，故u不宜大于10，否則應改選螺母材料或加大d。螺母高度由下式計算：H=ut。，，實際螺紋圈數，實際螺母高度。一般螺母的材料強度低于螺桿，故只校核螺母螺紋牙的強度。螺母的其它尺寸見圖1―3。必要時還應對螺母外徑D3進行強度驗算。如圖有：螺紋牙多發生剪切和擠壓破壞，一般螺母的材料強度低于螺桿，所以只需校核螺母的螺紋牙強度。假設螺母每圈螺紋所承受的平均壓力為，并作用再螺紋中徑為直徑的圓周上，則螺紋牙危險截面的剪切強度條件為，螺紋牙危險截面的彎曲強度條件為。式中：b（mm）：螺紋牙根部的厚度，對于梯形螺紋;l(mm):彎曲力臂，；（MPa）螺母材料的許用切應力，螺母材料為45號鋼，計算項目計算及說明計算結果查表可知：；（MPa）：螺母材料的許用彎曲應力，查表可知：。計算：，符合剪切強度條件；，符合彎曲強度條件。，符合剪切強度條件。，符合彎曲強度條件。計算項目計算及說明計算結果2.4螺母與底座孔配合3.1托杯的設計與計算3.2軸承的設計與計算螺母壓入底座上的孔內，圓柱接觸面問的配合常采用或等配合。為了安裝簡便，需在螺母下端（圖1―3）和底座孔上端（圖1―7）做出倒角。為了更可靠地防止螺母轉動，還應裝置緊定螺釘（圖1―1），緊定螺釘直徑常根據舉重量選取，一般為6～12mm。緊定螺釘選擇的是（GB/T71—1985）.托杯用來承托重物，可用鑄鋼鑄成，也可用Q235鋼模鍛制成，其結構尺寸見圖1―4。為了使其與重物接觸良好和防止與重物之間出現相對滑動，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]如圖計算各尺寸：厚度；[p]為許用壓強，取托杯和螺桿材料[p]中較小的一個，螺桿[p]=380MPa，托杯[p]=235MPa；根據結構，所以進行強度計算有：滿足強度條件。根據轉速和種類選取：推力球軸承根據查表（GB/T301-1995）選取軸承代號為：51207d=35D=62d1=37T=18緊定螺釘：托杯材料：Q235螺桿：[p]=380MPa托杯：[p]=235MPa，滿足強度條件。推力球軸承d=35D=62d1=37T=18計算項目計算及說明計算結果4.手柄設計與計算4.1手柄材料4.2手柄長度Lp常用Q235和Q215。該千斤頂采用的是Q235。板動手柄的力矩：K·Lp=T1+T2，則式中：K——加于手柄上一個工人的臂力，間歇工作時，約為150～250N，工作時間較長時為100～150N。T1——螺旋副間的摩擦阻力矩，T2——托杯與軸端支承面的摩擦力矩，T2=(D12+D11)fF/4手柄材料：Q235計算項目計算及說明計算結果4.3手柄直徑dpT2——托杯與軸端支承面的摩擦力矩，。手柄計算長度Lp是螺桿中心到人手施力點的距離，考慮螺桿頭部尺寸及工人握手距離，手柄實際長度還應加上+（50～150）mm。手柄實際長度不應超過千斤頂，使用時可在手柄上另加套管。手柄的實際長度是把手柄看成一個懸臂梁，按彎曲強度確定手柄直徑dp，其強度條件為計算項目計算及說明計算結果4.4結構≤[]F或為dp≥式中：[]F——手柄材料許用彎曲應力，當手柄材料為Q215和Q235時，[]F=120Mpa。計算：所以手柄的直徑。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（圖1―6），并用螺釘或鉚合固定。因為手柄的精度要求不高，如圖計算選用的螺釘為（GB/T68-2000）,而擋環尺寸為D=38mm，厚H=5mm。[]F=120Mpa。螺釘：當環尺寸：D=35mm，厚H=5mm。計算項目計算及說明計算結果5.底座設計底座材料常用鑄鐵（HT150及HT200）（圖1―7），鑄件的壁厚δ不應小于8～12mm，為了增加底座的穩定性，底部尺寸應大些，因此將其外形制成1∶10的斜度。圖中：（為底座下枕墊物的許用擠壓應力。對于木材，取）計算：關于螺旋千斤頂結構設計等的補充說明：螺母與底座的配合常用或等；為防止螺母轉動，應設緊定螺釘，直徑常取M6~M12，根據起重大小決定；為防止托杯脫落和螺桿旋出螺母，在螺桿上下兩端安裝安全擋圈；連接螺釘，擋圈，擋環的規格尺寸按結構需要選取或設計；為減少摩揩、磨損及托杯工作時不轉動，螺旋副及托杯與螺桿的接觸面均需潤滑；裝配圖尺寸標注應包括特性尺寸（如最大起落高度）、安裝尺寸、外形尺寸（總廠、總寬、總高）和派和尺寸等；圖面應注明技術特性及技術要求；圖紙規格應符合