螺旋千斤顶设计说明书样本

题目：螺旋千斤顶

起重量Q= 15 KN

起重高度H= 100 mm

手柄操作力P= 200 N

作业任务：

1、任务阐明书一份

2、设计装配图一张（1：1）

班级机械（卓越）

学号

姓名

完毕日期 11月

指引教师朱长顺评分

螺旋千斤顶简介 (3)

螺旋千斤顶滑动螺旋传动设计计算 (5)

1、材料选取 (5)

2、螺纹类型和精度选取 (5)

3、螺旋千斤顶设计计算 (5)

一、螺杆和螺母计算 (7)

一、螺旋副计算 (7)

1.1.1耐磨性计算 (7)

1.1.2自锁性校核 (8)

二、螺杆计算 (8)

1.2.1螺杆强度计算 (8)

1.2.2稳定性计算 (9)

三、螺母计算 (10)

1.3.1螺纹牙强度 (10)

1.3.2螺母体强度 (11)

二、托杯设计 (13)

三、底座设计 (14)

四、手柄设计 (16)

五、螺旋千斤顶效率 (18)

设计小结 (19)

参照文献 (20)

附：螺纹千斤顶装配图 (21)

螺旋千斤顶简介

千斤顶普通由底座1，螺杆4、螺母5、托杯10，手柄7等零件所构成（见图1―1）。螺杆在固定螺母中旋转，并上下升降，把托杯上重物举起或放落。设计时某些零件重要尺寸是通过理论计算拟定，其他构造尺寸则是依照经验公式或制造。

螺旋千斤顶滑动螺旋传动设计计算

1、材料选取

螺杆和螺母材料除应具备足够强度外，还规定有较高耐磨性和良好工艺性。

螺杆材料：普通可选用Q235、Q275、40、45、50等钢。对于重载，规定耐磨性高，需要进行热解决螺杆可选用T12、65Mn、AoCr、20CrMnTi等钢种。本次千斤顶选用螺杆材料为Q235。

螺母材料：除规定足够强度外，还规定在与螺杆旋合时摩擦系数尽量小和有较高耐磨性。常选用锻造锡青铜ZCuSn10Pb1（10-1锡青铜），用于重载低速时，可选用高强度锻造铝青铜ZCuAl10Fe3（10-3铝青铜）或锻造铝黄铜ZCuZn25Al6Fe3Mn3（25-6-3-3铝黄铜）。

本次千斤顶选用螺母材料为锻造铝青铜ZCuAl10Fe3（10-3铝青铜）。

2、螺纹类型和精度选取

滑动螺旋采用螺纹类型有矩形、梯形和锯齿形三种，其中以梯形螺纹应用最广。用于起重螺旋螺纹，普通采用自锁性较好单头左旋螺纹，采用左旋螺纹是为了符合操作习惯。本次千斤顶螺纹选用单头左旋梯形螺纹。

普通传动螺旋，气螺纹精度可选用粗糙（对精度规定不高时）和中档（普通用途时）。据此拟定螺纹公差。

本次千斤顶螺纹精度选用中档。

3、螺旋千斤顶设计计算

（1）螺杆和螺母计算

①螺旋副计算

螺旋副工作时，重要承受转矩和轴向拉应力作用，同步工作面间有较大相对滑动，其重要失效形式是螺纹磨损。因而，螺旋副基本尺寸可依照耐磨性条件拟定，对于起重螺纹还应当校核其自锁性。

按表所列项目和计算公式进行计算。

一、螺杆和螺母计算

设计计算项目计算及阐明计算成果

一、螺旋副计算

1.1.1耐磨性计算

一、螺杆和螺母计算

1、螺杆中径

梯形螺纹

d2≥0.8

]

[P

Q

ψ

=0.8

]

[

15000

P

ψ

[P]∈[7.5~13]，[ψ]∈[1.2~2.5]

取[P]=10Mpa,ψ=1.5

d2≥25.3mm

选用螺杆公称直径d=28mm，螺距p=5mm，

d2=d-0.5p=25.5mm

2、螺母高度

H'=ψd2=1.5×d2=1.5×25.5

=38.25mm

取H’=40mm

3、螺母螺纹工作圈数

u=≤

P

H'

10

u=

5

40

=8圈

4、螺纹牙工作高度

梯形螺纹h=0.5p=0.5×5=2.5mm

d=28mm

p=5mm

d2=25.5mm

H’=40mm

u=8圈

h=2.5mm

1.1.2自锁性校核

升角λ

≤λѰv =arctan v f

（为保证自锁，螺纹升角至少要比当量摩擦角小1°~1.5°）

螺旋副材料为钢对青铜 取 v f =0.09

Ѱv =arctan v f =arctan0.09=5.14°

λ=arctan(nP / πd 2)

=arctan

57.35

.2514.35

1=⨯⨯

Ѱv -λ=''24'341︒ 符合自锁性规定

v f =0.09 Ѱv =5.14°

λ 57.3=

符合自锁性规定

设计计算项目 计算及阐明

计算成果

二、螺杆计算 1.2.1螺杆强度计算

1、计算应力

5.337

.7101510576.110Q 3

3

=≥=⨯⨯==S c sc S Q S 故稳定性符

合规定

37

.7=sc S

设计计算项目

计算及阐明

计算成果

三、螺母计算 1.3.1螺纹牙强度

1、螺母基本参数

内螺纹大径D=d+2c a =28+2×0.25=28.5 P=5mm c a =0.25mm

D=28.5mm

mm

D 45.483=