螺旋千斤顶设计说明书

第一篇：螺旋千斤顶设计说明书

螺旋千斤顶设计计算说明书PB12009032-杜文文

《精密机械设计基础》大作业

螺旋千斤顶 设计计算说明书

PB12009032 杜文文

目录

1.设计题目......................................................2 2.设计任务......................................................2 3.设计要求......................................................2 4.工作原理及结构简图............................................3 5.螺杆设计......................................................4 6.螺母设计......................................................7 7.手柄设计......................................................8 8.底座设计......................................................9 9.托盘设计......................................................9 10.参考资料.....................................................10

一.设计题目

螺旋千斤顶

最大起重量：

Qmax=10kN， 最大升距：

Hmax=200mm

二.设计任务

1.设计计算说明书一份(10页，3000字)。 2.装配图一张(1号)，主要零件图。

(螺杆、螺母、支座等)

3.选择螺旋材料，设计螺旋尺寸，

校核螺旋自锁条件、强度和稳定性。 4.选择螺母材料，

设计螺纹圈数和螺母其它部分尺寸。 5.确定手柄的截面尺寸和长度。 6.要求运动轻便灵活。

7.设计其它部分的结构和尺寸。

三.设计要求

1.装配图

a.视图符合国家标准，装配关系正确，结构布置合理，能满足设计要求。

b.正确标注装配尺寸及轮廓尺寸，主要配合尺寸要标注配合精度。

c.列出零件明细表及标题栏，提出必要的装配技术要求。 2.零件图

a.零件图表达完整合理，比例合适，尺寸形状与装配图一致。

b.尺寸标注完整合理，标注粗糙度、尺寸公差、材料、热处理和技术要求等。 3.写出设计计算说明书(16开纸10页3000字左右)应包括:

a.设计任务和设计原始数据;

b.结构方案的分析和选择(结构,牙形,材料,强度,失效,安装,工艺,标准化等);

c.设计计算应参考有关资料按步骤进行，写明计算公式，代入原始数据，写出结果和单位。计算公式和设计参数标明来源[1],[2]...。 d.列出参考资料[1],[2]...。

四.工作原理及结构简图

从图中可以看出，千斤顶的工作原理是：通过螺杆和螺母组成的螺旋副来实现将物体有低处向高处的传送的，并使托杯中的物体做直线运动，从而实现我们的传动要求。其中，螺母固定，当手柄旋动的时候，螺杆通过与螺母的螺旋副的运动，螺纹之间产生自锁，使装有重物的托杯往上运动。

从其工作原理中可以看出，这对螺杆与螺母螺纹的耐磨性、稳定性等要求较高，同时对底座及其他相应材料的强度也有一定的要求。

其机构特点是简单易操作，便宜制造。

五.螺杆设计

1.材料选择

螺杆材料常用Q2

35、Q27

5、40、

45、55等。这里我选45钢。

2.螺杆结构选择

(1)螺旋传动选择：螺旋传动按其螺旋副的摩擦性质不同，分为滑动螺旋副，滚动螺旋副和静压螺旋副。滑动螺旋副结构简单，便于制造，易于自锁，所以螺旋千斤顶选择滑动螺旋副。

(2)滑动螺旋采用的螺纹类型有矩形、梯形和锯齿形。其中以梯形和锯齿形螺纹应用最广。本设计中千斤顶的螺纹选择梯形螺纹，并为右旋的方式。因为其内外螺纹以锥面贴紧不易松动，对中性好，并牙根强度高，同时采用单线螺纹，螺纹的自锁性也比较高。

3.螺杆尺寸设计及校核

(1)按耐磨性计算螺纹中径

利用教材表9-1，由螺旋副材料得许用压强[P]=18～25 Mpa，取为均值18Mpa;螺距为P;螺纹工作高度为h=0.5P;ζ=H/d2;采用整体式螺纹，ζ=1.2-2.5，则取ζ=1.4;而千斤顶载荷10KN，Fa=10000N;则：

d2≥FP = hζp10000FP =15.9mm;

0.53.141.4181060.5Pζp根据计算得的错误!未找到引用源。选择螺纹及螺杆的尺寸(GB/T 5796.2-2005，GB/T 5796.3-2005，)：

