千斤顶设计
千斤顶设计计算说明
目录第一章设计题目及材料选择 (2)1.1 设计要求 (2)1.2 主要零件的常用材料 (2)1.3 千斤顶结构示意图 (2)第二章螺杆的设计计算 (3)2.1螺杆材料级牙型选择 (3)2.2耐磨性计算 (3)2.3验算螺纹的自锁条件 (4)2.4螺杆强度校核 (4)2.5稳定性校核 (5)2.5螺杆其他结构设计 (6)第三章螺母的设计计算 (7)3.1确定螺母高度H及螺纹工作圈数u (7)3.2校核螺纹牙强度 (7)3.3螺母的其他设计要求 (8)第四章托杯的设计与计算 (8)第五章手柄设计与计算 (9)5.1手柄材料 (9)5.2手柄长度L p (9)5.3手柄直径d p (10)5.4结构 (10)第六章底座设计 (11)第一章设计题目及材料选择1.1 设计要求设计简单千斤顶的螺杆和螺母级其他结构的主要尺寸。
起重量为40000N，起重高度为200mm，材料自选.。
传力螺旋传动要求以小的扭矩产生较大的轴向推力，一般为间歇性工作，每次的工作时间较短，工作速度也不高，通常有自锁能力，所以千斤顶设计采用此结构。
1.2 主要零件的常用材料螺杆：45# 钢，采用带有外螺纹的杆件螺母：青铜，带有内螺纹的构件底座：灰铸铁HT200 带1：10斜度手柄：Ｑ2351.3 千斤顶结构示意图第二章 螺杆的设计计算2.1螺杆材料级牙型选择选用45＃钢，螺杆螺纹类型选择梯形螺纹。
梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角α=300，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GB5796.1—86的规定。
2.2耐磨性计算滑动螺旋的磨损与螺纹工作面上的压力、滑动速度、螺纹表面粗糙度以及润滑状态等因素有关。
其中最主要的是螺纹工作面上的压力，压力越大螺旋副间越容易形成过度磨损。
因此，滑动螺旋的耐磨性计算，主要是限制螺纹工作面上的压力p ，使其小于材料的许用压力[p]。
假设作用于螺杆的轴向力为Ｆ（N ），螺纹的承压面积（指螺纹工作表面投影到垂直于轴向力的平面上的面积）为A （2mm ），螺纹中径为小（mm ），螺纹工作高度为H （mm ），螺纹螺距为 P （mm ），螺母高度为 D （mm ），螺纹工件圈数为 u ＝H/P 。
千斤顶的设计
简易千斤顶设计书一.设计要求采用螺旋传力，最大其中重量40000N，工作行程200mm。
二.结构原理图为最终产品结构图。
如图，托杯起支承重物的作用，使用时转动手柄则螺杆将与落幕之间产生相对转动，从而带动重物上升，底座则起支撑作用。
三.设计计算1.螺杆材料：40Cr 。
φ的取值一般在1.2~2.5，为使螺纹工作圈数不至于过大，将φ值定为2，滑动螺旋副许用压力][p 取MPa 20。
][581.195150.252500.235.2850.222850.25298.25202400008.0][8.02221122p MPa hu d FP hu d F A F p m mm m d H P D D d d m md m m m m p F d ≤=====⨯=========⨯⨯==ππφφ则滑动螺旋副设计符合要求。
再对螺旋副自锁性进行校核：VV d nP f ϕψππψβϕ<======57.35.255arctan arctan 323.515cos 09.0arctan cos arctan2 则螺旋副自锁性符合要求。
确定螺杆的尺寸，2l 为工作行程。
mmb l mmD l mmd D mm mm P l H P l l l 185.12.675.18.446.1266)1520051(334232221=======++=++=++= 再对螺杆进行强度校核： 螺杆小径截面面积222214.397450.224mm m d A ===ππ螺旋副摩擦力矩m N m N d F T V ⋅=⋅⨯⨯=+=6.7925.25156.0400002)tan(2ϕψ 查表得许用应力MPa MPa 15757855][===σσ ][6.1005.226.7943400004.397143122212σσ<=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=MPa MPa d T F A ca 则螺杆强度符合要求。
机械毕业设计1229千斤顶设计报告
