机械设计螺旋千斤顶说明书Word版
螺旋千斤顶说明书
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。
螺旋千斤顶设计说明书
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
螺旋千斤顶设计说明书word文档
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
螺旋千斤顶设计分析说明书
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：螺旋千斤顶四、计算及说明计 算 及 说 明结 果 1、螺杆的设计与计算 1螺纹牙型螺纹牙型有矩形、梯形、锯齿形和三角形,千斤顶常用矩形螺纹.为了获得必要的精度又便于加工,矩形螺纹常靠内径对中,其配合可选为H8/h8.由于螺纹在径向的间隙很小,在强度校核时不予考虑. 2材料螺杆的材料选用45钢,热处理采用调制处理T235.轴颈处可局部淬硬C42. 3螺纹直径螺杆工作时,同时承受压力和扭矩的作用,所以根据紧螺栓链接强度计算公式,有 式中[]σ为螺杆许用应力.由参考文献得螺杆许用应力[]3~5s σσ=,屈服强度极限355MPa s σ=故355[]88.75MPa 4σ==,3164 1.3551032.0276mm 88.7510d π⨯⨯⨯≥=⨯⨯ 矩形螺纹 配合H8/h8 材料45钢 热处理 C42 螺距P=8mm 螺杆直径40d mm = 中径236d mm =小径132d mm =满足自锁条件图1托手螺螺底根据经验公式求得螺距132.02768.0069mm 44d P === 根据梯形螺纹最大实体牙型尺寸GB/T —2005选择8mm P =,所以螺纹牙高度4mm 2ph ==,螺杆直径1(32.038)mm 40.03mm d d P =+=+=取40mm d =,故小径132d mm =,中径236d mm = 4自锁检验考虑到环境温度湿度等不稳定因素,为自锁可靠,取自锁条件'1ψρ≤-其中ψ为螺纹中径升角,'ρ为当量摩擦角. 螺纹中径处升角28arctanarctan 4.046136nP mmd mmψππ===⨯ 由文献公式知'arctan cos μρβ=,查表得0.12μ=,又由矩形螺纹知0β=所以'arctanarctan 0.12 6.8428cos μρβ=== 由4.0461 6.84281<-得'1ψρ≤-,即满足自锁条件. 5结构螺杆上端用于支承托杯和在其中插装手柄,因此需要加大直径,其结构见图2.图2手柄孔径k d 根据手柄直径p d 确定,0.530.5k p d 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~,取退刀槽直径10.331.7t d 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.手柄孔径 退刀槽 直径31.7mm 宽度12mm[]V σσ≤满足强度条件 螺纹牙强度满足条件 螺母材料： 铸铁 螺纹圈数 螺母高 圆柱面配合 H8/r7 满足稳定性要求 托杯材料Q235 手柄材料Q235 初步取 实际手柄长'400w L mm=套管长 800mm 手柄直径 挡圈38M 千斤顶效其中(1.6~1.8)D d =,取 1.7 1.74068D d mm mm ==⨯=；D D )4.1~3.1(1=,取1 1.5 1.568102D D mm mm ==⨯=；'722433H mm a mm ===. 图34螺母与底座的配合螺母压入底座上的孔内,圆柱面配合采用H8/r7.为了安装简便,应在螺母下端和底座孔上端加工出倒角.为了防止螺母转动,还应安置紧定螺钉,根据开槽锥端紧定螺钉GB/T 71—1985,选取10M . 3、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 故有对于承载机械常用安全系数法校核压杆稳定性.等截面中心压杆稳定条件：c c PS S F=≥式中c P 为螺杆的临界载荷,c S 为规定的稳定安全系数. 由于螺杆为非等截面杆,现根据螺杆危险截面将其简化为以螺纹小径为参考尺寸的等截面圆柱杆,则其压杆柔度： 螺杆一端固定,一端自由,根据表16-4取2μ=.故计算得423167932mm mmλ=⨯⨯= 根据文献[3]表11-查得碳钢弹性模量范围196~206GPa 取200E GPa =.