千斤顶的设计说明书带cad图纸

螺旋千斤顶设计说明书

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螺旋千斤顶主要零件：螺杆、螺母、托杯、手柄和底座等。 设计的原始数据：最大起重F=6t 、最大升起高度H=240mm 。

一、 螺杆

① 螺杆材料选用Q235

②

螺纹牙型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。 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算公式估算出螺纹内径，即：

[]

σπF

2.5d 1≥

查式中螺杆的屈服极限σs =235MPa ，由于Q235是塑性材料，取安全因数n=2，得许用压应力[]σ=127.5MPa ，取整数

[]σ=130MPa

将上述数据带入得螺杆的直径为d 1≥0.02764m ，取d 1=30mm 。 根据经验公式4

p d 1=，得P=7.5mm 。

参考梯形螺纹标准，螺纹牙型高h=2

p

，得h=3.75mm 。 d 圆整为整数后，取p d d 1-==38-7.5=30.5mm 。 ④

自锁检验

在考虑众多因素后，实际应满足的自锁条件为： 1-'≤ρψ

由)(/np tan d 2πψ= n=1，p=7.5mm ，

d 2

=

2

h

2d 1+⨯=32.375mm

得tan ψ=0.07373

当量摩擦角ρ'=arctan μ，在有润滑油情况下μ=0.1， 得1-'ρ=4.574

验证结束，左边小于右边，达到自锁条件。 ⑤

螺杆强度校核

对Q235进行压应力校核，Q235许用弯曲应力[]b σ=120MPa ，从后面的计算中得到数值，如下公式：

2

312

22b 0.2d T 3d 4⎪⎪⎭⎫

⎝

⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=πσF <102MPa

符合该压力下的强度要求。

⑥ 螺杆稳定性验算

计算螺杆柔度时，螺杆最大受压长度l 可按将重物举到最大起升高度后，托杯底面到螺母中部的高度计算，即： 1.5d /2H l +'+=H

式中d 为大径，d=34mm ，得l=230+56.25/2+1.5X34=309mm 由稳定性验算公式2

2cr l EI

F π=

查表得Q255的弹性模量E=200GPa ， 由惯性矩公式I=

()

2

12

d d 64

-π

，得I=1.192510-⨯4m

式中cr F 为满足条件的轴向压力

将上述数据带入公式得cr F =2.456KN 510⨯,满足条件，装置稳定。

二、螺母

①材料

螺母的材料选择Q235

②螺纹计算

螺纹圈数Z 与高度H '，螺母的圈数通常是根据螺纹牙间强度条件求出，即： []

p h d 2πF

Z ≥

式中：螺纹中径2d =32.375mm ，螺纹牙高度h=3.75mm ③ 螺纹牙的强度计算

螺纹牙危险截面的抗剪强度条件为：[]τπτ≤=Z

F

b d 1=98MPa ， 得Z ≥1.7

螺纹牙危险截面的抗弯强度条件为：[]b 21b Z

b d Fl

6σπσ≤==400MPa ，得12.0≥Z

对于矩形螺纹b=0.5P ，在条件Z ≤10的条件下，取Z=6。 考虑到退刀槽的影响，实际螺纹圈数为：5.1Z Z +='=7.5 所以得到螺母的高度：P Z H '='=56mm 。

④ 螺母与底座的配合

螺母压入底座上的孔内，圆柱面的配合采用H8/n7，为了方便安装，应在螺母下端和底座孔上端制出倒角，紧固螺钉的直径取M8。

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2D 的配合取H11/a11。

托杯的许用压强可取为[]a 18MP P =，由此可确定托杯直径4D ，即：

[]

2

2

4P F 4D D +≥

π 取2D =0.6⨯34.25=20.55mm ，得≥4D 68.1mm ，取4D =70mm

① 手柄材料选用Q235 ②

手柄长度Lp

扳动手柄的转矩P KL 必须克服螺纹副的螺纹力矩1M 和螺杆与托杯间的摩擦力矩2M ，即： 21p M +≥M KL

K

M 2

1P M L +≥

式中K 为一个工人加于手柄上的臂力，间歇工作时约为150~250N ，这里取K=250N 。 ()2d tg F M 21⋅

'+⋅≈ρψ ()F D 4

1

242μ+=D M 在加润滑油的情况下，摩擦系数μ=0.06 将以上的数据带入公式得≥p L 0.71014m

手柄计算p L 是螺杆中心到人手施力点的距离。考虑杆头尺寸及人手握的长度，手柄的实际长度还应该加上1002

2

+D mm,最终得到千斤顶的手柄需要的长度为820mm 。 ③

手柄直径p d

把手柄看成一个悬臂梁，按弯曲强度确定直径p d ，其强度条件为：

[]3

b

p 1.0d σKL

≥ 式中[]b σ为材料的许用弯曲应力，对于Q235手柄，

[]b σ=120MPa 。

代入数据计算得≥p d 28.8mm ，取p d =30mm 。