螺旋千斤顶设计表格Word

1、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11）。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。设计的数据是：最大起重量f=10kn和最大提升高度h=200mm。螺旋千斤顶的设计步骤如下：计算项目计算及说明计算结果1.螺杆的设计与计算1.1螺杆螺纹类型的选择1.2选取螺杆的材料1.3确定螺杆直径螺纹有矩形、梯形与锯齿形，千斤顶常用的是梯形螺纹。梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角=30º，梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动；它的基本牙形按gb/t5796.12005的规定。千斤顶的自锁行能要好，所以用单线螺纹。因此选用的螺杆螺纹是牙形角=30&#

2、186;的单线梯形螺纹。螺杆材料常用q235、q275、40、45、55等。在此选用的是45钢。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t及其它尺寸。 计算过程： 滑动螺旋的耐磨性计算，主要是限制螺纹工作面上的压力p，使其小于材料的许用压力p。f(kn):作用域螺杆的轴向力a()螺纹承压面积（）螺纹的中径h（）螺纹的高度p（）螺纹的螺距h（）螺母的高度由于，所以有；对于等腰梯形螺纹，有，一般取1.23.5,所以此处取2.5因为千斤顶的螺杆与螺母的相互运动是低速滑动，所以螺杆材料为钢螺母材料为铸铜，由查表可知，许用压力p取为18mpa。牙形角=30º的单

3、线梯形螺纹螺杆材料：45钢=2.0p=18mpa计算项目计算及说明计算结果1.4自锁验算螺杆螺纹中径，根据求得的此螺纹中径，查表gb/t5796.22005和表gb/t5796.32005有：公称直径，螺距，螺杆小径，螺母大径，螺母小径，螺母高度，旋合圈数。自锁条件是yjv式中：y为螺纹中径处升角；rv为当量摩擦角（当量摩擦角rv=arctanmv，为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小1°）。:当量摩擦系数；：摩擦系数；：牙侧角，。摩擦系数由查表可知，取=0.1。所以有，符合自锁条件。螺杆尺寸：p=4mm螺母尺寸：符合自锁条件计算项目计算及说明计算结果1.5结构（见图12）

4、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dk的大小根据手柄直径dp决定，dkdp十0.5mm。由后面的计算可知手柄的直径=15mm，所以。为了便于切制螺纹，螺纹上端应设有退刀槽。退刀槽的直径d4应比螺杆小径d1约小0.20.5mm。退刀槽的宽度可取为1.5p=6.0mm。为了便于螺杆旋入螺母，螺杆下端应有倒角或制成稍小于d1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/t895-1985)，挡圈用紧定螺钉(gb/t65-2000)固定在螺杆端部。1.5p=6.0mm计算项目计算及说明计算结果1.6螺杆强度计算对受力较大的螺杆应根据第四

5、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)，其中扭矩，式中为螺纹中径处升角，为当量摩擦角。对受力较大的螺杆应根据第四强度理论交合螺杆强度：f（n）螺杆所受的轴向压；a（）：螺杆螺纹的危险截面面积188.69,； （）：螺杆螺纹段的抗扭截面系数731.17；（mm）螺杆螺纹小径；t（）；s(mpa)：螺杆材料的许用应力，由前面可知螺杆的材料是45号钢，查表得其屈服强度，所以其许用应力，由于千斤顶的载荷是稳定的，许用应力取最大值有。计算：则有，符合强度计算的条件。，符合强度计算的条件。计算项目计算及说明计算结果1.7稳定性计算2. 螺母设计与计算2.1选取螺母材料细长的螺杆工作时

6、受到较大的轴向压力可能失稳，为此应按稳定性条件验算螺杆的稳定性。fcr / f ³ 2.5 4。螺杆的临界载荷fcr与柔度s有关，s=m l/i，m为螺杆的长度系数，与螺杆的端部结构有关，l为举起重物后托杯底面到螺母中部的高度，可近似取lh+5p+(1.41.6)d，i为螺杆危险截面的惯性半径，若危险截面面积a=pd12/4，则(i为螺杆危险截面的轴惯性矩)，当螺杆的柔度s86时，可以不必进行稳定性校核。计算时应注意正确确定。弹性模量，;i（）：螺杆危险截面的惯性半径为i=3.88mm。该千斤顶一螺母座位支承时，作不完全固定支承，另一端有径向和轴向约束，为固定支承，所以端部职称情况是

