千斤顶设计计算说明
千斤顶的设计
简易千斤顶设计书一.设计要求采用螺旋传力，最大其中重量40000N，工作行程200mm。
二.结构原理图为最终产品结构图。
如图，托杯起支承重物的作用，使用时转动手柄则螺杆将与落幕之间产生相对转动，从而带动重物上升，底座则起支撑作用。
三.设计计算1.螺杆材料：40Cr 。
φ的取值一般在1.2~2.5，为使螺纹工作圈数不至于过大，将φ值定为2，滑动螺旋副许用压力][p 取MPa 20。
][581.195150.252500.235.2850.222850.25298.25202400008.0][8.02221122p MPa hu d FP hu d F A F p m mm m d H P D D d d m md m m m m p F d ≤=====⨯=========⨯⨯==ππφφ则滑动螺旋副设计符合要求。
再对螺旋副自锁性进行校核：VV d nP f ϕψππψβϕ<======57.35.255arctan arctan 323.515cos 09.0arctan cos arctan2 则螺旋副自锁性符合要求。
确定螺杆的尺寸，2l 为工作行程。
mmb l mmD l mmd D mm mm P l H P l l l 185.12.675.18.446.1266)1520051(334232221=======++=++=++= 再对螺杆进行强度校核： 螺杆小径截面面积222214.397450.224mm m d A ===ππ螺旋副摩擦力矩m N m N d F T V ⋅=⋅⨯⨯=+=6.7925.25156.0400002)tan(2ϕψ 查表得许用应力MPa MPa 15757855][===σσ ][6.1005.226.7943400004.397143122212σσ<=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=MPa MPa d T F A ca 则螺杆强度符合要求。
千斤顶设计计算说明
目录第一章设计题目及材料选择 (1)1.1设计要求 (1)1.2主要零件的常用材料 (1)1.3千斤顶结构示意图 (1)第二章螺杆的设计计算 (2)2.1螺杆材料级牙型选择 (2)2.2耐磨性计算 (2)2.3验算螺纹的自锁条件 (3)2.4螺杆强度校核 (3)2.5稳定性校核 (4)2.5螺杆其他结构设计 (5)第三章螺母的设计计算 (5)3.1确定螺母高度H及螺纹工作圈数u (5)3.2校核螺纹牙强度 (6)3.3螺母的其他设计要求 (6)第四章托杯的设计与计算 (7)第五章手柄设计与计算 (7)5.1手柄材料 (7)5.2手柄长度L p (7)5.3手柄直径d p (8)5.4结构 (8)第六章底座设计 (9)第一章设计题目及材料选择1.1设计要求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40000N，起重高度为200mm，材料自选.。
传力螺旋传动要求以小的扭矩产生较大的轴向推力，一般为间歇性工作，每次的工作时间较短，工作速度也不高，通常有自锁能力，所以千斤顶设计采用此结构。
1.2主要零件的常用材料螺杆：45# 钢，采用带有外螺纹的杆件螺母：青铜，带有内螺纹的构件底座：灰铸铁HT200 带1：10斜度手柄：Ｑ2351.3千斤顶结构示意图图1：千斤顶示意图第二章 螺杆的设计计算2.1螺杆材料级牙型选择选用45＃钢，螺杆螺纹类型选择梯形螺纹。
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。
2.2耐磨性计算滑动螺旋的磨损与螺纹工作面上的压力、滑动速度、螺纹表面粗糙度以及润滑状态等因素有关。
其中最主要的是螺纹工作面上的压力，压力越大螺旋副间越容易形成过度磨损。
因此，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]。
假设作用于螺杆的轴向力为Ｆ（N ），螺纹的承压面积（指螺纹工作表面投影到垂直于轴向力的平面上的面积）为A （2mm ），螺纹中径为小（mm ），螺纹工作高度为H （mm ），螺纹螺距为 P （mm ），螺母高度为 D （mm ），螺纹工件圈数为 u ＝H/P 。
