螺旋千斤顶大作业

题目：螺旋千斤顶

起重量Q= 27.5KN

起重高度H= 200mm

手柄操作力P= 200N

班级机械（卓越）1402

学号 3140301103

姓名顾鑫

完成日期 2016年10月

指导教师朱长顺评分

序言：设计的简单介绍--------------------------------------4 1螺杆和螺母的设计计算-------------------------------------5 1.1螺旋副的计算------------------------------------------5 1.1.1螺杆螺纹类型的选择---------------------------------5 1.1.2选取螺杆材料---------------------------------------5 1.1.3计算-----------------------------------------------5 1.1.4自锁验算 ------------------------------------------6 1.2螺杆的计算--------------------------------------------7 1.2.1螺杆强度-------------------------------------------7 1.2.2稳定性计算-----------------------------------------8 1.3 螺母的计算-------------------------------------------9 1.3.1螺母的基本参数------------------------------------10 1.3.2螺纹牙强度----------------------------------------11 1.3.3螺母体强度----------------------------------------11 2托杯设计------------------------------------------------12 3底座设计------------------------------------------------13 4 手柄设计与计算-----------------------------------------14 4.1手柄材料---------------------------------------------14

4.2手柄长度---------------------------------------------15

5 螺旋千斤顶的效率---------------------------------------16

6 课程小结-----------------------------------------------17

7参考资料-----------------------------------------------18

简单介绍

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。

设计计算内容计算及说明结果

1.1螺旋副的计算

1.1.1螺杆螺纹类型的选择

1.1.2选取螺杆材料一、螺杆和螺母的设计计算

1.1螺旋副的计算

螺杆材料：一般采用Q235、Q275、40、45、50等钢。选45

钢。

螺母材料：选用铸造铝青铜。

螺纹有矩形、梯形与锯齿形，选择的是梯形螺纹。

梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角α=30o，β=15°，

梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动。故选梯形螺

纹。

属于一般传动螺旋一般用途，精度选择中等。

螺杆材料：

45钢

螺母材料：

铸造铝青铜

梯形螺纹

中等精度

1.1.3计算

由[1]表1得计算公式：

d2≥[]p

（a）国家规定?=1.2~2.5，取?=1.5（梯形螺纹）（b）螺纹牙的工作高度h=0.5P；

1.1.4自锁验算（c）[p]取20Mpa

（d）已知轴向力Q=27.5kN

（e）计算螺杆中径

d2≥0.8×

5.1

7.2

=24.22mm

查机械设计手册表6-36，d取32mm，取

d=29mm,P=6mm

d=25mm

[]p

p≤

（f）螺母高度

H5.

5.1

（h）螺母的螺纹工作圈数

≤

≈

（g）螺纹牙的工作高度

3mm

0.5

0.5P

（h）升角λ

≤

λ?v=arctan

f=arctan

cos

（为保证自锁，螺纹升角至少要比当量摩擦角小1°~1.5°）

（a）当螺旋副材料为钢对青铜时取09

（b）?v=arctan

cos

=arctan

cos

=5.31°

（c）λ=arctan(nP /πd2)

=arctan

（d）所以λ=

-1°，所以满足自锁条件

d=32mm

d=29mm

p=6mm

d=25mm

h=3mm

H=43.5mm

z=8

MPa

f=0.09

?v=5.32°

根据第四强度理论对其强度进行校核。

1.2.1螺杆强度1.2螺杆的计算

[]σ

σ≤

（a）螺杆所受的扭矩

)

tan(2

λ+

)

tan(

27500-

=73

≈

注：λ为螺纹升角，

?v 为当量摩擦角。（b ）45钢的s σ=355MPa []MPa s

75.884

355

~3==

σσσ （c ）查表知d 1=25mm （d ）计算ca σ

)

1025(16

.63(

3))1025(4

5.27(

--???+???=π

σca

MPa MPa 75.88][58.66=≤=σ

满足强度要求

d 1=25mm

MPa

ca 58.66=

1.2.2稳定性计算

（a ）起重高度H=100mm （b ）螺杆危险剖面的惯性半径

mm d A I i 25.64

2541====

（c ）螺杆的工作长度

H H l 5.191325.15.431005.1'=?++=++=

（d ）螺杆的长度系数

μ取2(一端固定，一端自由)

（e ）螺杆的柔度 28.6125

.65

.1912=?=

s μλ

（f ）计算临界载荷

mm i 25.6=

l 5.191=

28.61=s λ

因为100<=i

s μλ，又因为Mpa 400≥B σ所以临界载荷 N

d Q s c 1489854

14.3)28.6157.2461(4

)

57.2461(2

=??

