哈工大机械设计大作业螺旋起重器的设计_学位论文
机械设计作业——螺旋起重器的设计
机械设计作业——螺旋起重器的设计题目：螺旋起重器的设计一、概述螺旋起重器是一种利用螺旋结构实现起重和搬运功能的机械设备。
它具有结构简单、操作方便、起重量大等优点，广泛应用于建筑、物流、港口等领域。
本文将介绍一种新型的螺旋起重器设计，包括其工作原理、结构设计、材料选择、传动系统设计等内容。
二、工作原理螺旋起重器的工作原理主要是利用螺旋结构的特点，通过旋转螺旋来实现起重和搬运。
具体来说，当螺旋结构与物体的接触面产生摩擦力时，通过旋转螺旋可以使物体沿着螺旋轴向移动，从而实现物体的提升或下降。
此外，螺旋起重器还可以通过改变螺旋的旋转方向和速度来控制物体的运动方向和速度。
三、结构设计1.整体结构新型螺旋起重器的整体结构包括基座、螺旋轴、螺旋叶片、传动系统、控制系统等部分。
其中，基座是整个设备的支撑结构，螺旋轴和螺旋叶片组成了起重器的核心部分，传动系统为设备提供动力，控制系统则实现对设备的操作和控制。
2.螺旋轴和螺旋叶片设计螺旋轴是螺旋起重器的核心部件之一，其设计需要考虑到强度、刚度、耐磨性等因素。
根据实际需求，我们选用优质合金钢作为材料，经过精密加工和热处理工艺，确保了螺旋轴的高强度和耐磨性。
同时，我们在螺旋轴上设计了循环冷却系统，以降低设备运转时的温度。
螺旋叶片是直接与货物接触的部件，因此其设计需要考虑到强度、耐磨性、自重等因素。
我们选用高强度铝合金作为材料，设计了双层螺旋叶片结构，即内外两层叶片可以相对转动，以增加设备的承载能力。
同时，我们在叶片上设计了圆弧形凸起，以增加与货物的摩擦力，避免货物在提升过程中滑落。
3.传动系统设计传动系统是螺旋起重器的动力来源，其设计需要考虑到功率、效率、稳定性等因素。
我们选用交流电动机作为动力源，通过减速器和齿轮传动系统将动力传递到螺旋轴。
同时，我们还设计了软启动和软停车功能，以增加设备的平稳性和使用寿命。
此外，我们还设计了过载保护和短路保护等功能，以确保设备的安全运行。
哈尔滨工业大学---螺旋起重器(千斤顶)课程设计说明书
拟定所选材料为 Q235, 查机械设计手机得: max [ ]b 225MPa ;所 以手柄的具体参数如下：材料 Q235 直径 d=25mm 。 10.底座设计 上表面校核 下表面校核
b1
F 4*40 KN 40.3MPa A1 *(632 522 )mm2 F 4*40 KN 2.7 MPa A2 *(1832 1202 )mm2
1*6 ) 3.53 *31
' arctan(0.09) 5.14
所以
' ,满足自锁性条件。
7.螺杆稳定性校核 千斤顶上升的最大限度高度为 H=200mm； L=200+H/2+50+h 退刀槽 =200+56/2+47+5=280mm
4 L d1
式中 螺杆的柔度； 螺杆长度系数； L 螺杆螺纹的中径，mm; 查机械设计表 5.11 得： =2.0
; 所以螺纹牙强度
满足要求。 6.螺纹自锁性校核 根据: ' , 式中:
' arctan( f ' )
为螺纹升角,度; ' 螺纹导程,mm; d2
当量摩擦角,度; n 螺纹线数; p 螺纹中径,mm; f ' 当量摩擦系数,
查机械设计表 5.10 得了 0.09;
arctan(
长度
L=450mm
b2
选 定 底 座 材 料 为 HT200 ； GB/T9439-1988
查 机 械 设 计 课 程 设 计 表 P104
得 b =195Mpa；
所以上下两表面均满足挤压要求。 显然底座稳定性无需校核。 11.参考文献 1 陈铁鸣主编.机械设计.第 3 版.哈尔滨：哈尔滨工 业大学出版社，2003 2 王连明，宋宝玉主编.机械设计课程设计.修订版. 哈尔滨：哈 尔滨工业大学出版社，2003 3 成大先主编.机械设计手册.第一版.化学工业出版社，2000
哈工大机械设计大作业螺旋起重器的设计
提供完整版的各专业毕业设计，哈尔滨工业大学机械设计大作业设计说明书题目：螺旋起重器的设计专业：学号：姓名：日期：题目:设计起重质量F Q =30kN ，最大起重高度为180mm 的千斤顶. 解:1. 选择螺杆、螺母材料螺杆由45#钢调质，由参考文献查得抗拉强度为600,355b s MPa MPa σσ==。
螺母材料用铝青铜ZCuAl 11Fe 3制作。
2. 耐磨性计算螺杆选用45钢，螺母选用铸造铝青铜ZCuAl 11Fe 3，由参考文献查得[p ]=10~25MPa,查得人力驱动时[p ]值可加大20%，则[p ]=21.6~30MPa ，不妨取[p ]=25MPa.按照耐磨性条件设计螺纹中径d 2（文中出现的尺寸见附图）,选用梯形螺纹则2d ≥ 1.2~2.5ψ=，取2ψ=。
则有219.6d mm ≥== 式中：F Q ——轴向载荷，单位N ； d 2 ——螺纹中径，单位mm ； [p ]——许用压强，单位MPa 。
H dψ=查阅参考文献,取公称直径d =28 mm ，螺距P =3 mm ，中径d 2=26.5 mm ，小径d 3=24.5 mm ，内螺纹大径D 4=28.5 mm 。
3螺杆强度校核螺杆危险截面的强度条件为：[]e σσ=≤ 式中：F Q ——轴向载荷，单位N ； d 3 ——螺纹小径，单位mm ；T 1——螺纹副摩擦力矩，21tan('),2Q d T F ψρψ=+为螺旋升角，213arctanarctan 2.063726.5np d ψππ⨯===⨯； []σ——螺杆材料的许用应力，单位MPa 。
查参考文献得钢对青铜的当量摩擦系数'0.08~0.10f =，取'0.09f =，螺纹副当量摩擦角'arctan 'arctan 0.09 5.1427f ρ===。
