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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
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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……………………………………………………………4-6
1. 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p L (8)
3. 手柄直径p d (8)
4. 结构.................................... (8)
六、底座设计 (9)
七、千斤顶的效率 (9)
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---------------------------------------------14 4.2手柄长度---------------------------------------------15 5 螺旋千斤顶的效率---------------------------------------16 6 课程小结-----------------------------------------------17
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： [] σπF 2.5d 1≥ 查式中螺杆的屈服极限 σ s =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 d 1 ≥0.02764m ，取d 1=30mm 。 根据经验公式4 p d 1 = ，得P=7.5mm 。 参考梯形螺纹标准，螺纹牙型高h=2 p ，得h=3.75mm 。 d 圆整为整数后，取 p d d 1 -==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 EI F 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=() 2 12d 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 5 10?,满足条件，装置稳定。 4.托杯的设计与计算 杯用来承托重物，此次计算选用碳钢Q235模煅制成，尺寸如图所示，为了 使其与重物接触良好，防止重物滑动，在托杯表面制出切口和沟纹。直径2D 的配合取H11/a11。 螺杆在最大高度处稳定
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：XXXX 设计者：xxxxxx 学号：XXXXXXXX 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)
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/mm 3.1.1 30 180 Q F F
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 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 Q ψ≥。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 Q 6.1925 230000 8 .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 。 查参考文献[3]表11.5取公称直径mm d 28=，螺距mm P 3=，中径mm d 5.262=，小径mm d 5.243=，内螺纹大径mm D 5.284=。 三、螺杆强度校核 螺杆危险截面的强度条件为： ][16342 331223σππσ≤??? ? ??+???? ??=d T d F Q e 式中：Q F ——轴向载荷，N ； 3d ——螺纹小径，mm;
螺旋千斤顶作业任务书 姓名 于方津 专业 机制 年级 13 班级 5 设计完成日期 2015 年 10 月 11 日 指导教师 一、题目：螺旋千斤顶 原始数据:（请在指定的设计方案编号后划√） 题目 设计方案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 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 二、机构简图 三、工作量 1、总装配图一张； 2、计算说明书一份。（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 螺旋千斤顶设计说明书 设计及说明 结果 机械设计 大型作业 编号 08