螺旋千斤顶设计方案班级 A05机械（2）姓名学号指导老师目录一千斤顶设计任务分析 (3)1.1 千斤顶载荷Q及起重高度L (3)1.2 螺旋传动的特点、结构及材料..................................................... 错误！未定义书签。
1.3 千斤顶组成 (3)二千斤顶总体示意图 (4)三各部件参数设定及强度校核 (5)3.1 螺母材料、尺寸的选定及校核 (5)3.1.1 螺母材料及尺寸的基本参数 (5)3.1.2 螺纹牙的强度校核 (5)3.1.3 螺纹自锁性校核 (7)3.1.4 螺母其他尺寸设定 (6)3.1.5 螺母凸缘强度校核 (6)3.2 螺杆材料、尺寸的设定及强度校核 (7)3.2.1 螺杆材料选取及强度计算 (7)3.2.2 螺杆稳定性校核 (8)3.3 底座及机架材料的选定及校核 (9)3.3.1 底座及机架基本参数与结构的设定 (9)3.3.2 底座内外径的设定 (9)3.4 托杯的材料及尺寸的设定 (10)3.4.1材料及尺寸的设定 (10)3.4.2强度校核 (10)3.5 手柄材料及尺寸的设定 (11)3.5.1 手柄材料及长度的选定 (11)3.5.2 手柄直径的选定 (11)3.6 其他保险零件的选定 (12)3.6.1螺杆及手柄处挡圈及螺杆上端螺钉选取 (12)3.6.2 底座与螺母间紧定螺钉得选取 (12)四设计结果（主要参数列表） (13)五参考文献 (14)一千斤顶设计任务分析1.1 千斤顶载荷Q和重高度L已知条件：最大载荷Q=60000KG起重高度L=180mm手动分析已知可得：（1）Q=60KN（2）因为设计的千斤顶是手动，故对螺纹的精度要求不高。
可以采用9级梯形螺纹。
（3）可选用45钢作为千斤顶材料，调质HB=217～255,α=315(课本P362表15-1)(4)千斤顶的组成:A)螺纹B)螺母:为青铜或球墨铸铁C)底座:HT180灰铸铁E)手柄D)其他保险圈,螺钉等1.2材料选择因为设计的千斤顶是手动的，故对螺纹的精度要求不是很高。
千斤顶设计
千斤顶设计过程1螺杆螺母的材料选择考虑到此设计的千斤顶最大承重10kN ，以及耐磨性，所以选用45#调质钢，它的特点是具有一定的耐磨性，可用于用于载荷较大而工作不频繁的升降螺杆。
根据参考文献[1]表10.2查得抗拉强度b 600 MPa σ=，s 355 MPa σ=；螺母选用青铜材料，由机械设计手册可以查到其许用弯曲应力σbp=40~60MPa ，许用切应力τp=30~40MPa 。
2选择牙型考虑到自锁性和牙根强度，设计时选用梯形螺纹。
3根据耐磨性确定初选螺纹中径为了防止过度磨损，需要限制螺纹工作表面压强p 使之不要超过螺纹传动副的许用压强[p]，][22p hHd QPhZ d Q p ≤==ππ （1）Q----------------轴向载荷，N ； d 2----------------螺纹中径，mm ；H----------------螺母高度（旋合长度），mm ； P-----------------螺距，mm ；h-----------------螺纹接触高度，mm ；Z-----------------旋合长度内工作圈数，Z=H/P ； [p]---------------螺旋传动副许用压力，MPa 。
根据（1）式，可得螺纹中径计算公式：][2p Qd πϕψ≥（2）其中2d H =ψ、Ph=ϕ，由于是梯形螺纹，所以ϕ=0.5，对于整体螺母，5.2~2.1=ψ，取2=ψ。
螺母选用青铜材料，由参考资料[2]表5-2可查到刚对青铜的螺旋副许用压强[P]=18~25MPa （人力传动），在此我们取[p]=25MPa ，则可算出d 2 mm d 28.112=根据机械设计手册梯形螺纹基本尺寸(GB/T 5796.3—2005)，选取标准梯形螺纹公称直径20=d mm ，螺距4=p mm ，中径182=d mm ，小径5.153=d mm ，内螺纹大径5.204=D mm 。
4螺杆强度校核螺杆危险截面应满足的条件：][1634323322322σππτσσ≤⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=+=d T d Q c （3）[σ]-------------螺杆材料许用应力，[σ]=)5~3/(s σ，MPa ； T----------------螺杆承受的最大扭矩，N .mm ；d 3----------------螺纹小径，mm 。
千斤顶设计计算说明