?-=-=πλ

（g ）稳定性计算 442.527500

148985=≥===s c sc S Q Q S

Q c 148985=

42.5=sc S

1.3.1螺母的

基本参数

1.3螺母的计算

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

mm D D 1.56337.1)8.1~6.1(3=?== mm

D D 54.781.564.1)4.1~3.1(34=?==

H a 5.1435.433'===

D 1.563=m m

D 54.784

a 5.14=

1.3.2螺纹牙强度（a）内螺纹大径

查表得D=33mm，,8

（b）梯形螺纹的螺纹牙根部宽度

b9.3

.0=

（c）青铜螺母的[]MPa

τ，取30MPa

（d）计算剪切强度

]

[

9.3

≤

MPa

Dbz

满足条件。

（e）螺纹牙受力弯曲力臂mm

（f）青铜螺母[]MPa

σ，选取MPa

（g）计算弯曲强度

D=33mm

b9.3

MPa

][16.268)109.3(1033102105.27662

333

32σππσ≤=?????????==

---MPa z

Db Ql b 符合强度要求。

MPa

b 16.26=

1.3.3螺母体强度

1）首先校核螺母外径

（a ）螺母材料的许用拉伸应力[]σ，取 MPa b 71.2116.2683.0][83.0][≈?==σσ （b ）螺母外径（校核）

m m

D Q

D 36.31)033.0(102.3327500

)2.58.4(]

[)2.58.4(26

3=+???-=

+-≥

πσπ

MPa

7.21][=

m m

D 36.313≥

2）计算螺母凸缘与底座接触表面的挤压强度

3）计算螺母凸缘根部的弯曲强度（c）螺母材料的许用挤压应力

MPa

6.1

]

)[

7.1

5.1(

]

=σ

（d）螺母凸缘与底座接触表面的挤压强度

()()

[]

MPa

≤

)

(

所以满足条件

（e）螺母凸缘根部的弯曲强度

]

[

)

(

)1.

(

27500

5.1

)

(

5.1

MPa

≤

所以满足条件

MPa

]

MPa

二、托杯设计

托杯用来承托重物，一般用铸钢或铸钢材料。托杯各部

分尺寸见图4。为了使托杯与重物良好和防止与重物之间出

现相对滑动，在托盘表现制有切口和沟纹。为了防止托杯从

螺杆端部脱落，在螺杆上端应安有挡圈。

由于托杯在起重时不转动，因此，托杯底部与螺杆接触

面有相对滑动，为了避免过快磨损，一方面要加注润滑剂，

另一方面还需限制接触面间比压[]p

p≤，许用压力[]p可取

15~202

/mm

以螺杆螺纹外径为依据，设计出托杯的各个合理尺寸，并进行接触面比压的校核

d D 4.783245.2)5.2~4.2(6=?==mm d D 8.203265.0)7.0~6.0(5=?== ()mm d D 6.57328.19.1~7.12=?==

()mm 6.5436.574~220=-=-=D D

[]

p 14.124)

0208.00576.0(14.3105.274

)

D D (Q

223

522≤=-?=-=MPa p π 满足条件

D 4.786=mm D 8.205=mm

D 6.572=mm D 4.786= MPa

14.12=

三、底座设计

底座常用铸铁铸造，壁厚一般不应小于8~12mm ，为稳定起见，可以制成1/10~1/12的斜度，所以壁厚（δ）选择12mm 。底面尺寸可以按照支撑材料的挤压强度决定。

H 1=H+（14～28）mm =100+20=120mm D 6=D 3+（5～10）mm =56.1+8=64.1mm D 7=D 6+

H =64.1+5120=88.1mm

mm 10=δ

m m

D Q D P

96.158)101.88(102105.274][42

8≈?+????+=-πσπ 式中：[σ]p ——联接结合面材料的许用挤压应力。当联接结

合面材料为木头时，取[σ]p =2MPa 。

H 1=120mm D 6=64.1mm

D 7=88.1mm

m m

D 96.1588=

4.1手柄材料

四、手柄设计与计算常用碳素结构钢制造，如Q235和Q275。

4.2手柄长度

（a ）螺旋副间的摩擦阻力矩

N tg f tg d Q

T v ?≈+??=+=66.63)31.576.3(2

5.27)(22

1 λ

（b ）断面摩擦力矩

D D f T c

?≈??==N 805.244

0218

.0-0546.011.0275004

-Q 4

（e ）式中c f 为托杯底部与螺旋端面间的摩擦系数，可取

12.0~1.0=c f =0.11 （f ）螺旋驱动力矩

N T T T ?=+=+=465.88805.2466.632

N T ?≈66.631

T ?≈N 81.242

11.0=c f

L p 354=

（g ）驱动力作用半径（即手柄的计算长度） mm P T L P 354250

465.88===

式中：P-手柄操作力，人力驱动时取P=（150~250MPa ）

（h ）手柄的实际长度

D L L p 4801002

8.1354)150~50(22

=+?+=++

（j ）[]h σ为手柄材料的许用弯曲应力，可取[]h σ=120MPa ，

（k ）手柄的直径

m m

T d h p 5.19101201.0465

.88]

