螺旋千斤顶设计任务书
学生姓名专业年级
设计题目：设计螺旋千斤顶
设计条件：
1、最大起重量F = 25kN；
2、最大升距H =180 mm。
3、作用力p=250N
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：2012年月
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
2014年10月26日
目录
1．螺杆的设计与计算 (2)
1.1螺杆螺纹类型的选择 (2)
1.2选取螺杆材料 (2)
1.3确定螺杆直径 (2)
1.4自锁验算 (3)
1.5结构 (3)
1.6螺杆强度校核 (5)
1.7螺杆的稳定性计算 (6)
2. 螺母设计与计算 (7)
2.1选取螺母材料 (7)
2.2确定螺母高度 H 及螺纹工作圈数u (7)
2.3校核螺纹牙强度 (8)
2.4结构要求 (9)
3. 托杯的设计与计算 (9)
4. 手柄设计与计算 (11)
4.1手柄材料 (11)
4.2手柄长度 Lp (11)
4.3手柄直径 dp (12)
4.4结构 (12)
5. 底座设计 (13)
设计与说明
结果 1 螺杆的设计与计算
1.1 螺杆螺纹类型的选择
螺纹有矩形、梯形与锯齿形，常用的是梯形螺纹。
螺纹选用梯形螺纹。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。
1.2 选取螺杆材料
螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、50等。 选择45钢。
1.3 确定螺杆直径
根据教材式（5-42)得
]
[2p h FP
d φπ≥
对于梯形螺纹，h=0.5P ，则
]
[8
.02p F
d φ≥ 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5.2~2.1=φ，此处取2=φ。
因为千斤顶的螺杆和螺母的相对滑动速度为低速，查表5-12，取[p]=18MPa 。
故
mm mm d 069.1922
210258.03
2=??≥
由课程设计手册，查标准GB/T 5796.2-2005与GB/T 5796.3-2005，得 公称直径d=25mm 螺距P=8mm 内螺纹大径D=26mm
螺纹：梯形螺纹
螺杆材料：45钢
d=25mm P=8mm D=26mm
外螺纹小径d 1=15mm 内螺纹小径D 1=16mm 内外螺纹中径d 2=D 2=20mm
1.4 自锁验算
对传力螺旋传动来说，一般应确保自锁性要求，以避免事故。螺旋副的自锁条件为
v v f f
arctan cos arctan ==≤β
?ψ
式中：ψ为螺纹升角；v ?为当量摩擦角；v f 为螺旋副的当量摩擦系数，f 为摩擦系数，β为牙侧角。
根据材料和滑动速度查表5-12，取09.0=f ，对于牙型角?=30α的等腰梯形螺纹，其牙侧角?==
152
α
β，则
?=??
?
????==49.35.3671arctan arctan 2ππψd nP
?=?
==32.515cos 09
.0arctan cos arctan
β?f v 因为?=?-≤?=32.4149.3v ?ψ，所以自锁性可以保证。
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d k 的大小根据手柄直径d p 决定，d k ≥d p 十0.5mm ，由后计算可知d p =27mm ，所以取d k =28mm 。
为了便于切制螺纹，螺纹上端应设有退刀槽。退刀槽的直径d 4应比螺
杆小径d 1约小0.2~0.5mm ，取d 4=d 1-0.5=31.5mm 。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d 1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。
d 1=15mm D 1=16mm d 2=20mm D 2=20mm
?=49.3ψ
?=32.5v ?
d k =28mm
d 4=31.5mm
如图1-2，则有
退刀槽宽度1.5P=12mm
D13=(1.7~1.9)d=42.5~47.5mm，取D13=45mm (1.4~1.6)d=35~40mm，取1.5d即37.5mm
H+H'=180+35=215mm(H'为后面计算得）
螺钉外径0.25d=6.25mm
挡圈外径d+(6~10)=31~35mm 1.5P=12mm D13=45mm 1.5d=37.5mm H+H'=215mm
根据GB/T891-1986，选取挡圈GB/T891 B50， 公称直径D=50mm ，H=5mm
根据GB/T68-2000，选取螺钉GB/T68 M6×16， 螺纹规格d =M6，公称长度l =16mm
1.6 螺杆强度校核
对受力较大的螺杆应根据第四强度理论校核螺杆的强度。其强度条件为
[]στσσ≤???
?
??+=+=2
2223)(3T ca W T A Q 其中扭矩
式中：ψ为螺纹中径处升角，ρv 为当量摩擦角。
mm N mm N T ?=???+??=7.387462
20
)32.549.3tan(25000
挡圈：
GB/T891 B50
螺钉：GB/T68 M6×16
T=38746.7 N·mm
。2
)tan(2
d F T v ?
