机械毕业设计--立柱、千斤顶工作特性仿真计算及刚度校核
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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
机械毕业设计1099螺旋千斤顶设计说明书论文
题目螺旋千斤顶的设计系别机械工程学院 专业 班级 姓名 学号 指导教师 日期
设计任务书 设计题目： 螺旋千斤顶的设计 设计要求： 1、设计一人力驱动的螺旋千斤顶，其轴向承载能力为F=60000N,要求提升高度 为h=150mm；要求耐磨性好，螺母材料为ZCuSn10-1，采用梯形螺纹。 2、使用AoutCAD、Solidworks绘画装配图、零件图； 设计进度要求： 第一周：选择课题，勾勒基本的设计思路； 第二周：查找与其有关的资料； 第三周：进行螺旋传动的设计和计算； 第四周：进行千斤顶的设计； 第五周：绘制草图； 第六周：完善初稿及草图使其语言更加简练、布局更加合理； 第七周：整理电子稿； 第八周: 再次修改论文，进行答辩。 指导教师（签名）：
摘要 螺旋千斤顶主要是有螺杆、手柄、底座、螺套、旋转杆、挡环、托杯的零部件组装而成的。在本次设计过程中对螺旋传动的计算和各零部件的设计与选材最为重要；并且重点运用了机械设计方面的知识，另外还运用了辅助绘图工具AoutCAD、Solidworks等。 本文从螺旋千斤顶的零部件的设计与选材等多方面，阐述了它设计的全过程。尤其在工艺规程设计中，运用了大量的科学加工理论及计算公式，对它进行了精确地计算。由于螺旋千斤顶是一种小型的起重设备，体积小方便携带，造价成本低，所以在日常生活中被广泛应用。 本设计既是产品开发周期中的关键环节，有贯穿于产品开发过程的始终。设计决定了实现产品功能和目标的方案，结构和选材。制造方法以及产品运行，使用和维修方法。现代机械产品的要求不对传统机械产品高的多，因而在产品开发和改进过程中只有全面深入地运用现代设计理论，方法和技术才能满足社会对现代机械产品愈来愈苛刻的要求，提高其市场竞争能力。 关键词：螺旋传动，体积小，方便，成本低
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;
毕业设计。螺旋千斤顶。全部过程及图纸
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: 起重量Q=40KN,最大起重高度H=200mm。 1.结构分析 人工摇动手柄，手柄带动螺杆转动，螺母固定在基座上，螺杆通过螺旋传动上下运动。托杯位于螺杆上方，与螺杆相连但不随着螺杆转动，托杯直接重物。上挡圈防止托杯脱落，下挡圈防止螺杆由螺母脱落。 为了满足以上工作要求，螺杆和螺母以及整体结构必须保证具有足够的强度、耐磨性，能自锁，稳定性合格。 2.选择材料和许用应力 千斤顶采用梯形螺纹螺旋传动。 螺杆则采用45﹟钢，调质处理；查机械设计手册表得σs=360MPa查机械设计表得 [σ]=σs/（3~5）手动可取[σ]=100MPa 由于螺母与螺杆存在滑动磨损，故采用强度高、耐磨、摩擦系数小的铸铝青铜ZCuAl10Fe3；查表得螺母材料的许用切应力为[τ] =35 MPa 许用弯曲应力为=50 MPa [σ] b 紧定螺钉、六角螺母均采用标准件。 3.耐磨性计算 螺纹耐磨性条件：
2[]Fp Ps p d hH π=≤ 梯形螺纹，h=,则 2d ≥式中 2d 螺纹中径，mm; F 为螺旋的轴向载荷，N ； H 为螺母旋合高度，mm; ψ 为引入系数，H/2d ; [p]为材料的许用压强，MPa; 注： 查机械设计手册可得：ψ=,h=,[p]=20MPa; 2d ≥= 查机械设计课程设计 表 由GB/得：取 d=34mm ，2d =31mm,1d =27mm,P=6mm; 螺母高度H 1=ψd 2=*31mm= 螺纹圈数z= H 1/ P=6=圈 230αβ?== 4.螺杆强度校核 梯形螺纹校核条件： 1d ≥ 式中： 1d 螺杆螺纹的小径，mm ； []σ螺杆材料的许用应力,MPa; F 螺杆材料所受的轴向载荷，N ；
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
液压千斤顶设计论文
