螺旋千斤顶设计起重量F=25KN起重高度H=200mm手柄操作力P=250N设计任务：1．设计计算说明书一份2．设计装配图一张（1：1）目录螺旋千斤顶简介---------------------------------------------3 一螺杆螺母计算-------------------------------------------41 螺杆中径-------------------------------------------------42 螺母高度-------------------------------------------------53 螺母螺纹工作圈数-------------------------------------54 螺纹牙工作高度----------------------------------------55 自锁性校核----------------------------------------------5 二螺杆计算-------------------------------------------------61 螺杆强度计算-------------------------------------------62 螺杆稳定校核-------------------------------------------7 三螺母计算-------------------------------------------------81 螺母螺纹牙剪切强度----------------------------------82 螺母螺纹牙危险截面弯曲强度----------------------93 螺母外径（校核）-------------------------------------94 螺母凸缘与底座接触面挤压强度-------------------105 螺母凸缘根部的弯曲强度----------------------------10 四拖杯设计-----------------------------------------------11 五底座设计-----------------------------------------------12 六手柄计算-----------------------------------------------13 七效率计算-----------------------------------------------15附录及参考文献螺旋千斤顶简介螺旋千斤顶结构型式见附图，螺杆和螺母为主要零件，螺母5与底座8可采用87H k配合并用紧固螺钉6和底座8作相对固定，转动手柄时，螺杆7在作回转运动的同时作上下移动，以举起或放下重物，托杯1座落在螺杆的凸台上直接顶住重物，他的作用是使重物不随螺杆转动，为防止螺杆旋出螺母，在螺母杆下装有一挡环9。

为防止螺杆因重物重压而自行下落，起重螺旋必须有足够的自锁能力。

为了减少螺杆与螺母的螺纹牙的磨损与摩擦，以及减少托杯底面与螺杆支撑面间的磨损与摩擦，工作时应在这些滑动面之间加注润滑剂。

计算内容 螺杆螺母计算螺杆中径2d计算及说明 螺杆材料选用45钢，性能等级级，螺纹为单头左旋梯形螺纹(1)由[1]*（5-45）得设计公式：20.8[]Fd p φ≥(2)参数选择：a)起重力 25F KN = b) 1.22.5) 2.0φφ==（取c)材料许用压应力[] 1.2(1825)(21.630)p MpaMpa=⨯=[]22p Mpa =取 (3)计算：32625102.0221019.07d mm⨯≥⨯⨯= 查 [2]* 表 (6-36)可取： 32d mm = 125d mm =229d mm =6P mm =(螺距)计算结果123225296d mm d mm d mm P mm====螺母高度H'螺母螺纹工作圈数u螺纹牙工作高度h自锁性校核螺母材料选用铸铝青铜（ZCuZn25AlFe3Mn3）,整体式结构22.029H dφ'==⨯58mm=589.67106HuP'==≈<0.50.563h P mm mm==⨯=(1)由[1]* (5-48)得校核公式：arctancosvfψϕβ≤=arctanvf=(2)参数选择：a)螺纹升角arctan16arctan 3.76929nPdψππ=⨯==⨯b)摩擦系数0.080.100.10ff==取c)牙侧角015β=58H mm'=9.67u=3h mm=螺杆计算螺杆强度计算(3)计算：0.10arctan 5.91cos15vϕ==vψϕ<，∴满足自锁性条件(1)由[1]* (5-49)得计算公式：223caσστ=+22()3()[]TF TA Wσ=+≤(2)参数选择：a)480[]3535s Mpaσσ==(72120)Mpa=[]80Mpaσ=取b)22212544A d mmππ==⨯2490.87mm=c)螺杆扭矩2tan()2vdT Fψϕ=+0042925tan(3.769 5.91)26.1810Nmm=+=⨯d)螺杆螺纹段抗扭截面系数vψϕ<，满足自锁性条件螺杆稳定性校核223132516163067.96TdW mmmmππ⨯===(3)计算：34222510 6.1810()3()490.873067.9661.73[]caMpaσσ⨯⨯=+=<(1)由[1]* (5-55)得计算公式：crsc sFS SF=≥(2)参数选择：a) 3.5 5.0, 4.5s sS S==取b)螺杆工作长度1.52581.5322002277Hl d Hmm'=++=+⨯+=c) 螺杆柔度227788.64100254sliμλ⨯===<d)临界载荷螺杆强度满足条件螺母计算螺母螺纹牙剪切强度τ212(461 2.57)425(461 2.5788.64)4114.47cr sdFNKNπλπ=-⨯=-⨯=(3)计算：114.474.57925sc sS S==>(1)由[1]* (5-50)得计算公式：[]FDbuττπ=≤(2)参数选择：a) [](3040)Mpaτ=b)螺纹牙根部厚度0.650.6563.9b P mmmm==⨯=c)螺母螺纹大径132133D d mm=+=+=d) 9.67u=（3）计算：33325103310 3.9109.676.39[]paMpaτπτ-⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=<∴剪切强度符合要求4.579scs=6.39Mpaτ=螺母螺纹牙危险截面弯曲强度bσ螺母外径（校核）（1）由[1]* (5-51)得计算公式：26[]b bFlDb uσσπ=≤（2）参数选择：a) [](4060)bMpaσ=[]45bMpaσ=取b)弯曲力臂23329222D Dl mm--===（3）计算：33332625102103310(3.910)9.6719.6[]bbMpaσπσ--⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=<弯曲强度符合条件（1）由[1]* (5-52)得计算公式：23(4.8 5.2)[]FD Dπσ≥+235.2[]FD Dπσ≥+取（2）参数选择：[]0.83[]bσσ=0.834537.35Mpa=⨯=（3）计算：19.6bMpaσ=螺母凸缘与底座接触面挤压强度计算螺母凸缘根部332365.22510(3310)37.351046.87Dmmπ-⨯⨯≥+⨯⨯⨯=350D mm=取（1）由[1]*（5-53）得计算公式：2243[]()4p pFD Dσσπ=≤-（2）参数选择：a)材料许用挤压应力[](1.5 1.7)[](1.5 1.7)45(67.576.5)p bMpaMpaσσ==⨯=[]67.5pMpaσ=取b)43(1.3 1.4)D D=(1.3 1.4)50(6570)mm mm=⨯=465D mm=取（3）计算：3222510(6550)418.45[]ppMpaMpaσπσ⨯=-=<挤压强度满足条件（1）由[1]* (5-54)得计算公式：350D mm=465D mm=18.45pMpaσ=的弯曲强度计算拖杯设计432343231()4161.5()[]bbF D DMW D aF D DD aσπσπ⋅-==-=≤（2）参数选择：5819.33333Ha mm'===(3)计算：33321.525(6550)105010(19.33310)9.58[]bbpaMpaσπσ---⨯⨯-⨯=⨯⨯⨯=<材料选择铸钢，为了使托杯与重物接触良好和防止与重物之间出现相对滑动，在托杯表面制有切口和沟纹。

