江苏大学螺旋千斤顶大作业
机械大作业-螺旋千斤顶
取 1.5
20.66 mm 代入数据，得 d 2 0.8 1.5 20000 20000000
根据螺杆中径 d 2 20.66mm ,查表，选取螺杆的公称直径 d 24 mm ， 螺距 P 5mm ， 中径d2 = D2 =21.5 ㎜， 小径d3 = 18.5 ㎜,D1 = 19 ㎜, 大径D4 = 24.5 ㎜。 2.3 自锁验算 自锁条件是λ≤v 。 式中： λ 为螺纹中径处升角； v 为当量摩擦角（当量摩擦角
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
2
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。
1、确定螺杆、螺母的材料 由起重载荷为 Q= 20 KN 且手动驱动，选取螺杆材料为 45 钢， 并调质处理，其抗拉强度为 b 673MPa ，屈服强度 S 353MPa ，螺 母采用 采用砂型铸造， 其抗拉强度为 b 220MPa ， 屈 ZCu Sn10P1 ，
ca [ ]
∴该螺杆满足强度要求 2.5 稳定性计算 细长的螺杆工作时受到较大的轴向压力可能失稳， 为此应按稳定 性条件验算螺杆的稳定性。 螺杆的柔度： s
l
i
μ——螺杆长度系数，μ=0.75 l——螺杆工作长度， l H H ' H 3 =243.08 ㎜,H 为举重最大 升距 i——惯性半径， i ∴螺杆的柔度 s ∵λ s＜40 结论： s 40，可以不进行稳定性校核，即符合稳定性条件 3. 螺母的设计计算 3.1 螺纹牙的强度计算 螺母高度H ‘ = d2 =32.25 ㎜, 螺纹实际工作圈数 u
螺旋千斤顶大作业说明书
螺旋千斤顶作业姓名 朱小龙 学号 10901131 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1目录一、螺杆的设计与计算 (3)1．螺纹的牙型 (3)2．螺杆的材料 (3)3．螺杆直径 (4)4．自锁验算 (4)5．螺杆结构 (4)6．螺杆的强度校核 (5)二、螺母的设计与计算 (5)1．材料 (5)2．螺纹圈数Z与高度H (5)3．螺母其它尺寸 (6)4．螺母与底座的配合 (7)三、螺杆稳定性验算 (7)四、托杯的设计与计算 (7)五、手柄设计与计算 (9)1．材料 (9)2．手柄长度L (9)p3．手柄直径d (9)p4．手柄结构 (9)六、底座设计 (10)七、千斤顶的效率 (11)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=50KN、最大升起高度H=200mm。
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，螺纹的径向间隙很小，在计算强度时不考虑。
（2）螺杆的材料选用45号钢,查【1】表3-2。
原始数据F=50KN H=200mm配合选H8/h8螺杆材料选45号钢螺纹牙危险截面的抗剪强度条件为：[]τπτ≤=ZFb d 1; 螺纹牙危险截面的抗弯强度条件为：[]b 21b Z b d Fl6σπσ≤=;均符合条件。
Z 取8考虑到退刀槽的影响，实际螺纹圈数为Z ’＝Z ＋1.5=9.5螺母高H ’＝Z ’P=76mm（3）螺母其它尺寸 螺母其它尺寸见图。
其中d D )8.1~6.1(==62.4~70.2mm,取D=65mm ；D D )4.1~3.1(1==84.5~91mm ，取1D =86mm ；3'H a ==25.33,取a=26mm.螺母高76mm其它尺寸如图口和沟纹。
为了防止托杯从螺杆端部脱落，在螺杆上端应装置挡板。
螺旋千斤顶大作业
目录一、目的 (3)二、题目及方案 (3)三、受力简图 (3)四、设计进行步骤 (4)五、参考文献 (6)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．题目螺旋千斤顶原始数据如下：(按学号尾数)项目设计方案 12 3 4 5 6 7 8 9 10 最大起重量F （KN ） 40 45 48 50 52 55 60 62 65 70 最大起重高度H ’（mm ） 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 手柄施加力Fp （N ）200200200200200200200200200200设计方案：最大起重量F=62KN最大起重高度H ’=250 mm 手柄施加力Fp=200N三．受力简图：Lp ：手柄有效长度； T ：施于手柄的力矩；T 1：克服螺纹副中的摩擦力矩；T 2：克服托杯与支承面间的摩擦力矩。
T 2h 1H'HFFT 1T 轴力图扭矩图托杯LpFp四．设计进行步骤及注意事项：已知条件：最大载荷 F=62KN 最大升距 H ’=250mm 手柄施加力 Fp=200N一． 选择螺杆和螺母的材料分析：起重螺旋为传力螺旋，主要特点是要承受较大的轴向力，传动速度较低。