根据文献[1]优质碳钢的1λ在100左右,取比例极限200p MPa σ≈粗略计算：120099.35200pEGPaMPaλππσ==⨯=.所以可认为179λλ=<根据参考文献[2]10-28螺杆临界载荷所以207.5 3.855c P kN S F kN=== 根据参考文献[2]起重螺旋的稳定安全系数范围2.5~4,因而螺杆满足稳定性要求. 4、托杯的设计与计算托杯用来承托重物,用碳钢模锻制成,材料取为Q235.其结构尺寸见图4.图4其中20.50.54020D d mm mm ==⨯=； 3 2.5 2.540100D d mm mm ==⨯=.为了使其与重物接触良好,防止重物滑动,在托杯上表千斤顶最小高度min 1' 1.5 1.5 1.75459h H H P d d mm =++++=w L 不应超过千斤顶的最小高度,需要在手柄上另加套管,套管长度取为800mm,则实际手柄长'400w L mm =.图53）手柄直径p d把手柄看成一个悬臂梁,按弯曲强度确定直径p d ,其强度条件为：b pp d KL ][1.03σ≤ 则,30.1[]p p bKL d σ≥式中,b ][σ为材料的许用弯曲应力,对于Q235的手柄,b ][σ＝120MPa. 所以33250 1.05220.0280.1[]0.1120p p bKL N md m MPaσ⨯≥==⨯取30p d mm =4）手柄结构手柄插入螺杆上端的孔中,为防止手柄从孔中滑出,在手柄两端应加上挡环,并用螺钉或铆钉固定,其结构见图6.图6根据螺钉紧固轴端挡圈GB/T 891—1986,取38M的挡圈,用M⨯的螺钉固定.6166、底座设计底座常用铸铁HT100或HT150,铸件的壁厚δ取10mm.为了增加底座的稳定性,底部尺寸应大些,因此,可按1：5的锥度设计,如图7所示.五、参考文献1陈东祥主编机械制图及CAD基础机械工业出版社2张策主编机械原理与机械设计第二版机械工业出版社3王世斌亢一澜主编材料力学高等教育出版社。
千斤顶3机械设计螺旋千斤顶设计说明书-精品
千斤顶3机械设计螺旋千斤顶设计说明书-精品2020-12-12【关键字】目录、方法、条件、问题、良好、加大、配合、提升、了解、稳定、需要、能力、作用、标准、结构、任务、关系、保证、指导、解决、中心一、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。
螺旋千斤顶设计课程计算说明书
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。
螺旋千斤顶设计说明书
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 。
螺旋千斤顶设计说明书
D2=29.00mm
I=1.92×10-8m4
i=6.25×10-3m
l=318mm
=2
E=200GPa
λs=83.7540
Fcr=231.97KN
=5.262.5 ~ 4
螺母材料选青铜ZCuSn10Pl
u=12
H=72mm
=12.3＜30-40Mpa
=3.65<40-60Mpa
其中：退刀槽宽度为1.5P=9mm
D13=(1.7~1.9)d=1.8×32=57.6mm
(1.4~1.6)d=1.5d=48mm
图示H1+H'=125+72=197mm
（H'由后面计算得）
螺栓外径为0.25*32=8mm
（此处设计所用数据为后面校核后的数据）
1.6螺杆强度计算
对受力较大的螺杆应根据第四强度理论校核螺杆
h1=64mm
手柄材料选择Q235
T1=112.29N·m
T2=49.88N·m
=26mm
HT150底座材料
外形1∶10斜度
S=22.5mm
H1=260mm
H-a=40mm
D6=62.1mm
D7=74.1mm
D8=103.74mm
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。
式中：[p]——许用压强，应取托杯与螺杆材料[p]的小者。
Q235:[p]杯=225MPa；45钢：[p]杆=570MPa取[p]杯。
D10=(2.4~2.5)d =2.45 32=78.4mm
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。
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书