千斤顶的设计说明书(带cad图纸)
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。
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。
螺旋千斤顶设计计算说明书
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
题目：螺旋千斤顶
起重量Q= 25 KN
起重高度H= 200 mm
手柄操作力P= 250 N
作业任务：
1.设计计算说明书一份
2.设计装配图一张（1:1）
班级
学号
姓名
完成日期2011年11月19日
指导教师评分
目录设计任务与设计说明
1、螺旋副的设计计算
、耐磨性的计算
、自锁性校核
2、螺杆的设计计算
、螺杆强度计算
、螺杆稳定性计算
3、螺旋副的计算
、螺杆的计算
、螺母的计算
4、拖杯设计计算
5、底座设计计算
6、手柄设计计算
手柄长度设计计算
手柄直径设计计算
7、螺旋千斤顶的效率计算
设计任务与设计说明
设计任务书：
设计一螺旋千斤顶，该千斤顶要求最大起重重量为25kN，最大起重高度为250mm，手柄操作力矩为200N，且要求工作安全可靠，成本不得过高。
设计简单说明：
该千斤顶采用螺旋传动的工作方式，最大起重高度为250mm，手柄操作力200N，工作稳定可靠，满足自锁条件，使用安全，选材合理、加工方便、生产成本较低。
千斤顶设计说明书
d2
FP h[ p]
=31.2mm
Z H 7.75 10 P
2) H= d 2 =31.2*1.5=46.8mm
查表得到：
对于螺杆：小径 d3 27mm ，大径 d 34mm 对于螺母：小径 D1 28mm ，大径 D4 35mm 螺纹齿间隙 ac 0.5mm ，计算螺母的螺纹圈数 Z，并求出高度 H ' 螺旋的旋合圈数 Z
F F 55000N = = 1222.22mm2 ， <[ b ] ，得出 S S [ b ] 45MPa
此为机架上部尺寸设计依据：
2 2 ( D外 D内 )
4
1222.22 ，而 D内 57 ，故可取最小半径处 D 69.3mm
设计中取 D外 88.8mm ， D 72mm 取锥度 10o ，并根据等间距，可以设计底座下部外径 200，内径 126 校核地面强度： 木材许用挤压应力[ p ] =3MPa
M max 32M max [ 2 ] ， W d P3
手柄一般采用 45 号钢，其抗拉强度为 600MPa，取安全系数为 1.5，, 人手加力 250N。从而 d p 18.991mm ， 取 d P =19mm。 10)选择固定螺钉：选取紧固螺钉 M 6 20 。 11)核验机架底面挤压强度： 机架底座选用灰铸铁铸造，许用应力： [ b ] 45 ~ 55MPa
于是 b
b =0.65P
b
3Fh 3 55K 3mm 38.2Mpa <40Mpa 2 Z db 7.75 35mm (0.65 6mm) 2
6) 由拉伸，扭转强度求出螺母外径 :
[ ]' [ b ] /1.2 38.2 /1.2 31.8MPa
螺旋千斤顶(设计计算说明书)(双面打印)
机械设计课程作业任务书题目：螺旋千斤顶起重量Q=22.5KN起重高度H=150mm手柄操作力P=200N作业任务：1、设计计算说明书一份2、设计装配图一张（1：1）班级：学号：姓名：完成日期：2015年11月1日指导教师：评分：目录Ⅰ设计任务书 (1)Ⅱ计算内容和设计步骤 (2)一、螺杆和螺母的设计计算 (2)二、螺杆强度和稳定性计算 (4)三、螺母的强度计算 (5)四、托杯设计 (7)五、底座设计 (8)六、手柄设计螺旋 (9)七、千斤顶效率 (11)Ⅲ设计小结 (11)Ⅳ参考资料 (12)| 设计任务书1.题目设计一螺旋千斤顶，数据如下： 最大起重量 kN Q 5.22= 最大升程 mm H 150= 手柄操作力 mm P 200= 螺旋千斤顶的结构形式如图：2.内容在规定时间内，完成螺旋千斤顶的设计计算说明书和装配图各一份。
