螺旋千斤頂設(shè)計表格Word

1、千斤頂一般由底座1，螺桿4、螺母5、托杯10，手柄7等零件所組成（見圖11）。螺桿在固定螺母中旋轉(zhuǎn)，并上下升降，把托杯上的重物舉起或放落。設(shè)計的數(shù)據(jù)是：最大起重量f=10kn和最大提升高度h=200mm。螺旋千斤頂?shù)脑O(shè)計步驟如下：計算項(xiàng)目計算及說明計算結(jié)果1.螺桿的設(shè)計與計算1.1螺桿螺紋類型的選擇1.2選取螺桿的材料1.3確定螺桿直徑螺紋有矩形、梯形與鋸齒形，千斤頂常用的是梯形螺紋。梯形螺紋牙型為等腰梯形，牙形角=30º，梯形螺紋的內(nèi)外螺紋以錐面貼緊不易松動；它的基本牙形按gb/t5796.12005的規(guī)定。千斤頂?shù)淖枣i行能要好，所以用單線螺紋。因此選用的螺桿螺紋是牙形角=30&#

2、186;的單線梯形螺紋。螺桿材料常用q235、q275、40、45、55等。在此選用的是45鋼。按耐磨性條件確定螺桿中徑d2。求出d2后，按標(biāo)準(zhǔn)選取相應(yīng)公稱直徑d、螺距t及其它尺寸。 計算過程： 滑動螺旋的耐磨性計算，主要是限制螺紋工作面上的壓力p，使其小于材料的許用壓力p。f(kn):作用域螺桿的軸向力a()螺紋承壓面積（）螺紋的中徑h（）螺紋的高度p（）螺紋的螺距h（）螺母的高度由于，所以有；對于等腰梯形螺紋，有，一般取1.23.5,所以此處取2.5因?yàn)榍Ы镯數(shù)穆輻U與螺母的相互運(yùn)動是低速滑動，所以螺桿材料為鋼螺母材料為鑄銅，由查表可知，許用壓力p取為18mpa。牙形角=30º的單

3、線梯形螺紋螺桿材料：45鋼=2.0p=18mpa計算項(xiàng)目計算及說明計算結(jié)果1.4自鎖驗(yàn)算螺桿螺紋中徑，根據(jù)求得的此螺紋中徑，查表gb/t5796.22005和表gb/t5796.32005有：公稱直徑，螺距，螺桿小徑，螺母大徑，螺母小徑，螺母高度，旋合圈數(shù)。自鎖條件是yjv式中：y為螺紋中徑處升角；rv為當(dāng)量摩擦角（當(dāng)量摩擦角rv=arctanmv，為保證自鎖，螺紋中徑處升角至少要比當(dāng)量摩擦角小1°）。:當(dāng)量摩擦系數(shù)；：摩擦系數(shù)；：牙側(cè)角，。摩擦系數(shù)由查表可知，取=0.1。所以有，符合自鎖條件。螺桿尺寸：p=4mm螺母尺寸：符合自鎖條件計算項(xiàng)目計算及說明計算結(jié)果1.5結(jié)構(gòu)（見圖12）

4、螺桿上端用于支承托杯10并在其中插裝手柄7，因此需要加大直徑。手柄孔徑dk的大小根據(jù)手柄直徑dp決定，dkdp十0.5mm。由后面的計算可知手柄的直徑=15mm，所以。為了便于切制螺紋，螺紋上端應(yīng)設(shè)有退刀槽。退刀槽的直徑d4應(yīng)比螺桿小徑d1約小0.20.5mm。退刀槽的寬度可取為1.5p=6.0mm。為了便于螺桿旋入螺母，螺桿下端應(yīng)有倒角或制成稍小于d1的圓柱體。為了防止工作時螺桿從螺母中脫出，在螺桿下端必須安置鋼制擋圈(gb/t895-1985)，擋圈用緊定螺釘(gb/t65-2000)固定在螺桿端部。1.5p=6.0mm計算項(xiàng)目計算及說明計算結(jié)果1.6螺桿強(qiáng)度計算對受力較大的螺桿應(yīng)根據(jù)第四

