汽車用螺旋千斤頂設計

汽車用螺旋千斤頂設計,汽車,螺旋,千斤頂,設計 設計任務書設計題目：汽車螺旋千斤頂的設計設計要求：1、 設計一人力驅動的螺旋千斤頂，其軸向承載能力為F=65000N,要求提升最大高度為h=240mm；要求耐磨性好，螺母材料為ZCuSn10-1，采用梯形螺紋。2、 使用AoutCAD繪畫裝配圖、零件圖；設計進度要求：第一周：選擇課題，勾勒基本的設計思路；第二周：查找與其有關的資料；第三周：進行螺旋傳動的設計和計算；第四周：進行千斤頂的設計；第五周：繪制草圖；第六周：完善初稿及草圖使其語言更加簡練、布局更加合理；第七周：整理電子稿；第八周: 再次修改論文，進行答辯。 指導教師（簽名）： 1摘要螺旋千斤頂主要是有螺桿、手柄、底座、螺套、旋轉桿、擋環(huán)、托杯的零部件組裝而成的。在本次設計過程中對螺旋傳動的計算和各零部件的設計與選材最為重要；并且重點運用了機械設計方面的知識，另外還運用了輔助繪圖工具AoutCAD、Solidworks等。本文從螺旋千斤頂的零部件的設計與選材等多方面，闡述了它設計的全過程。尤其在工藝規(guī)程設計中，運用了大量的科學加工理論及計算公式，對它進行了精確地計算。 由于螺旋千斤頂是一種小型的起重設備，體積小方便攜帶，造價成本低，所以在日常生活中被廣泛應用。本設計既是產品開發(fā)周期中的關鍵環(huán)節(jié)，有貫穿于產品開發(fā)過程的始終。設計決定了實現產品功能和目標的方案，結構和選材。制造方法以及產品運行，使用和維修方法?，F代機械產品的要求不對傳統機械產品高的多，因而在產品開發(fā)和改進過程中只有全面深入地運用現代設計理論，方法和技術才能滿足社會對現代機械產品愈來愈苛刻的要求，提高其市場競爭能力。關鍵詞：螺旋傳動，體積小，方便，成本低I目 錄摘要II1 起重機械的概述12 千斤頂的概述22.1 千斤頂的種類22.2 千斤頂的結構和技術規(guī)格32.3千斤頂的工作原理53 螺旋傳動的設計與計算63.1螺旋傳動的應用和類型63.2螺旋傳動的結構和用途83.3螺旋傳動的計算93.4螺旋傳動的設計和選材103.5螺旋機構耐磨性的計算113.6螺母螺紋牙的計算123.7螺桿強度和穩(wěn)定性的校核133.7.1強度的校核133.7.2穩(wěn)定性的校核143.8自鎖性的校核154千斤頂的設計164.1螺桿的設計計算164.2螺母設計計算174.3托杯的設計計算184.4手柄設計計算194.5底座的設計計算204.6千斤頂效率計算205 螺旋千斤頂圖形的繪制216 使用千斤頂的注意事項23參考文獻261摘要螺旋千斤頂主要是有螺桿、手柄、底座、螺套、旋轉桿、擋環(huán)、托杯的零部件組裝而成的。在本次設計過程中對螺旋傳動的計算和各零部件的設計與選材最為重要；并且重點運用了機械設計方面的知識，另外還運用了輔助繪圖工具AoutCAD、Solidworks等。本文從螺旋千斤頂的零部件的設計與選材等多方面，闡述了它設計的全過程。尤其在工藝規(guī)程設計中，運用了大量的科學加工理論及計算公式，對它進行了精確地計算。 由于螺旋千斤頂是一種小型的起重設備，體積小方便攜帶，造價成本低，所以在日常生活中被廣泛應用。本設計既是產品開發(fā)周期中的關鍵環(huán)節(jié)，有貫穿于產品開發(fā)過程的始終。設計決定了實現產品功能和目標的方案，結構和選材。制造方法以及產品運行，使用和維修方法?，F代機械產品的要求不對傳統機械產品高的多，因而在產品開發(fā)和改進過程中只有全面深入地運用現代設計理論，方法和技術才能滿足社會對現代機械產品愈來愈苛刻的要求，提高其市場競爭能力。關鍵詞：螺旋傳動，體積小，方便，成本低I目 錄摘要II1 起重機械的概述12 千斤頂的概述22.1 千斤頂的種類22.2 千斤頂的結構和技術規(guī)格32.3千斤頂的工作原理53 螺旋傳動的設計與計算63.1螺旋傳動的應用和類型63.2螺旋傳動的結構和用途83.3螺旋傳動的計算93.4螺旋傳動的設計和選材103.5螺旋機構耐磨性的計算113.6螺母螺紋牙的計算123.7螺桿強度和穩(wěn)定性的校核133.7.1強度的校核133.7.2穩(wěn)定性的校核143.8自鎖性的校核154千斤頂的設計164.1螺桿的設計計算164.2螺母設計計算174.3托杯的設計計算184.4手柄設計計算194.5底座的設計計算204.6千斤頂效率計算205 螺旋千斤頂圖形的繪制216 使用千斤頂的注意事項23參考文獻261271 起重機械的概述起重機械是現代工業(yè)企業(yè)中實現生產過程機械化、自動化、減輕繁重體力勞動、提高勞動生產率的重要工具和設備。起重機是機械化作業(yè)的重要物質基礎，是一些工業(yè)企業(yè)中主要的固定資產。對于工礦企業(yè)、港口碼頭、車站倉庫、建筑施工工地，以及海洋開發(fā)、宇宙航行等部門，起重機已成為主要的生產力要素，在生產中進行著高效的工作，構成合理組織批量生和機械化流水作業(yè)的基礎，是現代化生產的重要標志之一。