3.要求（1）装配图装配图的内容大致包括：一组视图；必要的尺寸；技术要求和编号、标题栏、明细表。
按1：1的比例画出装配图。
装配图中只需标注：性能尺寸；装配尺寸，包括配合尺寸、装配位置尺寸和装配连接尺寸；安装尺寸；外形尺寸和极限位置尺寸。
注意：装配图上没有必要标注出各组成部分的全部尺寸。
（2）说明书说明书的内容有：封面、目录、设计任务书、计算内容及设计步骤、设计小结和参考资料等。
（3）其它本次大作业提倡采用计算机辅助设计，通过编程进行设计计算或参数化绘图，有关梯形螺旋千机顶优化设计计算的程序框图可参见附2。
|| 计算内容及步骤 装 订 线 （内容） （计算及说明） （结果） 1.材料、螺纹的选择 2.滑动螺旋副的耐磨性计算和自锁行校核一、螺杆和螺母的设计计算 1.1材料选择 螺杆材料：选45钢。
螺母材料：选用铸造铝青铜。
1.2螺纹类型选择 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。
1.3确定螺杆直径 按耐磨性条件确定中径2d 对于梯形螺纹，其设计公式为：(1)按国家标准取相应的公称直径d 螺母高度'H 螺纹的工作圈数u 及螺距p （2）自锁性校核 d 2≥[]p Q ψ8.0 mm 对于整体式螺母，=ψ 1.2～2.5; 钢对青铜，在人力驱动条件下，螺旋副许用压强宜取=][p 15～25MPa; 此处取 5.1=ψ,许用压力MPa P 20= 带入设计公式，得： mm d 1.92201.51025.58.032=⨯⨯≥ 按国家标准GB/T 5796.2-2005选择公称直径和螺距为： m m P m m d d m m d d m m d D 552.25.5 5.522.52832==-==-=== 1.4螺母的计算 螺母高度： mm d H 8.2535.255.12'=⨯==ψ 螺纹工作圈数： ；，取865.758.253'====u P H u 螺纹牙工作高度： 2.5mm 50.5=0.5P =h =⨯ 1.5自锁验算 自锁验算条件是v ρλ≤；钢对青铜时v f =0.08~0.09，取v f =0.08。
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。
千斤顶毕业设计说明书
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。
千斤顶计算书
千斤顶计算书：千斤顶用量最小数量计算公式：n=N/P式中：n—支承杆（Ф48）或千斤顶最小数量N—总垂直荷载（KN）P—单个千斤顶允许承载力（支承杆允许承载力或千斤顶允许承载力，两者取最小）（1）、Ф48*3.5钢管允许承载力按下式计算：P0=α·f·φ·A nP0—Ф48钢管允许承载力（KN）α—工作条件系数取0.7f—支承杆钢材强度设计值，取20 kN/cm2A n—支承杆的截面积为4.5 cm2φ—轴心受压构件的稳定，计算出杆的长细比后查现行《钢结构设计规范》得φ值由长细比公式λ=μL1/r，其中μ=0.75; r=1.58cm, L1=70cm计算知φ=0.957经计算P0 =60.2 KN（2）、根据千斤顶设计性能，单根支承杆允许承载力按额定承载力计算[P顶]=60 KN（3）、单个内直经60米，壁厚0.78米筒仓最少千斤顶数量计算：Ⅰ、总垂直荷载（千斤顶间距考虑为1.45m,单库布置135个千斤顶）a、模板系统：①、门架系统135套×1000N/套=135KN②、围圈：1500m×70 N/m=100 KN③、模板系统：340×197N/㎡=670 KN④、吊脚手架270×120N/副=32KN⑤、平台木板及吊脚手架板1000×100N/㎡=100KN⑥、栏杆250×15.8 N/m=400 KNb、操作平台正常施工荷载：①、工作人员：170人×750N/人=128KN②、液压设备、焊机等工具：40 KN③、平台最多允许堆放砼、钢筋等材料（均匀放置）250 KN④、施工活荷载25 KNc、钢模板与砼的摩擦阻力340m²×2000N/m²=680KN总垂直荷载N=a+b+c=2660KNⅡ、单根支承杆允许承载力按额定承载力计算[P顶]=60 KNn=N/P=2660/60=44.3选用135根Ф48钢管做为支撑杆能远远满足施工需要Ⅲ、结果演算，因P=N/n=2660/135=19.7KN＜30 KN故布置135台千斤顶足以满足施工要求。
