螺旋千斤顶大作业.docx

机械设计课程
《螺旋千斤顶》设计说明书
学院名称机械工程学院
专业机械设计制造及其自动化
姓名马晓东
学号 3010201173
2012年11月30日
机械设计
大型作业
编号
01
螺旋千斤顶作业任务书
姓名马晓东专业机制年级10班级 4
设计完成日期2012年11月30_日
指导教师项忠霞
一、题目：螺旋千斤顶
原始数据：(请在指定的设计方案编号后划")
题目
设计方案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
最大起重量F (kN)
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
最大起升高度H
(mm)
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
二、机构简图
三、工作量
1、 总装配图一张；
2、 计算说明书一份。(注：将任务书置于计算说明书首页)
四、参考资料
螺旋千斤顶设计指导书
螺旋千斤顶设计说明书
设计及说明
结果
螺旋千斤顶主要零件：螺杆、螺母、托杯、手柄和底座。
设计的原始数据：最大起重量F=20KN、最大升起高度H=150mmo
螺旋千斤顶的设计步骤如下：
：
螺纹的牙型
这里选用矩形螺纹，采用内径对中，配合选H8/h8,由于螺纹的径向间 隙很小，在强度计算时不予考虑。
螺杆的材料
选用45钢
螺杆的直径
螺杆工作时，同时受压力和转矩的作用，因此它的计算可近似按紧
螺栓连接的计算公式求出螺纹内径，即
,> |
其中：螺杆许用应力 [b]= 丑
£
查阅资料得：45钢屈服极限
as = 355MPa
取安全系数 S = 4
于是，
[cr] = — = — = 89MP
S 4
A 9 v 9f) v 1 A3
螺纹内径满足：四> J =19. 29mm
V TT X 89
d IQ 29
螺距 P = ^ = —— = 4. 82 mm
4 4
参考梯形螺纹标准，取P=4mm
一 P
进而确定螺纹的工作高度7? = — = 2mm
2
原始数据
F=20KN
H= 150mm
配合选H8/h8
螺杆材料选45钢
P=4 mm
h =2mm
螺纹大径 d = d、+ P = 24. 11mm
圆整后，取 d=28mm
因此， d、= d — = 24 mm
(4)自锁验算：
, U
当量摩擦角 Q= arctan—-
cos —
2
由于螺杆和螺母的材料分别取45钢和锡青铜，因此取
〃 = (-)
又因为矩形螺纹牙顶角 « = 0°
所以，p' = arctan= °
cos —
2
螺纹中径 d2 = ■ * " = 26mm
2 2
螺纹中径升角 w = arctan —- = arctan ’4 = °
Ji d 2 ttx26
满足w J p'—r
因此，满足自锁条件，自锁可靠。
(5)螺杆结构：
螺杆上端用于支撑托杯和在其中插装手柄，因此需加大直径,
图1
d = 28mm di = 24mm
c/2 = 26 mm
W = 2. 804°
满足自锁条件
其结构见图1。
手柄孔径海根据手柄直径dp决定，dkRdp+ (后面给 出)。
为了便于切制螺纹，螺纹上端切有退刀槽，退刀槽的直径比q
,宽度为 1. 5P=1. 5x4=6mm。
所以退刀槽尺寸为：
螺杆下端切有倒角，以便于螺杆旋入螺母，倒角尺寸为C2。 为了防止工作时螺杆从螺母中脱出，在螺杆下端安置了钢制挡圈，挡圈 用螺钉固定在螺杆端部。
挡圈直径为 d0 = d + 5 = 33mm
挡圈厚度6~12mm 取8mm
螺钉直径为 0. 25d = 7mm
选取昭/ 768 - 2000 M8 x 25开槽沉头螺钉。
(6)强度校核：
螺杆工作时承受轴向压力F和转矩T的联合作用，根据第四 强度理论求出其危险截面的当量应力，令其满足
(jv = a/o-2 + 3r2 = + 3(0. 5cr)2 < [cr]
_ . 4F
其中，(J =——
ndx
_ 4 x 20 x IO’
n x(24 x 10曷)~
=44. 2Wa
所以，
q=J(b)2+3()2
=J(44. 21)2 + 3 x (0. 5 x 44. 21)2
=(MPa)<[(7 ]=89MPa
因此，强度符合强度要求。
：
材料：锡青铜 牌号