机械设计千斤顶说明书Word格式文档下载.docx
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七、手柄的设
9
八、底座的设
10
九、详细装配
图·
12
十、参考文
献·
详细设计如下：
设计内容
计算及说明
结果
1.确定螺杆、螺母
材料
由于起重器的载荷 Q=38KN，低速运行，按表5-11【1】选取螺杆材料为45钢，并采用正火处理，由表8-17【2】得：
螺杆材料为45钢螺母采用:
2.螺纹相关参数的确定
2.1滑动螺旋耐磨性计算
2.2选取标准梯形螺纹：
其抗拉强度为sb=600MPa
屈服强度sS=353MPa（GB/T699-1999）
螺母采用 ZCuSn10P1，采用砂型铸造，由表8-26【2】得：
其抗拉强度为sb=220MPa
屈服强度s0.2=130MPa（GB/T1176-1987）
根据对螺纹类型和相关传动特点的比较，选择梯形螺纹梯形螺纹牙根强度高，工艺性好，对中性好
计算中取f=2.8，查表5-12【1】，取[p]=20MPa,f=0.1
代入F=38KN
计算过程：
根据耐磨性条件，初步估算螺杆中径
P=F= F = FP £
[P]
A pd2hu pd2hH
d³
FP
2 phf[p]
式中：
F——作用与螺杆的轴向力，单位N
P——螺纹螺距，单位mm
h——螺纹工作高度，单位mm
A——螺纹的承受面积，单位mm2
H——螺纹高度，单位mm
u——螺纹工作圈数。
又有：
H=fd2 h=0.5p代入得到：
d³
0.8 F ，得d³
20.8mm
2 f[p] 2
查表8-45【2】，根据梯形螺纹的标准GB/T5796.2-2005，取螺纹公称直径d=40mm，螺距为p=10mm
查表8-46【2】，根据梯形螺纹的标准GB/T5796.3-2005,得梯形螺纹其它尺寸：
螺杆小径：
d1=29mm，螺杆螺母中径：
ZCuSn10P1
选用梯形螺纹
螺杆中径
d2³
螺纹参数：
d=40mm
p=10mm
d1=29mm
2.3螺母工作圈数校核：
2.4自锁性校核
3．螺杆的设计
3.1螺杆的强度校核
d2=D2=35mm
螺母大径：
D=41mm，螺母小径：
D1=30mm
螺母高度：
H=fd2=2.8´
35mm=98mm
螺纹牙根部宽度：
b=0.65p=0.65´
10=6.5mm
已知螺距p=10mm，根据公式u=HP,得：
u=Hp=98mm10mm=9.8＜10，满足要求。
螺纹升角:
y=arctanæ
sö
=arctanæ
10mm ö
»
5.19°
ç
÷
ç
è
pd2÷
è
p´
35mmø
ø
f 0.1
当量摩擦角：
jv=arctancosb=arctancos15°
5.91°
其中f=0.1由表5-12[1]得到因此y＜jv，符合自锁条件。
螺杆在设计时要进行强度校核和稳定性校核（耐磨性和自锁性之前已有校核）。
螺杆工作时承受轴向压力F和扭矩T的作用，其强度条件为：
o= （F）2+3（T）2＜[s]
ca A W
T
A——螺杆螺纹危险截面面积，A=pd2mm2；
41
pd3
W——抗扭截面系数，W=1mm3；
T T 16
T——螺杆所受扭矩。
其中，螺杆所受转矩为：
D=41mm
D1=30mm
H=98mm
b=6.5mm
u=9.8＜10
合理
y＜jv
合理，能自锁
sca＜[ss]
符合强度条件
3.2螺杆的稳定性校核
T=Ftg（y+j）d2
v 2
=38KN´
tg（5.19°
+5.91°
）´
35mm
2
=130.5KN×
mm
o= （F）2+3（T）2
= （4´
38000）2+3（130500）2
p×
292 0.2´
293
»
73.9MPa
查表5-13【1】，取螺杆许用应力
[s]=ss=353Mpa»
88.25Mpa
s 4 4
得 sca＜[ss]
所以，螺杆符合强度条件
ul
螺杆的柔度：
l=
i
其中，u——螺杆长度系数，由表5-14[1]得u=2。
l——螺杆工作长度，l=hmax+B+b+H2：
其中
hmax为最大举重升距；
B为螺杆头部长度，
B=1.5d=60mm；
b为退刀槽宽度，参照普通螺纹退刀槽的参数可得，b»
2p=2´
10mm=20mm；
H为螺母高度；
所以
可得，l=hmax+B+b+H2=319mm。
i——惯性半径，i= I=d1=7.25mm。
A 4
ul 2´
319mm
柔度：
l= = »
88，
i 7.25mm
pd4
螺杆危险截面惯性矩：
I=1=34719mm4
64
螺杆临界载荷：
p2EI p2´
206000´
34719
Fcr=（ml）2= （2´
319）2 =173.4KN
计算安全系数：
SSC>
Ss，满足稳定性条件
3.3螺杆参数的确定
4.螺母的设计
4.1螺母参数设计
4.2螺母外径的强度校核
S =Fcr=173.4=4.56>
S=4
SC F 38 s
所以满足稳定性条件
根据以上计算，可确定螺杆参数如下：
d=40mm d1=29mm d2=35mmd3=27mm（退刀槽，GB/T3-1997）L=380mmD3=1.8d=1.8´
40mm»
72mm（头部直径）
已知螺纹参数：
D=41mm D1=30mm D2=35mm
H=98mm
根据文献查得千斤顶经验计算公式如下：
D4=1.8d»
72mmD5=1.4D4»
100mm
b0=H3»
32mm
螺母下端悬置部分既受到拉力的作用，又受到螺纹牙上摩擦扭矩对螺母的作用。
本文将拉力增大20%~30%来考虑扭矩对螺母的作用，这样个方法是一个经验性的方法，是可取的。
o= 1.2~1.3F »
16.57Mpa~17.96MPa
ca p（D2-D2）
D4=1.8d»
b0=H3=32mm
sca＜[sb]，满足强度条件
4.3螺母凸缘的强度校核
4.3.1挤压强度校核
4.3.2剪切强度校核
4.3.3弯曲强度校核
5.螺纹牙强度校核
5.1剪切强度校核
5.2弯曲
由表5-13[1]得到：
[s]=50MPa
b
螺母凸缘要分别进行挤压强度校核、剪切强度校核以及弯曲强度校核。
o= 4F = 4´
38000 »
10.05MPa
p p（D2-D2） 3.14´
（1002-722）
5 4
[sp]=1.5~1.7[sb]=75MPa~85MPa，
sp＜[sp]，满足挤压强度条件
t= F = 38000N »
5.25MPa
pD4b0 p´
72mm´
由表5-13[1]得[t]=35MPa，
t＜[t]，满足剪切强度条件
F×
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