螺旋千斤顶的设计_毕业设计论文(编辑修改稿)

螺旋千斤顶的设计_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

运用了上图（ a）的运动方式，即 螺母固定不动。 （ 2）按照用途不同，螺旋传动分为三种类型。 ①传力螺旋以传递动力为主，要求以较小的转矩产生较大的轴向推力，一般为间歇性工作，工作速度较低，通常要求具有自锁能力。 ②传导螺旋以传递运动为主，这类螺旋常在较长的时间内连续工作且工作速度较高，传动精度要求较高。 ③调整螺旋用于调整并固定零件间的相对位置，一般不经常转动，要求能自锁，有时也要求很高精度，如带传动张紧装置、机床卡盘和精密仪表微调机构的螺旋等。 本次设计的螺旋千斤顶就是运用了传力螺旋这种传动类型 按照螺旋副摩擦 性质的不同，螺旋传动又可分为滑动摩擦螺旋传动（简称滑动螺旋）、滚动摩擦螺旋传动（简称滚动螺旋）和静压滑动螺旋传动（简称静压螺旋）。 滑动螺旋传动又分为普通滑动螺旋传动和静压螺旋传动，且应用较广，其特点是结构简单，制造方便，成本低；易于实现自锁；运转平稳。 缺点在于当低速或进行运动微调时可能出现爬行现象；摩擦阻力大，传动效率低（一般为 30%～ 50%）；螺纹（通常采用梯形螺纹和锯齿形螺纹）有侧向间隙，反向时有空行程；磨损较大。 广泛应用于机床的进给、分度、定位等机构，如此次设计过程中千斤顶的传力螺旋。 滚动螺旋也称 滚珠丝杠，其特点是摩擦阻力小，传动效率高（ 90%以上）；运转平稳，低速时不爬行，启动时无抖动；螺旋副经调整和预紧可实现高精度定位精度和重复定位精度；传动具有可逆性，如果运用于禁止逆转的场合，需要加设防逆转机构；不易摩擦，使用寿命长。 缺点为结构复杂，制造困难；抗冲击能力差。 应用于精密和数控机床、测试机械、仪器的传动和调整螺旋，车辆、飞机上的传动螺旋。 滚动螺旋传动特点：传动效率高，传动精度高，起动阻力矩小，传动灵活平稳，工作寿命长。 滚动螺旋传动应用于机床、汽车、拖拉机、航空军工等制造业。 滚动螺旋传动按滚珠 循环方式分为： 内循环：滚珠始终和螺杆接触，两个封闭循环回路有两个反向器，三个封闭循环回路有三个反向器。 特点：流动性好，效率高，经向尺寸小。 外循环：分离，工艺性好，分为螺旋式，插管式，挡珠式。 静压螺旋传动螺杆与螺母被油膜隔开，不直接接触。 具有摩擦阻力小，传动效率高（达 99%）；螺母的结构复杂；运转平稳，无爬行现象；传动具有可逆性（不需要时应加设防逆转机构）；反向时无空行程，定位精度高，轴向刚力大；磨损小，寿命长等优点。 其缺点为结构复杂，制造较难，需要一套压力稳定，供油系统要求高。 应用于精密机床的进给、分 度机构的传动螺旋。 在螺旋传动中，结构最简单应用最广泛的是滑动螺旋，滑动螺旋副工作时，主要承受转矩和轴向拉力（或压力）的作用，由于螺杆和螺母的旋合螺纹间存在着较大的相对滑动，因此，其主要失效形式是螺纹牙破损。 滑动螺旋的基本尺寸通常根据耐磨条件确定。 对于传力螺旋还应校核螺杆危险截面的强度；对于青铜或铸铁螺母以及承受重载的调整螺旋应校核其自锁性；对于精度传动螺旋应该校核螺杆的刚度；对于受压螺杆，当其长径比很大时，应校核其稳定性；对于高速长螺杆，应校核其临界转速；要求自锁时，多采用单线螺纹， 要求高效时，多采用多线螺纹。 （ 1）一般螺旋机构的计算 一般螺旋机构当螺杆转Ψ角（ rad）时，螺母轴向移动的位移 L（ mm）为 : L=SΨ /2π （式 ） 则式中 S为螺旋线导程（ mm）。 如 果螺杆的转速为 n(r/min)时，则螺母移动速度 v(mm/s)为 : V=Sn/60 （式 ） （ 2）差动螺旋机构与复式螺旋机构的计算 螺旋机构中，螺杆上有 A、 B两段螺旋， A段螺 旋导程为 SA（ mm）， B 段螺旋导程为 SB（ mm），两者旋向相同，则当螺杆转Ψ角（ rad）时，螺母轴向移动的位移 L（ mm）为 ： L=（ SASB）Ψ /2π （式 ） 如 果 螺杆的转速为 n(r/min)时 ，则螺母移动速度 v(mm/s)为 ： L=（ SASB） n/60 （式 ） 由 上 式可知：当 A、 B两螺旋的导程 SA、 SB接近时，螺母可得到微小位 移，这种螺旋机构称为差动螺旋机构（又称微动螺旋机构），常用于分度机构、测微机构等。 