螺旋千斤顶
设计计算说明书
院系机电学院
专业年级2008级机制
设计者* * *
指导教师* * *
成绩
2010年5月8日
目录
螺旋千斤顶设计计算说明书........................................................................... 错误!未定义书签。
螺杆的设计与计算................................................................................... 错误!未定义书签。
1.1螺杆螺纹类型的选择................................................................. 错误!未定义书签。
1.2选取螺杆材料............................................................................. 错误!未定义书签。
1.3确定螺杆直径............................................................................. 错误!未定义书签。
1.4自锁验算..................................................................................... 错误!未定义书签。
1.5结构............................................................................................. 错误!未定义书签。
1.6螺杆强度计算............................................................................. 错误!未定义书签。
1.7稳定性计算................................................................................. 错误!未定义书签。
螺母设计与计算 (7)
2.1选用螺母材料............................................................................. 错误!未定义书签。
2.2确定螺母高度' 及螺纹工作圈数u (8)
2.3校核螺纹牙强度 (8)
2.4安装要求 (9)
杯托的设计与计算 (9)
3.1杯托的尺寸与计算 (9)
手柄设计与计算....................................................................................... 错误!未定义书签。
4.1手柄材料 (10)
L (10)
4.2手柄长度
P
4.3手柄直径 (11)
4.4挡圈 (12)
底座设计------------------------------------------------------------------------------------------------- 12 参考文献 (13)
一．说明书一份二．任务书一份三．图纸一份
β
ϕcos arctan f
v =，为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小1°。
ψ≤v ϕv f f
arctan cos arctan
==β
，由机械设计第八版教材表5-12，得10.0~08.0=f ，取10.0=f （取启动时计算用最大值）
ψ︒=⨯⨯===05.427
14.361arctan arctan arctan 2
2d nP d s ππ 故，ψ=4.05︒=︒-≤91.41v ψ 所以自锁性得以保证。
1.5结构
如右图一：
螺杆上端用于支承托杯 10并在其中插装手柄7，因此需要加大直径。
手柄孔径d k 的大小根据手柄直径d p 决定，d k ≥d p 十0.5mm 。
为了便于切制螺纹，螺纹上端应设有退刀槽。
退刀槽的直径d 4应比螺杆小径d 1约小0.2~0.5mm 。
退刀槽的宽度可取为1.5P 。
为了便于螺杆旋入螺母，螺杆下端应有倒角或制成稍小于d 1的圆柱体。
为了防止工作时螺杆从螺母中脱出，在螺杆下端必须安置钢制挡圈(GB/T891-1986)，挡圈用紧定螺钉(GB/T68-2000)固定在螺杆端部。
其中：退刀槽宽度为1.5P=9mm D 13mm d 6.57328.1)9.1~7.1(≡⨯=≡
图示H 1+H ’
=220mm+72mm=292mm
(H ’
由后面计算得)
57.6mm
手柄材料选择Q235
d p =26mm
HT150底座材料外
形1:10斜度
S=22.5mm H 1=220mm H-a=54mm
D 6=53mm D 7= 108mm
D 8=200.8mm
杯托用来承托重物，也可用Q235钢模锻制成，取材料为Q235。
其结构尺寸见图。
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，在杯托上表面制有切口的沟纹。
为了防止杯托从螺杆端部脱落，在螺杆上端装有挡板。
当螺杆转动时，杯托和重物都不作相对转动。
因此在起重时，杯托底部与螺杆和接触面有相对滑动，为了避免过快磨损，一方面需要润滑，另一方面还需要验算接触面间的压力强度。
式中：的小者。
螺杆材料许用压强，应该杯托与][][p p -- Q235:MPa 225][=杯P ；45钢：MPa 570][=杆P 取[p]杆。
故
杯托厚度mm 12~8=δ，此处取mm 10=δ
杯底厚度为mm 133.1=δ；沟纹宽度为mm 155.1=δ；
沟纹深度为mm 52/=δ；杯托高度为1.8*d=1.8*32mm=57.6mm ； 为保证杯托可以转动，螺杆预警端的垫片与杯托底部留有间隙，间隙值为3~4mm ，应为承受力不大，故值取为3mm 。
4. 手柄设计与计算
4.1手柄材料
常用Q235和Q215。
选择Q235 4.2手柄长度P L
扳动手柄的力矩：21'
T T L K p +=⨯ 则K
T T L p 2
1'
+=
式中：K —加于手柄上一个工人的臂力， 间歇工作时，约为150~250N ，工作时间较长时间为100~150N 。
考虑一般为间歇工作，工作的时间较长机会不多，故取为200N 。
1T ——螺旋副间的摩擦阻力矩， 2T ——杯托与轴端支承面的摩擦力矩，
4/)(11122fF D D T +=。
（06.0查手册取f ）
5. 底座设计
底座材料常用铸铁（HT150及HT200）（图1―7），铸件的壁厚δ不应小于8～12mm ，为了增加底座的稳定性，底部尺寸应大些，因此将其外形制成1∶10的斜度。
图中 S=（1.5~2）δ=1.5*15=22.5mm H 1=H +（14～28）mm=200+20=220mm D 6=D 3+（5～10）mm=48+5=53mm D 7=D 6+
5
H 1
=53+220/4=108mm D 8=2
7p D ][π4+σF =mm 8.200)1000108(102π1045426
3=+⨯⨯⨯⨯
式中：[σ]p ——底座下枕垫物的许用挤压应力。
对于木材，取[σ]p =2~2.5MPa 。
参考文献：
1. 濮良贵，纪名刚，机械设计.八坂.北京：高等教育出版社，2009
2. 成大先，机械设计手册.单行本.北京：化学工业出版社，2004。