机械设计螺旋千斤顶设计说明书

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1、word格式文档机械设计螺旋千斤顶设计结构草图：专业整理word格式文档载重：2t行程：230最大起重量F=20000N最大起升高度H=230mm工作原理图：1.螺杆的设计与计算1.1螺纹类型的选择螺纹有矩形、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α=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/T5796.1—2005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α=30º的单线梯形螺纹1.2螺杆的材料的选择专业整理w

2、ord格式文档螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。在此选用的是45钢。1.2确定螺杆的直径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]。p=QPπd2hH=QPπh∅[p]式中p──工作压强(MPa);Q──轴向工作载荷(N)；d2──螺纹中径(mm)；P──螺距h──螺纹工作高度(mm)

3、，对矩形、梯形螺纹，h=0.5P；对锯齿形螺纹，h=0.75P；u──旋合螺纹圈数；[p]──螺旋副许用压强(MPa)。f值选取：对整体式螺母，f=1.2～2.5，专业整理word格式文档对剖分式和兼做支承螺母，f=2.5～3.5.此处f取1.5。因为千斤顶的螺杆与螺母的相互运动是低速滑动，所以两者的材料均选为钢-青铜需用应力取[p]=20MP。螺杆螺纹的中径：d2≥0.8Q∅p=0.8*200001.5*20=20.65根据求得的此螺纹中径，查表GB/T5796.2—2005和表GB/T579

4、6.3—2005有：公称直径d=28,螺距P=5,中径d2=D2=25.50,螺杆小径d3=22.50,螺母小径D1=23.00，螺母大径D4=28.50，螺母高度H=Φd2=25.5*1.5=38.25,螺旋圈数μ=HP=365=7.65≈8≤10(圈)1.4自锁验算自锁条件：ψ≤ψv式中：ψv──螺纹副当量摩擦角，ψv=arctgfv=arctg(f/cosβ)ψ为螺纹升角摩擦系数f由查表可知，f=.11~0.17，由于千斤顶的运动速度是很低的，所以摩擦系数按起动时区最大值0.17。牙侧角β

5、=α/2=30/2=15°ψ=arctannpπd2=arctan1×53.14×38.25=2.38°专业整理word格式文档ψ≤ψv=arctanfcos15°=arctan0.17cos15°=9.98°ψ=2.38°≤ψv=9.98°符合自锁条件1.5螺杆强度校核σca=σ2+3τ2=(4Qπd12)2+3(16T1πd13)2≤[σ]式中：[σ]─螺杆材料的许用应力(MPa)，有[σ]=σs/3～5。T1=Qtanψ+ψvd22查表可知σs=355[σ]=σ/3=118.3经计算的T1

6、=41909.1σca=80.7≤[σ]=118.3专业整理word格式文档1.6螺杆的压杆稳定性计算ssc=QcQ≥s其中Qc由λs=μl/i(u=2)确定计算可得:Ssc=4.04≥3.51.7螺母螺纹牙强度校核剪切强度条件（危险截面为a~a）τ=QuπDb=Qπdbu≤τσb=Quh/2πDb2/6=3Qhπdb2u≤[σb]专业整理word格式文档式中：b————螺纹牙根部的厚度，mm，梯形螺纹b=0.65P.；h_———弯曲力臂，mm,参看图l=(D-D2)/2；[σb]———螺母材料

7、的许用弯曲应力τ————螺母材料的许用切应力计算可得τ=8.74≤τ=30σb=9.918≤[σb]=401.其他零部件的设计计算2.1螺母悬置段强度计算¾¾求螺母外径强度条件为：专业整理word格式文档近似σca=(1.2~1.3)Qπ/4(D32-D2)由参考文献可知青铜??=100Mpa，对于塑性材料σ=σsns,一般ns=1.2~2.5.则σ=40Mpa带入计算得D3>=39.34由经验公式D3=(1.6～1.8)D,取D3=45mm，D4=59mm2.2螺母凸缘的强度计算接触面挤压强度

8、计算：σca=Q（π4）D42-D32≤σp[??]-------螺母的许用挤压应力，Mpa，[??]=（1.5～1.7）[??]?4-------螺母凸缘大经，mm，?4=（1.3～1.4）?3取D4=59mm,计算得σca=17.5MPa<σp凸缘根部弯曲强度计算：专业整理word格式文档σca=MW=QD4-D32πD3a2≤σba-------凸缘高度，mm，a=H/3带入计算得：σca=3.428<σb所以螺母凸缘满足强度要求2.3手柄的设计计算材料：Q235钢手柄长度确定：专业整理w