1、机械设计课程螺旋千斤顶设计说明书学生姓名 王# 学院名称 机械工程学院 专 业 热能与动力工程 学 号 30092013# 2011 年 11 月 28 日螺旋千斤顶作业任务书 姓名 王# 专业 热动 年级 09 班级 2 设计完成日期 2011 年 11 月 28 日指导教师 一、题目：螺旋千斤顶原始数据:设计方案题目1 2 3 4 5 6 7 8 9 10最大起重量F（KN） 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65最大起升高度H（mm） 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240二、机构简图三、工作量寸 AA1、总装配图一张；2、计算
2、说明书一份。四、参考资料螺旋千斤顶设计指导书机械设计大型作业编号10目 录一、1.2.二、1.2.计 算 及 说 明 结 果螺旋千斤顶主要零件：螺杆、螺母、托杯、手柄和底座。设计的原始数据：最大起重 F=65KN、最大升起高度H=240mm。螺旋千斤顶的设计步骤如下：1.螺杆的设计与计算：（1）螺纹的牙型 原始数据F=65KNH=240mm选用矩形螺纹选用矩形螺纹，采用内径对中，配合选 H8/h8，在计算强度时不考虑螺纹的径向间隙。（2）螺杆的材料选用 45 钢 现代工程材料成型与机械制造基础 孙康宁 P80（3）螺杆直径螺杆工作时，同时受压力与扭矩的作用，因此它的计算可近似按紧螺纹栓联接的计
3、算公式估算出螺纹内径，即：查式中螺杆的屈服极限 =353MPa，由F2.5d1s于 45 钢是塑性材料，取安全因数 n=4，得许用压应力=88.25MPa，取整数 =88MPa。 材料力学 王世斌 亢一澜 P19、 P28将上述数据带入得螺杆的直径为 d1 0.03497m，取d1=35mm。根据经验公式 P=d1/4，取 P=8mm。参考梯形螺纹标准，螺纹牙型高 ，得 h=4mm。2Phd 圆整为整数后，d=44mm,d1=d-P=(44-8)mm=36mm。（4）自锁验算在考虑众多因素后，实际应满足的自锁条件为：1螺杆材料选用 45 钢螺杆小径d1=36mm螺杆公称直径d=44mm螺距P=
4、8mm螺纹牙高度h=4mm螺纹中径处升角=3.834当量摩擦角=5.574由 其中)(/nptad2n=1，p=8mm， = =38mm2h1得 tan =0.06701, =3.834 机械设计基础 范顺成 P135当量摩擦角 =arctan ，在有润滑油情况下 =0.1，得 =4.57413.8344,满足条件，装置稳定。cr4.托杯的设计与计算杯用来承托重物，此次计算选用碳钢 Q235 模煅制成，尺寸如图所示，为了使其与重物接触良好，防止重物滑动，在托杯表面制出切口和沟纹。直径 的配合取2DH11/a11。托杯的许用压强可取为 ，由此可确定托杯a18MP直径 ，即：4D24FD取 =0.
5、6 44=26.4mm，得 72.7mm，取 =73mm244DD3=2.4d,取整后为 106mm。手柄材料选用 Q235手柄长度Lp=1313mm5.手柄设计与计算（1）材料选用 Q235（2）手柄长度 pL扳动手柄的转矩 必须克服螺纹副的螺纹力矩 T 和PK螺杆与托杯间的摩擦力矩 T，即：KLpT+T Lp(T+T)/K式中 K 为一个工人加于手柄上的臂力，间歇工作时约为 150250N，这里取 K=250N。T1=204.6Nm T=(D2+D4) F/4在加润滑油的情况下，摩擦系数 =0.06将以上的数据带入公式得 1.2mpL手柄计算 是螺杆中心到人手施力点的距离。考虑杆pL头尺寸
6、及人手握的长度，手柄的实际长度还应该加上手柄直径=31mm pdmm,最终得到千斤顶的手柄需要的长度为102D1313mm。（3）手柄直径 pd把手柄看成一个悬臂梁，按弯曲强度确定直径 ，其pd强度条件为：3bp1.0dKL式中 为材料的许用弯曲应力，对于 Q235 手柄，b=120MPa。b代入数据计算得 30.1mm，取 =31mm。pdpd（4）结构手柄插入螺杆上端的孔中，为防止手柄从孔中滑出，在手柄两端应加上挡环（如图） ，并用螺钉或铆钉固定。6.底座设计底座这里选用 HT150，铸件壁厚选用 =10mm。为了增加底座的稳定性，底部尺寸应大些，因此，可按照1：5 的锥度设计。图中： H1=H+20=260mm,D5=D+5=79.8mm，取整为 80mm，D6= D5+H/5=127.8mm，取整为 128mm，底座尺寸如图26p74FD式中 为底座下枕垫物的许用应力。对于木材，取=2MPa。p将以上数据带入公式得 =240.24mm，最终取7D=240mm。7DD8D 1,取 D8=100mm。7.千斤顶的效率由公式 =FP/2 (T+T) 带入数据得 =0.27 。千斤顶效率 =0.27参考文献1 现代工程材料成型与机械制造基础 孙康宁2 材料力学 王世斌 亢一澜3 机械设计基础 范顺成 4 机械原理与机械设计 张策
