螺旋千斤顶计算说明书
螺旋千斤顶设计任务书
学生姓名王辉专业年级2007级机械设计制造及其自动化设计题目：设计螺旋千斤顶
设计条件：
1、最大起重量F = 55 kN；
2、最大升距H =220 mm。
设计工作量：
1、绘制出总装配图一张，标注有关尺寸，填写标题栏及零件明细表；
2、编写设计计算说明书一份。
指导教师签名：2009年月日
一、作业目的
1. 熟悉螺旋千斤顶的工作原理，设计与计算的方法；
2. 运用所学的知识解决设计中所遇到的具体实际问题，培养独立工作能力，以及初步学会综合运用所学知识，解决材料的选择，强度计算和刚度计算，制造工艺与装配工艺等方面的问题；
3. 熟悉有关设计资料，学会查阅手册和运用国家标准。
二、螺旋千斤顶的设计
千斤顶一般由底座1，螺杆4、螺母5、托杯10，手柄7等零件所组成（见图1―1）。螺杆在固定螺母中旋转，并上下升降，把托杯上的重物举起或放落。
设计时某些零件的主要尺寸是通过理论计算确定的，其它结构尺寸则是根据经验公式或制造工艺决定的，必要时才进行强度验算。
设计的原始数据是：最大起重量F（kN）和最大提升高度H（mm）。
螺旋千斤顶的设计步骤如下：
计算及说明结果1. 螺杆的设计与计算
1.1 螺杆螺纹类型的选择
螺纹有矩形、梯形与锯齿形，常用的是梯形螺纹。
梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角α=30o，梯形螺纹的内外螺纹
以锥面贴紧不易松动，工艺性好，牙根强度高，对中性好，所以选择
梯形螺纹，基本牙形按GB/T5796.1—2005的规定。
1.2 选取螺杆材料
螺杆材料选择45号钢，σs = 355MPa，根据主教材表2.8，选计算得：
mm d64
.
30
2
查表得：
安全系数S=4，则[]MPa S
s
884
355
≈=
=
σσ。 1.3 确定螺杆直径
按耐磨性条件确定螺杆中径d 2。 ]
[8
.02p F d ?≥
因选用梯形螺纹且螺母兼作支承，故取5.2=?。 代入数据，得 mm d 64.3015
5.2550008.02=?≥ 根据螺杆中径mm d 64.302=,按照GB/T 579
6.2-2005标准，选取螺杆的公称直径mm d 44=，螺距mm t 7=，线数1=n ，螺旋副的摩
擦系数09.0=f 。 1.4 自锁验算
自锁条件是ψ ≤ρv 。
式中：ψ为螺纹中径处升角；ρv 为当量摩擦角（当量摩擦角
ρv =arctan μv ，为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小1°。 =??==)64
.3014.37
1arctan(arctan
2d np π?4°
9'41″ ===12
cos 09
.0arctan cos arctan
πβρf v 5°19'23″ ∴>-?ρv 1° ∴满足自锁条件 1.5 结构（见图1―2）
mm d 44=
mm t 7=
1=n
09.0=f
"41'94?=?
"
23'195?=v ρ
计 算 及 说 明 结 果
螺杆上端用于支承托杯10并在其中插装手柄7，因此需要加大直径。手柄孔径dk 的大小根据手柄直径dp 决定，dk ≥dp 十0.5mm 。为了便于切制螺纹，螺纹上端应设有退刀槽。退刀槽的直径d4应比螺杆小径d1约小0.2~0.5mm 。退刀槽的宽度可取为1.5t 。为了便于螺杆旋入螺母，螺杆下端应有倒角或制成稍小于d1的圆柱体。为了防止工作时螺杆从螺母中脱出，在螺杆下端必须安置钢制挡圈(GB/T891-1986)，挡圈用紧定螺钉(GB/T68-2000)固定在螺杆端部。
1.6螺杆强度计算
对受力较大的螺杆应根据第四强度理论校核螺杆的强度。强度计算方法参阅教材公式(5.28)，其中扭矩 式中：ψ为螺纹中径处升角，ρv 为当量摩擦角。 代入数值得： 根据第四强度理论校核螺杆的强度： MPa MPa d
F
ca 8805.4744
4
55000
3.14
3.12
2
<=??=
=
π
π
σ
∴该螺杆满足强度要求 1.7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。 螺杆危险截面的惯性半径mm d
A I i 114
===
(I 为螺杆危险截面的
螺杆承受扭矩
m
N T ?=4.186
。2
)tan(2
d F T v ?+=ρψN d F T v 4.186)"23195"4194tan(550002
)tan(2
='?+'??=?
+=ρψ
计 算 及 说 明
结 果
轴惯性矩)
螺杆的长度系数2=μ
举起重物后托杯底面到螺母中部的高度
mm d t H l 321445.1752205.15=?+?+=++=
∴螺杆的柔度4.5811
321
2=?=
=
i
l
s μλ 本题螺杆不淬火，λs ＜90
2
)(2l EI
F cr μπ=
（1）
64
4
d I π=
（2）
联立（1）、（2）两式，并代入数值得：
kN F cr 908= ∴ 4~5.25.1655
908
>==F F cr ，螺杆满足稳定性要求 综上可得：所选螺杆材料为45钢，公称直径d=44mm ，中径d 2=40.5mm ，小径d 3=36mm ，螺距t=7mm ，线数n=1。
2. 螺母设计与计算
2.1选取螺母材料
螺母材料选用青铜：ZCuA19Mn2，许用压强[]MPa p 15=。 2.2确定螺母高度H '及螺纹工作圈数u
螺母高度mm d H 25.1015.405.2'2=?==φ
∵ 螺纹实际工作圈数 104.185.16
25
.1015.1''>=+=+=t H u ∴ 螺纹圈数需要调整。
mm l 321=
kN
F cr 908=
螺杆材料为45钢，
d=44mm ，
d 2=40.5mm ， d 3=36mm ，
t=7mm ，
n=1
螺母材料：ZCuA19Mn2
10'=u
mm
H 70'=
螺杆的耐磨性已相当富裕，因此可以通过适当降低螺母高度来调
整，故选mm H u 70'10
'==， 计 算 及 说 明
结 果
2.3校核螺纹牙强度
一般螺母的材料强度低于螺杆，故只校核螺母螺纹牙的强度。螺母的其它尺寸见图1―3。必要时还应对螺母外径D 3进行强度验算。
根据教材表5-13，对于青铜螺母MPa 40~30][=τ，这里取MPa 30][=τ，根据教材式（5-48）得螺纹牙危险截面的剪切应力为 ][12.610
65.04414.355000τπτ<=???==MPa Dbu F ∴满足要求 2.4 螺母压入底座上的孔内，圆柱接触面问的配合常采用7
8
r H 或
7
8
n H 等配合。为了安装简便，需在螺母下端（图1―3）和底座孔上端（图1―7）做出倒角。为了更可靠地防止螺母转动，还应装置紧定螺钉（图1―1）。
选取紧定螺钉规格：螺钉 GB/T 71 3010?M
螺纹牙危险截面的剪切应力：
MPa 12.6=τ
紧定螺钉：
3010?M 计 算 及 说 明
结 果