+=?ψ
因为45钢的屈服强度MPa s 350=σ，取安全系数S=4，故： MPa MPa
S
s
5.874
350][==
=σσ 2222
17.176154
4
mm mm d A =?=
=
π
π
T=T1=38746.7N.mm
则
][3.58σσ<=MPa ca
满足强度条件。
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。
s cr sc S F F S ≥=/
式中：sc S 为螺杆稳定性的计算安全系数；s S 为螺杆稳定性安全系数，对于传导螺旋0.4~5.2=sc S ；cr F 为螺杆的临界载荷，N 。 螺杆的临界载荷cr F 与柔度s λs 有关
i l s /μλ=
式中：μ为螺杆的长度系数，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d p H l )6.1~4.1(5++=；i 为螺杆
危险截面的惯性半径，若危险截面面积4/2
1d A π=，则
4
1
d A I i ==
（I 为螺杆危险截面的轴惯性矩） 当螺杆的柔度40
260
~160)]150~50(2
20
100[=++
=l ，取mm l 220= MPa
s 350=σ[]MPa
5.87=σ
MPa
ca 3.58=
σ
mm l 285=
4
44
4
1248564
1564
mm mm d I =?=
=
ππ
m m m m d i 75.34
15
41===
则，
10011775
.3220
2>=?=
=
i
l
μλ
所以需要进行稳定性校核。 临界载荷cr F 可按欧拉公式计算，即
()2
2l EI
F cr μπ=
式中：E 为螺杆材料的拉压弹性模量，MPa E 5
1006.2?=。 所以有
043.125000
84
.26096==
sc S
所以，满足稳定性条件。
2 螺母的设计与计算
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。
这里选用螺母材料为ZCuSn10Pl 。
2.2 确定螺母高度H '及螺纹工作圈数u
螺母高度mm mm d H 402022=?=='φ
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 。螺纹工作圈数
1058
40P u <=='=H
考虑退刀槽的影响，实际螺纹圈数u ' = u+1.5(u '应圆整)。
螺母材料：ZCuSn10Pl
u '=8 H '=56mm
所以，u '=u+1.5=5+1.5=6.5 圆整得，u '=7
螺母高度H '= u 'P=7×8mm=56mm
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。螺母的其它尺寸见图1―3。
螺纹牙危险截面的剪切强度条件为 ][τπτ≤=
Dbu
Q
螺纹牙危险截面的弯曲强度条件为
][62b u
Db Ql
σπσ≤=
式中：b 为螺纹压根部的厚度，mm ，对于矩形螺纹，对于梯形螺纹，b=0.65P ，P 为螺纹螺距；
l 为弯曲力臂，mm ，2
2
D D l -=
； []τ为螺母材料的许用切应力，MPa ；
[]b σ为螺母材料的许用弯曲应力，MPa 。
因为螺母材料为青铜，查表知其[]τ=30~40MPa ，[]b σ=40~60MPa ，取
[]τ=35MPa ，[]b σ=50MPa 。
m m
m m
m m l m m
b 5.22
20252.5865.0=-==?= 带入校核公式：
][32.355
2.5255.2250006]
[24.125
2.525250002
2b MPa m m m m m m N MPa m m m m N
σπστπτ<=?????=<=???=
满足强度条件。
2.4 结构
MPa
MPa
32.3524.12==στ
配合：7
8
r H
螺母压入底座上的孔内，圆柱接触面问的配合常采用
78r H 或7
8
n H 等配合，这里选择7
8
r H 配合。
为了安装简便，需在螺母下端（图1―3）和底座孔上端（图1―7）做出倒角。
为了更可靠地防止螺母转动，还应装置紧定螺钉（图1―1），紧定螺钉直径常根据举重量选取，一般为6～12mm 。选用紧定螺钉GB/T 71 M6×25。
mm
a mm mm H a D mm D D mm D mm D D 143.133/403/mm 582.60~9.55)4.1~3.1(4345~40)8.1~6.1(43433==='=======，取，取，取
3 托杯的设计与计算
托杯用来承托重物，可用铸钢铸成，也可用Q235钢模锻制成，此处选用Q235钢。托杯的结构尺寸见图1―4。
为了使其与重物接触良好和防止与重物之间出现相对滑动，在托杯上表面制有切口的沟纹。为了防止托杯从螺杆端部脱落，在螺杆上端应装有挡板。
紧定螺钉： GB/T 71 M6×25
mm D 433= mm D 584= mm a 14=
托杯材料： Q235钢
mm 10=δ
杯底厚度： mm
133.1=δ
由图1—4可得：
托杯厚度mm 12~8=δ，取mm 10=δ 杯底厚度为mm 133.1=δ 沟纹宽度mm 155.1=δ 沟纹深度mm 52/=δ
