1、 畢 業 設 計（論 文） 題題 目目螺旋千斤頂的設計螺旋千斤頂的設計系系 別別專專 業業班班 級級學生姓名學生姓名學學 號號指導教師指導教師定稿日期定稿日期II 畢業設計任務書專業班級08 級機電一體化（10）班姓名 學號02043081021指導教師 設計題目螺旋千斤頂的設計設計目的與意義通過對螺母，螺桿的穩定性，耐磨性及其強度的計算，使得該設計能夠滿足承受更大載荷及較高高度的螺旋千斤頂。為機械工業提供更多的便利，緩解了大載荷物品的可移性。設計與工作原理合理的利用搖桿的擺動， 以往復扳動手柄，拔爪即推動棘輪間隙回轉，小傘齒輪帶動大傘齒輪、使舉重螺桿旋轉，從而使升降套筒獲得起升或下降，而達到

2、起重拉力的功能。基本要求1、耐磨性達到其軸向載荷的最低要求；2、螺桿強度應適于軸向力及扭矩作用；3、能最大化承受載荷，更較長時間承受最大載荷的軸向力。主要參考資料及文獻1 岳優蘭，馬文鎖.機械設計基礎. 河南：河南大學出版社，20052 卜 炎.機械傳動裝置設計手冊.湖南：機械工業出版社，20023 黃祖德.機械設計.北京：北京理工大學出版社，2007.94 徐錦康. 機械設計.北京：北京高等教育出版社,2008.5 張曉坤，隋曉朋，張智廣.Atucad 中文版實用教程.北京：經濟日報出版社，2008.96 隋冬杰，劉曉菡，王傲勝.機械基礎.上海：同濟大學出版社，7 唐金松.簡明機械設計手冊（

3、第二版）.上海：科學技術出版社，2000. III摘摘 要要機械設計在國民經濟發展中起著重要的作用，機械工業擔負著為國民經濟部門提供各種性能先進，價格低廉，使用安全可靠，造型美觀的技術裝備的任務，在國家現代化建設中舉足輕重。機械產品的市場競爭能力主要取決于產品的質量，而產品的質量又取決于產品的設計。千斤頂是一種簡單的起重設備。主要用于廠礦、交通運輸等部門作為車輛修理及其它起重、支撐等工作。其結構輕巧堅固、靈活可靠，一人即可攜帶和操作。螺旋千斤頂 又稱機械式千斤頂，是由人力通過螺旋副傳動，螺桿或螺母套筒作為頂舉件 。本次設計是產品開發周期中的關鍵環節，設計決定了實現產品功能和目標的方案，結構和選

4、材。制造方法以及產品運行，使用和維修方法。設計不合理會導致產品功能不完善，成本提高或可靠性，安全性不好。產品設計上的缺陷造成的先天不足，難以采取制造和使用措施加以彌補。少數情況下，即有可能，損失也大。嚴重的設計不合理甚至會造成的產品不能用或產品制造不出來，導致產品開發失敗。關鍵詞關鍵詞 ： 螺旋千斤頂 螺旋傳動 體積小 IVAbstract Mechanical design in national economic development plays an important role in the shoulder, mechanical industry for national eco

5、nomic departments to provide various advanced performance, low prices, the use of safe and reliable, beautiful modelling, the technology and equipment in the task of national modernization in the balance. Mechanical product market competition ability mainly depends on the quality of products, and th

6、e quality of the products and depends on the design of the product. Jack is a simple lifting equipment. Mainly used in mines, transportation departments as vehicle repair and other lifting. The structure to be dexterous strong, agile reliable, one can carry and operation. Screw jack called mechanica

7、l jacks, is by human through vice transmission, spiral screw or nut sleeve as top heave pieces. This design is product development cycle, the key link to realize the design decisions products function and goals of the plan, structure and selection. Manufacturing methods and product operation, use an