[1.06

≈??=≥

σ mm

d p 5.24=取

mm L 480=

d p 5.19≥

根据效率公式计算千斤顶的效率

五、螺旋千斤顶的效率

7.29354.025********.27233≈??????==

-ππηp

PL QP 式中：分子上P 为螺距，分母上P 为人手作用力

%7.29=η

设计小结

通过此次机械设计的螺纹千斤顶大作业，我初步掌握了有关机械设计的一些基本步骤和流程。作业是检验学习成果的必要手段，在此次大作业中，我能够将各方面零碎的知识点通过设计整合在一起。在设计千斤顶的过程中，我不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。在稳定性条件校核时，我发现我的数据始终不能满足要求。最后我回归第一步，在?和[p]不变的基础上，查表增加了螺纹中径的取值。最后使计算结果满足要求。

设计一个千斤顶难就难在，后续校核时发生错误必须调头去修改最初的数据，这样的结果往往是整个数据都必须重头到尾地计算一遍。在今后学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功。

装配图方面，发现螺钉的选择也是要按标准来的，于是又改掉重新画了一遍。工图标准马虎不得。

千斤顶设计让我感触很深。使我对机械设计有了具体的认识。通过这次大作业，我熟悉了机械原理与设计的知识。我认为，这是一个很棒的体验。

参考文献

[1]马履中.机械原理与设计（下册）.北京: 机械工业出版社,2009.2

[2]江苏大学机械设计课程组.机械设计课程大作业指导书,2011.8

[3]王之栎.机械设计综合课程设计[M].北京:机械工业出版

社,2007.8

江苏大学螺旋千斤顶大作业

题目：螺旋千斤顶起重量Q= 27.5KN 起重高度H= 200mm 手柄操作力P= 250N 班级机械（卓越）1301 学号 3130301121 姓名王梦宇完成日期 2015年10月指导教师朱长顺评分

目录序言：设计的简单介绍--------------------------------------4 1螺杆和螺母的设计计算-------------------------------------5 1.1螺旋副的计算------------------------------------------5 1.1.1螺杆螺纹类型的选择---------------------------------5 1.1.2选取螺杆材料---------------------------------------5 1.1.3计算-----------------------------------------------5 1.1.4自锁验算 ------------------------------------------6 1.2螺杆的计算--------------------------------------------7 1.2.1螺杆强度-------------------------------------------7 1.2.2稳定性计算-----------------------------------------8 1.3 螺母的计算-------------------------------------------9 1.3.1螺母的基本参数------------------------------------10 1.3.2螺纹牙强度----------------------------------------11 1.3.3螺母体强度----------------------------------------11 2托杯设计------------------------------------------------12 3底座设计------------------------------------------------13 4 手柄设计与计算-----------------------------------------14 4.1手柄材料---------------------------------------------14 4.2手柄长度---------------------------------------------15 5 螺旋千斤顶的效率---------------------------------------16 6 课程小结-----------------------------------------------17

螺旋千斤顶作业_机械设计课程设计大作业

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： 1-'≤ρψ 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

（4）螺母与底座的配合螺母压入底座上的孔内，圆柱面的配合采用H8/n7，为了方便安装，应在螺母下端和底座孔上端制出倒角，紧固螺钉的直径取M8。 3.螺杆稳定性验算计算螺杆柔度时，螺杆最大受压长度l 可按将重物举到最大起升高度后，托杯底面到螺母中部的高度计算，即： 1.5d /2H l +'+=H 式中d 为大径，d=34mm ，得l=230+56.25/2+1.5X34=309mm 由稳定性验算公式22cr l EI F π=——《材料力学》王世斌亢一澜 P117、248 查表得Q255的弹性模量E=200GPa ，由惯性矩公式I=() 2 12d d 64-π，得I=1.192510-?4m 式中cr F 为满足条件的轴向压力将上述数据带入公式得，cr F =2.456KN 5 10?,满足条件，装置稳定。 4.托杯的设计与计算杯用来承托重物，此次计算选用碳钢Q235模煅制成，尺寸如图所示，为了使其与重物接触良好，防止重物滑动，在托杯表面制出切口和沟纹。直径2D 的配合取H11/a11。螺杆在最大高度处稳定