通常要求自锁，采用滑动螺旋，螺杆材料应具有较高的耐磨性，螺母本身作为支撑，所以螺母材料除要求较高的强度外，还应有较好的减磨性和耐磨性。
因此螺杆材料选45钢，螺母材料选用锡青铜，材料 牌号：ZCuSn10Pb1 。
二． 螺杆的设计计算（1） 螺杆材料选用45钢，螺纹类型选择梯形，右旋单线。
（2） 螺杆的小径d1d 1≥1.25][Fσ 由教材表5-8取45号钢的屈服极限s σ=480MPa取安全系数S=4 许用应力[σ] = Ss σ=120MPa F=62KN 代入得d1≥ 28.41mm10.7441.2841===d P参考梯形螺纹标准，取P=7mm（3）选择标准螺距P 及公称直径（螺杆大径）d 、螺杆小径1d 、中径22D d =内螺纹大径（螺母）4D 、内螺纹小径（螺母）1D<查附表得（机械制图p365 附表4 梯形螺纹）：>螺杆螺距 7=p mm公称直径（螺杆大径） 40=d mm （51.351=+=p d d ，圆整后本应取38，但经验算螺杆的稳定性后，d 要取40mm ）螺杆小径 321=d mm中径 5.3622==D d mm内螺纹大径（螺母） 414=D mm内螺纹小径（螺母） 331=D mmF=62KN H ’=250mm Fp=200N螺杆材料选45钢 P= 7mm d=40mm1d =32mm 2d =36.5mm（螺母： 4D =41mm 1D =33mm ）（4）、验算自锁性：Ψ≤Φv （Ψ—螺纹升角；Φv —当量摩擦角） 由教材p97 表5-12查得钢-青铜摩擦系数f=0.08~0.10，取值f=0.08β=2α=230︒=︒15 ψ=arctan(d2Pπ)=︒7.3 (教材P64式5-1) Φv=arctan βcos f=︒1.5 (教材P97式5-46) 因为︒7.3<︒1.5 即Ψ≤Φv 故满足自锁条件（5）、验算螺杆的稳定性I =64d 41π=64324⨯πmm 4=51472mm 4h 1=2p d =2⨯29mm=58mml=h 1+H ’+H/2=58+250+47/2=331.5mm F cr =22)l (EI μπ=252)5.3312(514721006.2⨯⨯⨯⨯π=237.9KN F cr /F=3.8 因为3.5<3.8，故满足稳定性要求。
(整理)螺旋千斤顶作业机械设计课程设计大作业
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 。
螺旋千斤顶大作业
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.机械设计课程《螺旋千斤顶》设计说明书学生姓名学院名称专业机械设计制造及其自动化学号2011年11月8日螺旋千斤顶作业任务书姓名专业年级09 班级一班设计完成日期2011年11 月18 日指导教师一、题目：螺旋千斤顶原始数据:最大起重量F（KN）：35最大起升高度H（mm）：180二、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、设计目的1、熟悉螺旋千斤顶的工作原理和设计与计算的方法；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。
二、设计要求一、螺杆的设计与计算……………………………………………………………4-61. 螺杆的牙型 (4)2. 螺杆的材料 (4)3. 螺纹的直径 (4)4. 自锁验算 (4)5. 螺杆的结构 (5)6. 螺杆的强度校核 (6)二、螺母的设计与计算 (6)1. 螺母的材料 (6)2. 螺纹圈数Z和螺母高度H’ (6)3. 螺母其它尺寸 (6)4. 螺母与底座的配合 (6)三、螺杆稳定性验算 (7)四、托杯的设计与计算 (7)五、手柄的设计于计算 (8)1. 手柄的材料 (8)2. 手柄长度L (8)p3. 手柄直径d (8)p4. 结构 (8)六、底座设计 (9)七、千斤顶的效率 (9)得tan ψ=0.07357。
ψ=4.20767︒——《机械原理与机械设计》 张策 P389由当量摩擦角arctan ρμ'=，在有润滑油情况下μ=0.1，得1-'ρ=4.7106。
得'ρψ≤——《机械原理与机械设计》 张策 P389验证结束，达到自锁条件。
5、螺杆的结构螺杆上端用于支承托杯和在其中插装手柄，因此需加大直径，根据后续托杯计算可确定加大后的直径为24mm 。
江苏大学螺旋千斤顶大作业
