螺旋起重器设计
螺旋千斤顶设计任务书
学生姓名专业年级
设计题目：螺旋起重器
设计条件：
1、最大起重量F = 156.8 kN；
2、最大升距H=220mm。
设计工作量：
（一）螺旋副设计
1．材料及牙型选择：参考主教材，要求选择梯形牙。
2．设计计算：参考主教材。
（二）壳体设计
参考图1推荐的经验公式。
（三）各个螺钉选择设计
参考现有结构进行选择，以大小协调并符合标准为原则。
指导教师签名：
千斤顶设计计算和说明
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
螺纹有三角形螺纹矩形螺纹、梯形螺纹与锯齿形螺纹，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
选梯形螺纹贴紧不易松动，工艺性能好，牙根强度高，且定心性较好。故选梯形螺
纹，它的基本牙形按GB/T5796.1—2005的规定。 1.2选取螺杆材料
螺杆材料选45钢，性能等级4.8级。
2
420/b N m m
σ= ;
2
340/s N m m
σ=;安全系数[s]=4;
2
[]/[]340/485/s s N m m
σσ=== 1.3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P 及其它尺寸。
3
26
16109.858.3[]
3.14 1.40.52110
FP
d mm
h p πφ??≥
=
=????
根据国家规定对整体式螺母φ=1.2~1.5，取φ=1.4； 螺纹工作高度 h=0.5P 许用压强[p]=21Mpa 查机械设计手册，d 取65mm ，P=10mm;
则 d1=d-P=55mm;
d4=d1-(0.2~0.5)=55-0.5=54.5mm; d2=d-0.5P=65-0.5?10=60mm;
1.4自锁验算
自锁条件是
v
λρ≤，式中：λ为螺纹中径处升角；
v
ρ为当量摩擦角
（当量摩擦角
arctan
cos
2v f ρα
=，为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比
当量摩擦角小1°。(f 取0.1)
2
110arctan
arctan
3.04
3.1460
np
d
λπ?
?===?
0.1arctan
arctan
5.91
cos15
cos
2
v f ρα
?
?
===
所以，
1
v ρλ?
-≥；
满足自锁条件 1.5结构
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
k
d 的大小根据手柄直径
p
d 决定，
0.5k p d d m m
≥+为了便于切制
选45钢
d=65mm P=10mm
d 1=55mm
d 4=54.5mm d 2=60mm
λ= 2.96?
5.91v ρ?
=
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 。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。 其中：1.5P=13.5mm
D=(1.6~1.8)d=1.6×65=104 mm
D1=(0.6~0.8)d=0.6×65=39mm D2= 1.5d=1.5×65=97.5 mm D3= 1.4D2=1.4×97.5=136.5 mm 9m m δ=; 19m m δ=
h=(0.8~1)D=0.8×104=83.2 mm
=
'
1h (1.8~2) 1d =2×55=110 mm
b=(0.2~0.3)H=0.2×200=40mm
S=(1.5~2) δ=2×9=16.2mm
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。 强度计算公式:
2
2
2
3
11
4()3()[]0.2F T
d d σπ+≤
其中扭矩
3
3
260tan()
156.8100.15610
733.82
2
v d T F N m
λρ-=+=???
?=?
故
32
2
2
2
23
2
6
3
9
1
1
44156.810733.8()3(
)(
)3(
)
0.2 3.145510
0.25510
F
T d
d
π--??+=
+????
76.3M P a =[]85MPa σ<=
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。
2.5~4
cr
F F
≥ 螺杆的临界载荷cr
F 与柔度s
λ有关，
s l
i μλ=
，μ为螺杆的长度系数，
D=104 mm D 1=39 mm D 2=97.5mm D 3=136.5 mm 9m m δ=
19m m δ=
h=83.2 mm h 1=110mm b=40mm S=16.2 mm
T =733.8N·m
与螺杆的端部结构有关，l 为举起重物后托杯底面到螺母中部的高度，可近似取l ＝H+5t+(1.4~1.6)d ，i 为螺杆危险截面的惯性半径，
若危险截面面积21
4
d A π=
，则
（1）计算螺杆危险截面的轴惯性矩I
I =(
)
4
7
4
3
4
1
10
49.464
10
5514.364
m
d --?=??=
π （2）求起重物后托杯底面到螺母中部的高度
5 1.5220510 1.565367.5l H P d =++=+?+?=mm 稳定性计算
（1）计算临界载荷
cr
F
E=210GPa ()
2
2
9
7
3
2
3
2
π21010 4.4910
1722.610(2367.510)
cr EI
F N
l πβ--????=?=
?=
?
