螺旋千斤顶的设计
高职部毕业设计(论文)作者：韩静学号：30u30079505专业：机械制造及其自动化班级：机电0795题目：螺旋千斤顶的设计指导者：冯莉讲师2010 年 06 月摘要目次第1章绪论 (1)第2章千斤顶的概述 (3)2.1 千斤顶的分类 (3)2.1.1 螺旋千斤顶 (3)2.1.2 齿条千斤顶 (4)2.1.3 油压千斤顶 (4)2.2 千斤顶的结构和技术规格 (5)2.2.1 千斤顶的结构及代号 (5)2.2.2 千斤顶的技术规格 (5)第3章设计的主要内容 (7)3.1 设计的题目和总功能 (7)3.1.1 设计的题目 (7)3.1.2 螺旋千斤顶的总功能 (7)3.2 设计任务与要求 (7)3.2.1 设计的任务 (7)3.2.2 设计的要求 (7)第4章螺旋千斤顶的工作原理 (8)4.1 螺杆的设计 (8)4.1.1 螺旋传动的应用和类型 (8)4.1.2 螺旋传动的结构和用途 (9)4.1.3 螺旋传动的选材和结构设计 (10)４.1.4 螺杆强度和稳定性的计算 (13)4.2 螺套的设计 (14)4.2.1 螺套的材料选择 (14)4.2.2 螺套的尺寸计算 (14)4.3 底座的设计 (16)4.3.1 底座的选材 (16)4.3.2 底座的结构设计及外部尺寸 (16)4.4 手柄的设计 (17)4.4.1 手柄的选材 (17)4.4.2 手柄的机构设计及外部尺寸 (18)4.5 托杯的设计 (18)4.5.1 托杯的选材 (18)4.5.2 托杯的结构设计及外部尺寸 (19)第5章螺旋千斤顶的计算机辅助软件图 (20)5.1 CAD的装配图 (20)5.1.1 CAD的简介 (20)5.1.2 CAD装配图形 (20)5.2 UG的装配图形和爆炸图形 (21)5.2.1 UG的简介 (21)5.2.2 UG装配和爆炸图 (21)第6 章螺旋千斤顶的使用注意事项 (24)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)第1章绪论在机械行业中使用较多的起重辅助设备就是起重机，但起重机机构一般较庞大。
其特点是：1.结构较复杂、作业时所需要的空间较大；2.有的起重机要装设轨道和车轮，有的要装上轮胎或履带在地面上行走，甚至有的要在钢丝上行走；3.较多的暴露、活动零件要与作业人员直接接触，潜在着很大的安全隐患；4.作业环境复杂；5.作业中常常需要多人配合，共同进行才能够完成，起重机的特点决定了它与生产关系很大。
如果对起重机的设计、制造、安装使用和维护等环节上稍有疏忽，就可能造成伤亡，另一方面也会造成很大的经济损失。
而千斤顶也是属于起重机的一种，它的特点则不同于起重机，不足之处是它的起重高度受到局限。
随着科学技术不断的发展和应用，传统的千斤顶应用技术不断更新，新的千斤顶不断的涌现。
同时，各种先进技术也在千斤顶上得到广泛的应用，并出现了越来越多的新千斤顶设备。
千斤顶是现代工业企业中实现生产过程机械化、自动化、减轻体力劳动、提高劳动生产率的重要工具和设备，在生产中进行着高效的工作，构成合理组织批量生产和机械化流水作业的基础，是现代化生产的重要标志之一，在某些关键岗位使用千斤顶，劳动生产率就会成倍的增长。
其工作特点：1.通常结构适中，机构简单，能完成起升、下降的运动；2.所能承载的重物多种多样，载荷是变化的；3.大多数的千斤顶，作业时所需的空间范围不大；4.作业中无需多人配合其操作简单；5.设计、制造和安装等方面也比较简便。
此次千斤顶的设计是根据其自锁性和携带便利，采用梯形螺纹的方式来完成螺旋传动的。
设计任务包括千斤顶的工作原理分析、螺杆的设计计算、螺纹强度的计算、传动机构的设计及零件图和装配图的绘制。
在设计的部分主要对螺杆的结构、底座和托杯的结构进行设计；在计算部分主要对螺杆、螺母强度的计算和螺纹的耐磨性进行了计算，及各个主要零件参数的计算等等。
本次设计中的千斤顶的特点是结构简单、体积小、携带方便、成本低。
能够满足不同的承载物，设备利用率高。
