螺旋千斤顶设计说明书-浙江工业大学机械设计大作业
螺旋千斤顶说明书
T2——托杯与轴端支承面的摩擦力矩，
T2= (D12+D11)fF/4。
=271513.7957N·mm
T2= (D12+D11)fF/4=116875N·mm
手柄计算长度Lp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 +（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。
公称直径d=42mm， 螺距P=10mm， 螺杆小径d1=d-11=31mm， 螺母大径D=d+1=43mm。
螺杆中径d2=d-5=37 ， 螺母小径D1=d-10=32mm，螺母中径D2=d2=37mm。
螺母高度H=Φd2=2.5 =92.5mm，旋合圈数u= 。
计算结果：
螺杆尺寸：d=42mm p=10mm d1=31mm d2=37mm。
螺旋千斤顶设计说明书
一、
二、
起重量：50KN
起重高度：210mm
四、
1
1.1
螺纹有矩（方）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=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。
所以选择梯形螺纹。
1.2
常用Q235、Q275、40、45、55等。
5
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：
（ 为底座下枕垫物的许用挤压应力。对于木材，取 ）
计算：
=
六、
[1] 机械设计 （第八版） 高等教育出版社
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.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……………………………………………………………4-61. 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L (8)p3. 手柄直径d (8)p4. 结构 (8)六、底座设计 (9)七、千斤顶的效率 (9)得tan ψ=0.07357。
ψ=4.20767︒——《机械原理与机械设计》 张策 P389由当量摩擦角arctan ρμ'=，在有润滑油情况下μ=0.1，得1-'ρ=4.7106。
得'ρψ≤——《机械原理与机械设计》 张策 P389验证结束，达到自锁条件。
5、螺杆的结构螺杆上端用于支承托杯和在其中插装手柄，因此需加大直径，根据后续托杯计算可确定加大后的直径为24mm 。
螺旋千斤顶设计说明书
螺旋千斤顶设计1.题目介绍：（1） 基本要求：● 设计一个螺旋千斤顶（如右图） （2） 工作参数： ● 最大起重量Fmax=26KN ● 最大起升距Hmax=220mm （3） 设计要求：● 根据最大起升重量选择材料 ● 确定螺纹尺寸 ● 满足耐磨性 ● 强度条件 ● 稳定性条件 ● 自锁条件 （4） 计算要求：● 螺旋传动的材料选择，工作能力计算和自锁性计算，其它结构的工作能力计算；(螺母许用挤压应力[σp] ≈1.5[σb])● 地面承压能力计算，确定下支承面尺寸；(木材许用挤压应力[σp]=3MPa) ● 人手的操作能力计算，确定手柄的直径和长度(人手最大操作力≈200N)。
（5） 绘制装配图和螺母零件图（确定全部结构形式和尺寸）。
2.千斤顶设计2.1螺旋传动设计2.1.1选择螺纹类型千斤顶是传力机构，常用于传力或传递运动的螺纹为矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。
矩形螺纹效率高，但牙型精确制造困难，螺旋副磨损后间隙难以补偿，且内外螺纹旋合定心较难，故常为梯形螺纹所代替；锯齿形螺纹牙的工作边接近矩形直边，多用于承受单向轴向力；梯形螺纹的牙型角α=30°，牙根强度高，螺纹的工艺好，对中性好，不易松动。