(2) 稳定性计算3
3
1722.61011.99
156.810
cr
F F
?=
=?
综上可得：所选螺杆材料为45钢，公称直径d=65mm ，中径d2=60mm ，小径d3=54mm ，螺距p=10mm ，线数n=1。 2. 螺母设计与计算 2.1选取螺母材料
螺母材料一般可选用青铜，对于尺寸较大的螺母可采用钢或铸铁制造，其内孔浇注青铜或巴氏合金。
此题选青铜
2.2确定螺母高度H '及螺纹工作圈数u
螺母高度H '=φd2，螺纹工作圈数
p H '
=
u ，考虑退刀槽的影响，实际
螺纹圈数u ' = u+1.5(u '应圆整)。考虑到螺纹圈数u 越多，载荷分布越不均，故u 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 '= u 'p 。
2．2．1求螺母高度H '
H ' =φd2 =1.4×60=84mm 2．2．2螺纹工作圈数u
I =471049.4m -?
367.5l m m =
β=2
E =210GPa
cr F =1722.6×103
N 11.99~4
2.5cr F F
=≥ 选青铜
848.4
10
H u P
'=
=
=
u ' = u+1.5 =9.9 u '应圆整, u '取10 2．2．3螺母实际高度H '
H '= u 'P =10×10=100mm
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。必要时还应对螺母外径 3D 进行强度验算。 2.3.1螺纹牙的剪切强度和弯曲强度计算 螺纹牙的剪切强度和弯曲强度条件分别为：
[]
τ
π≤Dbz
F
；
[]
b z
Db Fh
σπ≤2
3
查表，b=0.65P （梯形螺纹），h=0.5P
[]τ取30-40Mpa, []b σ取40-60Mpa
故，Dbz F
π= z 65.0P D F
π
=3
3
3
10
10465.010
6614.310
8.156--??????
=11.2MPa 合格
z
Db Fh
2
3π=
()z
P D P
F 2
65.05.03π?
=()3
2
3
3
10
10465.010
6614.35
.0108.1563--????????
=25.8Mpa 合格
2.4 螺母压入底座上的孔内，圆柱接触面问的配合常采用
87
H r 或
87
H n 等配合。为了安装简便，需在螺母下端和底座孔上端做出倒角。为了更可靠地防止螺母转动，还应装置紧定螺钉。
选取紧定螺钉规格：螺钉 M10×30 GB/T 71-85 。
3. 手柄设计与计算
H '=84mm u =8.4
u '=10
H '=100mm
3.1手柄材料
常用Q235和Q215。 3.2手柄长度
p
L
板动手柄的力矩：
12
p K L T T ?=+
则K
T T L 2
1p +=
（式1-2）
式中：K ——加于手柄上一个工人的臂力，间歇工作时，约为500N(150～250N)，工作时间较长时为(100～150N)。
T1——螺旋副间的摩擦阻力矩，
=156.8tan(5.91°+2.96°) ×m
N ?=8.7332
60
T2——托杯与轴端支承面的摩擦力矩，
T2 = (D1+D2) f F/4。 (f 查手册取0.06)
T2 =(39+97.5) ×0.06×156.8/4=321m N ?
则 K
T T L 2
1p +=
=
mm
6.2109500
321
8.733=+
手柄计算长度p
L 是螺杆中心到人手施力点的距离，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23
D +（50～150）mm 。手柄实际长度不应超过千斤顶，使用时可在手柄上另加套管。
因此，手柄实际长度p
L =2109.6+
2
5
.136+55=2233mm
3.3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
p
d ，其强度条件为
3
p
F d 1.0T =
σ ≤[σ]F （式1-3）
p
d ≥3
F
][1.0σT
Lp=2233mm
。
2)tan(21d F T v ?
+=ρλ
参考文献
[1]程志红.机械设计.江苏:东南大学出版社,2007.