3. 托杯的设计与计算
托杯用来承托重物，可用铸钢铸成，也可用Q235钢模锻制成，其结构尺寸见图1―4。为了使其与重物接触良好和防止与重物之间出现相对滑动，在托杯上表面制有切口的沟纹。为了防止托杯从螺杆端部脱落，在螺杆上端应装有挡板。
压力强度校核公式：
4)
D D (211212-=πF
p
式中，mm d D D 2.763448.138.131312=-?=-=-=
mm d D 8.29447.07.011=?==
代入数值得，MPa p 25.14=
选托杯材料： HT200 由经验公式得，
MPa p b )100~80(200)5.0~4.0()5.0~4.0(][=?==σ
∵ []p p <
∴ 托杯满足要求
4. 手柄设计与计算
4.1 手柄材料 手柄材料选用Q235钢 4.2 手柄长度p L
板动手柄的力矩：K ·L p =T 1+T 2 ，则 K
T T L 2
1p +=
式中：K ——加于手柄上一个工人的臂力，间歇工作时，约为150～250N ，工作时间较长时为100～150N ，本题中选N K 250=
T 1——螺旋副间的摩擦阻力矩， T 2——托杯与轴端支承面的摩擦力矩，
()m N fF D D T ?=??+=+=6.2184/5500015.08.292.764/)(11122
考虑螺杆头部尺寸及工人握手距离，手柄实际长度还应加上
mm D 11010= mm D 8.2911= mm D 2.7612= mm D 2.7913=
MPa
p 25.14=
N d F T v 4.186)"23195"4194tan(550002
)tan(2
='?+'??=?+=
ρψ
计 算 及 说 明 结 果
mm D )150~50(213+，本题中取mm D )802
(13
+。 综上可得，手柄长度
mm D K T T L p 6.1739806.391620802
13
21=++=+++=
由于手柄长度不能超过千斤顶，因此可以减小手柄的尺寸。 取mm L p 600=，使用时可在手柄上另加套管。 4.3手柄直径p d
把手柄看成一个悬臂梁，按弯曲强度确定手柄直径d p ，其强度条件为 ：F KL ][d 1.03p
p
F σσ≤=
故 mm KL d F p p 2.29120
1.0600250][1.033
=??=≥σ 可以取 mm d p 30=
4.4 结构 手柄插入螺杆上端的孔中，为防止手柄从孔中滑出，在手柄两端面应加上挡环（图1―6），并用螺钉或铆合固定。
5. 底座设计
底座材料常用铸铁（HT150及HT200）（图1―7），铸件的壁厚δ不应小于8～12mm ，为了增加底座的稳定性，底部尺寸应大些，因此将其外形制成1∶10的斜度。
图中，mm H H 24020220201=+=+= mm D D D 2.878448.188.1836=+?=+=+=
mm H D D 2.1355
240
2.875167=+=+
= 底座下垫物为木材，许用挤压应力
[]mm D F
D p
2312.135255000
442782=+?=
+=
π
σπ
mm
L p 600=
mm
d p 30=
mm H 2401= mm D 2.876=
mm D 2.1357=
mm D 2318=
计算及说明结果
参考文献
[1] 吴宗泽、罗圣国.机械设计课程设计手册[M].3版.北京:高等教育出版社,2006.
[2] 濮良贵、纪名刚.机械设计[M].8版.北京:高等教育出版社，2005.
[3] 张肖鹏.机械设计同步辅导及习题全解.北京:中国矿业出版社.2007.
螺旋千斤顶计算说明书(参考Word)
螺旋千斤顶设计任务书 学生姓名王辉专业年级2007级机械设计制造及其自动化设计题目：设计螺旋千斤顶 设计条件： 1、最大起重量F = 55 kN； 2、最大升距H =220 mm。 设计工作量： 1、绘制出总装配图一张，标注有关尺寸，填写标题栏及零件明细表； 2、编写设计计算说明书一份。 指导教师签名： 2009年月日
一、作业目的 1. 熟悉螺旋千斤顶的工作原理，设计与计算的方法； 2. 运用所学的知识解决设计中所遇到的具体实际问题，培养独立工作能力，以及初步学会综合运用所学知识，解决材料的选择，强度计算和刚度计算，制造工艺与装配工艺等方面的问题； 3. 熟悉有关设计资料，学会查阅手册和运用国家标准。 二、螺旋千斤顶的设计 千斤顶一般由底座1，螺杆4、螺母5、托杯10，手柄7等零件所组成（见图1―1）。螺杆在固定螺母中旋转，并上下升降，把托杯上的重物举起或放落。 设 计 时某些零件的主要尺寸是通过理论计算确定的，其它结构尺寸则是根据经验公式或制造工艺决定的，必要时才进行强度验算。 设计的原始数据是：最大起重量F（kN）和最大提升高度H（mm）。 螺旋千斤顶的设计步骤如下：
计 算 及 说 明 结 果 1. 螺杆的设计与计算 1.1 螺杆螺纹类型的选择 螺纹有矩形、梯形与锯齿形，常用的是梯形螺纹。 梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角α=30o，梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动，工艺性好，牙根强度高，对中性好，所以选择梯形螺纹，基本牙形按GB/T5796.1—2005的规定。 1.2 选取螺杆材料 螺杆材料选择45号钢，σs = 355MPa ，根据主教材表2.8，选安全系数S=4，则[]MPa S s 884355 ≈= =σσ。 1.3 确定螺杆直径 按耐磨性条件确定螺杆中径d 2。 ] [8 .02p F d ?≥ 因选用梯形螺纹且螺母兼作支承，故取5.2=?。 代入数据，得 mm d 64.3015 5.2550008.02=?≥ 根据螺杆中径mm d 64.302=,按照GB/T 5796.2-2005标准，选取 螺杆的公称直径mm d 44=，螺距mm t 7=，线数1=n ，螺旋副的摩擦系数09.0=f 。 1.4 自锁验算 自锁条件是 ≤v 。 式中：为螺纹中径处升角；v 为当量摩擦角（当量摩擦角v =arctan v ，为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小 1°。 =??==)64 .3014.37 1arctan(arctan 2d np π?4°9'41″ ===12 cos 09 .0arctan cos arctan πβρf v 5°19'23″ ∴>-?ρv 1° 计算得： mm d 64.302= 查表得： mm d 44= mm t 7= 1=n 09.0=f "41'94?=? "23'195?=v ρ
螺旋千斤顶说明书
螺旋千斤顶 设计计算说明书 院系工程技术学院 专业年级机械设计制造及其自动化2009级2班设计者王刚 指导教师杨玲 成绩 2011 年11 月28 日