千斤顶设计计算说明书
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！。
机械设计-千斤顶_设计计算说明书
机械设计-千斤顶_设计计算说明书机械设计-千斤顶_设计计算说明书1、引言本文档旨在提供一份详细的机械设计计算说明书，用于千斤顶的设计。
千斤顶是一种常见的机械工具，用于举升重物。
在本文档中，我们将介绍千斤顶的设计原理、材料选择、力学计算和安全性考虑等相关内容。
2、设计原理2.1、工作原理：千斤顶利用手动或液压的方式，将力转化为一个能够举升重物的力。
在操作过程中，通过控制手柄或液压泵的运动，使得活塞在主缸体内上下运动，从而实现重物的举升和下放。
2.2、原理图：包括主缸体、活塞、液压泵等组成的千斤顶原理图，详细标注各个组件的名称和功能。
3、材料选择3.1、主缸体：使用高强度钢材料，以承受大的压力和重载。
3.2、活塞：采用钢材料，具有良好的耐磨和密封性能。
3.3、液压泵：选择合适的液压泵类型和材料，以确保泵的稳定性和工作效率。
4、力学计算4.1、举升能力计算：根据设计需求和预期工作负荷，计算千斤顶的最大举升能力和承受重量。
4.2、压力计算：通过力学分析和压力平衡方程，计算千斤顶在不同工作条件下的压力大小。
4.3、强度计算：使用强度学原理，计算主缸体和活塞的最大应力，以确保结构的强度和可靠性。
4.4、传动效率计算：通过液压系统的分析和参数计算，评估千斤顶的传动效率和功率损失。
5、安全性考虑5.1、载荷限制：根据设计和制造标准，确定千斤顶的额定工作载荷和最大承载能力，并进行标识。
5.2、安全阀：为防止过载和压力过高，安装安全阀以保护千斤顶和操作者的安全。
5.3、密封性能：确保千斤顶的密封性能良好，防止泄漏和波动导致的意外事故。
5.4、操作规程：提供详细的操作规程和注意事项，包括保养、维修和安全操作等指导。
附件：- 图纸和设计图册- 强度计算报告- 结构分析报告- 材料选型数据表- 液压系统参数表法律名词及注释：1、《安全生产法》：指中华人民共和国国家安全生产法，该法规定了生产、经营单位的安全生产责任和相关要求。
机械设计-千斤顶_设计计算说明书
机械设计-千斤顶_设计计算说明书机械设计-千斤顶_设计计算说明书一、引言本文档介绍了千斤顶的机械设计和计算。
千斤顶作为一种用于举升和承重的装置，在工程应用中具有重要的作用。
本文档将详细介绍千斤顶的设计原理、构造和计算方法，以便工程师和设计人员能够正确使用和设计千斤顶。
二、设计原理千斤顶的设计基于杠杆原理和液压原理。
通过施加力在活塞上产生压力，通过液体传递力量，从而实现举升和承重的目的。
千斤顶通常包括活塞、液压油箱、液压油泵、液压油管等组成部分。
三、构造设计1.活塞设计：活塞是千斤顶的核心部件，承受着巨大的力量。
活塞的设计应考虑材料的强度和刚度，尺寸的合理选择，密封设计等因素。
2.液压油箱设计：液压油箱用于储存液压油，需要具备足够的容积和耐压能力。
同时，在设计时还应考虑油箱的密封性和散热性能。
3.液压油泵设计：液压油泵是千斤顶的动力来源，需要根据需要的举升力和速度选择合适的泵型，并考虑泵的效率和可靠性。
4.液压油管设计：液压油管用于传递液压油，设计时需要考虑油管的耐压能力和密封性。
四、计算方法1.千斤顶的举升力计算：根据活塞面积和液压力计算举升力。
举升力 = 活塞面积 × 液压力。
2.千斤顶的自重计算：考虑千斤顶本身的重量对举升力的影响。
自重计算需要考虑材料密度和千斤顶的几何形状。
3.千斤顶的稳定性计算：考虑千斤顶在举升过程中的稳定性问题，需要根据千斤顶的几何形状和负载情况来进行计算。
五、附件本文档涉及的附件包括：设计图纸、材料表、力学计算表等。
六、法律名词及注释1.杠杆原理：杠杆原理是物理学中的基本原理，指的是通过杠杆的作用，可以改变力的作用效果。
在千斤顶中，通过杠杆原理可以实现力的放大或减小。
2.液压原理：液压原理是应用于流体力学和工程中的一种原理，通过液体的传递和传力来实现机械运动和工作的原理。
