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螺旋千斤顶设计计算说明书
院系：能源工程学系
专业：机械设计制造及其白动化（车辆工程方向）长直杆的不可收缩性，在携带的时候也会造成麻烦，对于汽车来说，随车携带千斤顶长直杆，还会影响汽车后备箱的空间布置，可能会使其他行李或物品不方便放置。除此之外，由于螺母固定，中央螺杆上的销孔固定，所以在托杯上升的时候螺杆也会跟着上升，不仅会给操作增加难度，同时会影响千斤顶的重心，使之稳定性减弱。
于是，在本方案的设计中，我用锥齿轮和轮轴机构代替了长直杆，同时也优化了中央螺杆，通过将中央螺杆优化为锥齿轮螺杆，并与另一竖直锥齿轮相啮合，使外界的动力可以传输进入螺旋系统，而在外界的传输中，我也采用了轮轴式输入，强化了机构的省力功能。而锥齿轮的外壳并不和底座固连，而是和托杯连接在一起，当工作时，托杯顶住工作对象，形成固定，所以在工作时外壳并不会转动。
同时，考虑到同样的拆装与携带问题，我没有将外部的手柄与内部的齿轮轴固化，而是通过十字槽与十字键的固定，这样既能够保证使用的稳定度，也能够保证满足相应的强度要求。在锥齿轮轴与外壳的相接处，我将之设计为滚动轴承，可以到达减小轮轴和壳体之间的摩擦的目的。
■螺杆的设计与计算
螺纹有矩形、三角形、锯齿形和梯形，对于起重机这样精度不高的传力螺旋，我们采用梯形螺纹。
梯形螺纹，牙型角口=30。，梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动。

螺杆材料常用有Q235、Q275、40、45、55等，我们选用45号钢。

按耐磨性条件确定螺杆中径d2。求出d2后，按标准选取相应公称直径d、螺距t及其它尺寸。
有d2a"(mm)，其中:
h
©=—
F为轴向载荷，P为螺距，h为螺纹接触高度,
P,[p]为螺旋传动副的许用压强。
根据国家规定◎=，梯形螺纹，W=,h=,[p]=1旷第Mpa,取[p]=20Mpa。
因此，根据公式计算可得d2=，查阅机械设计手册，取公称直径d=20mm,螺距P=4mm,此时
对螺杆：
大径d=20mm，中径d2=18mm，小径d1=；
对螺母：
大径D=，中径D2=18mm，小径D1=16mm。
3. 自锁验算
螺旋副自锁条件为，其中日为升角，川卜为当量摩擦角。
螺纹升角A==”，氏r==“,由可见螺纹能够实现自锁条件。
4. 螺杆强度计算
螺杆工作时，既受轴向力F,又承受扭矩T的作用，使得螺杆的危险截面上既有正应力，又有剪应力。因此，校核螺杆强度时应该按第四强度理论求出危险截面上的当量应力次，使其小于或等于使用应力［b］,即：
%=P］,其中为螺杆螺纹小径。
%
查阅机械设计手册，45号钢，其屈服极限=355Mpa，所以F】=日，可以取平安系数为4,因此［丁】=。
d2tan(^+pu)i—-
而T=Fr2=14851N,代入计算得到d=,由呼I2］，满足强度条件。
5. 螺杆稳定性计算
细长的螺杆工作时受到较大的轴向压力可能失稳，为此应按稳定性条件验算螺杆的稳定性。螺杆受压