托杯高度mm d 45~5.37)8.1~5.1(=，取托杯高度为42mm 挡圈选用GB/T892 B32，其公称直径D=32mm ，H=5mm ；挡圈用GB/T67 M6×16的开槽盘头螺钉固定。
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。
][4
)
D D (2
11212p F
p ≤-=
π 式中：[p ]为许用压强，应取托杯与螺杆材料[p ]的小者。
查表得，Q235钢的许用压强[p]为225MPa ，45钢的许用压强[p]为570MPa ，故用托杯材料来进行压力强度校核，即取[p]=225MPa 。
根据图1-4，相关尺寸为
mm
6668~66)4~2(mm 175.17~15)7.0~6.0(625.62~60)5.2~4.2(12131211111010==-=======D mm mm D D D mm d D mm D mm d D ，取，取，取
所以
][83.74)
1766(25000
4
)D D (222
11212p MPa MPa F p <=-=-=ππ 满足接触面的压力强度要求。
为保证托杯可以转动，螺杆顶端的挡圈与托杯底部留有间隙，间隙值为3~4mm ，因承受力不大，故取值为3mm 。
4 手柄的设计与计算
沟纹宽度：
mm
155.1=δ沟纹深度：
mm 52/=δ
托杯高度：42mm 挡圈：GB/T892 B32 螺钉：GB/T67 M6×16
m m
D m m D m m D 661762121110===
MPa
p 65.13=
挡圈与托杯间隙：3mm
手柄材料：Q235钢
4.1 手柄材料
常用Q235和Q215。这里选用Q235钢。
4.2 手柄长度L p
板动手柄的力矩：K ·L p =T 1+T 2 则
K
T T L 2
1p +=
式中：K 为加于手柄上一个工人的臂力，间歇工作时，约为150～250N ，工作时间较长时为100～150N 。
T 1为螺旋副间的摩擦阻力矩， T 2为托杯与轴端支承面的摩擦力矩，
T 2 = (D 12+D 11) f F /4。
因一般情况下为间歇工作，工作时间较长的情况不多，故取K =200N 。
mm N mm N T ?=??+?=4.1131402
5
.36)32.549.3tan(40001
查设计手册得，钢—钢的摩擦因数1.0=f ，所以
()mm N mm N T ?=???+=
518754
250001.017662
则
mm mm L p 592200
518754.113140=+=
手柄计算长度L p 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2
D
13+（50～150）mm 。 故
mm L p 7.1205~7.1105)150~50(2
70
7.1020=++=
取手柄长度mm L p 1150=。
由于手柄实际长度不应超过千斤顶，因此取mm L p 400='
，使用时可在手柄上另加套管。
4.3 手柄长度d p
mm
L p 400='
。
2)tan(21d F T v
?+=?ψ
把手柄看成一个悬臂梁，按弯曲强度确定手柄直径d p ，其强度条件为 F KL ][d
1.03p
p F σσ≤=
故 3
F
p ][1.0σKL d p ≥
式中：[σ]F 为手柄材料许用弯曲应力，当手柄材料为Q235时，[σ]F =120Mpa 。
mm mm d p 76.26120
1.01150
2003
=??≥
取mm d p 27=。
4.4 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（图1―6），并用螺钉或铆合固定。
因手柄直径mm d p 27=，所以由GB/T891-1986，选取挡圈GB/T891
mm d p 27=
挡圈： GB/T891 B35
螺钉： GB/T68 M6×
16
B35，其公称直径D=35mm ，H=5mm ；螺钉选用GB/T68 M6×16的开槽沉头螺钉。
5 底座设计
底座材料常用铸铁（HT150及HT200）（图1―7），此处选用HT200，铸件的壁厚δ不应小于8～12mm ，δ选取15mm ，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
2
7
p
81
67361D ][π45D D mm )10~(5D D mm )28~(14H H +=
+=+=+=σF D H
式中：[σ]p 为底座下枕垫物的许用挤压应力。对于木材，取[σ]p =2~2.5MPa 。这里取2MPa 。
所以有
m m m m a H m m
D m m D m m
m m D m m
D m m D m m H m m H 37)1956(20066.1991202
400004120)5210
78(7880~75210218~20482876611=-=-'==+??==+
=====，取，取，取π 同时取mm R mm r 10,4==
η=QP/2P PL π=22.3％
底座材料： HT200
mm 15=δ
mm
R mm r mm D mm D mm D mm H 105200120782108761======
6.参考文献
[1]马履中.机械原理与设计(下).北京:机械工业出版社，2009.2
[2]江苏大学机械工程设计组，机械设计课程大作业指导书，2001.7
[3]吴宗泽.机械设计课程设计手册[M].北京:高等教育出版社,2006
