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)
螺杆螺纹类型的选择 (2)
选取螺杆材料 (2)
确定螺杆直径 (2)
自锁验算 (3)
结构 (3)
螺杆强度校核 (5)
螺杆的稳定性计算 (6)
2. 螺母设计与计算 (7)
选取螺母材料 (7)
确定螺母高度 H及螺纹工作圈数u (7)
校核螺纹牙强度 (8)
结构要求 (9)
3. 托杯的设计与计算 (9)
4. 手柄设计与计算 (11)
手柄材料 (11)
手柄长度 Lp (11)
手柄直径 dp (12)
结构 (12)
5. 底座设计 (13)
如图1-2，则有
退刀槽宽度=
D13=~d=68~76mm，取D13=70mm
~d=56~64mm，取即60mm
H+H=190+56=246mm(H为后面计算得）螺钉外径=10mm
挡圈外径d+(6~10)=46~50mm =
D13=70mm
=60mm
H+H=246mm
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
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
螺旋千斤顶 设计计算说明书 院系汽车工程学院 专业年级车辆工程2012级 设计者向星 指导教师 成绩 2014年9 月23日
目录 1 螺旋千斤顶设计任务书 (3) 2 作业目的 (4) 3 螺旋千斤顶的设计 (4) 3.1 螺杆的设计与计算 (5) 3.2 螺母设计与计算 (8) 3.3 托杯的设计与计算 (10) 3.4 手柄设计与计算 (10) 3.5 底座设计 (11) 4 参考文献 (13)
一、螺旋千斤顶设计任务书 、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；、编写设计计算说明书一份。
二、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。 三、螺旋千斤顶的设计 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 =30kN 和最大提升高度H=170mm 。 螺旋千斤顶的设计步骤如下： 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，工艺性好，牙根强度高，对中性好，所以选择梯形螺纹，基本牙形按GB/T5796.1—2005的规定。 1.2 选取螺杆材料 螺杆材料选择45号钢，查表可知σs = 355MPa 、σb = 600MPa 。 1.3 确定螺杆直径 由耐磨性条件确定螺杆中径d 2。 该螺纹为梯形螺纹，则可知][8 .02p F d ?≥ 因选用梯形螺纹且螺母兼作支承，取.03=?。查表可知，滑动螺旋副钢—青铜的许用压力a 15][MP p = 代入数据，得 mm d .72015 .03300008 .02=?≥ 根据螺杆中径mm d 7.202=,按照GB/T 5796.2-2005标准，选取螺杆的公称直径mm d 28=，螺距mm t 5=，线数1=n ，螺旋副的摩擦系数09.0=f ，螺旋角12 2 π α β= = 。 1.4 自锁验算 自锁条件是ψ ≤ρv 。 式中：ψ为螺纹中径处升角；ρv 为当量摩擦角（当量摩擦角 计算得： mm d 7.202= 查表得： mm d 28= mm t 5= 1=n 09.0=f
机械设计螺旋千斤顶设计
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
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。 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)。
φ值选取：对整体式螺母，φ=1.2～2.5， 对剖分式和兼做支承螺母，φ=2.5～3.5. 此处φ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 ?[p]=0.8?√ 20000 1.5?20 =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=Φd2=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° ψ=arctan np πd2=arctan1×5 3.14×38.25 =2.38°
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
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 。
题目：螺旋千斤顶 起重量Q= 15 KN 起重高度H= 100 mm 手柄操作力P= 200 N 作业任务： 1、任务说明书一份 2、设计装配图一张（1：1） 班级机械（卓越） 学号 姓名 完成日期2016年11月 指导教师朱长顺评分
螺旋千斤顶简介 (3) 螺旋千斤顶滑动螺旋传动的设计计算 (4) 1、材料选择 (4) 2、螺纹类型和精度的选择 (4) 3、螺旋千斤顶的设计计算 (4) 一、螺杆和螺母的计算 (5) 一、螺旋副的计算 (5) 耐磨性计算 (5) 自锁性校核 (6) 二、螺杆的计算 (6) 螺杆强度计算 (6) 稳定性计算 (7) 三、螺母的计算 (8) 螺纹牙强度 (8) 螺母体强度 (9) 二、托杯设计 (11) 三、底座设计 (12) 四、手柄设计 (14) 五、螺旋千斤顶的效率 (16) 设计小结 (17) 参考文献 (18) 附：螺纹千斤顶装配图 (19)
