机械设计大作业千斤顶.doc

机械设计大作业螺旋千斤顶姓 名： 学 号： 专业班级： 机制 094 班计 算 与 说 明结 果（1） 螺杆的设计计算1. 确定螺纹直径螺杆工作时，同时受压力与转矩的作用。因此它的计算可近似按紧螺栓联结的计算公式求得螺纹小径，即许用应力由(9)P25，取 则 查附表1，选梯形螺纹螺纹大径 d=32 mm, D=d+1=32+1=33mm螺纹中经 d2=D2=32-3=29mm螺纹小径 d1=32-7=25mm23.495mm, 满足要求。D1=32-6=26mm螺距 P=6mm螺纹牙根部厚度 t1=0.634P=0.6346=3.804mm螺纹工作高度 h=0.5P=0.56=3mm校核螺杆强度螺纹力矩 螺纹升角 查表机械设计手册P6 表 1-10，钢与铸铁的滑动摩擦系数（无润滑剂），=0.18d=32 mmd2=D2=29mmd1=25mmP=6mmt1=3.804mmh=3mmD=41mmD1=26mm计算与说明结果 按第四强度理论，压-扭组合校核满足要求 图1螺杆受力图2. 自锁性验证 自锁条件 其中 故 ，可用，可靠3. 螺杆机构（见图3.1.2） 螺杆上端直径取 手柄孔径试中：（计算在后）则 取 取退刀槽直径mm 满足螺杆强度要求 计算与说明结果取 退刀槽宽度 螺杆膨大部分长度取 取，取螺杆长度4 稳定性验算细长的螺杆工作时受到较大的轴向压力，螺杆可能失稳，为此应按下式验算螺杆的稳定性。式中，为螺杆的临界压力。弹性模量。取。由，为固定支承，见,、(一端固定，一端自由)。,螺杆可以稳定工作。 计 算 与 说 明结 果 图2 螺杆简图（二）螺母的设计计算螺母的材料选用铸铁HT3001. 确定螺纹旋合圈数Z依1P120式（6-19），根据耐磨性计算螺纹旋合圈数Z，即 由1P120表6.5，查取(滑动速度2.4m/min)螺母实际圈数取 ，则螺母旋合长度（又叫工作高度） 校核螺母的高径比，查1P120，兼作支撑的螺母，不能满足要求。故需重新确定螺母高度（增加高度）。取，则，取。紧定螺钉直径取为。2. 校核螺母螺牙强度由于螺母材料强度低于螺杆，故只需校核螺母螺牙的强度。（1） 剪切强度（1P120表6.21）故满足要求。（2） 弯曲强度（1P120表6.22）式中：h=3mm查1P121表6.6 满足剪切强度要求。满足弯曲强度要求。计 算 与 说 明结 果故满足要求。3.螺母其它结构尺寸（见图3）螺母外径取螺母凸缘厚度取，结果见图3图3 螺母简图3. 螺母外径和凸缘的计算及螺母悬置部分拉扭组合校核（结构见图3.1.3）计 算 与 说 明结 果式中：螺母的许用拉应力=螺母材料的许用弯曲应力，见表6.6，=4555(2) 凸缘与底座接触部分的挤压强度计算螺母材料许用挤压应力螺母上固定螺钉用的孔，可查P61表5-8。（3） 凸缘根部的弯曲强度计算（3） 托杯设计计算 1.验算接触面间的压力强度：螺旋千斤顶起重时，因托杯底与螺杆接触面间相对滑动，所以要验算接触面间的压力强度，其结构如图3.1.4所示。其验算时为： 计 算 与 说 明结 果（2） 托杯口外径(4) 手柄的设计计算1. 选材：手柄的材料选取Q2352. 手柄长度1） 作用于手柄上的力矩，从而可得 2） K为搬动手柄的臂力，其取值为K=150250N，取K=200N3） 螺纹力矩3) 摩擦力矩K=200N （托杯与螺杆端面）4） 手柄长度取5） 手柄实际长度手柄长度一般不大于千斤顶最大高度，取L=600mm，工作时加套筒。2. 手柄直径按弯曲强度设计对于Q235的手柄，取手柄其他结构尺寸，依照图3.1.6中的公式计算。（5） 底座设计底座材料选用铸铁HT150，铸铁壁厚，将底座外形制成1:5的锥度，其主要尺寸如下：H=200mm(任务书)高度取直径取直径取按挤压强度计算直径取（千斤顶下面是混凝土或木材）取（6） 千斤顶的效率计算可满足自锁条件的要求。 L=400mm