目录第一章设计题目及材料选择 (1)1.1设计要求 (1)1.2主要零件的常用材料 (1)1.3千斤顶结构示意图 (1)第二章螺杆的设计计算 (2)2.1螺杆材料级牙型选择 (2)2.2耐磨性计算 (2)2.3验算螺纹的自锁条件 (3)2.4螺杆强度校核 (3)2.5稳定性校核 (4)2.5螺杆其他结构设计 (5)第三章螺母的设计计算 (5)3.1确定螺母高度H及螺纹工作圈数u (5)3.2校核螺纹牙强度 (6)3.3螺母的其他设计要求 (6)第四章托杯的设计与计算 (7)第五章手柄设计与计算 (7)5.1手柄材料 (7)5.2手柄长度L p (7)5.3手柄直径d p (8)5.4结构 (8)第六章底座设计 (9)第一章设计题目及材料选择1.1设计要求设计简单千斤顶的螺杆和螺母级其他结构的主要尺寸。
起重量为40000N，起重高度为200mm，材料自选.。
传力螺旋传动要求以小的扭矩产生较大的轴向推力，一般为间歇性工作，每次的工作时间较短，工作速度也不高，通常有自锁能力，所以千斤顶设计采用此结构。
1.2主要零件的常用材料螺杆：45# 钢，采用带有外螺纹的杆件螺母：青铜，带有内螺纹的构件底座：灰铸铁HT200 带1：10斜度手柄：Ｑ2351.3千斤顶结构示意图图1：千斤顶示意图第二章 螺杆的设计计算2.1螺杆材料级牙型选择选用45＃钢，螺杆螺纹类型选择梯形螺纹。
梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角α=300，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GB5796.1—86的规定。
2.2耐磨性计算滑动螺旋的磨损与螺纹工作面上的压力、滑动速度、螺纹表面粗糙度以及润滑状态等因素有关。
其中最主要的是螺纹工作面上的压力，压力越大螺旋副间越容易形成过度磨损。
因此，滑动螺旋的耐磨性计算，主要是限制螺纹工作面上的压力p ，使其小于材料的许用压力[p]。
假设作用于螺杆的轴向力为Ｆ（N ），螺纹的承压面积（指螺纹工作表面投影到垂直于轴向力的平面上的面积）为A （2mm ），螺纹中径为小（mm ），螺纹工作高度为H （mm ），螺纹螺距为 P （mm ），螺母高度为 D （mm ），螺纹工件圈数为 u ＝H/P 。
【说明书】千斤顶课程设计
【关键字】说明书千斤顶设计说明书院系班级学号设计人指导教师完成日期螺旋千斤顶设计过程千斤顶一般由底座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=20KN和最大提升高度H=.1.5结构（见图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。
由后面的计算可知手柄的直径pd=25mm，所以mmdk8.268.026=+=。
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。
mmdd6.204.014=-=。
退刀槽的宽度可取为1.5P=15mm。
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)mmHmmD5,45==，挡圈用紧定螺钉(GB/T68-2000)166⨯M固定在螺杆端部。
1.5P=15mm计算项目计算及说明计算结果（1）螺母与底座的配合常用或等；（2）为防止螺母转动，应设紧定螺钉，直径常取M6~M12，根据起重大小决定；（3）为防止托杯脱落和螺杆旋出螺母，在螺杆上下两端安装安全挡圈；（4）连接螺钉，挡圈，挡环的规格尺寸按结构需要选取或设计；（5）为减少摩揩、磨损及托杯工作时不转动，螺旋副及托杯与螺杆的接触面均需润滑；（6）装配图尺寸标注应包括特性尺寸（如最大起落高度）、安装尺寸、外形尺寸（总厂、总宽、总高）和派和尺寸等；（7）图面应注明技术特性及技术要求；（8）图纸规格应符合之徒规定，绘图要按国家标准，标题栏和明细表的格式应符合要求，详见课程设计教材，或采用学生用标题栏及明细表格式；（9）设计计算说明书应在全部计算及图纸完成后进行整理编写。
机械设计-千斤顶-设计计算说明书
退刀槽的宽度 mm。故此处取 mm。
为了便于螺杆旋入螺母，螺杆下端应制有倒角,如图1(a)所示。或制成稍小于小径 的短圆柱体，如图1(b)所示。
图1
螺杆选用45钢
mm
mm
计算及说明
主要结果
4.3自锁性校核
自锁性条件为 。
螺纹升角
经查表，摩擦因数 取0.08，螺纹牙侧角 取 ，当量摩擦角 。
螺旋副的摩擦阻力距
kN·mm。