[2]程志红 唐大放.机械设计课程上机与设计. 江苏:东南大学出版社,2007. [3]成大先.机械设计手册-连接与紧固.化学工业出版社,2004.1
≥
3
6
10
1201.08.733??=39mm
p d 取39mm
式中：[σ]F ——手柄材料许用弯曲应力， 当手柄材料为Q215和Q235时，[σ]F=120Mpa 。
p d =39mm
螺旋起重器设计说明书
机械设计 设计说明书 学院:机械工程学院 学号:1501１227 姓名：徐迎 目录 一、螺旋起重器得结构与功能?错误!未定义书签。 二、设计目得?错误!未定义书签。 三、设计内容.................................................................................................... 错误!未定义书签。 四、设计要求?错误!未定义书签。 五、材料选择.................................................................................................... 错误!未定义书签。 六、设计计算.................................................................................................... 错误!未定义书签。 １、螺旋副得耐磨性?错误!未定义书签。 2、工作圈数校核...................................................................................... 错误!未定义书签。 ４、螺杆得强度校核................................................................................ 错误!未定义书签。 ５、螺母螺纹牙强度校核........................................................................ 错误!未定义书签。 6、螺杆稳定性校核?错误!未定义书签。 七、结构设计?错误!未定义书签。 1、螺杆设计?错误!未定义书签。
螺旋起重器设计讲解
螺旋起重器 设计计算说明书 院系机电工程学院 专业年级机自11班 设计者 学号 指导教师 201年12月 01日
目录 一螺旋起重器设计任务书 (3) 二螺旋起重器的结构和功能 (4) 三螺旋起重器设计计算和说明 (5) 1.螺杆的设计与计算 (5) 2. 螺母设计与计算 (6) 3.手柄设计与计算 (8) 4. 螺杆稳定性计算 (9) 5.托杯的设计与计算 (10) 6.其它结构尺寸 (10) 7.螺钉螺栓选择设计 (11) 8. 底座设计 (11) 参考图1 (12) 参考文献 (12)
一螺旋起重器设计任务书学生姓名专业年级 设计题目：设计螺旋起重器 设计条件： 1、最大起重量F = 20kN； 2、最大升距H =220 mm。 设计工作： （一）螺旋副设计 1．材料及牙型选择：参考主教材，要求选择梯形牙。 2．设计计算：参考主教材。 （二）壳体设计 参考图1推荐的经验公式。 （三）各个螺钉选择设计 参考现有结构进行选择，以大小协调并符合标准为原则。指导教师签名：
二螺旋起重器的结构和功能 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。图示为采用滑动螺旋的起重器结构示意图。 图中，螺杆7与螺母5组成螺旋 副，螺母5与底座8固定联接，紧定螺 钉6提高了联接可靠性。托杯1直接顶 住重物，当转动手柄4时，螺杆7一边 转动一边上下移动，使托杯1托起重 物上下移动，达到起升重物的目的。 这种螺旋起重器结构简单，制造容 易，易于自锁，其主要缺点是摩擦阻 力大，传动效率低（一般为30％～ 40％），磨损快，寿命低，传动精度 低。 螺旋起重器一般垂直布置，在起重 时螺杆7受压，因此都做成短而粗， 起升高度不宜太大。螺母5作为起升 时的支承件，常做成整体结构。 螺旋起重器应有可靠的自锁性能， 以保证螺杆7和重物在上升下降过程 中能可靠地停留在任一位置而不自行 下降。螺杆一般采用梯形牙、右旋、 单线螺纹。 当起重量较大时，为减小摩擦阻 力，操作省力，可在托杯1的下部安 放一推力轴承。
机械设计作业螺旋起重器
机械设计基础设计实践设计计算说明书 题目：螺旋起重器 学院： 班号： 学号： 姓名： 日期：
机械设计基础 设计实践任务书 题目：螺旋起重器 设计原始数据及要求： 螺旋起重器（千斤顶） 已知条件：起重量Q F=40KN，最大起重高度H=200mm。
目录 一．强度校核 1.耐磨性计算 2.螺杆的强度校核 3.螺旋牙的强度校核 4.自锁条件校核 5.螺杆的稳定性校核 6.手柄设计 7.底座校核 二．主要部件尺寸 三．参考文献
