螺旋千斤顶设计计算使用说明

螺旋千斤顶题目：起重量Q=25KN起重高度H=200mm手柄操作力P=250N作业任务：1.设计计算说明书一份2.设计装配图一张（1:1）班级学号姓名完成日期2011年11月19日指导教师 评分_目 录设计任务与设计说明1、螺旋副的设计计算1.1、耐磨性的计算1.2、自锁性校核2、螺杆的设计计算2.1、螺杆强度计算2.2、螺杆稳定性计算3、螺旋副的计算3.1、螺杆的计算3.2、螺母的计算4、拖杯设计计算5、底座设计计算6、手柄设计计算6.1手柄长度设计计算6.2手柄直径设计计算7、螺旋千斤顶的效率计算_设计任务与设计说明设计任务书：设计一螺旋千斤顶，该千斤顶要求最大起重重量为25kN，最大起重高感谢阅读度为250mm，手柄操作力矩为200N，且要求工作安全可靠，成本不得过高。谢谢阅读设计简单说明：该千斤顶采用螺旋传动的工作方式，最大起重高度为250mm，手柄操作力谢谢阅读200N，工作稳定可靠，满足自锁条件，使用安全，选材合理、加工方便、生产感谢阅读成本较低。_计算内容 计算及说明 计算结果_1、螺旋副的螺旋副在工作时主要承受转矩和轴向拉压力的作设计感谢阅读用，接触面间有较大的相对滑动，主要失效形式是磨损。综合考虑以上因素，螺旋副选用梯形螺旋传动，螺杆选用综合机械性能较好的45号钢，螺母材料选用感谢阅读1.1耐磨性的耐磨性较好的锡青铜ZCuSn10Pb1。计算（其额定中径d）耐磨性的计算（其额定中径d）2螺杆中径d2Qd20.8P其中Q为轴向力；[P]为材料许用压力;对于整体式螺旋感谢阅读螺母取1.2～2.5计算得：螺杆中径d 20mm2按国家标准[GB/T5796.2—2005]选取公称直径d=28mm，p=5mm的梯形螺纹。谢谢阅读1.2自锁性校螺旋高度 H’d核2计算得螺旋高度为H’=51mm螺母的螺纹工作圈数H'u10P计算得螺纹工作圈数为u10.2圈（略大于10，不予考虑）谢谢阅读螺纹牙的工作高度h的计算 h=0.5p（梯形螺纹）精品文档放心下载

螺纹中径：20mm2d=28mmp=5mmH’=51mm10.2圈h=2.5mm_自锁性校核：升角的校核nptand2fvarctgcosarctgfv其中为当量摩擦角；f为摩擦系数；f为螺旋副的vv当量摩擦系数，（钢对青铜的fv=0.08～0.09）；为感谢阅读牙__形角（梯形螺纹牙形角=15）。计算得：由以上计算可得3.575.323.57v5.32以上结果满足：且1.75满足自锁条满v足自锁条件vv件。2、螺杆的设计计算2.1螺杆强度计算螺杆不仅受到轴向压力，还要受到螺纹副摩擦产生的摩擦扭矩，故其强度校核如下：232Q2caA

T23WT式中Q为最大工作载荷；A为螺杆危险截面面积（Ad2），T为螺杆所受转矩；对于起重TT，411TQd12tan；W为螺杆螺纹段的抗扭剖1vT3Ad1；为螺杆材料的许用91.38MPa面模量，Wcad1螺杆强度达标2.2螺杆稳定T164拉应力，通常3~5，对于所选材料45号钢性计算s355MPa。s由以上计算可得 91.3871~118.35MPa感谢阅读ca临界载荷Q的计算：c该螺杆结构简图如图1所示_图1计算内容 计算及说明 计算结果在螺杆的结构简图中H'51H250D28P5lH'H1.4~1.6d此处取l295临界载荷Q的计算c柔度l（将螺旋千斤顶简化为悬臂梁后is取2）

_3、螺母的计算3.1螺纹牙强度

计算得 111.61100 为大柔度杆精品文档放心下载s大柔度杆的临界载荷公式为Q2EIl2c计算得Q73.853kNc稳定性条件SQ（一般取S2.5~4）cSscQss计算得S2.95S（满足计算要求）scs螺纹牙多发生剪切和挤压破坏，故只需校核螺母螺纹牙的强度，螺母结构如图2所示。图1

Qc73.853kN2.95Ssc s（满足计算要求）_在螺母结构图中D1.3~1.4D D33（内螺纹大径）谢谢阅读4 3aH'3算内容 计算及说明 计算结果3.2螺母体强度

剪切强度Qdbu对于锡青铜材料取30MPa~40MPa计算得8.423MPa满足剪切强度弯曲强度6Ql（l为螺纹牙受弯力臂bDb2ublDD2；对于锡青铜取40~60MPa）2b计算得19.473MPa满足弯曲强度条件bb螺母外径的确定1.2~1.3QD2D243即D4.8~5.2QD23式中可取0.83，即33.2MPa；b计算得D44.8，取D4533螺母凸缘与底座接触表面的挤压强度计算QD2D2pp443式中取1.5~1.7pb计算得20.21MPa满足挤压条件bp螺母凸缘根部的弯曲强度计算1MQDD1.5QDD43443bW1Da2Da2b633计算得13.77MPa40~60MPabb

_8.423MPa满足剪切强度19.473MPa满b足弯曲强度b条件453 20.21MPa满b足挤压条件p13.77MPa满b足根缘弯曲条件螺母凸缘被简短的情况及少发生，可不必校核。_计算内容 计算及说明4、拖杯设计 选取铸铁材料来做托重物的拖杯，拖杯各部分的谢谢阅读计算 结构尺寸参见图3，在杯口上表面有切口和沟纹；以使谢谢阅读得拖杯与重物见接触良好，防止重物间出现相对滑动，在螺杆上端有防止拖杯从螺杆底端部脱落的挡圈。精品文档放心下载图3在上述拖杯结构图中D2.4~2.5d取D7066D1.7~1.9d取D5022D2~4mm6002D0.6~0.7d取D1855h1.5~1.8d取h4811

计算结果7065026001854811052d'158~12取1020.55d'1.515P17.1Nmm2P接触面间比压

满足接触条件_PQP）D2D2P（取15~20Nmm2014计算得P17.1Nmm2P满足接触条件。精品文档放心下载计算内容 计算及说明 计算结果5、底座设计选用铸铁为底座材料，壁厚取10mm；为加稳定计算性，底座斜面制成1:10的斜度。底面尺寸根据支撑材料的挤压强度计算。底座结构视图如图4所示图4在底座结构简图中10HH14~28mm取H220感谢阅读1 1DD5~10取D536 3 6DH12D9771066、手柄计算确定地面大直径D4QD26.1手柄长度87p设计计算当结合面为木材时取p2MPa计算得D1608

_1220D5369771608选取Q235为手柄材料，手柄长度按如下式子确_定：螺旋驱动力矩TT1 2计算内容 计算及说明 计算结果_TQd2tgT1为螺纹副的摩擦力矩12v；计算得T49.86Nm1T2为端面摩擦力矩，对于环形端面TQfDD，252c4取f0.1~0.12；c计算得T44Nm2T/P为驱动力作用半径（手柄的计算长度）（P为感谢阅读P手柄驱动力，取P=250N）；计算得L 375P手柄实际长度LLD250~100谢谢阅读p 26.2手柄直径计算得L