螺旋千斤顶机械设计大作业(福大)
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程序运行结果与笔算结果比较: ，产生原因为笔算过程考虑了便于加工等因素，进行了取整、圆整等。
手柄总长
L=1521mm
手柄直径
dp=28mm
传动效率
η=0.1673
参考文献
［1］濮良贵,纪名刚。《机械设计》.8版.北京高等教育出版社,2006.
［2]吴宗泽,罗圣国.《机械设计课程设计手册》.3版.北京:高等教育出版社,2006.
H2=int（H2+0。5);
u=H2/P；
//计算Fcr
double temp = 2*(1。9*d1+H1+H2/2)；
Fcr=PI＊PI*2。06*pow（10，5)＊PI＊pow（d1，4)/（64*pow(temp,2）); //8。93＊10^4
//剪切强度jq，弯曲强度wq
temp=0.634*P;
满足稳定性条件
装
订
位
置
= =0。050m=50。0mm.取H=50mm
旋合圈数u=H/P=50/6=8。33<10.满足条件。
校核φ＝H/d2=50/33=1。52。在1。2～2.5之间，满足条件。
（2)校核螺纹牙的剪切强度
剪切强度 ，弯曲强度
螺母大径D=37mm
螺纹牙根厚度b=0。634p=0。634×6mm=3。804mm.取b=4mm
#include<math.h>
＃define PI 3.1415926
float A［17］［5]={ ｛15.5，20，20。5，18,4｝，{16。5,22,22。5，19.5,5},｛18.5，24，24。5，21。5，5},{20.5,26,26.5,23.5,5｝，
｛22.5,28,28.5,25.5，5｝，{23，30，31，27，6｝，{25，32，33,29，6},｛27,34,35,31,6}，
则有 ,
螺纹升角 ，满足自锁条件。
螺杆小径:
=29mm
螺杆大径:
d=36mm
螺杆中径：
d2=33mm
螺纹大径：
D=37mm
螺距:
P=6mm
螺纹升角
小于
满足自锁条件。
装
订
位
置
（4)验算螺杆的稳定性
稳定条件：Fcr/F≥3。5~5
其中,临界载荷 ，
千斤顶一端固定，一端自由，则 ，
，
由 ; ，取中间值1。9,
T1=F＊d2/2*tan((st+mct）/double(180)*PI）;
T2=0。13＊F＊temp/3;
Lp=（T1+T2）/Fp;
L=int（Lp＊1000+D/2+0。5）;
//计算手柄直径dp
temp=Fp＊Lp＊1000/（0.1＊150)；
dp=pow（temp,1。0/3);
if(（Fcr/(F*1000))<3。5)
装
订
位
置
题目：螺旋千斤顶的设计与计算
机械系机制专业2011级（3）班
设计者：吴胜 021＊＊**＊**
指导教师：陈亮
完成日期：2013.10。10
装
订
位
置
一、目的 …………………………3
二、题目及方案 …………………3
三、受力简图 ……………………4
四、计算内容 ……………………4
五、程序.。.。。.。.。。.。。..。。.。。...9
part1（++i）;
else
｛
//计算总效率 xl
xl =F*P/（2*PI*（T1+T2)）;
//输出
show(i）;
}
｝
void show(int i)
｛
inபைடு நூலகம் j；
for(j=0；j<5;j++)
printf（”%。1f mm ”，A［i］［j]）；
printf（”\nΨ = %。2lf \nΦv = ％.2lf \nFcr = ％.2lfN \nH = ％。2lfmm \nu = %.2lf\n”，st,mct，Fcr，H2，u）;
220
手柄施加力Fp（N)
200
装
订
位
置
三、受力简图：
Lp：手柄有效长度；
T:施于手柄的力矩；
T1:克服螺纹副中的摩擦力矩；
T2:克服托杯与支承面间的摩擦力矩。
四、计算内容：
装
订
位
置
计算及说明
结论
1．选择螺杆和螺母的材料
螺杆:45
螺母：ZCuA19Fe4Ni4Mn2（铝青铜）
2．螺杆的设计计算
（1) 选择螺杆的牙型（梯形）
printf(”Fcr/F = %.2lf \nτ = ％。2lfMPa \nφb = %.2lfMPa \nL = ％0.2lfmm dp = %.2lfmm \nη = %。2lf％％ \n",Fcr/(F*1000）,jq*1000,wq＊1000，L,dp,xl*100)；
｝
程序输入数据，其结果如下:
六、参考文献 ……………………12
装
订
位
置
一、目的:
1、熟悉螺旋千斤顶的工作原理与设计方法;
2、初步学会综合、运用所学过的知识,解决实际问题，培养独立工作能力；
3、熟悉有关设计资料，学会查手册.