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：最大起重量F=55KN 、最大升起高度H=220mm 。 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45钢 （3）螺杆的直径 螺杆工作时，同时受压力和转矩的作用，因此它的计算可近似按紧螺栓连接的计算公式求出螺纹内径，即 其中：螺杆许用应力 S S σσ=][ 查阅资料得：45号钢屈服极限 取安全系数 于是， 螺纹内径满足： =27.78mm 螺距 mm 参考矩形螺纹标准，取P=6mm 进而确定螺纹的工作高度 32 == P h mm 螺纹大径 mm 圆整后，取 d=34mm 因此， mm (4) 自锁验算： 当量摩擦角 2 cos arctan 'αμ ρ= 由于螺杆和螺母的材料分别取45钢和锡青铜，因此取 又因为矩形螺纹牙顶角 0α= 所以， 0.10 'arctan 5.7110cos 2 ρ== 螺纹中径 mm 原始数据 F=55KN H=220mm 配合选H8/h8 螺杆材料选45钢 P=6mm h =3mm d=34mm mm mm ψ=3.525° 满足自锁条件 挡圈厚度8mm 挡圈螺钉： 满足强度要求 材料：锡青铜 Z=8 a =17mm D=55mm =1D 72mm 紧定螺钉 螺杆稳定性合格 材料：Q235碳钢 托杯高58mm 材料：Q235碳钢 材料：HT100铸铁
舱盖液压千斤顶修理作业指导书第一版修改记录
舱盖液压千斤顶修理作业指导书 1 目的 规范船舶舱盖液压千斤顶的拆卸、维修、试验流程，确保舱盖液压千斤顶的修理按流程执行。 2 适用范围 适用船舶舱盖液压千斤顶的修理。 3 正文内容 3.1 拆检 3.1.1查看现场，确定最适合自己拆装千斤顶的舱盖的位置。找车间主管或者船员把舱盖摆放到自己所需要的位置。 3.1.2 如果舱盖不是在关闭状态，则在拆卸千斤顶之前将舱盖按下面要求固定好。 3.1.2.1 在舱盖全开的状态下，除了把原来就有的保险装好之外，还要用2块60×60的角钢把舱盖烧焊连接。烧焊要全焊。 3.1.2.2 在舱盖半开的状态下，两个舱盖的夹角控制在60°--90°之间，不能大于90°。在两条轨道上烧焊直角三角板。一个直角边顶住滚轮，另一个直角边焊在轨道上。烧焊要全焊。钢板的厚度不能小于14mm，板的高度至少要与滚轮平齐，焊在轨道上的那一边的长度不能小于200mm。 3.1.2.3 如果千斤顶在舱盖下方位置的，除了按条款3.1.2.2的要求外仍需要用60×60mm的角钢把舱盖连接固定。烧焊要全焊。 3.1.3 舱盖固定好之后，要向工长报验。 3.1.4 拆千斤顶之前，要向工长或者车间主管确认是否可拆。 3.1.5 千斤顶拆下之后，留下的液压管接口要用布包好或者用闷头闷住，防止脏东西进入液压系统。 3.1.6 所有与千斤顶连接的阀件要拆检（如节流阀、缓冲阀、调速阀、放气考克）。这些阀件要在车间主管或者质检员检查之后才能组装。 3.1.7 检查两端的关节轴承。关节轴承必须活络加油。 3.1.8 千斤顶组装好后，在吊运之前，要把所有的连接口用布包好，防止脏东西进入。 3.1.9千斤顶装复时，注意液压管的连接是否正确，防止接反。 3.1.10 千斤顶装复后，如果甲板面、大舱要油漆，则柱塞杆表面要用塑料薄膜或石棉布包扎好，防止油漆打到柱塞杆表面。
Harbin Institute of Technology 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：
Harbin Institute of Technology 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：题号3.1.1 起重量Fq=30 kN 最大起重高度H=180mm
一 选择螺杆、螺母的材料 螺杆采用45#调制钢，由参考文献[2]表10.2查得抗拉强度b 600 MPa σ=，s 355 MPa σ=。 螺母材料用铝黄铜ZCuAl10Fe3。 二 耐磨性计算 螺杆选用45# 钢，螺母选用铸造铝黄铜ZCuAl10Fe3，由参考文献[1]表 5.8 查得[]p =18~25MPa 从表 5.8 的注释中可以查得，人力驱动时[]p 值可以加大20%，则[]p =21.6~30MPa 取[]25MPa p = 。 按耐磨性条件设计螺纹中径2d ，选用梯形螺纹，则 2d ≥ 由参考文献[1]查得，对于整体式螺母系数2ψ==1.2—2.5，取2ψ=。 则 式中：Q F －－－－－轴向载荷，N ； 2d －－－－－螺纹中径，mm ； []p －－－－－许用压强，MPa ； 查参考文献[2]表11.5取公称直径28d =mm ，螺距3P =mm ，中径226.5d =mm ，小径 324.5d =mm ，内螺纹大径428.5D =mm 。 三 螺杆强度校核 螺杆危险截面的强度条件为： 219.6d mm ≥==
