1、 机械设计课程作业-螺旋千斤顶机械 05-3 班050514305 侯思雷目录一 任务要求二 结构设计三 材料选择四 计算过程五 公差配合六 总结体会七 参考文献一任务要求1） 任务：1.千斤顶最大起重量为 25KN。2.最大工作行程 L=200mm，单臂操作。3.操纵力按 250N 考虑，千斤顶间歇工作。2）要求：1.对千斤顶的主要零件进行强度和耐磨性计算。2.计算千斤顶效率和自锁性。3.完成千斤顶装配图一张（标注尺寸，列出零件明细表，填写标题栏） 。二结构设计1）螺杆设计1.螺旋传动选择：螺旋传动按其螺旋副的摩擦性质不同，分为滑动螺旋副，滚动螺旋副和静压螺旋副。滑动螺旋副结构简单，便于制造
2、，易于自锁，所以螺旋千斤顶选择滑动螺旋副。2.螺纹类型选择：螺纹类型有矩形，梯形和锯齿形。千斤顶选择梯形螺纹、右旋，以便于制造，为单线螺纹以达到自锁要求。2）螺母设计1.螺母螺纹应少于 10 圈2.根据公式设计螺母高度、外径等3）手柄和托杯设计1.根据公式设计手柄长度，直径等并校核。2.根据公式设计托杯尺寸。4）底座设计底座厚度应大于 6mm，斜度在 1/101/12 范围内。5) 附件设计附件设计参考其它书籍。6）结构图示三材料选择1） 螺杆材料选择：螺杆选择 50 号钢；2） 螺母材料选择：螺母选择 ZCuSnPbZn5；3） 底座材料选择：底座选择铸铁（HT200） ；4） 托杯材料选择
3、：托杯选择铸铁(HT200)；5） 手柄材料选择：手柄选择 Q235。四 计算过程（一）螺纹传动设计：1) 计算螺纹中径 d2 值：1. 计算参数： 的值：梯形螺纹 =0.8 的值：整体式螺母取 =1.22.5许用压强P的值：1825MPa2. 计算公式：d2=（F/p）1/22) 根据所得 d2 值选择梯形螺纹：公称直径 d=28mm 螺距 P=5中径 d2=25.50mm 外螺纹小径 d3=22.50mm 内螺纹大径 D1=28.50mm3) 根据公式计算其它参数：=1.6P=18MPad 2=23.57mmH=40.80mmZ=8.16螺母高度 H=d2 旋合圈数 Z=H/P工作压强 P
4、= =2.54;6412 9) 校核螺杆刚度：1.计算参数：切变模量 G=83000MPa； 2.计算公式： =FL/EA; =16T /G ； 2 1 = - ; 10) 校核螺母台肩强度:1.计算参数 :=45mm; =7585MPa; =50MPa;0 =30.77MPa=9.838MPa=22.70MPa=99.566Fc=81958.50NFc/F=3.2783=0.00155mm=3040MPa;2.计算公式:台肩外径: =(1.31.4) ;3 0台肩高度:a=H/3; 强度校核: = ; 4(2320) 弯曲强度校核: = ;=1.5(30)02 剪切强度校核:= ;011)
5、计算工作效率：1.计算参数： 轴承效率：0.962.计算公式：=（0.950.99） / ；tantan（ ）（二）手柄的设计计算：T= Ftan( ) + + =92379Nm 已知千斤+221+04顶间歇工作，作用在手柄上的力 =250N，手柄长FT度 ，取手柄长度为=92379250=369.52370mm手柄选用圆截面，直径 按弯曲强度计算：dk取手柄材料为Q235， ， ，得 MPas235MPasb5.17219.87mm=61mm;a3=14mm;18.78MPa=21.66MPa=12.64MPa=0.329手柄的长度 l为 370mm，截面直径为20mm托杯孔=18mm0托杯
6、大端取 =20mm（三） 托杯、底座等结构的设计计算：1.托杯材料选用 HT200，尺寸如图所示托杯孔 D5=(0.60.7)d，得 =16.819.6mm，0取 =18mm0托杯大端 D2=(2.42.5)d，得 D2=67.270mm取 D2=69mm托杯小端 D1=(1.71.9)d，得 D1=47.653.2mm取 D1=50mm凸台高度 B=(1.41.6)d，得 B=39.244.8mm取 B=42mm托杯高度 H=1.2B=50.4mm托杯厚度取 6mm2.底座选用 HT200 铸成，厚度应大于 68mm，现取 8mm，斜度取 ，设计底座下底面的内径110D4=110mm，通常下
7、底面放置在木板上，故限制其压强 p2MPa，则外径D2=69mm托杯小端D1=50mm凸台高度B=42mm托杯高度H=50.4mm托杯厚度取6mm下底面的内径D4=110mm外径D5=170mm厚度 8mmD5 =167.38mm，取 D5=170mm4+24五.公差配合1.外螺纹小径 d3 IT8 级；2.外螺纹中经 d2 IT8 级；3.外螺纹大径 d1 IT4 级；4.内螺纹小径 D1 IT4 级；六.总结体会千斤顶的设计最主要的收获就是螺纹传动的设计方法，从说明书的布局、步骤到螺纹螺杆的设计，考虑各方面的因素从而设计出这个千斤顶，让我体会到了机械人员所要求的严谨，同时也加强了自己电脑作图的能力，机械设计手册及其相应软件的综合应用也是我的一大收获，当然在这过程中还有许多不完善的东西，在以后的作业设计过程中要改正。七参考文献机械设计：濮良贵，纪名刚 主编.高等教育出版社，2001机械原理（第七版）：孙恒 陈作模 葛文杰 主编. 高等教育出版社，2006机械设计实用手册（第二版）：吴宗泽 主编. 化学工业出版社，2003
