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機械設計大作業(yè) 螺旋千斤頂 姓 名： 學 號： 專業(yè)班級： 機制 094 班 計 算 與 說 明 結 果 （1） 螺桿的設計計算 1. 確定螺紋直徑 螺桿工作時，同時受壓力與轉矩的作用。因此它的計算可近似按緊螺栓聯結的計算公式求得螺紋小徑，即 許用應力 由(9)P25，， 取 則 查附表1，選梯形螺紋 螺紋大徑 d=32 mm, D=d+1=32+1=33mm 螺紋中經 d2=D2=32-3=29mm 螺紋小徑 d1=32-7=25mm>23.495mm, 滿足要求。D1=32-6=26mm 螺距 P=6mm 螺紋牙根部厚度 t1=0.634P=0.6346=3.804mm 螺紋工作高度 h=0.5P=0.56=3mm 校核螺桿強度 螺紋力矩 螺紋升角 查表機械設計手冊P6 表 1-10，鋼與鑄鐵的滑動摩擦系數（無潤滑劑），μ=0.18 d=32 mm d2=D2=29mm d1=25mm P=6mm t1=3.804mm h=3mm D=41mm D1=26mm 計算與說明 結果 按第四強度理論，壓-扭組合校核 滿足要求 圖1螺桿受力圖 2. 自鎖性驗證 自鎖條件 其中 故 ，可用，可靠 3. 螺桿機構（見圖3.1.2） 螺桿上端直徑 取 手柄孔徑 試中：（計算在后） 則 取 取 退刀槽直徑 mm 滿足螺桿強度要求 計算與說明 結果 取 退刀槽寬度 螺桿膨大部分長度 取 取 ，取 螺桿長度 4 穩(wěn)定性驗算 細長的螺桿工作時受到較大的軸向壓力，螺桿可能失穩(wěn)，為此應按下式 驗算螺桿的穩(wěn)定性。 式中，為螺桿的臨界壓力。。 彈性模量 。。 取。 由， 為固定支承，見,、 (一端固定，一端自由)。 ,螺桿可以穩(wěn)定工作。 計 算 與 說 明 結 果 圖2 螺桿簡圖 （二）螺母的設計計算 螺母的材料選用鑄鐵HT300 1. 確定螺紋旋合圈數Z 依[1]P120式（6-19），根據耐磨性計算螺紋旋合圈數Z，即 由[1]P120表6.5，查取(滑動速度<2.4m/min) 螺母實際圈數 取 ，則 螺母旋合長度（又叫工作高度） 校核螺母的高徑比，，查[1]P120，兼作支撐的螺母，不能滿足要求。故需重新確定螺母高度（增加高度）。取，則，取。 緊定螺釘直徑取為。 2. 校核螺母螺牙強度 由于螺母材料強度低于螺桿，故只需校核螺母螺牙的強度。 （1） 剪切強度（[1]P120表6.21） 故滿足要求。 （2） 彎曲強度（[1]P120表6.22） 式中：h=3mm 查[1]P121表6.6 滿足剪切強度要求。 滿足彎曲強度要求。 計 算 與 說 明 結 果 故滿足要求。 3.螺母其它結構尺寸（見圖3） 螺母外徑 取 螺母凸緣厚度 取，結果見圖3 圖3 螺母簡圖 3. 螺母外徑和凸緣的計算及螺母懸置部分拉—扭組合校核（結構見圖3.1.3） 計 算 與 說 明 結 果 式中：螺母的許用拉應力= 螺母材料的許用彎曲應力，見表6.6，=45~55 (2) 凸緣與底座接觸部分的擠壓強度計算 螺母材料許用擠壓應力 螺母上固定螺釘用的孔，可查P61表5-8。 （3） 凸緣根部的彎曲強度計算 （3） 托杯設計計算 1.驗算接觸面間的壓力強度：螺旋千斤頂起重時，因托杯底與螺桿接觸面間相對滑動，所以要驗算接觸面間的壓力強度，其結構如圖3.1.4所示。其驗算時為： 計 算 與 說 明 結 果 （2） 托杯口外徑 (4) 手柄的設計計算 1. 選材：手柄的材料選取Q235 2. 手柄長度 1） 作用于手柄上的力矩，從而可得 2） K為搬動手柄的臂力，其取值為K=150~250N，取K=200N 3） 螺紋力矩 3) 摩擦力矩 K=200N （托杯與螺桿端面） 4） 手柄長度 取 5） 手柄實際長度 手柄長度一般不大于千斤頂最大高度，取L=600mm，工作時加套筒。 2. 手柄直徑 按彎曲強度設計 對于Q235的手柄， 取 手柄其他結構尺寸，依照圖3.1.6中的公式計算。 （5） 底座設計 底座材料選用鑄鐵HT150，鑄鐵壁厚，將底座外形制成1:5的錐度，其主要尺寸如下： H=200mm(任務書) 高度 取 直徑 取 直徑 取 按擠壓強度計算直徑 ?。ㄇЫ镯斚旅媸腔炷粱蚰静模? 取 （6） 千斤頂的效率計算 可滿足自鎖條件的要求。 L=400mm