第2章千斤顶的概述千斤顶作为一种传统顶举重物的工具，在建筑、铁路、医疗、汽车维修等各领域均得到广泛的应用。
千斤顶又叫顶重机、举重器、顶升机等，是一种可以用较小的力就能使重物实现上升、下降或位移等简单运动的起重器具，也可以用来校正设备安装的偏差和构件的变形等。
千斤顶主要用于厂矿、交通运输等部门作为车辆修理及其它起重、支撑等工作。
其结构轻巧坚固、灵活可靠，方便一人携带和操作。
千斤顶是用刚性工件作为工作装置，通过顶部的托座或底部托爪在小行程内顶升重物的轻小起重设备，千斤顶的顶升高度一般为400㎜，顶升速度一般为10—40㎜/min，能够起起的重力最大可以达到500t。
2.1千斤顶的分类千斤顶按其构造及工作原理的不同，通常分为机械式和液压式，机械式千斤顶又有齿条式和螺旋式两种，其中螺旋式和液压式千斤顶较为常用；由于起重量小，操作费力，因此螺旋式千斤顶一般作用于机械维修工作，在修桥过程中不适用。
液压式千斤顶结构紧凑、工作平稳、有自锁作用，故使用广泛，其缺点是起重高度有限，起升的速度较为缓慢。
2.1.1螺旋千斤顶采用螺杆或由螺杆推动的升降套筒作为刚性顶举件的千斤顶。
螺旋千斤顶又可分为三类：固定螺旋式千斤顶、LQ型螺旋千斤顶、移动式螺旋千斤顶。
螺旋千斤顶为进一步降低外形高度和增大顶举距离，可做成多级伸缩式的。
用钢性顶举件作为工作装置，通过顶部托座或底部托爪在行程内顶升重物的轻小起重设备。
螺旋式千斤顶广泛应用于工厂、货栈、码头、电站、伐木场等场合。
主要型号QL系列：QL3.2T 螺旋式千斤顶，QL5T 螺旋式千斤顶，QL8T 螺旋式千斤顶，QL10T 螺旋式千斤顶，QL16T 螺旋式千斤顶，QL20T 螺旋式千斤顶，QL25T螺旋式千斤顶，QL32T 螺旋式千斤顶，QL50T 螺旋式千斤顶，QL100T 螺旋式千斤顶，QL200T 螺旋式千斤顶. QLD螺旋式千斤顶，10QLD螺旋式千斤顶，16QLD 螺旋式千斤顶，20QLD32 螺旋式千斤顶.2.1.2齿条千斤顶齿条千斤顶也叫齿条顶升器。
采用齿条作为刚性顶举件的千斤顶。
齿条式千斤顶主要有由齿条、齿轮、手柄等组成，在承载齿条的上方有一转动头，用来放置被举升的物体。
使用时，只要摇动手柄，齿轮便带动齿条上升或下降，从而实现重物的上升或下降。
有时被举升的载荷也可以放在侧面的凸耳上，但在此情况下，由于齿条受着偏心载荷，所以其允许的举重量只能是额定举重量的一半。
为了支持其所举起的载荷，防止由于自重的降落应装有安全摇柄装置。
2.1.3油压千斤顶油压千斤顶有油室、油泵、储油腔、活塞和摇把等组成，油压千斤顶是根据帕斯卡定律的原理工作的。
它由油箱，大小不同的两个压力油缸、摇杆和关闭针阀等几个部分组成。
工作时，提起小活塞将油吸入小压力油缸，当压下小活塞时将油压进大压力油缸。
通过两个阀门的控制，小活塞对油的压强传递给大活塞，将重物顶起来。
小活塞不断地往复动作，就可以把重物顶到一定的高度。
工作完毕，打开关闭针阀，使大压力油缸和油箱连通。
这时，只要在大活塞上稍加压力，大活塞即可下落，油回到油箱中去。
QYL 型立式油压千斤顶是国家定型新系列产品。
它结构紧凑，体积小，重量轻，携带方便，广泛适用于工厂年仓库、桥梁、码头、交通运输和建筑工程等部门的起重作业。
本产品只能直立使用，其工作环境温度为 -20 摄氏度到 +45 摄氏度，不宜在酸碱及腐蚀性气体中使用。
利用液体内压强恒定，这样在较小的面积上施以较小的力，就可以在较大的面积上产生较大的力，再辅以杠杆就做成了千斤顶。
2.2千斤顶的结构和技术规格2.2.1千斤顶的结构及代号1.普通型螺旋千斤顶，其代号的表征字母为ql。
2.普通高型螺旋千斤顶，其代号的表征字母为qlg。
3.普通低型螺旋千斤顶，其代号的表征字母为qld。
4.钩式螺旋千斤顶，其代号的表征字母为qlg。
5.剪式螺旋千斤顶，其代号的表征字母为qlj。
6.自落式螺旋千斤顶，其代号的表征字母为qlz。
