畢業(yè)設(shè)計課題——千斤頂(共36頁)

1、畢業(yè)設(shè)計說明書千 斤 頂 的 設(shè) 計學(xué) 號 08334111 姓 名 嚴(yán)星華 班 級 機制1班 專 業(yè) 機械制造與自動化 系 部 機電系 指導(dǎo)老師 完成時間 2010 年12 月 1 日至 2011 年 5 月10 日引言1、目的 千斤頂對于人們來說并不陌生，日常生產(chǎn)實踐中經(jīng)常會遇到這樣一些情況，例如：需要將重物如車輛、大型設(shè)備、井下軌道等在沒有起吊設(shè)備的情況下移動或抬起它們，而僅靠人工操作是非常困難甚至根本無法實現(xiàn)的，這就需要用到千斤頂。由此可見，千斤頂與人們的生活密切相關(guān)。此次畢業(yè)設(shè)計的課題千斤頂設(shè)計。是對最普通的螺旋千斤頂進行改造和設(shè)計，提高其使用性能，降低生成成本。又稱機械式千斤頂，是

2、由人力通過螺旋副傳動，螺桿或螺母套筒作為頂舉件。普通螺旋千斤頂靠螺紋自鎖作用支持重物，構(gòu)造簡單，但傳動效率低，返程慢。自降螺旋千斤頂?shù)穆菁y無自鎖作用，裝有制動器。放松制動器，重物即可自行快速下降，縮短返程時間，但這種千斤頂構(gòu)造較復(fù)雜。螺旋千斤頂能長期支持重物，最大起重量已達(dá) 100噸，應(yīng)用較廣。下部裝上水平螺桿后，還能使重物作小距離橫移按分類來看，所設(shè)計的螺旋千斤頂屬立式、手動、機械傳動型。其意義在于：1、要求熟悉螺旋傳動的工作原理，掌握螺旋傳動的設(shè)計過程和方法，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，初步了解機械設(shè)計的一般程序；2、要求學(xué)會綜合運用所學(xué)知識，培養(yǎng)獨立解決工程的問題的能力；3、培養(yǎng)查閱機械設(shè)計零件手

3、冊及有關(guān)技術(shù)資料，能正確使用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范能力。2、中國千斤頂行業(yè)的發(fā)展趨勢我國千斤頂產(chǎn)業(yè)發(fā)展進步較晚，建國以來到改革開放前，我國千斤頂?shù)男枨笾饕且怨I(yè)和國防尖端使用為主。改革開放后，國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生活水平的顯著提高，拉動了千斤頂?shù)男枨蟆＿M入上世紀(jì)九十年代后，我國千斤頂產(chǎn)業(yè)進入快速發(fā)展期，千斤頂需求的增速遠(yuǎn)高于全球水平。1990年以來，全球千斤頂表觀消費量以年均6%的速度增長，而九十年代的十年間，我國千斤頂表觀消費量年均增長率達(dá)到17.73%，是世界年均增長率的2.9倍。進入二十一世紀(jì)，我國千斤頂產(chǎn)業(yè)高速增長。2000年2004年，我國千斤頂消費量從188萬噸增長到447萬噸，增加了

4、2.3倍，年平均增長率在27%以上。其中，2001年，我國千斤頂表觀消費量達(dá)到225萬噸，超過美國成為世界第一千斤頂消費大國。同時，千斤頂進口也大幅度增加。1998年，我國千斤頂進口100萬噸，由此成為世界上最大的千斤頂進口國。2004年與1998年比，千斤頂進口增長幅度年均達(dá)到27.14%。預(yù)計2005年，中國千斤頂表觀消費量將達(dá)到500萬噸，進口仍將保持在300萬噸左右。伴隨著千斤頂市場的快速發(fā)展，我國千斤頂產(chǎn)量也結(jié)束了長期徘徊的局面，實現(xiàn)了高速增長。我國千斤頂產(chǎn)量從2000年的46萬噸增長到2004年的236萬噸，年平均增長率在82.6%，占國內(nèi)市場需求的比重也由2000年的24.47%