8、d maintenance method. Design not ignore that makes the product function is not perfect, raising the cost or reliability, security is bad. Product design defects inherent shortage, difficult to take measures to offset production and use. Very few cases, namely possible, the loss is great. Serious des

9、ign unreasonable and can cause products cant use or product manufacturing not to come out, lead to product development failure. keywords ：jackscrew power screw small volume 目目錄錄摘 要.IIIABSTRACT.IV目錄.V1 起重機械的概述.12 螺旋傳動的設計和計算 .12.1 螺旋傳動的類型和應用.12.2 螺旋傳動的運動關系 .32.3 滑動螺旋傳動的設計 .52.4 滑動螺旋的結構及材料 .52.4.1 滑動螺旋

10、的結構.52.4.2 螺桿與螺母常用材料.62.5 耐磨性計算 .62.6 螺母螺紋牙的強度計算 .82.7 螺桿強度校核 .82.8 螺桿穩定性校核 .92.9 自鎖性校核 .103 千斤頂的工作原理和設計 .113.1 千斤頂的概述 .113.2 千斤頂的種類和規格 .113.2.1 油壓千斤頂的結構.113.2.2 螺旋千斤頂的種類.133.3 千斤頂的工作原理 .143.4 千斤頂的設計 .153.5 千斤頂的裝配圖 .19結論 .22致謝 .23參考文獻 .23 11 1 起重機械的概述起重機械的概述起重機械是一種以間歇作業方式對物料進行起升，下降和水平移動的搬運機械。起重機械的作業

11、通常帶有重復循環的性質。一個完整的作業循環一般包括取物、起升、平移、下降、卸載，然后返回原處等環節。經常起動、制動、正向和反向運動是起重機械的基本特點。起重機械廣泛用于交通運輸業、建筑業、商業和農業等國民經濟各部門及人們日常生活中。起重機械由運動機械、承載機構、動力源和控制設備以及安全裝備、信號指示裝備等組成。起重機的驅動多為電力，也可用內燃機，人力驅動只用于輕小型起重設備或特殊需要的場合。起重機械按結構特征和使用場合分為：輕小型起重設備、橋架型起重機、纜索型起重機、臂架型起重機、堆垛起重機、升降機械。然而，千斤頂又屬于起重機械的一種。千斤頂是一種起重高度小(小于 1)的最簡單的起重設備。它有

12、機械式和液壓式兩種。機械式千斤頂又有齒條式與螺旋式兩種。千斤頂按工作原理分為：螺旋千斤頂、齒條千斤頂、油壓千斤頂。2 2 螺旋傳動的設計和計算螺旋傳動的設計和計算2.1 螺旋傳動的類型和應用螺旋傳動是利用螺桿（絲杠）和螺母組成的螺旋副來實現傳動要求的。它主要用于將回轉運動轉變為直線運動，同時傳遞運動和動力。它具有結構緊湊、轉動均勻、準確、平穩、易于自鎖等優點，在工業中獲得了廣泛應用。按照用途不同，螺旋傳動分為傳力螺旋、傳導螺旋和調整螺旋三種類型。傳力螺旋以傳遞動力為主，要求以較小的轉矩產生較大的軸向推力，一般為間歇性工作，工作速度較低，通常要求具有自鎖能力，圖 1.1 的螺旋千斤頂及圖 1.2

13、 的螺旋壓力機均為傳力螺旋。傳導螺旋以傳遞運動為主，這類螺旋常在較長的時間內連續工作且工作速度較高，傳動精度要求較高，如圖 1.3 所示的機床進給機構的螺旋。調整螺旋用于調整并固定零件間的相對位置，一般在空載下工作，要求能自鎖，如帶傳動張緊裝置、機床卡盤、軋鋼機軋滾下壓螺旋等。 2圖 1.1 螺旋千斤頂圖 1.2 傳導螺旋 3按照螺旋副摩擦性質的不同，螺旋傳動又可分為滑動摩擦螺旋傳動（簡稱滑動螺旋） 、滾動摩擦螺旋傳動（簡稱滾動螺旋）和靜壓滑動螺旋傳動（簡稱靜壓螺旋） 。滑動螺旋傳動應用較廣，其特點是結構簡單，制造方便，成本低；易于實現自鎖；運轉平穩。缺點在于當低速或進行運動微調時可能出現爬行

