螺旋千斤顶说明书

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T1——螺旋副间的摩擦阻力矩,
T2——托杯与轴端支承面的摩擦力矩,
T2= (D12+D11)fF/4。
=271513.7957N·mm
T2= (D12+D11)fF/4=116875N·mm
手柄计算长度Lp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 +(50~150)mm。手柄实际长度不应超过千斤顶,使用时可在手柄上另加套管。
公称直径d=42mm, 螺距P=10mm, 螺杆小径d1=d-11=31mm, 螺母大径D=d+1=43mm。
螺杆中径d2=d-5=37 , 螺母小径D1=d-10=32mm,螺母中径D2=d2=37mm。
螺母高度H=Φd2=2.5 =92.5mm,旋合圈数u= 。
计算结果:
螺杆尺寸:d=42mm p=10mm d1=31mm d2=37mm。
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一、
二、
起重量:50KN
起重高度:210mm
四、
1
1.1
螺纹有矩(方)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=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。
所以选择梯形螺纹。
1.2
常用Q235、Q275、40、45、55等。
5
底座材料常用铸铁(HT150及HT200)(图1―7),铸件的壁厚δ不应小于8~12mm,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:
( 为底座下枕垫物的许用挤压应力。对于木材,取 )
计算:
=
六、
[1] 机械设计 (第八版) 高等教育出版社

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千斤顶属于传力螺旋,Ss=5.0
于是
安全
安全
安全
设计内容
计算及说明
结果
3.1截面的设计
3.2长度的设计
4.压杯的设计
4.1压杯材料
4.2底面耐磨性校核
4.2压杯
手柄材料选用45钢,由前述计算得
其许用抗拉强度为
许用剪切强度为
按操作舒适度及孔加工的方便,选取其截面为圆形,直径为
因 ,而
因此,推导出
故取
令手柄执手距离回转中心长度为 ,则 ,综合各因素取手力为
螺纹升角:
当量摩擦角:
因此
于是
而取计算安全系数为3,则
显然
合理
合理
合理,能自锁
安全
设计内容
计算及说明
结果
螺杆螺纹牙剪切强度
螺母螺纹牙
剪切强度
弯曲强度
2.5螺杆稳定性校核
3.手柄的设计
由 ,
而 ,因要求升程115mm,加上螺母的高度为58mm,再保留余量27mm。
故有
注: 时可以不必进行稳定性校核。
所以
屈服强度为 (GB/T 699——1999)
螺母采用 ,采用砂型铸造
其抗拉强度为
屈服强度为 (GB/T 1176—1987)
根据对螺纹类型和相关传动的特点,选择梯形螺纹,牙型角为30度,
根据耐磨性条件,初步估算螺杆中径
计算中取 ,查表5-12【1】,取 ,
得 d≥26.33mm
根据梯形螺纹的标准GB/T 5796.3—2005,取
于是求得
取手柄长度
压杯选用 (砂型铸造)

:压杯底部的外径 :压杯底部的内径

取 ,则 ,取

螺旋千斤顶设计课程计算说明书

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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。

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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 。

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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。

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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。

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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。

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. .. .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。

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ca 2 3 2 ( ) 2 3(
Q A T 2 ) 80.8MPa ; WT
所以,螺杆符合强度条件. 8. 螺杆稳定性校核
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。 根据表【5-14】得螺杆的长度系数 2 ; 螺杆的头部长度 h1 2d1 41mm; 所以螺杆的校核长度 l L h1 螺杆危险截面的惯性矩 I
螺纹选择梯形螺 纹 牙型角 30 , 牙
2.耐磨性计算
据表【5-1】以及螺旋千斤顶的传动特点,选择最 侧角 常用的传动螺纹即梯形螺纹。牙型角 30 ,牙侧角

2 15 。

2
15
螺纹参数: 称 直 径
根据表【5-12】钢-青铜,选取 2 ,许用压力 公
p p ;
螺母台肩的挤压
挤压应力 二.其他辅助部分 设计 1.托杯底部和螺杆 头部之间的压强校 核
p
4Q 2 ( D32 D2 )
强度校核通过