目录 1、引言 (1) 1.1 液压千斤顶的分类 (1) 2、液压千斤顶发展现状及常见故障排除 (1) 2.1 国外发展情况 (1) 2.2 国内发展情况 (2) 2.3 液压千斤顶的特点 (2) 2.4 液压千斤顶优缺点 (2) 2.5 液压千斤顶常见故障排除 (3) 3、液压千斤顶的组成结构及工作原理 (3) 3.1 液压千斤顶的组成 (3) 3.2 液压千斤顶的结构图 (4) 3.3 液压千斤顶工作原理 (4) 4、液压千斤顶结构设计 (5) 4.1 内管设计 (5) 4.2 外管设计 (6) 4.3 活塞杆设计 (6) 4.4 导向套的设计 (7) 4.5 液压千斤顶活塞部位的密封 (9) 5、液压千斤顶装配图 (10) 6、结论 (11) 参考文献 (12) 致谢 (13)
1、引言 液压千斤顶是典型的利用液压传动的设备，液压千斤顶具有结构紧凑、体积小、重量轻、携带方便、性能可靠等优点，被广泛应用于流动性起重作业, 是维修、汽车、拖拉机等理想工具。其结构轻巧坚固、灵活可靠，一人即可携带和操作。千斤顶是用刚性顶举件作为工作装置，通过顶部托座或底部托爪在小行程内顶升重物的轻小起重设备。本次对液压千斤顶进行设计可以了解液压千斤顶的原理以及应用。通过查阅大量文献，和对千斤顶各部件进行设计使我熟悉了千斤顶内液压传动原理，同时也在以前书本学习的基础上对液压传动加深了理解。 1.1 液压千斤顶的分类 液压千斤顶分为通用和专用两类。 通用液压千斤顶适用于起重高度不大的各种起重作业。它由油室、油泵、储油腔、活塞、摇把、油阀等主要部分组成。 工作时，只要往复扳动摇把，使手动油泵不断向油缸内压油，由于油缸内油压的不断增高，就迫使活塞及活塞上面的重物一起向上运动。打开回油阀，油缸内的高压油便流回储油腔，于是重物与活塞也就一起下落。 专用液压千斤顶使专用的张拉机具，在制作预应力混凝土构件时，对预应力钢筋施加张力。专用液压千斤顶多为双作用式。常用的有穿心式和锥锚式两种。 2、液压千斤顶发展现状及常见故障排除 2.1 国外发展情况 早在20世纪40年代，卧式千斤顶就已经开始在国外的汽车维修部门使用，但由于当时设计和使用上的原因，其尺寸较大，承载量较低。后来随着社会需求量的增大以及千斤顶本身技术的发展，在90年代初国外绝大部分用户已以卧式千斤顶替代了立式千斤顶。在90年后期国外研制出了充气千斤顶和便携式液压千斤顶等新型千斤顶。充气千斤顶是由保加利亚一汽车运输研究所发明的，它用有弹性而又非常坚固的橡胶制成。使用时，用软管将千斤顶连在汽车的排气管上，经过15～20秒，汽车将千斤顶鼓起，成为圆柱体。这种千斤顶可以把115t重的汽车顶起70cm。Power-Riser Ⅱ型便携式液压千斤顶则可用于所有类型的铁道车辆，包括装运三层汽车的货车、联运车以及高车顶
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 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 。 液压油缸的设计 （一）液压油缸的机构和组成 1）液压油缸的结构图 图1 液压油缸设计方案示意图 液压油缸结构图1所示，工作时通过上移6手柄使7小活塞向上运动从而形成局部真空，油液从邮箱通过单向阀9被吸入小油缸，然后下压6手柄使7小活塞下压，把小油缸内的液压油通过10单向阀压入3大油缸内，从而推动2大活塞上移，反复动作顶起重物。通过1调节螺杆可以调整液压油缸的起始高度，使用完毕后扭转4回油阀杆，连通3大油缸和邮箱，油液直接流回邮箱，2大活塞下落，大活塞下落速度取决于回油阀杆的扭转程度。 2）液压油缸的组成 液压系统主要由：动力元件（油泵）、执行元件（油缸或液压马 达）、控制元件（各种阀）、辅助元件和工作介质等五部分组成。 1.动力元件（油泵）它的作用是把液体利用原动机的机械能转 换成液压力能，是液压传动中的动力部分。 2.执行元件（油缸、液压马达）它是将液体的液压能转换成机 械能。其中，油缸做直线运动，马达做旋转运动。 3.控制元件包括压力阀、流量阀和方向阀等，它们的作用是根 据需要无级调节液压动机的速度，并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。 4.辅助元件除上述三部分以外的其它元件，包括压力表、滤油 器、蓄能装置、冷却器、管件及邮箱等，它们同样十分重要。 5.