综上，本设计选择用梯形单头螺纹。
由于千斤顶对精度的要求不高，而且属于中等旋合长度，因此，公差带选7e 。
A2.1.2选择螺旋副材料《机械设计教程》表2-38千斤顶最大起升重量为26KN ，最大起升距离为220mm ，由千斤顶工作条件可得：其工作转速低，而受力较大。
因此：螺杆材料选择45号钢，螺母材料选择ZCuAl10Fe3。
2.1.3 耐磨性设计根据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。
耐磨性设计公式如下：[]p h FPπφ≥2d由于螺母为整体结构，故φ=1.2~2.5，这里取φ=1.7 梯形螺纹h/P=0.5螺杆材料为钢，螺母材料为青铜，滑动速度为低速时，许用压强为[p]=(18~25)MPa 。
螺旋千斤顶的设计
机械设计大作业计算说明书螺旋千斤顶的设计设计要求：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。
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。
目录摘要 (II)1 起重机械的概述 (1)2 千斤顶的概述 (2)2.1 千斤顶的种类 (2)2.2 千斤顶的结构和技术规格 (3)2.3千斤顶的工作原理 (5)3 螺旋传动的设计与计算 (6)3.1螺旋传动的应用和类型 (6)3.2螺旋传动的结构和用途 (8)3.3螺旋传动的计算 (9)3.4螺旋传动的设计和选材 (10)3.5螺旋机构耐磨性的计算 (11)3.6螺母螺纹牙的计算 (12)3.7螺杆强度和稳定性的校核 (13)3.7.1强度的校核 (13)3.7.2稳定性的校核 (14)3.8自锁性的校核 (15)4千斤顶的设计 (16)4.1选择材料 (16)4.2耐磨性计算 (17)4.3螺母外部尺寸计算 (18)4.4手柄设计计算 (19)4.5螺杆稳定性校核 (20)5 螺旋千斤顶图形的绘制 (21)6 使用千斤顶的注意事项 (23)7 设计总结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)1 起重机械的概述起重机械是现代工业企业中实现生产过程机械化、自动化、减轻繁重体力劳动、提高劳动生产率的重要工具和设备。
机械设计大作业二设计螺旋起重器(千斤顶)
机械设计大作业二-设计螺旋起重器（千斤顶）机械设计大作业报告二：设计螺旋起重器（千斤顶）一、设计题目：螺旋起重器（千斤顶）的设计二、设计背景与目的在工程领域，起重器是必不可少的设备之一，用于进行物体的提升、降落和搬运。
螺旋起重器作为一种常见的起重器，具有结构简单、操作方便、稳定性好等优点。
本次设计的目的是设计一款结构合理、性能稳定的螺旋起重器（千斤顶），以满足实际工程应用的需求。
三、设计要求与参数1.设计要求（1）最大起重量：1000kg（2）最大起重高度：100mm（3）螺旋直径：16mm（4）螺旋长度：根据实际需要确定（5）设备应具有足够的强度和稳定性，能够承受较大的载荷和冲击。
2.设计参数（1）材料选择：优质碳素结构钢（如Q235）（2）驱动方式：手动操作（3）传动方式：螺旋传动（4）结构形式：采用紧凑型设计，便于携带和使用。
四、设计步骤与方案1.确定总体方案根据设计要求和参数，确定螺旋起重器的总体方案。
主要包括传动方式、结构形式、操作方式等。
考虑到手动操作的特点，设计时应注重设备的便携性和易用性。
2.结构设计根据总体方案，进行结构设计。
主要包括螺旋部分的长度、直径和材质选择，以及支撑部分的材料和结构形式等。
在设计过程中，应考虑到设备的强度、刚度和稳定性要求。
3.传动系统设计根据总体方案和结构设计，进行传动系统的设计。
主要包括传动轴的直径、长度和材质选择，以及齿轮或蜗轮蜗杆等传动元件的选择和设计。
在设计过程中，应考虑到传动效率、平稳性和使用寿命等因素。
4.操作系统设计根据总体方案和结构设计，进行操作系统的设计。