螺旋千斤顶设计任务书 学生姓名王刚专业年级机械设计制造及其自动化2009级设计题目：设计螺旋千斤顶 设计条件： 1、最大起重量F = 65 kN； 2、最大升距H =240 mm。 设计工作量： 1、绘制出总装配图一张，标注有关尺寸，填写标题栏及零件明细表； 2、编写设计计算说明书一份。 指导教师签名：20 年月日
目录 1螺杆的设计与计算 (3) 1.1螺杆螺纹类型选择 (3) 1.2选取螺杆材料 (3) 1.3确定螺杆直径 (3) 1.4自锁验算 (3) 1.5结构 (4) 1.6螺杆强度计算 (4) 1.7稳定性计算 (5) 1.7.1计算柔度 (6) 1.7.2计算稳定性 (6) 2螺母设计与计算 (6) 2.1选取螺母材
料 (6) 2.2确定螺母高度H'及螺纹工作圈数u (6) 2.2.1求螺母高度 H' (7) 2.2.2螺纹工作圈数u (7) 2.2.3螺母实际高度 H' (7) 2.3校核螺纹牙强度 (7) 2.4结构要求 (8) 3托杯的设计与计算 (8) 4手柄设计与计算 (9) 4.1手柄材料 (10) 4.2手柄长度Lp (1) 4.3手柄直径dp (1) 1
4.4结构 (11) 5底座设计 (12) 参考资料 (13) 螺旋千斤顶设计
根据国家规定φ=1.2~3.5，取φ=1.2（梯形螺纹）；h=0.5t；查教材表5-12，[p]取20Mpa。 故，d2≥[]p h Ft πφ= 0.8 ] [p F φ =41.5mm 查机械设计课程设计手册，d取48mm，t=8mm，d1=39mm，d2=44mm 1.4自锁验算 自锁条件是ψ≤ρv，式中：ψ为螺纹中径处升角；ρv为当量摩擦角（当量摩擦角ρv=arctanμv，但为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小1°。 查教材表5-12，f取0.09 ψ =arctan(t /π d2)=arctan[ 8/(3.1444 ?)] =2.88° ρv=arctan（f/cosβ）=arctan[ 0.09/cos(30°/2)]=5.35° 则ψ=2.88°<ρv-1°= 4.35° 满足自锁条件 1.5结构如下图（1-2）: 螺杆上端用于支承托杯10并在 其中插装手柄7，因此需要加大直径。 手柄孔径d k的大小根据手柄直径 d p决定，d k≥d p十0.5mm。为了便于 切制螺纹，螺纹上端应设有退刀槽。 退刀槽的直径d4应比螺杆小径d1约 小0.2~0.5mm。退刀槽的宽度可取为 1.5t。为了便于螺杆旋入螺母，螺杆 下端应有倒角或制成稍小于d1的圆 柱体。为了防止工作时螺杆从螺母中 脱出，在螺杆下端必须安置钢制挡圈d=48mm t=8mm d1=39mm d2=44mm ψ=2.88° ρv=5.35° ψ<ρv-1° 满足自锁条件
螺旋千斤顶设计分析说明书
机械设计课程 《螺旋千斤顶》设计说明书专业 学生姓名 学号 年月日
螺旋千斤顶作业任务书一、题目：螺旋千斤顶 原始数据: 三、工作量 1、总装配图一张； 2、计算说明书一份。 四、参考资料 螺旋千斤顶设计指导书
目录 一、目的 (1) 二、题目与设计方案 (1) 三、装配简图 (1) 四、计算及说明 (1) 五、参考文献 (11) 一、目的 1.熟悉螺旋千斤顶的工作原理与设计计算方法； 2.学会运用所学过的知识，解决实际设计中遇到的问题，培养独立工作能力， 初步学会综运用所学知识解决材料选择、强度和刚度计算、制造与装配工艺等问题； 3.熟悉有关设计资料，学会查阅手册何用国家标准。 二、题目与设计方案 题目：螺旋千斤顶
四、计算及说明 计 算 及 说 明 结 果 1、螺杆的设计与计算 1)螺纹牙型 螺纹牙型有矩形、梯形、锯齿形和三角形，千斤顶常用矩形螺纹。为了获得必要的精度又便于加工，矩形螺纹常靠内径对中，其配合可选为H8/h8。由于螺纹在径向的间隙很小，在强度校核时不予考虑。 2)材料 螺杆的材料选用45钢，热处理采用调制处理T235。轴颈处可局部淬硬C42。 3)螺纹直径 螺杆工作时，同时承受压力和扭矩的作用，所以根据紧螺栓链接强度计算公式，有 式中[]σ为螺杆许用应力。 由参考文献得螺杆许用应力[]3~5 s σσ= ，屈服强度极限 355MPa s σ= 故355[]88.75MPa 4σ==，3 164 1.3551032.0276mm 88.7510 d π???≥=?? 根据经验公式求得螺距132.0276 8.0069mm 44 d P === 矩形螺纹 配合H8 /h8 材料45钢 热处 理 C42 螺距P=8mm 螺杆直径 40d mm = 中径 236d mm = 小径 132d mm = 满足自锁条件 手柄孔径 退刀槽 图1 托手 螺螺 底
螺旋千斤顶 计算说明书
千斤顶设计说明 起重力Q=20 KN,行程S=200mm 。 1. 螺杆，螺纹类型的选择 千斤顶采用梯形螺纹螺旋传动，牙形角30°。(书本P121: 螺旋传动主要采用梯形螺纹) 螺杆采用45号钢。（书本P121: 一般常用材料螺杆为45，50号钢） 螺母材料采用青铜ZcuSn10P1。（重载低速） 2. 螺杆直径 按耐磨性条件确定螺杆中径d 2。 根据国家规定ψ=1.2～2.5，此处取ψ=1.5。梯形螺纹?=0.5；查教材表5-2， [p ]取22Mpa []mm 65.191022.515.014.3102063 2=?????=≥p Q d π?ψ 查表GB/T 5796.3-1986 等效ISO2904-1977 d=36mm, P=6 mm, 2d =33mm, 1d =29mm 3.自锁验算 λ=arc tan 2 S d π= arc tan .3314.36?=3.31° υρ= arc tan v f = arc tan γ cos f = arc tan ?15cos 1.0=5.91° 自锁条件是λ≤ρv ，式中：λ为螺纹中径处升角；ρv 为当量摩擦角（当量摩擦角ρv =arctan μv ，为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小1°。 ∴λ＜υρ-1，自锁性可以保证 3.螺杆强度校核
c σ==+223τσ≤[]σ 其中T=Q ·tan(λ+ υρ)·2 2d （书本P112公式5-4) 代入数据计算得：T=20×tan(3.31°+5.91°)×16.5=53.56 N ·m 查手册GB/T 699-1999得，45号钢的s σ=355 Map,安全系数为3～5，此处取4， 则 []σ===4 3554s σ88.75Map 把1d =29 mm ，Q=20 KN 带入上式中，得： c σ =30.30MPa ≤[]σ ∴螺杆强度满足要求 4.确定螺母高度H 及螺纹工作圈数z 螺母高度z =ψd 2，螺纹工作圈数p H =z ，考虑到螺纹圈数z 越多，载荷分布越不均，故z 不宜大于10，否则应改选螺母材料或加大d 。螺母高度由下式计算：H= zp 。 H=ψd 2 =1.5×33×10-3 =49.5mm p H =z =8.25 Z 取整为9 螺母实际高度为54mm 5.螺纹强度校核 螺纹牙多发生剪切和挤压破坏，一般螺母的材料强度低于螺杆，故只需校核螺母螺纹牙的强度，螺母螺纹根部的剪切强度计算式为： ????????????????????+2121164Q 22d T d ππ
