千斤顶的设计说明书

目录一.设计任务二.螺杆螺母尺寸设计三.螺杆螺母设计校核四.计算结论五.参考文献一.设计任务设计题目：螺纹千斤顶最大起重重量：20KN最大升程：150mm二.螺杆螺母尺寸设计为节约成本，达到使用要求。

此螺纹千斤顶的螺杆选用45钢；螺母选用青铜（2C u S n10P1）。

选用梯形单头螺纹。

整体螺母∅=2。

螺纹升角为15度内螺纹中径d2=21.5mm公称直径d=24mm螺距P=5mm外螺纹小径d1=18.5mm内螺纹小径D1=19mm内螺纹大径D4=24.5mm螺母高H=2d2=43mm旋合圈数Z=H/P=8.6<10三.螺杆螺母设计校核1.校核自锁情况：λ=arctanP/3.14d2 =4.24°查表得：f=0.10ρ=arctanf=arctan0.10=5.71 °当量摩擦系数fv=f/cosβ=0.1035当量摩擦角ρv=arctanfv=5.91 °4.24°<5.91 °所以能够自锁2.螺杆强度校核：T=20000*21.5/2 *tan（4.24 °+5.91 °）=38490.9N.mm[σ]=100MPaσ=3*（38490.9*4∕18.5）²+20000²*4/(π18.5*18.5)*=91.8MPaσ<[σ] 所以合格3.螺杆工作长度确定：u取2 Ss取4Ssc=Fcr/F=π²EI/（u²l²F)≧4 带入数字得：l≦191mm所以l取190mm。

4.螺母螺纹强度校核：弯曲强度：牙根宽b=0.65P=3.25mm工作高度h=0.5P=2.5mm圈数Z=8.6许用弯曲应力查表得[σ]b=50MPaσb=25.76<[σ]b所以合格剪切应力[Τ]=35MPaΤ=9.3MPa<[Τ] 所以合格5.螺母外部尺寸计算：[σ]=0.83[σ]b=41.5MPaD≧1.6*20000/41.5 +24*24 =36.7mmD取40mmD1=1.35*40=54mma=H/3=14.3mma取15mm6手柄设计：（1）手柄的直径（孔径）：d=φ26（2）手柄的长度：l=350（3）端部倒角：C=2材料为45钢7托杯设计：托杯材料选择：铸钢（ZG230-450）托杯的尺寸确定关系式：D=（1.6~1.8）dD1=（0.6~0.8）dh=（0.8~1）DD=（1.6~1.8）x24=38.4~43.2 取D=40mmD1=（0.6~0.8）x24=14.4~19.2mm 取D1=16mm（1）托杯的高度h：h=（0.8~1）x40 取：h=40mm （2）托杯的内外径（含壁厚）: 外径φ40 厚度δ=8mm 8底座设计：已知外螺纹大径为d=24mm,有：D1=76mmD2=40mm D4=150mmδ=10mm H=208mmD3由结构确定（斜度为1：15）所以：(D3/2－20)/165=115得：D3=62mm四.计算结论根据校核，所有数据均符合设计要求，能在给定的工作条件下工作五.参考文献杨黎明杨志勤主编机械设计简明手册国防工业出版社机械工程师手册编委会编机械工程师手册第三版王中发张立荣主编实用机械设计北京理工大学出版社。

螺旋千斤顶设计说明书学院: 班级: 学号： 姓名：螺旋千斤顶主要零件：螺杆、螺母、托杯、手柄和底座等. 设计的原始数据：最大起重F=6t 、最大升起高度H=240mm 。

一、 螺杆① 螺杆材料选用Q235②螺纹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。

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:[]σπF2.5d 1≥查式中螺杆的屈服极限σs =235MPa ，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4p d 1=,得P=7.5mm 。

