课程名称：机械设计（甲）Ⅱ设计题目：螺旋千斤顶的设计指导老师：顾大强专业与班级：机电1203班姓名与学号：陈笑行3120102261目录1.设计要求2.螺杆的设计和计算3.螺母的设计和计算4.底座的设计和计算5.托杯的设计和计算6.手柄的设计和计算7.零件图和装配图8.参考文献1设计要求1）最大起重量Q=20kN2）最大升举高度L＝150mm3）采用梯形螺纹、单线GB5796-864）螺杆材料：Q235或45＃；螺母材料：铸铁或青铜2螺杆的设计计算45号钢DIN标准为C45查表得机械性能如下Eigenschaft（性能）wert(数值)einheit（单位）Elastizitätsmodul（弹性模量）210000N/mm^2PoissonscheZahl（泊松比）0.28NichtzutreffendSchubmodul（剪切模量）79000N/mm^2Massendichte（质量密度）7800kg/m^3Zugfestigkeit（抗拉强度）750N/mm^2Druckfestigkeit（抗压强度）N/mm^2Streckgrenze（屈服极限）580N/mm^2Wärmeausdehnungskoeffizient（热膨胀系数）1.1e-005/KWärmeleitfähigkeit（导热系数）14W/(m·K)Materialdämpfungsverhältnis（材料阻尼比）NichtzutreffendQ235DIN标准号为St33查表得机械性能如下：Eigenschaft（性能）wert(数值)einheit（单位）Elastizitätsmodul（弹性模量）210000N/mm^2PoissonscheZahl（泊松比）0.28NichtzutreffendSchubmodul（剪切模量）79000N/mm^2Massendichte（质量密度）7800kg/m^3Zugfestigkeit（抗拉强度）290N/mm^2Druckfestigkeit（抗压强度）N/mm^2Streckgrenze（屈服极限）175N/mm^2Wärmeausdehnungskoeffizient（热膨胀系数）1.1e-005/KWärmeleitfähigkeit（导热系数）14W/(m·K)SpezifischeWärme（比热）440J/(kg·K)Materialdämpfungsverhältnis（材料阻尼比）Nichtzutreffend价格：45#>Q235该螺旋千斤顶最大起重只有20kN，属于小负重，螺杆用Q235即可。………………………………稳定性校核……………………………………校核时l即为最大上升高度L=150mm=0.15m对于螺旋千斤顶，视为一段固定一端自由μ=2圆形界面，惯性半径i=d1/4λs=μli=2∗150d1/4可得λs=1200/d1取d1=2cm=20mm则λs=60根据公式Qc=(304−1.12λs)πd124可以得到Qc=7.4204e4Ss=Qc/Q=3.71对于传力螺旋传动，要求Ss=3.5~5.0满足条件。依照稳定性，查GB，选取P=4，d1=d-4.5则取d=25mmd2=d-2;此时外螺纹大径d=25mm螺距P=4mm外螺纹小径d1=20.5mm外螺纹中径d2=23mm内螺纹中径D2=23mm内螺纹大径D4=25.5mm内螺纹小径D1=21mmD4=d+2ac可得ac=(25.5-25)/2=0.25mmH4=2.25mmH4–2ac=H1=h=2.25-0.25*2h=1.75mm重新校核可得Qc=7.7961e+04Ss=3.8981符合标准………………………………螺杆强度计算……………………………………依照第四强度理论公式进行校核轴向力Q=20KNd1=20.5mm螺杆最大扭矩T=d22×Q∗tan(λ+ρv)ρv是当量摩擦角，ρv=arctanfcosγf取0.1（钢对铸铁，附加润滑）rho_v=atan(0.1/cos(pi/12))可得ρv=5.9106°λ=arctanSπd2lmd=atan(4/pi/23)λ=3.1686°可得T=d2/2*Q*tan(lmd+rho_v)T=3.6754e+04N*mm36.75N*m带入强度校核公式σc=√σ2+3τ2=√[Qπ4d12]2+3[Tπ16d13]2可得Xigema=sqrt((Q/(pi/4*d1^2))^2+3*(T/(pi/16*d1^3))^2)Xigema=7.1330e+0771.33MPaQ235的屈服强度为235Mpa，符合强度要求。………………………………耐磨性计算……………………………………根据公式p=QPπd2hHd2≥√Qπφψ[p]φ=0.5ψ=2人力传动，钢对铸铁取许用压强[p]=15可以求得d2_min=sqrt(Q/(pi*feita*pesai*p_x))d2_min=0.0206md2_min=20.6mm