题目：螺旋千斤顶起重量Q= 27.5KN起重高度H= 200mm手柄操作力P= 250N班级机械（卓越）1301学号 3130301121姓名王梦宇完成日期 2015年10月指导教师朱长顺评分目录序言：设计的简单介绍--------------------------------------4 1螺杆和螺母的设计计算-------------------------------------5 1.1螺旋副的计算------------------------------------------5 1.1.1螺杆螺纹类型的选择---------------------------------5 1.1.2选取螺杆材料---------------------------------------5 1.1.3计算-----------------------------------------------5 1.1.4自锁验算 ------------------------------------------6 1.2螺杆的计算--------------------------------------------7 1.2.1螺杆强度-------------------------------------------7 1.2.2稳定性计算-----------------------------------------8 1.3 螺母的计算-------------------------------------------9 1.3.1螺母的基本参数------------------------------------10 1.3.2螺纹牙强度----------------------------------------11 1.3.3螺母体强度----------------------------------------11 2托杯设计------------------------------------------------12 3底座设计------------------------------------------------13 4 手柄设计与计算-----------------------------------------14 4.1手柄材料---------------------------------------------144.2手柄长度---------------------------------------------155 螺旋千斤顶的效率---------------------------------------166 课程小结-----------------------------------------------177参考资料-----------------------------------------------18简单介绍千斤顶一般由底座1，螺杆4、螺母5、托杯10，手柄7等零件所组成（见图1―1）。
螺旋千斤顶大作业
螺旋千斤顶大作业
一、螺旋千斤顶设计参数
题目 设计方案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 最大起重量F （kN ） 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 最大起升高度H
（mm ）
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
题目 设计方案
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 最大起重量F （kN ） 40 45 48 50 52 55 60 62 65 70 最大起升高度H
（mm ）
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
二、机构简图
标 注 最 小 尺 寸
A
A
三、工作量
1、总装配图一张；螺母、螺杆、托杯零件工作图各一张。
2、计算说明书一份。
四、计算说明书内容
封面
目录
正文部分：
1、设计任务书（设计任务名称、自己的设计参数、螺旋千斤项示意图）
2、任务分析
3、螺旋传动设计
4、支撑部件设计
5、其它部分设计
6、总结
7、参考文献
附录1、螺旋千斤顶总装配图
附录2、螺母零件工作图
附录3、螺杆零件工作图
附录4、托杯零件工作图。
螺旋千斤顶作业_机械设计课程设计_大作业
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： 1-'≤ρψ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30.5mm（4）螺母与底座的配合螺母压入底座上的孔内，圆柱面的配合采用H8/n7，为了方便安装，应在螺母下端和底座孔上端制出倒角，紧固螺钉的直径取M8。
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：1.5d /2H l +'+=H式中d 为大径，d=34mm ，得l=230+56.25/2+1.5X34=309mm由稳定性验算公式22cr l EIF π=——《材料力学》 王世斌 亢一澜 P117、248查表得Q255的弹性模量E=200GPa ， 由惯性矩公式I=()212d d 64-π，得I=1.192510-⨯4m式中cr F 为满足条件的轴向压力将上述数据带入公式得，cr F =2.456KN 510⨯,满足条件，装置稳定。