螺旋千斤顶设计说明书
题目：螺旋千斤顶 起重量Q= 15 KN 起重高度H= 100 mm 手柄操作力P= 200 N 作业任务： 1、任务说明书一份 2、设计装配图一张（1：1） 班级机械（卓越） 学号 姓名 完成日期 2016年11月 指导教师朱长顺评分
螺旋千斤顶简介 (1) 螺旋千斤顶滑动螺旋传动的设计计算 (1) 1、材料选择......................... 错误！未定义书签。 2、螺纹类型和精度的选择............. 错误！未定义书签。 3、螺旋千斤顶的设计计算............. 错误！未定义书签。 一、螺杆和螺母的计算................... 错误！未定义书签。 一、螺旋副的计算..................... 错误！未定义书签。 1.1.1耐磨性计算................... 错误！未定义书签。 1.1.2自锁性校核................... 错误！未定义书签。 二、螺杆的计算...................... 错误！未定义书签。 1.2.1螺杆强度计算................. 错误！未定义书签。 1.2.2稳定性计算................... 错误！未定义书签。 三、螺母的计算...................... 错误！未定义书签。 1.3.1螺纹牙强度................... 错误！未定义书签。 1.3.2螺母体强度................... 错误！未定义书签。 二、托杯设计............................ 错误！未定义书签。 三、底座设计............................ 错误！未定义书签。 四、手柄设计........................... 错误！未定义书签。 五、螺旋千斤顶的效率................... 错误！未定义书签。设计小结................................ 错误！未定义书签。参考文献................................ 错误！未定义书签。附：螺纹千斤顶装配图.................... 错误！未定义书签。
螺旋千斤顶设计参考要点
螺旋千斤顶设计任务书 学生姓名陈嵩专业年级10级车辆工程设计题目：设计螺旋千斤顶 设计条件： 1、最大起重量F = 40 kN； 2、最大升距H =190 mm。 设计工作量： 1、绘制出总装配图一张，标注有关尺寸，填写标题栏及零件明细表； 2、编写设计计算说明书一份。 指导教师签名：2012年月
螺旋千斤顶 设计计算说明书 院系工程技术学院 专业年级2010级车辆工程 设计者陈嵩 指导教师李华英 成绩 2012年12月13日
目录 1．螺杆的设计与计算 (2) 1.1螺杆螺纹类型的选择 (2) 1.2选取螺杆材料 (2) 1.3确定螺杆直径 (2) 1.4自锁验算 (3) 1.5结构 (3) 1.6螺杆强度校核 (5) 1.7螺杆的稳定性计算 (6) 2. 螺母设计与计算 (7) 2.1选取螺母材料 (7) 2.2确定螺母高度 H 及螺纹工作圈数u (7) 2.3校核螺纹牙强度 (8) 2.4结构要求 (9) 3. 托杯的设计与计算 (9) 4. 手柄设计与计算 (11) 4.1手柄材料 (11) 4.2手柄长度 Lp (11) 4.3手柄直径 dp (12) 4.4结构 (12) 5. 底座设计 (13)
设计与说明 结果 1 螺杆的设计与计算 1.1 螺杆螺纹类型的选择 螺纹有矩形、梯形与锯齿形，常用的是梯形螺纹。 螺纹选用梯形螺纹。梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角α=30o，梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动；它的基本牙形按GB/T5796.1—2005的规定。 1.2 选取螺杆材料 螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。 选择45钢。 1.3 确定螺杆直径 根据教材式（5-42)得 ] [2p h FP d φπ≥ 对于梯形螺纹，h=0.5P ，则 ] [8 .02p F d φ≥ 对于整体螺母，由于磨损后不能调整间隙，为使受力分布比较均匀，螺纹工作圈数不宜过多，故取5.2~2.1=φ，此处取2.1=φ。 因为千斤顶的螺杆和螺母的相对滑动速度为低速，查表5-12，取[p]=18MPa 。 故 mm mm d 43.3418 2.110408.03 2=??≥ 由课程设计手册，查标准GB/T 5796.2-2005与GB/T 5796.3-2005，得 公称直径d=40mm 螺距P=7mm 内螺纹大径D=41mm 螺纹：梯形螺纹 螺杆材料：45钢 d=40mm P=7mm D=41mm
螺纹千斤顶设计计算说明书
螺纹千斤顶设计计算说明书
螺纹千斤顶设计计算说明书 1. 设计任务书 1.1 设计题目：设计螺旋千斤顶 1.2 原始数据 最大起重量： F = 50 kN 最大升程： H = 200 mm 1.3 设计工作量 1.3.1 绘制出总装配图一张，标注有关尺寸，填写标题栏及零件明细表。 1.3.2 编写设计计算说明书一份(包括封面、目录、设计任务书、计算内容和设计步骤、参考资料等)。 1. 计算内容和设计步骤 2.1螺杆的设计与计算
2.1.1 螺杆螺纹类型的选择 选择梯形螺纹，牙型角α=30?,梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动；它的基本牙型按GB/T5796.1-2005的规定。 2.1.2选取螺杆材料 选择45钢。 2.1.3确定螺杆直径 按耐磨性条件确定中径2d 对于梯形螺纹，其设计公式为： ][/8.02p F d φ≥ 对于整体式螺母，为使受力分布均匀,螺纹工作圈数不宜过多，宜取=Φ 1.2～2.5; 此处取 5.1=Φ,许用压力Mpa P 20= 从滑动螺旋传动的许用压强表中查得： 人力驱动时，[]P 可提高20% 故[]()Mpa P 242012000=+?= 带入设计公式，得 mm d 8.292≥ 按国家标准选择公称直径和螺距为：