2.2.2 千斤顶的技术规格千斤顶分为移动式和齿条式，移动式螺旋千斤顶技术规格如表1.1所示和齿条式千斤顶的技术规格表1.2所示：表1.1移动式螺旋千斤顶技术规格轻重(t）顶起高度（mm）螺杆落下最小高（mm）水平移动距离（mm）自重（t）8 250 510 175 4010 280 540 300 80 12.5 300 660 300 8515 345 660 300 100 17.5 350 660 360 12020 360 680 360 14525 360 690 370 16530 360 730 370 225表1.2齿条式千斤顶的技术规格型号01型02型静负荷起重量动负荷15 15 10 10最大起重高度（mm）280 330钩面最低高度（mm）55 55机座尺寸（长×高，mm）260×166 260×166 外形尺寸（长×宽×高）370×166×525 414×166×550 自重26 25第3章设计的主要内容设计的主要内容：1.根据螺旋千斤顶的工作原理和结构需求，计算出千斤顶的外部结构尺寸；2.利用电脑辅助软件CAD绘出二维图形；3.UG绘制出三维实体模型并争取利用仿真运动使其更能客观的展现出来。
3.1设计的题目和总功能3.1.1设计的题目螺旋千斤顶的设计3.1.2螺旋千斤顶的总功能按螺旋传动原理，利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现螺旋传动。
进而实现将回转运动转变为直线运动，并传递运动和动力。
从而实现将一定重量的物体提升一定的高度的功能。
3.2设计任务与要求3.2.1设计的任务设计一千斤顶的工作最大起重量为40KN，其工作行程为200mm；用计算机辅助软件软件CAD、UG绘制二维图形及其三维装配和爆炸图。
3.2.2设计的要求1.设计螺杆时要求校核其耐磨性和自锁性；还需计算螺杆强度和工作稳定性。
2.设计螺母时要求校核其螺纹牙强度。
3.底座和托杯设计时，要满足一定的强度。
4.螺旋千斤顶的传力性能要求要良好。
5.CAD绘出二维图、UG绘出三维装配图和爆炸图。
第4章螺旋千斤顶的工作原理螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现螺旋传动要求的，它主要原理是将回转运动转变为直线运动，同时传递运动和动力。
螺旋千斤顶的工作原理是采用螺母固定而螺杆转动并移动形式，其工作原理图如图4.1所示：地面图4.1 螺旋千斤顶的工作原理图从图中可以看出，千斤顶的工作原理是：通过螺杆和螺母组成的螺旋副来实现螺旋传动，并将其转变为直线运动，从而将物体实现上升和下降的动作，并使托杯中的物体做直线运动，从而实现我们的传动要求。
其中，螺母固定，当手柄旋动的时候，螺杆通过与螺母的螺旋副的运动，螺纹之间产生自锁，是装有重物的托杯往上运动。
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
螺旋千斤顶毕业设计论文
螺旋千斤顶毕业设计论文引言螺旋千斤顶是一种常用的机械工具，用于举升重物。
它的工作原理是利用螺旋线上施加的力来提升物体。
在工业生产和日常生活中，螺旋千斤顶广泛应用于车辆维修、建筑工地以及起重等行业。
在本文中，我们将探讨螺旋千斤顶的设计原理、制造工艺及其应用领域。
一、螺旋千斤顶的设计原理螺旋千斤顶的设计原理基于轮轴和螺纹的互动作用。
其主要组成部分包括螺杆、螺母、螺纹，以及支撑架等。
当扭转螺杆时，螺纹将产生轴向运动，螺杆便向上移动。
同时，通过螺杆和螺母的齿轮传动，使得螺纹承受较大的力，从而能够举升较重的物体。
二、螺旋千斤顶的制造工艺螺旋千斤顶的制造过程包括材料选择、加工制造和组装三个主要步骤。
首先，选择适合的材料是制造高质量螺旋千斤顶的关键。
常用的材料包括高强度合金钢、不锈钢等。
其次，加工制造环节包括车削、切割和焊接等工艺，确保零部件的精度和可靠性。
最后，通过组装螺旋杆、螺母、螺纹和支撑架等部件，形成完整的螺旋千斤顶。
三、螺旋千斤顶的应用领域螺旋千斤顶具有广泛的应用领域。
下面我们将介绍其中几个主要的应用领域：1. 汽车维修螺旋千斤顶可以用于汽车维修的起重作业。
通常情况下，车辆需要抬升以进行维修或更换轮胎等操作，这时候螺旋千斤顶就显得尤为重要。