机械设计千斤顶设计

机制081 胡凯雷 3080611009 5—11 设计简单千斤顶的螺纹和螺母的主要尺寸。起重量为20000N ，起重高度为150mm ，材料自选。解：1.、螺杆的设计与计算（1）选用材料。螺杆材料选用45号钢， s σ=300MPa 。查表确定需用[p]=15MPa 。（2）确定螺纹牙型。梯形螺纹的工艺性好，牙根强度高，对中性好，本设计采用梯形螺纹。（3）按耐磨性计算初选螺纹的中径。因选用梯形螺纹且螺母兼作支承,故取?=2.5,根据教材式(5--43)得 218.5d ≥==mm (4)按螺杆抗压强度初选螺纹的径。根据第四强度理论 ,其强度条件为 []ca σσ=≤ 但对中小尺寸的螺杆,可认为0.5τσ≈ ,所以上式可简化为 1.31.3[]s ca Q A S σσσσ===≤= 式中,A 为螺杆螺纹段的危险截面,A= 214d mm π;S 为螺杆稳定性安全系数,对于传力螺纹,S=3.5—5.0；对于传导螺旋,S=2.5—4.0;对于精密螺杆或水平,S>4.本千斤顶取值 S=5.故 123.5d ≥==mm

(5) 综合考虑,确定螺杆直径. 比较耐磨性计算和抗压强度计算的结果,可知本例螺杆直径的选定应以抗压强度计算的结果为准,按国家标准GB/T5796—1986选定螺杆尺寸参数:公称自径 d=24mm,螺纹外径124.5d mm =;螺纹径218.5d mm =;螺纹中径021.5d mm =;螺纹线数n=1,螺距P=5mm. (6) 校核螺旋的自锁能力。对传力螺纹传动来说,一般应确保自锁性要求,以避免事故.本螺旋的材料为钢,螺母的材料为青铜,钢对青铜的摩擦系数f=0.09(查<<机械设计手册>>).因梯形螺纹牙型角α=30o ,152αβ= =o ,所以 27arctan arctan 393.1440.5nP d ψπ?===?o 0.09arctan arctan arctan 519cos cos15 v v f f ρβ?====o o 因v ψρ≤,可以满足自锁要求. 注意:若自锁型不足,可增大螺杆直径或减小螺距进行调整. (7) 螺纹牙的强度计算. 由于螺杆材料强度一般远大于螺母材料强度,因此只需要校核螺母螺纹的牙根强度. (8)螺杆的稳定性计算. 当轴向压力大于某一临界值时,螺杆会发生测向弯曲,丧失稳定性. 取B=40mm, 则螺杆的工作长度 150******** H l L B mm =++=++=

哈工大-机械设计大作业-千斤顶(DOC)

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 机械设计大作业说明书设计题目：设计螺旋起重器院系：机电工程学院班级：XXXX 设计者：xxxxxx 学号：XXXXXXXX 指导教师：xxxxxxx 设计时间：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

目录任务书 (3) 一、选择螺杆、螺母的材料 (4) 二、耐磨性计算 (4) 三、螺杆强度校核 (4) 四、螺母螺纹牙的强度校核 (5) 五、自锁条件校核 (6) 六、螺杆的稳定性校核 (6) 七、螺母外径及凸缘设计 (7) 八、手柄设计 (7) 九、底座设计 (8) 十、托杯等其他结构的设计 (8) 十一、绘制螺旋起重器（千斤顶）装配图 (8) 十二、参考文献 (9)

机械设计作业任务书题目：设计螺旋起重器设计原始数据：N F Q k 30 ,H=180mm 题号起重量F Q /kN 最大起重高度H/mm 3.1.1 30 180 Q F F