5、提高到2004年的52.80%。而同期，世界千斤頂產(chǎn)量則僅以6%左右的速度增長。從九十年代后期起，我國太鋼、寶鋼以及寶新、張浦等國有和合資企業(yè)通過引進和技術(shù)改造，先后建成了一系列千斤頂生產(chǎn)線，千斤頂工藝技術(shù)裝備達(dá)到國際先進水平，千斤頂生產(chǎn)初具規(guī)模。千斤頂品種結(jié)構(gòu)也發(fā)生了積極的變化，千斤頂產(chǎn)品質(zhì)量迅速提高。特別是國內(nèi)千斤頂冷軋板增長迅速，2003年，國內(nèi)冷軋板產(chǎn)量達(dá)到170萬噸，首次超過進口量,自給率達(dá)到66%；2004年，國內(nèi)冷軋板產(chǎn)量達(dá)到200萬噸，自給率達(dá)到70%以上。從2004年底到2005年底，國內(nèi)冷軋千斤頂產(chǎn)能將增加約150萬噸，基本滿足國內(nèi)市場需求。到2007年，我國將成為千斤頂?shù)?/p>

6、凈出口國。從總體上看，我國千斤頂正在經(jīng)歷由規(guī)模小、水平低、品種單一、嚴(yán)重不能滿足需求到具有相當(dāng)規(guī)模和水平、品種質(zhì)量顯著提高和初步滿足國民經(jīng)濟發(fā)展要求的深刻轉(zhuǎn)變，千斤頂需求將逐步實現(xiàn)自給。3. 使用原理： 機械千斤頂是手動起重工具種類之一，其結(jié)構(gòu)緊湊，合理的利用搖桿的擺動，使小齒輪轉(zhuǎn)動，經(jīng)一對圓錐齒輪合運轉(zhuǎn)，帶動螺桿旋轉(zhuǎn)，推動升降套筒，從而重物上升或下降。 4. 使用方法： 1.使用前必須檢查千斤頂是否正常，各部件是否靈活，加注潤滑油，并正確估計重物的重量，選用適當(dāng)噸位的千斤頂，切忌超載使用。 2.調(diào)整搖桿上的撐牙方法，先用手直接按順時針方向轉(zhuǎn)動搖桿，使升降套筒快速上升頂重物。 3.將手柄插入搖

7、桿孔內(nèi)，上下往返搬動手柄，重物隨之上升。當(dāng)升降套筒上出現(xiàn)紅色警戒線時應(yīng)該立即停止搬動手柄。如需下降時撐牙調(diào)至反方向，重物便開始下降。目錄第1章 千斤頂?shù)母攀? 11.1千斤頂?shù)墓ぷ髟? 11.1.1千斤頂原理實驗. 11.2千斤頂?shù)慕榻B. 11.3千斤頂?shù)姆诸? 11.3.1按結(jié)構(gòu)劃分3種. 21.3.2量具千斤頂. 31.3.3其他分類. 41.4千斤頂使用說明. 4第2章 千斤頂?shù)脑O(shè)計任務(wù). 52.1畢業(yè)設(shè)計方案選擇. 52.2千斤頂?shù)脑O(shè)計任務(wù)要求. 52.2.1設(shè)計題目及任務(wù)要求. 5第3章 千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計. 73.1結(jié)構(gòu)設(shè)計的意義. 73.2千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu). 73.2.1螺旋傳動選擇

8、. 73.2.2螺紋類型選擇. 8 第4章 千斤頂各部件參數(shù)的設(shè)定及強度校核. 94.1螺母、螺桿的材料及尺寸的選定與校核. 94.1.1螺母、螺桿的材料和許用應(yīng)力. .94.1.2螺母、螺桿的尺寸設(shè)計與校核.104.2底座的設(shè)計計算.134.2.1底座材料的選定.134.2.2底座的尺寸確定.134.3手柄的設(shè)計計算. 144.3.1手柄的材料選擇.154.3.2手柄的尺寸確定.154.4托杯的設(shè)計計算. 154.4.1托杯材料的選擇.164.4.2托杯的尺寸確定. 164.5千斤頂?shù)男视嬎? 164.6千斤頂其他附件的尺寸設(shè)定. 16第5章 計算結(jié)論. 175.1千斤頂?shù)目傮w裝配圖. 1

9、75.2設(shè)計各零件圖及畫圖的具體步驟. 175·2·1螺母的設(shè)計.175·2·2起重螺桿的設(shè)計. 205·2·3底座的設(shè)計.225·2·4手柄的設(shè)計.235.3千斤頂?shù)母髁慵叽绻こ虉D. .255.4千斤頂?shù)难b配圖. 275.5千斤頂?shù)谋ǚ纸鈭D. .28第6章 結(jié)束語.29第7章 參考文獻(xiàn).31第1章 千斤頂?shù)母攀?·1千斤頂工作原理  千斤頂有機械千斤頂和液壓千斤頂?shù)葞追N，原理各有不同。從原理上來說，液壓千斤頂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