如 果 两螺旋的旋向相反， 则 螺母轴向移动的位移 L为 ： L=（ SASB）Ψ /2π （式 ） 移动速度为 ： V＝ （ SASB） n/60 （式 ） 这种螺旋机构称为复式螺旋机构，适合于快速靠近或离开的场合。 滑动螺旋传动工作时，螺杆和螺母主要承受转矩和轴向载荷（拉力或压力）的作用，同时在螺杆和螺母的旋合螺纹间有较大的相对滑动。 滑动螺旋传动的主要失效形式是螺纹磨损。 因此，通常根据螺旋副的耐磨性条件，计算螺杆中径及螺母高度，并参照螺纹标准确定螺旋的主要参数和尺寸，然后再对可能发生的其他失效逐一进行校核。 滑动螺旋的结构包括螺杆、螺母的结构形式及其固定和支承结构形式。 螺旋传动的工作刚度与精度等和支承结构有直接关系，当螺杆短而粗且垂直布置时，如起重及加压装置的传力螺旋，可以采用螺母本身作为支承的结构。 当螺杆细长且水平布置时，如机床的传导螺旋（丝杠）等，应在螺杆两端或中间附加支承，以提高螺杆工作刚度。 螺母结构有整体螺母、组合螺母和剖分螺母等形式。 整体螺母结构简单，但由磨损而产生的轴向间隙不能补偿，只适合在精度要求较低的场合中使用。 对于经常双向传动的传导螺旋，为了消除轴向间隙并补偿旋合螺纹的磨损，通常采用组合螺母或剖分螺母结构。 利用螺钉可使斜块将其两侧的螺母挤紧，减小螺纹副的间隙，提高传动精度。 传动用螺杆的螺纹一般采用右旋结构，只有在特殊情况下采用左旋螺纹。 螺杆和螺母材料应具有较高的耐磨性、足够的强度和良好的工艺性。 表 螺杆与螺母常用的材料 螺纹副 材料 应用场合 螺杆 Q235 Q275 45 50 轻载、低速传动。 材料不热处理 40Gr 65Mn 20GrMnTi 重载、较高速。 材料需经热处理，以提高耐磨性 9Mn2V GrWMn 38GrMoAl 精密传导螺旋传动。 材料需经热处理 ZcuSn10P1 ZcuSn5Pb5Zn5 一般传动 螺母 ZcuAL10Fe3 ZcuZn25AL6Fe3Mn 重载、低速传动。 尺寸较小或轻载高速传动，螺母可采用钢或铸铁制造，内空浇铸巴士合金或青铜 耐磨性计算尚无完善的计算方法，目前是通过限制螺纹副接触面上的压强ｐ作为计 算条件，其校核公式为： P＝ z2 hd/FA/F  ≤ [P] （式 ） 式中， F 为轴向工作载荷（ N）； A 为螺纹工作表面投影到垂直于轴向力的平面上的面积（ mm178。 ）； d2为螺纹中径 (mm)； P为螺距 (mm)； h 为螺纹工作高度 (mm)，矩形与梯形螺纹的工作高度 h=,锯齿形螺纹高度 h=； z=H/P 为螺纹工作圈数， H 为螺纹高度 (mm)， [p]为许用压强 (MPa)。 表 滑动螺旋传动的许用压强 螺纹副材料 滑动副速度 /(m min1) 许用压强 /MPa 钢对青铜 低速 6~12 15 18~25 11~18 7~10 1~2 钢 耐磨铸铁 6~12 6~8 钢 灰铸铁 6~12 13~18 4~7 钢 钢 低速 ~13 淬火钢 青铜 6~12 10~13 注： 248。 ， [p]可提高 20%；螺母为剖分式时， [p]应降低 15%20%。 为便于推导设计公式，令 248。 =H/d2，代入整理后得螺纹中径的设计公式为： d2≥ h[P]FP/ （式 ） 对矩形、梯形螺纹， h=，则： d2≥ ][/ pF  （式 ） 对锯齿形螺纹， h=，则 d2≥  /F （式 ） 248。 值根据螺母的结构选取。 对于整体式螺母，磨损后间隙不能调整，通常用于轻载或精度要求低的场合，为使受力分布均匀，螺纹工作圈数不宜过多，宜取 248。 =～ ；对于剖分式螺母或螺母 兼作支承而受力较大，可取 248。 =～ ；传动精度高或要求寿命长时，允许 248。 =4。 根据公式计算出螺纹中径 d2后，按国家标准选取螺纹的公称直径d 和螺距 P。 由于旋合各圈螺纹牙受力不均，故 z 不宜大于 10。 螺纹牙多发生剪切与弯曲破坏。 由于一般情况下螺母材料的强度比螺杆低，因此只需 校核螺母螺纹牙的强度。 假设载荷集中作用在螺纹。