一、选择螺杆、螺母的材料螺杆采用45钢材质，由参考文献[1]表10.2查得抗拉刚度MPa 600b =σ， MPa 355s =σ。螺母材料采用铝青铜ZCuAl10Fe3（考虑速度低）。二、耐磨性计算螺杆选用45钢，螺母选用铸造铝青铜ZCuAl10Fe3，由参考文献[2]表 5.8查得 MPa p 25~18][=,从表 5.8的注释中可以查得，人力驱动时][p 值可加大20%，则MPa p 30~6.21][=，取MPa p 25][=。按耐磨性条件设计螺纹中径2d ,选用梯形螺纹，则 ] [8 .02p F d Q ψ≥。由参考文献[1]查得，对于整体式螺母系数5.2~2.1=ψ，取2=ψ。则 mm mm p F d Q 6.1925 230000 8 .0] [8 .02=?=≥ψ 式中：Q F ——轴向载荷，N; 2d ——螺纹中径，mm; ][p ——许用压强，MPa 。查参考文献[3]表11.5取公称直径mm d 28=，螺距mm P 3=，中径mm d 5.262=，小径mm d 5.243=，内螺纹大径mm D 5.284=。三、螺杆强度校核螺杆危险截面的强度条件为： ][16342 331223σππσ≤??? ? ??+???? ??=d T d F Q e 式中：Q F ——轴向载荷，N ； 3d ——螺纹小径，mm;

螺旋千斤顶大作业

螺旋千斤顶作业任务书姓名于方津专业机制年级 13 班级 5 设计完成日期 2015 年 10 月 11 日指导教师一、题目：螺旋千斤顶原始数据:（请在指定的设计方案编号后划√）题目设计方案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 最大起重量F （kN ） 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 最大起升高度H （mm ） 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 二、机构简图三、工作量 1、总装配图一张； 2、计算说明书一份。（注：将任务书置于计算说明书首页）四、参考资料螺旋千斤顶设计指导书螺旋千斤顶设计说明书设计及说明结果机械设计大型作业编号 08

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：最大起重量F=55KN 、最大升起高度H=220mm 。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45钢（3）螺杆的直径螺杆工作时，同时受压力和转矩的作用，因此它的计算可近似按紧螺栓连接的计算公式求出螺纹内径，即其中：螺杆许用应力 S S σσ=][ 查阅资料得：45号钢屈服极限取安全系数于是，螺纹内径满足： =27.78mm 螺距 mm 参考矩形螺纹标准，取P=6mm 进而确定螺纹的工作高度 32 == P h mm 螺纹大径 mm 圆整后，取 d=34mm 因此， mm (4) 自锁验算：当量摩擦角 2 cos arctan 'αμ ρ= 由于螺杆和螺母的材料分别取45钢和锡青铜，因此取又因为矩形螺纹牙顶角 0α= 所以， 0.10 'arctan 5.7110cos 2 ρ== 螺纹中径 mm 原始数据 F=55KN H=220mm 配合选H8/h8 螺杆材料选45钢 P=6mm h =3mm d=34mm mm mm ψ=3.525° 满足自锁条件挡圈厚度8mm 挡圈螺钉：满足强度要求材料：锡青铜 Z=8 a =17mm D=55mm =1D 72mm 紧定螺钉螺杆稳定性合格材料：Q235碳钢托杯高58mm 材料：Q235碳钢材料：HT100铸铁

机械设计千斤顶设计说明书

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) 1.1螺杆材料级牙型选择 (3) 1.2耐磨性计算 (3) 1.3验算螺纹的自锁条件 (4) 1.4螺杆强度校核 (5) 1.5稳定性校核 (5) 1.6螺杆其他结构设计 (6) 2.螺母 (7) 2.1确定螺母高度H及螺纹工作圈数u (7) 2.2校核螺纹牙强度 (7) 2.3螺母的其他设计要求 (8) 3.托杯 (8) 4.手柄 (9) 4.1手柄材料 (9) 4.2手柄长度L p (9) 4.3手柄直径d p (10) 4.4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) 4.UG加工CAM模块 (16) 5.NC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； 3.NC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。

哈工大机械设计大作业一千斤顶

Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学机械设计作业设计计算说明书题目：设计螺旋起重器（千斤顶）系别：班号：姓名：日期：

Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学机械设计作业任务书题目：设计螺旋起重器设计原始数据：题号3.1.1 起重量Fq=30 kN 最大起重高度H=180mm

一选择螺杆、螺母的材料螺杆采用45#调制钢，由参考文献[2]表10.2查得抗拉强度b 600 MPa σ=，s 355 MPa σ=。螺母材料用铝黄铜ZCuAl10Fe3。二耐磨性计算螺杆选用45# 钢，螺母选用铸造铝黄铜ZCuAl10Fe3，由参考文献[1]表 5.8 查得[]p =18~25MPa 从表 5.8 的注释中可以查得，人力驱动时[]p 值可以加大20%，则[]p =21.6~30MPa 取[]25MPa p = 。按耐磨性条件设计螺纹中径2d ，选用梯形螺纹，则 2d ≥ 由参考文献[1]查得，对于整体式螺母系数2ψ==1.2—2.5，取2ψ=。则式中：Q F －－－－－轴向载荷，N ； 2d －－－－－螺纹中径，mm ； []p －－－－－许用压强，MPa ；查参考文献[2]表11.5取公称直径28d =mm ，螺距3P =mm ，中径226.5d =mm ，小径 324.5d =mm ，内螺纹大径428.5D =mm 。三螺杆强度校核螺杆危险截面的强度条件为： 219.6d mm ≥==