10、，在平衡的系統(tǒng)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(dá)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(dá)到力的傳遞。螺旋千斤頂采用機械原理，以往復(fù)扳動手柄，拔爪即推動棘輪間隙回轉(zhuǎn)，小傘齒輪帶動大傘齒輪、使舉重螺桿旋轉(zhuǎn)，從而使升降套筒獲得起升或下降，而達(dá)到起重拉力的功能。但不如液壓千斤頂簡易。1·1·1千斤頂原理實驗很久之前，工程師們就利用過這種類型的機器，今天，只要在停車場或者加油站，就可以看到液壓起重機，利用它使出一個孩子的力氣就能將一輛汽車抬

11、起來。讓我們看看這種器械是如何工作的，并設(shè)法自己制作一個器械以供實驗之用。用一根管手將兩個充滿了液體（水或油）的容器連起來。其中一個容器截面很大，另一個容器截面則很小，假設(shè)它比前一個截面小1000倍。如果用一個活塞（A）向下壓截面小的容器液面，液體就受到了一個壓力，這個壓力的強度會按照原來的大小傳遞到液體表面的任何其他部分，當(dāng)然也包括在大截面容器里與活塞（B）接觸的液體的表面。壓強等于作用力除以作用面積。根據(jù)帕斯卡原理，活塞A下的壓強與活塞B下的壓強相等，又由于活塞B下的面積比活塞A下的大1000倍，在它上面的作用力就應(yīng)比在A上的作用力也大1000倍。因此，為了將一輛1噸重的汽車抬起來，只要1

12、公斤的作用力就夠了。液壓制動器、壓縮機、汽車的千斤頂、水泵等許多器械都得益于這一原理。1·2千斤頂?shù)慕榻B千斤頂是一種起重高度小(小于1m)的最簡單的起重設(shè)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紋式兩種，由于重量小，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(jié)構(gòu)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。千斤頂主要用于廠礦、交通運輸?shù)炔块T作為車輛修理及其它起重、支撐等工作。其結(jié)構(gòu)輕巧堅固、靈活可靠，一人即可攜帶和操作。1·3千斤頂?shù)姆诸惽Ы镯斒且环N用鋼性頂舉件作為工作裝置，通過頂部托座或底部托爪在行程內(nèi)頂升

13、重物的輕小起重設(shè)備！作為一種傳統(tǒng)頂舉重物的工具，千斤頂在建筑、鐵路、醫(yī)療、汽車維修等各領(lǐng)域均得到了廣泛的應(yīng)用。目前，在生產(chǎn)實踐中使用著以下各種各樣的千斤項:在建筑領(lǐng)域中應(yīng)用的千斤頂主要有鋼絞線千斤頂、松卡式千斤頂、穿心式千斤頂、掩護支架平衡千斤頂、預(yù)應(yīng)力前卡式千斤頂、預(yù)應(yīng)力張拉式千斤頂，窄空間小噸位千斤頂?shù)?；在汽車運輸維修部門應(yīng)用的千斤頂有螺旋千斤頂、液壓千斤頂、充氣千斤頂?shù)?；在醫(yī)療衛(wèi)生部門應(yīng)用的有X線刀機械微調(diào)千斤頂；除此以外還有應(yīng)用在其他領(lǐng)域的一些千斤頂。1·3·1按結(jié)構(gòu)特征可分為齒條千斤頂、螺旋千斤頂和（油壓）液壓千斤頂3種（1） 螺旋千斤頂： 由人力通過螺旋副傳動，

14、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。螺旋式千斤頂是千斤頂?shù)囊环N，普通螺旋千斤頂靠螺紋自鎖作用支持重物，構(gòu)造簡單，但傳動效率低，返程慢。自降螺旋千斤頂?shù)穆菁y無自鎖作用，但裝有制動器。放松制動器，重物即可自行快速下降，縮短返程時間，但這種千斤頂構(gòu)造較復(fù)雜。螺旋千斤頂能長期支持重物，最大起重量已達(dá)100噸，應(yīng)用較廣。下部裝上水平螺桿后，還能使重物作小距離橫移。螺旋千斤頂為進一步降低外形高度和增大頂舉距離，可做成多級伸縮式的。 螺旋式千斤頂廣泛應(yīng)用于工廠、貨棧、碼頭、電站、伐木場等場合，是起升搬運物品，最理想的起重設(shè)備之一。主要型號QL系列：1）QL3.2T 螺旋式千斤頂，QL5T