为了防止托杯从螺杆端部脱落，在螺杆上装有挡圈。

（1）参数设计a)(812),10mm mmδδ==取b)6(2.4 2.5)D d=(2.4 2.5)32mm=⨯(76.880)Mpa=678D mm=取c)()21.7 1.9D d=()1.7 1.932mm=⨯9.58bMpaσ=10mmδ=678D mm=底座设计()54.460.8mm=258D mm=取d)()0224D D mm=-()()58245456mm mmmm=-=55D mm=取e)5(0.60.7)D d=(0.60.7)32(19.222.4)mmmm=⨯=521D mm=取(2)接触面许用压力校核：2205()4F FpA D Dπ==-222225000(5521)412.31NmmNmmπ=-=2[]1520Npmm=[]p p≤,故接触面许用压力符合要求材料选用铸铁，壁厚10mmδ=，并制成110斜度，联接结合面材料为木材（1）由[3]*7P得下列计算式：258D mm=55D mm=521D mm=212.31Npmm=手柄计算()()114282001428(214228)H H mmmm mmmm=+=+=1220H mm=取()()()63510505105560D D mmmm mmmm=+=+=658D mm=取2874[]pFD Dπσ=+（2）参数选择：76[]2444458102pMpaD D mmσ==+=+=（3）计算：()32386425101.0210210162.23Dmmπ-⨯⨯=+⨯⨯⨯=8163D mm=取材料选用碳素钢Q235，环行端面（1）由[3]*78-P得下列计算式并计算得：a)螺旋副摩擦力矩()11tan2vdT Fψϕ=⋅+1220H mm=658D mm=7102D mm=8163D mm=()002925tan 3.769 5.91261.827N m =⋅+=⋅ b)端面摩擦力矩04245523250.113.754cD D T Ff N m-=-=⨯⨯=⋅ （0.10.12,0.1c c f f ==取） c)螺旋驱动力矩1261.82713.7575.577T T T N m=+=+=⋅d)手柄计算长度75.577250302.308p L T P m mm=== 303mm =p 取L e)手柄实际长度2(50150)2p D L L mm =++58303(50150)2(382482)mmmm=++= 取L=385mm f)手柄直径30.1[]p b Td σ≥303mm =p L385L mm =螺旋千斤顶效率3675.57718.4670.14510m mm==⨯⨯20pd mm=取（1）由[3]*8P的效率计算公式：2pFPPLηπ=（分子上P代表螺距，P=6mm;分母上P代表手柄操作力，P=250N）（2）计算：3256100%22503031031.5%ηπ-⨯=⨯⨯⨯⨯20pd mm=31.5%η=参考文献1濮良贵纪名刚主编机械设计第七版北京高等教育出版社2006年4月第10次印刷2 王之栎王大康主编机械设计综合课程设计机械工业出版社2006年2月第一版。