通过将螺旋千斤顶安装在车辆的支撑点上，然后扭转螺杆，即可将车辆抬升到所需高度。
2. 建筑施工在建筑施工中，螺旋千斤顶被广泛应用于支撑和调整建筑结构。
通过将螺旋千斤顶安装在横梁或其他支撑结构上，工人可以通过扭转螺杆来调整支撑点的高度，从而实现建筑结构的对齐和平衡。
3. 货物举升螺旋千斤顶也可以用于货物的举升和固定。
在物流和仓储领域，经常需要将货物抬升到一定的高度以便装卸。
螺旋千斤顶通过其可靠的举升能力和稳定性，成为实现货物举升的重要工具。
结论螺旋千斤顶作为一种常用的机械工具，其设计原理简单、制造过程相对简便，同时具备广泛的应用领域。
通过深入理解螺旋千斤顶的工作原理和制造工艺，我们能够更好地应用螺旋千斤顶于不同的领域，从而提高工作效率和效果。
千斤顶设计说明书
千斤顶设计说明书螺旋千斤顶设计说明书（一）设计目的：1. 初步学习综合应用所学知识，培养独立解决实际问题的能力；2. 了解和掌握零件设计、部件设计和简单装置设计的过程和方法；3. 明确起重螺旋的设计方法和步骤，为课程设计打下基础。
（二）设计进行步骤及注意事项： 已知条件：最大载荷 N F 9800= 最大升距 mm L 200=起重螺旋为传力螺旋,主要特点是能承受较大的轴向力,并要求自锁,螺杆材料应具有较高的强度,较高的耐磨性,螺母材料出要求有较高的强度外,还应有较好的减磨性.因此螺旋副材料选取钢-青铜,螺杆选用45号钢。
选用梯形螺纹，右旋单线。
根据螺旋副耐磨条件计算螺杆的直径：2[]FPd h p πφ≥p h 55.0=，代入上式,得： 20.8[]F d p φ≥取5.2=φ，对钢-青铜螺旋副MPa P 20][=，1.0~08.0=f 代入数据得：mm d 78.102≥，根据梯形螺纹国家标准，选取螺纹为Tr22⨯5,其基本参数为：mm d 22=，mm D d 5.1922==，mm d 5.163=，mm D 171=，mm D 5.224=，mm p 5=。
计算螺母的螺纹圈数，并求出高度mm d H 75.485.195.22=⨯==φN F 9800=mm L 200=mm d 22=mm d 5.192=mm D 5.192=mm d 5.163=mm D 171=mm D 5.224=mm p 5=1075.9575.48≤===p H n ，取10=n mm p n H 50510=⨯=⨯=1) 螺杆螺纹部分的强度计算：此部分力矩由螺纹力矩1T 和螺杆端面力矩2T 组成。
︒=30α,︒==6.4tanar 2d pπγ, ︒===ψ9.5)]2/cos(/arctan[arctan αf f v v , m N d F T v ⋅=⨯+ψ⨯=882.172/)tan(21γ由于螺杆与托杯之间装有推力球轴承，所以2T <<1T所以螺杆工作部分上端面为危险截面，根据第四强度理论得螺杆危险截面的当量应力 MPa d T d F v 8.452.0342231223=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=πσ 螺杆材料为45号钢，其许用应力为：360[]120~723~53~5sMPa σσ===，[]ca v σσσ=≤，满足要求。
螺旋千斤顶设计指南(矩形螺纹)讲解
T1=67.73N· m T2=25.125N· m Lp=464.27mm Lw=575mm dp=20mm 5.4结构 手柄插入螺杆上端的孔中，为防 止手柄从孔中滑出，在手柄两端 面应加上挡环，并用螺钉或铆合 固定，其结构见图。 根据 GB/T 891 - 1986 选用螺 钉紧固轴端挡圈，根据 Dp=20mm，选取B型挡圈，公 称直径28mm，符合设计要求 GB/T 891-1986 B型挡圈 公称直径28mm
标 注 最 小 尺 寸
A
A
特 点
优点：
构造简单、传动比大，承载能力高，加工方 便、工作可靠、易于自锁。 缺点：
工作速度不高、摩擦阻力大，传动效率低、 磨损大。
3
最大起重量F =25KN 最大起升高度H=160MM