15、螺旋式千斤頂，QL8T 螺旋式千斤頂，QL10T 螺旋式千斤頂，QL16T 螺旋式千斤頂，QL20T 螺旋式千斤頂，QL25T 螺旋式千斤頂，QL32T 螺旋式千斤頂，QL50T 螺旋式千斤頂，QL100T 螺旋式千斤頂，QL200T 螺旋式千斤頂.2） QLD螺旋式千斤頂，10QLD螺旋式千斤頂，16QLD螺旋式千斤頂，20QLD32 螺旋式千斤頂.(2)齒條千斤頂： 也叫齒條頂升器 （Rack-pinion jack ）。采用齒條作為剛性頂舉件的千斤頂。齒條式千斤頂由齒條、齒輪、手柄等組成，在承載齒條的上方有一轉(zhuǎn)動頭，用來放置被舉升的載荷。使用時，只要搖動手柄，齒便帶動齒條上升或下降，從而

16、實現(xiàn)重物的上升或下降。有時被舉升的載荷也可以放在側(cè)面的凸耳上，但在此情況下，由于齒條受著偏心載荷，所以其允許的舉重量只能是額定舉重量的一半。為了支持其所舉起的載荷，防止由于自重的降落應(yīng)裝有安全搖柄裝置。起重量一般不超過20噸，可長期支持重物，主要用在作業(yè)條件不方便的地方或需要利用下部的托爪提升重物的場合，如鐵路起軌作業(yè)。（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。油壓千斤頂是根據(jù)帕斯卡定律的原理工作的。它由油箱，大小不同的兩個壓力油缸、搖桿和關(guān)閉針閥等幾個部分組成。工作時，提起小活塞將油吸入小壓力油缸，當(dāng)壓下小活塞時將油壓進大壓力油缸。通過兩個閥門的控制，小活塞對油的壓強傳遞

17、給大活塞，將重物頂起來。小活塞不斷地往復(fù)動作，就可以把重物頂?shù)揭欢ǖ母叨取９ぷ魍戤?，打開關(guān)閉針閥，使大壓力油缸和油箱連通。這時，只要在大活塞上稍加壓力，大活塞即可下落，油回到油箱中去。QYL 型立式油壓千斤頂是國家定型新系列產(chǎn)品。它結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，攜帶方便，廣泛適用于工廠年倉庫、橋梁、碼頭、交通運輸和建筑工程等部門的起重作業(yè)。 本產(chǎn)品只能直立使用，其工作環(huán)境溫度為 -20 攝氏度到 +45 攝氏度，不宜在酸堿及腐蝕性氣體中使用。 利用液體內(nèi)壓強恒定，這樣在較小的面積上施以較小的力，就可以在較大的面積上產(chǎn)生較大的力，再輔以杠桿就做成了千斤頂 。（4）液壓千斤頂: 由人力或電力驅(qū)動液壓泵

18、，通過液壓系統(tǒng)傳動，用缸體或活塞作為頂舉件。液壓千斤頂可分為整體式和分離式。整體式的泵與液壓缸聯(lián)成一體；分離式的泵與液壓缸分離，中間用高壓軟管相聯(lián)。液壓千斤頂結(jié)構(gòu)緊湊，能平穩(wěn)頂升重物，起重量最大達(dá)1000噸，行程1米，傳動效率較高，故應(yīng)用較廣；但易漏油，不宜長期支持重物。 如長期支撐需選用自鎖千斤頂，螺旋千斤頂和液壓千斤頂為進一步降低外形高度或增大頂舉距離，可做成多級伸縮式。 液壓千斤頂除上述基本型式外，按同樣原理可改裝成滑升模板千斤頂、液壓升降臺、張拉機等，用于各種特殊施工場合。1·3·2量具-千斤頂按JB3411.58-99標(biāo)準(zhǔn)制造, 用于檢測零部件時的支承，產(chǎn)品分別為

19、鋼件和鑄鐵件，外表面有鍍鉻和涂漆兩種。規(guī)格（mm) 可調(diào)高度（mm) 單件承載力(kg)35×60 60 3550×80 80 5070×100 100 70100×150 150 100150×250 250 150200×300 300 200260×400 400 260280×450 450 280300×500 500 300 1·3·3其它分類按其它方式分類可分類為分離式千斤頂，臥式千斤頂，爪式千斤頂，同步千斤頂，油壓千斤頂，電動千斤頂?shù)龋?·4千斤頂使用說明1、