螺旋千斤顶简介 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。
螺旋千斤顶滑动螺旋传动的设计计算 1、材料选择 螺杆和螺母的材料除应具有足够的强度外，还要求有较高的耐磨性和良好的工艺性。 螺杆材料：一般可选用Q235、Q275、40、45、50等钢。对于重载，要求耐磨性高，需要进行热处理的螺杆可选用T12、65Mn、AoCr、20CrMnTi等钢种。本次千斤顶选用的螺杆材料为Q235。 螺母材料：除要求足够的强度外，还要求在与螺杆旋合时摩擦系数尽可能小和有较高的耐磨性。常选用铸造锡青铜ZCuSn10Pb1（10-1锡青铜），用于重载低速时，可选用高强度的铸造铝青铜ZCuAl10Fe3（10-3铝青铜）或铸造铝黄铜ZCuZn25Al6Fe3Mn3（25-6-3-3铝黄铜）。 本次千斤顶选用的螺母材料为铸造铝青铜ZCuAl10Fe3（10-3铝青铜）。 2、螺纹类型和精度的选择 滑动螺旋采用的螺纹类型有矩形、梯形和锯齿形三种，其中以梯形螺纹应用最广。用于起重的螺旋的螺纹，一般采用自锁性较好的单头左旋螺纹，采用左旋螺纹是为了符合操作习惯。本次千斤顶螺纹选用单头左旋梯形螺纹。 一般传动螺旋，气螺纹的精度可选用粗糙（对精度要求不高时）和中等（一般用途时）。据此确定螺纹的公差。 本次千斤顶螺纹精度选用中等。 3、螺旋千斤顶的设计计算 （1）螺杆和螺母的计算 ①螺旋副的计算 螺旋副工作时，主要承受转矩和轴向拉应力的作用，同时工作面间有较大的相对滑动，其主要失效形式是螺纹磨损。因此，螺旋副的基本尺寸可根据耐磨性条件确定，对于起重螺纹还应该校核其自锁性。 按表所列项目和计算公式进行计算。
毕业设计题目汽车千斤顶的设计
设计任务书 设计题目： 螺旋千斤顶的设计 设计要求： 1、设计一人力驱动的螺旋千斤顶，起重载荷F=3.2t=32000N,要求最小高度150mm最 大高度240mm； 2、了解螺旋千斤顶的工作原理，掌握其设计方法； 3、本型号螺旋千斤顶的选型布局、总体设计与结构计算，实现顶起自锁与下落功能； 4、完成A0号本型号千斤顶总装图一张，A1号部装图一张，A4号零件图三张； 设计进度要求： 1.实习、翻译与资料准备三周（2010-3-2至2010-3-19）； 2.总体方案设计两周（2010-3-2至2010-3-13）； 3.硬件设备选型两周（2010-3-22至2010-4-2）； 4.详细设计和计算三周（2010-4-5至2010-4-23）； 5.绘图三周（2010-4-26至2010-5-14）； 6.编写设计说明书及答辩三周（2010-5-16至20
指导教师（签名）:________________ 目录 摘要 (3) 第一章起重机械的概述 (4) 第二章千斤顶的概述 (5) 2.1 千斤顶的种类 (6) 2.2 千斤顶的结构 (7) 2.3千斤顶的工作原理 (8) 第三章螺旋传动的设计与计算................................. 错误!未定义书签。 3.1螺旋传动的应用和类型 (9) 3.2螺旋传动的结构和用途 (11) 3.3螺旋传动的计算 (13) 3.4螺旋传动的设计和选材 (15) 3.5螺旋机构耐磨性的计算 (16) 3.6螺母螺纹牙的计算 (18) 3.7螺杆强度和稳定性的校核 (19) 3.7.1强度的校核 (19) 3.7.2稳定性的校核 (19) 3.8自锁性的校核 (21) 第四章千斤顶的设计 (22) 4.1螺杆的设计计算 (23) 4.1.1. 选择材料 (23) 4.1.2. 确定螺杆直径 (23) 4.1.3. 螺纹副自锁性验算： (24) 4.1.4. 螺杆强度校核 (24) 4.1.5. 螺杆稳定性校核 (26) 4.2螺母的设计计算 (27) 4.2.1 选取螺母材料 (27) H及螺纹工作圈数N (27) 4.2.2 确定螺母高度'
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
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 1、底座建模............................. 2、螺套建模............................. 3、螺杆建模............................. 4、紧定螺钉004建模............. 5、压盖建模............................. 6、紧定螺钉002建模............. 7、绞杆建模............................. 8、装配..................................... 9、参考资料............................. 10、自我总结........................... 1、底座的建模 （1）建模思想：先画出所需要的平面图形，然后旋转得到柱体 （2）主要参数：d4=94、d5=78、M=M10、d6=180、H6=180 画图过程如下： 1）先在草图环境下画出需要旋转的轮廓 2）再在建模的界面下进行回转操作，得到底座的基本体，然后在体上作出螺纹孔 （1）建模思想：先用圆柱命令画出主体图形，然后进行挖孔操作，最后进行螺纹操作，得到目标体 （2）主要参数：H2=95、d5=78、Md3=M60、M=M10 画图过程如下： 1）在建模环境下用圆柱命令画出主体， 2）再用孔操作挖贯通体孔，然后进行螺纹命令得到目标体 3、螺杆的建模 （1）建模思想：先进行截球操作，然后进行圆柱体体操作和挖孔，最后进行螺纹命令操作 （2）主要参数：Md3=M60、d2=36、SR=42、总长l=221、螺纹长度=130 画图过程如下： 1）：先用球命令操作得到一个球体，然后截的所需修剪体，再在修剪体上进行凸台操作得到螺杆的主体 2）：再在螺杆主体上进行挖孔操作，然后进行螺纹操作，得到最终的目标体 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: 起重量Q=40KN,最大起重高度H=200mm。 