一． 强度计算 1. 耐磨性计算 螺杆选用45号钢淬火，螺母选用铸造铝青铜，选用梯形螺纹，0.5h p = 225.3d mm ≥= 取 226d mm = 式中 2d ——梯形螺纹的中径（mm ） Q F ——起重载荷（N ） ψ——系数，整体式螺母，取2ψ= []p ——螺旋副的许用压强 （MPa ），钢-青铜，低速，查表取[]20p MPa = 查GB/T5796.4—1986取外螺纹公称直径226d mm =,螺距p 6mm =，小径 123d mm =，中径2227d D mm ==，内螺纹大径331D mm =，中径227D mm =，小径124D mm =，且有222754H d mm mm ψ==?=。 2. 螺杆强度校核 []e σσ=≤ Q F ——螺杆收到的轴向载荷（N ）； 1T ——螺杆收到的摩擦力矩（N mm ）; 1d ——螺纹小径（mm ）; []σ——螺杆材料的需用拉应力（Mpa ） ，查表，取400 []133.333 3 s Mpa Mpa σσ= = = 其中 2 1tan() 2 Q V d T F ?ρ=+ V ρ为当量摩擦角，arctan cos V f ρβ = 取0.1f =,
清华大学机械设计课程大作业螺旋起重器设计计算书(精)
螺旋起重器设计 已知：螺旋起重器的最大载荷30F kN =，最大上升距离180h mm =，试： 1) 选择螺杆、螺母、托杯等零件的材料； 2) 计算螺杆、螺母的主要参数和其他尺寸； 3) 检验稳定性和自锁性； 4) 计算手柄的截面尺寸和长度； 5) 绘制装配图，标出有关尺寸，填写标题栏和零件明细表； 6) 绘制零件图。 受力分析： 螺旋起重器中的滑动螺旋副工作承受的主要载荷包括摩擦力矩（螺纹副旋合部分的摩擦力矩和工件与螺杆支承端面间的摩擦力矩）和作用在螺杆上的压力。 失效分析： 由于螺旋副之间存在较大的相对滑动速度，因此磨损是滑动螺旋的主要失效形式。同时，螺杆承受压力，当支承的长径比较大时，也可能会发生失稳。因此，螺旋起重器的滑动螺旋的设计准则是：根据耐磨性设计计算螺杆的直径及其他参数，同时对螺杆和螺母（主要是螺纹牙）进行强度校核。此外，螺旋起重器还应校核螺杆的稳定性及自锁性能。 设计计算： Step1：选定螺纹类型 考虑到螺旋起重器工作时会受到双向载荷，故选用矩形螺纹，则其牙型角 0α=?。对整体式螺母，磨损后不能够调整，故高径比 2.5φ=。 Step2：选择螺旋副的材料 考虑到螺旋传动低速、重载，螺杆选用合金钢40Cr 调质，螺母选用铝青铜ZCuAl10Fe3。查表2-39，许用压力[]20p MPa =（螺杆-螺母的材料钢-青铜，滑动速度低速），摩擦系数0.10f =（工作总近似起动过程）。 Step3：耐磨性设计 由耐磨性设计准则2d ≥ ，初始假设0.5h P =，则 219.5d mm ≥ =
螺纹参数取中径221d mm =，大径24d mm =，小径118d mm =。 Step4：自锁性校核 取螺距6P mm =。螺纹升角1 126tan tan 5.2021 P d γππ--===??，当量摩擦角11tan tan 0.10 5.71v f ψ--===?，v γψ<，满足自锁性要求。 Step5：计算螺母高度 螺母高度2 2.52152.5H d mm φ==?=，圆整为整数53H mm =。则螺杆总长 180********l H mm =+=+=。 Step6：计算旋合圈数 旋合圈数53 8.83106 H Z P = ==<，满足要求。 Step7：螺纹强度校核 螺杆载荷稳定，由表2-40，许用应力500 []1673 3 s MPa σσ== =。螺杆所受的转矩()()221 tan 30000tan 5.20 5.716071622 v d T F N mm γψ=+=???+?=?，计算应力校核 148[]ca MPa σσ===<。 螺母螺纹牙，由表2-40，许用弯曲应力[]50 b MPa σ=，许用挤压应力[]75p MPa σ=，许用剪应力[]30MPa τ=。螺纹牙根部厚度0.53b P mm ==，螺纹 高度0.53h P mm ==，校核其强度 223330000345[]8.83243b b Fh MPa Z db σσππ??===
螺旋起重器机械设计大说明书
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：螺旋起重器 院系：能源科学与工程学院班级： 设计者： 学号：11 指导教师：张峰 设计时间：2015.10.18
目录 一、设计任务书--------------------------------------------------------------------------------------------------2 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--------------------------------------------------------------------------------------------3 3.3 螺纹牙强度校核-----------------------------------------------------------------------------------------4 