1、设计一人力驱动的螺旋千斤顶，起重载荷 F=25KN, 最大高度160mm； 2、了解螺旋千斤顶的工作原理，掌握其设计 方法； 3、进行强度和耐磨性计算，并计算其效率和 自锁性； 4、完成本型号千斤顶总装图一张，零件图四 张；
滑动螺旋传动的许用压强
螺纹副材料 滑动副速度 (m· min-1) 低速 钢对青铜 <3.0 6~12 >15 钢-耐磨铸铁 钢-灰铸铁 6~12 <2.4 6~12 许用压强/MPa 18~25 11~18 7~10 1~2 6~8 13~18 4~7
钢-钢
淬火钢-青铜
5
D 7= =159.16mm 圆整后得160mm 式中：[]p——底座下枕垫物的许用挤压应力。对于木 材，取[]p=2~2.5MPa。 H1=188mm D5=65mm D6=97mm D7=160mm D8=79mm
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。
机械设计教程大作业螺旋千斤顶设计方案
机械设计教程大作业——螺旋千斤顶设计一、要求条件根据最大起升重量选择材料和螺纹尺寸，要求满足耐磨性条件、强度条件、稳定性条件和自锁条件。
确定全部结构形式和尺寸，绘制装配图和螺母零件图。
设计计算部分包括螺旋传动的材料选择，螺纹牙型的选择，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 ）。
根据学号尾数为3，对应的最大起升重量为F max =50kN ，最大升距为h max =300mm 。
二、设计及计算1、 螺杆的设计及计算1.1、螺杆螺纹类型选择螺纹根据牙形，分为普通螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹。
其中，本题选择梯形螺纹，右旋单线，截面为等腰梯形，牙型角α=30º，内外螺纹以锥面贴紧不易松动，基本牙型按照GB/T5796.2-2005规定。
1.2、选材由于螺旋千斤顶受力较大，转速较低且为传力螺旋，由教材P98表2-38，选择45或50钢正火。
本设计采用45钢。
1.3、确定螺杆直径 由耐磨性及设计公式 d 2≥[]p h F πφP依国家规定，∅=1.2~2.5，考虑到螺母为整体结构，取∅=1.2。
又由于梯形螺纹，h =0.5P 。
由于为重载低速场合，螺母取ZCuAl10Fe3材料，则螺杆螺母为钢-青铜材料，[p]=18~25Mpa 。
由于∅<2.5，提高20%，故[p ]=21.6~30Mpa ，则取[p]=28Mpa ，取f=0.09。
代入数据，如下计算得到d 2≥[]p h F πφP = 0.8][p F φ=0.8√500001.2×22×106=34.82mm 。
查询GB/T5796.2-2005，取d 2=36.5mm ，d=40mm ，P=7mm ，D 4=41mm ，d 3=32mm （即以下计算中的d1），D1=33mm。
毕业设计(论文)-电动螺旋千斤顶的结构设计
摘要本设计主要是对电动螺旋千斤顶的结构设计，在原有手动螺旋千斤顶的基础上，通过对螺旋千斤顶了解和学习，选择对其进行改进，设计出一套蜗轮蜗杆机构，利用电机带动蜗杆，蜗杆蜗轮传动带动丝杠运转，由丝杠螺母形成的滑动螺旋副运动将重物顶起，既发挥了螺旋副的自锁性的优点又可改善劳动条件。
同时提高了市场的竞争能力。
本设计根据承受载荷，设计出丝杠传动机构，根据丝杠传动的工作速度与螺杆所承受的扭矩，来设计蜗杆和蜗轮传动机构，得出蜗杆传动扭矩来进行电机的选型，并使用Pro/ENGINEER 5.0和AutoCAD三维建模软件，设计零件并进行装配。
用SolidWorks进行仿真制作。
并对蜗杆模型通过ANSYS软件进行简单的有限元分析来完成整个设计。
