1、机械设计课程作业任务书1题目：螺旋千斤顶起重量 Q= 27.5KN 起重高度 H= 200mm 手柄操作力 P= 250N 班级 机械（卓越）1301 学号 3130301121 姓名 王梦宇 完成日期 2015 年 10月 指导教师 朱长顺 评分 机械设计课程作业任务书2目 录序言：设计的简单介绍-41螺杆和螺母的设计计算-51.1螺旋副的计算-51.1.1螺杆螺纹类型的选择-51.1.2选取螺杆材料-51.1.3计算-51.1.4自锁验算 -61.2螺杆的计算-71.2.1螺杆强度-71.2.2稳定性计算-81.3 螺母的计算-91.3.1螺母的基本参数-机械设计课程作业任务书3101.3
2、.2螺纹牙强度-111.3.3螺母体强度-112托杯设计-123底座设计-134 手柄设计与计算-144.1手柄材料-144.2手柄长度-155 螺旋千斤顶的效率-166 课程小结-177参考资料-18机械设计课程作业任务书4简单介绍千斤顶一般由底座 1，螺杆 4、螺母 5、托杯 10，手柄 7等零件所组成（见图11） 。螺杆在固定螺母中旋转，并上下升降，把托杯上的重物举起或放落。 设计时某些零件的主要尺寸是通过理论计算确定的，其它结构尺寸则是根据经验公式或制造。5设计计算内容 计算及说明 结果1.1螺旋副的计算1.1.1螺杆螺纹类型的选择1.1.2选取螺杆材料1、螺杆和螺母的设计计算1.1
3、螺旋副的计算螺杆材料：一般采用 Q235、Q275、40、45、50 等钢。选45 钢。螺母材料：选用铸造铝青铜。螺纹有矩形、梯形与锯齿形，选择的是梯形螺纹。梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角 =30，梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动。故选梯形螺纹。属于一般传动螺旋一般用途，精度选择中等。螺杆材料：45 钢螺母材料：铸造铝青铜梯形螺纹中等精度1.1.3计算由1表 1 得计算公式：d2 mmphFP（a）国家规定 =1.22.5，取 =1.4（梯形螺纹）机械设计课程作业任务书61.1.4自锁验算 （b）螺纹牙的工作高度 h=0.5P；（c）p 取 20Mpa（d）已知轴向力 Q=27.5Kn（e
4、）计算螺杆中径d2 631024.15.07=25.07mm查机械制图附表 2-3，d 取 32mm，取 =29mm,P=6mm2dphzFp2（f）螺母高度mdH6.409.12 （h）螺母的螺纹工作圈数 7.6 Pz（g）螺纹牙的工作高度 3m0.5=.h满足条件MpaPazdFp2038.147139.72v=arctanvf（为保证自锁，螺纹升角至少要比当量摩擦角小 11.5）（a）当螺旋副材料为钢对青铜时取 =0.09vf（b） v=arctan =arctan0.09=5.14vf（c） =arctan(nP / d2)d=32mm=29mm2dp=6mmmh=3mmHm6.40z
5、=7 MPap38.14=0.09vfv=5.1476.3机械设计课程作业任务书7=arctan 76.32914.（d）所以 = v-1，所以满足自锁条件根据第四强度理论对其强度进行校核。1.2.1螺杆强度1.2 螺杆的计算23121ca 64 dTdF（a）螺杆所受的扭矩注： 为螺纹升角， v 为当量摩擦角。 （b）45 钢的=355MPasmNdFT4.6210294.576.3tan50)( 32 mNT4.62机械设计课程作业任务书8MPass 75.84353（c）查表知 d1=25mm （d）计算 caMPaPa75.819.6 10254.3.610243. 2323ca 满足
6、强度要求d1=25mmMPa6c1.2.2稳定性计算（a）起重高度 H=200mm（b）螺杆危险剖面的惯性半径 mdAIi25.641（c）螺杆的工作长度 mdHl3.26825.140（d）螺杆的长度系数取 2(一端固定，一端自由)（e）螺杆的柔度 856.2.63ils（f）计算临界载荷因为 ，又因为 所以临界载荷10ilsMpa40BNdQsc322109.7451.)86.5246(.（g）稳定性计算mi25.6l3.268856.sNQc17980机械设计课程作业任务书95.329.4105.2798Q3ScsS 29.4scS1.3.1螺母的基本参数1.3 螺母的计算螺纹牙多发生剪
7、切和挤压破坏，一般螺母的材料强度低于螺杆，故只需校核螺母螺纹牙的强度 mD1.5637.)8.16(3 4844Ha.3.0 mD1.5634.78a53.1机械设计课程作业任务书101.3.2螺纹牙强度（a）内螺纹大径查表得 D=33mm， 7z（b）梯形螺纹的螺纹牙根部宽度 mP9.365.0.（c）青铜螺母的 ，取 35MPaMPa4（d）计算剪切强度，满足条件MPaDbzQ72.97109.314353（e）螺纹牙受力弯曲力臂 mDl 29-2（f）青铜螺母 ，选取Pab604MPab50（g）计算弯曲强度，符合强度条件MPazDbl90.27)109.3(14325.76Q232 D=33mmmb9.3Pa72.9mlPab90.2