20、 使用前必須檢查各部是否正常。 2、 使用時應(yīng)嚴(yán)格遵守主要參數(shù)中的規(guī)定，切忌超高超載，否則當(dāng)起重高度或起重噸位超過規(guī)定時，油缸頂部會發(fā)生嚴(yán)重漏油。 3、如手動泵體的油量不足時，需先向泵中加入應(yīng)為經(jīng)充分過濾后的N33#液壓油才能工作4、千斤頂使用前應(yīng)拆洗干凈，并檢查各部件是否靈活，有無損傷;液壓千斤頂?shù)拈y門、活塞、皮碗是否良好，油液是否干凈；5、重物重心要選擇適中，合理選擇千斤頂?shù)闹c，底面要墊平，同時要考慮到地面軟硬條件，是否要襯墊堅韌的木材，放置是否平穩(wěn)，以免負(fù)重下陷或傾斜。 6、千斤頂將重物頂升后，應(yīng)及時用支撐物將重物支撐牢固，禁止將千斤頂作為支撐物使用。7、如需幾只千斤頂同時起重時，除

21、應(yīng)正確安放千斤頂外，應(yīng)使用多頂分流閥，且每臺千斤頂?shù)呢?fù)荷應(yīng)均衡，注意保持起升速度同步。還必須考慮因重量不勻地面可能下陷的情況，防止被舉重物產(chǎn)生傾斜而發(fā)生危險。 8、使用時先將手動泵的快速接頭與頂對接，然后選好位置，將油泵上的放油螺釘旋緊，即可工作。欲使活塞桿下降，將手動油泵手輪按逆時針方向微微旋松，油缸卸荷，活塞桿即逐漸下降。否則下降速度過快將產(chǎn)生危險。 9、因千斤頂起重行程較小,用戶使用時千萬不要超過額定行程,以免損壞千斤頂。 10、使用過程中應(yīng)避免千斤頂劇烈振動。 11、不適宜在有酸堿，腐蝕性氣體的工作場所使用。 12、用戶要根據(jù)使用情況定期檢查和保養(yǎng) 第2章 千斤頂?shù)脑O(shè)計任務(wù)2·

22、;1畢業(yè)設(shè)計方案選擇常用的千斤頂主要有螺旋千斤頂、液壓千斤頂及齒條千斤頂,前兩種千斤頂應(yīng)用比較廣泛。QL型固定式螺旋千斤頂它的結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧,使用比較方便。QL固定型螺旋千斤頂主要由螺母套筒、螺桿、傘形齒輪及棘輪等組成。螺旋千斤頂?shù)穆輻U只轉(zhuǎn)動不升降,它與大傘齒輪連接在一起。在螺母套筒的外圓有定向鍵槽,套筒只升降不轉(zhuǎn)動。工作時,扳動搖把,通過棘齒撥動棘輪,帶動傘齒輪旋轉(zhuǎn),使螺桿轉(zhuǎn)動,套筒就沿著導(dǎo)向鍵升降。搖把處的換向齒輪可控制傘齒輪的正、反轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)重物的升降。由于特制推動軸承轉(zhuǎn)動靈活,摩擦小,因而較固定式螺旋千斤頂操作輕便,工作效率高。螺旋千斤頂既可在豎直方向使用,又可在水平方向使用。但相對

23、液壓千斤頂其機械磨損大、效率低。QL螺旋千斤頂，適用于車輛檢修，建筑工程支撐和一般重物升降之用。選擇型號：型號額定起重量(tons)最低高度 不大于(mm)起升高度 不小于(mm)手柄操作力不大于(mm)自重 kgQL1010280150250102·2千斤頂設(shè)計任務(wù)要求2·2·1設(shè)計題目：螺旋千斤頂，手動。 千斤頂載荷Q：10tons 起重高度L:200mm任務(wù)要求：（1）任務(wù) 1. 千斤頂最大起重量為10t 2工作行程L=200mm ，單臂操作 3作出結(jié)構(gòu)原理、結(jié)構(gòu)簡圖 4編寫設(shè)計說明書（2）    要求 1.設(shè)計螺桿要求校核耐磨

24、性、自鎖性；校核螺紋工作圈數(shù)、螺桿強度和穩(wěn)定性2. 設(shè)計螺母要求校核螺母螺紋牙強度 3底座和托杯要求滿足一定的強度 4機構(gòu)應(yīng)具有良好的傳力性能 5繪制零件圖，要求畫出各零件圖的具體步驟 6畫出各個零件的尺寸示意圖 7.千斤頂?shù)谋ǚ纸鈭D第3章 千斤頂結(jié)構(gòu)設(shè)計3·1結(jié)構(gòu)設(shè)計的意義機械結(jié)構(gòu)設(shè)計就是將抽象的工作原理變成技術(shù)圖樣的過程。在此過程中要兼顧各種技術(shù)、經(jīng)濟和社會要求，并且應(yīng)設(shè)計出盡可能多的可能性方案，從中優(yōu)選或歸納出經(jīng)濟合理的方案。 結(jié)構(gòu)設(shè)計是將抽象的工作原理具體化為某類或構(gòu)件零部件的圖樣，然后進一步確定它們的加工工藝、材料、幾何尺寸、公差等；尋找所選方案中的缺陷和薄弱環(huán)節(jié)，對照各