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------------------------------------------------------------------------------------6 五、手柄设计----------------------------------------------------------------------------------------------------7 六、底座设计----------------------------------------------------------------------------------------------------7 七、其余各部分尺寸及参数---------------------------------------------------------------------------------8 八、参考资料-----------------------------------------------------------------------------------------------------9
螺旋起重器设计说明书
浙江大学 螺旋起重器设计计算说明书 姓名：方涛涛 学号：3080104191 专业：机械工程及其自动化
螺旋起重器设计任务 设计题目：螺旋起重器 设计条件：最大起重Q=20KN 最大升距150mm 设计工作量： 绘制总装配图一张，标注主要尺寸，填写标题栏及零件明 细表。 编写设计说明书一份。
目录 1螺杆的设计与计算 (4) 1.1螺杆螺纹类型的选择 (4) 1.2选择螺杆材料 (4) 1.3确定螺杆直径 (4) 1.4自锁验算 (4) 1.5 螺杆强度计算 (5) 1.6稳定性计算 (5) 1.7 螺杆设计 (7) 2 螺母设计与计算 (9) 2.1 选取螺母材料 (9) 2.2 确定螺母高度H及螺纹工作圈数u (9) 2.2.1 螺母高度 (9) 2.2.2 螺纹工作圈数 (9) 2.2.3 螺母实际高度 (9) 2.3 校核螺纹强度 (9) 2.4 安装要求 (10) 3手柄设计 (11) 3.1手柄材料选择 (11) 3.2手柄直径的确定 (11) 4 底座设计 (11) 参考文献 (13)
起重器设计计算和说明 1螺杆的设计与计算 1.1螺杆螺纹类型的选择 选择梯形螺纹，单线GB5796—86规定。 1.2选择螺杆材料 此处选用45#。 1.3确定螺杆直径 按耐磨性条件计算螺杆中径d2。 ≥2d []p π?φQ (mm) 根据国家规定，ψ=1.2-1.5，这里取：1.4（梯形螺纹），?=0.5即 h=0.5p ；p 取18Mpa 。 故，≥2d []p π?φQ =6 1814.34.15.03 20 1010?????m=22.3mm 查机械设计手册，d 取27mm 则p=3，1d =23.75mm 2d =25mm 1.4自锁验算 自锁条件是
哈工大机械设计大作业_螺旋起重器设计书
一、设计任务 设计一螺旋起重器，起重量kN F Q 40=，最大起重高度mm H 200=起，其结构件图如图1所示。 图1 螺旋起重器简图 二、设计要求 1.绘制装配图一张，画出起重器的全部结构，按照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。
三、设计过程 1.选择螺杆、螺母的材料 由参考文献[1]表8.11，考虑到低速重载的工况，螺杆采用45钢调质，由参考文献[2]查得抗拉强度MPa 600b =σ，MPa s 355=σ。螺母材料用铸造铝青铜310Fe ZCuAl 。 2.耐磨性计算 螺杆选用45钢，螺母选用铸造铝青铜310Fe ZCuAl ，有参考文献[1]表8.11查得 MPa p 25~18][=，取MPa p 18][=。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5.1=ψ。则 mm mm p F d Q 8.3018 5.140000 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[2]表11.3取公称直径mm d 36=，螺距mm P 6=，中径mm d 332=，小径 mm d 291=，内螺纹大径mm D 374=。 3.螺杆强度校核 螺杆危险截面的强度条件为： ][16342 31221σππσ≤??? ? ??+???? ??=d T d F Q 式中： Q F ……轴向载荷，N ； 1d ……螺纹小径，mm ；
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][=
哈工大机械设计螺纹传动千斤顶设计说明书完整
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 院系：机电工程学院 班号：0808109 姓名：李铎 日期：2010-10-04
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： 螺旋起重器的示意图及已知数据 题号起重量F Q/kN 最大起重高度H/mm 3.1.1 30 180 Q F F