e []σσ=≤ (2) 式中：Q F －－－－－轴向载荷，N ； 3d －－－－－螺纹小径，mm ； 1T －－－－－螺纹副摩擦力矩，2 1tan(') 2Q d T F ψρ=+ (3) ψ为螺纹升角，ψ ； []σ－－－－－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'0.08~0.10f =，螺纹副当量摩擦角 'arctan 'arctan 0.08~arctan 0.10 4.5739~5.7106f ρ===，取'5.7106ρ=（由表5.10的注 释知，大值用于启动时，人力驱动属于间歇式，故应取用大值）。把数据代入(3)式中，得 把数据代入(2)式中，得 由参考文献[1]表5.9可以查得螺杆材料的许用应力 s []4σ σ= （4） 其中s 355 MPa σ=，则 []88.75a MP σ= 显然，e []σσ<，螺杆满足强度条件。 四 螺母螺牙强度校核 螺母螺纹牙根部的剪切强度条件为 4[]Q F Z D b ττπ= ≤ （5） 式中：Q F －－－－－轴向载荷，N ； 4D －－－－－螺母螺纹大径，mm ； 126.5 30000tan(2.0637 5.1427)502612T N mm =??+?= ?70.4e MPa σ==
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 (6) 11、其余各部分尺寸及参数（符号见参考书） (6) 12、螺旋千斤顶的效率 (6) 13、参考资料 (7)
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： 2d ≥ 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 。
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：能源学院 班号：1002105 姓名：大神 日期：2012/10/9
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： 螺旋起重器是一种简单的起重装置，用手推动手柄即可提升重物。它一般由底座、螺杆、螺母、托杯、手柄、或扳手等零件所组成。已知数据：起重量：50kN 最大起重高度：150mm。对这一装置主要的要求是:保证各零件有足够的强度、耐磨性、能自锁、稳定性合格等。
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 3.1 耐磨性计算-----------------------------------------------------------------------------------------------3 3.2 螺杆强度校核--------------------------------------------------------------------------------------------4 3.3 螺纹牙强度校核-----------------------------------------------------------------------------------------5 3.4 螺纹副自锁条件校核----------------------------------------------------------------------------------5 3.5 螺杆稳定性校核-----------------------------------------------------------------------------------------5 四、螺母外径及凸缘设计------------------------------------------------------------------------------------7 五、手柄设计----------------------------------------------------------------------------------------------------7 六、底座设计----------------------------------------------------------------------------------------------------8 七、其余各部分尺寸及参数---------------------------------------------------------------------------------8 八、参考资料-----------------------------------------------------------------------------------------------------11
千斤顶期间核查 1 适用范围 适用于公司应用于地基与基础检测的油压千斤顶的期间核查。 2 依据文件 中华人民共和国国家计量检定规程：JJG 621-2005 液压千斤顶。 3 期间核查项目指标 3.1启动油压 千斤顶启动油压应小于额定油压的4%。 3.2行程 千斤顶活塞行程及最大允许偏差应符合表1规定 表 1 mm 3.3内泄漏性能 千斤顶在额定油压下保压5min，压降值应小于额定油压的5%. 3.4 示值重复性、内插误差、负载效率、相对分辨力 千斤顶的示值重复性、内插误差、负载效率、相对分辨力应符合表2规定。 表2 4 核查项目及方法 4.1 外观与附件 4.1.1 千斤顶主体及各主要部件上应有铭牌。铭牌上应有产品名称、型号规格、出厂 编号、制造厂名称等。 4.1.2 千斤顶设备应配套检定、配套使用，主要部件(除油管、接头等)更换后需重新 检定。 4.2 千斤顶指示器