关键字：蜗轮蜗杆；有限元分析；丝杠传动；仿真；三维建模AbstractThe design is mainly for the structural design of screw jacks, screw jacks in the original on the jackscrew through understanding and learning, choose to improve it, to design a worm gear mechanism, the use of motor driven worm and worm gear drive screw operation, the heavy top, both played a spiral lock of the advantages of self but also improve people's deputy of the working conditions. Improve the competitiveness of the market.The design of the load bearing design of the screw drive mechanism according to the operating speed of the screw drive torque of the screw is exposed to the worm and the worm gear is enough design, draw worm drive torque of the motor to the selection and use Autocad Proe 5.0 and three-dimensional modeling software, design and assembly of parts. With solidworks simulation production. And a simple worm model by ANSYS finite element analysis software to complete the entire design.Keywords：Worm; Finite Element; Analysis Screw drive; Simulation;Three-dimensional modeling目录第1章绪论 01.1 起重机械 01.2 千斤顶 01.3 国内外千斤顶发展情况 01.4 研究目的 01.5 设计规格 (1)1.6 设计原理 (1)1.7 使用方法 (1)第2章丝杠传动的设计和计算 (2)2.1 丝杠传动 (2)2.2 丝杠传动的结构及材料 (3)2.2.1 丝杠传动的结构 (3)2.2.2 丝杠传动中常用材料 (3)2.3 丝杠传动的设计计算 (5)2.3.1 耐磨性与自锁性计算 (5)2.3.2 螺杆的强度计算 (8)2.3.3 螺母螺纹牙的强度计算 (8)2.3.4 螺杆的稳定性计算 (9)第3章蜗轮蜗杆传动的设计和计算 (11)3.1 蜗轮蜗杆传动的特点 (11)3.2 蜗杆传动的类型 (11)3.2.1 普通圆柱蜗杆传动 (11)3.2.2 圆弧圆柱蜗杆传动 (11)3.3 蜗轮蜗杆传动的设计参数选择 (11)3.3.1 蜗杆传动选型 (11)3.3.2 选择蜗轮蜗杆材料 (11)3.3.3 蜗杆传动设计 (12)3.3.4 蜗杆与蜗轮的参数计算 (13)3.3.5 齿根弯曲疲劳强度校核 (13)3.3.6 实际传动效率 (14)3.3.7 精度等级 (14)第4章螺旋千斤顶电机的选择 (16)4.1 电机类型选择 (16)4.2 蜗杆力矩计算 (16)4.3 电动机功率计算 (16)4.4 电动机选择 (17)第5章蜗杆的有限元分析 (18)5.1 有限元分析 (18)5.2 文件的导入 (18)5.3 设置材料常数 (18)5.4 划分网格 (18)5.6 求解计算 (20)5.7 结论 (20)第6章螺旋千斤顶的三维建模 (22)6.1 蜗杆的三维建模 (22)6.2 蜗轮的三维建模 (23)6.3 螺杆的三维建模 (24)6.4 螺母的三维建模 (25)6.5 千斤顶的装配 (26)6.6 千斤顶的仿真 (26)设计总结 (28)参考文献 (29)致谢 (30)第1章绪论1.1 起重机械起重机械是一种通过重复循环运动对物料进行起升的机械，其运动形式主要有起动、制动、正向和反向运动。