1. 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Cu25Al6Fe3Mn3Z 。 2. 耐磨性计算 螺杆选用45# 钢，螺母选用铸造铝黄铜Cu25Al6Fe3Mn3Z ，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 20.8 [] Q F d p ψ≥ (1) 由参考文献[1]查得，对于整体式螺母系数 Ψ=1.2 – 2.5 取2ψ=。 则 230000 0.8 0.8 19.6[] 225Q F d mm mm p ≥==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[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 ，。 3. 螺杆强度校核 螺杆危险截面的强度条件为 22 1e 23334163[]Q F T d d σσππ???? =+≤ ? ????? (2) 式中：Q F －－－－－轴向载荷，N ； 3d －－－－－螺纹小径，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 -
螺旋起重器的设计
上海大学 机械设计作业设计说明书 题目:螺旋起重器 院系： 学号： 姓名：
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、托杯及其他参数-------------------------------------------------------7 八、设计示意图------------------------------------------------------- -- -8 九、参考资料--------------------------------------------------------------9
螺旋起重器设计说明书
机械设计设计说明书 学院：机械工程学院 学号：15011227
姓名：徐迎 目录 一、螺旋起重器的结构和功能 (1) 二、设计目的 1 三、设计内容 2 四、设计要求 (2) 五、材料选择 2 六、设计计算 2 1、螺旋副的耐磨性 2 2、工作圈数校核 2 4、螺杆的强度校核 3 5、螺母螺纹牙强度校核 3 6、螺杆稳定性校核 4
七、结构设计 5 1、螺杆设计 5 2、螺母设计 (5) 3、托杯设计 (7) 4、设计手柄长度 (7) 6、其他零件的选择 (8) 八、螺旋起重器的效率计算 (9) 参考资料 (10)
螺旋起重器设计说明书 一、螺旋起重器的结构和功能 螺旋起重器是一种人力起重的简单机械，主要用于起升重物。下图为采用滑动螺旋的起 重器结构。图中，螺杆与螺母组成螺旋副，螺母与底座固定连接，紧定螺钉提高了连接可靠性。托杯直接顶住重物，当转动手柄时，螺杆边转动边上下移动使托杯托起重物上下移动，达到起升重物的目的。 这种螺旋起重器结构简单，容易制造，易于自锁。其主要缺点是摩擦阻力大，传动效率低（一般为30%?40%）,磨损快，寿命低，传动精度低。 螺旋起重器一般垂直布置，在起重时螺杆受压，因此都做成短而粗，起升高度不宜太大。螺母作为起升时的支撑件，常做成整体结构。 螺旋起重器应有可靠的自锁性能，以保证螺杆和重物在上升下降过程中能可靠地停留在任意一个位置而不会自行下降。螺杆一般采用梯形牙，右旋，单线螺纹。 当起重量较大时，为减小摩擦阻力，操作省力，可在托杯的下部安放一个推力轴承。 二、设计目的 1. 明确螺旋起重器的设计方法与步骤； 2. 初步了解机械设计的一般方法与步骤； 3. 为课程设计打基础。
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。 螺旋起重器设计 一、螺旋起重器（千斤顶）简介 螺旋起重器是一种简单的起重装置，用手推动手 柄即可升起重物。它一般由底座、螺杆、螺母、托杯、 手柄或扳手等零件所组成。 二、螺旋起重器（千斤顶）结构与功能 螺旋起重器结构示意图如右图所示。 零件1为托杯，当千斤顶承受重载时，由1直接 托住重物。 螺母5与螺杆7组成螺旋副，同时，螺母5又与底座8 固定联接，当转动手柄4时，托杯便会随着螺杆而上 下移动，从而将重物托起。紧定螺钉6主要是为了提 高了联接可靠性。 三、设计题目 设计起重量F = 50 000 Ｎ，最大起重高度Ｈ= 150 mm的螺旋起重器（千斤顶）。 四、题目解答 1.选择螺杆、螺母材料 螺杆采用45钢调质，由参考文献[2]表10.2查得 抗拉强度σb=600Mpa，σs=355Mpa。 由于速度较低，螺母材料用铝青铜ZCuAll0Fe3。 2. 耐磨性计算 按耐磨性性条件设计螺纹中径d 2，对于梯形螺纹， 8.02≥d ][ψp F 螺杆选用45钢，螺母用铝青铜ZCuAll0Fe3，由参考文献[3]表 5.8 查得[]p =18~25MPa ，从表5.8注释中可以查得，人力驱动可提高约20%，则[]p =21.6 ~30MPa ，取[]p =25MPa 。由参考文献[3]查得，对于整体式螺母系数=1.2~1.5，取=2。