螺旋千斤顶大作业
姓名于方津专业机制年级13 班级3设计完成日期2015 年10 月11 日指导教师_________一、题目：螺旋千斤顶题目设计方案12345678910最大起重疑F(kN)20253035404550——006065最大起升高度H(mm)150160170180190200210220230240三、工作量］、总装酉I图一张；2、F算说明书一况(注：将任务书置于计算说明书首页)四、参考资料螺旋千斤顶设计指导书螺旋千斤顶作业任务书机械设计大型作业编号08螺旋千斤顶设计说明书⑷自锁验算:当量摩擦角Q = arctan—-cos—2由于螺杆和螺母的材料分别取45钢和锡青铜，因此取“ = 0.10 (0.08 〜0」0)又因为矩形螺纹牙顶角a=0所以，p' = arctan °= 5.711COS —2d[ + d螺纹中径d： = ―；一 = 31°™螺纹中径升角I// = arctan =arctan ------------- °叫n x 31满足屮s pi因此，满足自锁条件，自锁可靠。
(5)螺杆结构：螺杆上端用于支撑托杯和在其中插装手柄，因此需加大宜径,其结构见图1。
凸合结构图1d2 = -^mm屮二。
满足自锁条件手柄孔径心根据手柄直径决泄，”严心+0.5（后面给出）。
为了便于切制螺纹，螺纹上端切有退刀槽，退刀槽的直径比/ 小0.5m/）i,宽度为二x 二9mm。
所以退刀槽尺寸为：9 x 027.5螺杆下端切有倒角，以便于螺杆旋入螺母，倒角尺寸为C2。
为了防止工作时螺杆从螺母中脱岀，在螺杆下端安垃了钢制挡圈，挡圈用螺钉固定在螺杆端部。
挡圈直径为dg = d + 5 = 39mm挡圈厚度6~12mm 取8mm螺钉直径为=选取GB/T6S - 2000 M1 Ox 45开槽沉头螺钉。
（6）强度校核：螺杆工作时承受轴向压力F和转矩7的联合作用，根据第四强度理论求岀其危险截而的当量应力，令其满足%,=加+3卄=]（笛）'+3（丄丁）' < [er]V ncl； 0.2J,其中，T = F・dtan（0 + /?'）231=45 x y x t刖（3-525° + 5-711°）=113.42 （M ・ m）所以，_ L 4F T ,= （MPa）<[<T]=118N（P 因此，强度符合强度要求。
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 (3)7、螺杆的稳定性校核 (4)8、螺母外径及凸缘设计 (5)9、手柄设计 (5)10、............................................................................底座设计611、................................................ 其余各部分尺寸及参数（符号见参考书）612、.................................................................... 螺旋千斤顶的效率613、............................................................................参考资料71、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=200N2、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(T s=355MPa, d b=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ZCuAI10Fe3 查参考文献得[]=35MPa[ ]b=50MPa托杯和底座均采用HT250材料3、耐磨性计算选用梯形螺纹。
由参考文献查得 1.2 ~ 2.5，取=2.0。
螺旋千斤顶设计大作业样本
螺旋千斤顶设计任务书学生姓名陈嵩专业年级10级车辆工程设计题目：设计螺旋千斤顶设计条件：1、最大起重量F = 40 kN；2、最大升距H =190 mm。
设计工作量：1、绘制出总装配图一张，标注关于尺寸，填写标题栏及零件明细表；2、编写设计计算阐明书一份。
指引教师签名：月螺旋千斤顶设计计算阐明书院系工程技术学院专业年级级车辆工程设计者陈嵩指引教师李华英成绩12月13日目录1．螺杆设计与计算 (2)1.1螺杆螺纹类型选取 (2)1.2选用螺杆材料 (2)1.3拟定螺杆直径 (2)1.4自锁验算 (3)1.5构造 (3)1.6螺杆强度校核 (5)1.7螺杆稳定性计算 (6)2. 螺母设计与计算 (7)2.1选用螺母材料 (7)2.2拟定螺母高度 H 及螺纹工作圈数u (7)2.3校核螺纹牙强度 (8)2.4构造规定 (9)3. 托杯设计与计算 (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构造 (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'为背面计算得）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依照GB/T891-1986，选用挡圈GB/T891 B50， 公称直径D=50mm ，H=5mm依照GB/T68-，选用螺钉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螺杆应依照第四强度理论校核螺杆强度。