7、一端固定，一端不完全固定。因此。；，所以不必进行稳定性校核。螺母材料除要有足够的强度外，还要求在于螺杆的材料的配合时摩擦因数小和耐磨，可用zcual10fe3。不必进行稳定性校核。螺母材料：zcual10fe3计算项目计算及说明计算结果2.2确定螺母高度h¢及螺纹工作圈数u2.3校核螺纹牙强度螺母高度h¢=d2，螺纹工作圈数，考虑退刀槽的影响，实际螺纹圈数u¢ = u+1.5(u¢应圆整)。考虑到螺纹圈数u越多，载荷分布越不均，故u不宜大于10，否则应改选螺母材料或加大d。螺母高度由下式计算：h¢= u¢t。，实际螺纹圈数，实际螺母高

8、度。一般螺母的材料强度低于螺杆，故只校核螺母螺纹牙的强度。螺母的其它尺寸见图13。必要时还应对螺母外径d3进行强度验算。如图有：螺纹牙多发生剪切和挤压破坏，一般螺母的材料强度低于螺杆，股只需校核螺母的螺纹牙强度。假设螺母每圈螺纹 所承受的平均压力为，并作用再螺纹中径为直径的圆周上，则螺纹牙危险截面的剪切强度条件为，螺纹牙危险截面的弯曲强度条件为。式中：b（mm）：螺纹牙根部的厚度，对于梯形螺纹;l(mm):弯曲力臂，；（mpa）螺母材料的许用切应力，螺母材料为zcual10fe3，计算项目计算及说明计算结果（mpa）螺母材料的许用切应力，螺母材料为zcual10fe3，查表可知：；（mpa）：

9、螺母材料的许用弯曲应力，查表可知：。计算：，符合剪切强度条件； ，符合弯曲强度条件。，符合剪切强度条件。，符合弯曲强度条件。计算项目计算及说明计算结果2.4螺母与底座孔配合螺母压入底座上的孔内，圆柱接触面问的配合常采用3. 托杯的设计与计算或等配合。为了安装简便，需在螺母下端（图13）和底座孔上端（图17）做出倒角。为了更可靠地防止螺母转动，还应装置紧定螺钉（图11），紧定螺钉直径常根据举重量选取，一般为612mm。紧定螺钉选择的是（gb/t711985）.托杯用来承托重物，可用铸钢铸成，也可用q235钢模锻制成，其结构尺寸见图14。为了使其与重物接触良好和防止与重物之间出现相对滑动，在托杯上

10、表面制有切口的沟纹。为了防止托杯从螺杆端部脱落，在螺杆上端应装有挡板。当螺杆转动时，托杯和重物都不作相对转动。因此在起重时，托杯底部与螺杆和接触面间有相对滑动，为了避免过快磨损，一方面需要润滑，另一方面还需要验算接触面间的压力强度。p如图计算各尺寸：厚度；p为许用压强，取托杯和螺杆材料p中较小的一个，螺杆的许用压强大于托杯，故取p=235mpa；所以进行强度计算有：满足强度条件。紧定螺钉：托杯材料：q235托杯：p=235mpa，满足强度条件。计算项目计算及说明计算结果4. 手柄设计与计算4.1手柄材料4.2手柄长度lp常用q235和q215。该千斤顶采用的是q215。板动手柄的力矩：k

11、83;lp=t1+t2，则式中：k加于手柄上一个工人的臂力，间歇工作时，约为150250n，工作时间较长时为100150n。取250n。t1螺旋副间的摩擦阻力矩。t2托杯与轴端支承面的摩擦力矩。手柄材料：q215计算项目计算及说明计算结果4.3手柄直径dp t2 = 。 t2=手柄计算长度lp是螺杆中心到人手施力点的距离，考虑螺杆头部尺寸及工人握手距离，手柄实际长度还应加上+（50150）mm。手柄实际长度不应超过千斤顶，使用时可在手柄上另加套管。手柄的实际长度是把手柄看成一个悬臂梁，按弯曲强度确定手柄直径dp，其强度条件为计算项目计算及说明计算结果4.4结构sf t=15804.65+16369.23=32173.88nmm式中：sf手柄材料许用弯曲应力，当手柄材料为q235时，sf=125mpa。计算： 所以手柄的直径。手柄插入螺杆上端的孔中，为防止手柄从孔中滑出，在手柄两端面应加上挡环（图16），并用螺钉或铆合固定。因为手柄的精度要求不高，如图计算选用的螺钉为（gb/t65-2000）,而挡环尺寸为d=23mm，厚h=5mm。sf=125mpa。螺钉：当环尺寸：d=23mm，厚h=5mm。计算项目计算及说明计算结果5. 底座设