二、题目及方案：
设计一个螺旋千斤顶，要求满足以下原始数据：
最大起重量F（KN）
52
最大起重高度H’（mm）
double temp = F/101000；
d1=1.25*1000＊sqrt（temp);
part1（i）;
｝
void part1（int i)
｛
if(d1<=A［i］[0]）
｛
d1=A[i]［0］;d=A［i]［1]；D=A[i］［2］;d2=A［i］[3］;P=A［i]［4]；
double temp = PI ＊ d2；
{
int i=0,j=0;
printf（”螺纹参数数组已输入\n"）；
printf（”输入原始数据 F (KN）：”）;
scanf("%lf”，＆F);
printf（"输入原始数据 H`（mm）：”)；
scanf（"％lf"，＆H1)；
printf(”输入原始数据 Fp(N)：")；
scanf(”％lf",＆Fp）；
jq=F/(PI＊D＊temp＊u）；
wq=3＊F*0.5*P/(PI*D*u＊pow（temp，2）)；
//计算手柄长度L
double T1，T2；
double D0,d0；
D0=1。7＊d-1；
d0=0.7*d+1;
temp=（pow（D0，3）-pow（d0，3))/(pow(D0,2)-pow(d0,2))；
temp = P / temp；
st=atan(temp）＊double（180）/PI;
if（st<=mct)
part2(i）；
else
part1（++i）；
}
else
part1(++i);
}
void part2（int i）
｛
//计算螺母高度H，u及有关尺寸公式
H2=F＊1000*P/（PI＊d2*0.5*P＊24);
,取整得
H可由螺母的设计计算得出。
则可算出螺杆长度:
=56+220+H/2=301mm,
则有 = =367.5KN,
所以 〉5，满足要求。
3．螺母的设计计算
(1)根据耐磨性定出螺母的高度H
H≥
梯形螺纹工作高度h=0。5p=0。5×6mm=3.0mm
由《机械设计》表5-12得钢-青铜滑动螺旋副低速下的许用压力[p］=18~25MPa,取［p]=20MPa,
double F,H1，Fp;
double d1，d,D，d2，P;
double H2，u，Fcr,jq,wq,Lp，L,dp，xl；
double st，mct=5。14；
void part1（int i）;
void part2（int i)；
void show(int i);
void main(）
[3]潘沛霖,陈秀，严国良等.《机械设计课程设计图册》.3版.北京：高等教育出版社，1989。
螺纹工作高度h=0。5P=0.5×6mm=3.0mm，
则剪切强度：
= =13.43MPa〈［ ]=30～40MPa
弯曲强度：
= <[ ]=40~60MPa
螺纹牙满足强度要求。
4．手柄的设计计算:
（1)选择材料选用Q235材料
螺母高度
H=50mm
旋合圈数
u=8.33<10
φ=1。52在1。2~2.5之间
剪切强度
13.43MPa
〈[ ］
弯曲强度
〈［ ］
螺纹牙满足强度要求
装
订
位
置
(2）计算手柄的总长度L
，其中： ， = = = N·mm， ，f=0.12～0.15，取f=0.14, =D-（1~2)mm，
D=（1。6~1.8)d,取D=1.7d=1。7×36=61。2mm,取整为D=62mm，则 =60mm， ， , ，
(2） 按强度计算螺杆的小径d1
，s=3～5, =355MPa，s=3，则 118。3MPa
d1≥1。25 =1。25× =26.2mm
取 =29mm,则d=36mm,内螺纹大径D=37mm，螺纹中径 =33mm,螺距P=6mm。
(3) 验算自锁性
；其中 ，
由表5—12得f=0。08～0。10，取f=0。09
取整得 =26mm，则 =28mm，
=1485mm
手柄总长 =1485+72/2=1521mm
（3）计算手柄的直径dp
把手柄看成是悬臂梁，然后按弯曲强度计算直径dp
dp= ，其中 =150MPa
则:
dp= = 27.27mm，取整dp=28mm
5．计算传动总效率η
η= = =0。1673
五、程序
include〈stdio.h〉
｛29，36，37,33,6},｛30,38,39，34.5，7｝，{32,40,41，36。5,7｝，｛34,42,43，38.5,7｝，
｛36,44,45,40。5，7}，{39,48,49,44,8｝，{41，50,51,46，8｝,{43,52，53，48，8｝，{45,55，56,50。5，9｝}；
手柄总长
L=1521mm
手柄直径
dp=28mm
传动效率
η=0.1673
参考文献
［1］濮良贵,纪名刚。《机械设计》.8版.北京高等教育出版社,2006.