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。
千斤顶大作业1
题目_____螺旋千斤顶______机械工程及自动化学院机械设计制造及其自动化专业年级班设计者指导教师完成日期年月日目录一、目的 (3)二、题目及方案 (3)三、受力简图 (3)四、计算内容 (4)五、参考文献 (7)附：1、装配简图2、螺旋传动设计源程序一． 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1． 题目： 螺旋千斤顶 2． 设计方案：最大起重量F （KN ）最大起重高度H ’（mm ）手柄施加力Fp （N ）55230200三．受力简图：其中 Lp ：手柄有效长度；T ：施于手柄的力矩；T 1：克服螺纹副中的摩擦力矩； T 2：克服托杯与支承面间的摩擦力矩。
T 2h 1H'HFFFpT 1T 轴力图扭矩图托杯Lp计算及说明： 四．计算内容1．选择螺杆和螺母的材料1) 螺杆选取40Cr2) 螺母选择ZcuAC9FeNi4Mn2(铸铝青铜) 2．螺杆的设计计算1) 选择螺杆的牙型 选用梯形螺纹2) 按强度计算螺杆的小径d1由螺杆的屈服极限785s MPA σ=，安全系数4S = 得螺杆的许用拉应力[]196.254sMPa σσ==，所以螺杆螺纹的小径[]31655101.25 1.2520.9196.2510Fd mm σ⨯≥=⨯≈⨯ 3) 定螺距P ，查出标准螺距P 及螺杆螺纹小径d1、中径d2、大径d 、螺母螺纹大径D由螺杆螺纹小径 1d =30mm ， 查表可得P=7mm ，2d =34.5mm ，d=38mm ，D=39mm4) 验算自锁性：Ψ≤Φv由牙型的牙侧角0152=∂=β，接合面的摩擦系数f=0.08，线数n=1求得螺杆螺纹升角结论：螺杆选取40C ，螺母选择ZcuAC9FeNi 4Mn2使用梯形螺纹120.9d mm≥P=7mm2d =34.5mmd=38mm，D=39mm0217arctanarctan 3.703.1434.5np d ψπ⨯==≈⨯⨯ 当量摩擦角0073.415cos 08.0arctan cos arctan ≈==βφf V 且ψ<V φ,满足自锁条件。
螺旋千斤顶课程设计
《机械设计课程作业任务书》题目：螺旋千斤顶起重量Q= 27.5 KN 起重高度H= 180 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 ）学院：班级：姓名：学号：完成日期：指导教师评分目录1、设计题目 ........................... 错.. 误!未定义书签。
2、螺旋千斤顶总功能 ................... 错. 误!未定义书签。
3、设计任务与要求 ..................... 错. 误!未定义书签。
4、螺旋千斤顶的工作原理与结构原理图 ... 错误!未定义书签。
5、螺旋千斤顶结构尺寸设计 .............................. 2..5.1 螺杆的设计...................... 错. 误!未定义书签。
5.2 螺纹类型和精度的选择............ 错. 误!未定义书签。
5.3 螺旋千斤顶设计及计算............................. 3..5.3.1 螺杆和螺母的计算 .............................. 4..5.3.1.1 螺旋副的计算............................... 4..5.3.1.2 螺杆的计算6...5.3.1.3 螺母的计算7...5.3.2 托杯设计9...5.3.3 底座设计1..0.5.3.4 手柄的设计1..0.5.3.5 螺旋千斤顶的效率1..1参考文献机械原理与设计课程设计》1、设计题目设计螺旋千斤顶已知条件: 起重量Q=27.5KN ，起重高度H=180mm ，人手作用力P=250N2、螺旋千斤顶总功能按螺旋传动原理，利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动。
将回转运动转变为直运动，并传递运动和动力。
从而实现将一定重量的物体提升一定的高度的功能。