4.2.1 模拟式指示器 a) 模拟式指示器的表盘刻度及其标记清晰，指针无松动和弯曲。加力时指针走动均 匀，无停滞和跳动现象;未加力时，指针应位于零位或“缩格”内。 b) 模拟式指示器准确度等级宜不低于0.4级，测量上限为额定油压的130%--200% 。 c) 模拟式指示器的分辨力:定义为一个标识分格所能估读的最小部分，可由两相邻标 识的分格间距与指针的宽度之比得出，推荐比值为1/2, 1/5，或1/10，当间距不小于1.25mm时，可估读1/10的分度值。 4.3 操作适应性 4.3.1千斤顶油泵加卸力应平稳，无妨碍读数的压力波动，无冲击和颤动现象。 4.3.2 液压系统应工作正常，反应灵敏，油路无渗漏，液压油应清洁纯净。 4.3.3 电气部分应灵敏可靠，绝缘良好。 4.4 启动油压的检定 在千斤顶空载往复运行3次后，千斤顶无爬行、无跳动时，目测检查活塞或活塞杆开始移动时的油压应符合3.1要求。 4.5 行程的检定 千斤顶启动油压正常后，用钢直尺测量空载活塞最大行程，重复测量3次，每次行程及最大偏差应符合3.2要求。 4.6 内泄漏性能的检定 将千斤顶放在检定框架内，活塞伸出千斤顶行程的2/3，升压至额定油压时，关闭截止阀，测量5min内千斤顶工作油缸油压压降，应符合3.3要求。 5 核查周期 千斤顶核查周期一般为3个月，首次检定、经调整修理后检定合格的千斤顶，检核查周期为1个月，但必须保证每个项目检测前都应进行以上项目核查。
螺旋千斤顶大作业
螺旋千斤顶设计任务书 学生姓名颜克庭专业年级2011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 Q = 50 kN； 2、最大升距h =210 mm。 设计工作量： 1、绘制出总装配图一张，标注有关尺寸，填写标题栏及零件明细表； 2、编写设计计算说明书一份。 指导教师签名：年月日
螺旋千斤顶设计说明书 设计内容计算及说明结果 1.螺杆的设计与计算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：最大起重量 F=50KN、最大升起高度 H=210mm。 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45钢 （3）螺杆的直径 螺杆工作时，同时受压力和 原始数 据 F=50KN H=210m m 配合选 H8/h8 螺杆材 料选45 钢
转矩的作用，因此它的计算可近似按紧螺栓连接的计算公式求出螺纹内径，即 ] [3.141σπF d ?≥ 其中：螺杆许用应力 S S σ σ=][ 查阅资料得：45号钢屈服极 限 480S MPa σ= 取安全系数 4S = 于是， 480[]1204 S MPa S σσ=== 螺纹内径满足：120 10502.531???≥ πd =26.27 mm 螺 距 57.64 27.2641=== d P mm 参考梯形螺纹标准，取 P=6mm h =3mm
P=6mm 进而确定螺纹的工作高度 32 == P h mm 螺纹 大径 84 .321=+=P d d mm 圆整 后，取 d=36mm 因 此 ， 30 1=-=P d d mm (4) 自锁验算： 当量摩擦角 2 cos arctan 'α μ ρ= 由于螺杆和螺母的材料分别取45钢和锡青铜，因此取 0.10(0.08~0.10)μ= 又因为矩形螺纹牙顶角 0α=o 所以， 0.10 'arctan 5.7110cos 2 ρ==o d=36mm 30 1=d mm 33 2=d mm
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
千斤顶校验学习纲要 1、千斤顶的工作原理及分类。 千斤顶工作系统主要由千斤顶及相应的油路和千斤顶指示器(压力表或数据采集系统)组成。千斤顶的工作原理是油泵对千斤顶供油，千斤顶对施力体施加作用力，通过与千斤顶连通的模拟式指示器(压力表)或数字式指示器(数据采集系统)直接或间接指示所施加的力值。千斤顶主要用于桩基工程和结构工程的力值控制。 分类：液压千斤顶按其构造可分为台式（普通油压千斤顶）、穿心式、锥锚式和拉杆式。工地上比较常见的张拉千斤顶一般为穿心结构，其主要结构包括张拉外套、活塞、油室。 2、千斤顶的组成部分及通用技术条件 （1）外观与附件 千斤顶主体及各主要部件上应有铭牌。铭牌上应有产品名称、型号规格、出厂编号、制造厂名称等。 千斤顶设备应配套检定、配套使用，主要部件(除油管、接头等)更换后需重新检定。 （2）千斤顶指示器 A 模拟式指示器 模拟式指示器的表盘刻度及其标记清晰，指针无松动和弯曲。加力时指针走动均匀，无停滞和跳动现象;未加力时，指针应位于零位或“缩格”内。 模拟式指示器测量上限为额定油压的130%-200% 。
