机械设计千斤顶设计说明书
千斤顶设计说明书
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。
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。
机械设计课程设计---螺旋千斤顶计算说明书
计算及说明结果螺旋千斤顶主要零件：螺杆、螺母、托杯、手柄和底座。
设计的原始数据：最大起重F=60KN 、最大升起高度H=230mm 。
螺旋千斤顶的设计步骤如下：1.螺杆的设计与计算：（1）螺纹的牙型选用矩形螺纹，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。
（2）螺杆的材料 选用Q255——《现代工程材料成型与机械制造基础》 孙康宁 P80（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=255MPa ，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 。
——《材料力学》 王世斌 亢一澜 P19、P28将上述数据带入得螺杆的直径为d1≥0.02764m ，取d 1=30mm 。
根据经验公式4p d1=，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 d1-==38-7.5=30.5mm 。
（4）自锁验算在考虑众多因素后，实际应满足的自锁条件为：原始数据 F=60KN H=230mm配合选H8/h8螺杆的材料选Q255螺杆直径取30.5mm1-'≤ρψ由)(/np tan d 2πψ= n=1，p=7.5mm ，d 2=2h2d 1+⨯=32.375mm得tan ψ=0.07373——《机械原理与机械设计》 张策 P38 当量摩擦角ρ'=arctanμ，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。
——《机械原理与机械设计》 张策 P71 （5）结构 手柄孔径dK根据手柄直径p d 决定，mm 5.0d d p k +≈。
根据后面手柄部分的计算得到p d =26mm ，所以k d =26.5mm 。
机械设计课程大作业(螺旋千斤顶说明书)
机械设计课程作业设计说明书题目：螺旋传动设计班级：学号：姓名：目录1、设计题目 (2)2、螺纹、螺杆、螺母设计 (2)3、耐磨性计算 (2)4、自锁性校核 (3)5、螺杆强度校核 (3)6、螺母螺纹牙强度校核 (4)7、螺杆的稳定性校核 (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、其余各部分尺寸及参数（符号见参考书） (7)12、螺旋千斤顶的效率 (8)13、参考资料 (8)1、设计题目螺旋千斤顶已知条件：起重量Q=37.5KN ，最大起重高度H=200mm ，手柄操作力P=200N 。
2、螺纹、螺杆、螺母设计本千斤顶设计采用单头左旋梯形螺纹传动，单头螺纹相比多头螺纹具有较好的自锁性能，且便于加工，左旋符合操作习惯。
由于螺杆承受载荷较大，而且是小截面，故选用45号钢，调质处理。
查参考文献得σs=355MPa, σb =600MPa ，S=4，［P ］=20MPa 。
剖分式螺母不适用于此，所以选用整体式螺母。
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ZCuAl10Fe3。
查参考文献得［τ］=35MPa ，b δ［］=50MPa 。
托杯和底座均采用HT250材料。
3、耐磨性计算查参考文献得[p]=18~25MPa ，取[p]=20MPa 。
按耐磨性条件选择螺纹中径，选用梯形螺纹。
由参考文献查得5.2~2.1=ψ，取 ψ=2.0。
由耐磨性条件公式：[]20.8p Qd ≥ψ式中 2d ——螺杆中径，mm; Q ——螺旋的轴向力，37.5KN ；ψ——引入系数，ψ=2.0 ;[p]——材料的许用压力，20MPa;代入数值后有224.5d mm ≥。
查参考文献，优先选用第一系列，取公称直径d=28mm ，螺距P=8mm ，中径d2=25.5mm ，小径d1=22.5mm ，内螺纹大径D4=28.5mm 。
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。
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。
螺旋千斤顶设计说明书
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，。
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》课程设计(千斤顶)
《机械设计》课程设计——螺旋千斤顶的设计设计要求：设计一个人力驱动的螺旋千斤顶，示意图如下：一、千斤顶的概述千斤顶是一种起重高度小(小于1ｍ)的最简单的起重设备。
它有机械式和液压式两种。
机械式千斤顶又有齿条式与螺旋式两种。
千斤顶按工作原理分为：螺旋千斤顶、齿条千斤顶、油压千斤顶。
二、螺旋传动的设计和计算1、螺旋传动的应用和类型螺旋传动是利用螺杆（丝杠）和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的。
它主要用于将回转运动转变为直线运动，同时传递运动和动力。
它具有结构紧凑、转动均匀、准确、平稳、易于自锁等优点，在工业中获得了广泛应用。
（1）按螺杆与螺母的相对运动方式，螺旋传动可以有以下四种运动方式：①螺母固定不动，如图螺杆转动并往复移动，这种结构以固定螺母为主要支承，结构简单，但占据空间大。
常用于螺旋压力机、螺旋千斤顶等。
②螺母转动，如图螺杆做直线移动，螺杆应设防转机构，螺母转动要设置轴承均使结构复杂，且螺杆行程占据尺寸故应用较少。