3、设计任务与要求设计任务1、千斤顶最大起重量为40KN2、工作行程L=200mm ，单臂操作3、作出结构原理、结构简图4、绘制系统装配图，画3#装配图一张5、编写设计说明书要求1、设计螺杆要求校核耐磨性、自锁性；校核螺纹工作圈数、螺杆强度和稳定性2、设计螺母要求校核螺母螺纹牙强度3、底座和托杯要求满足一定的强度4、机构应具有良好的传力性5、绘制系统装配图，画3#装配图一张4、螺旋千斤顶的工作原理与结构原理图如左图为一螺旋千斤顶的结构型式，各零件的名称如图所示。
大作业——螺旋千斤顶
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，千斤顶常用的是梯形螺纹。
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。
千斤顶的自锁行能要好，所以用单线螺纹。
因此选用的螺杆螺纹是牙形角α=30º的单线梯形螺纹。
1.2选取螺杆的材料螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。
在此选用的是55钢。
1.3确定螺杆直径按耐磨性条件确定螺杆中径d 2。
求出d 2后，按标准选取相应公称直径d 、螺距t 及其它尺寸。
计算过程：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]。
][22p hH d FP hu d F A F p ≤===ππF(KN)——作用域螺杆的轴向力A(2mm )——螺纹承压面积2d （mm ）——螺纹的中径h （mm ）——螺纹的高度P （mm ）——螺纹的螺距H （mm ）——螺母的高度 由于2d H =φ，所以有][2p h FP d φπ≥； 对于等腰梯形螺纹，P h 5.0=，有][8.02p F d φ=，φ一般取1.2~3.5,所以此处φ取2.5。
因为千斤顶的螺杆与螺母的相互运动是低速滑动，所以两者的材料均选为钢，由查表可知，许用压力[p]取为10MPa 。
螺杆螺纹中径mm d 7128.27105.2300008.02≈⨯≥，根据求得的此螺纹中径，查表GB/T5796.2—2005和表GB/T5796.3—2005有：公称直径mm d 36=，螺距mm P 10=，螺杆小径mm d d 25111=-=,螺杆中径mm mm d d 7128.273153652≥=-=-=，螺母大径mm d D 371361=+=+=，螺母小径mm d D 261036101=-=-=，螺母中径mm d D 3122==，螺母高度mm d H 5.77315.22=⨯==φ， 旋合圈数（圈）圈10)(875.7105.77≤≈===P H u 。
千斤顶大作业教案
b
结 构 草 图
螺杆结构
插手柄 底部轴端挡圈 退刀槽 螺杆开孔处的强度校核
Qmax 2M t d6
max
4 Qmax 3 d 52 4
其他零部件的设计计算
6.螺母悬置段强度计算 求螺母外径
所有的载荷最终汇集到了 图中的A面上，A面承受着 拉应力和扭转应力，应该 用第四强度理论校核：
希望选择耐磨性好，摩擦系数较小的材料以达到省 力的目的，青铜是螺母比较理想的材料；
需要支撑起比较大的重量，对于螺杆的抗压，稳定 提出要求，故经过淬火处理的钢是螺杆的理想材料；
传动系统结构设计
选 择 螺 旋 副 的 参 数
●●螺纹副耐磨性计算
☆耐磨性条件为：
Q p πd 2 hu QP p πd 2 hH
ca
(1.2 ~ 1.3)Q 4 (D D )
2 3 2
●●对直径D4：D4=(1.3~1.4 D3
凸缘高度a:a=H /3
7.螺母凸缘的强度计算
☆接触面挤压强度计算
πD3
ca
Q
2 2 ( D 4 D3 ) 4
p
D3
(D4-D3)/4
☆凸缘根部弯曲强度计算
3.机器结构初步设计——绘制草图
4.主要传动和运动参数设计计算 5.传动系统结构设计
6.其他零部件的设计计算
千斤顶
工作原理
结 构 草 图
传动系统结构设计
1. 选择螺纹类型
本题目设计的是传力螺旋，故选择应用较广的梯形 螺纹。
2.选择滑动螺旋副的材料
题目中要求起重重量，属于较高载荷，手动升降， 属于低速，
i
u 2 确定
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
题目：螺旋千斤顶起重量Q= 27.5KN起重高度H= 200mm手柄操作力P= 250N班级机械（卓越）1301学号 3130301121姓名王梦宇完成日期 2015年10月指导教师朱长顺评分目录序言：设计的简单介绍--------------------------------------4 1螺杆和螺母的设计计算-------------------------------------5 1.1螺旋副的计算------------------------------------------5 1.1.1螺杆螺纹类型的选择---------------------------------5 1.1.2选取螺杆材料---------------------------------------5 