B、数字式指示器 数字式指示器应正常稳定，显示清晰准确，能及时跟踪显示所施加的力值。 数字式指示器测量上限应不低于额定油压的110% 。 （3）操作适应性 千斤顶油泵加卸力应平稳，无妨碍读数的压力波动，无冲击和颤动现象。 液压系统应工作正常，反应灵敏，油路无渗漏，液压油应清洁纯净。 电气部分应灵敏可靠，绝缘良好。 3 介绍一下穿心式千斤顶的相关内容和工作方式 穿心式千斤顶是利用双液压缸张拉预应力筋和顶压锚具的双作用千斤顶。穿心式千斤顶适用于张拉带JM型锚具、XM形锚具的钢筋，配上撑脚与拉杆后，也可作为拉杆式千斤顶张拉带螺母锚具和镦头锚具的预应力筋。下图为JM型锚具和YC-60型千斤顶的安装示意图。系列产品有YC20D，YC60与YC120型千斤顶。 YC60型千斤顶主要由张拉油缸、顶压油缸、顶压活塞、穿心套、保护套、端盖堵头、连接套、撑套、回弹弹簧和动、静密封圈等组成见下图。该千斤顶具有双作用，即张拉与顶锚两个作用。
机械设计大作业螺旋千斤顶 姓名： 学号： 专业班级：机制094 班
计算与说明 结果 按第四强度理论，压-扭组合校核 ][)2.0(3)4(231 1221σπσ≤+=d T d F ca 2223 4223/75][/0.60)252.010258.9(3)3510254(mm N mm N ca =<=???+???= σπσ满足要求 图1螺杆受力图 自锁性验证 自锁条件 v ?ψ< 其中 ?=77.3ψ ?=55.10v ? 故 v ?ψ <，可用034~4'??<ψ，可靠 螺杆机构（见图） 螺杆上端直径 mm d D 8.60~4.5432)9.1~7.1()9.1~7.1(2=?== 取 mm D 602= 手柄孔径)1~5.0(+≈p k d d 试中：mm d p 28=（计算在后） 则 mm d k 29~5.28)1~5.0(28=+= 取 mm d k 29= ,4.22~2.1932)7.0~6.0()7.0~6.0(mm d d =?==' 取mm d 22=' 退刀槽直径 8.24~5.24)5.0~2.0(25)5.0~2.0(1=-=-=d d c mm 2/0.60mm N ca =σ 满足螺杆强度要求 mm D 602= mm d k 29= mm d 25='
图2 螺杆简图 （二）螺母的设计计算 螺母的材料选用铸铁HT300 确定螺纹旋合圈数Z 依[1]P120式（6-19），根据耐磨性计算螺纹旋合圈数Z ，即 ][' 2p hH d FP P ≤=π h p d F z ][2π≥ 由[1]P120表，查取2/15][mm N P =(滑动速度 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） 系别机电工程学院 班号 0908103 孟子航 学号 1090810314 日期 2011年9月13日 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： 表3.1 螺旋起重器的示意图及已知数据 题号 起重器/Q F kN 最大起重高度/H mm 3.1.1 30 180 3.1.2 40 200 3.1.3 50 150 设计要求： （1） 绘制装配图一，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---------------------------------------------------------------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 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，标注有关尺寸，填写标题栏及零件明细表； 2、编写设计计算说明书一份。 指导教师签名：2012年月 螺旋千斤顶 设计计算说明书 院系工程技术学院 专业年级2010级车辆工程 设计者陈嵩 指导教师李华英 成绩 2012年12月13日 目录 1．螺杆的设计与计算 (2) 1.1螺杆螺纹类型的选择 (2) 1.2选取螺杆材料 (2) 1.3确定螺杆直径 (2) 1.4自锁验算 (3) 1.5结构 (3) 1.6螺杆强度校核 (5) 1.7螺杆的稳定性计算 (6) 2. 螺母设计与计算 (7) 2.1选取螺母材料 (7) 2.2确定螺母高度 H 及螺纹工作圈数u (7) 2.3校核螺纹牙强度 (8) 2.4结构要求 (9) 3. 托杯的设计与计算 (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结构 (12) 5. 底座设计 (13) 如图1-2，则有 退刀槽宽度1.5P=10.5mm D13=(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'为后面计算得）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 第五章千斤顶校验规程 第一节基本原理 千斤顶，特别是大吨位千斤顶，常用于预应力砼施工中预应力钢绞线等的张拉。由于千斤顶对外显示不是活塞上的力值而是液压油的压力值，这样在张拉钢绞线张拉时不方便。钢绞线的张拉是以力为控制参数的，故校验的第一个任务就是建立千斤顶液压油压力值同千斤顶向外提供的力值之间的关系；一般地，这种关系是线性关系。 