25、種要求、限制，反復(fù)改進。進行強度、剛度以及各種功能的指標(biāo)驗算；繪制裝配圖和零件圖；編寫計算說明書。3·2千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu) 圖1-1如圖1-1所示，手動螺旋千斤頂主要零件有：1）螺母、2）螺桿、3）底座、4）手柄、5）托杯、等零件及其附件組成。其中螺桿、螺母等主要尺寸要通過理論計算確定，其他尺寸可以由經(jīng)驗數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)需要和工藝要求來確定，必要時還需要經(jīng)過相關(guān)驗算。千斤頂最大起重量是其最主要的性能指標(biāo)之一。千斤頂在工作過程中，傳動螺紋副承受主要的工作載荷，螺紋副工作壽命決定千斤頂使用壽命，故傳動螺紋副的設(shè)計最為關(guān)鍵，其設(shè)計與最大起重量、螺紋副材料、螺紋牙型以及螺紋頭數(shù)等都有關(guān)系。 3·

26、;2·1螺旋傳動選擇根據(jù)螺紋副摩擦性質(zhì)不同，可分為滑動螺旋傳動、滾動螺旋傳動和靜壓螺旋傳動。（1）滑動螺旋傳動的特點：1）結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，成本較低 2）易于自鎖3） 傳動平穩(wěn)4）摩擦阻力大，傳動效率低（僅在0.30.6之間）5）螺紋有側(cè)向間隙，反向時有空行程，定位精度和軸向剛度較差。6）磨損快（2）滑動螺旋的應(yīng)用舉例：金屬切削機床的進給、分度機構(gòu)的傳動螺旋，摩擦壓力機、千斤頂?shù)膫髁β菪?。所以螺旋千斤頂選擇滑動螺旋副。3·2·2螺紋類型選擇滑動螺紋副常采用梯形螺紋、鋸齒形螺紋或矩形螺紋等。梯形螺紋應(yīng)用最廣。鋸齒形螺紋主要用于單向受力。矩形螺紋雖傳動效率高，但加工

27、比較困難，且強度較低，應(yīng)用較少。（1）梯形螺紋的特點：牙型角=30°，螺紋副的大徑和小徑處有相等的徑向間隙。牙根強度高，螺紋的工藝性好；內(nèi)外螺紋一錐面貼合，對中性好，不易松動；采用整體式螺母。（2）應(yīng)用舉例：用于傳力螺紋和傳動螺旋如載重螺旋式起重機、千斤頂。千斤頂選擇梯形螺紋、右旋，因為要求有自鎖性所以選擇單線螺紋以達(dá)到自鎖要求。第4章 千斤頂各部件參數(shù)設(shè)定及強度校核4·1螺母、螺桿的材料選擇及尺寸的選定與校核4·1·1螺母、螺桿的材料和許用應(yīng)力（1） 螺母的材料和許用應(yīng)力(圖4-1)：螺母材料可用鑄造錫青銅，以ZCuSn10Pb1最耐磨，但價格較貴，主

28、要用于高精度的傳導(dǎo)螺旋。重載低速的場合可選用強度高的鑄造鋁鐵青銅，常用的材料ZCuAl10Fe3。輕載低速時也可以選用耐磨鑄鐵。螺母材料選ZCuAl10Fe3，帶有內(nèi)螺紋的構(gòu)件。查表11-1-10可得：許用彎曲應(yīng)力：bp=4060N/mm2 ，取50 N/mm 2 ；許用剪應(yīng)力：p=3040 N/mm 2, 取35 N/mm 2 。千斤頂螺旋系手動低速，由表11-1-9查得許用壓強：Pp=1825 N/mm 2，取20 N/mm 2 。（2） 螺桿的材料和許用應(yīng)力由于滑動螺旋傳動中的摩擦較嚴(yán)重，故要求螺旋傳動材料的耐磨性能、抗彎性能都要好。一般螺桿材料的選用原則如下：1）高精度傳動時多選碳素工

29、具鋼。2）需要較高硬度，如5056HRC時，可采用鉻錳合金鋼；當(dāng)需要硬度為3545HRC時可采用65Mn鋼。3）一般情況下可用45、50鋼。本設(shè)計中，螺桿材料選45鋼，采用帶有外螺紋的桿件，調(diào)制處理，s=360 N/mm 2 ，可得：螺桿的許用拉應(yīng)力：p=12072 N/mm 2 ，手動可得： p=100 N/mm 2 。圖4-1：滑動螺旋傳動設(shè)計4·1·2螺母、螺桿的尺寸設(shè)計與校核（1）按耐磨性計算螺紋中徑（圖4-2）：查表11-1-4中公式取=1.7（值按整體式螺母取1.22.5），d2=0.8=0.8=43.4mm由GB/T5796.31986（見第四篇第1章）可選d