干斤顶设il•说明书目录前言 (2)1螺旋千斤顶原始数据 (3)2螺杆和螺母的设计计算 (3)2.1螺旋副的计算 (3)2.2选取螺杆材料 (3)2.3计算 (4)2.4自锁校验： (4)2.5螺杆的计算 (5)2.5.1螺杆强度 (5)2.5.2稳泄性计算 (6)3、螺母的计算 (6)3.1螺母的基本参数 (6)3.2螺纹牙强度 (7)3.3螺母体强度 (7)3.4螺母材料的选择 (8)4、托杯设计 (8)5、底座设计 (9)6、柄设计与计算 (9)6.1手柄材料 (9)6.2手柄长度 (10)6.3、结构 (10)参考文献： (11)前吞螺旋千斤顶又称机械式千斤顶，是由人力通过螺旋副传动，螺杆或螺&套简作为顶举件。
普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物，构造简单，但传动效率低，返程慢。
自降螺旋千斤顶的螺纹无自锁作用，装有制动器。
放松制动器，重物即可自行快速下降，缩短返程时间，但这种千斤顶构造较复杂。
螺旋千斤顶能长期支持重物, 最大起重量已达100吨，应用较广。
下部装上水平螺杆后，还能使重物作小距离横移。
用钢性顶举件作为工作装置，通过顶部托座或底部托爪在行程内顶升重物的轻小起重设备。
头部经特殊热处理，梅花型防滑而设计，使产品在使用中不易产生滑脱、顶弯、折断等现象。
整机多重防伪设计，使品质与售后服务得以有效保障。
注油孔采用螺旋式密封，密封性能好、易拆装、使用方便。
采用可调式安全阀，并且底盘经加大加厚可适用于各种恶劣的地而，使安全性有保障。
采用优质密封件、优质材质及特殊工艺制造，使整机性能更加优良。
螺旋式千斤顶广泛应用于工厂、货栈、码头、电站、伐木场等场合，是起升搬运物品，最理想的起重设备之一。
使用原理：机械千斤顶是手动起重工具种类之一，英结构紧凑，合理的利用摇杆的摆动，使小齿轮转动，经一对圆锥齿轮合运转，带动螺杆旋转，推动升降套筒，从而重物上升或下降。
使用方法：1•使用前必须检查千斤顶是否正常，各部件是否灵活，加注润滑油，并正确估计重物的重量，选用适当吨位的千斤顶，切忌超载使用。
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，。
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。
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=≥。
机械设计千斤顶说明书
螺旋千斤顶设计说明书目录一、确定螺杆、螺母材料 (3)二、螺纹相关参数的确定 (3)三、螺杆的设计 (4)四、螺母的设计 (6)五、螺纹牙强度校核 (7)六、托杯的设计 (8)七、手柄的设计 (9)八、底座的设计 (10)九、详细装配图 (12)十、参考文献 (12)详细设计如下：设计内容计算及说明结果1.确定螺杆、螺母材料2.螺纹相关参数的确定2.1滑动螺旋耐磨性计算由于起重器的载荷KNQ38=，低速运行，按表5-11【1】选取螺杆材料为45钢，并采用正火处理，由表8-17【2】得：其抗拉强度为MPab600=σ屈服强度MPaS353=σ（GB/T699-1999）螺母采用110PSZCnu，采用砂型铸造，由表8-26【2】得：其抗拉强度为MPab220=σ屈服强度MPa1302.0=σ（GB/T1176-1987）根据对螺纹类型和相关传动特点的比较，选择梯形螺纹梯形螺纹牙根强度高，工艺性好，对中性好计算中取8.2=φ，查表5-12【1】，取MPap20][=,f=0.1代入KNF38=计算过程：根据耐磨性条件，初步估算螺杆中径[]PhHdFPhudFAFP≤===22ππ[]phFPdφπ≥2式中：F——作用与螺杆的轴向力，单位N螺杆材料为45钢螺母采用:110PSZCnu选用梯形螺纹螺杆中径mmd8.202≥2.2选取标准梯形螺纹：2.3螺母工作圈数校核：2.4自锁性校核3．螺杆的设计 P——螺纹螺距，单位mmh——螺纹工作高度，单位mmA——螺纹的承受面积，单位2mmH——螺纹高度，单位mmu——螺纹工作圈数。
又有：2dHφ=ph5.0=代入得到：20.8[]Fdpφ≥，得mmd8.202≥查表8-45【2】，根据梯形螺纹的标准GB/T5796.2-2005，取螺纹公称直径mmd40=，螺距为mmp10=查表8-46【2】，根据梯形螺纹的标准GB/T5796.3-2005,得梯形螺纹其它尺寸：螺杆小径：mmd291=，螺杆螺母中径：mmDd3522==螺母大径：mmD41=，螺母小径：mmD301=螺母高度：mmmmdH98358.22=⨯==φ螺纹牙根部宽度：mmpb5.61065.065.0=⨯==已知螺距mmp10=，根据公式PHu=,得：8.91098===mmmmpHu＜10，满足要求。