14、現象；摩擦阻力大，傳動效率低（一般為 30%50%） ；螺紋間有側向間隙，反向時有空行程；磨損較大。廣泛應用于機床的進給、分度、定位等機構，如壓力機、千斤頂的傳力螺旋等。滾動螺旋也稱滾珠絲杠，其特點是摩擦阻力小，傳動效率高（90%以上） ；運轉平穩，低速時不爬行，啟動時無抖動；螺旋副經調整和預緊可實現高精度定位精度和重復定位精度；傳動具有可逆性，如果運用于禁止逆轉的場合，需要加設防逆轉機構；不易摩擦，使用壽命長。缺點為結構復雜，制造困難；抗沖擊能力差。應用于精密和數控機床、測試機械、儀器的傳動和調整螺旋，車輛、飛機上的傳動螺旋。滾動螺旋傳動特點：傳動效率高，傳動精度高，起動阻力矩小，傳動靈活平

15、穩，工作壽命長。滾動螺旋傳動應用于機床、汽車、拖拉機、航空軍工等制造業。滾動螺旋傳動按滾珠循環方式分為：內循環：滾珠始終和螺桿接觸，兩個封閉循環回路有兩個反向器，三個封閉循環回路有三個反向器。特點：流動性好，效率高，經向尺寸小。外循環：分離，工藝性好，分為螺旋式，插管式，擋珠式靜壓螺旋傳動螺桿與螺母被油膜隔開，不直接接觸。具有摩擦阻力小，傳動效率高（達 99%） ；螺母的結構復雜；運轉平穩，無爬行現象；傳動具有可逆性（不需要時應加設防逆轉機構） ；反向時無空行程，定位精度高，軸向剛力大；磨損小，壽命長等優點。其缺點為結構復雜，制造較難，需要一套壓力穩定，供油系統要求高。應用于精密機床的進給、分

16、度機構的傳動螺旋。2.2 螺旋傳動的運動關系在螺旋傳動中，結構最簡單應用最廣泛的是滑動螺旋，本節主要介紹這種螺旋傳動的設計。 4滑動螺旋副工作時，主要承受轉矩和軸向拉力（或壓力）的作用，由于螺桿和螺母的旋合螺紋間存在著較大的相對滑動，因此，其主要失效形式是螺紋牙破損。滑動螺旋的基本尺寸通常根據耐磨條件確定。對于傳力螺旋還應校核螺桿危險截面的強度；對于青銅或鑄鐵螺母以及承受重載的調整螺旋應校核其自鎖性；對于精度傳動螺旋應該校核螺桿的剛度；對于受壓螺桿，當其長徑比很大時，應校核其穩定性；對于高速長螺桿，應校核其臨界轉速；要求自鎖時，多采用單線螺紋，要求高效時，多采用多線螺紋。1. 一般螺旋機構一般

17、螺旋機構當螺桿轉 角（rad）時，螺母軸向移動的位移 L（mm）為 L=S/2 式 1式中，S 為螺旋線導程（mm） 。如螺桿的轉速為（） ，則螺母移動速度為 式 22. 差動螺旋機構與復式螺旋機構圖 1.3 差動螺旋機構圖 1.3 中的螺旋機構中，螺桿 1 上有 A、B 兩段螺旋，A 段螺旋導程為SA（） ，B 段螺旋導程為 SB（） ，兩者旋向相同，則當螺桿轉 5 角（）時，螺母軸向移動的位移 L（）為 L=（SA+SB）/2 式 3如螺桿的轉速為（） ，則螺母移動速度為 L=（SA+SB） 式 4由式（1-4）可知：當 A、B 兩螺旋的導程 SA、SB接近時，螺母可得到微小位移，這種螺旋