把已知的值带入T 1的计算公式中，则得130000tan(2.0637 5.1427)28.50.554054T N mm =⨯︒+︒⨯⨯=⋅70.4e MPa σ==查参考文献[1]表5.9可以查得螺杆材料的许用应力[]3~5sσσ=,355s MPa σ=,[]71~118MPa σ=,取[]95MPa σ=。
(机械制造行业)哈工大机械设计大作业——螺旋起重器
（机械制造行业）哈工大机械设计大作业——螺旋起重器哈工大机械设计大作业——螺旋起重器一、概述本次大作业的主题是设计一款螺旋起重器，旨在为机械制造行业提供一种高效、稳定、实用的起重设备。
螺旋起重器是一种通过旋转螺旋轴来提升或降低重物的机械设备，具有结构简单、操作方便、承载能力强等优点。
二、设计要求1.提升能力：最大提升重量为2吨，且在提升过程中不得出现明显的晃动或倾斜现象。
2.旋转速度：旋转速度应可调节，以便根据实际需要调整提升速度。
3.稳定性：设备应具备较高的稳定性，以保证在提升重物时不会发生明显的晃动或倾斜。
4.结构紧凑：设备结构应尽量紧凑，以减少占地面积和重量。
5.操作简便：设备应易于操作，控制精度高，以便实现高效准确的提升。
三、设计方案1.总体结构：螺旋起重器主要由旋转轴、螺旋杆、支撑架、电机和控制系统组成。
旋转轴通过轴承与支撑架连接，支撑架起到稳定和支撑整个设备的作用。
螺旋杆与旋转轴连接，通过旋转轴的旋转实现重物的升降。
电机和控制系统负责驱动旋转轴和调节旋转速度。
2.旋转轴设计：旋转轴是螺旋起重器的核心部件，它需要承受重物的重量和旋转时的扭矩。
因此，我们选择高强度钢材作为旋转轴的材料，并对其进行优化设计以提高其强度和刚度。
此外，我们在旋转轴上设置了一些加强肋和凸起，以提高其抗扭强度。
3.螺旋杆设计：螺旋杆是直接与重物接触的部件，其设计对设备的稳定性和提升能力有重要影响。
我们选择优质钢材作为螺旋杆的材料，并对其进行抛光和强化处理以提高其耐磨性和抗拉强度。
螺旋杆的长度和直径根据实际需要进行了优化设计，使其既能保证设备的稳定性，又能满足最大提升重量的要求。
4.支撑架设计：支撑架是整个设备的支撑结构，其稳定性直接关系到设备的性能。
我们采用高强度钢材制作支撑架，并对其进行优化设计以提高其抗弯强度和抗扭强度。
此外，我们还设置了多个支撑腿以增加设备的稳定性。
5.电机和控制系统设计：电机和控制系统是整个设备的驱动和控制中心。
螺旋起重器设计_-_副本
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y课程设计说明书（论文）课程名称：机械设计设计题目：螺旋起重器设计院系：机电工程学院班级：XXXXX设计者：XXXXX学号：XXXXX指导教师：XXXXX设计时间：XXXXX哈尔滨工业大学题目：设计起重量40,000N ，最大起重高度H=200mm 的螺旋起重器（千斤顶）。
1.选择螺杆、螺母的材料螺杆采用45钢，有参考文献【2】续表10.2查得抗拉强度MPa b 600=σ，MPa s 355=σ。
螺母材料用铝青铜ZCUAL10Fe3（考虑速度低） 2.耐磨性计算螺杆选用45钢，螺母选用铸造铝青铜ZCUAL10Fe3，有参考文献【1】表8.11查得 【p 】=18~25MPa,从表表8.11的相关文献中可以查得，人力驱动时【p 】值可加大20%，则【p 】=21.6~30MPa ，取【p 】=21.6MPa 。
按耐磨性条件设计螺纹中径2d ，选用梯形螺纹，则][8.02p F d Qψ≥。
有参考文献【1】查得，对于整体时螺母系数5.2~2.1=ψ，取0.2=ψ。
则mm mm p F d Q 3.246.210.2400008.0][8.02=⨯=ψ≥、 式中：Q F ---------轴向载荷，N;2d ----------螺纹中径，mm; [p]----------许用应力，MPa 。
2/d H =ψ差参考文献【3】表11.5取公称直径d 可能取值32、36，这里取公称直径mm d 32=，螺距mm P 3=，中径mm d 5.302=，小径mm d 5.281=，内螺纹大径5.324=D 。
说明：此处如果取公称直径mm d 36=，螺距mm P 3=，中径mm d 5.342=，小径mm d 5.321=，内螺纹大径5.364=D ，螺杆强度校核不满足要求。
3.螺杆强度校核螺杆危险截面的强度条件为：21121321634⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d T d F Q e ππσ 式中：Q F ---------轴向载荷，N; 3d ----------螺纹中径，mm;1T ----------螺纹副摩擦力矩，()2tan 2'1d F T Q ρ+ψ=，ψ为螺纹升角，7942.15.3031arctan arctan2=⨯⨯==ψππd np [σ]--------螺杆材料的许用应力，MPa 。
哈工大机械设计大作业千斤顶
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y机械设计大作业说明书大作业名称：螺纹传动设计设计题目：千斤顶班级：1202201设计者：设计时间：2014.10.20哈尔滨工业大学目录1任务书-----------------------------------------------------------------------------------------------------------1 2螺母、螺杆选材----------------------------------------------------------------------------------------------2 3耐磨性计算-----------------------------------------------------------------------------------------------------2 