在千斤顶中，液压原理可以将施加的力通过液体传递到活塞上，并产生举升力。
机械设计-千斤顶-设计计算说明书
四、螺杆的设计计算4.1材料螺杆的常用材料为Q235、Q275、35钢和45钢。
此处考虑成本与耐磨性要求，选用经正火或淬火处理的45钢。
4.2螺杆结构螺杆上端需用于支承托杯和插装手柄，故此处需要加大直径。
其结构如图1所示，图中L 为最大起重高度，H 为螺母高度，手柄孔径K d 的大小应根据手柄直径p d 决定，一般取5.0+>P K d d mm 。
由 3.2结论知螺杆小径293=d mm ，中径332=d mm ，螺距6=P mm ，为了便于切制螺纹，应设退刀槽，退刀槽处的直径c d 要比螺纹小径3d 小0.2~0.5mm ，这里取0.5mm 。
则5.285.0295.03=-=-=d d c mm 。
退刀槽的宽度965.15.1=⨯=≥P b mm 。
故此处取9=b mm 。
为了便于螺杆旋入螺母，螺杆下端应制有倒角,如图1(a)所示。
或制成稍小于小径3d 的短圆柱体，如图1(b)所示。
图1螺杆选用45钢5.28=c d mm9=b mm4.3自锁性校核 自锁性条件为V ϕψ≤。
螺纹升角ο3.33361arctan arctan 2≈⨯⨯==ππψd nP 经查表，摩擦因数f 取0.08，螺纹牙侧角β取ο15，当量摩擦角οο7.415cos 08.0arctan cos arctan≈==βϕf V 。
由于影响摩擦因数f 的因素很多，其值并不稳定，为保证螺旋起重器有可靠的自锁能力，可取ο1-≤V ϕψ。
由上述计算可得οοο17.43.3-≤，所以自锁性满足要求。
4.4强度校核螺杆工作时，扭矩产生剪应力，轴向力产生正应力，升至最高位置时，载荷分布如图2所示。
图2ο3.3=ψο7.4=V ϕ5.2螺纹牙工作圈数z螺纹牙工作高度365.05.0=⨯==P h mm ，螺纹牙工作圈数[]43.613333102632≈⨯⨯⨯⨯=≥ππp h d F z 。
考虑到螺纹牙工作圈数越多，载荷分布越不均匀，故螺纹牙工作圈数不宜大于10，故1043.6≤≤z 。
千斤顶 机械 设计计算说明书
.千斤顶设计计算说明书班级：09车辆2班姓名：**20091225王洪涛20091226指导老师：***2012年6月目录千斤顶设计第1章问题的提出1.1项目背景 (3)第2章机构选型设计2.1自锁装置的选择 (3)2.1.1螺旋副自锁机构 (3)2.1.2斜面自锁机构 (6)2.2力放大机构的选择 (8)2.2.1方案一 (8)2.2.2方案二 (9)第3章机构尺度综合3.1力放大机构齿轮尺寸 (10)3.2斜面自锁机构斜面倾角尺寸 (15)第4章力放大机构各齿轮强度校核 (16)第5章机构运动分析机构运动分析 (26)力放大机构各齿轮运动分析................................. (26)第6章机构动力分析………………………………………………. ..286.1自锁机构动力分析……………………………………..... ..286.1.1螺旋副自锁机构动力分析 (28)6.1.2斜面自锁机构动力分析 (30)6.2力放大机构动力分析 (32)第7章收获与体会 (36)第8章致谢 (37)参考文献 (37)附录1 (38)附录2 (45)附录3 (46)第1章.问题的提出1.1项目背景千斤顶是一种垂直起重高度小于一米的最简单的起重设备，千斤顶一般用于厂矿、交通运输等部门完成起重、支撑等工作。
其结构轻巧坚固、灵活可靠，一人即可携带和操作。
千斤顶以它可实现力矩放大和受力自锁这两个主要特性，为现在的实际生产生活带来了巨大的便捷。
因此在做这次机械设计课程设计的时候，我们把目光投向了千斤顶，据我们所知，常用的千斤顶可分为三类：齿条千斤顶，螺旋千斤顶，液压千斤顶和气囊式气动千斤顶。
它们又分别具有以下特点：一齿条千斤顶：由人力通过杠杆和齿轮带动齿条顶举重物。
起重量一般不超过20吨，可长期支持重物，主要用在作业条件不方便的地方或需要利用下部的托爪提升重物的场合，如铁路起轨作业。
二螺旋千斤顶：由人力通过螺旋副传动，螺杆或螺母套筒作为顶举件。
千斤顶设计计算说明书.