参考梯形螺纹标准，螺纹牙型高h=2p，得h=3.75mm 。

d 圆整为整数后,取p d d 1-==38—7.5=30.5mm. ④自锁检验在考虑众多因素后,实际应满足的自锁条件为： 1-'≤ρψ 由)(/np tan d 2πψ= n=1,p=7.5mm ，d 2=2h2d 1+⨯=32。

375mm得tan ψ=0。

07373当量摩擦角ρ'=arctan μ，在有润滑油情况下μ=0.1， 得1-'ρ=4.574验证结束,左边小于右边,达到自锁条件。

⑤螺杆强度校核对Q235进行压应力校核，Q235许用弯曲应力[]b σ=120MPa,从后面的计算中得到数值,如下公式：231222b 0.2d T 3d 4⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=πσF 〈102MPa符合该压力下的强度要求。

⑥ 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 EIF π=查表得Q255的弹性模量E=200GPa ， 由惯性矩公式I=()212d 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。

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。

目录第一章设计题目及材料选择 (2)1.1设计题目 (2)1.2设计要求 (2)1.3主要零件的常用材料 (2)1.4千斤顶结构示意图 (2)第二章主要零件受力分析 (3)第三章螺杆的设计计算 (3)3.1螺杆牙型选择 (3)3.2按抗压，扭强度计算螺纹直径 (3)3.3精确校核螺旋强度 (4)3.4按耐磨性初步计算螺母高度 (4)3.5稳定性校核 (5)3.6自锁性校核 (5)第四章螺母的设计计算 (6)4.1根据螺旋的螺纹直径查的螺母大径 (6)4.2校核螺纹牙强度 (6)4.3螺母凸缘强度校核 (7)4.4螺母尺寸 (7)第五章托杯的设计与计算 (8)第六章手柄设计与计算 (8)6.1力矩分析 (8)6.2手柄直径dh (9)6.3手柄长度Lp (9)第七章底座设计 (9)第八章轴承选取 (10)第一章设计题目及材料选择1.1设计题目设计简单千斤顶的螺杆和螺母级其他结构的主要尺寸。

起重量为6.6t（约66000N），起重高度为180mm，间歇工作，可用于比较狭窄的工作场合。

1.2设计要求螺旋千斤顶是用人力转动手柄来举升重物的机械，它应有以下几个要求：a．能满足将5.5t重物举起180mm的功能，并能平稳的下降且具有足够的使用寿命。

b．在上升及下降过程中，可以停在任意位置而不自行下滑。

c．人手推力不可以过大，防止人产生过度疲劳。

d．千斤顶的支承面与重物之间不能有相对滑动，千斤顶与地面有足够的接触面积。

e．除以上要求外，还应保证工作可靠，操作安全，加工经济等。

1.3主要零件的常用材料螺杆：45螺母：ZQSn10-1底座：HT150托杯：Q235手柄：A31.4千斤顶结构示意图第二章 主要零件受力分析图1和图2分别表示螺杆和螺母的受力情况。

螺杆除受压力Q 外，还受转矩，即螺母的摩擦力矩T 1和推力轴承的摩擦力矩T 2。

其中T 2由以下公式求得F d T 22μ= （1） 其中：μ——滚动轴承的摩擦系数，对单向推力轴承μ=0.0013~0.0020d ——轴承内径，mmF ——轴承负荷，对推力轴承是轴向负荷，NT 1和压力Q第三章 螺杆的设计计算3.1螺杆牙型选择考虑到螺旋千斤顶要求在上升及下降过程中，可以停在任意位置而不自行下滑（即有自锁能力），又要使结构简单，故采用滑动螺旋，并选用梯形螺纹，牙型角α=30°，梯形螺纹内外螺纹以锥面相结合，不易松动，牙形可按照GB5796.1—86的规定。