则代入数据，得 8.02≥d ][ ψp F ?=8.0 =25.3 mm 式中：F ──螺杆所受轴向载荷， N ； 2d ──螺纹中径，mm ； [ p ]─—螺旋副材料的许用压力，MPa 。 查参考文献[4]表 11.5 取公称直径d =32 mm,螺距P =3 mm,中径2d =30.5 mm, 小径d 3（d 1）=28. 5 mm,内螺纹大径D 4=32.5 mm 。 3. 螺杆强度校核 螺杆危险截面的强度条件为： σe = ≤ [σe ] 式中：F ──螺杆所受轴向载荷，F =50 000 N ； d 3（d 1）──螺纹小径，mm d 3（d 1）=28. 5 mm ； T 1──螺纹副摩擦力矩，T 1=F tan (+’ ), 为螺纹升角，=arctan =arctan =1.7942； [σe ]——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 f ’=0.08~0.10,取f ’= 0.09，螺纹副当量摩擦角’ = arctan f ’ = arctan0.09 = 哈尔滨工业大学机械课程设计计算说明书 题目：设计螺旋起重器 院系：机电工程学院 班号： 姓名： 日期： 2014年10月5日 机械设计课程设计说明书 设计题目：设计螺纹起重机 设计者：班号: 设计数据及要求： 起重量：F=30kN；起重高度：H=180mm, 手动驱动； 工作环境：自然环境 简图如下： 题目:设计螺旋起重器(千斤顶) 设计要求： 起重量F=30kN, 最大起重高度H=180mm,手动驱动。 说明 托杯，螺钉，手柄，挡圈，螺母，紧定 螺钉，螺杆，底座。螺母用紧定螺钉固 定在底座上。 转动手柄时，螺杆即转动并上下运动； 托杯直接顶住重物，不随螺杆转动；挡圈 防止螺杆由螺母中全部脱出。 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。 对于螺钉，挡环等零件，属于标准件，可以根据要求，选取适当的型号。 其他尺寸可以由经验数据、结构需要和工艺要求来确定，必要时还需要经过 相关验算。 目录 一、选择螺杆、螺母的材料 (5) 二、螺杆强度计算及螺纹参数确定 (5) 三、耐磨性校核 (5) 四、螺纹牙的强度校核 (6) 五、自锁条件校核 (7) 六、手柄设计................................................. .. (8) 七、螺杆的稳定性校核................................................ .. (9) 八、螺母外径及凸缘设计 (10) 九、底座设计.................................................................... (11) 十、各部分尺寸及参数 (11) 十一、参考资料 (12) 哈尔滨工业大学 机械设计作业设计说明书 题目:螺旋起重器 院系：能源科学与工程学院 班号： 学号： 姓名： 哈尔滨工业大学机械设计任务书 1.题目：设计螺旋起重器 螺旋起重器是一种简单的起重装置，用手推动手柄即可起升重物。它一般由底座、螺杆、螺母、托杯、手柄或板手等零件组成。 2.已知条件： 表3.1 螺旋起重器的示意图及已知数据 3.设计要求： （1）绘制装配图一张，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---------------------------------------------------------------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-----------------------------------------------------------------------------------------4 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-----------------------------------------------------6 五、手柄设计---------------------------------------------------------------6 六、底座设计---------------------------------------------------------------7 七、托杯及其他参数-------------------------------------------------------8 八、设计示意图------------------------------------------------------- -- - 9 九、参考资料--------------------------------------------------------------10 哈尔滨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 - .. 设 计 项 目 计算及说明书计算结果 1. 