哈尔滨工业大学机械设计作业设计计算说明书题目：设计螺旋起重器（千斤顶）系别：班号：姓名：日期：2014.10.12哈尔滨工业大学机械设计作业任务书题目：设计螺旋起重器设计原始数据：起重量：F Q=30KN最大起重高度：H=180mm目录1.选择螺杆、螺母的材料 (3)2.耐磨性计算 (3)3.螺杆强度校核 (4)4.螺母螺纹牙的强度校核 (4)5.自锁条件校核 (5)6.螺杆的稳定性校核 (5)7.螺母外径及凸缘设计 (6)8.手柄设计 (6)9.底座设计 (7)10.其他零件设计 (8)11.绘制螺旋起重器（千斤顶）装配图 (8)12.参考文献 (8)1.选择螺杆、螺母的材料考虑到螺杆承受重载，需要有足够的强度，因此选用45钢，需要调质处理。
由参考文献[3]表10.2查得45钢的抗拉强度σb =600MPa ，屈服强度σs =355MPa 。
螺母是在重载低速的工况下使用的，并且要求与螺杆材料配合时的摩擦系数小、耐磨，因此，螺母的材料选择铸造铝青铜ZCuAl10Fe3。
2.耐磨性计算螺杆选用45钢，螺母选用铸造铝青铜ZCuAl10Fe3，由参考文献[1]表5.8查得，钢对青铜的许用压强[p]=18~25MPa ，由表5.8注释查得，人力驱动时，[p]值可提高约20%，即[p]=21.6~30MPa ,取[p]=25MPa 。
由参考文献[1]表5.8查得，对于整体式螺母，系数ψ=1.2~2.5，取ψ=2.5。
按照耐磨性条件设计螺杆螺纹中径d 2，选用梯形螺纹，则螺纹的耐磨性条件为p s =hHd pF Q 2π≤[p]计算螺纹中径d 2时，引入系数ψ=2d H以消去H ，得 d 2≥][8.0p h pF Q πψ对于梯形螺纹，h=0.5p ，则 d 2≥][8.0p F Qψ=252300008.0⨯=19.6mm 以上三式中，F Q —螺旋的轴向载荷，N ； p —螺距，mm ； d 2—螺纹中径，mm ；h —螺纹工作高度，mm ； H —螺母旋合高度，mm ；p s —螺纹工作面上的压强，MPa ； [p]—许用压强，MPa 。
千斤顶计算书
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千斤顶用量最小数量计算
公式：n=N/P式中：
n—支承杆（Ф48）或千斤顶最小数量N—总垂直荷载（KN）
P—单个千斤顶允许承载力（支承杆允许承载力或千斤顶允许承载力，两者取最小）
（1）、Ф48某3.5钢管允许承载力按下式计算：
P0=α〃f〃φ〃An
P0—Ф48钢管允许承载力（KN）α—工作条件系数取0.7
f—支承杆钢材强度设计值，取20kN/cm2An—支承杆的截面积为4.5cm2φ—轴心受压构件的稳定，计算出杆的长细比后查现行《钢结构设计
规范》得φ值
由长细比公式λ=μL1/r，其中μ=0.75;r=1.58cm,L1=70cm计算知
φ=0.957
经计算P0=60.2KN
（2）、根据千斤顶设计性能，单根支承杆允许承载力按额定承载力
计算[P顶]=60KN
a、模板系统：
⑤、平台木板及吊脚手架板1000某100N/㎡=100KN⑥、栏杆250某
15.8N/m=400KNb、操作平台正常施工荷载：
①、工作人员：170人某750N/人=128KN②、液压设备、焊机等工具：40KN
③、平台最多允许堆放砼、钢筋等材料（均匀放置）250KN④、施工
活荷载25KNc、钢模板与砼的摩擦阻力
340m2某2000N/m2=680KN
总垂直荷载N=a+b+c=2660KN
Ⅱ、单根支承杆允许承载力按额定承载力计算[P顶]=60KN
n=N/P=2660/60=44.3。
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目录第一章设计题目及材料选择 (2)1.1 设计要求 (2)1.2 主要零件的常用材料 (2)1.3 千斤顶结构示意图 (2)第二章螺杆的设计计算 (3)2.1螺杆材料级牙型选择 (3)2.2耐磨性计算 (3)2.3验算螺纹的自锁条件 (4)2.4螺杆强度校核 (4)2.5稳定性校核 (5)2.5螺杆其他结构设计 (6)第三章螺母的设计计算 (7)3.1确定螺母高度H及螺纹工作圈数u (7)3.2校核螺纹牙强度 (7)3.3螺母的其他设计要求 (8)第四章托杯的设计与计算 (8)第五章手柄设计与计算 (9)5.1手柄材料 (9)5.2手柄长度L p (9)5.3手柄直径d p (10)5.4结构 (10)第六章底座设计 (11)第一章设计题目及材料选择1.1 设计要求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40000N，起重高度为200mm，材料自选.。