18、機構稱為差動螺旋機構（又稱微動螺旋 機構） ，常用于分度機構、測微機構等。如兩螺旋的旋向相反，螺母軸向移動的位移 L 為L=（SA-SB）/2 式 5移動速度為（SA-SB） 式 6這種螺旋機構稱為復式螺旋機構，適合于快速靠近或離開的場合。2.3 滑動螺旋傳動的設計滑動螺旋傳動工作時，螺桿和螺母主要承受轉矩和軸向載荷（拉力或壓力）的作用，同時在螺桿和螺母的旋合螺紋間有較大的相對滑動。滑動螺旋傳動的主要失效形式是螺紋磨損。因此，通常根據螺旋副的耐磨性條件，計算螺桿中徑及螺母高度，并參照螺紋標準確定螺旋的主要參數和尺寸，然后再個、對可能發生的其他失效逐一進行校核。2.4 滑動螺旋的結構及材料2.4

19、.1 滑動螺旋的結構滑動螺旋的結構包括螺桿、螺母的結構形式及其固定和支承結構形式。螺旋傳動的工作剛度與精度等和支承結構有直接關系，當螺桿短而粗且垂直布置時，如起重及加壓裝置的傳力螺旋，可以采用螺母本身作為支承的結構。當螺桿細長且水平布置時，如機床的傳導螺旋（絲杠）等，應在螺桿兩端或中間附加支承，以提高螺桿工作剛度。螺母結構有整體螺母、組合螺母和剖分螺母等形式。整體螺母結構簡單，但由磨損而產生的軸向間隙不能補償，只適合在精度要求較低的場合中使用。對于經常雙向傳動的傳導螺旋，為了消除軸向間隙并補償旋合螺紋的磨損，通常采用組合螺 6母或剖分螺母結構。傳動用螺桿的螺紋一般采用右旋結構，只有在特殊情況下

20、采用左旋螺紋。2.4.2 螺桿與螺母常用材料螺桿和螺母材料應具有較高的耐磨性、足夠的強度和良好的工藝性。螺桿與螺母常用材料見表 1.2。表 1.2 螺桿與螺母常用材料螺紋副材料應用場合Q235 Q275 45 50輕載、低速傳動。材料不熱處理40Gr 65Mn 20GrMnTi重載、較高速。材料需經熱處理，以提高耐磨性螺桿9Mn2V GrWMn 38GrMoAl精密傳導螺旋傳動。材料需經熱處理ZcuSn10P1 ZcuSn5Pb5Zn5一般傳動螺母ZcuAL10Fe3 ZcuZn25AL6Fe3Mn重載、低速傳動。尺寸較小或輕載高速傳動，螺母可采用鋼或鑄鐵制造，內空澆鑄巴士合金或青銅2.5 耐

21、磨性計算耐磨性計算尚無完善的計算方法，目前是通過限制螺紋副接觸面上的壓強作 7為計算條件，其校核公式為F/F/d2hz=FP/d2hHp 式 7式中，F 為軸向工作載荷（N） ；A 為螺紋工作表面投影到垂直于軸向力的平面上的面積（mm） ；d2為螺紋中徑(mm)；P 為螺距(mm)；h 為螺紋工作高度(mm)，矩形與梯形螺紋的工作高度 h=0.5P,鋸齒形螺紋高度 h=0.75P;z=H/P 為螺紋工作圈數，H 為螺紋高度(mm)，p為許用壓強(MPa)，見表 1.7表 1.7 滑動螺旋傳動的許用壓強p螺紋副材料滑動副速度/(mmin-1)許用壓強/MPa鋼對青銅低速1518251118710

