1、螺旋千斤頂作業(yè)指導(dǎo)書(shū)一、作業(yè)目的1 .熟悉螺旋千斤頂?shù)墓ぷ髟?，設(shè)計(jì)與計(jì)算的方法；2 .運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決設(shè)計(jì)中所遇到的具體實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)獨(dú)立工作能力，以及初步學(xué)會(huì)綜合 運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決材料的選擇，強(qiáng)度計(jì)算和剛度計(jì)算，制造工藝與裝配工藝等方面的問(wèn)題；3 .熟悉有關(guān)設(shè)計(jì)資料，學(xué)會(huì)查閱手冊(cè)和運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。二、螺旋千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)千斤頂一般由底座1,螺桿4、螺母5、托杯10,手柄7等零件所組成(見(jiàn)圖1 1)。螺桿 在固定螺母中旋轉(zhuǎn)，并上下升降，把托杯上的重物舉起或放落。設(shè)計(jì)時(shí)某些零件的主要尺寸是通過(guò)理論計(jì)算確定的，其它結(jié)構(gòu)尺寸則是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式或制造工藝 決定的，必要時(shí)才進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)是：

2、最大起重量f ( kn ) 40 000n和最大提升高度h (mm) 200mm。螺旋千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)步驟如下：4 .螺桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算(1)螺桿螺紋類(lèi)型的選擇螺紋有矩形、梯形與鋸齒形，常用的是梯形螺紋。梯形螺紋牙型為等腰梯形，牙形角a =30,梯形螺紋的內(nèi)外螺紋以錐面貼緊不易松動(dòng)；它的基本 牙形按gb/t5796.1 2005的規(guī)定。(2)選取螺桿材料螺桿材料常用q235、q275、40、45、55等。(3)確定螺桿直徑按耐磨性條件確定螺桿中徑d2o求出d2后，按標(biāo)準(zhǔn)選取相應(yīng)公稱(chēng)直徑d、螺距t及其它尺寸。(4)自鎖驗(yàn)算自鎖條件是w v式中：為螺紋中徑處升角；v為當(dāng)量摩擦角(當(dāng)量摩擦角v=arcta

3、nv,為保證自鎖，螺紋中徑處升角至少要比當(dāng)量摩擦角小1 o(5) 結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖12)螺桿上端用于支承托杯10并在其中插裝手柄7,因此需要加大直徑。手柄孔徑dk的大小根 據(jù)手柄直徑dp決定，dkedp十0.5mm。為了便于切制螺紋，螺紋上端應(yīng)設(shè)有退刀槽。退刀槽的直 徑d4應(yīng)比螺桿小徑&約小0.20.5mm。退刀槽的寬度可取為1.5to為了便于螺桿旋入螺母，螺桿下端應(yīng)有倒角或制成稍小于&的 圓柱體。為了防止工作時(shí)螺桿從螺母中脫出，在螺桿下端必須安置鋼制 擋圈(gb/t891-1986),擋圈用 緊定螺釘(gb/t68-2000)固定在螺桿 端部。(6)螺桿強(qiáng)度計(jì)算對(duì)受力較大的螺桿應(yīng)根據(jù)第四強(qiáng)度理論校

4、核螺 桿的強(qiáng)度。強(qiáng)度計(jì)算方法參閱教材公式(6.23),其中扭矩式中：為螺紋中徑處升角，v為當(dāng)量摩擦角。(7)穩(wěn)定性計(jì)算細(xì)長(zhǎng)的螺桿工作時(shí)受到較大的軸向壓力可能失 穩(wěn)，為此應(yīng)按穩(wěn)定性條件驗(yàn)算螺桿的穩(wěn)定性。fer / f 2.5 4螺桿的臨界載荷fer與柔度入s有關(guān)，xs= l/i ,為螺桿的長(zhǎng)度 系數(shù)，與螺桿的端部結(jié)構(gòu)有關(guān)，i為舉起重物后托杯底面到螺母中部的 高度，可近似取i = h +5t+(1.41.6)d , i為螺桿危險(xiǎn)截面的慣性半徑 若危險(xiǎn)截面面積a= di2/4,則當(dāng)螺桿的柔度xs40時(shí)，可以不必進(jìn)行穩(wěn)定性校核o計(jì)算時(shí)應(yīng)注意正確確定。(i為螺桿危險(xiǎn)截面2 .螺母設(shè)計(jì)與計(jì)算1)選取螺母材