e []σσ=≤ (2) 式中：Q F －－－－－轴向载荷，N ； 3d －－－－－螺纹小径，mm ； 1T －－－－－螺纹副摩擦力矩，2 1tan(') 2Q d T F ψρ=+ (3) ψ为螺纹升角，ψ ； []σ－－－－－螺杆材料的许用应力，MPa 。查参考文献[1]表5.10得钢对青铜的当量摩擦因数'0.08~0.10f =，螺纹副当量摩擦角 'arctan 'arctan 0.08~arctan 0.10 4.5739~5.7106f ρ===，取'5.7106ρ=（由表5.10的注释知，大值用于启动时，人力驱动属于间歇式，故应取用大值）。把数据代入(3)式中，得把数据代入(2)式中，得由参考文献[1]表5.9可以查得螺杆材料的许用应力 s []4σ σ= （4）其中s 355 MPa σ=，则 []88.75a MP σ= 显然，e []σσ<，螺杆满足强度条件。四螺母螺牙强度校核螺母螺纹牙根部的剪切强度条件为 4[]Q F Z D b ττπ= ≤ （5）式中：Q F －－－－－轴向载荷，N ； 4D －－－－－螺母螺纹大径，mm ； 126.5 30000tan(2.0637 5.1427)502612T N mm =??+?= ?70.4e MPa σ==

机械设计课程大作业(螺旋千斤顶说明书)

机械设计课程作业设计说明书题目：螺旋传动设计班级：学号：姓名：

目录 1、设计题目 (2) 2、螺纹、螺杆、螺母设计 (2) 3、耐磨性计算 (2) 4、自锁性校核 (3) 5、螺杆强度校核 (3) 6、螺母螺纹牙强度校核 (3) 7、螺杆的稳定性校核 (4) 8、螺母外径及凸缘设计 (5) 9、手柄设计 (5) 10、底座设计 (6) 11、其余各部分尺寸及参数（符号见参考书） (6) 12、螺旋千斤顶的效率 (6) 13、参考资料 (7)

1、设计题目螺旋千斤顶已知条件：起重量Q=37.5KN ，最大起重高度H=200mm ，手柄操作力P=200N 。 2、螺纹、螺杆、螺母设计本千斤顶设计采用单头左旋梯形螺纹传动，单头螺纹相比多头螺纹具有较好的自锁性能，且便于加工，左旋符合操作习惯。由于螺杆承受载荷较大，而且是小截面，故选用45号钢，调质处理。查参考文献得σs=355MPa, σb =600MPa ，S=4，［P ］=20MPa 。剖分式螺母不适用于此，所以选用整体式螺母。由于千斤顶属于低速重载的情况，且螺母与螺杆之间存在滑动磨损，故螺母采用强度高、耐磨、摩擦系数小的铸铝青铜ZCuAl10Fe3。查参考文献得［τ］=35MPa ，b δ［］=50MPa 。托杯和底座均采用HT250材料。 3、耐磨性计算查参考文献得[p]=18~25MPa ，取[p]=20MPa 。按耐磨性条件选择螺纹中径，选用梯形螺纹。由参考文献查得5.2~2.1=ψ，取 ψ=2.0。由耐磨性条件公式： 2d ≥ 式中2d ——螺杆中径，mm; Q ——螺旋的轴向力，37.5KN ； ψ——引入系数，ψ=2.0 ; [p]——材料的许用压力，20MPa; 代入数值后有224.5d mm ≥。查参考文献，优先选用第一系列，取公称直径d=28mm ，螺距P =8mm ，中径d2=25.5mm ，小径d1=22.5mm ，内螺纹大径D4=28.5mm 。

