螺旋千斤顶说明书

机械设计课程大作业螺旋千斤顶设计计算说明书目录1设计任务书 (3)2任务分析 (4)3螺旋传动设计 (4)3.1螺杆的设计与计算 (4)3.1.1螺杆材料 (4)3.1.2螺杆螺纹类型 (4)3.1.3螺杆的直径 (4)3.1.4校核自锁条件 (5)3.1.5螺杆的结构 (5)3.1.6螺杆强度校核 (6)3.1.7螺杆稳定性校核 (6)3.2螺母的设计与计算 (7)3.2.1螺母材料 (7)3.2.2螺母高度及旋合圈数 (7)3.2.3校核螺母螺纹牙强度 (7)3.2.4螺母结构 (7)4支撑部件设计 (8)4.1托杯的设计与计算 (8)4.1.1托杯材料 (8)4.1.2托杯结构 (8)4.1.3托杯强度校核 (9)4.2底座设计 (10)4.2.1底座材料 (10)4.2.2底座结构 (10)5其他部件设计 (11)5.1手柄设计 (11)5.1.1手柄材料 (11)5.1.2手柄长度 (11)5.1.3手柄直径 (12)6总结 (12)7参考文献 (13)附录1螺旋千斤顶总装配图................................................. 图纸1 附录2螺母零件工作图..................................................... 图纸2 附录3螺杆零件工作图..................................................... 图纸3 附录4托杯零件工作图..................................................... 图纸41设计任务书设计任务名称：螺旋千斤顶设计设计参数：最大起重量F：30kN最大起升高度H：110mm螺旋千斤顶示意图工作量：总装配图一张；螺母、螺杆、托杯零件工作图各一张。

计算说明书一份。

2任务分析螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的，它主要是用于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。

螺旋千斤顶设计计算说明书精04 张为昭 2010010591目录一、基本结构和使用方法------------------------------------------3二、设计要求----------------------------------------------------3三、基本材料选择和尺寸计算--------------------------------------3（一）螺纹材料和尺寸----------------------------------------3（二）手柄材料和尺寸----------------------------------------8（三）底座尺寸----------------------------------------------9四、主要部件基本尺寸及材料--------------------------------------9五、创新性设计--------------------------------------------------9 一、基本结构及使用方法要求设计的螺旋千斤顶主要包括螺纹举升结构、手柄、外壳体、和托举部件几个部分，其基本结构如下图所示：调整千斤顶托举部件到被托举重物合适的托举作用点，然后插入并双手或单手转动手柄，即可将重物举起。

二、设计要求（1）最大起重量：max 25F kN=；（2）最大升距：max 200h mm=；（3）可以自锁；（4）千斤顶工作时，下支承面为木材，其许用挤压应力：[]3p MPaσ=；（5）操作时，人手最大可以提供的操作约为：200N。