4螺杆强度校核-------------------------------------------------------------------------------------------------2 5螺纹牙强度校核----------------------------------------------------------------------------------------------3 6螺纹副自锁条件校核---------------------------------------------------------------------------------------4 7螺杆稳定性校核----------------------------------------------------------------------------------------------4 8螺母外径及凸缘设计---------------------------------------------------------------------------------------5 9手柄设计--------------------------------------------------------------------------------------------------------5 10底座设计-------------------------------------------------------------------------------------------------------6 11其余各部分尺寸及参数-----------------------------------------------------------------------------------6 12参考资料-------------------------------------------------------------------------------------------------------71、任务书2、螺杆、螺母选材本千斤顶设计采用梯形螺纹螺旋传动。
哈工大机械设计大作业螺旋传动设计(千斤顶)(DOC)
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y机械设计大作业说明书大作业名称：机械设计大作业设计题目：螺旋传动设计班级：设计者：学号：指导教师：宋宝玉设计时间：2014·10·03哈尔滨工业大学目录1设计题目-------------------------------------------------------------------------------------------------------3 2螺母、螺杆选材----------------------------------------------------------------------------------------------3 3耐磨性计算-----------------------------------------------------------------------------------------------------3 4螺杆强度校核-------------------------------------------------------------------------------------------------3 5螺纹牙强度校核----------------------------------------------------------------------------------------------4 6螺纹副自锁条件校核---------------------------------------------------------------------------------------5 7螺杆稳定性校核----------------------------------------------------------------------------------------------5 8螺母外径及凸缘设计---------------------------------------------------------------------------------------6 9手柄设计--------------------------------------------------------------------------------------------------------6 10底座设计-------------------------------------------------------------------------------------------------------7 11各部分尺寸及参数-----------------------------------------------------------------------------------712参考资料-------------------------------------------------------------------------------------------------------81、设计题目螺旋起重器（千斤顶）已知条件：3.1.2起重量Q F =40KN ，最大起重高度H=200mm 。
机械设计大作业二设计螺旋起重器(千斤顶)