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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F Q=40KN;最大起重高度H=200mm。
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3.1耐磨性计算3.2螺杆强度校核3.3螺纹牙强度校核3.4螺纹副自锁条件校核3.5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8.12得5~3][σ=,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8.12得螺母材料的许用切应力,取=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3.1 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）：][p Hh d A Ps ≤⋅⋅⋅==π 对于梯形螺纹，有h=0.5p,那么耐磨性条件转化为：式中mm;F ——螺旋的轴向载荷，N ； H ——螺母旋合高度，mm;ψψ2[p]——材料的许用压强，MPa;查机械设计表8.11，得[p]=18~25MPa ，取[p]=20MPa ，对于整体式螺ψ，那么有mm MPaKNd 3.2520*0.2408.02=≥。
综合查课程设计指导书表11.2/11.3/11.4,试取公称直径d=32mm,螺距p=6mm,中径d 2=29mm,外螺纹小径d 1=25mm,内螺纹大径D 4=33mm 。
螺7.9===z ，且z ≤10满足要求。
α=2β=30°。
3.2 螺杆强度校核千斤顶螺杆危险截面受轴向力F 和扭转力矩T 1的作用，这里的扭转力矩是螺纹副的摩擦转矩T 1。
根据第四强度理论，螺杆危险截面的强度条件为对于起重螺旋，因所受轴向力大，速度低，需要根据螺杆强度确定螺杆螺纹小径，故对于梯形螺纹该式可化为式中 ：(mm)；——螺杆材料的许用应力(MPa);F —— 螺杆所受的轴向载荷(N)；T 1——螺杆所受转矩(N ·mm),2)'tan(21F T ρψ+=。
代入数据，mm MPaKNd 06.24110*40*25.1*41=≥π而选择d 1=25mm,满足螺杆强度要求。
3.3 螺纹牙强度校核因为螺母材料强度低于螺杆 ，所以螺纹牙的剪切和弯曲破坏大多发生在螺母上，故可只校核螺母螺纹牙强度。
螺母螺纹牙根部剪切强度条件为：][τπτ≤=bD z 式中 ： F ——轴向载荷(N)；D 4——螺母螺纹大径(mm); Z ——螺纹旋合圈数；b ——螺纹牙根部厚度(mm)，对于梯形螺纹b=0.65p 。
代入数据计算][64.106*65.0*33**3.9τπτ≤==MPa即螺母满足剪切强度要求。
螺纹牙根部的弯曲强度条件为：][32z 2424b b b D z Fhb D σππσ≤=⋅=式中 : h ——螺纹牙的工作高度（对于梯形螺纹h=0.5P=3mm ）；其它参数同上。
代入数据计算][55.24)6*65.0(*33**3.92b b MPa σπσ≤==b即螺母螺纹牙满足弯曲强度要求。
3.4 螺纹副自锁条件校核 由螺纹副自锁条件：'arctan 'f =ρ式中 λ——螺纹螺旋升角（°），arctand πλ= (°);n ——螺纹线数，n=1;p (mm);(mm);——螺纹副的当量摩擦系数,查机械设计表8.13，得f =0.08~0.10,取f =0.09;代入数据 ︒==77.329*arctanπλ因为λ≤ 3.5 螺杆的稳定性校核千斤顶的计算长度取为当螺杆升到最高位置时由其顶端承力截面至螺母高度中点的距离。
端部支撑情况可视为一端固定，一端自由。
受压螺杆的稳定性条件式为：Fc≥2.5 千斤顶的最大上升高度H=200mm.则螺杆的最大工作长度退刀槽螺母l L +++=1h 2200式中(mm)1[1]图3.1；假设手柄直径为d 1=25mm,由尺寸经验公式h 1=(1.8~2)d 1=45~50mm 取h 1=50mm,则L=200+29.1+50+10.5=289.5mm 则螺杆的柔度 d iλ==式中： μ——长度系数，一端固定、一端自由的μ=2；d 1——螺纹小径，d 1=25mm 。