14.4MPa p 1.8 140 252MPa

所以,符合挤压强度条件。
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 p p ; 算接触面间的压力强度。 托杯底部环面的外径 D 1.7d 44mm ; 托杯底部环面的内径 D1 0.7d 18mm; 托杯底部和螺杆头部之间的压强:
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学院: 班级: 姓名: 学号:
已知数据:最大载荷 Q=17kN,最大升距 L=240mm 设计内容 一.螺旋副的设计 计算及说明 结果

螺旋千斤顶设计说明书(终终终终版)

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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 )。

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螺旋千斤顶设计说明书题目:螺旋千斤顶学生姓名:高峰学号:090401109学院:机电工程学院班级:A09机械(1)班指导教师: 章海目录一、设计要求 (3)二、结构设计 (3)2.1 结构说明 (3)2.2 分析说明 (4)三、螺杆的设计计算 (4)3.1 螺杆螺纹类型的选择 (4)3.2 螺杆材料的选取 (5)3.3 确定螺杆直径 (5)3.4 自锁验算 (6)3.5 螺杆强度计算 (6)3.6 稳定性计算 (7)四、螺母的设计计算 (7)4.1 选取螺母材料 (7)4.2 确定螺母高度H 及螺纹工作圈数u (8)4.3 校核螺纹牙强度 (8)4.4 螺母规格选择 (10)五、底座的设计计算 (10)六、手柄的设计计算 (11)6.1 手柄材料 (11)6.2 手柄长度pL (11)d (11)6.3 手柄直径p七、托杯的设计计算 (12)参考文献 (13)附件1—装配图 (14)设计任务书一、设计要求设计一螺旋千斤顶,已知起重重量40kN,起重高度200mm,并附画3#装配图一张,设计说明书一份。

二、结构设计2.1 结构说明千斤顶一般由托杯1、手柄3、螺母5、螺杆7、底座 8、等零件所组成(如图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。

图1-1 结构图螺旋千斤顶是由人力通过螺旋副传动,螺杆或螺母套筒作为顶举件,靠螺纹自锁作用支持重物,构造简单,但传动效率低,返程慢。

结构简图(如图1-2)图1-2 结构简图2.2 分析说明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40KN和最大提升高度200mm。

三、螺杆的设计计算3.1 螺杆螺纹类型的选择传动螺纹类型有三大类:矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。

螺旋千斤顶的螺纹传动属于传力螺旋,千斤顶主要是承受很大的轴向力,而且要求传动效率高和良好的自锁能力,。

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螺旋千斤顶设计计算说明书目录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)如图1-2,则有退刀槽宽度1.5P=10.5mmD13=(1.7~1.9)d=68~76mm,取D13=70mm (1.4~1.6)d=56~64mm,取1.5d即60mm H+H'=190+56=246mm(H'为后面计算得)螺钉外径0.25d=10mm挡圈外径d+(6~10)=46~50mm 1.5P=10.5mm D13=70mm 1.5d=60mm H+H'=246mm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 =16mm1.6 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[]σσ≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=212431d T F A ca 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 ⋅=⋅⨯︒+︒⨯=4.11314025.36)32.549.3tan(40000挡圈:GB/T891 B50螺钉:GB/T68 M6×16T=113140.4 N·mm。

2)tan(2d F T v ⋅+=ϕψ2.4 结构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78n H 等配合,这里选择78r H 配合。