主要包括操作手柄的形状、长度和材质选择，以及操作机构的运动方式和结构设计等。
在设计过程中，应考虑到操作简便、省力和安全等因素。
5.校核与分析对所设计的螺旋起重器进行校核与分析，主要包括强度校核、刚度校核和稳定性分析等。
确保设备能够满足实际工程应用的要求，具有较高的安全性和可靠性。
6.图纸绘制与说明根据所设计的螺旋起重器，绘制相关图纸，包括总装图、部件图和零件图等。
螺旋千斤顶设计计算说明书
螺旋千斤顶设计计算说明书一、 设计条件：1、最大起重量 Fmax=30 kN2、最大起升距离 hmax=180 mm二、 螺纹的设计与计算1. 选择螺纹类型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，其牙形为等腰梯形，牙型角α=30° 2. 选取螺杆和螺母材料螺杆材料选择常用的45号钢，查询可知σs =355 MPa ，σb = 600 MPa ；螺母选择青铜（ZCuAl10Fe3），查询可知σs =180 MPa ，σb = 490 MPa ；查询可知滑动螺旋副钢-青铜的许用压力[p]=15 MPa 。
3. 确定螺杆直径由耐磨性条件，螺杆中径d 2≥0.8√Fφ[p]由于螺母为整体结构，且磨损后不能调整，选取φ =2.0，又F=Fmax=30 kN 代入数据可得d 2≥0.8√300002.0×15=25.3 mm按GB/T 5796.2-2005选取公称直径d=28mm 的螺纹，螺距P=5mm ，线数n=1，螺旋副的摩擦系数f=0.09，螺旋角β=15°，查询可知其中径d 2=25.5mm ，满足要求。
4. 自锁性校核螺旋升角γ=arctan nP πd 2=3.57°；当量摩擦角ρv =arctan fcosβ=5.32°故ρv >γ，满足自锁性条件。
5. 螺杆强度校核螺杆所受扭矩T =Fd 22tan (γ+ρv )=59.8 N ∙m螺杆危险截面上既受拉压应力又受扭转切应力，应用第四强度理论，有：σca=√σ+3τ=√(4Fπd12)2+3(T0.2d13)<[σ]查询可知，螺纹小径d1=22.5 mm,代入数据可得σca=75.5 MPa;查询可知，取安全系数S=4，许用应力[σ]=σs4=3554=89 MPa;故σca<[σ],满足强度要求。
6.稳定性计算螺杆柔度λ=4μld1,其中长度系数μ=2，根据经验公式有效长度取l=hmax+1.5d+H2=247 mm，则λ=4×2×24722.5=87.8>80查表可知螺杆临界载荷F cr=π2EI a(μl)2 ,其中惯性半径I a=πd1264,查询可知45号钢E=210GPa，代入数据可得F cr=243.4 kN由稳定性校核公式：S C=F crF≥[S]取[S]=2.5-4,则S C=243.430=8.11>[S],满足稳定性要求。
螺旋千斤顶设计说明书
D2=29.00mm
I=1.92×10-8m4
i=6.25×10-3m
l=318mm
=2
E=200GPa
λs=83.7540
Fcr=231.97KN
=5.262.5 ~ 4
螺母材料选青铜ZCuSn10Pl
u=12
H=72mm
=12.3＜30-40Mpa
=3.65<40-60Mpa
其中：退刀槽宽度为1.5P=9mm
D13=(1.7~1.9)d=1.8×32=57.6mm
(1.4~1.6)d=1.5d=48mm
图示H1+H'=125+72=197mm
（H'由后面计算得）
螺栓外径为0.25*32=8mm
（此处设计所用数据为后面校核后的数据）
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
h1=64mm
手柄材料选择Q235
T1=112.29N·m
T2=49.88N·m
=26mm
HT150底座材料
外形1∶10斜度
S=22.5mm
H1=260mm
H-a=40mm
D6=62.1mm
D7=74.1mm
D8=103.74mm