mm P mm d d mm d d mm d D 62773133412==-==-=== 2.1.4自锁验算 自锁验算条件是v ρψ≤ () () o o v f 73.415cos /08.0arctan cos /arctan ===βρ () ()? ===64.330/6tan c /arctan 2ππψar d np v ρψ≤ 且螺纹中径处升角满足比当量摩擦角小1°，符合自锁条件。 2.1.5结构设计 根据图1-2进行螺母的结构设计 （1）螺杆上端用于支承托杯10并在其中插装手柄7，因此需要加大直径。手柄孔径d k 的大小根据手柄直径d p 决定，d k ≥d p 十0.5mm 。 （2）为了便于切制螺纹，螺纹上端应设有退刀槽。退刀槽的直径d 4应比螺杆小径d 1约小0.2~0.5mm 。退刀槽的宽度可取为 1.5P ，取 mm d 345.0d 14=-=。 （3）为了便于螺杆旋入螺母，螺杆下端应有倒角或制成稍小于d 1的圆柱体。 （4）为了防止工作时螺杆从螺母中脱出，在螺杆下端必须安置钢制
千斤顶设计说明书
1.螺旋起重器设计方案确定与材料选择 1.1 结构设计方案 以往复扳动手柄，拔爪即推动棘轮间隙回转，小伞齿轮带动大伞齿轮、使举重螺杆旋转，从而使升降套筒获得起升或下降，而达到起重拉力的功能。 螺旋起重器（千斤顶）是一种人力起重的简单机械，主要用于起升重物。手动螺旋千斤顶主要包括底座、棘轮、圆锥齿轮副、托杯、传动螺纹副等部分。千斤顶最大起重量是其最主要的性能指标之一。千斤顶在工作过程中，传动螺纹副承 受主要的工作载荷，螺纹副工作寿命决定千斤顶使用寿命，故传动螺纹副的设计最为关键，其设计与最大起重量、螺纹副材料、螺纹牙型以及螺纹头数等都有关系。 手动螺旋千斤顶在满足设计性能和要求的前提下，从结构紧凑、减轻重量、节省材料和降低成本考虑。在给出千斤顶最大起重量、传动螺纹副材料及其屈服应力、螺 纹头数等基本设计要求和圆锥齿轮副等已定的情况下，可从螺纹副设计着手考虑，使螺纹副所用材料最少，即在满足设计性能的情况下，传动螺杆、螺母所占体积最少。 1.2 选择主要结构材料 1.螺杆材料要有足够强度和耐磨性，一般用45钢，经调质处理，硬度220~250HBS 2.螺母材料除要有足够强度外，还要求在与螺杆材料配合时摩擦因数小和耐磨，可用103ZCuAl Fe 、1032ZCuAl Fe Mn 等。
h ＝0.5(d －D 1)，d 为螺杆大径，D ──螺纹工作圈数，一般最大不宜超过 μ=P H ，H 为螺母高度，P 为螺纹螺距。──螺旋副材料的许用压力，/MPa []p =18~25MPa 。 对梯形螺纹，h ＝0.5P ，式（1）可演化为设计计 8.02≥d ] [p F ? (2) MPa P 25~18][= 取P 20][=
千斤顶的设计说明书
螺旋千斤顶设计说明书 学院： 班级： 学号： 姓名： 螺旋千斤顶主要零件：螺杆、螺母、托杯、手柄和底座等。 设计的原始数据：最大起重F=6t 、最大升起高度H=240mm 。 一、 螺杆 ① 螺杆材料选用Q235 ② 螺纹牙型选用矩形螺纹采用内径对中，配合选H8/h8，在 计算强度时不考虑螺纹的径向间隙。 ③ 螺杆直径 螺杆工作时，同时受压力与扭矩的作用，因此它的计算可近似按紧螺纹栓联接的计算公式估算出螺纹内径，即： [] σπF 2.5d 1≥
查式中螺杆的屈服极限σs =235MPa ，由于Q235是塑性材料，取安全因数n=2，得许用压应力[]σ=127.5MPa ，取整数 []σ=130MPa 将上述数据带入得螺杆的直径为d 1≥0.02764m ，取d 1=30mm 。 根据经验公式4 p d 1=，得P=7.5mm 。 参考梯形螺纹标准，螺纹牙型高h=2 p ，得h=3.75mm 。 d 圆整为整数后，取p d d 1-==38-7.5=30.5mm 。 ④ 自锁检验 在考虑众多因素后，实际应满足的自锁条件为： 1-'≤ρψ 由)(/np tan d 2πψ= n=1，p=7.5mm ， d 2 = 2 h 2d 1+?=32.375mm 得tan ψ=0.07373 当量摩擦角ρ'=arctan μ，在有润滑油情况下μ=0.1， 得1-'ρ=4.574 验证结束，左边小于右边，达到自锁条件。 ⑤ 螺杆强度校核 对Q235进行压应力校核，Q235许用弯曲应力[]b σ=120MPa ，从后面的计算中得到数值，如下公式： 2 312 22b 0.2d T 3d 4???? ? ?+???? ??=πσF <102MPa 符合该压力下的强度要求。
机械设计螺旋千斤顶说明书Word版
哈尔滨工业大学 机械设计作业设计计算说明书 题目螺旋起重器（千斤顶）系别机电学院 班号09XXXX 姓名XXX 日期2011/9/16
哈尔滨工业大学 机械设计作业任务书 题目螺旋起重器（千斤顶） 设计原始数据： 已知条件：螺旋起重器起重量F Q= 40KN;最大起重高度H=200mm。 设计要求： 1. 绘制装配图一张，画出起重器的全部结构，按照比例装配图要求标 注尺寸、序号及填写明细栏、标题栏、编写技术要求。 2.撰写设计说明书一份，主要包括起重器各部分尺寸的计算，对螺杆 和螺母螺纹牙强度、螺纹副自锁性、螺杆的稳定性的校核等。
目录 一、设计题目 二、螺母、螺杆选材 三、螺杆、螺母设计计算 3.1耐磨性计算 3.2螺杆强度校核 3.3螺纹牙强度校核 3.4螺纹副自锁条件校核 3.5螺杆稳定性校核 四、螺母外径及凸缘设计 五、手柄设计 六、底座设计 七、其余各部分尺寸及参数 八、参考文献
一、 设计题目 螺旋起重器（千斤顶） 已知条件：起重量F Q =40KN ，最大起重高度H=200mm 。 二、 螺杆、螺母、托盘及底座选材 工作特点：螺旋千斤顶一般为间歇性工作，每次工作时间较短、速度也不高、但是轴向力很大、需要自锁，但不追求高效率。 1.螺杆选材：本千斤顶设计采用梯形螺纹螺旋传动。由于螺杆承受载荷较大，需要足够的强度，且为小截面，故选用45#钢，调质处理。查参考文献[2]得σs=355MPa, σb =600MPa 。查机械设计课本表8.12得5 ~3][σ= ,取[σ]=110MPa 。 2：螺母选材：千斤顶属于低速重载的情况，且螺母材料除要求有足够的强度外，还要求与螺杆材料配副后摩擦因数小和耐磨损，故螺母采用强度高、耐磨、摩擦系数小的铸造青铜ZCuAl10Fe3，查表8.12得螺母材料的许用切应力,取=35MPa ；许用弯曲应力 [σb ]=40~60MPa,故取[σb ]=50MPa 。 3：托盘和底座选材：托盘和底座均采用铸铁材料。 三、 螺杆、螺母设计计算 3.1 耐磨性计算 由耐磨性条件公式（限制螺纹工作表面的压强，按螺母材料计算）： ][p H h d A Ps ≤???== π 对于梯形螺纹，有h=0.5p,那么耐磨性条件转化为： 式中mm; F ——螺旋的轴向载荷，N ； H ——螺母旋合高度，mm;
哈工大机械设计大作业之千斤顶说明书
工业大学 机械设计作业设计计算说明书 题目螺旋起重器（千斤顶） 系别机电工程学院 班号 0908103 孟子航 学号 1090810314 日期 2011年9月13日