螺杆端面与托杯之间的摩擦阻力矩
手柄长度 mm。
手柄的计算长度 是螺杆中心至人手施力点间的距离。考虑到螺杆头部尺寸及手握的距离，手柄的实际长度应为
mm
为减小千斤顶的存放空间，一般取实际手柄长度 不大于千斤顶的高度。当举重量较大的时候，可在手柄上套一长套管，以增大力臂达到省力的目的。
4.5稳定性校核
螺杆危险界面惯性半径 mm。由3.2知 mm，则螺杆头部高度取 mm，螺杆最大工作长度 mm，长度系数 ，则柔度 mm<85mm，故
故 ，所以满足稳定性条件。
五、螺母的设计计算
5.1材料
螺母和螺杆旋合工作时，应具有较高的耐磨性和较低的摩擦因数，通常选用螺母材料比螺杆材料硬度低。耐磨性较好的螺母材料有：铸锡青铜ZCuSn10Pb1、铸锡锌铅青铜ZCuSn5Pb5Zn5和铸铝铁青铜ZCuAl10Fe3；当低速、轻载或不经常使用时，也可选用耐磨铸铁或铸铁。这里我们选用铸铝铁青铜，即ZCuAl10Fe3。
由于影响摩擦因数 的因素很多，其值并不稳定，为保证螺旋起重器有可靠的自锁能力，可取 。由上述计算可得 ，所以自锁性满足要求。
4.4强度校核
螺杆工作时，扭矩产生剪应力，轴向力产生正应力，升至最高位置时，载荷分布如图2所示。
千斤顶设计要求
受力分析
（1）当拧紧螺纹时： F=Q t g (ψ + ρ ) F力对螺纹轴心线的力矩T(螺纹力矩) 力对螺纹轴心线的力矩T(螺纹力矩)
d 2 Fa d 2 T =F× = tg (ψ + ρ ) 2 2
有效功w2 FaS Faπd 2tgψ tgψ 机械效率η = = = = Fad 2 输入功w1 2πT 2π tg (ψ + ρ ) tg (ψ + ρ ) 2
1．滑动螺旋的结构 螺旋传动的结构主要是指螺杆、螺母的固定和支承 的结构形式。螺旋传动的工作刚度与精度等和支承 结构有直接关系。 1）当螺杆短而粗且垂直布置时，如起重及加压装置的 传力螺旋，可以利用螺杆本身作为支承。 2）当螺杆细长且水平布置时，如机床的传导螺旋(丝 ）当螺杆细长且水平布置时，如机床的传导螺旋( 杠)等，应在螺杆两端或中间附加支承，以提高螺杆 的工作刚度。 3）螺杆的支承结构和轴的支承结构基本相同。此外， 对于轴向尺寸较大的螺杆，应采用对接的组合结构 代替整体结构，以减少制造工艺上的困难。 4）螺母的结构：整体螺母、组合螺母和剖分螺母等 5）滑动螺旋采用的螺纹类型：矩形、梯形和锯齿形。 螺杆常用右旋螺纹 6）传力螺旋和调整螺旋要求自锁时，应采用单线螺 纹。对于传导螺旋，为了提高其传动效率及直线运 动速度，可采用多线螺纹
cos22coscos22fffafnfffanffanf??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????自锁条件切向水平推力下滑螺纹效率螺纹力矩切向水平推力上升则公式变为代替
二、滑动螺旋的结构和材料
对于经常双向传动的传导螺旋，为了消除轴向 间隙和补偿旋合螺纹的磨损，避免反向传动时 的空行程，常采用组合螺母或剖分螺母。
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千斤顶设计
千斤顶是一种常见的工具，它可以帮助我们将重物提起或放下。
它主要由杆、活塞、活塞杆、液压油和液压缸等组成。
下面我们将详细介绍千斤顶的设计。
首先是杆的设计，它是整个千斤顶的支撑架。
在设计杆的材质时，我们需要考虑到它的承重能力和耐用性。
一般来说，千斤顶的杆都是由钢铁材质制成，因为钢铁具有高强度和耐腐蚀性，非常适合作为千斤顶的支撑杆。
接着是活塞的设计，它是千斤顶的最关键组件。
活塞的设计需要考虑到它的密封性，保证工作过程中没有漏油现象。
我们一般使用橡胶O型圈来实现活塞的密封。
此外，活塞的直径也非常重要，它必须足够大，能够产生足够的力来支持和提起重物。
然后是液压油的设计，它是千斤顶中液压系统的重要组成部分。
我们需要选择一种适合千斤顶工作的液压油，具有高的粘度和稳定性，能够在高压下保持其密度。
一般来说，使用矿物油或液压油作为液压系统的工作介质，它们不仅密度稳定，而且价格相对较低，适合千斤顶的使用。
最后是液压缸的设计，它是千斤顶中实现液压功能的部件。
液压缸的设计需要考虑到它的耐久性和稳定性。
我们一般采用精密加工的钢管和铸造的活塞头来制作液压缸，这些部件具有高的耐磨性和抗腐蚀能力，能够长期保持千斤顶的稳定性。
综上所述，千斤顶的设计需要考虑到每个组件的特性和作用，使其能够在实际工作中产生强大的承载力和稳定性，满足我们的需求。