③螺母旋转并沿直线移动，如图由于螺杆固定不动，因而二端支承结构较简单，但精度不高。
有些钻床工作台采用了这种方式。
④螺杆转动，如图螺母做直线运动，这种运动方式占据空间尺寸小，适用于长行程螺杆。
螺杆两端的轴承和螺母防转机构使其结构较复杂。
车床丝杠、刀架移动机构多采用这种运动方式。
本次设计的螺旋千斤顶是运用了上图（a）的运动方式，即螺母固定不动。
（2）按照用途不同，螺旋传动分为三种类型。
①传力螺旋以传递动力为主，要求以较小的转矩产生较大的轴向推力，一般为间歇性工作，工作速度较低，通常要求具有自锁能力。
如图：②传导螺旋以传递运动为主，这类螺旋常在较长的时间内连续工作且工作速度较高，传动精度要求较高，如图：③调整螺旋用于调整并固定零件间的相对位置，一般不经常转动，要求能自锁，有时也要求很高精度，如带传动张紧装置、机床卡盘和精密仪表微调机构的螺旋等。
本次设计的螺旋千斤顶就是运用了传力螺旋这种传动类型。
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 。
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=≥。
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 。
机械设计-螺旋千斤顶设计说明书-天津大学
螺旋千斤顶作业任务书姓名 专业 机械设计制造 年级 班级设计完成日期 2012 年 11 月 25 日 指导教师一、题目：螺旋千斤顶二、机构简图图1三、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1、选题及设计方案-----------------------------------------------------------------3 2、设计目的-----------------------------------------------------------------------------33、螺旋千斤顶计算说明书-----------------------------------------------------43.1螺杆的设计与计算----------------------------------------------------------43.2螺母的设计与计算----------------------------------------------------------63.3螺杆稳定性验算--------------------------------------------------------------83.4托杯的设计与计算----------------------------------------------------------83.5手柄设计与计算--------------------------------------------------------------93.6底座设计与计算-------------------------------------------------------------113.7千斤顶的效率----------------------------------------------------------------12 4、参考资料-----------------------------------------------------------------------------12选题及设计方案设计目的1、熟悉螺旋千斤顶的的工作原理与设计计算方法；2、运用所学的知识解决设计中所遇到的具体实际问题，培养学生独立工作能力，以及初步学会综合运用所学知识解决材料的选择、强度和刚度计算、制造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；螺旋千斤顶计算说明书螺纹中径升角 ︒=⨯==314.3336arctan arctan2ππψd nP 满足 ︒-≤1'ρψ所以，满足自锁条件，自锁可靠。
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长春工业大学课程设计说明书课程设计名称《计算机辅助设计与制造》课程设计专业机械制造及自动化班级学生姓名指导教师范依航2014年11月25日目录一、设计任务................................................ 错误！未定义书签。
二、设计分析 (3)1.螺杆 (3)1.1螺杆材料级牙型选择 (3)1.2耐磨性计算 (3)1.3验算螺纹的自锁条件 (4)1.4螺杆强度校核 (5)1.5稳定性校核 (5)1.6螺杆其他结构设计 (6)2.螺母 (7)2.1确定螺母高度H及螺纹工作圈数u (7)2.2校核螺纹牙强度 (7)2.3螺母的其他设计要求 (8)3.托杯 (8)4.手柄 (9)4.1手柄材料 (9)4.2手柄长度L p (9)4.3手柄直径d p (10)4.4结构 (10)5.底座 (11)三、三维设计 (12)1.零件三维造型 (12)2.装配三维造型 (14)3.装配体的二维工程图 (15)4.UG加工CAM模块 (16)5.NC代码 (24)四、设计总结 (27)五、参考文献 (27)计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）课程设计是在学习三维造型软件的基础上，理解并掌握当代CAD/CAM技术的基本理论和基本方法。
通过一个较简单的产品设计，综合运用实体建模、曲面建模、混合建模知识，并结合前期机械制造专业课程知识，进行造型设计，了解利用CAM 技术生成刀位代码的基本过程和方法。
目的是提高综合运用三维造型软件的实际操作能力和机械制造知识的运用能力，锻炼分析解决实际工程问题的能力，为后续其他教学环节和从业所需专业技术打下良好基础。