在某些關鍵崗位上增加一兩臺起重設備，勞動生產率就會成倍的增長。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；是一種以間歇作業(yè)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(yè)通常帶有重復循環(huán)的性質。一個完整的作業(yè)循環(huán)一般包括取物、起升、平移、下降、卸載，然后返回原處等環(huán)節(jié)。起重機械廣泛用于交通運輸業(yè)、建筑業(yè)、商業(yè)和農業(yè)等國民經濟各部門及人們日常生活中。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。起重機械的工作特點：（1）起重機械通常結構龐大，機構復雜，能完成一個起升運動、一個或幾個水平運動；（2）所吊運的重物多種多樣，載荷是變化的；（3）大多數起重機械，需要在較大的空間范圍內運行，有的要裝設軌道和車輪，有的要裝上輪胎或履帶在地面上行走，有的需要在鋼絲繩上行走（4）有的起重機械需要直接載運人員在導軌、平臺或鋼絲繩上做升降運動；（5）暴露的、活動的零件較多，且常與吊運作業(yè)員直接接觸，潛在安全隱患；（6）作業(yè)環(huán)境復雜；（7）作業(yè)中常常需要多人配合，共同進行；起重機械的上述工作特點，決定了它與安全生產的關系很大。如果對起重機械的設計、制造、安裝使用和維修等環(huán)節(jié)上稍有疏忽，就可能造成傷亡或設備事故。一方面造成人員的傷亡，另一方面也會造成很大的經濟損失。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。(參考文獻4)2 千斤頂的概述千斤頂又叫舉重器、頂重機、頂升機等，是一種用比較小的力就能把重物頂升、下降或移位的簡單起重機具，也可用來校正設備安裝的偏差和構件的變形等。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，千斤頂的頂升高度一般為400mm，頂升速度一般為10-35mm/min，起重能力最大可達500t。2.1 千斤頂的種類千斤頂按其構造及工作原理的不同，通常分為機械式和液壓式，機械式千斤頂又有齒條式與螺旋式兩種，其中螺旋式千斤頂和液壓式千斤頂較為常用；由于起重量小，操作費力，所以螺旋千斤頂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(wěn)，有自鎖作用，故使用廣泛。其缺點是起重高度有限，起升速度慢。液壓千斤頂主要由油室、油泵、儲油腔、活塞和搖把等組成，工作時，用千斤頂的手動搖把驅動油壓泵，將工作油壓入油室，推動活塞上升或下降，進而頂起或下落重物。在工程施工時，YQ型手動液壓千斤頂使用較多。這種千斤頂質量輕，效率高，使用和搬運也比較方便，它又可以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。螺旋式千斤頂又分為：固定式螺旋式千斤頂、LQ型固定式螺旋千斤頂和移動式螺旋千斤頂三大類。（1）固定螺旋式千斤頂有普通式和棘輪式兩種，在作業(yè)時，未卸載之前不能作平面移動；（2）LQ型固定螺旋式千斤頂結構緊湊、輕巧，使用方便。它有棘輪組、大小錐齒輪、升降套筒、鋸齒形螺桿、主架等組成；當往復搬動手柄時，撐牙推動棘輪組間歇回轉，小錐齒輪帶動大錐齒輪，使鋸齒形螺桿旋轉，從而使升降套筒上升或下降。由于推力軸承轉動靈活，摩擦力小，因而操作靈敏，工作效率高。（3）移動式螺旋千斤頂是一種在頂升過程中可以移動的千斤頂，在作業(yè)時，它的移動主要是靠其底部的水平螺桿轉動，從而使頂起或下降的重物連同千斤頂一同做水平移動。因此，移動式螺旋千斤頂在設備安裝施工中用來就位便很使用。如下圖：2.1 螺旋千斤頂齒條千斤頂主要由齒條和棘輪等組成，工作時，由1-2人轉動千斤頂上的手柄，利用齒條的頂端頂起高處的重物。同時，也可用齒條的下腳，頂起低處的重物。另外，在千斤頂的手柄上備有制動時需要的齒輪。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。2.2 千斤頂的結構和技術規(guī)格油壓千斤頂按其結構、用途分為如下兩種： 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。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。