题目：螺旋千斤顶起重量Q= 15 KN起重高度H= 100 mm手柄操作力P= 200 N作业任务：1、任务说明书一份2、设计装配图一张（1：1）班级机械（卓越）学号姓名完成日期2016年11月指导教师朱长顺评分螺旋千斤顶简介 (3)螺旋千斤顶滑动螺旋传动的设计计算 (4)1、材料选择 (4)2、螺纹类型和精度的选择 (4)3、螺旋千斤顶的设计计算 (4)一、螺杆和螺母的计算 (5)一、螺旋副的计算 (5)耐磨性计算 (5)自锁性校核 (6)二、螺杆的计算 (6)螺杆强度计算 (6)稳定性计算 (7)三、螺母的计算 (8)螺纹牙强度 (8)螺母体强度 (9)二、托杯设计 (11)三、底座设计 (12)四、手柄设计 (14)五、螺旋千斤顶的效率 (16)设计小结 (17)参考文献 (18)附：螺纹千斤顶装配图 (19)螺旋千斤顶简介千斤顶一般由底座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。
螺旋千斤顶滑动螺旋传动的设计计算1、材料选择螺杆和螺母的材料除应具有足够的强度外，还要求有较高的耐磨性和良好的工艺性。
螺杆材料：一般可选用Q235、Q275、40、45、50等钢。
对于重载，要求耐磨性高，需要进行热处理的螺杆可选用T12、65Mn、AoCr、20CrMnTi等钢种。
本次千斤顶选用的螺杆材料为Q235。
螺母材料：除要求足够的强度外，还要求在与螺杆旋合时摩擦系数尽可能小和有较高的耐磨性。
常选用铸造锡青铜ZCuSn10Pb1（10-1锡青铜），用于重载低速时，可选用高强度的铸造铝青铜ZCuAl10Fe3（10-3铝青铜）或铸造铝黄铜ZCuZn25Al6Fe3Mn3（25-6-3-3铝黄铜）。
本次千斤顶选用的螺母材料为铸造铝青铜ZCuAl10Fe3（10-3铝青铜）。
2、螺纹类型和精度的选择滑动螺旋采用的螺纹类型有矩形、梯形和锯齿形三种，其中以梯形螺纹应用最广。
用于起重的螺旋的螺纹，一般采用自锁性较好的单头左旋螺纹，采用左旋螺纹是为了符合操作习惯。
本次千斤顶螺纹选用单头左旋梯形螺纹。
一般传动螺旋，气螺纹的精度可选用粗糙（对精度要求不高时）和中等（一般用途时）。
据此确定螺纹的公差。
本次千斤顶螺纹精度选用中等。
3、螺旋千斤顶的设计计算（1）螺杆和螺母的计算①螺旋副的计算螺旋副工作时，主要承受转矩和轴向拉应力的作用，同时工作面间有较大的相对滑动，其主要失效形式是螺纹磨损。
因此，螺旋副的基本尺寸可根据耐磨性条件确定，对于起重螺纹还应该校核其自锁性。
按表所列项目和计算公式进行计算。
一、螺杆和螺母的计算设计计算项目计算及说明计算结果一、螺旋副的计算耐磨性计算一、螺杆和螺母的计算1、螺杆中径梯形螺纹d2≥][PQψ=][15000Pψ[P]∈[~13]，[ψ]∈[~]取[P]=10Mpa,ψ=d2≥选取螺杆公称直径d=28mm，螺距p=5mm，d2==2、螺母高度H'=ψd2=×d2=×=取H’=40mm3、螺母的螺纹工作圈数u=≤PH'10u=540=8圈4、螺纹牙的工作高度梯形螺纹h==×5=d=28mmp=5mmd2=H’=40mmu=8圈h=自锁性校核升角λ≤λѰv =arctan v f（为保证自锁，螺纹升角至少要比当量摩擦角小1°~°）螺旋副材料为钢对青铜 取 v f = Ѱv =arctan v f ==°λ=arctan(nP / d 2)=arctanο57.35.2514.351=⨯⨯Ѱv -λ=''24'341︒ 符合自锁性要求v f = Ѱv =°λο57.3=符合自锁性要求设计计算项目 计算及说明计算结果二、螺杆的计算 螺杆强度计算1、计算应力5.337.7101510576.110Q 33=≥=⨯⨯==S c sc S Q S 故稳定性符合要求37.7=sc S设计计算项目 计算及说明计算结果三、螺母的计算螺纹牙强度1、螺母的基本参数内螺纹大径D=d+2c a =28+2×= P=5mm c a =D=mmD 45.483=螺母材料的许用拉伸应力[]σ，取[][]MPa b 8.49~2.3383.0==σσ，选取40MPa[]()mmD D 65.270285.0104014.315000)2.58.4(Q)2.58.4(2623=+⨯⨯⨯-=+-≥σπ2、螺母凸缘与底座接触表面的挤压强度 螺母材料的许用挤压应力[][]MPa bp80506.1)7.1~5.1(=⨯==σσ()()[][]pp MPa D D σπσ≤=⨯-⨯⨯=-=--475.81045.481083.6741015)(4Q232332324π满足强度要求。
mmD 65.273≥[]MPa p80=σMPa p 475.8=σ二、托杯设计设计计算项目计算及说明计算结果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/mmN3、螺母凸缘根部的弯曲强度()()[]bbMPaaDDDWMσπσ≤=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯⨯=-==---2.161033.131045.481045.4883.67150005.1)(Q5.123333342π符合强度条件。
螺母凸缘根部被剪断的情况极少发生，故可不必校核三、底座设计H 1=H+（14～28）mm =100+20=120mm D 6=D 3+（5～10）mm =+8= D 7=D 6+51H =+5120=()mm58.1261045.8010214.310154D ][πQ 4D 236327p8≈⨯+⨯⨯⨯⨯=+=-σ 式中：[]p ——联接结合面材料的许用挤压应力。
当联接结合面材料为木头时，取[]p =2MPa 。
H 1=220mm D 6= D 7=mm 58.126D 8≈四、手柄设计设计计算项目计算及说明计算结果手柄设计计算四、手柄设计与计算常用碳素结构钢制造，如Q235和Q275。
螺旋驱动力矩21TTT+=螺旋副间的摩擦阻力矩()mN3.2914.557.325.515)(2Q21•≈︒+︒⨯⨯=+=tgftgdTvλmN3.291•≈T五、螺旋千斤顶的效率设计小结此次机械设计的螺纹千斤顶大作业，使我初步掌握了有关机械设计的一些基本步骤和流程。
在此次大作业中，各方面零碎的知识点通过设计整合在一起。
在设计千斤顶的过程中，不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。
设计的过程难在其中一点不符合要求，就要全部推翻，重新进行设计。
在今后学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决。
同时通过本次螺纹千斤顶大作业，使得我的三维软件的应用更进一步熟练，ug的实用，建模，装配图，导出图纸等等，AutoCAD的应用。
千斤顶设计让我感触很深。
使我对机械设计有了具体的认识。
通过这次大作业，我熟悉了机械原理与设计的知识，UG，AutoCAD 等工程软件的应用。
收获良多，感悟颇深。
参考文献[1]马履中，谢俊，尹小琴《机械原理与设计（下册）》——2版——北京：机械工业出版社，（重印）[2]江苏大学机械设计课程组.机械设计课程大作业指导书,[3]王之栎.机械设计综合课程设计[M].北京:机械工业出版社,[4]戴立玲，袁浩，黄娟，《现代机械工程制图》——北京：科学出版社，[5]马履中《机械原理与设计（上册）》——北京：机械工业出版社，附：螺纹千斤顶装配图。