5、料螺母材料一般可選用青銅，對(duì)于尺寸較大的螺母可采用鋼或鑄鐵制造，其內(nèi)孔澆注青銅或巴氏合金。(2)確定螺母高度h及螺紋工作圈數(shù)u螺母高度h =(p d2,螺紋工作圈數(shù)uh ,考慮退刀槽的影響，實(shí)際螺紋圈數(shù)u = u+1.5 (u應(yīng)圓 整)?？紤]到螺紋圈數(shù)u越多，載荷分布越不均，故u不宜大于10,否則應(yīng)改選螺母材料或加大 do螺母高度由下式計(jì)算：h = uto3 3) 校核螺紋牙強(qiáng)度般螺母的材料強(qiáng)度低于螺桿，故只校核螺母螺紋牙的強(qiáng)度。螺母的其它尺寸見(jiàn)圖13。必要時(shí)還應(yīng)對(duì)螺母外徑d3進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。(4)螺母壓入底座上的孔內(nèi)，圓柱接觸面問(wèn)的配合常采用他或成等配合。為了7 pi7 安裝簡(jiǎn)便，需在 螺母下

6、端(圖1 3)和底座孔上端(圖1 7)做出倒角。為了更可靠 地防止螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，還應(yīng)裝置緊定螺釘般 圖1 1),緊定螺釘直徑常根據(jù)舉重量選取， 為612mm。i fl.mdpsf一)tio-(2.4-2.5)dpizwd33-(24)m3 .托杯的設(shè)計(jì)與計(jì)算托杯用來(lái)承托重物，可用鑄鋼鑄成，也可用q235鋼模鍛制成，其結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)圖1 4o為了使其與重物接觸良好和防止與重物之間出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)，在托杯上表面制有切口的溝紋。 為了防止托杯從螺桿端部脫落，在螺桿上端應(yīng)裝有擋板。當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，托杯和重物都不作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。因此在起重時(shí)，托杯底部與螺桿和接觸面間有相對(duì)滑動(dòng)，為了避免過(guò)快磨損，一方面需要潤(rùn)滑，另一方面還

7、需要驗(yàn)算接觸面間的壓力強(qiáng)度。式 1-1 )f 22 (dm2 d mi)4式中：p 許用壓強(qiáng)，應(yīng)取托杯與螺桿材料p的小者。4 .手柄設(shè)計(jì)與計(jì)算1)手柄材料常用q235和q215。2)手柄長(zhǎng)度lp板動(dòng)手柄的力矩：k- lp=ti+t2 則(式 1-2 )式中：k加于手柄上一個(gè)工人的臂力，間歇工作時(shí)，約為150250n ,工作時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)為100150noti螺旋副間的摩擦阻力矩，ti f tan ( v) d2 ot2一托杯與軸端支承面的摩擦力矩，t2= (d 12+d 11)f f/4o手柄計(jì)算長(zhǎng)度lp是螺桿中心到人手施力點(diǎn)的距離，考慮螺桿頭部尺寸及工人握手距離，手柄實(shí)際長(zhǎng)度還應(yīng)加上13二c、內(nèi)

8、7心切、否13 + (50150) mm。手柄實(shí)際長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)千斤頂2使用時(shí)可在手柄上另加套管。3)手柄直徑dp把手柄看成一個(gè)懸臂梁，按彎曲強(qiáng)度確定手柄直徑dp,其強(qiáng)度條件為f式 1-3)dp式 1-4)式中：手柄材料 許用彎曲應(yīng)力，當(dāng)手柄 材料為q215和q235時(shí),f=120mpa o(4)結(jié)構(gòu)擋環(huán)（圖手柄插入螺桿上端的孔中，為防止手柄從孔中滑出，在手柄兩端面應(yīng)加上1-6）,并用螺釘或鉀合固定。5 .底座設(shè)計(jì)底座材料常用鑄鐵（ht150及ht200 0圖1 7）,鑄件的壁厚3不應(yīng)小于812mm ,為 了增加底座的穩(wěn)定性，底部尺寸應(yīng)大些，因此將其外形制成1 : 10的斜度。hi=h+ ( 1428) mmde=d 3+ ( 510) mmhld7=d式中：p底座下枕墊物的許用擠壓應(yīng)力。對(duì)于木材，取p=22.5mpa。三、設(shè)計(jì)要求1 .總裝配圖一張?jiān)O(shè)計(jì)前應(yīng)仔細(xì)閱讀作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，了解圖中各零件的結(jié)構(gòu)、作用和各零件間的相互關(guān)系。作圖時(shí)應(yīng)先 畫(huà)主要部分，并從中心線開(kāi)始，由上到下，由內(nèi)到外地進(jìn)行。線型粗細(xì)、尺寸標(biāo)準(zhǔn)和字體，都應(yīng)符 合制圖規(guī)定。裝配圖應(yīng)注的尺寸包括：總體尺寸（長(zhǎng)、寬、高）、安裝尺寸、工作性能尺寸及配合尺寸，配 合尺寸應(yīng)標(biāo)出配合公差。零件明細(xì)表的內(nèi)容包括：件號(hào)、名稱(chēng)（包括主要規(guī)格尺寸）、數(shù)量、材料（注出牌號(hào)）和備注 （對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)