【導(dǎo)讀】在日常生活中被廣泛應(yīng)用。棘輪組、升降套筒等零部件組裝而成的。在本次設(shè)計(jì)過程中對螺旋傳動的計(jì)算和各。了輔助繪圖工具AutoCAD、Pro/E等。本文從螺旋千斤頂?shù)牧悴考脑O(shè)計(jì)與選材等多方面，闡述了它設(shè)計(jì)的全過程。特別是在螺旋傳動部分，通過對耐磨性的計(jì)算、螺桿穩(wěn)定性校核、螺旋。機(jī)構(gòu)的耐磨性計(jì)算、螺母螺紋牙的計(jì)算、自鎖性校核和各種強(qiáng)度計(jì)算。學(xué)的計(jì)算使設(shè)計(jì)出來的螺旋千斤頂更加能夠滿足各種實(shí)際的需求。的加工工藝進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。在本次設(shè)計(jì)中使用了Pro/E進(jìn)行了許多零件和傳動。機(jī)構(gòu)的三維建模，清楚形象的表示出了各種零件的外形和結(jié)構(gòu)。

　　

【正文】 （ 4）校核螺紋副自鎖性： 61a r c t a na r c t a n2????? dnp?? 186。 （式 ） 由上表查得 vvvf ??? ???? , r c t a n, ?，滿足自鎖條件。 （ 5）螺母螺紋牙強(qiáng)度校核： 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 千斤頂主要零件的設(shè)計(jì) 27 由上表查得青銅螺母螺紋牙許用彎曲應(yīng)力 ,6040][ MPa??? 許用剪切應(yīng)力Mpa4030][ ??? ；梯形 螺紋牙根寬度 ???? pb mm；梯形 螺紋牙工作高度 mmph ???? 。則： ① 彎曲強(qiáng)度校核： ],[ 35000033 22 ??? ????? ???? D z bFh 合格 （式 ） ② 剪切強(qiáng)度校核 ： ][ 500002 ??? ??????? MP aDbz F ， 合格 （式 ） （ 6） 螺桿強(qiáng)度校核： ① 由上表查得螺桿許用應(yīng)力 MP as 12033603][ ??? ?? （式 ） 螺桿所受轉(zhuǎn)矩： mmNdFT v .) a n(23650000)t a n(2 2 ?????? ?? （式 ） 螺桿強(qiáng)度校核： M P adTdFca 23122122 ????????????????????????? 合格 （式 ） 螺母外部尺寸計(jì)算 （ 1）計(jì)算確定 D3 螺母懸置部分受拉伸和扭轉(zhuǎn)聯(lián)合作用，為計(jì)算簡單，將 F 增大 30%，按拉伸強(qiáng)度計(jì)算得： σ =4)(223 DDF??≤ [σ ] （式 ） 式中， [σ ]為螺母材料的許用拉伸應(yīng)力，可取 [σ ]=[σ b]，由上表取 [σ b]=50Mpa，因此 [σ ]=[σ b]=。故 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 千斤頂主要零件的設(shè)計(jì) 28 D3≥ ? ? mm6040 22 ????? （式 ） 取 D3=65 mm （ 2）確定 D1和 a 按經(jīng)驗(yàn)公式 D1=（ ～ ） D3及 a=3H 可求： D1=（ ～ ） 65= 取 D1=86 mm （式 ） a=3H = mm18354? 取 a=20mm （式 ） （ 3）校核凸緣支承表面的擠壓強(qiáng)度，強(qiáng)度條件為： σ p= ? ?23214 DD F??≤ [σ p] 合格 （式 ） （ 4） 校核凸緣根部彎曲強(qiáng)度： σ p=WM = ? ? ? ? MP aMP aaD DDF 50][ ????? ???? ?? 所以合格 （式 ） （ 5）校核凸緣根部剪切強(qiáng)度，強(qiáng)度條件為： τ =aDF3?≤ [τ ] （式 ） 式中，螺母材料的許用切應(yīng)力 [τ ]=35Mpa 故：τ = ][ 500003 ?? ????? MP aaDF 合格 （式 ） 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 千斤頂主要零件的設(shè)計(jì) 29 手柄設(shè)計(jì)計(jì)算 圖 手柄的示意圖 （ 1）拖杯與手柄的結(jié)構(gòu)： 確定手柄長度，則手柄上的工作轉(zhuǎn)矩為： T=FHLH=T1+T2= ? ? ?????? ????202030302 32t a n21 dD dDfdF c??? （式 ） 式中， T T2 分別為螺紋副摩擦力矩及拖杯與接觸面摩擦力矩（ N mm）； fc= 為拖杯與支承面的摩擦系數(shù)； D0為托杯底座與支承面接觸部 分外徑（ mm），由經(jīng)驗(yàn)公式 dD )(0 ??確定，取 660 ?D mm； d0為托杯底座 與支承面接觸部分內(nèi)徑（ mm），取 d0=45mm； FH 為手作用在手柄上的力（ N） ,如一人連續(xù)工作，手作用力通常取FH=150～ 200N； 取 FH=200N； LH為手柄有效長度 （ mm）； 因此， 200 LH= ? ? ?????? ????????22334066 00 021 ?? （式 ） 得： LH= mm 取 LH=400 mm （ 2）確定手柄直徑 dk 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 千斤頂主要零件的設(shè)計(jì) 30 選手柄材料為 45鋼， σ S=360MPa,許用彎曲應(yīng)力 ? ?2~ sb ?? ?=140～ 180 Mpa，取 [σ b]=160 Mpa。 手柄的彎曲強(qiáng)度條件為： σ b= ? ?bkHHHHdLFWLF ?? ??332 （式 ） 因此， dK≥ 160 3 ???? ?, 取 dK=30mm （式 ） 托杯其他部分尺寸為： 托杯高 mmDh )( 0 ???? 取 h=70 mm （式 ） 螺桿穩(wěn)定性校核 (1)計(jì)算柔度γ =il? 螺桿一端固定，一端自由，長度系數(shù)μ =2；螺桿最大受力長度 L由起重高度 1l 螺母高 H及螺桿軸向預(yù)留余量 2l 決定，其中 dl ? 。 （式 ） 因此，螺桿的工作長度 mmlHll 23760254150221 ???????