1.结构分析 人工摇动手柄，手柄带动螺杆转动，螺母固定在基座上，螺杆通过螺旋传动上下运动。托杯位于螺杆上方，与螺杆相连但不随着螺杆转动，托杯直接重物。上挡圈防止托杯脱落，下挡圈防止螺杆由螺母脱落。 为了满足以上工作要求，螺杆和螺母以及整体结构必须保证具有足够的强度、耐磨性，能自锁，稳定性合格。 2.选择材料和许用应力 千斤顶采用梯形螺纹螺旋传动。 螺杆则采用45﹟钢，调质处理；查机械设计手册表得σs=360MPa查机械设计表5.9得[σ]=σs/（3~5）手动可取[σ]=100MPa 由于螺母与螺杆存在滑动磨损，故采用强度高、耐磨、摩擦系数小的铸铝青铜ZCuAl10Fe3；查表5.9得螺母材料的许用切应力为[τ] =35 MPa 许用弯曲应力为[σ]b=50 MPa 紧定螺钉、六角螺母均采用标准件。 3.耐磨性计算 螺纹耐磨性条件： 梯形螺纹，h=0.5p,则 d螺纹中径，mm; 式中 2 F为螺旋的轴向载荷，N； H为螺母旋合高度，mm; ψ为引入系数，H/ d; 2 [p]为材料的许用压强，MPa; 注：查机械设计手册可得：ψ=1.8,h=0.5p,[p]=20MPa; 2d ≥=26.7mm 查机械设计课程设计 表11.5 由GB/T5796.3-1986得：取 d=34mm ，2d =31mm,1d =27mm,P=6mm; 螺母高度H 1=ψd 2=1.8*31mm=55.8mm 螺纹圈数z= H 1/ P=55.8/6=9.3圈 4.螺杆强度校核 梯形螺纹校核条件： 式中： 1d 螺杆螺纹的小径，mm ； []σ螺杆材料的许用应力,MPa; F 螺杆材料所受的轴向载荷，N ； 1d ≥=25.2mm 校核通过； 5.螺纹牙强度校核 式中 τ 螺纹牙根所受的剪切力应力,MPa; b σ螺纹牙根所受的弯曲应力,MPa; F 螺纹牙所受的轴向载荷,N; 'd 螺母螺纹大直径,mm; z 螺纹旋合圈数; b 螺纹牙根厚,梯形螺纹b=0.65p=3.9mm,h=0.5p=3mm; h 螺纹牙的工作高度,mm; []τ螺母材料的许用剪切应力,MPa; b σ螺母材料的许用剪切应力,MPa; ; 所以螺纹牙强度满足要求。 6.螺纹自锁性校核 根据: 'ψρ≤, ''arctan()f ρ= " 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 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，梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动；它的基本牙形按GB/—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]。 令φ=H /d2(H为螺母高度，且H=uP)，代入得 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=；对锯齿形螺纹， h=； 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，=～， 对剖分式和兼做支承螺母，=～. （ 此处取。 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： 根据求得的此螺纹中径，查表GB/—2005和表 GB/—2005有： 公称直径d=28,螺距P=5,中径d2=D2=,螺杆小径d3=,螺母小径D1=，螺母大径D4=，螺母高度H=Φd2=*=, 】 螺旋圈数μ= ==≈8 自锁验算 自锁条件：ψψv 式中：ψv──螺纹副当量摩擦角， 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) 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 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人们广泛的应用。千斤顶由螺杆、手柄、底座、螺套、挡环、托杯等零部件组装而成，千斤顶设计中对螺旋传动的计算和各零部件的选材与设计最为重要。 本文首先是对螺旋千斤顶设计进行了设计。在工艺规程设计中，运用了大量的科学理论及计算公式，对它进行了精确的计算。其次，在设计的基础上对螺旋千斤顶各个零部件及整体装配用计算机辅助软件CAD进行绘制。 最后，用三维实体造型软件UG绘制螺旋千斤顶的装配图和爆炸图。 关键词螺旋千斤顶设计CAD UG 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) 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
螺旋千斤顶设计建模讲解
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