《螺旋千斤顶设计》课件
稳定性差
由于结构设计不合理或材料选择不当 ，螺旋千斤顶可能在操作过程中出现 晃动或倾斜，影响使用效果。
效率低下
传动系统设计不合理，导致千斤顶的 升降速度过慢，影响工作效率。
尺寸过大
设计时过于追求大尺寸，导致千斤顶 体积庞大，不便于运输和存储。
问题解决方案
负载能力不足的解决方案
稳定性差的解决方案
根据实际应用需求，重新评估和计算螺旋 千斤顶的负载能力，优化结构和材料选择 。
02
螺旋千斤顶设计基础
结构设计
螺旋千斤顶的结构设计应满足 稳定性和可靠性要求，确保在 承受负载时能够保持稳定。
结构设计应考虑到制造工艺的 可行性，以确保生产效率和质 量。
结构设计应考虑到使用环境和 使用寿命，以确保螺旋千斤顶 在各种工况下能够正常工作。
材料选择
材料的选择应考虑到强度、耐磨性、耐腐蚀性和经济性等因素。 根据螺旋千斤顶的工作负载和使用环境，选择合适的材料来保证其性能和寿命。
感谢观看
改进结构设计，增强支撑和稳定性，同时 选择适合的材料以确保整体结构的刚性和 稳定性。
效率低下的解决方案
尺寸过大的解决方案
优化传动系统设计，提高升降速度。例如 ，通过改进传动比或采用更高效的传动方 式来提高效率。
在满足功能需求的前提下，尽可能减小螺 旋千斤顶的尺寸，使其更加紧凑和便于运 输。
设计经验与教训
螺旋千斤顶设计
目录
• 螺旋千斤顶简介 • 螺旋千斤顶设计基础 • 螺旋千斤顶设计流程 • 螺旋千斤顶设计实例 • 螺旋千斤顶设计中的问题与解决方案 • 螺旋千斤顶的发展趋势与未来展望
01
螺旋千斤顶简介
定义与用途
定义
螺旋千斤顶是一种手动起升设备，通过旋转顶部螺杆来提升 或降低重物。
螺旋千斤顶设计说明
螺旋千斤顶设计计算说明书院系专业年级设计者指导教师成绩2016年11月目录1设计任务书 (3)1。
1 设计题目:设计螺旋千斤顶（参考下图a） (3)1.2 原始数据 (3)1.3 设计工作量 (3)1.3.1 绘制出总装配图一张 (3)1。
3.2 编写设计计算说明书一份 (3)2计算内容和设计步骤......................................... 错误!未定义书签。
2.1螺杆的设计与计算 (4)2.1。
1 螺杆螺纹类型的选择 (4)2.1.2选取螺杆材料 (4)2.1.3确定螺杆直径 (4)2。
1.4自锁验算 (4)2。
1.5结构设计 (5)2.1。
6螺杆强度计算 (7)2.1。
7稳定性计算 (8)2。
2螺母设计计算 (9)2.2.1选取螺母材料 (9)2.2。
2确定螺母高度及工作圈数 (9)2.2。
3校核螺纹牙强度 (9)2.2。
4螺母与底座孔配合 (7)2.3托环的设计与计算 (7)2。
3。
1托杯材料的选择 (7)2。
3.2结构设计 (11)2.3.3接触面强度校核 (8)2.4手柄的设计计算 (8)2。
4。
1手柄材料的选择 (8)2。
4。
2计算手柄长度 (8)2.4。
3手柄直径的确定 (9)2。
4。
4结构 (9)2。
5底座设计............................................ 错误!未定义书签。
2.5.1选择底座材料 (9)2.5.2结构设计 (9)2。
5.3底座设计计算 (9)3.关于螺旋千斤顶结构设计等的补充说明 (17)参考文献: (17)2.1螺杆的设计与计算2。
1.1 螺杆螺纹类型的选择选择梯形螺纹，牙型角α=30˚，梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动；它的基本牙型按GB/T5796。
1—2005的规定.2。
1。
2选取螺杆材料螺杆材料的选择螺杆材料常用的有Q235、Q275、40、45、55钢，由于是承受轻载荷，选择45钢，查手册表2-7得;查表5-13取安全系数S=4，则；螺母材料选用ZCuA19Mn2，查表确定需用压强[P］=15MPa。