[4]清华大学工程图学及计算机辅助设计教研室.机械制图.北京:高等教育出版社,2006
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
计算及说明 结果 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F=60KN 、最大升起高度H=230mm 。 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Q255——《现代工程材料成型与机械制造基础》 孙康宁 P80 （3）螺杆直径 螺杆工作时，同时受压力与扭矩的作用，因此它的计算可近似按紧螺纹栓联接的计算公式估算出螺纹内径，即： [] σπF 2.5d 1≥ 查式中螺杆的屈服极限 σ s =255MPa ，由于Q235是塑性 材料，取安全因数n=2，得许用压应力[]σ=127.5MPa ，取整数 []σ=130MPa 。 ——《材料力学》 王世斌 亢一澜 P19、P28 将上述数据带入得螺杆的直径为 d 1 ≥0.02764m ，取d 1=30mm 。 根据经验公式4 p d 1 = ，得P=7.5mm 。 参考梯形螺纹标准，螺纹牙型高h=2 p ，得h=3.75mm 。 d 圆整为整数后，取 p d d 1 -==38-7.5=30.5mm 。 （4）自锁验算 在考虑众多因素后，实际应满足的自锁条件为： 1-'≤ρψ 原始数据 F=60KN H=230mm 配合选H8/h8 螺杆的材料选Q255 螺杆直径取30.5mm
（4）螺母与底座的配合 螺母压入底座上的孔内，圆柱面的配合采用H8/n7，为了方便安装，应在螺 母下端和底座孔上端制出倒角，紧固螺钉的直径取M8。 3.螺杆稳定性验算 计算螺杆柔度时，螺杆最大受压长度l 可按将重物举到最大起升高度后，托 杯底面到螺母中部的高度计算，即： 1.5d /2H l +'+=H 式中d 为大径，d=34mm ，得l=230+56.25/2+1.5X34=309mm 由稳定性验算公式22cr l EI F π=——《材料力学》 王世斌 亢一澜 P117、248 查表得Q255的弹性模量E=200GPa ， 由惯性矩公式I=() 2 12d d 64-π，得I=1.192510-?4m 式中cr F 为满足条件的轴向压力 将上述数据带入公式得，cr F =2.456KN 5 10?,满足条件，装置稳定。 4.托杯的设计与计算 杯用来承托重物，此次计算选用碳钢Q235模煅制成，尺寸如图所示，为了 使其与重物接触良好，防止重物滑动，在托杯表面制出切口和沟纹。直径2D 的配合取H11/a11。 螺杆在最大高度处稳定
机械设计课程 《螺旋千斤顶》设计说明书专业 学生姓名 学号 年月日
螺旋千斤顶作业任务书一、题目：螺旋千斤顶 原始数据: 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、目的 (1) 二、题目与设计方案 (1) 三、装配简图 (1) 四、计算及说明 (1) 五、参考文献 (11) 一、目的 1.熟悉螺旋千斤顶的工作原理与设计计算方法； 2.学会运用所学过的知识，解决实际设计中遇到的问题，培养独立工作能力， 初步学会综运用所学知识解决材料选择、强度和刚度计算、制造与装配工艺等问题； 3.熟悉有关设计资料，学会查阅手册何用国家标准。 二、题目与设计方案 题目：螺旋千斤顶
四、计算及说明 计 算 及 说 明 结 果 1、螺杆的设计与计算 1)螺纹牙型 螺纹牙型有矩形、梯形、锯齿形和三角形，千斤顶常用矩形螺纹。为了获得必要的精度又便于加工，矩形螺纹常靠内径对中，其配合可选为H8/h8。由于螺纹在径向的间隙很小，在强度校核时不予考虑。 2)材料 螺杆的材料选用45钢，热处理采用调制处理T235。轴颈处可局部淬硬C42。 3)螺纹直径 螺杆工作时，同时承受压力和扭矩的作用，所以根据紧螺栓链接强度计算公式，有 式中[]σ为螺杆许用应力。 由参考文献得螺杆许用应力[]3~5 s σσ= ，屈服强度极限 355MPa s σ= 故355[]88.75MPa 4σ==，3 164 1.3551032.0276mm 88.7510 d π???≥=?? 根据经验公式求得螺距132.0276 8.0069mm 44 d P === 矩形螺纹 配合H8 /h8 材料45钢 热处 理 C42 螺距P=8mm 螺杆直径 40d mm = 中径 236d mm = 小径 132d mm = 满足自锁条件 手柄孔径 退刀槽 图1 托手 螺螺 底
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