机械设计大作业二-设计螺旋起重器（千斤顶）机械设计大作业报告二：设计螺旋起重器（千斤顶）一、设计题目：螺旋起重器（千斤顶）的设计二、设计背景与目的在工程领域，起重器是必不可少的设备之一，用于进行物体的提升、降落和搬运。
螺旋起重器作为一种常见的起重器，具有结构简单、操作方便、稳定性好等优点。
本次设计的目的是设计一款结构合理、性能稳定的螺旋起重器（千斤顶），以满足实际工程应用的需求。
三、设计要求与参数1.设计要求（1）最大起重量：1000kg（2）最大起重高度：100mm（3）螺旋直径：16mm（4）螺旋长度：根据实际需要确定（5）设备应具有足够的强度和稳定性，能够承受较大的载荷和冲击。
2.设计参数（1）材料选择：优质碳素结构钢（如Q235）（2）驱动方式：手动操作（3）传动方式：螺旋传动（4）结构形式：采用紧凑型设计，便于携带和使用。
四、设计步骤与方案1.确定总体方案根据设计要求和参数，确定螺旋起重器的总体方案。
主要包括传动方式、结构形式、操作方式等。
考虑到手动操作的特点，设计时应注重设备的便携性和易用性。
2.结构设计根据总体方案，进行结构设计。
主要包括螺旋部分的长度、直径和材质选择，以及支撑部分的材料和结构形式等。
在设计过程中，应考虑到设备的强度、刚度和稳定性要求。
3.传动系统设计根据总体方案和结构设计，进行传动系统的设计。
主要包括传动轴的直径、长度和材质选择，以及齿轮或蜗轮蜗杆等传动元件的选择和设计。
在设计过程中，应考虑到传动效率、平稳性和使用寿命等因素。
4.操作系统设计根据总体方案和结构设计，进行操作系统的设计。
主要包括操作手柄的形状、长度和材质选择，以及操作机构的运动方式和结构设计等。
在设计过程中，应考虑到操作简便、省力和安全等因素。
5.校核与分析对所设计的螺旋起重器进行校核与分析，主要包括强度校核、刚度校核和稳定性分析等。
确保设备能够满足实际工程应用的要求，具有较高的安全性和可靠性。
6.图纸绘制与说明根据所设计的螺旋起重器，绘制相关图纸，包括总装图、部件图和零件图等。
机械设计大作业二汇总
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y课程设计说明书（论文）课程名称：机械设计设计题目：螺旋起重器（千斤顶）院系：能源学院班级：1302201设计者：吴有训学号：1130220129指导教师：张锋设计时间：2015年10月17日哈尔滨工业大学目录设计任务书 (1)一．设计题目 (3)二．材料选取 (3)三．耐磨性计算 (3)四．螺杆强度校核 (4)五．螺母螺纹牙的强度校核 (4)六．自锁条件校核 (5)七．螺杆的稳定性校核 (6)八．螺母外径及凸缘设计 (6)九．手柄设计 (7)十．底座设计 (8)十一．部分参数 (8)十二．参考文献 (9)哈尔滨工业大学课程设计任务书姓名：院（系）：专业：班号：任务起至日期：年月日至年月日课程设计题目：已知技术参数和设计要求：工作量：工作计划安排：同组设计者及分工：指导教师签字___________________年月日教研室主任意见：教研室主任签字___________________年月日*注：此任务书由课程设计指导教师填写。
一．设计题目设计起重量F Q =50KN ，最大起重高度H=150mm 的螺旋起重器（千斤顶）。
二．材料选取考虑梯形螺纹有标准化（参见GB/T 13576.3-1992），易于加工生产，且具有较好的自锁性能，故本千斤顶设计采用梯形螺纹螺旋传动。
由于螺杆承受载荷较大，而且是小截面，故选用45#钢，调质处理。
查参考文献[2]表10.2得抗拉强度s σ=355MPa, b σ=600MPa 。
由于千斤顶属于低速重载的情况，且螺母与螺杆之间存在滑动磨损，故螺母采用强度高、耐磨、摩擦系数小的铸铝青铜ZCuAl 10Fe 3。
托盘和底座性能要求不高，均采用可铸性能较好的铸铁材料。
三．耐磨性计算螺杆采用45#钢，螺母选用铸造铝青铜ZCuAl 10Fe 3，查参考文献[1]表5.8得MPa p 25~18][=，从表5.8的注释中可以查得，人力驱动时[p]值可增大20%，则MPa p 30~6.21][=。
螺旋传动千斤顶设计大作业2
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y机械设计大作业说明书大作业名称：机械设计大作业设计题目：螺旋传动设计班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：哈尔滨工业大学目录一. 设计任务书∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙1 二．千斤顶设计∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙1 1材料选则∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙1 2耐磨性计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙1 3强度及稳定性校核∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙24螺母及手柄设计∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙45底座设计∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙5 三.参考文献∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙6一、设计任务书：设计一个起重器F Q =40KN ，最大起重高度H=200mm 的螺旋起重器。
二、设计千斤顶： 1.选择螺杆、螺母的材料螺杆采用45钢调质，由参考文献[1]查表10.2得600,355b s MPa MPa σσ==。