传力螺旋传动要求以小的扭矩产生较大的轴向推力，一般为间歇性工作，每次的工作时间较短，工作速度也不高，通常有自锁能力，所以千斤顶设计采用此结构。
1.2 主要零件的常用材料螺杆：45# 钢，采用带有外螺纹的杆件螺母：青铜，带有内螺纹的构件底座：灰铸铁HT200 带1：10斜度手柄：Ｑ2351.3 千斤顶结构示意图第二章 螺杆的设计计算2.1螺杆材料级牙型选择选用45＃钢，螺杆螺纹类型选择梯形螺纹。
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。
2.2耐磨性计算滑动螺旋的磨损与螺纹工作面上的压力、滑动速度、螺纹表面粗糙度以及润滑状态等因素有关。
其中最主要的是螺纹工作面上的压力，压力越大螺旋副间越容易形成过度磨损。
因此，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]。
假设作用于螺杆的轴向力为Ｆ（N ），螺纹的承压面积（指螺纹工作表面投影到垂直于轴向力的平面上的面积）为A （2mm ），螺纹中径为小（mm ），螺纹工作高度为H （mm ），螺纹螺距为 P （mm ），螺母高度为 D （mm ），螺纹工件圈数为 u ＝H/P 。
则螺纹工作面上的耐磨性条件为：[]22F F Fp p A d hu d hHππ===≤ 令2/H d φ=，则2H d φ=代入上式得：2d ≥对于梯形螺纹，0.5h P =，则：2d ≥式中，[]p 为材料得需用压力，单位为MPa ，取[]p ＝20MPa[]1，2φ=。
代入计算得：225.30d ≥= 根据梯形螺纹国家标准（ＧＢ5796－86）[]2，以及螺杆稳定性的初步估算，选取以下参数的梯形螺纹：公称直径d=28螺距Ｐ＝8；螺纹小径；229d =； 由此：螺母高度222958H d φ==⨯= 查阅有关技术手册[]1知螺杆退刀槽直径17.8327.824.2d d '=-=-=； 退刀槽宽度7.5b = 螺纹工作圈数589.67106H u P ===<，满足设计要求。
2.3验算螺纹的自锁条件千斤顶有自锁要求，自锁条件为：v ψϕ≤ 其中2arctanP d ψπ= arctan cos v fϕβ= 式中：ψ为螺纹升角；f 为摩擦系数；β为牙侧角。
取0.08f =[]2，152αβ==︒代入计算得：26arctanarctan 3.773.1429P d ψπ===⨯ 0.08arctanarctan 4.73cos cos15v f ϕβ===︒有v ψϕ≤，故满足自锁条件2.4螺杆强度校核螺杆工作时承受轴向压力Ｆ和扭矩T 的作用。
螺杆危险截面上既有压缩应力；又有切应力。
[1]濮良贵.机械设计.高等教育出版社.2006.第97页 [2]谭建荣.图学基础教程.高等教育出版社.1999.第323页根据第四强度理论求出危险截面的计算应力ca σ，其强度条件为：[]ca σσ=≤其中螺杆所受的扭矩2tan()2v d T Fψϕ=+，N mm 式中：A — 螺杆螺纹段的危险截面面积； 214A d π'=（因为11d d '<，故退刀槽处为危险面）； 1d '— 退刀槽直径，mmT W —螺杆螺纹段的抗扭截面系数，311T W 164d d Aπ''==，3mm []σ－螺杆材料的许用应力，MPa 强度校核：234tan()22910410tan(3.77 4.73)286.68v d T FN mψϕ-=+⨯=⨯⨯+=102.39ca MPaσ=== []353117.6733sMPa σσ=== []ca σσ<，因此满足强度要求。
2.5稳定性校核对于长径比大的受压螺杆，当轴向压力Ｆ大于某一临界值时，螺杆就会突然发生侧向弯曲而丧失其稳定性。
因此，在正常情况下，螺杆承受的轴向力Ｆ必须小于临界载荷cr F ，则螺杆的[1]郭爱莲.新编机械工程技术手册.经济日报出版社.1992.第92页， [2]濮良贵.机械设计.高等教育出版社.2006.第97页稳定性条件为 ：crsc s F S S F=≥ 式中：sc S ——螺杆稳定性的计算安全系数；s S －螺杆稳定性安全系数，对于传力螺旋（如起重螺杆等），s S =3.5～5.0 cr F ——螺杆的临界载荷；计算螺杆柔度：s li μλ=，此处，μ为螺杆的长度系数，设计时取μ＝2[]1 l 为螺杆的工作长度，当螺杆一端以螺母支承时，则以螺母中部到另一端支点的距离，作为工作长度l ；i 为螺杆危险截面的惯性半径，14d i '=； 所以3s 2(20029)1075.74024.2/4li μλ-⨯+⨯===>， 故应用欧拉公式计算临界载荷cr F ：22()cr EIF l πμ＝式中：E ——螺杆材料的拉压弹性模量，5E=2.0610MPa ⨯； I ——螺杆危险截面的惯性矩，4164d I π'=代入数据计算得：23544223.14 2.061024.216.2910()644229cr EI F l πμ⨯⨯⨯==⨯⨯⨯＝ 所以：16.294.074cr sc F S F ===，满足稳定性要求。