工业大学 机械设计作业任务书 题目 螺旋起重器（千斤顶） 设计原始数据： 表3.1 螺旋起重器的示意图及已知数据 题号 起重器/Q F kN 最大起重高度/H mm 3.1.1 30 180 3.1.2 40 200 3.1.3 50 150 设计要求： （1） 绘制装配图一，画出起重器的全比结构，按照比例装配图要求标注尺寸、序号及填 写明细栏、标题栏、编写技术要求。 （2） 撰写设计说明书一份，主要包括起重器各部分尺寸的计算，对螺杆和螺母螺纹牙强 度、螺纹副自锁性、螺杆的稳定性的校核等。
目录 一、设计题目---------------------------------------------------------------2 二、螺母、螺杆选材---------------------------------------------------------2 三、螺杆、螺母设计计算 3.1 耐磨性计算 ------------------------------------------------------------------------------------------------2 3.2 螺杆强度校核 ---------------------------------------------------------------------------------------------3
螺旋千斤顶计算说明书1
1 螺杆的设计与计算 螺杆螺纹类型的选择 传动螺纹中有矩形螺纹，梯形螺纹以及锯齿形螺纹，由于矩形螺纹没有标准化，锯齿形螺纹只用于单向受力的螺纹连接或螺纹传动中，因此，选择梯形螺纹。 梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角α=30o，梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动。 选择螺杆材料 由于螺旋千斤顶受力不大，转速较低，因此可以选择使用45号钢。 确定螺杆直径 螺旋千斤顶滑动螺旋传动时，其失效形式只要是螺纹磨损，因此滑动螺旋的主要尺寸通常根据耐磨条件确定。螺杆的中径为d2。设计公式是： ][8 .02P F d φ≥ } 其中F 为螺杆所受的轴向力，F=35kN Φ=H/d2，H 为螺母高度。螺旋千斤顶是整体式螺母，由于磨损后不能调整间隙，为了使受力分布均匀，螺纹工作圈数不宜太多，故取Φ=~，此处取Φ=. [p]为材料的许用压力，螺母一般选择青铜，查得在低速滑动螺旋是钢—青铜，[p]=18~25MPa ，此处选择[p]=20MPa 。 代入公式得： mm m p F d 94.2410208.110358.0][8.06 3 2=???=≥φ 查机械设计课程设计手册，选择梯形螺纹的 公称直径为d=32mm 螺距 t=P=6 此时： 中径d2=(32-3)mm=29mm ≥24.94mm 。 小径d1=(32-7)mm=25mm 螺母的高度H =φd2=×29=52.2mm < 自锁验算 自锁条件是≤v 式中：为螺纹中径处升角； V ?为当量摩擦角 为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小1°。 查表得钢—青铜结合下，摩擦系数?= 公称直径d=32mm 螺距 t=P=6 中径d2=29mm 小径d1=25mm 螺母的高度H = 52.2mm #
最新千斤顶设计说明书
千斤顶设计说明书
哈尔滨工业大学 机械设计大作业设计说明书 题目：设计螺旋起重器 院系：机电工程学院 班号： 1008101 姓名：吕明睿 日期： 2012-10-04
题目： 螺旋起重器(千斤顶)设计 螺旋起重器的示意图及已知数据 题目 起重量F Q /kN 最大起重高度H/mm 3.1.1 30 180 1. 选择螺杆、螺母的材料 螺杆采用Q235碳素结构钢，由《机械设计课程设计指导书》表10.1查得抗拉强度 b 375~460MPa σ=，s 225 MPa(16 查《机械设计课程设计指导书》表11.3取公称直径38d =mm ，螺距8P =mm ，中径 234d =mm ，小径130d =mm ，内螺纹大径439D =mm ，。 3. 耐磨性校核 螺纹的耐磨性强度条件为 []s p p = ≤ 对于梯形螺纹，工作高度0.54h p mm ，对于整体式螺母 1.2~2.5ψ=，取2ψ=， 则 2 1.673457H d mm ，此时螺纹旋合圈数满足圈数要求 577.125 108 H Z p 查《机械设计》表 5.8，[]7.5~13p MPa =，取[]10p MPa =， 230000 8.26[]3.140.0340.50.068 s Fp p Mpa p d hH π= ==≤??? 耐磨性校核满足强度要求。 4. 螺母螺纹牙的强度校核 螺母螺纹牙根部的剪切强度条件为 1[]Q F Z d b ττπ= ≤ （5） 式中：Q F －－轴向载荷，N ； 4D －－螺母螺纹大径，mm ； Z －－螺纹旋合圈数，取7.2Z =； b －－螺纹牙根部厚度，梯形螺纹0.650.658 mm 5.2 mm b p ==?=； []τ－－螺母材料的许用切应力。 螺旋千斤顶设计计算说明书 精04 张为昭 2010010591 目录 一、基本结构和使用方法------------------------------------------3 二、设计要求----------------------------------------------------3 三、基本材料选择和尺寸计算--------------------------------------3 （一）螺纹材料和尺寸----------------------------------------3 （二）手柄材料和尺寸----------------------------------------8 （三）底座尺寸----------------------------------------------9 四、主要部件基本尺寸及材料--------------------------------------9 五、创新性设计--------------------------------------------------9 一、基本结构及使用方法 要求设计的螺旋千斤顶主要包括螺纹举升结构、手柄、外壳体、和托举部件几个部分，其基本结构如下图所示： 调整千斤顶托举部件到被托举重物合适的托举作用点，然后插入并双手或单手转动手柄，即可将重物举起。 二、设计要求 （1）最大起重量： max 25 F kN =； （2）最大升距： max 200 h mm =；（3）可以自锁； （4）千斤顶工作时，下支承面为木材，其许用挤压应力：[]3 p MPa σ=； （5）操作时，人手最大可以提供的操作约为：200N。 三、基本部件材料选择及尺寸计算 （一）螺纹材料和尺寸 考虑到螺旋千斤顶螺纹的传力特性选择的螺纹类型为梯形螺纹。 （1）材料选择 A 长春工业大学 课程设计说明书 课程设计名称《计算机辅助设计与制造》课程设计 专业机械制造及自动化 班级 学生姓名 指导教师范依航 2014年11月25日 目录 一、设计任务................................................................................................... 