螺旋千斤顶 设计计算说明书 院系机电学院 专业年级2008级机制 设计者* * * 指导教师* * * 成绩 2010年5月8日 目录 螺旋千斤顶设计计算说明书........................................................................... 错误!未定义书签。 螺杆的设计与计算................................................................................... 错误!未定义书签。 1.1螺杆螺纹类型的选择................................................................. 错误!未定义书签。 1.2选取螺杆材料............................................................................. 错误!未定义书签。 1.3确定螺杆直径............................................................................. 错误!未定义书签。 1.4自锁验算..................................................................................... 错误!未定义书签。 1.5结构............................................................................................. 错误!未定义书签。 1.6螺杆强度计算............................................................................. 错误!未定义书签。 1.7稳定性计算................................................................................. 错误!未定义书签。 螺母设计与计算 (7) 2.1选用螺母材料............................................................................. 错误!未定义书签。 2.2确定螺母高度' 及螺纹工作圈数u (8) 2.3校核螺纹牙强度 (8) 2.4安装要求 (9) 杯托的设计与计算 (9) 3.1杯托的尺寸与计算 (9) 手柄设计与计算....................................................................................... 错误!未定义书签。 4.1手柄材料 (10) L (10) 4.2手柄长度 P 4.3手柄直径 (11) 4.4挡圈 (12) 底座设计------------------------------------------------------------------------------------------------- 12 参考文献 (13)
螺旋千斤顶毕业设计开题报告
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郑州华信学院 本科生毕业设计(论文）开题报告 题目：螺旋千斤顶设计 指导教师：琚爱云职称: 讲师 学生姓名：陈功学号: １0０2１３０３32 专业：机械设计制造及其自动化 院 (系）: 机电工程学院 2014年３月25日
开题报告填写要求 1．开题报告作为毕业设计(论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在院（系)审查后生效。 ２.开题报告内容必须按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）填写并打印（禁止打印在其它纸上后剪贴），完成后应及时交给指导教师签署意见。 3.开题报告字数应在1５00字以上。 4.指导教师意见和所在院(系）意见用黑色签字笔书写，并亲笔签名。 5.年、月、日的日期一律用阿拉伯数字书写，例：“２01１年05月1２日”或“２0１1－0５－12”。
毕业设计(论文)开题报告 １．毕业设计(论文）题目背景、研究意义及国内外相关研究情况 (1)螺旋千斤顶设计的背景： 在研究本课题时就发现在现实生活和实际生产中,我们经常会遇到一些汽车需要更换轮胎或者维修，将一些重物在没有起重装备的情况下移动或抬起,如果仅仅靠人工进行操作是相当困难的,这个时候就用到了千斤顶。千斤顶与我们生活息息相关,比如铁路车辆检修、桥梁安装、矿山、建筑工程的支撑及车辆设备等重物的起重方面都离不开千斤顶。因此千斤顶技术的发展将直接影响到这些行业或部门的正常运作和未来的发展。本次通过研究学习机械原理,机械制造基础,机械加工工艺,工程力学等书籍,设计出以往复扳动手柄拔抓，以推动棘轮间隙回转，小伞齿轮带动大伞齿轮使举重螺杆旋转，从而使伸降套筒获得起伸或下降达到起重功能的螺旋式千斤顶。通过查阅大量文献资料,设计和绘制千斤顶各部件零件图,不仅熟悉了螺旋千斤顶的工作原理,让我也熟悉和强化了一些绘图软件的使用，同时加深了对课本中有关液压传动与机械基础理论知识的理解。 （２）螺旋千斤顶设计的意义： 1)要求熟悉螺旋传动的工作原理,掌握螺旋传动的设计过程和方法,培养机械设 计能力，初步掌握机械设计的一般程序; 2）要求学会综合运用所学知识，培养独立解决工程问题的能力; ３）培养查阅机械设计零件手册及有关技术资料,能正确使用国家标准规范能力。 （3)国内外千斤顶行业发展趋势: 1）国外研究现状: 早在２０世纪40年代,卧式千斤顶就开始在汽车维修行业中得到使用，但由于当时技术和使用的原因,千斤顶设计时的尺寸和体积较大,承载能力较低，使用起来很不不便。后来随着社会需求量的加大以及千斤顶本身技术的发展,在90年代初,国外大部分用户用卧式千斤顶取代了立式千斤顶。在90年代后期一些新型的千斤顶也相继出现如充气式千斤顶和便携式千斤顶。充气千斤顶是由保加利亚一汽车运输研究所发明的，它由弹性的而又非常坚固的橡胶制成。Poｗer－ＲｉserII型便携式液压千斤顶则可以用于所有类型的铁道车辆。另外一种名为Tcuck Ｊａck的便携式液压千斤顶则可以用于对已断裂的货车转向弹簧进行快速的现场维修,并能完全由转向架侧架支撑住。