，螺桿危險(xiǎn)截面慣性半徑 i= IA= mmd 843241 ?? 。 γ = iL? = ?? （式 ） (2)計(jì)算臨界載荷： I= 6441d? = 4 ?? （式 ） 因此： FC= ? ? ? ? ?? ???? 252222372 ?? （式 ） 式中： E—— 螺桿材料的拉壓彈性模量， Mpa， E=? 510Mpa I—— 螺桿危險(xiǎn)截面的慣性矩， I= 4164d? , 4mm 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 千斤頂主要零件的設(shè)計(jì) 31 600 00474 101. 68?? FFS Csc=≥ S=4 合格 式中： scS —— 螺桿穩(wěn)定性的計(jì)算安全系數(shù)； S —— 螺桿安全系數(shù)； cF —— 螺桿的臨界載荷， N； 閉式直齒輪圓錐齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 選定齒輪的類型、精度等級、材料及齒數(shù) 圖 ①按傳動裝置的設(shè)計(jì)方案，選用圓錐齒輪傳動。 ②千斤頂 為一般工作機(jī)械，速度不高，由資料 [2]表 108 可知，選用 7 級精度。 ③材料選擇。由資料 [1]表 101 查得 ， 選擇小齒輪材料為 45 號鋼，調(diào)質(zhì)后表面淬火，表面硬度為 250 HBS；大齒輪材料為 45 號鋼，調(diào)質(zhì)后表面淬火 ，硬度為280HBS；二者材料硬度差為 30HBS。 ○4由于小齒輪更易失效，故按小齒輪設(shè)計(jì)。選小齒輪齒數(shù) 1z =48；由 12i =1，大齒輪齒數(shù)為 2z =1z ? 12i =48；取 2z =48。 (1)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 千斤頂主要零件的設(shè)計(jì) 32 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（由資料 [2]109a）計(jì)算：選壓力角 ? =20? ， 則： 1td ? ? ? ? ?23 21 EHRRK T Zu ?????? ??? ?? 注： u ＝ 21/zz=48/48=1 確定公式內(nèi)的各計(jì)算值： 1） .試選載荷系數(shù) tK =2； 2） .取齒寬系數(shù) R? =1/3； 3） .確定彈性影響系數(shù)：由資料表 106可知 EZ =4） .確定接觸許用應(yīng)力：循環(huán)次數(shù) N1=601n .hjL =60 60 1 2 8 10300= 810 （式 ） N2=602n .hjL = 112Ni = 102? = 710 （式 ） 由資料 [2]圖 1019 得1HNK= 2HNK= 由資料 [2]圖 1021（ d）得 lim1H? =600MPa lim2H? =560MPa 取安全系數(shù) ： HS = ? ? 1 lim 11 H N HH K S?? ? = 600=546MPa （式 ） ? ? 2 lim 22 H N HH K S?? ? = 560=521MPa （式 ） ∵ ? ?1H?﹥ ? ?2H?,∴計(jì)算取 ? ?1H?=? ?2H?=521Mpa。 ○ 2 計(jì)算： ? ? ? ?? ?231223 21 2 118 167 .66 189 . 2 =1 53. 30m m 1 1EtHRRK T Zdu ??????? ??? ??? ??? ? ?????? ? ? ? 1）驗(yàn)算 載荷系數(shù)： 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 千斤頂主要零件的設(shè)計(jì) 33 齒輪的使用系數(shù)：載荷狀況以輕微振動為依據(jù)，由資料 [2]表 102可知 AK =1 齒輪的圓周速度 V= 1160 1000dn?? = 6060 1000???=由資料 [2]圖 108可知 VK = 由資料 [2]表 103取 HK? = FK? = 由資料 [2]表 109 beHK? = FK? = HK? = beHK? = = 接觸強(qiáng)度載荷系數(shù) K = AK VK HK? beHK? =1 = （式 ） (1）校正直徑 1d = 31ttKd K = 3 = （式 ） m = 11dz = = （式 ） 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) ? ? ? ?3 2 22141 0 .5 1 Fa S aFRR KT YYm zu ??????? ○ 1 確定彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù)：（與按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的一樣） K = AK VK FK? FK? =1 = ○ 2 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)： 112 2c o s 3 6 . 8 6 951uu??? ? ? ?? 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 千斤頂主要零件的設(shè)計(jì) 34 1? = ， 1? = 則： 1VZ = 11cosZ? = 24。= （式 ） 2VZ = 22cosZ? = 48。=80 （式 ） ○ 3 由資料 [2]表 105可知 ： 1aFY = 2aFY = 1aSY = 2aSY = ○ 4 確定許用應(yīng)力 由資料 [2]圖 1018知 1FNK = 2FNK = 取安全系數(shù) FS = 由資料 [2]圖 1020（ c）可知 1FE? =500MPa 2FE? =380MPa 由齒輪為單向運(yùn)轉(zhuǎn)，按脈動循環(huán)變應(yīng)力確定許用應(yīng)力 即 1F?????= 11FN FEFKS?= ? = （式 ） 2F?????= 22FN FNFK S?= ? = （式 ） ○5計(jì)算小齒輪的 ? ?aaFSFYY?，并加以比較 ? ?111aaFSFYY? = ? = （式 ） ? ?222a