螺旋千斤顶设计说明

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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 ....................................................... 5 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'H 及工作圈数'u .................................... 9 2.2.3校核螺纹牙强度 ................................................. 9 2.2.4螺母与底座孔配合 .............................................. 10 2.3托环的设计与计算 . (10)2.3.1托杯材料的选择 ................................................ 10 2.3.2结构设计 ...................................................... 11 2.3.3接触面强度校核 ................................................ 10 2.4手柄的设计计算 (11)2.4.1手柄材料的选择 (12)2.4.2计算手柄长度pL (12)2.4.3手柄直径pd 的确定 (13)2.4.4结构 (13)2.5底座设计 (14)2.5.1选择底座材料 .................................................. 14 2.5.2结构设计 ...................................................... 14 2.5.3底座设计计算 .. (14)3.关于螺旋千斤顶结构设计等的补充说明 ........................................ 17 参考文献: (17)设计计算说明书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F=50kN最大升程 H=210mm1.3 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。

螺旋千斤顶设计说明书

螺旋千斤顶设计说明书

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: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:螺旋千斤顶方案编号8最大起重量F(kN)55最大起升高度H(mm)220三、装配简图托杯手柄螺母螺杆底座图1四、计算及说明计算及说明结果,即满足自锁条件。

结构螺杆上端用于支承托杯和在其中插装手柄,因此需要加大直图2手柄孔径kd根据手柄直径p d确定,0.530.5k pd d mm≈+=。

为了便于切制螺纹,螺杆上应有退刀槽,退刀槽的直径应比1d小约0.2~0.5mm,取退刀槽直径10.331.7td d mm mm=-=。

退刀槽的宽度取为1.5812mm mm⨯=。

为了便于螺杆旋入螺母,螺杆端部应有倒角或制出稍小于1d的圆柱形凸台。

为了防止工作时螺杆从螺母中脱出,在螺杆的下端必须安置螺钉紧固轴端挡圈(GB/T 891—1986),挡圈用螺钉固定在螺杆端部,尺寸见下图。

使用B型挡圈GB/T 891B50,公称直径D=50mm,H=5mm,6.6d mm=,113D mm=。

挡圈底部用紧固螺钉螺钉(GB 819)M6×30固定在螺杆端部。

6)螺杆的强度校核螺杆强度校核条件:2223114()3()[]0.2tVMFd dσσπ=+≤其中,Vσ为当量应力,tM为螺杆所受转矩。

223tan(')22361055tan(4.0461 6.8428)190.452td dM F FmkN Nmψρ-==+⨯=⨯+⨯=手柄孔径30.5kd mm=退刀槽直径31.7mm宽度12mm螺母其它尺寸见图3。

螺旋千斤顶计算说明书

螺旋千斤顶计算说明书

螺旋千斤顶设计任务书学生姓名王辉专业年级2007级机械设计制造及其自动化设计题目:设计螺旋千斤顶设计条件:1、最大起重量F = 55 kN;2、最大升距H =220 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:2009年月日一、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。

二、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(kN)和最大提升高度H(mm)。

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,σs = 355MPa ,根据主教材表2.8,选安全系数S=4,则[]MPa Ss884355≈==σσ。

1.3 确定螺杆直径按耐磨性条件确定螺杆中径d 2。

][8.02p F d ϕ≥因选用梯形螺纹且螺母兼作支承,故取5.2=ϕ。

代入数据,得 mm d 64.30155.2550008.02=⨯≥ 根据螺杆中径mm d 64.302=,按照GB/T 5796.2-2005标准,选取螺杆的公称直径mm d 44=,螺距mm t 7=,线数1=n ,螺旋副的摩擦系数09.0=f 。

千斤顶3机械设计螺旋千斤顶设计说明书

千斤顶3机械设计螺旋千斤顶设计说明书

螺旋千斤顶作业指导书一、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。

二、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(kN)40 000N和最大提升高度H(mm)200mm。

螺旋千斤顶的设计步骤如下:1. 螺杆的设计与计算(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;它的基本牙形按GB/T5796.1—2005的规定。

(2)选取螺杆材料螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。

(3)确定螺杆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。

(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,为保证自锁,螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小1°。

(5)结构(见图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。

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 。

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 。

退刀槽的宽度可取为1.5t 。

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。

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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 (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 (1)
4.3手柄直径dp (1)
1
4.4结构 (11)
5底座设计 (12)
参考资料 (13)
螺旋千斤顶设计
根据国家规定φ=1.2~3.5,取φ=1.2(梯形螺纹);h=0.5t;查教材表5-12,[p]取20Mpa。

