千斤顶说明书1.doc

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江苏大学
机械原理与设计作业说明书


题目： 设计螺旋千斤顶
： 陆 胜 凯
系别： 机械电子工程
班号： J d2──螺纹中径(mm)；
h──螺纹工作高度(mm)，
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对矩形、梯形螺纹：h=(P为螺距)；
对锯齿形螺纹：h=；
u──旋合螺纹圈数,u = h/P；
[p] ──螺旋副许用压应力
令φ=H/d2(H为螺母高度，且H=uP)
所以，梯形螺纹h= ，
f值选取：
对整体式螺母，f=～;对剖分式螺母，f=～=.
螺旋副的许用压强〔MPa〕，由〔机械原理与设计下P74表2-4-9〕钢对青铜，人力驱动，取
代入数据，得 ，故取螺纹中径为31mm。
根据螺杆中径,对照〔机械原理与设计下P49表2-4-1〕，取螺杆的公称直径，螺杆小径d1=28mm，螺距，线数，螺旋副的摩擦系数。
螺母高度，故取H=48mm，旋合圈数。
自锁验算
自锁条件是 ，=~.
式中：ψv──螺纹副当量摩擦角，
ψv = arctgfv =arctg(f/cosβ)。 β牙恻角
°
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°
∴ 满足自锁条件
对受力较大的螺杆应根据第四强度理论校核的螺杆强度。根据第四强度理论校核螺杆的强度：
∴428^2)=<=95MPa
∴该螺杆满足强度要求。
细长的螺杆工作时受到较大的轴向压力可能失稳，为此应按稳定性条件验算螺杆的稳定性。螺杆危险截面的惯性半径 ，(I为螺杆危险截面的轴惯性矩) , 螺杆的长度系数〔千斤顶中螺杆为一端固定一端自由〕
举起重物后托杯底面到螺母中部的高度 . 初选 dp=26mm，因为h= ，取= H1=48mm，=9mm , L=180+24++9=
∴螺杆的柔度
对于螺杆淬火钢，
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∴，∴螺杆满足稳定性要求
综上可得：所选螺杆材料为45淬火钢，公称直径d=34mm，中径d2=31mm，小径d1=28mm，螺距P=6mm，线数n=1。
二. 螺母设计与计算
螺母材料选用铝青铜：ZCuAl9Fe4Ni4Mn2 ，许用压强
根据耐磨性定出螺母的高度H1 (H1≥,取整), 求旋合圈数u (u≤10)，由螺杆的设计中已经得到螺母高度取H1=48mm，旋合圈数。
剪切强度条件为：
弯曲强度条件为：
对于青铜螺母，=40~60Mpa，这里取， ，梯形螺纹 b=，取D=35mm。
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螺纹牙危险截面的剪切应力为：
取h=2 ，所以弯曲应力为：
σ=≤[σb]
可见，螺母螺纹牙强度合格。∴满足要求.
¾¾ 求螺母外径D3
强度条件为:
近似为：
∴
代入数据∴，
所以取=46mm，=64mm，a= H1/3 =16mm.


挤压强度条件:
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取= ,其中=2~，所以取=50/2=25MPa
弯曲强度计算:
挤压强度为：
所以挤压强度满足；
弯曲强度为：
所以弯曲强度满足。
三. 托杯的设计与计算
托杯用来承托重物，材料选用铸铁HT200，为了使其与重物接触良好和防止与重物之间出现相对滑动，在托杯上外表制有切口的沟纹。为了防止托杯从螺杆端部脱落，在螺杆上端应装有挡板。
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压力强度校核公式：
=〔〕d=~，取=61mm，，取 =24mm , =〔~〕=〔~85〕MPa.
代入数值得 P =12 MPa 由经验公式得：

∵ ∴ 托杯满足要求
四．手柄设计与计算
手柄长度
手柄材料选用Q215钢
板动手柄的力矩：p·Lp=T1+T2 ，则
p——人手作用力
T1——螺旋副间的摩擦阻力矩
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T2—托杯与轴端支承面的摩擦力矩
T2=
当托杯的材料为铸铁取= ，=24mm，58mm，假设超过千斤顶总高度时，手柄应分段。

初选
L=Lp+/2=495+=，取=526mm，大于千斤顶总高度，帮手柄应分段。
把手柄看成一个悬臂梁，