目录第1章千斤顶的概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.. 11.1千斤顶的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.. 11.1.1千斤顶原理实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．．．．． (1)1.2千斤顶的介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.. 11.3千斤顶的分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． (1)1.3.1按结构划分3种 (2)1.3.2量具千斤顶 (3)1.3.3其他分类 (4)1.4千斤顶使用说明 (4)第2章千斤顶的设计任务 (5)2.1毕业设计方案选择 (5)2.2千斤顶的设计任务要求 (5)2.2.1设计题目及任务要求 (5)第3章千斤顶的结构设计 (7)3.1结构设计的意义 (7)3.2千斤顶的结构 (7)3.2.1螺旋传动选择 (7)3.2.2螺纹类型选择 (8)第4章千斤顶各部件参数的设定及强度校核 (9)4.1螺母、螺杆的材料及尺寸的选定与校核 (9)4.1.1螺母、螺杆的材料和许用应力.............................. .94.1.2螺母、螺杆的尺寸设计与校核 (10)4.2底座的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． (13)4.2.1底座材料的选定 (13)4.2.2底座的尺寸确定 (13)4.3手柄的设计计算 (14)4.3.1手柄的材料选择 (15)4.3.2手柄的尺寸确定 (15)4.4托杯的设计计算 (15)4.4.1托杯材料的选择 (16)4.4.2托杯的尺寸确定 (16)4.5千斤顶的效率计算 (16)4.6千斤顶其他附件的尺寸设定 (16)第5章计算结论 (17)5.1千斤顶的总体装配图 (17)5.2设计各零件图及画图的具体步骤 (17)5.2.1螺母的设计 (17)5.2.2起重螺杆的设计 (20)5.2.3底座的设计 (22)5.2.4手柄的设计 (23)5.3千斤顶的各零件尺寸工程图............................. .255.4千斤顶的装配图 (27)5.5千斤顶的爆炸分解图................................... .28第1章千斤顶的概述1·1千斤顶工作原理千斤顶有机械千斤顶和液压千斤顶等几种，原理各有不同。

千斤顶设计计算说明书嘿，朋友们！今天咱来聊聊千斤顶这玩意儿。

你说千斤顶像不像一个大力士啊，平时安安静静地待在那，可一旦需要它出力，嘿，那可不含糊！千斤顶的设计计算可重要啦！这就好比盖房子得先打好地基一样。

你想想，要是设计计算没做好，那千斤顶用起来能靠谱吗？那不得关键时刻掉链子呀！咱先说说千斤顶的顶升力吧。

这可得根据实际需求来好好琢磨琢磨。

就好比你要搬起一块大石头，你得知道自己使多大劲儿吧。

要是顶升力不够，嘿，那可就尴尬了，东西顶不起来呀！但要是顶升力太大了呢，是不是又有点浪费啦？所以啊，得找到那个刚刚好的点。

还有千斤顶的结构设计呢，这可不能马虎。

它得坚固耐用吧，总不能用几次就散架了吧。

就像咱的椅子，要是不结实，坐上去摇摇晃晃的，你心里能踏实吗？这千斤顶的结构就得像钢铁侠的盔甲一样，坚不可摧！再说说材料的选择。

那也得挑好的呀，总不能用那种一压就变形的材料吧。

好的材料就像是给千斤顶穿上了一层坚固的铠甲，能让它在工作的时候更有底气。

你说这千斤顶的设计计算是不是很有讲究？要是随随便便搞一下，那能行嘛！咱可不能拿安全开玩笑呀！想象一下，要是一辆车坏在路上了，要用千斤顶把车抬起来修，结果千斤顶不争气，那得多耽误事啊！或者在工厂里，要用千斤顶顶起一个大机器来维修，要是这时候出问题，那损失可就大啦！所以啊，在设计计算千斤顶的时候，可得多长几个心眼儿。

这就跟咱过日子一样，得精打细算，方方面面都考虑到。

不能马马虎虎，差不多就行。

千斤顶虽然看着不大，可它的作用可不小哇！它能在关键时刻帮我们大忙呢！总之，千斤顶的设计计算绝对不是小事一桩，得认真对待。

只有把每个细节都考虑到了，才能做出好用又可靠的千斤顶。

咱可不能小瞧了这个小小的千斤顶，它可是有着大大的能量呢！。