错误!未定义书签。 二、设计分析 (3) 1.螺杆 (3) 螺杆材料级牙型选择 (3) 耐磨性计算 (3) 验算螺纹的自锁条件 (4) 螺杆强度校核 (5) 稳定性校核 (5) 螺杆其他结构设计 (6) 2.螺母 (7) 确定螺母高度H及螺纹工作圈数u (7) 校核螺纹牙强度 (7) 螺母的其他设计要求 (8) 3.托杯 (8) 4.手柄 (9) 手柄材料 (9) 手柄长度L p (9) 手柄直径d p (10) 结构 (10) 5.底座 (11) 三、三维设计 (12) 1.零件三维造型 (12) 2.装配三维造型 (14) 3.装配体的二维工程图 (15) 加工CAM模块 (16) 代码 (24) 四、设计总结 (27) 五、参考文献 (27) 计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）课程设计是在学习三维造型软件的基础上，理解并掌握当代CAD/CAM技术的基本理论和基本方法。通过一个较简单的产品设计，综合运用实体建模、曲面建模、混合建模知识，并结合前期机械制造专业课程知识，进行造型设计，了解利用CAM 技术生成刀位代码的基本过程和方法。目的是提高综合运用三维造型软件的实际操作能力和机械制造知识的运用能力，锻炼分析解决实际工程问题的能力，为后续其他教学环节和从业所需专业技术打下良好基础。 设计内容与步骤如下： 1.分析图纸，拆解零件； 2.分析零件形状，确定基体特征和造型策略； 3.造型； 4.不同零件之间进行装配，检查干涉情况，检查物性； 5.选择一简单零部件，进入三维软件CAM模块，设置毛坯，选择合理的刀具、刀路轨迹和切削用量，并进行模拟加工，输出NC代码； 6.保存相应各阶段的结果，并撰写设计说明书。 设计文件提交要求 1.产品的结构三维模型图； 2.二维工程图； 数控代码； 4.设计说明书； 5.上述内容的电子文档。 设计简单千斤顶（参见教材书图5—41）的螺杆和螺母级其他结构的主要尺寸。起重量为45000N，起重高度为250mm。 千斤顶：梯形螺纹螺旋传动。 螺杆：45# 钢，采用带有外螺纹的杆件。 螺母：青铜ZcuSn10P1，带有内螺纹的构件。 底座：灰铸铁HT200 带1：10斜度。 手柄：Ｑ235，[σb]=125 MPa。 螺纹千斤顶设计计算说明书 1. 设计任务书 1.1 设计题目：设计螺旋千斤顶 1.2 原始数据 最大起重量： F = 50 kN 最大升程 ： H = 200 mm 1.3 设计工作量 1.3.1 绘制出总装配图一张，标注有关尺寸，填写标题栏及零件明细表。 1.3.2 编写设计计算说明书一份(包括封面、目录、设计任务书、计算内容和设计步骤、参考资料等)。 1. 计算内容和设计步骤 2.1螺杆的设计与计算 2.1.1 螺杆螺纹类型的选择 选择梯形螺纹，牙型角α=30?,梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动；它的基本牙型按GB/T5796.1-2005的规定。 2.1.2选取螺杆材料 选择45钢。 2.1.3确定螺杆直径 按耐磨性条件确定中径 对于梯形螺纹，其设计公式为： 对于整体式螺母，为使受力分布均匀,螺纹工作圈数不宜过多，宜取1.2～2.5; 此处取 ,许用压力 从滑动螺旋传动的许用压强表中查得： 人力驱动时，可提高20% 故 带入设计公式，得 按国家标准选择公称直径和螺距为： 2.1.4自锁验算 自锁验算条件是 且螺纹中径处升角满足比当量摩擦角小1°，符合自锁条件。 2.1.5结构设计 根据图1-2进行螺母的结构设计 （1）螺杆上端用于支承托杯10并在其中插装手柄7，因此需要加大直径。手柄孔径d k的大小根据手柄直径d p决定，d k≥d p十0.5mm。 （2）为了便于切制螺纹，螺纹上端应设有退刀槽。退刀槽的直径d4应比螺杆小径d1约小0.2~0.5mm。退刀槽的宽度可取为1.5P，取。 （3）为了便于螺杆旋入螺母，螺杆下端应有倒角或制成稍小于d1的圆柱体。 （4）为了防止工作时螺杆从螺母中脱出，在螺杆下端必须安置钢制挡圈(GB/T891-1986)，挡圈用紧定螺钉(GB/T68-2000)固定在螺杆端部。 2.1.6螺杆强度计算 螺杆受力较大，应根据第四强度理论校核螺杆的强度 强度计算公式为： 其中T为扭矩 查表可得 已知F = 50 kN ，又 代入校核公式，得 螺旋千斤顶（设计计算说明书） 设计计算说明书 设计任务书 1设计任务书 1.1 设计题目：设计螺旋千斤顶（参考下图a）1.2 原始数据 最大起重量kN = F45 最大升程mm H200 = 1.3 设计工作量 1.3.1 绘制出总装配图一张(参考下图b)，标注有关尺寸，填写标题栏及零件明细表。 1.3.2 编写设计计算说明书一份(包括封面、目录、设计任务书、计算内容和设计步骤、 参考资料等)。 （a）（b） 计算内容和设计步骤结果2计算内容和设计步骤 2.1螺杆的设计与计算 2.1.1 螺杆螺纹类型的选择 选择梯形螺纹，牙型角α=30?,梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动；它的基本牙型按GB/T5796.1-2005的规定。 2.1.2选取螺杆材料 选择45钢。 2.1.3确定螺杆直径 按耐磨性条件确定中径2 d 对于梯形螺纹，其设计公式为： ] [/8.02p F d φ≥ 对于整体式螺母，为使受力分布均匀,螺纹工作圈数不宜过多，宜取 = Φ 1.2～2.5; 此处取 5 .1=Φ,许用压力Mpa P 2= 从滑动螺旋传动的许用压强表中 查得： mm P mm d mm d mm d 62529324512====钢 材料： 人力驱动时，[]P 可提高20% 故[]()Mpa P 2420 1200 0=+?= 带入设计公式，得 mm d 5.242 ≥ 按国家标准选择公称直径和螺距为： mm P mm d d mm d d mm d D 62572933222==-==-=== 2.1.4自锁验算 自锁验算条件是v ρψ≤ () ()o o v f 73.415cos /08.0arctan cos /arctan ===βρ ()()o arv d np 77.329/6tan /arctan 2===ππψ v ρψ≤ 且螺纹中径处升角满足比当量摩擦角小1°，符合自锁条件。 液压千斤顶研究设计报告 一、液压千斤顶功能分析。 千斤顶是一种起重高度小(小于1m)的最简单的起重设备。它有机械式和液压式两种。机械式千斤顶又有齿条式与螺旋式两种，由于起重量小，操作费力，一般只用于机械维修工作，在修桥过程中不适用。液压式千斤顶又称油压千斤顶，是一种采用柱塞或液压缸作为刚性顶举件的千斤顶，其结构紧凑，工作平稳，有自锁作用，故使用广泛。