螺母材料用铝青铜ZCuA110Fe3（考虑速度低） 2.耐磨性计算螺杆选用45钢，螺母选用铸造铝青铜ZCuA110Fe3，由参考文献[2]表8.11查得[p]=18~25MPa ，从注释中可以查得，人力驱动时[p]值可加大20%，则[p]=21.6~30MPa ，取[p]=25MPa 。
按耐磨性条件设计螺纹中径d 2，选用梯形螺纹，则2d ≥[2]查得，对于整体式螺母系数ψ=1.2 2.5，取ψ=2，则式中：F Q ——轴向载荷，N ； d 2——螺纹中径，mm ； [p]——许用压强，MPa 。
查参考文献[3]附表5取公称直径d=30mm ，螺距P=3mm ，中径d 2=28.5mm ，小径d 3=26.5mm ，内螺纹大径D 4=30.5mm22.6mm =2d ≥3.螺杆强度校核螺杆危险截面的强度条件为：式中：F Q ——轴向载荷，N ； d 3——螺纹小径，mm ；T 1——螺纹副摩擦力矩，21tan()2Q d T F ψρ'=+，ψ为螺纹升角，213arctanarctan 2.0637;26.5np d ψππ⨯===︒⨯ [σ]——螺纹材料的许用应力，MPa 。
(机械制造行业)哈工大机械设计大作业——螺旋起重器
螺旋起重器设计一、 螺旋起重器（千斤顶）简介螺旋起重器是一种简单的起重装置，用手推动手柄即可升起重物。
它一般由底座、螺杆、螺母、托杯、手柄或扳手等零件所组成。
二、 螺旋起重器（千斤顶）结构与功能螺旋起重器结构示意图如右图所示。
零件1为托杯，当千斤顶承受重载时，由1直接托住重物。
螺母5与螺杆7组成螺旋副，同时，螺母5又与底座8固定联接，当转动手柄4时，托杯便会随着螺杆而上下移动，从而将重物托起。
紧定螺钉6主要是为了提高了联接可靠性。
三、 设计题目设计起重量F = 50 000 Ｎ，最大起重高度Ｈ=150 mm 的螺旋起重器（千斤顶）。
四、 题目解答1.选择螺杆、螺母材料螺杆采用45钢调质，由参考文献[2]表10.2查得抗拉强度σb =600Mpa ， σs =355Mpa 。
由于速度较低，螺母材料用铝青铜ZCuAll0Fe3。
2. 耐磨性计算按耐磨性性条件设计螺纹中径d 2，对于梯形螺纹，8.02≥d ][ψp F 螺杆选用45钢，螺母用铝青铜ZCuAll0Fe3，由参考文献[3]表 5.8 查得[]p =18~25MPa ，从表5.8注释中可以查得，人力驱动可提高约20%，则[]p =21.6 ~30MPa ，取[]p =25MPa 。
由参考文献[3]查得，对于整体式螺母系数=1.2~1.5，取=2。
则代入数据，得8.02≥d ][ ψp F ⨯=8.0 =25.3 mm式中：F──螺杆所受轴向载荷，N；d──螺纹中径，mm；2[ p]─—螺旋副材料的许用压力，MPa。
d=30.5 mm, 查参考文献[4]表 11.5 取公称直径d =32 mm,螺距P=3 mm,中径2小径d3（d1）=28. 5 mm,内螺纹大径D4=32.5 mm。
3. 螺杆强度校核螺杆危险截面的强度条件为：σe=≤[σe ]式中：F──螺杆所受轴向载荷，F =50 000 N；d3（d1）──螺纹小径，mm d3（d1）=28. 5 mm；T 1──螺纹副摩擦力矩，T1=F tan (+’ ),为螺纹升角，=arctan=arctan=1.7942；[σe ]——螺杆材料的许用应力， MPa查参考文献[1]表 5.10 .得钢对青铜的当量摩擦因数f’=0.08~0.10,取f ’=0.09，螺纹副当量摩擦角’ = arctan f’= arctan0.09 = 5.1428。
哈工大机械设计大作业螺旋千斤顶共6页文档
目 录一、设计题目-----------------------------------------------------------------------------------------------------2 二、螺母、螺杆选材-------------------------------------------------------------------------------------------2 三、螺杆、螺母设计计算3.1 耐磨性计算-----------------------------------------------------------------------------------------------2 3.2 螺杆强度校核--------------------------------------------------------------------------------------------3 3.3 螺纹牙强度校核-----------------------------------------------------------------------------------------3 3.4 螺纹副自锁条件校核----------------------------------------------------------------------------------4 3.5 螺杆稳定性校核-----------------------------------------------------------------------------------------4 四、螺母外径及凸缘设计------------------------------------------------------------------------------------5 五、手柄设计----------------------------------------------------------------------------------------------------5 