22、12鋼-耐磨鑄鐵61268鋼-灰鑄鐵2.4612131847鋼-鋼低速7.513淬火鋼-青銅6121013注：4。臨界載荷 FC與螺桿的柔度 及材料有關，根據 =的大小選用不同的公式iL計算。當 8590 時，根據歐拉公式計算，即 式 15式中，FC為臨界載荷（N） ；E 為螺桿材料的彈性模量（MPa） ，對于鋼E=2.06105；I 為危險截面的慣性矩（mm4） ，I=，d1為螺桿螺紋內徑(mm)；6441d為長度系數，與螺桿端部結構有關，見表 1.9；L 為螺桿最大受力長度(mm)；i 為螺桿危險截面的慣性半徑(mm)，I=。4/21dI41d表 1.9 長度系數 10螺桿端部結構兩端固定

23、0.5一端固定，一端不完全固定0.6一端固定，一端自由（如千斤頂）2一端固定，一端鉸支（如壓力機）0.7兩端鉸支（如傳導螺桿）1注：用下列辦法確定螺桿端部的支撐情況：采用滑動支承時：lo為支承長度，do為支承孔直徑，lo/do3 固定。采用滾動支承時：只有徑向約束時為鉸支；徑向和軸向都有約束為固定。當 8590 時；對 b380MPa 的碳素鋼（如 Q235、Q275）Fc=(304-1.12) 式 16421d當 8590 時，對 b470MPa 的優質碳素鋼（如 355、45）Fc=(461-2.57) 式 17 421d當 40 時，無需進行穩定性計算。2.9 自鎖性校核對于要求自鎖的螺

24、旋傳動，應校核是否滿足自鎖條件，即 式 18式中，為螺紋副的當量摩擦系數，見表 1.10表 1.10 螺旋傳動螺旋副的當量摩擦系數 （定期潤滑）螺旋副材料鋼和青銅鋼和耐磨鑄鐵鋼和鑄鐵鋼和鋼淬火鋼和青銅0.080.100.100.120.120.150.110.170.060.08 11 123 3 千斤頂的工作原理和設計千斤頂的工作原理和設計3.1 千斤頂的概述千斤頂是一種起重高度小(小于 1)的最簡單的起重設備。它有機械式和液壓式兩種。機械式千斤頂又有齒條式與螺旋式兩種，由于起重量小，操作費力，一般只用于機械維修工作，在修橋過程中不適用。液壓式千斤頂結構緊湊，工作平穩，有自鎖作用，故使用廣泛

25、。其缺點是起重高度有限，起升速度慢。液壓千斤頂分為通用和專用兩類。專用液壓千斤頂使專用的張拉機具，在制作預應力混凝土構件時，對預應力鋼筋施加張力。專用液壓千斤頂多為雙作用式。常用的有穿心式和錐錨式兩種。穿心式千斤頂適用于張拉鋼筋束或鋼絲束，它主要由張拉缸、頂壓缸、頂壓活塞及彈簧等部分組成。它的特點是：沿拉伸機軸心有一穿心孔道，鋼筋(或鋼絲)穿入后由尾部的工具錨固。千斤頂主要用于廠礦、交通運輸等部門作為車輛修理及其它起重、支撐等工作。其結構輕巧堅固、靈活可靠，一人即可攜帶和操作。千斤頂是用剛性頂舉件作為工作裝置，通過頂部托座或底部托爪在小行程內頂升重物的輕小起重設備。千斤頂按工作原理分為： (1

26、) 螺旋千斤頂：采用螺桿或由螺桿推動的升降套筒作為剛性頂舉件的千斤頂。 (2) 齒條千斤頂：采用齒條作為剛性頂舉件的千斤頂。 (3) 油壓千斤頂：采用柱塞或液壓缸作為剛性頂舉件的千斤頂。 千斤頂已實施出口產品質量許可制度，未取得和質量許可證的產品不準出口。3.2 千斤頂的種類和規格3.2.1 油壓千斤頂的結構、用途89S51 單片機內部總線是單總線結構,即數據總線和地址總線是公用的. 89S51有 40 條引腳, 與其他 51 系列單片機引腳是兼容的. 這 40 條引腳可分為 I/O 接口線、電源線、控制線、外接晶體線 4 部分. 89S51 單片機為雙列直插式封裝結構, 如圖 3.2所示.油