［2]吴宗泽,罗圣国.《机械设计课程设计手册》.3版.北京:高等教育出版社,2006.
H2=int（H2+0。5);
u=H2/P；
//计算Fcr
double temp = 2*(1。9*d1+H1+H2/2)；
Fcr=PI＊PI*2。06*pow（10，5)＊PI＊pow（d1，4)/（64*pow(temp,2）); //8。93＊10^4
//剪切强度jq，弯曲强度wq
temp=0.634*P;
满足稳定性条件
装
订
位
置
= =0。050m=50。0mm.取H=50mm
旋合圈数u=H/P=50/6=8。33<10.满足条件。
校核φ＝H/d2=50/33=1。52。在1。2～2.5之间，满足条件。
（2)校核螺纹牙的剪切强度
剪切强度 ，弯曲强度
螺母大径D=37mm
螺纹牙根厚度b=0。634p=0。634×6mm=3。804mm.取b=4mm
#include<math.h>
＃define PI 3.1415926
float A［17］［5]={ ｛15.5，20，20。5，18,4｝，{16。5,22,22。5，19.5,5},｛18.5，24，24。5，21。5，5},{20.5,26,26.5,23.5,5｝，
｛22.5,28,28.5,25.5，5｝，{23，30，31，27，6｝，{25，32，33,29，6},｛27,34,35,31,6}，
则有 ,
螺纹升角 ，满足自锁条件。
螺杆小径:
=29mm
螺杆大径:
d=36mm
螺杆中径：
d2=33mm
螺纹大径：
D=37mm
螺距:
P=6mm
螺纹升角
小于
满足自锁条件。
装
订
位
置
（4)验算螺杆的稳定性
稳定条件：Fcr/F≥3。5~5
其中,临界载荷 ，
千斤顶一端固定，一端自由，则 ，
，
由 ; ，取中间值1。9,
T1=F＊d2/2*tan((st+mct）/double(180)*PI）;
T2=0。13＊F＊temp/3;
Lp=（T1+T2）/Fp;
L=int（Lp＊1000+D/2+0。5）;
//计算手柄直径dp
temp=Fp＊Lp＊1000/（0.1＊150)；
dp=pow（temp,1。0/3);
if(（Fcr/(F*1000))<3。5)
装
订
位
置
题目：螺旋千斤顶的设计与计算
机械系机制专业2011级（3）班
设计者：吴胜 021＊＊**＊**
指导教师：陈亮
完成日期：2013.10。10
装
订
位
置
一、目的 …………………………3
二、题目及方案 …………………3
三、受力简图 ……………………4
四、计算内容 ……………………4
五、程序.。.。。.。.。。.。。..。。.。。...9
part1（++i）;
else
｛
//计算总效率 xl
xl =F*P/（2*PI*（T1+T2)）;
//输出
show(i）;
}
｝
void show(int i)
｛
inபைடு நூலகம் j；
for(j=0；j<5;j++)
printf（”%。1f mm ”，A［i］［j]）；
printf（”\nΨ = %。2lf \nΦv = ％.2lf \nFcr = ％.2lfN \nH = ％。2lfmm \nu = %.2lf\n”，st,mct，Fcr，H2，u）;
220
手柄施加力Fp（N)
200
装
订
位
置
三、受力简图：
Lp：手柄有效长度；
T:施于手柄的力矩；
T1:克服螺纹副中的摩擦力矩；
T2:克服托杯与支承面间的摩擦力矩。
四、计算内容：
装
订
位
置
计算及说明
结论
1．选择螺杆和螺母的材料
螺杆:45
螺母：ZCuA19Fe4Ni4Mn2（铝青铜）
2．螺杆的设计计算
（1) 选择螺杆的牙型（梯形）
printf(”Fcr/F = %.2lf \nτ = ％。2lfMPa \nφb = %.2lfMPa \nL = ％0.2lfmm dp = %.2lfmm \nη = %。2lf％％ \n",Fcr/(F*1000）,jq*1000,wq＊1000，L,dp,xl*100)；
｝
程序输入数据，其结果如下:
六、参考文献 ……………………12
装
订
位
置
一、目的:
1、熟悉螺旋千斤顶的工作原理与设计方法;
2、初步学会综合、运用所学过的知识,解决实际问题，培养独立工作能力；
3、熟悉有关设计资料，学会查手册.