故,d2≥[]p h Ft
πφ= 0.8
]
[p
F
φ
=41.5mm
查机械设计课程设计手册,d取48mm,t=8mm,d1=39mm,d2=44mm 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0.09
ψ =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。

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。

为了便于
切制螺纹,螺纹上端应设有退刀槽。

退刀槽的直径d4应比螺杆小径d1约
小0.2~0.5mm。

退刀槽的宽度可取为
1.5t。

为了便于螺杆旋入螺母,螺杆
下端应有倒角或制成稍小于d1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d=48mm
t=8mm
d1=39mm
d2=44mm
ψ=2.88°
ρv=5.35°
ψ<ρv-1°
满足自锁条件
算。

查教材公式5-48,5-49,螺纹牙的剪切强度和弯曲强度条件分别为:
[]τπτ≤=Dbu F ;[]b u
Db Fl σπσ≤=26
式中:b 为螺纹牙根部的厚度,对于梯形螺纹,b=0.65t;
l 为弯曲力臂,l =(D-D 2)/2;
查机械设计课程设计手册表3-8,D=d+1=49mm, D 2 =44mm
查表5-13,[]τ取30Mpa, []b σ取40Mpa
故,=τDbu F π=8
865.04914.310653⨯⨯⨯⨯⨯
=10.15MPa<30 Mpa
=
σu Db Fl 26π=()8865.04914.35.21065623
⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯
=29.28Mpa<40Mpa
满足强度条件
2.4 结构要求
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
8n H
等配合。

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 。

螺母的相关尺寸计算 D=d+1=49mm D 3= (1.6~1.8)D =1.7×49mm=83mm
=τ10.15Mpa
=σ29.28Mpa 满足强度条件
D 4= (1.3~1.4)D 3 =1.4×83mm=117mm H′=64mm
a=H′/3=64/3=21.3mm
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,其结构尺寸见图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。

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
11212-=
πF
p ≤[p](式1-1) 式中:[p ]——许用压强,应取托杯与螺杆材料[p ]的小者。

[p ]取20Mpa
图中δ取10mm ,尺寸计算:
D 10=(2.4~2.5)d=2.5⨯48=120mm
D 11=(0.6~0.7)d=0.65⨯48=31.2mm 圆整为32mm D 13=(1.7~1.9)d=1.8⨯48=86.4mm 圆整为87mm D 12= D 13-(2~4)=87-3=84mm 故4
)
D D (2
11212-=
πF
p ≤[p ] D=49mm D 3=83mm D 4=117mm
a=21.3mm
=4)
3284(14.31065223
-⨯⨯ =13.72Mpa<20Mpa
4 手柄设计与计算
4.1手柄材料
常用Q235和Q215。

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 21p +=(式1-2)
式中:K ——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,
=65×103×tan(2.88°+5.35°) ×2
44 =206830N ·mm
T 2——托杯与轴端支承面的摩擦力矩, T 2 = (D 12+D 11) fF /4。

(查机械设计课程设计手册表1-10,对于钢-钢的摩擦因数f =0.1) =(84+32)×0.1×65310⨯/4=188500N ·mm 则K
T T L 2
1p +=
(K 取200) δ=10mm D 10=120mm D 11=32mm D 13=87mm D 12=84mm
p =13.72MPa
<[p ] 满足压力强度条件
选Q235
T 1=206830N ·m m。

2
)tan(2
1d F T v ⋅
+=ρψ
图中尺寸:4
1
d p =8.25mm 圆整为8mm
d p +(6~10)= d p +7=33+7=40mm
5 底座设计
底座材料常用铸铁(HT150及HT200),铸件的壁厚δ不应小于8~12mm ,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。

底座结构及尺寸如图1―7
4
1
d p =8mm d p +(6~10) =40mm
选HT200。

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