螺距(外螺纹)P=4mm;公称尺寸d=20mm;中径错误!未找到引用源。=18mm;外螺纹小径d3=15.5mm; 查询机械设计手册(第五版)12篇第一章螺旋传动，依次计算得轴的径向尺寸：

D=32mm; D1=14mm; D2=30mm;

(2)螺杆轴向尺寸设计(参考 图12-1-2)

工作行程为200mm;

则轴向从上依次取：l1=12mm;h1=26mm; 螺母高度H=ζ*d2=25.2mm,取26mm; 此时螺母螺纹圈数Z=H/P=6.5;

则轴的螺纹部分长度l2200+24mm,取230mm; 螺纹退刀槽取2mm;

螺杆轴端螺钉为标准件，取M610， (3)螺纹自锁校核

自锁条件是v，式中：为螺纹升角;v为螺旋副当量摩擦角，v=arctanfv，当螺旋副材料为钢对青铜时取f0.08～0.10,n=1;fv1.155f0.104;

=arctan(n*P / d2)=arctan(1*4/3.14/18)4.05°

v=arctan0.1045.94° <5.94°，所以满足自锁条件. =4.05°

(4)螺杆强度校核

由机械设计手册(第五版)表12-1-3，螺纹摩擦力矩： 45号钢屈服极限S355Mpa;

Mt1=1/2*d2*Ftan(+V)=0.5×18×10000×tan(4.05°+5.94°)=15853 N·mm; 带入表12-1-2中式4：

4FT cad230.2d311对45号钢： 22故 s3~5s435588.75MPa4

ca88.75Mpa符合强度要求。 (5)稳定性校核

在正常情况下，螺杆承受的轴向力

410103158533F必须小于临界载荷Fcr。则螺杆稳3.1415.520.215.5364.56MPa定性条件为：

22Ssc 又临界载荷可按欧拉公式计算，即

FcrSs F2EIa FscL2d化简为：Facm32;

L4d344同时，m2mm ，取m2.510; 644Fac36075N 又螺杆的稳定性安全系数Ss为：2.5-4，则：

SscFsc360753.6Ss F10000由上式可知，本设计满足螺杆的稳定性设计。

六.螺母设计

1.螺母材料选择为铸锡青铜

则：许用应力b40～60Mpa，30～40Mpa; 其挤压许用应力为：1.4b56～84Mppa，取其平均值为70Mpa; 拉伸许用应力为：0.832b32.28～49.92 Mpa，取其平均值为41.1Mpa。

2.螺母尺寸设计：

根据图12-1-2：H=26mm;D2=30mm;D3=42mm;b=6mm;内螺纹大径D4=20.5mm;D1=16mm;

3.强度校核

(1)螺纹牙强度校核

梯形螺纹的螺纹牙根部宽度b0.65P0.6542.6mm 青铜螺母的30~40MPa 考虑剪切强度

F101039.19MPa，所以满足条件 33D4bZ3.1420.5102.6106.5

(2)螺母凸缘拉伸强度校核 拉伸应力：  1.2FD422d21.210000(3010432)(20103)230.56Mpa，满足条件

螺母凸缘与底座接触表面的挤压强度：

pF42(D3D2)242104101033230103214.7MPap，

满足条件;

七.手柄设计

1.手柄材料

由于螺旋千斤顶是手动产生力矩，普通碳素钢即可满足强度要求，这里手柄材料选择Q235,许用弯曲应力120Mpa; 2.由前面知道，驱动螺旋运动的驱动力矩

T1=Mt1=1/2*d2*Ftan(+V)=0.5×18×10000×tan(4.05°+5.94°)=15853 N·mm; 同时考虑托杯与螺杆间的摩擦力矩

1D3D1;其中f取0.1-0.12; T2Ff223DD11323143312087Nmm 则T210100.123321423而通常人手施加的力Fb取100N;

故手柄长度L(T1T2)Fb(1585312087)100279.4mm，取280mm; 3.手柄直径设计 考虑手柄弯曲应力：

aTWaa32TT (材料力学第6章) 3132d13227940d13312010613.3mm，取15mm; 4.锁定手柄的球状螺钉

为方便手持，球直径取25mm，螺钉M48;; 八.底座设计

1.材料

底座需要较好的抗压强度，选用灰口铸铁即可 2.尺寸设计

由于该千斤顶为最大起重10KN，壁厚一般取8-10mm，取10mm; 斜度取1:10;底座下底D5取80mm;则各部分尺寸可以计算得到：

D41.4D598mm，取112mm

螺母凸缘直径D3=42mm;底座上底宽度取60mm则底座高度 底座厚度S(1.52)15mm;