5、強(qiáng)度理論校核螺桿的強(qiáng)度。強(qiáng)度計算方法參閱教材公式(6.23)，其中扭矩，式中為螺紋中徑處升角，為當(dāng)量摩擦角。對受力較大的螺桿應(yīng)根據(jù)第四強(qiáng)度理論交合螺桿強(qiáng)度：f（n）螺桿所受的軸向壓；a（）：螺桿螺紋的危險截面面積188.69,； （）：螺桿螺紋段的抗扭截面系數(shù)731.17；（mm）螺桿螺紋小徑；t（）；s(mpa)：螺桿材料的許用應(yīng)力，由前面可知螺桿的材料是45號鋼，查表得其屈服強(qiáng)度，所以其許用應(yīng)力，由于千斤頂?shù)妮d荷是穩(wěn)定的，許用應(yīng)力取最大值有。計算：則有，符合強(qiáng)度計算的條件。，符合強(qiáng)度計算的條件。計算項(xiàng)目計算及說明計算結(jié)果1.7穩(wěn)定性計算2. 螺母設(shè)計與計算2.1選取螺母材料細(xì)長的螺桿工作時

6、受到較大的軸向壓力可能失穩(wěn)，為此應(yīng)按穩(wěn)定性條件驗(yàn)算螺桿的穩(wěn)定性。fcr / f ³ 2.5 4。螺桿的臨界載荷fcr與柔度s有關(guān)，s=m l/i，m為螺桿的長度系數(shù)，與螺桿的端部結(jié)構(gòu)有關(guān)，l為舉起重物后托杯底面到螺母中部的高度，可近似取lh+5p+(1.41.6)d，i為螺桿危險截面的慣性半徑，若危險截面面積a=pd12/4，則(i為螺桿危險截面的軸慣性矩)，當(dāng)螺桿的柔度s86時，可以不必進(jìn)行穩(wěn)定性校核。計算時應(yīng)注意正確確定。彈性模量，;i（）：螺桿危險截面的慣性半徑為i=3.88mm。該千斤頂一螺母座位支承時，作不完全固定支承，另一端有徑向和軸向約束，為固定支承，所以端部職稱情況是

7、一端固定，一端不完全固定。因此。；，所以不必進(jìn)行穩(wěn)定性校核。螺母材料除要有足夠的強(qiáng)度外，還要求在于螺桿的材料的配合時摩擦因數(shù)小和耐磨，可用zcual10fe3。不必進(jìn)行穩(wěn)定性校核。螺母材料：zcual10fe3計算項(xiàng)目計算及說明計算結(jié)果2.2確定螺母高度h¢及螺紋工作圈數(shù)u2.3校核螺紋牙強(qiáng)度螺母高度h¢=d2，螺紋工作圈數(shù)，考慮退刀槽的影響，實(shí)際螺紋圈數(shù)u¢ = u+1.5(u¢應(yīng)圓整)?？紤]到螺紋圈數(shù)u越多，載荷分布越不均，故u不宜大于10，否則應(yīng)改選螺母材料或加大d。螺母高度由下式計算：h¢= u¢t。，實(shí)際螺紋圈數(shù)，實(shí)際螺母高

8、度。一般螺母的材料強(qiáng)度低于螺桿，故只校核螺母螺紋牙的強(qiáng)度。螺母的其它尺寸見圖13。必要時還應(yīng)對螺母外徑d3進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。如圖有：螺紋牙多發(fā)生剪切和擠壓破壞，一般螺母的材料強(qiáng)度低于螺桿，股只需校核螺母的螺紋牙強(qiáng)度。假設(shè)螺母每圈螺紋 所承受的平均壓力為，并作用再螺紋中徑為直徑的圓周上，則螺紋牙危險截面的剪切強(qiáng)度條件為，螺紋牙危險截面的彎曲強(qiáng)度條件為。式中：b（mm）：螺紋牙根部的厚度，對于梯形螺紋;l(mm):彎曲力臂，；（mpa）螺母材料的許用切應(yīng)力，螺母材料為zcual10fe3，計算項(xiàng)目計算及說明計算結(jié)果（mpa）螺母材料的許用切應(yīng)力，螺母材料為zcual10fe3，查表可知：；（mpa）：