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 。
螺旋千斤顶设计任务书 学生姓名陈嵩专业年级10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 = 40 kN； 2、最大升距H =190 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：2012年月
螺旋千斤顶 设计计算说明书 院系工程技术学院 专业年级2010级车辆工程 设计者陈嵩 指导教师李华英 成绩 2012年12月13日
目录 1．螺杆的设计与计算 (2) 1.1螺杆螺纹类型的选择 (2) 1.2选取螺杆材料 (2) 1.3确定螺杆直径 (2) 1.4自锁验算 (3) 1.5结构 (3) 1.6螺杆强度校核 (5) 1.7螺杆的稳定性计算 (6) 2. 螺母设计与计算 (7) 2.1选取螺母材料 (7) 2.2确定螺母高度 H 及螺纹工作圈数u (7) 2.3校核螺纹牙强度 (8) 2.4结构要求 (9) 3. 托杯的设计与计算 (9) 4. 手柄设计与计算 (11) 4.1手柄材料 (11) 4.2手柄长度 Lp (11) 4.3手柄直径 dp (12) 4.4结构 (12) 5. 底座设计 (13)
设计与说明 结果 1 螺杆的设计与计算 1.1 螺杆螺纹类型的选择 螺纹有矩形、梯形与锯齿形，常用的是梯形螺纹。 螺纹选用梯形螺纹。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。 1.2 选取螺杆材料 螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。 选择45钢。 1.3 确定螺杆直径 根据教材式（5-42)得 ] [2p h FP d φπ≥ 对于梯形螺纹，h=0.5P ，则 ] [8 .02p F d φ≥ 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5.2~2.1=φ，此处取2.1=φ。 因为千斤顶的螺杆和螺母的相对滑动速度为低速，查表5-12，取[p]=18MPa 。 故 mm mm d 43.3418 2.110408.03 2=??≥ 由课程设计手册，查标准GB/T 5796.2-2005与GB/T 5796.3-2005，得 公称直径d=40mm 螺距P=7mm 内螺纹大径D=41mm 螺纹：梯形螺纹 螺杆材料：45钢 d=40mm P=7mm D=41mm
机械设计螺旋千斤顶设计结构草图：
载重：2t 行程：230 最大起重量F=20000N 最大起升高度 H=230mm 工作原理图： 1.螺杆的设计与计算 1.1螺纹类型的选择 螺纹有矩形、梯形与锯齿形，千斤顶常用的是梯形螺纹。 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。千斤顶的自锁行能要好，所以用单线螺纹。 因此选用的螺杆螺纹是牙形角α=30o 的单线梯形螺纹 1.2螺杆的材料的选择
螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。 在此选用的是45钢。 1.3确定螺杆的直径 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。计算过程： 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]。 p= QP πd2?H< [p] 令φ=H /d2(H为螺母高度，且H=uP)，代入得 d2>=√QP π??[p] 式中 p──工作压强(MPa); Q──轴向工作载荷(N)； d2──螺纹中径(mm)； P ──螺距 h──螺纹工作高度(mm)， 对矩形、梯形螺纹，h=0.5P；对锯齿形螺纹，h=0.75P； u──旋合螺纹圈数； [p] ──螺旋副许用压强(MPa)。
值选取：对整体式螺母，=1.2～2.5， 对剖分式和兼做支承螺母，=2.5～3.5. 此处取1.5。 因为千斤顶的螺杆与螺母的相互运动是低速滑动，所以两者的材料均选为钢-青铜需用应力取[p]=20MP。 螺杆螺纹的中径： d2≥0.8√Q [] =0.8?√ 20000 =20.65 根据求得的此螺纹中径，查表GB/T5796.2—2005和表 GB/T5796.3—2005有： 公称直径d=28,螺距P=5,中径d2=D2=25.50,螺杆小径d3=22.50,螺母小径D1=23.00，螺母大径D4=28.50，螺母高度H=Φ d2=25.5*1.5=38.25, 螺旋圈数μ=H P =36 5 =7.65≈8≤10(圈) 1.4自锁验算 自锁条件：ψ≤ψv 式中：ψv──螺纹副当量摩擦角， ψv = arctgf v =arctg(f/cosβ) ψ为螺纹升角 摩擦系数f由查表可知，f= .11~0.17，由于千斤顶的运动速度是很低的，所以摩擦系数按起动时区最大值0.17。牙侧角β=α /2=30/2=15°