三、基本部件材料选择及尺寸计算（一）螺纹材料和尺寸考虑到螺旋千斤顶螺纹的传力特性选择的螺纹类型为梯形螺纹。

（1）材料选择A千斤顶螺杆的工作场合是：经常运动，受力不太大，转速较低，故材料选用不热处理的45号钢。

千斤顶螺母的工作场合是：低速、手动、不重要，故材料选用耐磨铸铁HT 200。

螺旋千斤顶设计计算说明书院系工程技术学院专业年级机械设计制造及其自动化2009级2班设计者王刚指导教师杨玲成绩2011 年 11 月 28 日螺旋千斤顶设计任务书学生姓名王刚专业年级机械设计制造及其自动化2009级设计题目：设计螺旋千斤顶设计条件：1、最大起重量F = 65 kN；2、最大升距H =240 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： 20 年月日目录1螺杆的设计与计算 (3)1.1螺杆螺纹类型选择 (3)1.2选取螺杆材料 (3)1.3确定螺杆直径 (3)1.4自锁验算 (3)1.5结构 (4)1.6螺杆强度计算·············································································································41.7稳定性计算 (5)1.7.1计算柔度 (6)1.7.2计算稳定性 (6)2螺母设计与计算 (6)2.1选取螺母材料 (6)2.2确定螺母高度H¢及螺纹工作圈数u (6)2.2.1求螺母高度H¢································································································72.2.2螺纹工作圈数u (7)2.2.3螺母实际高度H¢ (7)2.3校核螺纹牙强度 (7)2.4结构要求 (8)3托杯的设计与计算 (8)4手柄设计与计算 (9)4.1手柄材料····················································································································104.2手柄长度Lp (10)4.3手柄直径dp (11)4.4结构 (11)5底座设计 (12)参考资料 (13)螺旋千斤顶设计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。

. .. .螺旋千斤顶设计计算说明书院系工程技术学院专业年级机械设计制造及其自动化2009级2班设计者王刚指导教师玲成绩2011 年11 月28 日螺旋千斤顶设计任务书学生王刚专业年级机械设计制造及其自动化2009级设计题目：设计螺旋千斤顶设计条件：1、最大起重量F = 65 kN；2、最大升距H =240 mm。

目录1螺杆的设计与计算 (3)1.1螺杆螺纹类型选择 (3)1.2选取螺杆材料 (3)1.3确定螺杆直径 (3)1.4自锁验算 (3)1.5结构 (4)1.6螺杆强度计算 (4)1.7稳定性计算 (5)1.7.1计算柔度 (6)1.7.2计算稳定性 (6)2螺母设计与计算 (6)2.1选取螺母材料 (6)2.2确定螺母高度H'及螺纹工作圈数u (6)2.2.1求螺母高度H' (7)2.2.2螺纹工作圈数u (7)2.2.3螺母实际高度H' (7)2.3校核螺纹牙强度 (7)2.4结构要求 (8)3托杯的设计与计算 (8)4手柄设计与计算 (9)4.1手柄材料 (10)4.2手柄长度Lp (10)4.3手柄直径dp (11)4.4结构 (11)5底座设计 (12)参考资料 (13)螺旋千斤顶设计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ρv=arctanμv，但为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小1°。

查教材表5-12，f取0.09ψ =arctan(t /π d2)=arctan[ 8/(3.1444⨯)] =2.88°ρv=arctan（f/cosβ）=arctan[ 0.09/cos(30°/2)]=5.35°则ψ=2.88°<ρv-1°= 4.35°满足自锁条件1.5结构如下图（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。

螺旋千斤顶设计计算说明书院系工程技术学院专业年级 2012级车辆工程设计者金雨学号 0142指导教师丽老师成绩2014年10月20日螺旋千斤顶设计任务书学生金雨专业年级2012级车辆2班设计题目：设计螺旋千斤顶设计条件：1、最大起重量F =45kN；2、最大升距H =200mm。

设计工作量：绘制出总装配图一，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。

指导教师签名：年月日目录目录 (3)一、设计目的 (4)二、螺旋千斤顶的结构 (4)三、螺杆的设计与计算 (5)1、螺杆螺纹类型的选择 (5)2、选取螺杆材料 (5)3、确定螺杆直径 (5)4、自锁验算 (5)5、结构如下图（1-2）: (6)6、螺杆强度计算 (6)7、稳定性计算 (7)四、螺母设计与计算 (8)1、选取螺母材料 (8)2、确定螺母高度H 及螺纹工作圈数U (8)3、校核螺纹牙强度 (8)4、结构要求 (9)五、托杯的设计与计算 (9)六、手柄设计与计算 (10)1、手柄材料 (10)2、手柄长度L P与板动手柄的力矩： (10)3、手柄直径DP (11)4、结构 (11)5、底座设计 (12)七、装配图见A3图纸。

(13)参考文献 (13)致 (13)一、设计目的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。

二、螺旋千斤顶的结构千斤顶一般由底座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 Q （kN ）和最大提升高度h （mm ）。