机械设计大作业千斤顶

机械设计大作业螺旋千斤顶姓名：学号：专业班级：机制094 班

计算与说明结果按第四强度理论，压-扭组合校核 ][)2.0(3)4(231 1221σπσ≤+=d T d F ca 2223 4223/75][/0.60)252.010258.9(3)3510254(mm N mm N ca =<=???+???= σπσ满足要求图1螺杆受力图自锁性验证自锁条件 v ?ψ< 其中 ?=77.3ψ ?=55.10v ? 故 v ?ψ <，可用034~4'??<ψ，可靠螺杆机构（见图）螺杆上端直径 mm d D 8.60~4.5432)9.1~7.1()9.1~7.1(2=?== 取 mm D 602= 手柄孔径)1~5.0(+≈p k d d 试中：mm d p 28=（计算在后）则 mm d k 29~5.28)1~5.0(28=+= 取 mm d k 29= ,4.22~2.1932)7.0~6.0()7.0~6.0(mm d d =?==' 取mm d 22=' 退刀槽直径 8.24~5.24)5.0~2.0(25)5.0~2.0(1=-=-=d d c mm 2/0.60mm N ca =σ 满足螺杆强度要求 mm D 602= mm d k 29= mm d 25='

图2 螺杆简图（二）螺母的设计计算螺母的材料选用铸铁HT300 确定螺纹旋合圈数Z 依[1]P120式（6-19），根据耐磨性计算螺纹旋合圈数Z ，即 ][' 2p hH d FP P ≤=π h p d F z ][2π≥ 由[1]P120表，查取2/15][mm N P =(滑动速度

千斤顶3机械设计螺旋千斤顶设计说明书-精品

千斤顶3机械设计螺旋千斤顶设计说明书-精品 2020-12-12 【关键字】目录、方法、条件、问题、良好、加大、配合、提升、了解、稳定、需要、能力、作用、标准、结构、任务、关系、保证、指导、解决、中心一、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）40 000N和最大提升高度H（mm）200mm。螺旋千斤顶的设计步骤如下： 1. 螺杆的设计与计算（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；它的基本牙形按GB/T5796.1—2005的规定。（2）选取螺杆材料螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。（3）确定螺杆直径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。

（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，为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小1°。（5）结构（见图1―2）

机械设计大作业-千斤顶

哈尔滨工业大学机械设计作业设计计算说明书题目：设计螺旋起重器（千斤顶）系别：能源学院班号：1002105 姓名：大神日期：2012/10/9

哈尔滨工业大学机械设计作业任务书题目：设计螺旋起重器设计原始数据：螺旋起重器是一种简单的起重装置，用手推动手柄即可提升重物。它一般由底座、螺杆、螺母、托杯、手柄、或扳手等零件所组成。已知数据：起重量：50kN 最大起重高度：150mm。对这一装置主要的要求是:保证各零件有足够的强度、耐磨性、能自锁、稳定性合格等。

目录一、设计题目-----------------------------------------------------------------------------------------------------3 二、螺母、螺杆选材-------------------------------------------------------------------------------------------3 三、螺杆、螺母设计计算 3.1 耐磨性计算-----------------------------------------------------------------------------------------------3 3.2 螺杆强度校核--------------------------------------------------------------------------------------------4 3.3 螺纹牙强度校核-----------------------------------------------------------------------------------------5 3.4 螺纹副自锁条件校核----------------------------------------------------------------------------------5 3.5 螺杆稳定性校核-----------------------------------------------------------------------------------------5 四、螺母外径及凸缘设计------------------------------------------------------------------------------------7 五、手柄设计----------------------------------------------------------------------------------------------------7 六、底座设计----------------------------------------------------------------------------------------------------8 七、其余各部分尺寸及参数---------------------------------------------------------------------------------8 八、参考资料-----------------------------------------------------------------------------------------------------11

螺旋千斤顶大作业

螺旋千斤顶设计任务书学生姓名颜克庭专业年级2011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 Q = 50 kN； 2、最大升距h =210 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：年月日

螺旋千斤顶设计说明书设计内容计算及说明结果 1.螺杆的设计与计算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：最大起重量 F=50KN、最大升起高度 H=210mm。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45钢（3）螺杆的直径螺杆工作时，同时受压力和原始数据 F=50KN H=210m m 配合选 H8/h8 螺杆材料选45 钢

转矩的作用，因此它的计算可近似按紧螺栓连接的计算公式求出螺纹内径，即 ] [3.141σπF d ?≥ 其中：螺杆许用应力 S S σ σ=][ 查阅资料得：45号钢屈服极限 480S MPa σ= 取安全系数 4S = 于是， 480[]1204 S MPa S σσ=== 螺纹内径满足：120 10502.531???≥ πd =26.27 mm 螺距 57.64 27.2641=== d P mm 参考梯形螺纹标准，取 P=6mm h =3mm