表2.1 移動式螺旋千斤頂技術規(guī)格輕重量（t）頂起高度（mm）螺桿落下最小高度（mm）水平移動距離（mm）自重（kg）825051017540102805403008012.5300660300851534566030010017.5350660360120203606803601452536069037016530360730370225表2.2 齒條千斤頂的技術規(guī)格型號01型02型起重量（t）靜負荷1515動負荷1010最大起重高度（mm）280330鉤面最低高度（mm）5555機座尺寸（長寬,mm）260166260166外形尺寸（長寬高，mm）370166525414166550自重（kg）26252.3千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，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。(此部分參考文獻4和5)3 螺旋傳動的設計與計算3.1螺旋傳動的應用和類型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?yōu)橹本€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(wěn)、易于自鎖等優(yōu)點，在工業(yè)中獲得了廣泛應用。（1）按螺桿與螺母的相對運動方式，螺旋傳動可以有以下四種運動方式：螺母固定不動，如圖(a)螺桿轉動并往復移動，這種結構以固定螺母為主要支承，結構簡單，但占據空間大。常用于螺旋壓力機、螺旋千斤頂等。螺母轉動，如圖(b)螺桿做直線移動，螺桿應設防轉機構，螺母轉動要設置軸承均使結構復雜，且螺桿行程占據尺寸故應用較少。螺母旋轉并沿直線移動，如圖(c)由于螺桿固定不動，因而二端支承結構較簡單，但精度不高。有些鉆床工作臺采用了這種方式。螺桿轉動，如圖(d)螺母做直線運動，這種運動方式占據空間尺寸小，適用于長行程螺桿。螺桿兩端的軸承和螺母防轉機構使其結構較復雜。車床絲杠、刀架移動機構多采用這種運動方式。 (a) (b) (c) (d)圖3.1 運動方式本次設計的螺旋千斤頂是運用了上圖（a）的運動方式，即螺母固定不動。（2）按照用途不同，螺旋傳動分為三種類型。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，下圖3.2螺旋壓力機均為傳力螺旋。圖3.2 螺旋壓力機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(xù)工作且工作速度較高，傳動精度要求較高，下圖3.3為機床進給機構的螺旋。圖3.3 傳導螺旋調整螺旋用于調整并固定零件間的相對位置，一般不經常轉動，要求能自鎖，有時也要求很高精度，如帶傳動張緊裝置、機床卡盤和精密儀表微調機構的螺旋等。本次設計的螺旋千斤頂就是運用了傳力螺旋這種傳動類型。3.2螺旋傳動的結構和用途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）?；瑒勇菪齻鲃佑址譃槠胀ɑ瑒勇菪齻鲃雍挽o壓螺旋傳動，且應用較廣，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(wěn)。缺點在于當低速或進行運動微調時可能出現爬行現象；摩擦阻力大，傳動效率低（一般為30%50%）；螺紋（通常采用梯形螺紋和鋸齒形螺紋）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，如此次設計過程中千斤頂的傳力螺旋。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(wěn)，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，傳動靈活平穩(wěn)，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(yè)。滾動螺旋傳動按滾珠循環(huán)方式分為：內循環(huán)：滾珠始終和螺桿接觸，兩個封閉循環(huán)回路有兩個反向器，三個封閉循環(huán)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(huán)：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(wěn)，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(yōu)點。其缺點為結構復雜，制造較難，需要一套壓力穩(wěn)定，供油系統要求高。應用于精密機床的進給、分度機構的傳動螺旋。3.3螺旋傳動的計算在螺旋傳動中，結構最簡單應用最廣泛的是滑動螺旋，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(wěn)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）一般螺旋機構的計算一般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3.1）則式中S為螺旋線導程（mm）。