当螺杆转动时，托杯和重物都不作相对转动。因此在起重时，托杯底部与螺杆和接触面间有相对滑动，为了避免过快磨损，一方面需要润滑，另一方面还需要验算接触面间的压力强度。
式中：[p]——许用压强，应取托杯与螺杆材料[p]的小者。
Q235:[p]杯=225MPa；45钢：[p]杆=570MPa取[p]杯。
D10=(2.4~2.5)d =2.45 32=78.4mm
螺旋千斤顶设计计算说明书
题目：螺旋千斤顶
起重量Q= 25 KN
起重高度H= 200 mm
手柄操作力P= 250 N
作业任务：
1.设计计算说明书一份
2.设计装配图一张（1:1）
班级
学号
姓名
完成日期2011年11月19日
指导教师评分
目录设计任务与设计说明
1、螺旋副的设计计算
、耐磨性的计算
、自锁性校核
2、螺杆的设计计算
、螺杆强度计算
、螺杆稳定性计算
3、螺旋副的计算
、螺杆的计算
、螺母的计算
4、拖杯设计计算
5、底座设计计算
6、手柄设计计算
手柄长度设计计算
手柄直径设计计算
7、螺旋千斤顶的效率计算
设计任务与设计说明
设计任务书：
设计一螺旋千斤顶，该千斤顶要求最大起重重量为25kN，最大起重高度为250mm，手柄操作力矩为200N，且要求工作安全可靠，成本不得过高。
设计简单说明：
该千斤顶采用螺旋传动的工作方式，最大起重高度为250mm，手柄操作力200N，工作稳定可靠，满足自锁条件，使用安全，选材合理、加工方便、生产成本较低。
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3.4螺母凸缘根部弯曲强度计算6
3.5螺母与底座孔配合7
4■托杯设计与计算7
5■手柄设计与计算8
5.1手柄材料8
5.2手柄长度8
5.3手柄直径9
6■底座设计与计算9
设计内容
计算及说明
结果
1.设计要求
£
•
最大起重
[量F
=33kN
最大起重咼度S=180 mm
2.螺杆的设
计与计算
由于千斤顶的的最大载荷
H(mm)螺母的高度
[p](MPa):材料许用压强
令®=H /d2,且螺纹工作圈数：u=H/P,
.FP
d2XJ
2Vn h^[p]
对梯形螺纹，h=0.5P;
d2-
「值选取：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
=1.2〜2.5;这里取=1.2。
查表5-12【"得滑动螺旋副材料的许用压力［p］为:18〜25Mpa当申＜2.5时，［p］可提高20%所以［p］为:21.6〜30MPa这里取［p］=22MPa。
螺杆螺纹中径：
cb
；
查表A2(GB/T5796.2—1986、GB/T5796.3—1986)
取：
螺纹中径d2=29.00mm
螺纹公称直径d=32.00mm
螺纹小径d1=25.00mm
螺纹螺距P=6mm
千斤顶要求能自锁，因此米用单线螺纹。
按耐磨性条件确定螺杆中径d2。求出d2后，按标准选
2.3确定螺杆
取相应公称直径d、螺距P及其它尺寸。
直径
螺纹工作面上的耐磨性条件为
FFP
P--
<
[p ]
nd2hund2hH
F(N):作用于螺杆的轴向力
d2(mm):螺纹中径
h(mm):螺纹工作咼度
P(mm):螺纹的螺距
F=33k N,低速运行，按表
螺【"螺杆材料选45钢，并采用调质处理。
45钢
的选择
按表5-1【11，选梯形螺纹,
牙型为等腰梯形，牙形角
单线梯形螺纹
2.2螺杆螺纹
a=30o。梯形螺纹的内、
外螺纹以锥面贴紧，不易松动；
牙型角a=30o
类型的选择
工艺性好，牙根强度高，对中性好，所以选择梯形螺纹。
机械设计
螺旋千斤顶设计说明书
班级 姓名 学号
1■设计要求1
2■螺杆设计与计算1
2.1螺杆材料的选择1
2.2螺杆螺纹类型的选择1
2.3确定螺杆直径1
2.4自锁验算2
2.5螺杆强度计算2
2.6稳定性计算3
2.7螺杆结构4
2.8轴端挡圈5
3■螺母设计与计算5
3.1螺母材料的选择5
3.2确定螺母实际高度及螺纹实际工作圈数5