机械设计-螺旋千斤顶.doc

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螺旋千斤顶
大作业
院 系 机械工程
专业年级 车辆工程141
设 计 者 周六圆
指导教师 陈丰
2016 年 10 月 6 而粗且垂直布置时，如起重与加压装置的传力螺旋，可以采用螺母本身作为支承的结构。当螺杆细长且水平布置时，如机床的传导螺旋〔丝杠〕等，应在螺杆两端或中间附加支承，以提高螺杆工作刚度。
螺母结构有整体螺母、组合螺母和剖分螺母等形式。整体螺母结构简单，但由磨损而产生的轴向间隙不能补偿，只适合在精度要求较低的场合中使用。对于经常双向传动的传导螺旋，为了消除轴向间隙并补偿旋合螺纹的磨损，通常采用组合螺母或剖分螺母结构。利用螺钉可使斜块将其两侧的螺母挤紧，减小螺纹副的间隙，提高传动精度。
传动用螺杆的螺纹一般采用右旋结构，只有在特殊情况下采用左旋螺纹。
螺杆和螺母材料应具有较高的耐磨性、足够的强度和良好的工艺性。
螺杆与螺母常用的材料
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螺纹副
材料
应用场合
螺杆
Q235 Q275 45 50
轻载、低速传动。材料不热处理
40Gr 65Mn 20GrMnTi
重载、较高速。材料需经热处理，以提高耐磨性
9Mn2V GrWMn 38GrMoAl
精细传导螺旋传动。材料需经热处理
螺母
ZcuSn10P1 ZcuSn5Pb5Zn5
一般传动
ZcuAL10Fe3 ZcuZn25AL6Fe3Mn
重载、低速传动。尺寸较小或轻载高速传动，螺母可采用钢或铸铁制造，内空浇铸巴士合金或青铜
螺旋传动螺旋副的当量摩擦系数fV〔定期润滑〕
螺旋副材料
钢和青铜
钢和耐磨铸铁
钢和铸铁
钢和钢
淬火钢和青铜
ƒν
第三局部 设计计算
计算项目
计 算 与 说 明
计算结果
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、设计螺旋幅尺寸
〔1〕.选材
选材、设计螺旋幅尺寸
—2005的规定。考虑到千斤顶转速较低，单个作用面受力不大，螺杆材料常用Q235，275，40，45，55等，此处螺杆选常用的45钢。由手册查σ=355Mpa，由教材式5-37，取安全系数S=4，如此==。
滑动螺旋传动的许用压强
螺纹副材料
滑动副速度/(m·min-1)
许用压强/MPa
钢对青铜
低速
6~12
>15
18~25
11~18
7~10
1~2
钢-耐磨铸铁
6~12
6~8
钢-灰铸铁
6~12
13~18
4~7
钢-钢
低速
~13
淬火钢-青铜
6~12
10~13
注：ø<，[p]可提高20%；螺母为剖分式时，[p]应降低15%-20%。
为了提高耐磨性，螺母选较软的材料锡青铜为ZCuSn10P1，由上表知钢对青铜低速时，对人力驱动[p]可提高20%，即[p]=，[p]=22Mpa。
根据规定对整体螺母，由于磨损后不能调整间隙，可视受力比拟均匀，螺纹工作圈数不宜过多，故取
螺杆：45钢
螺母：锡青铜ZCuSn10P1
[p]=22Mpa
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〔2〕.由耐磨性计算螺纹中径D2、旋合圈数Z与螺母高度H′
(3).自锁性验算
，此处取。
对于梯形螺纹h=,如此由5-43得：
选用
根据2=d-=，旋合圈数由于螺纹圈数不宜超过10圈，因此10圈适宜，如此H′=Z*P=10*5=50mm，
由于选用螺杆的材料为钢，螺母的材料为青铜，钢对青铜的摩擦系数f=(《机械设计手册》)，因梯形螺纹牙形角=，所以
3°54′77″
=5°19′，
因,故满足自锁要求。
螺杆强度校核
受力较大的螺杆需进展强度计算。螺杆工作时承受轴向力F与转矩T的作用。螺杆危险截面上既有压缩应力，又有切应力。因此，校核螺杆强度时，应根据第四强度理论求出螺杆危险截面的计算应力，强度校核公式为：
选用Tr26×5LH-7H/7e
d=28mm
P=5mm
d2
d3=d-= mm
Z =10
H′=50mm
3°54′
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