螺旋千斤顶课程设计.doc

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它尺寸。
螺杆直径：
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对于矩形和梯形螺纹，h=,则：
[p]为材料的许用压力，单位为MPa，具体数据见书中表5-12。对于本体，进过查表，我们选择[p]=20MPa.
~，根据传动精度，载荷大小和使用寿命的不同而选取不同的值。对于本题，我们选择=。
将数据代入上式，得：
查表得公称直径：d=34mm，则螺距p=6mm，中径=，小径=。
由配合关系可以得到螺母的基本尺寸：
小径=，中径==，大径=。
、自锁性的验证
螺纹的几何参数确定后，对于像千斤顶这种有自锁性要求的螺旋副，还应该校核螺旋副是否满足自锁性条件，即：

代入公式后，即是验证：

其中=，，，
显然，满足自锁性要求。
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、螺杆强度的验证
对受力较大的螺杆应根据第四强度理论校核螺杆的强度。强度计算方法参阅教材公式(5-47)，
≤[s]
其中T=
查手册，45钢，=355MPa
[s]===MPa，F=40KN，=，代入上式，得：
==
图中，=（~）×d=
（~）×d=
、螺杆稳定性的验证
对于长径比大的受压螺杆，当轴向压力F大于某一临界值时，螺杆就会突然发生侧向弯曲而丧失其稳定性。因此，在正常情况下，螺杆承受的轴向力F（单位为N）必须小于临界载荷（单位为N）。则螺杆的稳定性条件为：
上式中为螺杆稳定性安全系数，对于传力螺旋如千斤顶，=~；本实验中我们取
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=。称为螺杆稳定性的计算安全系数。为螺杆的临界载荷：
螺杆的临界载荷与柔度有关，=，m为螺杆的长度系数，与螺杆的端部结构有关，l为举起重物后托杯底面到螺母中部的高度，可近似取l＝H+5t+(~)d，为螺杆危险截面的惯性半径，若危险截面面积A=pd12/4，则
I为螺杆危险截面的轴惯性矩：
当螺杆的柔度＜40时，可以不必进行稳定性校核。计算时应注意正确确定。
、螺杆柔度
（1）计算螺杆危险截面的轴惯性矩I和i
I===
==
（2）求起重物后托杯底面到螺母中部的高度l
l＝H+5p+(~)d
=200+5×6+×34=281mm
查表得=（一端固定，一端自由），E=200GPa。
将以上数据代入临界载荷条件，得：
所以，==
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、螺母
、螺母设计与计算
根据课本中的说明，螺纹的高度。上文中已经说明，=，=31mm，所以=44mm。而螺纹工作圈数n=，取8圈。需要说明的是，螺纹的工作圈数不宜超过10圈，8圈显然是符合这一要求的。
、螺母螺纹牙的强度计算
螺纹牙多发生剪切和挤压破坏，一般螺母的材料强度低于螺杆，故只需校核螺母螺纹牙的强度。
如图所示，如果将一圈螺纹沿螺母的螺纹大径D处展开，则可看作宽度为πD的悬臂梁。假设螺母每圈螺纹所承受的平均压力为，并作用在以螺纹中径为直径的圆周上，则螺纹牙危险截面a-a的剪切强度条件为
螺纹危险截面a-a的弯曲强度条件为
经计算，
又经查表得[]=35MPa，[]=50MPa，对比可知均满足强度要求。
、安装要求
螺母压入底座上的孔内，圆柱接触面问的配合常采用或等配合。为