1.1.3计算-----------------------------------------------5 1.1.4自锁验算 ------------------------------------------6 1.2螺杆的计算--------------------------------------------7 1.2.1螺杆强度-------------------------------------------7 1.2.2稳定性计算-----------------------------------------8 1.3 螺母的计算-------------------------------------------9 1.3.1螺母的基本参数------------------------------------10 1.3.2螺纹牙强度----------------------------------------11 1.3.3螺母体强度----------------------------------------11 2托杯设计------------------------------------------------12 3底座设计------------------------------------------------13 4 手柄设计与计算-----------------------------------------14 4.1手柄材料---------------------------------------------144.2手柄长度---------------------------------------------155 螺旋千斤顶的效率---------------------------------------166 课程小结-----------------------------------------------177参考资料-----------------------------------------------18简单介绍千斤顶一般由底座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。
设计计算内容计算及说明结果1.1螺旋副的计算1.1.1螺杆螺纹类型的选择1.1.2选取螺杆材料一、螺杆和螺母的设计计算1.1螺旋副的计算螺杆材料：一般采用Q235、Q275、40、45、50等钢。
选45钢。
螺母材料：选用铸造铝青铜。
螺纹有矩形、梯形与锯齿形，选择的是梯形螺纹。
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。
故选梯形螺纹。
属于一般传动螺旋一般用途，精度选择中等。
螺杆材料：45钢螺母材料：铸造铝青铜梯形螺纹中等精度1.1.3计算由[1]表1得计算公式：d2≥[]phFPϕπmm（a）国家规定ϕ=1.2~2.5，取ϕ=1.4（梯形螺纹）（b）螺纹牙的工作高度h=0.5P；1.1.4自锁验算（d）已知轴向力Q=27.5Kn（e）计算螺杆中径d2≥6310204.114.35.0105.27⨯⨯⨯⨯⨯=25.07mm查机械制图附表2-3，d取32mm，取2d=29mm,P=6mm[]phzdFp≤=2π（f）螺母高度mmdH6.40294.12'=⨯==ϕ（h）螺母的螺纹工作圈数777.666.40'≈===PHz（g）螺纹牙的工作高度3mm60.5=0.5P=h=⨯[]MpapMPahzdFp2038.147103102914.3105.273332=≤=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==--π满足条件≤λѰv=arctanvf（为保证自锁，螺纹升角至少要比当量摩擦角小1°~1.5°）（a）当螺旋副材料为钢对青铜时取vf=0.09（b）Ѱv=arctanvf=arctan0.09=5.14°（c）λ=arctan(nP /πd2)=arctan76.32914.361=⨯⨯（d）所以λ=76.3<Ѱv-1°，所以满足自锁条件2d=29mmp=6mmmh=3mm'H m6.40z=7MPap38.14=vf=0.09Ѱv=5.14°λ76.3=根据第四强度理论对其强度进行校核。
1.2.1螺杆强度1.2螺杆的计算[]σππσ≤⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫⎝⎛=231221ca1634dTdF（a）螺杆所受的扭矩注：λ为螺纹升角，Ѱv为当量摩擦角。