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
哈尔滨工业大学 机械设计作业设计计算说明书 题目螺旋起重器（千斤顶）系别机电学院 班号09XXXX 姓名XXX 日期2011/9/16
哈尔滨工业大学 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： 已知条件：螺旋起重器起重量F Q= 40KN;最大起重高度H=200mm。 设计要求： 1. 绘制装配图一张，画出起重器的全部结构，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 二、螺母、螺杆选材 三、螺杆、螺母设计计算 3.1耐磨性计算 3.2螺杆强度校核 3.3螺纹牙强度校核 3.4螺纹副自锁条件校核 3.5螺杆稳定性校核 四、螺母外径及凸缘设计 五、手柄设计 六、底座设计 七、其余各部分尺寸及参数 八、参考文献
一、 设计题目 螺旋起重器（千斤顶） 已知条件：起重量F Q =40KN ，最大起重高度H=200mm 。 二、 螺杆、螺母、托盘及底座选材 工作特点：螺旋千斤顶一般为间歇性工作，每次工作时间较短、速度也不高、但是轴向力很大、需要自锁，但不追求高效率。 1.螺杆选材：本千斤顶设计采用梯形螺纹螺旋传动。由于螺杆承受载荷较大，需要足够的强度，且为小截面，故选用45#钢，调质处理。查参考文献[2]得σs=355MPa, σb =600MPa 。查机械设计课本表8.12得5 ~3][σ= ,取[σ]=110MPa 。 2：螺母选材：千斤顶属于低速重载的情况，且螺母材料除要求有足够的强度外，还要求与螺杆材料配副后摩擦因数小和耐磨损，故螺母采用强度高、耐磨、摩擦系数小的铸造青铜ZCuAl10Fe3，查表8.12得螺母材料的许用切应力,取=35MPa ；许用弯曲应力 [σb ]=40~60MPa,故取[σb ]=50MPa 。 3：托盘和底座选材：托盘和底座均采用铸铁材料。 三、 螺杆、螺母设计计算 3.1 耐磨性计算 由耐磨性条件公式（限制螺纹工作表面的压强，按螺母材料计算）： ][p H h d A Ps ≤???== π 对于梯形螺纹，有h=0.5p,那么耐磨性条件转化为： 式中mm; F ——螺旋的轴向载荷，N ； H ——螺母旋合高度，mm;
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 工业大学 机械设计作业设计计算说明书 题目螺旋起重器（千斤顶） 系别机电工程学院 班号 0908103 孟子航 学号 1090810314 日期 2011年9月13日 工业大学 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： 表3.1 螺旋起重器的示意图及已知数据 题号 起重器/Q F kN 最大起重高度/H mm 3.1.1 30 180 3.1.2 40 200 3.1.3 50 150 设计要求： （1） 绘制装配图一，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---------------------------------------------------------------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 目录 第 1 章螺旋千斤顶的设计任务书 (1) 1.1.设计题目 (1) 1.3.设计要求 (2) 1.4.作业目的 (2) 第 2 章螺杆的设计与计算 (3) 2.1.螺杆螺纹类型的选择 (3) 2.2.选取螺杆材料 (3) 2.3.确定螺杆直径 (3) 2.4.自锁验算 (3) 2.5.结构 (4) 2.6.螺杆强度计算 (5) 2.7.稳定性计算 (6) 第 3 章螺母设计与计算 (8) 3.1.选取螺母材料 (8) 3.2.确定螺母高度H 及螺纹工作圈数U (8) 3.3.校核螺纹牙强度 (8) 3.4.安装要求 (9) 第 4 章托杯的设计与计算 (11) 第 5 章手柄设计与计算 (12) 5.1.手柄的材料 (12) 5.2.柄长度 (12) d (13) 5.3.手柄直径 p 第 6 章底座设计 (14) 设计小结 (15) 参考文献 (16) 第 1 章螺旋千斤顶的设计任务书 1.1.设计题目 设计用于起重的螺旋千斤顶。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）。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。 图1螺旋千斤顶 1.2.设计数据 最大起重量Q（KN）最大起升高度l（mm） 40 190 1.3.设计要求 1.螺旋千斤顶装配图A1一张。 2. 设计说明书一份。 1.4.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。 《机械原理与设计》 螺旋千斤顶 设计计算说明书 系别农业机械及其自动化 专业班级农机1201 学生姓名余聪 学号 3120306015 2014年11月 目录1.