如果螺桿的轉速為n(r/min)時，則螺母移動速度v(mm/s)為:V=Sn/60 （式3.2） （2）差動螺旋機構與復式螺旋機構的計算1-機架 2-螺桿 3-螺母 4-導向桿圖3.4 差動螺旋機構上圖的螺旋機構中，螺桿1上有A、B兩段螺旋，A段螺旋導程為SA（mm），B段螺旋導程為SB（mm），兩者旋向相同，則當螺桿轉角（rad）時，螺母軸向移動的位移L（mm）為： L=（SA-SB）/2 （式3.3） 如果螺桿的轉速為n(r/min)時，則螺母移動速度v(mm/s)為： L=（SA-SB）n/60 （式3.4）由上式可知：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。如果兩螺旋的旋向相反，則螺母軸向移動的位移L為：L=（SA-SB）/2 （式3.5）移動速度為： V（SA-SB）n/60 （式3.6）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。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?；瑒勇菪齻鲃拥闹饕问绞锹菁y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，然后再對可能發(fā)生的其他失效逐一進行校核。3.4螺旋傳動的設計和選材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，通常采用組合螺母或剖分螺母結構。利用螺釘可使斜塊將其兩側的螺母擠緊，減小螺紋副的間隙，提高傳動精度。傳動用螺桿的螺紋一般采用右旋結構，只有在特殊情況下采用左旋螺紋。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。表3.1 螺桿與螺母常用的材料螺紋副材料應用場合螺桿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9Mn2V GrWMn 38GrMoAl精密傳導螺旋傳動。材料需經熱處理螺母ZcuSn10P1 ZcuSn5Pb5Zn5一般傳動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3.5螺旋機構耐磨性的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為計算條件，其校核公式為：PP （式3.7）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)。表3.2 滑動螺旋傳動的許用壓強螺紋副材料滑動副速度/(mmin-1)許用壓強/MPa鋼對青銅低速151825111871012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計算。當8590時，根據歐拉公式計算，即： （式3.15）當8590時；對b380MPa的碳素鋼（如Q235、Q275）Fc=(304/1.12) （式3.16）當8590時，對b470MPa的優(yōu)質碳素鋼（如355、45）Fc=(461/2.57) （式3.17）當40時，無需進行穩(wěn)定性計算。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)；為長度系數，與螺桿端部結構有關，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=。 （式3.18）表3.4 長度系數的選擇螺桿端部結構兩端固定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。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。3.8自鎖性的校核 對于要求自鎖的螺旋傳動，應校核是否滿足自鎖條件，即： （式3.19）式中，fV為螺紋副的當量摩擦系數表3.5 螺旋傳動螺旋副的當量摩擦系數fV（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計 算 與 說 明結 果4.1 螺桿的設計計算1.確定螺紋直徑螺桿工作時，同時受到壓力和轉矩的作用。因此它的計算可近似按螺栓聯接的計算公式求得螺紋小徑，即 許用應力 由手冊，取 則 選梯形螺紋 螺紋大徑 ，螺紋中徑 螺紋小徑 螺距 螺紋根部厚度 螺紋工作高度 較核螺桿強度螺紋力矩 螺紋升角 查手冊P6表1-10 (鋼與鑄鐵的滑動摩擦系數無潤滑)當量摩擦角 計 算 與 說 明結 果按第四強度理論較核，壓扭組合校核滿足要求。圖1-1 螺桿受力圖2.自鎖性驗算自鎖條件其中故 ，可用，且，可靠3.螺桿結構（見圖1-2）螺桿上端直徑取手柄孔徑 式中：則 取 滿足螺桿強度要求。 計 算 與 說 明結 果，取退刀槽直徑 取退刀槽寬度螺桿膨大部分長度取，取螺桿長度4.