工作介质工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液， 它经过油泵和液动机实现能量转换。 3）液压传动的优缺点 1、液压传动的优点 （1）体积小、重量轻，例如同等功率液压马达的重量只有电动机的10%～20%，因此惯性力较小。 （2）能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度，并可实现无级调速，且速度范围最大可达1:2000（一般为1:100）. （3）转向容易，在不改变电机旋转方向的情况下，可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换。 （4）液压泵和液压马达之间用油管连接，在空间布置上彼此不受严 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） 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 摘要 本文从液压千斤顶结构与工作原理的分析，按要求对参数进行选择，按参数进行设计、教核，层层推进步步为营，逐步阐述液压千斤顶设计的全过程。尤其在手柄，顶杆，液压缸设计中，运用已掌握的液压结构原理知识、机械设计与制造理论及计算公式，确定了整个液压系统各个零件的几何尺寸，确保了液压千斤顶的质量和强度。 该液压千斤顶系统简单，实用性强，成本低，使用维护方便，抗拉性能强，运行稳定可靠。手柄的灵活设计及低强度运行，更增加了千斤顶使用的普便性。 关键词：工作原理；几何尺寸；手柄设计；强度 目录 1液压技术 (1) 1.1液压技术的发展及应用 (1) 1.2千斤顶的分类及用途 (2) 2液压千斤顶原理分析 (3) 2.1液压千斤顶原理图 (3) 2.2液压千斤顶主要构件分析 (4) 3液压缸的设计 (5) 3.1 液压缸的主要形式及选材 (5) 3.2液压缸的设计 (5) 3.3 液压缸的输出速度 (6) 3.4 液压缸的功率 (7) 4液压阀 (8) 4.1方向控制阀 (8) 4.2普通单向阀 (8) 4.3截止阀 (8) 5拉压杆和弯曲杆的设计 (10) 5.1 弯曲杆(手柄)的设计 (10) 5.2求得支座反力 (10) 5.3梁的剪应力及弯矩 (10) 5.4确定危险截面 (12) 5.5活塞杆（拉压杆）的设计 (13) 6液压油的选用 (15) 结论 (16) 致谢 (17) 参考文献 (18) 1液压技术 1.1液压技术的发展及应用 自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，液压传动技术已有二三百年的历史。直到20世纪30年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。在第二次世界大战期间，由于战争需要，出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。第二次世界大战结束后，液压技术迅速转向民用工业，液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线。 本世纪60年代以后，液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速发展。因此，液压传动真正的发展也只是近三四十年的事。当前液压技术正向迅速、高压、大功率、高效、低噪声、经久耐用、高度集成化的方向发展。同时，新型液压元件和液压系统的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助测试(CAT)、计算机直接控制(CDC)、机电一体化技术、可靠性技术等方面也是当前液压传动及控制技术发展和研究的方向。我国的液压技术最初应用于机床和锻压设备上，后来又用于拖拉机和工程机械。现在，我国的液压元件随着从国外引进一些液压元件、生产技术以及进行自行设计，现已形成了系列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。 