（b）45钢的sσ=355MPa []MPass75.88435545~3====σσσ（c）查表知d1=25mm()mNdFT∙≈⨯⨯︒+︒=+=-44.621022914.576.3tan275002)tan(32ϕλmNT∙≈44.62（d ）计算ca σ()()[]MPaMPa 75.8819.66102514.344.62163102514.3105.2742332233ca =≤=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯=--σσ满足强度要求d 1=25mmMPa66ca=σ1.2.2稳定性计算（a ）起重高度H=200mm （b ）螺杆危险剖面的惯性半径mm d A I i 25.642541====（c ）螺杆的工作长度m md H H l 3.268325.126.402005.12'=⨯++=++=（d ）螺杆的长度系数μ取2(一端固定，一端自由)（e ）螺杆的柔度856.8525.63.2682=⨯==ils μλ （f ）计算临界载荷因为100<=ils μλ，又因为Mpa 400≥B σ所以临界载荷Nd Q s c 32211098.11742514.3)856.8557.2461(4)57.2461(⨯=⨯⨯⨯-=-=πλ （g ）稳定性计算5.329.4105.271098.117Q 33=≥=⨯⨯==S c sc S Q Smm i 25.6=mml 3.268=856.85=s λNQ c117980=29.4=sc S1.3.1螺母的基本参数1.3螺母的计算螺纹牙多发生剪切和挤压破坏，一般螺母的材料强度低于螺杆，故只需校核螺母螺纹牙的强度mmDD1.56337.1)8.1~6.1(3=⨯==mmDD54.781.564.1)4.1~3.1(34=⨯==mmHa53.1336.403'≈==（a）内螺纹大径查表得D=33mm，7=zmmD1.563=m mD54.784=mma53.15≈1.3.2螺纹牙强度（b）梯形螺纹的螺纹牙根部宽度mmPb9.3665.065.0=⨯==（c）青铜螺母的[]MPa40~30=τ，取35MPa（d）计算剪切强度[]τπτ≤≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯==--MPaDbzQ72.97109.3103314.3105.27333，满足条件（e）螺纹牙受力弯曲力臂mmDDl2229-3322==-=（f）青铜螺母[]MPab60~40=σ，选取[]MPab50=σ（g）计算弯曲强度MPazDblb90.297)109.3(103314.3102105.276Q6233332≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---πσ，符合强度条件D=33mmmmb9.3=MPa72.9≈τmml2=MPab90.29≈σ1.3.3螺母体强度1）首先校核螺母外径2）计算螺母凸缘与底座接触表面的挤压强度3）计算螺母凸缘根部的弯曲强度（a）螺母材料的许用拉伸应力[]σ，取[][]MPab8.49~2.3383.0==σσ，选取40MPa（b）螺母外径（校核）[]()mmDD50.28033.0104014.327500)2.58.4(Q)2.58.4(2623=+⨯⨯⨯-=+-≥σπ（c）螺母材料的许用挤压应力[][]MPabp80506.1)7.1~5.1(=⨯==σσ（d）螺母凸缘与底座接触表面的挤压强度()()[][]ppMPaDDσπσ≤=⨯-⨯⨯=-=--59.11101.561054.784105.27)(4Q232332324π所以满足条件（e）螺母凸缘根部的弯曲强度()()[]bbMPaaDDDWMσπσ≤=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯⨯=-==---91.151053.13101.56101.5654.78275005.1)(Q5.123333342π所以满足条件[]MPa40=σm mD50.283≥[]MPap80=σMPap59.11=σMPab78.21=σ以螺杆螺纹外径为依据，设计出托杯的各个合理尺寸，并进行接触面比压的校核二、托杯设计托杯用来承托重物，一般用铸钢或铸钢材料。
托杯各部分尺寸见图4。
为了使托杯与重物良好和防止与重物之间出现相对滑动，在托盘表现制有切口和沟纹。
为了防止托杯从螺杆端部脱落，在螺杆上端应安有挡圈。
由于托杯在起重时不转动，因此，托杯底部与螺杆接触面有相对滑动，为了避免过快磨损，一方面要加注润滑剂，另一方面还需限制接触面间比压[]pp≤，许用压力[]p可取15~202/mmNmmdD4.783245.2)5.2~4.2(6=⨯==mmdD8.203265.0)7.0~6.0(5=⨯==()mmdD6.57328.19.1~7.12=⨯==mmD4.786=mmD8.205=mmD6.572=()mm 6.5436.574~220=-=-=D D[]p 14.124)0208.00576.0(14.3105.274)D D (Q2232522≤=-⨯=-=MPa p π 满足条件mm D 4.786= MPap14.12=三、底座设计底座常用铸铁铸造，壁厚一般不应小于8~12mm ，为稳定起见，可以制成1/10~1/12的斜度，所以壁厚（δ）选择12mm 。