27、壓千斤頂按其結構、用途分為如下兩種： 13 立式螺紋連接結構的油壓千斤頂，其代號的表征字母為 qyl。 立臥兩用油壓千斤頂，其代號的表征字母為 qw。型號表示方法： 第一位為型式代號，qyl、qw。 第二位為額定起重量，t。 第三位為行程代號，g：表示高行程；d：表示低行程；普通型無表示。 油壓千斤頂的基本參數應符合表 3.1 中規定。 表 3.1 油壓千斤頂基本參數 額 定 起 重 量 最 低 高 度 h 起 升 高 度 h1 調 整 高 度 h2 活 塞 直 徑 泵 心 直 徑 起 升 進 程 手 柄 長 度 公 稱 壓 力 手 柄 操 作 力 活 塞 桿 壓 下 力 凈 重 型號 t m

28、m mpa n kg qyl1.6 1.6 158 90 60 24 50 450 34.7 330 220 2.2 qyl3.2 3.2 195 125 30 32 550 44.4 3.5 qyl5g 232 160 22 5.0 qyl5d 5 200 125 36 22 620 48.25 4.6 qyl8 8 236 24 16 700 56.68 6.9 qyl10 10 240 45 12 14 730 61.68 7.3 qyl12.5 12.5 245 50 11 62.47 9.3 qyl16 16 250 160 80 56 9 850 63.74 11.0 qyl20

29、20 280 60 9.5 69.33 15.0 qyl32 32 285 75 6 71.00 23.0 qyl50 50 300 180 90 12 4 1000 77.08 445 33.5 14qyl71 71 320 110 3(快進)10 73.27 66.0 qw100 100 360 140 4.5 63.74 350 x2 120 qw200 200 400 190 2.5 69.23 250 q320 320 450 200 240 18 1.6 950 69.33 785 435 注： 起升進程為油泵工作 10 次的活塞上升量。 使用多節手柄時，手柄操作力不得大于 390

30、n。 凈重不包括手柄重量，但包括油的重量。 3.2.2 螺旋千斤頂的種類、規格螺旋千斤頂按其結構和使用場所分為： 普通型螺旋千斤頂，其代號的表征字母為 ql。 普通高型螺旋千斤頂，其代號的表征字母為 qlg。 普通低型螺旋千斤頂，其代號的表征字母為 qld。 鉤式螺旋千斤頂,其代號的表征字母為 qlg。 剪式螺旋千斤頂,其代號的表征字母為 qlj。 自落式螺旋千斤頂,其代號的表征字母為 qlz。 型號表示方法： ql 第一位 ql：螺旋千斤頂的基本參數應符合表 3.2 中的規定。 表 3.2 螺旋千斤頂技術參數 型號 額定起重量 gn 最低高度h 起升高度h1 手柄作用力 手柄長度 自重 t

31、Mm mm n mm kg qlj0.5 0.5 2.5 qlj1 1 120 150 3 qlj1.6 1.6 110 180 200 200 4.8 ql2 2 170 180 80 300 5 15ql3.2 3.2 200 110 6 qld3.2 3.2 160 50 100 500 5 ql5 5 250 130 7.5 qld5 5 180 65 7 qlg5 5 270 130 160 600 11 ql8 8 260 140 200 800 10 ql10 10 280 150 11 qld10 10 200 75 250 800 10 qlg10 10 310 130 15

32、 ql16 16 320 180 17 qld16 16 225 90 15 qlg16 16 445 200 19 qlg16 16 370 180 400 1000 20 ql20 20 325 180 18 qlg20 20 445 300 500 1000 20 ql32 32 395 200 27 qld32 32 320 180 650 1400 24 (qlg36) 36 470 200 710 1400 82 ql50 50 452 250 56 qld50 50 330 150 510 1000 52 (qlz50) 50 700 400 1490 1350 109 ql10