30、=48, P=8, d2=44 ,D4=49,d3=39,D1=40的梯形螺紋，中等精度。螺旋副的標(biāo)記為：Tr48x8-7H/7e 。由此得出千斤頂?shù)幕瑒勇菪齻鲃痈鱾€尺寸為：外螺紋大徑：d d=48mm螺距: P P=8mm牙頂間隙： ac ac=0.5mm基本牙型高度：H1 H1=0.5P=0.5x8=4mm外螺紋牙高: h3 h3= H1+ ac=0.5P+ ac=4+0.5=4.5mm內(nèi)螺紋牙高： H4 H4= H1+ ac=0.5P+ ac=4+0.5=4.5mm 牙頂高： Z Z=0.25P=0.25x8=2mm外螺紋中徑： d2 d2= d-2Z=48-4=44mm內(nèi)螺紋中徑: D

31、2 D2= d-2Z=48-4=44mm外螺紋小徑： d3 d3= d-2h3=48-2x4.5=39mm內(nèi)螺紋小徑： D1 D1= d-2H4=48-2x4=40mm內(nèi)螺紋大徑：D4 D4=d+2ac =48+2x0.5=49mm牙根部寬度：b b=0.65P=0.65x8=5.2mm螺母高度H: H=d2=1.7x44=74.8mm,取H=75 mm. 則螺紋圈數(shù)n: n=H/P=75/8=9.38圈 圖4-2螺母的尺寸圖（2）自鎖性條件與檢驗：由于系彈頭螺紋，導(dǎo)程S=P=8mm,故螺紋升角為：=arctan=arctan=3°1844查表11-1-7得：鋼和青銅的摩擦因數(shù)=0.

32、080.10,取0.09，可得：=arctan= arctan=5°1923.4<，故自鎖可靠。（3）螺桿的強度檢驗：查表11-1-3得知，螺紋摩擦力矩 ：Mt1=d2Ftan(+)= x100000xtan(3°1844 +5°1923.4)=334104N·mm 所以帶入表11-1-4公式(4）得：ca=96.9 N/mm 2 <p 根號下的式子為：(4F/d32)2+3(Mc/0.2 d33)2 , ( 4x100000/x392)+3(334104/0.2x393)2 （4）螺母螺紋強度檢驗：因螺母材料強度低于螺桿，故只驗算螺母螺紋強

33、度即可。查表11-1-4得，牙根寬度： b = 0.65P = 0.65x8 = 5.2mm ,基本牙型高： H1 = 0.5P = 0.5x8 = 4mm 。代入表11-1-4中的公式（7）及式（8）有：則螺母的剪切強度：=13.32 N/mm 2 < p 。< p螺母的彎曲強度：b=30.7 N/mm 2 < bp 。 b< bp（5）螺桿的穩(wěn)定性驗算(圖4-3)： 圖4-3：螺桿尺寸圖由圖11-1-2a得：千斤頂螺桿上部安裝手柄處的高 ：h1=(1.82)d=(1.82)x48=86.496mm, 取h1=90mm ,螺桿最大工作長度應(yīng)為最大起重高度加h1 ，故=

34、200+90=290mm 。由表11-1-4得，=，（式中長度系數(shù)，與螺桿端部有關(guān)，查表11-1-5，按一端固定一端自由的端部結(jié)構(gòu)得：=2 。i螺桿危險截面的慣性半徑，i=）所以：=59.5按表11-1-4中公式計算臨界載荷：Fc=（a-b）x=（461-2.56x59.5）x=368746 N（a,b與材料有關(guān)的常數(shù)，見手冊第1卷表1-1-128） = =3.69>2.5故穩(wěn)定性條件滿足。4·2底座的設(shè)計計算4·2·1底座材料的選定（1）材料：由于此千斤頂?shù)某休d力相對較小，考慮體積和成本要求，千斤頂其他部件的材料均采用灰鑄鐵（HT100）。（2）斜度：帶1