螺杆和螺母的设计计算 1.1螺旋副的计算 1.1.1螺杆螺纹类型的选择 1.1.2选取螺杆材料 1.1.3计算 1.1.4自锁验算 1.2螺杆的计算 1.2.1螺杆强度 1.2.2稳定性计算 1.3 螺母的计算 1.3.1螺母的基本参数 1.3.2螺纹牙强度 1.3.3螺母体强度 2.托杯设计 3.底座设计 4.手柄设计与计算 4.1手柄材料 4.2手柄长度Lp 5.螺旋千斤顶的效率 6.附A3装配图 1螺杆和螺母的设计计算 1.1螺旋副的计算 1.1.1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。故选梯形螺纹。 1.1.2选取螺杆材料 螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等，这里选Q275钢。 1.1.3计算 根据国家规定?=1.2~3.5，取?=1.2（梯形螺纹）；螺纹牙的工作高度h=0.5P ；查教材表2-4-9，[p ]取20Mpa 故，d 2≥0.8[] p Q ? = 0.8202.110253?? ≈23.09mm 查机械原理与设计（下）表2-4-1，d 取30mm ，2d =27.73，1d =26.21mm ， P=3.5mm 。 螺母高度 28.33d 2=?=?，H ，，H 取34mm 。 螺母的螺纹工作圈数 7.95 .334 ===P H z ，，所以z 取10圈。 螺纹牙的工作高度 1.75mm 3.50.5=0.5P =h =? 根据教材（2-4-36）的校核式[]p hz d F p ≤= 2π []p MPa hz d F p ≤=????==17.1510 75.13014.310253 2π ，满足条件 文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持. 1文档收集于互联网，如有不妥请联系删除. 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 文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持. 2文档收集于互联网，如有不妥请联系删除. 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……………………………………………………………4-6 1. 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p L (8) 3. 手柄直径p d (8) 4. 结构.................................... (8) 六、底座设计 (9) 七、千斤顶的效率 (9) 螺旋千斤顶（设计计算说明书） 设计计算说明书 设计任务书 1设计任务书 1.1 设计题目：设计螺旋千斤顶（参考下图a）1.2 原始数据 最大起重量kN = F45 最大升程mm H200 = 1.3 设计工作量 1.3.1 绘制出总装配图一张(参考下图b)，标注有关尺寸，填写标题栏及零件明细表。 1.3.2 编写设计计算说明书一份(包括封面、目录、设计任务书、计算内容和设计步骤、 参考资料等)。 （a）（b） 计算内容和设计步骤结果2计算内容和设计步骤 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 选择45钢。 2.1.3确定螺杆直径 按耐磨性条件确定中径2 d 对于梯形螺纹，其设计公式为： ] [/8.02p F d φ≥ 对于整体式螺母，为使受力分布均匀,螺纹工作圈数不宜过多，宜取 = Φ 1.2～2.5; 此处取 5 .1=Φ,许用压力Mpa P 2= 从滑动螺旋传动的许用压强表中 查得： mm P mm d mm d mm d 62529324512====钢 材料： 人力驱动时，[]P 可提高20% 故[]()Mpa P 2420 1200 0=+?= 带入设计公式，得 mm d 5.242 ≥ 按国家标准选择公称直径和螺距为： mm P mm d d mm d d mm d D 62572933222==-==-=== 2.1.4自锁验算 自锁验算条件是v ρψ≤ () ()o o v f 73.415cos /08.0arctan cos /arctan ===βρ ()()o arv d np 77.329/6tan /arctan 2===ππψ v ρψ≤ 且螺纹中径处升角满足比当量摩擦角小1°，符合自锁条件。 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、其余各部分尺寸及参数 ---------------------------------------------------------------------------------7 八、参考资料 -----------------------------------------------------------------------------------------------------8哈工大机械设计大作业之千斤顶说明书
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机械设计大作业——千斤顶
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