33、0 100 455 200 600 1500 86 qld16 16 225 90 400 1000 15 第二位為螺旋千斤頂的型式第三位為額定起重量，t；型式特征代號(普通型無表示)。 3.3 千斤頂的工作原理千斤頂有機械千斤頂和液壓千斤頂等幾種，原理各有不同。從原理上來說，液壓傳動所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理，就是說，液體各處的壓強是一致的， 16這樣，在平衡的系統中，比較小的活塞上面施加的壓力比較小，而大的活塞上施加的壓力也比較大，這樣能夠保持液體的靜止。所以通過液體的傳遞，可以得到不同端上的不同的壓力，這樣就可以達到一個變換的目的。我們所常見到的液壓千斤頂就是利用了這個原理來達到

34、力的傳遞。螺旋千斤頂是通過往復扳動手柄，拔爪即推動棘輪間隙回轉，小傘齒輪帶動大傘齒輪、使舉重螺桿旋轉，從而使升降套筒獲得起升或下降，而達到起重拉力的功能，但不如液壓千斤頂簡易。3.4 千斤頂的設計設計螺旋千斤頂，已知軸向載荷 F=10000N，起重高度為 l=124mm，方案圖 3.1所示。圖 3.1 千斤頂結構圖1 選擇材料由表 1.2 選材料為 45 鋼，由手冊查 =355Mpa；螺母材料為 ZCuSn10P1，由表1.3 查得p=11Mpa；取單頭右旋梯形螺紋，=30，=15，整體螺母。2. 耐磨性計算 17(1) 取 =2(2) 計算 d2d20.8=0.8=17.06 PF11210

35、000由計算出的 d2查手冊確定螺紋的標準值為 d=24 mm、D=24.5 mm d1=18.5 mm，D1=19 mm d2（D2）=21.5 P=5 mm(3) 計算螺母高 HH=d2=221.5=43mm(4) 計算旋合圈數 z z=8.610PH543(5) 校核螺紋副自鎖性=arctan=4.232dS2dnP5 .2151由表 1.5 查得 fv=0.01,v=arctan0.10=5.71,v,滿足自鎖條件。1） 螺母螺紋牙強度校核由表 1.4 查得青銅螺母螺紋牙許用彎曲應力=4060Mpa、許用剪切應力=3040Mpa；梯形螺紋螺紋牙根寬度 b=0.65P=0.655=3.2

36、5mm；梯形螺紋螺紋牙工作高度 h=0.5P=0.55=2.5mm。(1) 彎曲強度校核=10.72 合格zdFh236 . 825. 35 .2414. 35 . 21000032(2) 剪切強度校核=4.65 合格DbzF25. 35 .2414. 36 . 8100002） 螺桿強度校核(1) 由表 1.4 查得螺桿許用應力=71Mpa3S3355 18(2) 螺桿所受轉矩 T=Ftan(+)=10000 22d25 .21tan(4.23+5.71)=18955Nmm(3) ca=40.13 23122116/34ddF232216/5 .1814. 3189555 .1814. 31

37、00004合格3. 螺母外部尺寸計算a) 計算 D3螺母懸置部分受拉伸和扭轉聯合作用，為計算簡單，將 F 增大 30%，按拉伸強度計算得= 4)(3 . 1223DDF式中，為螺母材料的許用拉伸應力，可取=0.83b，由表 1.4 取b=50Mpa，因此=0.83b=41.5Mpa。故 D3=31.5mm 266. 1DF25 .245 .41100066. 1取 D3=35 mmb) 確定 D0和 a按經驗公式 D0=（1.31.4）D3及 a=確定。3HD0=（1.31.4）35=45.549mm 取 D0=48 mma=14.3 取 a=15 mm3H343c) 校核凸緣支承表面的擠壓強