设计内容与步骤如下：1.分析图纸，拆解零件；2.分析零件形状，确定基体特征和造型策略；3.造型；4.不同零件之间进行装配，检查干涉情况，检查物性；5.选择一简单零部件，进入三维软件CAM模块，设置毛坯，选择合理的刀具、刀路轨迹和切削用量，并进行模拟加工，输出NC代码；6.保存相应各阶段的结果，并撰写设计说明书。
设计文件提交要求1.产品的结构三维模型图；2.二维工程图；3.NC数控代码；4.设计说明书；5.上述内容的电子文档。
设计简单千斤顶（参见教材书图5—41）的螺杆和螺母级其他结构的主要尺寸。
起重量为45000N，起重高度为250mm。
千斤顶：梯形螺纹螺旋传动。
螺杆：45# 钢，采用带有外螺纹的杆件。
螺母：青铜ZcuSn10P1，带有内螺纹的构件。
底座：灰铸铁 HT200 带1：10斜度。
手柄：Ｑ235，[σb]=125 MPa。
手动螺旋千斤顶主要零件有：1）螺母、2）螺杆、3）底座、4）手柄、5）托杯、等零件及其附件组成。
其中螺杆、螺母等主要尺寸要通过理论计算确定，其他尺寸可以由经验数据、结构需要和工艺要求来确定，必要时还需要经过相关验算。
千斤顶最大起重量是其最主要的性能指标之一。
千斤顶在工作过程中，传动螺纹副承受主要的工作载荷，螺纹副工作寿命决定千斤顶使用寿命，故传动螺纹副的设计最为关键，其设计与最大起重量、螺纹副材料、螺纹牙型以及螺纹头数等都有关系。
1.螺杆1.1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。
1.2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 F p p A d hu d hHππ===≤ 令2/H d φ=，则2H d φ=代入上式得：d 2≥[]p h Fpπφ对于梯形螺纹，0.5h P =，则：d 2≥0.8[]p Fpφ式中，[]p 为材料得需用压力，单位为MPa ，取[]p ＝20MPa ，2φ=。
代入计算得：d 2≥0.88.2661020245000=⨯⨯根据梯形螺纹国家标准（ＧＢ5796－86），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＝6；螺纹小径；229d =； 由此：螺母高度查阅有关技术手册知螺杆退刀槽直径127d '=； 退刀槽宽度b=7.5螺纹工作圈数589.67106H u P ===<，满足设计要求。
1.3验算螺纹的自锁条件在考虑众多因素后，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=275.35.3022h2d 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。
1.4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。
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=+， 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：92.5caMPaσ===[]353117.6733sMPa σσ=== []ca σσ<，因此满足强度要求。
1.5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图2：螺杆结构示意图而丧失其稳定性。
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，对本千斤顶，看做一端固定、一端自有，设计时取μ＝2 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(25029)1082.74027/4li 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 2.06102717.0010()644279cr EI F l πμ⨯⨯⨯==⨯⨯⨯＝ 所以：17.003.84.5cr sc F S F ===，满足稳定性要求。
1.6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 的大小根图3：螺母螺纹圈的受力分析据手柄直径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;2. 螺母螺母材料一般可选用青铜，耐磨性较好。
2.1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 。
2.2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；图4：螺母结构l ——弯曲力臂；mm 参看图3 , 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：[]44.51011.523.14330.6569.67F Dbu ττπ⨯===<⨯⨯⨯⨯ []42266 4.510(3329)/235.433.1433(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 =；2.3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。
3.托杯托杯用来承托重物，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。
331211202212113342213154220.05 4.5103542245.28c D D T f F D D MPa-=--=⨯⨯⨯-=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。