9、螺母材料的許用彎曲應(yīng)力，查表可知：。計算：，符合剪切強(qiáng)度條件； ，符合彎曲強(qiáng)度條件。，符合剪切強(qiáng)度條件。，符合彎曲強(qiáng)度條件。計算項(xiàng)目計算及說明計算結(jié)果2.4螺母與底座孔配合螺母壓入底座上的孔內(nèi)，圓柱接觸面問的配合常采用3. 托杯的設(shè)計與計算或等配合。為了安裝簡便，需在螺母下端（圖13）和底座孔上端（圖17）做出倒角。為了更可靠地防止螺母轉(zhuǎn)動，還應(yīng)裝置緊定螺釘（圖11），緊定螺釘直徑常根據(jù)舉重量選取，一般為612mm。緊定螺釘選擇的是（gb/t711985）.托杯用來承托重物，可用鑄鋼鑄成，也可用q235鋼模鍛制成，其結(jié)構(gòu)尺寸見圖14。為了使其與重物接觸良好和防止與重物之間出現(xiàn)相對滑動，在托杯上

10、表面制有切口的溝紋。為了防止托杯從螺桿端部脫落，在螺桿上端應(yīng)裝有擋板。當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動時，托杯和重物都不作相對轉(zhuǎn)動。因此在起重時，托杯底部與螺桿和接觸面間有相對滑動，為了避免過快磨損，一方面需要潤滑，另一方面還需要驗(yàn)算接觸面間的壓力強(qiáng)度。p如圖計算各尺寸：厚度；p為許用壓強(qiáng)，取托杯和螺桿材料p中較小的一個，螺桿的許用壓強(qiáng)大于托杯，故取p=235mpa；所以進(jìn)行強(qiáng)度計算有：滿足強(qiáng)度條件。緊定螺釘：托杯材料：q235托杯：p=235mpa，滿足強(qiáng)度條件。計算項(xiàng)目計算及說明計算結(jié)果4. 手柄設(shè)計與計算4.1手柄材料4.2手柄長度lp常用q235和q215。該千斤頂采用的是q215。板動手柄的力矩：k

11、83;lp=t1+t2，則式中：k加于手柄上一個工人的臂力，間歇工作時，約為150250n，工作時間較長時為100150n。取250n。t1螺旋副間的摩擦阻力矩。t2托杯與軸端支承面的摩擦力矩。手柄材料：q215計算項(xiàng)目計算及說明計算結(jié)果4.3手柄直徑dp t2 = 。 t2=手柄計算長度lp是螺桿中心到人手施力點(diǎn)的距離，考慮螺桿頭部尺寸及工人握手距離，手柄實(shí)際長度還應(yīng)加上+（50150）mm。手柄實(shí)際長度不應(yīng)超過千斤頂，使用時可在手柄上另加套管。手柄的實(shí)際長度是把手柄看成一個懸臂梁，按彎曲強(qiáng)度確定手柄直徑dp，其強(qiáng)度條件為計算項(xiàng)目計算及說明計算結(jié)果4.4結(jié)構(gòu)sf t=15804.65+16369.23=32173.88nmm式中：sf手柄材料許用彎曲應(yīng)力，當(dāng)手柄材料為q235時，sf=125mpa。計算： 所以手柄的直徑。手柄插入螺桿上端的孔中，為防止手柄從孔中滑出，在手柄兩端面應(yīng)加上擋環(huán)（圖16），并用螺釘或鉚合固定。因?yàn)槭直木纫蟛桓撸鐖D計算選用的螺釘為（gb/t65-2000）,而擋環(huán)尺寸為d=23mm，厚h=5mm。sf=125mpa。螺釘：當(dāng)環(huán)尺寸：d=23mm，厚h=5mm。計算項(xiàng)目計算及說明計算結(jié)果5. 底座設(shè)