另外，由于千斤顶活塞与活塞环之间存在摩擦阻力，单纯以液压油压力来计算千斤顶提供的力值是不恰当的，同时，若活塞与活塞环之间的摩擦阻力过大，也不能保证千斤顶的正确计量，这也是在千斤顶的校验要处理的问题，也就是要限制千斤顶的摩阻系数不大于 ．．．．。 ．．．．．．．．．．．．．1.05一般地，校验千斤顶前，应先校准油压表；只有经校准的油压表才能用在千斤顶上。在千斤顶上的油压表一般是1.5级精度，这样，在最不利的情况下，互换油压表后的误差也不会超过3.0%，这种精度是能满足施工要求的。故在理论上用于千斤顶上的油压表可以互换使用，前提条件是油压表必须校准合格。 第二节校验荷载级数确定 千斤顶在使用时，往往达不到其最大的吨位，因此在校验时，也不一定要校验到最大吨位。因此校验荷载级数可这样确定： 根据使用要求，确定本次校验的最大压力Pa，则级间压力差为Pa/10，同时，再向最大压力之外加上两荷载级，即两个Pa/10，这样校验荷载级数共有12级。 第三节校验过程 1、千斤顶的准备 在校验之前，应让千斤顶的活塞自由往复运动数次，一是查看千斤顶是否完 好，二是确定千斤顶活塞与活塞环之间是否有异物，造成摩擦阻力过大。如有故障，应先排除故障。然后要查找千斤顶的铭牌或档案，查出它的公称活塞面积备用。 2、校验时，将千斤顶置于反力架上，测力计或传感器器置于千斤上方（可选用三等精度的测力计或传感器），用垫块适当地垫高千斤顶或测力计，使用千斤顶活塞能顶上反力架，如图1所示。启动千斤顶油压泵，使压力表清零。若是小吨位、小行程的千斤顶，可以用试验室的压力机或万能材料试验机做反力架。 3、测力计的吨位应与所校验的千斤顶的吨位一致，不应用大吨位的测力计 校验小吨位的千斤顶。校验中，应逐级加压，在每一级校验荷载上持荷5min，查看油压是否稳定，若不稳定，应排除故障后再进行校验。持荷完成后，在《千斤顶校验表》中记录测力计读数。整个校验过程应由三个人以上完成，其中一人是油压泵司机。 4、重复第上述3条三次后完成校验过程。 2垫块 1反力架 3测力计 4千斤顶 2垫块 图1 千斤顶校验示意图 工业大学 机械设计课程大作业 螺旋起重机的设计 （最终版） 设计人：段泽军 学号： 1120810810 院系：机电工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 1208108 目录 机械设计大作业任务书 .................................. - 1 -一，螺杆、螺母材料的选择 .............................. - 2 -二，耐磨性设计........................................ - 2 -三，螺杆强度设计...................................... - 2 -四，螺母螺纹牙强度校核 ................................ - 2 -五，自锁条件校核...................................... - 3 -六，螺杆的稳定性校核 .................................. - 3 -七，螺母外径及凸缘设计 ................................ - 4 -八，手柄设计.......................................... - 4 -九，底座设计.......................................... - 6 -十，其他配件设计...................................... - 7 -十一，参考文献........................................ - 7 - 大作业任务书大作业指导书 1. 螺旋千斤顶作业任务书 学生班别学号成绩设计完成日期：年月日指导教师： 一、题目：设计螺旋千斤顶 原始数据 二、工作要求： 1. 总装配图一张。 2. 计算说明书一份。 螺旋千斤顶作业指导书 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Q（KN）和最大提升高度l（mm）。 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（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。 （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λ≤φv 式中：λ为螺纹中径处升角；φv为摩擦角（非矩形螺纹应为当量摩擦角φv=tg-1f v，为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比摩擦角小1°。即φv－λ≥l° （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dk的大小根据手柄直哈工大机械设计大作业之千斤顶说明书
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