35、：15的斜度4·2·2底座尺寸確定： 如圖4-4所示： 圖4-4：底座的尺寸圖已知外螺紋大徑為d=48mm,有：D2=1.5dD3=1.4D2D4=1.4D5=10mmD5由結(jié)構(gòu)確定（斜度為1：15）所以：=得：D5=134mm依次可得出：D4=1.4D5=1.4x134=187mmS=（1.52）=1520，取S=16mm 。綜合考慮各尺寸關(guān)系，取總的高度為206mm 。4·3手柄的設(shè)計計算 如圖4-5所示： 圖4-5手柄尺寸圖4·3·1手柄的材料選擇：手柄材料選擇A34·3·2手柄的尺寸確定（由于要滿足一定的強度要求，）

36、（1）手柄的直徑（孔徑）：d1=26（2）手柄的長度： l=350（3）端部倒角： C=24·4托杯的設(shè)計計算（圖4-6示） 圖4-6：托杯尺寸圖4·4·1托杯的材料選擇托杯材料選擇：鑄鋼（ZG230-450）4·4·2托杯的尺寸確定關(guān)系式：D=（1.61.8）d D1=（0.60.8）d h=（0.81）DD=（1.61.8）x48=76.886.4 取D=79mmD1=（0.60.8）x48=28.838.4mm 取D1=38mm（1）托杯的高度h： h=（0.81）x80 ?。篽=70（2）托杯的內(nèi)外徑（含壁厚）: 外徑110 厚度=10

37、4·5千斤頂?shù)男视嬎阌杀?1-1-4中式（16）并視托杯與螺桿頂部為滑動推力軸承，效率為0.95時，=0.95x =0.95x=36.2 。因系手動千斤頂，故螺桿的強度及橫向振動不予驗算。4·6千斤頂?shù)钠渌郊哟a附件尺寸設(shè)定螺桿的退刀槽直徑: s=39螺桿的退刀槽寬度：b=5mm螺桿膨大部分的尺寸：有公式：D=（1.61.8）d h1=（1.82）d得出：D=（1.61.8）x48=76.886.4 取79mmh1=（1.82）x48=86.496 取88mm根據(jù)結(jié)構(gòu)確定螺桿膨大部分的內(nèi)孔為：27第5章 計算結(jié)論5·1千斤頂?shù)目傮w裝配圖（圖2-1示）：圖5-15

38、·2設(shè)計零件圖及畫圖具體步驟：5·2·1螺母的設(shè)計（1） 用“旋轉(zhuǎn)”命令創(chuàng)建下圖的草繪圖樣（圖5-2）:圖5-2（2）生成實體如圖（圖5-3）：圖5-3（3）內(nèi)孔倒角的尺寸5mm（圖5-4）：圖5-4(4)上端面的倒角尺寸為2mm（圖5-5）：圖5-5（5）利用“拉伸切剪”命令，在螺母上端面做出四個小孔，具體步驟如下（圖5-6）： 圖5-6（6）對做出的孔進行鏡像操作（圖5-7）：圖5-7（7）利用“螺紋掃描切口”的命令做出內(nèi)螺紋（圖5-8）：圖5-8（8）所要切出的螺紋軌跡為梯形，尺寸如下圖所示（圖5-9）： 圖5-9（9）切出的螺紋如下圖（圖5-10）：圖5-

39、105·2·2起重螺桿的設(shè)計（1）利用“旋轉(zhuǎn)”命令，在草繪命令下畫出螺桿的各基本尺寸，如下圖（圖5-11）：圖5-11（2）旋轉(zhuǎn)出的實體如圖所示（圖5-12）：圖5-12（3）利用“拉伸切剪”命令在螺桿的膨大部分繪出通孔，尺寸如圖（圖5-13）：圖5-13（4）利用“螺紋掃描切口”命令創(chuàng)建出外螺紋，如下圖（圖5-14）：圖5-145·2·3底座的設(shè)計：（1）利用“旋轉(zhuǎn)”命令，草繪出底座的基本尺寸（圖5-15）：圖5-15（2）利用“倒角”命令，對底座的各邊緣面進行倒角，尺寸為R5（圖5-16）：圖5-16（3）在上端面需作出螺紋孔，要求如下圖所示（圖5-17）：圖5-17（4）最后生成了底座的實體圖，如下（圖5-18）：圖5-185·2·4手柄的設(shè)計：（1）利用“旋轉(zhuǎn)”命令，草繪出手柄的基本尺寸（圖5-19）:圖5-19（2）利用“倒角”命令，在手柄的兩端各倒角：C=3（圖5-20）：圖5-205·2·5托杯的設(shè)計（1）在“旋轉(zhuǎn)”命令下，草繪出托杯的各基本尺寸（圖5-21）：圖5-21（2）利用“拉伸”命令，在托杯的上表面切剪出四個豁口，尺寸如圖所示（圖5-22）：圖5-22（3）向