38、度，強度條件為p=p 合格23204DDFd) 校核凸緣根部彎曲強度p=7.88 Mpab=50 Mpa 合格WM22330153514. 33548100005 . 16/4/aDDDF 19e) 校核凸緣根部剪切強度，強度條件為=aDF3式中，螺母材料的許用切應力=35Mpa 故 =6 Mpa 合格153514. 3100003aDF4. 手柄設計計算拖杯與手柄的結構a) 確定手柄長度手柄上的工作轉矩為T=FHLH=T1+T2=20203030232tan21dDdDfdFc式中，T1、T2 分別為螺紋副摩擦力矩及拖杯與接觸面摩擦力矩（Nmm）；fc=0.15 為拖杯與支承面的摩擦系數；D

39、0為托杯底座與支承面接觸部分外徑（mm），由經驗公式 D0=（1.61.8）d 確定，取 D0=45mm；d0為托杯底座與支承面接觸部分內徑（mm），取 d0=18mm,FH 為手作用在手柄上的力（N）,如一人連續工作，手作用力通常取 FH=150200N,取 FH=180N；LH為手柄有效長度（mm）。故 180 LH= 22331845184515. 03271. 523. 4tan5 .211000021得 LH=246 mm 取 LH=350 mmb) 確定手柄直徑 dk選手柄材料為 45 鋼，S=355MPa,許用彎曲應力=237178 Mpa， 25 . 1sb取b=200 Mpa

40、。手柄的彎曲強度條件為b= bkHHHHdLFWLF332因此，dK=147.75mm, dK =20mm。20035018032 20托杯其他部分尺寸為托杯高 h=(0.81)Do=3645mm 取 h=36 mm鉸支頭高 h1=(1.82) dK =3640mm 取 h1=36mm5. 螺桿穩定性校核(1) 計算柔度 =iL螺桿一端固定，一端自由，長度系數 =2；螺桿最大受力長度 L 由起重高度l、螺母高 H、鉸支頭高 h1及螺桿軸向預留余量決定，因 L=l+H+h1+=124+43+36+12=215mm；螺桿危險截面慣性半徑 i=4.625mm 。45 .1841d =92.97iL6

41、25. 42152(2) 計算臨界載荷I=5749.9mm46441d645 .1814. 34因為 =92.978590，因此 FC=63161.13N22LEI25221529 .57491006. 214. 3 =6.3S=4 合格1000013.63163FFC3.5 千斤頂的裝配圖根據千斤頂的軸測圖和零件圖（圖 3.2（a），（b）繪制其裝配圖。 21圖 3.2（a）千斤頂的軸測圖 22圖 3.2（b）千斤頂的零件圖(1) 分析首先要了解千斤頂的工作原理：千斤頂是利用螺旋傳動來頂舉重物的一種起重或頂壓工具，常用于汽車修理及機械安裝中。工作時，重物壓于頂墊之上，將絞杠穿入螺旋桿上部的孔

42、中，旋動絞杠，螺旋桿在螺套中靠螺紋做上、下移動，從而頂起或放下重物。螺套鑲在底座里，用螺釘定位，磨損后便于更換。頂墊套在螺旋桿頂部，其球面形成傳遞承重之配合面，由螺釘鎖定，使頂墊相對螺旋桿旋轉而不脫落。由工作原理可知，千斤頂的裝配主干線是螺旋桿，為了清楚的表達千斤頂的內外部裝配結構，應選如圖 3.2（c）所示全剖視的工作位置為主視圖。在主視圖上，千斤頂的 7 個零件所處的位置及裝配關系、各零件的主要形狀均已表達清楚，只有螺旋桿上與絞杠配合的孔沒有表達充分，故采用拆去絞杠零件，沿螺旋桿上部孔的軸線剖開的AA斷面圖表達清楚。在千斤頂裝配圖上，應標注螺套與底座的配合尺寸 60H 8/j 7 和外形尺寸150、300、230.5278.5。(2) 畫圖選定繪圖比例和圖幅后