第1页共10页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共10页机制081胡凯雷30806110095—11设计简单千斤顶的螺纹和螺母的主要尺寸。起重量为20000N，起重高度为150mm，材料自选。解：1.、螺杆的设计与计算（1）选用材料。螺杆材料选用45号钢，=300MPa。查表确定需用[p]=15MPa。（2）确定螺纹牙型。梯形螺纹的工艺性好，牙根强度高，对中性好，本设计采用梯形螺纹。（3）按耐磨性计算初选螺纹的中径。因选用梯形螺纹且螺母兼作支承,故取=2.5,根据教材式(5--43)得mm(4)按螺杆抗压强度初选螺纹的内径。根据第四强度理论,其强度条件为但对中小尺寸的螺杆,可认为,所以上式可简化为式中,A为螺杆螺纹段的危险截面,A=;S为螺杆稳定性安全系数,对于传力螺纹,S=3.5—5.0；对于传导螺旋,S=2.5—4.0;对于精密螺杆或水平,S>4.本千斤顶取值S=5.故第2页共10页第1页共10页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共10页mm(5)综合考虑,确定螺杆直径.比较耐磨性计算和抗压强度计算的结果,可知本例螺杆直径的选定应以抗压强度计算的结果为准,按国家标准GB/T5796—1986选定螺杆尺寸参数:公称自径d=24mm,螺纹外径;螺纹内径;螺纹中径;螺纹线数n=1,螺距P=5mm.(6)校核螺旋的自锁能力。对传力螺纹传动来说,一般应确保自锁性要求,以避免事故.本螺旋的材料为钢,螺母的材料为青铜,钢对青铜的摩擦系数f=0.09(查<<机械设计手册>>).因梯形螺纹牙型角=,,所以因,可以满足自锁要求.注意:若自锁型不足,可增大螺杆直径或减小螺距进行调整.(7)螺纹牙的强度计算.由于螺杆材料强度一般远大于螺母材料强度,因此只需要校核螺母螺纹的牙根强度.(8)螺杆的稳定性计算.当轴向压力大于某一临界值时,螺杆会发生测向弯曲,丧失稳定性.第3页共10页第2页共10页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共10页取B=40mm,则螺杆的工作长度螺杆危险截面的惯性半径螺杆的长度系数:按一端自由,一端固定考虑,取螺杆的柔度:因此本例螺杆40<<100,为中柔度压杆,其失稳时的临界载荷按欧拉公式计算得所以满足稳定性要求.2、螺母的设计与计算(1)选取螺母材料螺母材料一般可选用青铜，对于尺寸较大的螺母可采用钢或铸铁制造，其内孔浇注青铜或巴氏合金,次选青铜。此螺母要兼作支撑，因选,所以第4页共10页第3页共10页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共10页取为54mm.螺纹圈数计算:螺纹圈数最好不要超过10圈,因此宜作调整.一般手段是在不影响自锁性要求的前提下,可适当增大螺距P,而本螺杆直径的选定以抗压强度计算结果为准,耐磨性已相当富裕,所以可适当减低螺母高度.现取螺母高度H=50mm,则螺纹圈数z=10,满足要求.(2)螺纹牙的强度计算.根据教材表5—13,对于青铜螺母30—40MPa，这里取=30MPa，由教材式(5--50)得螺纹牙危险截面得剪切应力为满足要求.螺母螺纹根部一般不会弯曲折断,通过可以不进行弯曲强度校核.（3）安装要求螺母压入底座上的孔内，圆柱接触面问的配合常采用H8r7或H8n7等配合。为了安装简便，需在螺母下端和底座孔上端做出倒角。为了更可靠地防止螺母转动，还应装置紧定螺钉，紧定螺钉直径常根据举重量选取，一般为6～12mm。螺母的相关尺寸计算查手册D=d+1=25mm内螺纹小径D1=d-7=17mmD3=(1.6~1.8)D=1.7×25第5页共10页第4页共10页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第5页共10页D4=(1.3~1.4)D3=1.3×43H=54mma=H/3=54/3=18mm3、托杯的设计与计算托杯用来承托重物，可用铸钢铸成，也可用Q235钢模锻制成。为了使其与重物接触良好和防止与重物之间出现相对滑动，在托杯上表面制有切口的沟纹。为了防止托杯从螺杆端部脱落，在螺杆上端应装有挡板。当螺杆转动时，托杯和重物都不作相对转动。因此在起重时，托杯底部与螺杆和接触面间有相对滑动，为了避免过快磨损，一方面需要润滑，另一方面还需要验算接触面间的压力强度。p=Fπ(D122−D112)4≤[p]（式1-1）式中：[p]——许用压强，应取托杯与螺杆材料[p]的小者。D10=(2.4~2.5)d=2.45¿24第6页共10页第5页共10页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤...