六、底座设计----------------------------------------------------------------------------------------------------6 七、其余各部分尺寸及参数---------------------------------------------------------------------------------7 八、参考资料-----------------------------------------------------------------------------------------------------8一、 设计题目螺旋起重器（千斤顶）已知条件：起重量F Q =40KN ，最大起重高度H=200mm 。
【精品】螺旋起重器的设计
【精品】螺旋起重器的设计螺旋起重器是一种常用的机械传动设备，其构造简单，使用方便，应用范围广泛。
其主要由电机、减速器、螺旋器和倾斜角度调节器等部分组成。
其中，螺旋器是起重机运行的关键部件之一，其设计和制造质量直接影响到起重机的性能和使用寿命。
因此，对螺旋起重器的设计和制造要求非常高，需要经过深入的研究和分析。
螺旋起重器的设计主要包括螺旋器的结构设计和参数计算，减速器的选型和传动布局等方面。
在螺旋器的结构设计中，需要考虑其稳定性、强度和耐久性等因素，同时还要结合实际使用情况确定螺旋器的尺寸、转速和转向等参数。
在减速器的选型和传动布局方面，需要综合考虑起重机的工作负荷、使用条件和能源消耗等因素，选择合适的减速器型号和传动方式。
对于螺旋起重器的设计，关键在于优化设计，实现结构简洁、重量轻、功耗小、效率高、噪声低等多个方面的要求。
在螺旋器的设计中，需要采用先进的计算方法和材料选择技术，确保其受力状态和寿命等性能指标符合要求。
对于减速器的设计，需要结合起重机的工作负荷和使用条件，选用合适的传动比例和传动布局，保证其牵引力和功率输出符合要求。
在螺旋起重器的制造过程中，需要注意材料的选择和处理、加工精度的控制、装配工艺的规范等问题。
特别是对于螺旋器的制造，需要采用高精度的数控机床加工，保证其表面光洁度和几何形状的精度达到要求。
此外，还需要对螺旋器进行热处理、表面处理等工艺处理，提高其强度、硬度和耐腐蚀性等性能。
总之，螺旋起重器的设计和制造是一个复杂且重要的过程，需要技术力量和生产工艺的支持。
只有通过对螺旋起重器性能和结构进行深入的分析和研究，才能实现其高质量、高效率、高可靠性的功能要求。
螺旋起重器的设计
哈尔滨工业大学机械设计作业设计说明书题目:螺旋起重器院系：能源科学与工程学院班号：学号：姓名：哈尔滨工业大学机械设计任务书1.题目：设计螺旋起重器螺旋起重器是一种简单的起重装置，用手推动手柄即可起升重物。
它一般由底座、螺杆、螺母、托杯、手柄或板手等零件组成。
2.已知条件：表螺旋起重器的示意图及已知数据设计要求：（1）绘制装配图一张，画出起重器的全比结构，按照比例装配图要求标注尺寸、序号及填写明细栏、标题栏、编写技术要求。
（2）撰写设计说明书一份，主要包括起重器各部分尺寸的计算，对螺杆和螺母螺纹牙强度、螺纹副自锁性、螺杆的稳定性的校核等。
目录一、设计题目---------------------------------------------------------------3二、螺母、螺杆选材---------------------------------------------------------3三、螺杆、螺母设计计算耐磨性计算------------------------------------------------------------------------------------------------3螺杆强度校核---------------------------------------------------------------------------------------------4螺纹牙强度校核-----------------------------------------------------------------------------------------4螺纹副自锁条件校核-----------------------------------------------------------------------------------5螺杆稳定性校核-----------------------------------------------------------------------------------------5四、螺母外径及凸缘设计-----------------------------------------------------6五、手柄设计---------------------------------------------------------------6六、底座设计---------------------------------------------------------------7七、托杯及其他参数-------------------------------------------------------8八、设计示意图------------------------------------------------------- -- - 9九、参考资料--------------------------------------------------------------10一、 设计题目设计起重重量FQ=40 000N ， 最大起重高度H=200mm 的螺旋起重器。