穩(wěn)定性計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)，為此按下式演算螺桿的穩(wěn)定性。式中，為螺桿的臨界壓力。彈性模量。，取。由，為固定支承，（一端固定，一端自由），螺桿可以穩(wěn)定工作。圖1-2螺桿簡圖計 算 與 說 明結 果4.2 螺母的設計計算螺母的材料選用HT3001. 確定螺紋旋合圈數z根據耐磨性旋合圈數z，即 螺母實際圈數螺母旋合長度校核螺母的高徑比，不能滿足要求。故要重新確定螺母的高度。，則取 緊定螺釘選擇參照手冊P452. 校核螺母的螺牙強度（1） 剪切強度 故滿足要求。（2） 彎曲強度式中 ，滿足剪切強度要求計 算 與 說 明故滿足要求3. 螺母其它結構尺寸螺母外徑 取螺母凸緣厚度 取螺母 取4. 螺母外徑和凸緣強度的計算及螺母懸置部分拉扭組合校核（1）式中：螺母的許用拉應力 螺母材料的許用彎曲應力，安全。（2） 凸緣與底座接觸部分的擠壓強度計算結 果滿足彎曲強度要求。故安全計 算 與 說 明結 果，安全螺母上固定螺釘用GB/T 71 M12（3） 凸緣根部的彎曲強度計算，安全。圖1-3 螺母簡圖4.3 托杯的設計計算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，直徑 直徑則 （托杯材料Q235）,故安全故安全,故安全計 算 與 說 明結 果2.托杯的外口徑圖1-4 托杯簡圖4.4 手柄的設計計算1. 選材：手柄的材料選取Q2352. 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，起取值為，取3）螺紋力矩摩擦力矩4）手柄長度5）手柄的實際長度計 算 與 說 明結 果3.手柄直徑按彎曲強度設計則 圖1-5 手柄簡圖4.5 底座的設計計算 底座材料選用HT150，鑄鐵壁厚，底座外形制成1：5的錐度，其主要結構尺寸如下：（任務書）高度 取 計 算 與 說 明結 果按擠壓強度計算取 圖1-6 底座簡圖4.6 千斤頂的效率計算 可滿足自鎖條件的要求。5 螺旋千斤頂圖形的繪制要繪制螺旋千斤頂的裝配圖，首先應當選定繪圖比例和圖幅后布置視圖，先確定各視圖的位置，畫出主要軸線、中心線及基準線。然后開始畫底圖，按照“先主后次”的原則，沿裝配軸線按裝配關系依次畫出底座螺套螺旋桿絞杠頂墊等零件。底圖完成后，檢查加深圖線，還要進行尺寸標注，編注零件序號，填寫明細欄、標題欄等，完成全圖。同時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，將手炳穿入螺旋桿上部的孔中，旋動手炳，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。因此由螺旋千斤頂的工作原理可知，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，則繪制了千斤頂的全剖視圖。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，故采用剖面圖AA表達清楚。6 使用千斤頂的注意事項1.無論哪種千斤頂都不準超負荷使用，以免發(fā)生人身或設備故障。2.千斤頂使用前，應檢查各零件是否靈活可靠，有無損壞，油液是否干凈，油閥、活塞、皮碗是否完好。3.千斤頂工作時，要放在平整堅實的地面上，并要在其下面墊枕木、木板或鋼板來擴大受壓面積，防止塌陷。4.千斤頂安放位置要擺正，頂升時，用力要均勻；卸載時，要檢查重物是否支撐牢固。5.幾臺千斤頂同時作業(yè)時，要動作一致，保證同步頂升和降落。6.螺旋千斤頂和齒條千斤頂，在任何環(huán)境下都可使用。而液壓千斤頂在高溫和低溫條件下不準使用。7.螺旋千斤頂和齒條千斤頂，應在工作面上涂上防銹油，以前少磨損避免銹蝕。液壓千斤頂應按說明書要求，定時清洗和加油。8.螺旋千斤頂和齒條千斤頂的內部要保持清潔，防止泥砂、雜物混入，增加阻力，造成過度磨損，降低使用壽命。同時轉動不分要添加潤滑油進行潤滑。9.液壓千斤頂的儲液器要保持潔凈，如產生渣滓或液體混濁，都會使活塞頂升受到阻礙，致使頂桿伸出速度緩慢，甚至發(fā)生事故。10.液壓千斤頂不準作永久支承。如必須做長時間支撐時，應在重物下面增加支 承部件，以保證液壓千斤頂不受損壞。11.齒條千斤頂放松時，不得突然下降，以防止其內部機構受到沖擊而損壞，或使搖把跳動傷人。12.各種千斤頂要定期進行維修保養(yǎng)。存放時，要將機體表面涂以防銹油，把頂升部分回落至最低位置，并放在庫房干燥處，妥善保管。參考文獻參考文獻1 王定國.機械原理與機械零件.北京,高等教育出版社,1996年（第十章第六節(jié)）2 鄭志祥,劉天一.機械零件.上海,高等教育出版社,1992年（第四章第六節(jié)）3 吳宗澤.機械零件.北京,廣播電視大學出版社,1994年（第三章第八節(jié)）4 黃景一,付榮伯.起重機械設計制造使用手冊.安徽文化出版社,2002年5 范祖堯.非標準機械設備實際手冊.北京.機械工業(yè)出版社,1996年