选 材 （ 1） 螺 杆 材 料 （ 2） 螺 母 材 料 2. 由 耐 磨 性 计 算 螺 纹 中 径 ， 查表4-1，因为是中等精度的一般传动，所以螺杆材料选择45钢，正火处理。 查表4-9，假设试件毛坯尺寸,查得屈服强度 ，取安全因数S=4，则许用拉应力 查表4-3 螺母材料为铸锡青铜ZCuSn10P1 查表4-7，低速许用压强为，取[p]=18MPa,有 选梯形螺纹h=0.5P,取，有 查表1-43，根据梯形螺纹的标准，应按中径选择外径为20mm、螺距为2mm的梯形螺纹，但是外径为20mm的螺纹有两种 螺距:2mm、4mm。应查表1-42梯形螺纹直径与螺距的标准组合系列：外 螺杆 材料选用 45钢 螺母 材料选用 铸锡青铜 ZCuSn10P 1 选择螺纹 参数： 旋 合 圈 数 z 及 螺 母 高 度 3. 自 锁 性 验 径为20mm与螺距为4mm的是标准组合系列。又因为螺距为4mm、外径 为20mm的螺纹中径为18mm，满足不了本设计要求，即， 因此：再查外径为24mm的螺纹尺寸并优先选择标准组合外径和螺距的 梯形螺纹。 选择第一系列梯形螺纹：Tr24，螺距为 P=5mm。 查表1-51，旋合长度＞63mm,L型，左旋用LH表示，又因起重器为一般用途，选中等精度。综上所述，螺纹副表示为 螺母旋合圈数为 取z=6＜10，所以满足要求 螺母高度 查表4-4 钢对青铜的当量摩擦因数 取，则当量摩擦角 螺纹升角， ，故自锁 螺杆受压受扭，用第四强度理论，求总应力 其中螺纹力矩为 z=6 ，自锁 符合强度 条件 稳定性满 足： S=4.66 3 螺旋起重器设计计算说明书 专业班级 学生姓名 学号 指导教师 2010.11.10 目录 1、数据--------------------------------------------------------------------------3 2、螺旋副设计-----------------------------------------------------------3 3、旋副自锁性验算和传动效率计算--------------5 4、螺强度校核-----------------------------------------------------------5 5、螺杆稳定性校核-------------------------------------------------6 6、螺母设计----------------------------------------------------------------7 7、托杯设计----------------------------------------------------------------8 8、手柄设计计算------------------------------------------------------8 9、底座设计----------------------------------------------------------------9 10、参考文献-------------------------------------------------------------10 螺旋起重器设计任务 设计题目：螺旋起重器 设计条件：起重量F Q=50kN 最大起重高度H=150mm 设计工作量： 绘制装配图一张，画出起重器的全部结构，按照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 撰写设计说明书一份，主要包括其中起重器各部分尺寸的计算，对螺杆和螺母螺纹牙强度、螺纹副自锁型、螺杆稳定性的校核等 题目：起重量Q=30kN , 最大起重高度H=180mm 1选择螺杆、螺母材料 螺杆采用45钢调质，由参考文献[]2表10.2查得抗拉强度b σ=600Mpa ,s σ =355Mpa 。螺母材料用铝青铜310Fe Al ZC u (考虑速度低) 2耐磨性计算 螺杆采用45钢，螺母选用铸造铝青铜310Fe Al ZC u ，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]值可增加20%，则21.6-30Mpa ，取[P]=25Mpa 。按耐磨性条件设计螺纹中径d 2，选用梯形螺纹，则 [] P F d Q ψ8 .02≥ 由参考文献[1]查得，对于整体式螺母系数Ψ=1.2-2.5，取Ψ=2.则 [] mm mm P F d Q 3.2525 250000 8 .08 .02=?=ψ≥ 其中：Q F ——轴向载荷，N ; 2d ——螺纹中经，mm ; [P]——许用压强，Mpa ; d H = ψ 查参考文献[2]表11,5取公称直径d =32mm ，螺距mm p 3=,中径mm 5.30d 2=小径mm d 5.283=，内螺纹大径mm D 5.324= 3螺杆强度校核 螺杆危险截面的强度条件为：螺旋起重器设计要点(doc 8页)
设计螺旋起重器设计
螺旋起重器的设计.
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
螺旋起重器设计说明书
螺旋起重器设计计算说明书
螺旋起重器设计计算.