液压传动之所以能得到广泛的应用，是由于它具有以下的主要优点： (1)由于液压传动是油管连接，所以借助油管的连接可以方便灵活地布置传动机构，这是比机械传动优越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动，以克服长驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大，又加之极易布置，在挖掘机等重型工程机械上，已基本取代了老式的机械传动，不仅操作方便，而且外形美观大方。 (2)液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。例如，相同功率液压马达的体积为电动机的12%～13%。液压泵和液压马达单位功率的重量指标，目前是发电机和电动机的十分之一，液压泵和液压马达可小至0.0025 N/W(牛/瓦),发电机和电动机则约为0.03 N/W。 (3)可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达，可以实现无级调速，调速范围可达1∶2000，并可在液压装置运行的过程中进行调速。 (4)传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。正因为此特点，金属切削机床中的磨床传动现在几乎都采用液压传动。 (5)液压装置易于实现过载保护——借助于设置溢流阀等，同时液压件能自行 毕业设计 题目液压千斤顶系统设计 系别 专业 班级 姓名 学号 指导教师 日期 设计任务书 设计题目： 液压千斤顶系统设计 设计要求： 1、分析研究液压千斤顶结构原理图； 2、设计一个液压千斤顶，绘制工作结构原理图； 3、写出毕业设计论文：论述方案、参数选择、计算过程等； 4、设计要求参数表： 设计进度要求： 第一周：确定题目； 第二周：资料调研，设计概况； 第三周：按要求参数选择、计算过程； 第四周：材料的整理和录入； 第五周：完成设计的摘要和前言； 第六周：完成全部设计； 第七周：交设计（论文），指导教师审核，修改设计（论文）； 第八周：答辩。 指导教师（签名）： 摘要 本文从液压千斤顶结构与工作原理的分析，按要求对参数进行选择，按参数进行设计、教核，四个方面，层层推进，步步为营，逐步阐述液压千斤顶设计的全过程。尤其在手柄，顶杆，液压缸，焊接夹具设计中，运用已掌握的液压结构原理知识、机械设计与制造理论及计算公式、机械加工工艺，确定了整个液压系统各个零件的几何尺寸，确保了液压千斤顶的质量和强度。 该液压千斤顶额定起重量为5 T，极限为6 T，当超过5.5 T时自动泄荷，保证千斤顶不会因为超负荷而损坏。该液压千斤顶系统简单，实用性强，成本低，使用维护方便，抗拉性能强，运行稳定可靠。手柄的灵活设计及低强度运行，更增加了千斤顶使用的普便性。 关键词：工作原理，液压传动,几何尺寸，手柄设计，加工工艺，强度 目录 摘要 .................................................................... I 1液压技术. (1) 1.1液压技术的发展及应用 (1) 1.2千斤顶的分类及用途 (2) 2液压千斤顶工作原理分析 (4) 2.1液压千斤顶的作用 (5) 2.2液压千斤顶主要构件分析 (5) 3液压缸的设计 (6) 3.1 液压缸的主要形式及选材 (6) 3.2（液压缸主要参数的计算）液压缸的压力 (6) 3.3液压缸的输出力与输出力 (7) 3.4 液压缸的输出速度 (7) 3.5 液压缸的功率 (8) 3.6小液压缸的主要参数计算 (8) 4液压控制阀 (9) 4.1 方向控制阀 (9) 4.2普通单向阀 (9) 4.3背压阀 (9) 5拉压杆和弯曲杆的设计 (10) 5.1 弯曲杆(手柄)的设计 (10) 5.2求得支座反力 (10) 5.3梁的剪应力FS及弯矩M (10) 5.4确定危险截面 (11) 5.5活塞杆（拉压杆）的设计 (13) 6液压油的选用 (14) 7工艺规程设计 (15) 7.1热处理 (15) 7.2制订工艺路线 (15) 8焊接夹具设计 (17) 8.1设计理由 (17) 8.2焊接夹具的设计原理 (17) 8.3 确定夹具结构方案 (17) 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机械设计课程大作业(螺旋千斤顶说明书)
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