其缺点是起重高度有限，起升速度慢。 液压千斤顶充分运用了帕斯卡原理，实现了力的传递和放大，使得用微小的力就可以顶起重量很大的物体。在液压千斤顶中，除了其自身所具有的元件外，还需要一种很重要的介质，即工作介质，又叫液压油。液压油的好坏直接影响到千斤顶能否正常地工作。因此，就需要液压油具有良好的性能。在液压千斤顶中，液压油所应该具备的功能有以下几点： 1．传动，即把千斤顶中活塞赋予的能量传递给执行元件。 2．润滑，对活塞、单向阀、回油阀杆和执行元件等运动元件进行润滑。 3．冷却，吸收并带出千斤顶液压装置所产生的热量。 4．防锈，防止对液压千斤顶内的液压元件所用的金属产生锈蚀。 除此之外，液压油还需要有以下这些工作性能的要求。 1．可压缩性。可压缩性小可以确保传动的准确性。 2．粘温特性。要有一个合适的粘度并随温度的变化小。 3．润滑性。油膜对材料表面要有牢固的吸附力，同时油膜的抗挤压强度要高。 4．安定性。油不能因热、氧化或水解而变化，使用的寿命要长。 5．相容性。对金属、密封件、橡胶软管、涂料等有良好的相容性。 液压千斤顶广泛使用在电力维护，桥梁维修，重物顶升，静力压桩，基础沉降，桥梁及船舶修造，特别在公路铁路建设当中及机械校调、设备拆卸等方面。由于液压用途广泛，所以行程范围也需要比较广。 φ200千斤顶设计计算一、千斤顶的初始基本参数 千斤顶推力计算： F=π(D/2)2*P D---缸筒的内径，mm 为φ200mm P---泵站压力，一般为31.5MPa F=π(D/2)2*P=3.14*(200/2)2*31.5=990KN 千斤顶的安全系数一般为N=2.2 二、缸筒的壁厚计算 δ=δ0+C1+C2 δ---缸筒壁厚，mm δ0---缸筒材料强度要求的最小值，mm C1---缸筒外径公差余量，mm,此处取1mm C2---腐蚀余量，mm, 此处取1mm 则：δ0=P额D/(2.3σP-3P max) P额---缸筒内最高工作压力，MPa 取P额=35Mpa σP---缸筒材料的许用应力，MPa σP=σb/n σb---缸筒材料的抗拉强度，MPa 材料为27SiMn, 取σb=1000MPa n---安全系数，取5 σP=σb/n=1000/5=200MPa 则：δ0=P额D/(2.3σP-3P max) =35*200/(2.3*200-3*35)=19.7mm 取为21mm 则：缸筒壁厚δ=δ0+C1+C2=21+1+1=23mm。 由此算出缸筒的外径为D1=D+2δ=200+2*23=246mm. 根据钢管的规格尺寸，选取缸筒的外径为D1=245mm, 则缸筒壁厚为δ=（D1-D）/2=(245-200)/2=22.5mm. 三、缸筒壁厚的验算 1.额定压力低于一定极限值， 即P额≤0.35δs(D12-D2)/D12=P极 δs---缸筒材料的屈服点，MPa 材料为27SiMn,取δs=850 MPa P极=0.35δs(D12-D2)/D12 =0.35*850*(2452-2002)/2452=99.24 MPa 则：P极/P额=99.24/35=2.83＞N 经过测算壁厚为22.5mm时，能够满足设计要求。 故，千斤顶的缸筒规格为φ245/φ200 四、活塞杆的设计计算 d=(4F*103/πσP)1/2=［4*990*103/(3.14*200)］1/2=79.4mm 考虑到支架的最大推溜力，选取活塞杆直径为140mm. 五、活塞杆强度计算 σ=F*103/(πd2/4) 计算及说明 结果 螺旋千斤顶主要零件：螺杆、螺母、托杯、手柄和底座。 设计的原始数据：最大起重F=60KN 、最大升起高度H=230mm 。 螺旋千斤顶的设计步骤如下： 1.螺杆的设计与计算： （1）螺纹的牙型 选用矩形螺纹，采用内径对中，配合选H8/h8，在计算强度时不考虑螺纹的径向间隙。 （2）螺杆的材料 选用Q255——《现代工程材料成型与机械制造基础》 孙康宁 P80 （3）螺杆直径 螺杆工作时，同时受压力与扭矩的作用，因此它的计算可近似按紧螺纹栓联接的计算公式估算出螺纹内径，即： [] σπF 2.5d 1≥ 查式中螺杆的屈服极限 σ s =255MPa ，由于Q235是塑性 材料，取安全因数n=2，得许用压应力[]σ=127.5MPa ，取整数 []σ=130MPa 。 ——《材料力学》 王世斌 亢一澜 P19、P28 将上述数据带入得螺杆的直径为 d 1 ≥0.02764m ，取d 1=30mm 。 根据经验公式4 p d 1 = ，得P=7.5mm 。 参考梯形螺纹标准，螺纹牙型高h=2 p ，得h=3.75mm 。 d 圆整为整数后，取 p d d 1 -==38-7.5=30.5mm 。 （4）自锁验算 在考虑众多因素后，实际应满足的自锁条件为： 原始数据 F=60KN H=230mm 配合选H8/h8 螺杆的材料选Q255 螺杆直径取30.5mm 1-'≤ρψ 由)(/np tan d 2π ψ= n=1，p=7.5mm ，d 2= 2 h 2d 1+?=32.375mm 得tan ψ=0.07373——《机械原理与机械设计》 张策 P38 当量摩擦角ρ'=arctan μ，在有润滑油情况下μ=0.1，得1-'ρ=4.574 验证结束，左边小于右边，达到自锁条件。 ——《机械原理与机械设计》 张策 P71 （5）结构 手柄孔径 d K 根据手柄直径p d 决定，mm 5.0d d p k +≈。 根据后面手柄部分的计算得到p d =26mm ，所以k d =26.5mm 。 退刀槽的直径比1d 小，取值为28mm 。 退刀槽的宽度取为1.5P=11.25mm 。 （6）螺杆的强度校核 对Q235进行压应力校核，Q235许用弯曲应力错误!未找到引用源。 =120MPa ，从后面的计算中得到数值，如下公式： 2 31222b 0.2d T 3d 4???? ? ?+???? ??=πσF <102MPa ，符合该压力下的强度要求。 2.螺母的设计与计算 （1）材料 螺母的材料选择Q23556.25mm （2）螺纹圈数Z 与高度H '，螺母的圈数通常是根据螺纹牙间强度条件求出，即： []p h d 2πF Z ≥ 式中：螺纹中径2d =32.375mm ，螺纹牙高度h=3.75mm 螺纹牙的强度计算 螺纹牙危险截面的抗剪强度条件为：[]τπτ≤= Z F b d 1=98MPa ，得Z ≥1.7 螺纹牙危险截面的抗弯强度条件为：[]b 21b Z b d Fl 6σπσ≤= =400MPa ，得 12.0≥Z ——《机械原理与机械设计》 张策 P81 对于矩形螺纹b=0.5P ，在条件Z ≤10的条件下，取Z=6。 考虑到退刀槽的影响，实际螺纹圈数为：5.1Z Z +='=7.5 符合自锁条件 退刀槽的宽度取11.25mm 螺杆的强度校核符合要求 螺母的材料选择Q235螺旋千斤顶设计计算说明书
机械设计千斤顶设计说明书
螺纹千斤顶设计计算说明书
螺旋千斤顶(设计计算说明书)
液压千斤顶设计说明书
200千斤顶设计计算
机械设计课程设计---螺旋千斤顶计算说明书