哈工大-机械设计大作业-千斤顶(DOC)
哈工大-机械设计大作业-千斤顶(DOC)H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y机械设计大作业说明书设计题目：设计螺旋起重器院系：机电工程学院班级：1308xxx设计者：xxxxxx学号：11308xxxxxxx指导教师：xxxxxxx设计时间：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx目录任务书 (3)一、选择螺杆、螺母的材料 (4)二、耐磨性计算 (4)三、螺杆强度校核 (4)四、螺母螺纹牙的强度校核 (5)五、自锁条件校核 (6)六、螺杆的稳定性校核 (6)七、螺母外径及凸缘设计 (7)八、手柄设计 (7)九、底座设计 (8)十、托杯等其他结构的设计 (8)十一、绘制螺旋起重器（千斤顶）装配图 (8)十二、参考文献 (9)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：N F Q k 30=,H=180mm题号 起重量F Q /kN 最大起重高度H/mm3.1.1 30 180一、选择螺杆、螺母的材料螺杆采用45钢材质，由参考文献[1]表10.2查得抗拉刚度MPa 600b =σ，MPa 355s =σ。
螺母材料采用铝青铜ZCuAl10Fe3（考虑速度低）。
二、耐磨性计算QFF螺杆选用45钢，螺母选用铸造铝青铜ZCuAl10Fe3，由参考文献[2]表 5.8查得MPa p 25~18][=,从表 5.8的注释中可以查得，人力驱动时][p 值可加大20%，则MPa p 30~6.21][=，取MPa p 25][=。
按耐磨性条件设计螺纹中径2d ,选用梯形螺纹，则][8.02p F d Qψ≥。
由参考文献[1]查得，对于整体式螺母系数5.2~2.1=ψ，取2=ψ。
则mm mm p F d Q6.19252300008.0][8.02=⨯=≥ψ 式中：Q F ——轴向载荷，N; 2d ——螺纹中径，mm;][p ——许用压强，MPa 。
机械设计螺旋千斤顶说明书
哈尔滨工业大学机械设计作业设计计算说明书题目螺旋起重器（千斤顶）系别机电学院班号09XXXX姓名XXX日期2011/9/16哈尔滨工业大学机械设计作业任务书题目螺旋起重器（千斤顶）设计原始数据：已知条件：螺旋起重器起重量;最大起重高度。
设计要求：1. 绘制装配图一张，画出起重器的全部结构，按照比例装配图要求标注尺寸、序号及填写明细栏、标题栏、编写技术要求。
2.撰写设计说明书一份，主要包括起重器各部分尺寸的计算，对螺杆和螺母螺纹牙强度、螺纹副自锁性、螺杆的稳定性的校核等。
目录一、设计题目二、螺母、螺杆选材三、螺杆、螺母设计计算耐磨性计算螺杆强度校核螺纹牙强度校核螺纹副自锁条件校核螺杆稳定性校核四、螺母外径及凸缘设计五、手柄设计六、底座设计七、其余各部分尺寸及参数八、参考文献一、 设计题目螺旋起重器（千斤顶）已知条件：起重量F Q =40KN ，最大起重高度H=200mm 。
二、 螺杆、螺母、托盘及底座选材工作特点：螺旋千斤顶一般为间歇性工作，每次工作时间较短、速度也不高、但是轴向力很大、需要自锁，但不追求高效率。
1.螺杆选材：本千斤顶设计采用梯形螺纹螺旋传动。
由于螺杆承受载荷较大，需要足够的强度，且为小截面，故选用45#钢，调质处理。
查参考文献[2]得σs=355MPa, σb =600MPa 。
查机械设计课本表得5~3][s σσ=,取[σ]=110MPa 。
2：螺母选材：千斤顶属于低速重载的情况，且螺母材料除要求有足够的强度外，还要求与螺杆材料配副后摩擦因数小和耐磨损，故螺母采用强度高、耐磨、摩擦系数小的铸造青铜ZCuAl10Fe3，查表得螺母材料的许用切应力MPa 40~30][=τ,取][τ=35MPa ；许用弯曲应力 [σb ]=40~60MPa,故取[σb ]=50MPa 。
3：托盘和底座选材：托盘和底座均采用铸铁材料。
三、 螺杆、螺母设计计算耐磨性计算由耐磨性条件公式（限制螺纹工作表面的压强，按螺母材料计算）： ][2p Hh d p F A F Ps ≤⋅⋅⋅⋅==π 对于梯形螺纹，有h=,那么耐磨性条件转化为：2d ≥式中 2d ——螺纹中径，mm;F ——螺旋的轴向载荷，N ；H ——螺母旋合高度，mm;ψ——引入系数，ψ=H/2d ;[p]——材料的许用压强，MPa;查机械设计表，得[p]=18~25MPa ，取[p]=20MPa ，对于整体式螺母，5.2~2.1=ψ，取ψ=，那么有mm MPa KN d 3.2520*0.2408.02=≥。
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机械设计大作业设计说明书
题目：螺旋起重器的设计
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题目:设计起重质量F Q =30kN ，最大起重高度为180mm 的千斤顶. 解:
1. 选择螺杆、螺母材料
螺杆由45#钢调质，由参考文献查得抗拉强度为600,355b s MPa MPa σσ==。
螺母材料用铝青铜ZCuAl 11Fe 3制作。
2. 耐磨性计算
螺杆选用45钢，螺母选用铸造铝青铜ZCuAl 11Fe 3，由参考文献查得[p ]=10~25MPa,查得人力驱动时[p ]值可加大20%，则[p ]=21.6~30MPa ，不妨取[p ]=25MPa.按照耐磨性条件设计螺纹中径d 2（文中出现的尺寸见附图）,选用梯
形螺纹则2d ≥ 1.2~2.5ψ=，
取2ψ=。
则有
219.6d mm ≥== 式中：F Q ——轴向载荷，单位N ； d 2 ——螺纹中径，单位mm ； [p ]——许用压强，单位MPa 。
H d
ψ=