2.5螺杆其他结构设计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k d 的大小根据手柄直径dp 决定，d k ≥dp 十0.5mm 。
为了便于切制螺纹，螺纹上端设有退刀槽。
为了便于[1]濮良贵.机械设计.高等教育出版社.2006.第99页 图2：螺杆结构示意图图3：螺母螺纹圈的受力分析螺杆旋入螺母，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，挡圈用螺钉固定在螺杆端部。
图2中各参数的具体设计数值为：1358D =；h=48;第三章 螺母的设计计算螺母材料一般可选用青铜，耐磨性较好。
3.1确定螺母高度H 及螺纹工作圈数u螺母高度H=φd 2（H 应圆整为整数）螺纹工作圈数tHu =，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 。
3.2校核螺纹牙强度螺母的材料强度低于螺杆，故只校核螺母螺纹牙的强度。
如图3所示，如果将一圈螺纹沿螺母的螺纹大径D 处展开，则可看作宽度为πD 的悬臂梁。
假设螺母每圈螺纹所承受的平均压力为/F u ，并作用在以螺纹中径2D 为直径的圆周上，则螺纹牙危险截面a －a 的剪切强度条件为[]FDbuττπ=≤螺纹牙危险截面a －a 的弯曲强度条件为[]26b FlDb uσσπ=≤ 式中：b ——螺纹牙根部的厚度， mm ，对于梯形螺纹，b ＝0.65P , P 为螺纹螺距；l ——弯曲力臂；mm 参看图3 ,图4：螺母结构2=(D-D )/2l ；[]τ——螺母材料的许用切应力，MPa ， []b σ——螺母材料的许用弯曲应力，MPa ，其余符号意义同前。
代入数据计算得：[]441010.243.14330.6569.67F Dbu ττπ⨯===<⨯⨯⨯⨯ []42266410(3329)/231.503.1433(0.656)9.67b Fl Db u σσπ⨯⨯-===<⨯⨯⨯⨯ 满足设计要求:螺母的其它尺寸根据图中经验设计尺寸确定，具体尺寸数据如下：Ｈ＝58；a=20；354D =；472D =；3.3螺母的其他设计要求螺母压入底座上的孔内，圆柱接触面间的配合常采用78r H 配合。
为了安装简便，需在螺母下端（图4）和底座孔上端（图6）做出倒角。
为了更可靠地防止螺母转动，底座与螺母用紧钉螺钉固定，根据举重量选取紧定螺钉直径常为Ｍ10。
第四章 托杯的设计与计算托杯用来承托重物，选用用Q235钢模锻制成，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。
其经验设计结构尺寸见图5，具体设计计算尺寸如下：1078D =；1254D =;1122D =;10δ=;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。
331211202212113342213154220.054103542240.25c D D T f F D D MPa-=--=⨯⨯⨯-=图5：托杯的结构221211()/4Fp D D π=-≤[p]式中：[p]——许用压强，应取托杯与螺杆材料[p]的小者。
校核：221211422()/44103.14(5422)/420.95Fp D D MPaπ=-⨯=⨯-= 铸铁的许用压强[p]＝55ＭＰa[]1；故p<[p],满足压力强度要求。
第五章 手柄设计与计算5.1手柄材料选用Q235为材料5.2手柄长度L p板动手柄的力矩 F ·Lp=T 1+T 2 则12p T T L F +='式中：F '——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——螺旋副间的摩擦阻力矩T 2——托杯与轴端支承面的摩擦力矩 由前面计算知T 186.68N m =；[1]濮良贵.机械设计.高等教育出版社.2006.第98页1286.6840.25634.65200p T T L mm F ++==='取F '＝200Ｎ，则： 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2D 13+（50～150）mm 。