P=6mm 进而确定螺纹的工作高度 32 == P h mm 螺纹大径 84 .321=+=P d d mm 圆整后，取 d=36mm 因此， 30 1=-=P d d mm (4) 自锁验算：当量摩擦角 2 cos arctan 'α μ ρ= 由于螺杆和螺母的材料分别取45钢和锡青铜，因此取 0.10(0.08~0.10)μ= 又因为矩形螺纹牙顶角 0α=o 所以， 0.10 'arctan 5.7110cos 2 ρ==o d=36mm 30 1=d mm 33 2=d mm

哈尔滨工业大学机械设计课程大作业螺旋起重机的设计千斤顶哈工大

工业大学机械设计课程大作业螺旋起重机的设计（最终版）设计人：段泽军学号： 1120810810 院系：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级： 1208108

目录机械设计大作业任务书 .................................. - 1 -一，螺杆、螺母材料的选择 .............................. - 2 -二，耐磨性设计........................................ - 2 -三，螺杆强度设计...................................... - 2 -四，螺母螺纹牙强度校核 ................................ - 2 -五，自锁条件校核...................................... - 3 -六，螺杆的稳定性校核 .................................. - 3 -七，螺母外径及凸缘设计 ................................ - 4 -八，手柄设计.......................................... - 4 -九，底座设计.......................................... - 6 -十，其他配件设计...................................... - 7 -十一，参考文献........................................ - 7 -

哈工大_机械设计大作业_螺旋千斤顶(1)

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 3.3 螺纹牙强度校核-----------------------------------------------------------------------------------------3 3.4 螺纹副自锁条件校核----------------------------------------------------------------------------------4 3.5 螺杆稳定性校核-----------------------------------------------------------------------------------------4 四、螺母外径及凸缘设计------------------------------------------------------------------------------------5 五、手柄设计----------------------------------------------------------------------------------------------------5 六、底座设计----------------------------------------------------------------------------------------------------6 七、其余各部分尺寸及参数---------------------------------------------------------------------------------7 八、参考资料-----------------------------------------------------------------------------------------------------8

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

螺旋千斤顶设计大作业

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)

如图1-2，则有退刀槽宽度1.5P=10.5mm D13=(1.7~1.9)d=68~76mm，取D13=70mm (1.4~1.6)d=56~64mm，取1.5d即60mm H+H'=190+56=246mm(H'为后面计算得）螺钉外径0.25d=10mm 挡圈外径d+(6~10)=46~50mm 1.5P=10.5mm D13=70mm 1.5d=60mm H+H'=246mm

螺旋千斤顶大作业

文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持. 1文档收集于互联网，如有不妥请联系删除. 机械设计课程《螺旋千斤顶》设计说明书学生姓名学院名称专业机械设计制造及其自动化学号 2011年 11月 8日螺旋千斤顶作业任务书姓名专业年级 09 班级一班设计完成日期 2011年 11 月 18 日指导教师一、题目：螺旋千斤顶原始数据: 最大起重量F （KN ）：35 最大起升高度H （mm ）：180 二、机构简图三、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

文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持. 2文档收集于互联网，如有不妥请联系删除. 目录一、设计目的 1、熟悉螺旋千斤顶的工作原理和设计与计算的方法； 2、运用所学的知识解决设计中所遇到的具体实际问题，培养学生独立工作能力，以及初步学会综合运用所学知识解决材料的选择、强度和刚度计算、制造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、设计要求一、螺杆的设计与计算……………………………………………………………4-6 1. 螺杆的牙型 (4) 2. 螺杆的材料 (4) 3. 螺纹的直径 (4) 4. 自锁验算 (4) 5. 螺杆的结构 (5) 6. 螺杆的强度校核 (6) 二、螺母的设计与计算 (6) 1. 螺母的材料 (6) 2. 螺纹圈数Z 和螺母高度H ’ (6) 3. 螺母其它尺寸 (6) 4. 螺母与底座的配合 (6) 三、螺杆稳定性验算 (7) 四、托杯的设计与计算 (7) 五、手柄的设计于计算 (8) 1. 手柄的材料 (8) 2. 手柄长度p L (8) 3. 手柄直径p d (8) 4. 结构.................................... (8) 六、底座设计 (9) 七、千斤顶的效率 (9)

机械设计大作业——千斤顶

3.5 螺杆稳定性校核 -----------------------------------------------------------------------------------------4 四、螺母外径及凸缘设计 ------------------------------------------------------------------------------------5 五、手柄设计 ----------------------------------------------------------------------------------------------------5 六、底座设计 ----------------------------------------------------------------------------------------------------6 七、其余各部分尺寸及参数 ---------------------------------------------------------------------------------7 八、参考资料 -----------------------------------------------------------------------------------------------------8