查阅参考文献,取公称直径d =28 mm ，螺距P =3 mm ，中径d 2=26.5 mm ，小径d 3=24.5 mm ，内螺纹大径D 4=28.5 mm 。
3螺杆强度校核
螺杆危险截面的强度条件为：
[]e σσ=≤ 式中：F Q ——轴向载荷，单位N ； d 3 ——螺纹小径，单位mm ；
T 1——螺纹副摩擦力矩，2
1tan('),2
Q d T F ψρψ=+为螺旋升角，213
arctan
arctan 2.063726.5
np d ψππ⨯===⨯； []σ——螺杆材料的许用应力，单位MPa 。
查参考文献得钢对青铜的当量摩擦系数'0.08~0.10f =，取'0.09f =，螺纹
副当量摩擦角'arctan 'arctan 0.09 5.1427f ρ===。
把已知的值带入T 1的计算公式中，则得
130000tan(2.0637 5.1427)28.50.554054T N mm =⨯︒+︒⨯⨯=⋅
70.4e MPa σ==
查参考文献[1]表5.9可以查得螺杆材料的许用应力[]3~5
s
σσ=
,
355s MPa σ=,[]71~118MPa σ=,取[]95MPa σ=。
显然，[]e σσ<，螺杆满足强度条件。
3. 螺母螺纹牙的强度校核
螺母螺纹牙根部剪切强度条件为
4[]Q F Z D b
ττπ=
≤
式中：F Q ——轴向载荷，单位N ； D 4——螺母螺纹大径，单位mm ； Z ——螺纹旋合圈数，Z 取10；
b ——螺纹牙根部厚度，梯形螺纹b =0.65 P =0.653mm=1.95mm 。
代入数值计算得
30000
17.21028.5 1.95
MPa MPa τπ=
=⨯⨯⨯
查参考文献[1]表5.9螺母材料的许用剪应力[]30~40MPa τ=，显然[]ττ<。
螺纹牙根部的弯曲强度条件为
2
43[]Q b b F l Z D b
σσπ=
≤
式中：l ——弯曲力臂，4228.526.5
122
D d l mm mm --=
==。
其它参数同上。
代入数值计算得
2
3300001
26.4351028.5 1.95
b MPa MPa σπ⨯⨯=
=⨯⨯ 查参考文献[1]表5.9螺母材料的许用弯曲应力[]40~60b MPa σ=。
显然，[]b b σσ<，即满足螺纹牙的强度条件。
5. 自锁条件校核
因 2.0637,' 5.1427ψρ==，因此
'ψρ<
满足自锁条件。
6. 螺杆的稳定性校核 螺杆的柔度值
1
4l
l
i
d μμλ=
=
式中：l ——螺杆的最大工作长度，取螺母中部到另一端支点间的距离，则
1180+2
H l h l =++螺母
退刀槽。
1H h 螺母、符号参见附录图1，l 退刀槽指螺杆与手柄座相接处的尺寸，
查手册知，9l mm =退刀槽。
10330H ZP mm mm ==⨯=螺母
假设手柄直径为=20d mm 手柄，由结构尺寸经验公式
1(1.8~2)36~40h d mm ==手柄，取138h mm =，则
(18015389)242l mm mm =+++=
μ——长度系数，对千斤顶，可看作一端固定、一端自由，取2μ=。
代入以上数值得
1442242
7924.5
l d μλ⨯⨯=
== 对于45钢调质，当90λ<时；
22
12234034024.58847110.00013410.00013794
c d F N ππλ⨯===++⨯
88471
2.95 2.530000
c F F ==>
因此，满足稳定性要求。
7. 螺母外径及凸缘设计（参见附录图1） 螺纹外径≈1.5d=1.5*28 mm=42 mm 。
螺纹凸缘外径≈ 1.4=1.4*42 mm=58.8 mm,取=60mm 。
8. 手柄设计
加在手柄上的力需要克服螺纹副之间的相对转动的阻力矩和托杯支撑面间的摩擦力矩。
设F 为加在手柄上的力，取F=200 N, L 为手柄长度，则FL=。
有
取D=48 mm 。
，取=20 mm 。
托杯选铸铁，手柄选Q215，摩擦系数f=0.12，则
()[]()()[]()2
123
13
224~224~231
+--+--=D D D D fF T Q
=63741
L=，取L=280 mm ，加套筒长500 mm 。
手柄直径3
]
[1.0b FL
d σ≥手柄，查教材可知：2~5.1][s b σσ=，查参考文献可知MPa s 205=σ，
则MPa b 7.136~5.102][=σ，取MPa b 110][=σ。
代入数值计算得：
mm mm FL d b 4.22110
1.02
.613200][1.033
=⨯⨯=≥σ手柄
取手柄直径d=24mm.
9．底座设计
螺杆下落到地面，再留20~30mm 空间，底座铸造起模斜度1:10，厚度为10mm. D 5由结构设计，确定D 5=104mm 。
D 4=1.4D 5=146mm 。
结构确定后校核地面的挤压应力：
MPa D D F Q
64.3)
104146(4
30000
)
(4
222524b =-=
-=
π
π
σ
地面材料选择铸铁HT100,查表得到铸件壁厚mm 50~30=δ时，MPa b 80≥σ，有
MPa MPa b p )40~32(80)5.0~4.0()5.0~4.0(][=⨯==σσ
显然，][p p σσ<，满足设计要求。
10．其余参数确定
根据经验公式，以下参数选择的尺寸为： D T =60mm; h=48mm; h 1=48mm; h 2=15mm; a=8mm; t=7mm; H=30mm; S=16mm;
mm 81==δδ
参考文献：
[1] 王黎钦，陈铁鸣. 机械设计.4版.哈尔滨：高等教育出版社，2010. [2] 宋宝玉. 机械设计课程设计指导书.北京：高等教育出版社，2006. [3] 王连明，宋宝玉. 机械设计课程设计.3版.哈尔滨：高等教育出版社，2009.。