i ——螺杆危险截面的惯性半径(mm),1d A Ii ==,其中A 为危险截面的面积(mm 2)。
代入数据计算9064.9225>==λ属于大柔度杆，对于45#调制钢，此时螺杆稳定的临界载荷Fc 为：22EI F c π=式中 ： L ——螺杆的最大工作长度，mm 。
E ——螺杆材料的弹性模量，对于钢 E=2.07×105MPa ；I ——螺杆危险截面的轴惯性矩(mm 4),641d I π=；代入数据计算N F c 9.1487826425*4)5.289*2(1007.2*2=*⨯=π那么，由压杆稳定条件5.272.340000≥==F c 故螺杆满足稳定性要求。
四、 螺母外径及凸缘设计根据经验公式，螺母外径D 2≈1.5d=1.5×32=48mm; 螺母凸缘外径D 3≈1.4D 2=1.4×48=67.2mm;螺母凸缘厚b=(0.2~0.3)H=(0.2~0.3)×58.2=11.6~17.5mm ，取b=15mm 。
五、 手柄设计加在手柄上的力需要克服螺纹副之间相对转动的摩擦阻力矩T 1和托杯支撑面间的摩擦力矩T 2。
设加在手柄上的力F 1=250N ，手柄长度为L 1，则有F 1 L 1 = T 1 + T 2。
对于T 1和T 2，有=+=+=2*)14.577.3tan(*400002)'tan(21F T ρλ90929.3N ·mm 2212)2()]4~2([)2()]4~2([3+--+--⋅=D D D D fF T公式中的符号见参考书[1]图3.2和图3.3。
根据经验公式，mm,取D=55mm;，取D 1=25mm 。
托杯材料选择铸铁，手柄选择Q215，摩擦因数f=0.12,则21212)2()]4~2([)2()]4~2([3+--+--⋅=D D D D fF T ≈mm N ⋅=--9938027532753*340000*12.022 那么手柄长度mm F L 4.634300211===，加套筒长500mm 。
设手柄所受最大弯曲应力为σ，查参考文献[2]表查教材可知,得[]2~5.1sb σ=[][]=110MPa 。
则手柄直径d 1应满足[]mm FL d b 34.241101.04.6342501.0331=⨯⨯=≥σ取手柄直径d 1=26mm 。
六、 底座设计螺杆下落至底面，再留20~30mm 的空间，底座铸造起模斜度1:10，厚度为mm 10=δ。
由经验公式，S=(1.5~2)δ=12~16mm,取S=16mm 。
各符号见参考书[1]图3.2和图3.3。
D 5由结构设计确定，D 5=128mm 。
D 4=1.4D 5=1.4*128=179.2mm 。
结构确定后校核下底面的挤压应力：24.3)1282.179(4)(4222524=-=-=ππσD D p MPa底面材料选择铸铁HT100，查表得铸铁件壁厚为10~20mm 时，b p 显然，，下表面强度满足设计要求。
上表面校核：MPa D D A b 03.23)482.67(*)(42222231=-=-==ππσ，查参考文献[4]表B.4，得[σb σb ]。
故上表面也满足强度要求。
七、 其余各部分尺寸及参数（符号见参考书[1]图3.2和图3.3）；，取D=55mm ；1，取h =55mm ；； ；3；mm a 8~6≈，取a =6mm ； mm t 8~6≈，取t =6mm 。
固定托盘用的挡圈内径9mm ，外径26mm ，厚5mm ；螺栓10×M82000A -GB /T5783。
螺杆底部挡圈内径7mm ，外径34mm ，厚5mm ；螺栓16×M62000A -GB /T5783。
紧定螺钉 GB/T71-1985 M6×16。
其余铸造圆角，取R=2mm 。
底座高度为284mm ，装配后千斤顶的升降范围为414~614mm 。
螺旋起重器（千斤顶）装配图见A2图纸。
八、参考资料[1]张丰，宋宝玉. 机械设计大作业指导书.北京：高等教育出版社，2009.10[2]宋宝玉.机械设计课程设计指导书.北京：高等教育出版社，2006.8[3]宋宝玉，王黎钦.机械设计.2版.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2010.5[4]于慧力，张春宜.机械设计课程设计.北京：科学出版社，2007[5]裘建军，王熙宁.李立群.画法几何及机械制图.哈尔滨：黑龙江教育出版社，2009.8（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。