二、题目及方案：
设计一个螺旋千斤顶，要求满足以下原始数据：
最大起重量F（KN）
52
最大起重高度H’（mm）
double temp = F/101000；
d1=1.25*1000＊sqrt（temp);
part1（i）;
｝
void part1（int i)
｛
if(d1<=A［i］[0]）
｛
d1=A[i]［0］;d=A［i]［1]；D=A[i］［2］;d2=A［i］[3］;P=A［i]［4]；
double temp = PI ＊ d2；
{
int i=0,j=0;
printf（”螺纹参数数组已输入\n"）；
printf（”输入原始数据 F (KN）：”）;
scanf("%lf”，＆F);
printf（"输入原始数据 H`（mm）：”)；
scanf（"％lf"，＆H1)；
printf(”输入原始数据 Fp(N)：")；
scanf(”％lf",＆Fp）；
jq=F/(PI＊D＊temp＊u）；
wq=3＊F*0.5*P/(PI*D*u＊pow（temp，2）)；
//计算手柄长度L
double T1，T2；
double D0,d0；
D0=1。7＊d-1；
d0=0.7*d+1;
temp=（pow（D0，3）-pow（d0，3))/(pow(D0,2)-pow(d0,2))；
temp = P / temp；
st=atan(temp）＊double（180）/PI;
if（st<=mct)
part2(i）；
else
part1（++i）；
}
else
part1(++i);
}
void part2（int i）
｛
//计算螺母高度H，u及有关尺寸公式
H2=F＊1000*P/（PI＊d2*0.5*P＊24);
,取整得
H可由螺母的设计计算得出。
则可算出螺杆长度:
=56+220+H/2=301mm,
则有 = =367.5KN,
所以 〉5，满足要求。
3．螺母的设计计算
(1)根据耐磨性定出螺母的高度H
H≥
梯形螺纹工作高度h=0。5p=0。5×6mm=3.0mm
由《机械设计》表5-12得钢-青铜滑动螺旋副低速下的许用压力[p］=18~25MPa,取［p]=20MPa,
double F,H1，Fp;
double d1，d,D，d2，P;
double H2，u，Fcr,jq,wq,Lp，L,dp，xl；
double st，mct=5。14；
void part1（int i）;
void part2（int i)；
void show(int i);
void main(）
[3]潘沛霖,陈秀，严国良等.《机械设计课程设计图册》.3版.北京：高等教育出版社，1989。
螺纹工作高度h=0。5P=0.5×6mm=3.0mm，
则剪切强度：
= =13.43MPa〈［ ]=30～40MPa
弯曲强度：
= <[ ]=40~60MPa
螺纹牙满足强度要求。
4．手柄的设计计算:
（1)选择材料选用Q235材料
螺母高度
H=50mm
旋合圈数
u=8.33<10
φ=1。52在1。2~2.5之间
剪切强度
13.43MPa
〈[ ］
弯曲强度
〈［ ］
螺纹牙满足强度要求
装
订
位
置
(2）计算手柄的总长度L
，其中： ， = = = N·mm， ，f=0.12～0.15，取f=0.14, =D-（1~2)mm，
D=（1。6~1.8)d,取D=1.7d=1。7×36=61。2mm,取整为D=62mm，则 =60mm， ， , ，
(2） 按强度计算螺杆的小径d1
，s=3～5, =355MPa，s=3，则 118。3MPa
d1≥1。25 =1。25× =26.2mm
取 =29mm,则d=36mm,内螺纹大径D=37mm，螺纹中径 =33mm,螺距P=6mm。
(3) 验算自锁性
；其中 ，
由表5—12得f=0。08～0。10，取f=0。09
取整得 =26mm，则 =28mm，
=1485mm
手柄总长 =1485+72/2=1521mm
（3）计算手柄的直径dp
把手柄看成是悬臂梁，然后按弯曲强度计算直径dp
dp= ，其中 =150MPa
则:
dp= = 27.27mm，取整dp=28mm
5．计算传动总效率η
η= = =0。1673
五、程序
include〈stdio.h〉
｛29，36，37,33,6},｛30,38,39，34.5，7｝，{32,40,41，36。5,7｝，｛34,42,43，38.5,7｝，
｛36,44,45,40。5，7}，{39,48,49,44,8｝，{41，50,51,46，8｝,{43,52，53，48，8｝，{45,55，56,50。5，9｝}；