HdD5D3斜度SHb(8060)1015266235mm;

九.托盘设计

1.材料

托盘相对比较薄，需要承受较大的弯曲应力及压应力，且与载重接触面间摩擦很大，需要有较低缺口灵敏性，因此选择铸钢ZG230-450;

2.尺寸

由前面的参数的托盘参数：

厚度1取8mm;D1=14mm;h=D=32mm;底面直径Df=螺杆D直径除去倒角， 取30mm;

为了增加稳定性，斜度取1:4，则支撑面直径DWDf2h1; 446mm在工作面上开槽减少加工面大小：槽数取4;宽度取10mm;

参考资料

1.《精密机械设计》.庞振基、黄其圣.机械工业出版社 2.《Mechanics of materials fifth eddition》R.C.HIBBELER. 3.《工程材料及成型技术》.林建榕.高等教育出版社. 4.《机械设计手册(第五版)》第3卷. 5.《金属工艺学》.邓文英.郭晓鹏.

第二篇：螺旋千斤顶设计方案

班级 A05机械(2) 姓名 金煊 学号 050101237 指导老师 章海

2007.11

目录

一

千斤顶设计任务分析 ............................................................................................................... 3

1.1 千斤顶载荷Q及起重高度L ............................................................................................ 3 1.2 螺旋传动的特点、结构及材料 ..................................................... 错误!未定义书签。 1.3 千斤顶组成 ....................................................................................................................... 3 二

千斤顶总体示意图 ................................................................................................................... 4 三

各部件参数设定及强度校核 ................................................................................................... 5

3.1 螺母材料、尺寸的选定及校核 ....................................................................................... 5

3.1.1 螺母材料及尺寸的基本参数 ............................................................................... 5 3.1.2 螺纹牙的强度校核 ............................................................................................... 5 3.1.3 螺纹自锁性校核 ................................................................................................... 7 3.1.4 螺母其他尺寸设定 ............................................................................................... 6 3.1.5 螺母凸缘强度校核 ............................................................................................... 6 3.2 螺杆材料、尺寸的设定及强度校核 ............................................................................. 7

3.2.1 螺杆材料选取及强度计算 ................................................................................... 7 3.2.2 螺杆稳定性校核 ................................................................................................... 8 3.3 底座及机架材料的选定及校核 ..................................................................................... 9

3.3.1 底座及机架基本参数与结构的设定 ................................................................... 9 3.3.2 底座内外径的设定 ............................................................................................... 9 3.4 托杯的材料及尺寸的设定 ........................................................................................... 10 3.4.1材料及尺寸的设定 .............................................................................................. 10 3.4.2强度校核 .............................................................................................................. 10 3.5 手柄材料及尺寸的设定 ............................................................................................... 11 3.5.1 手柄材料及长度的选定 ..................................................................................... 11 3.5.2 手柄直径的选定 ................................................................................................. 12 3.6 其他保险零件的选定 ................................................................................................... 12 3.6.1螺杆及手柄处挡圈及螺杆上端螺钉选取 .......................................................... 12 3.6.2 底座与螺母间紧定螺钉得选取 ......................................................................... 12 四

设计结果(主要参数列表) ................................................................................................. 13 五

参考文献 ................................................................................................................................. 14

一

千斤顶设计任务分析

1.1 千斤顶载荷Q和重高度L 已知条件：最大载荷Q=60000KG

起重高度L=180mm 手动

分析已知可得：(1)Q=60KN (2)因为设计的千斤顶是手动，故对螺纹的精度要求不高。可以采用9级梯形螺纹。

(3)可选用45钢作为千斤顶材料，调质HB=217～255,α=315(课本P362表15-1) (4)千斤顶的组成:A)螺纹B)螺母:为青铜或球墨铸铁C)底座:HT180灰铸铁E)手柄D)其他保险圈,螺钉等

1.2材料选择

因为设计的千斤顶是手动的，故对螺纹的精度要求不是很高。因此采用9级梯形螺纹，材料为45钢。

1.3千斤顶组成

A 螺母 、 B 螺杆 、C 拖杯 、D 底座(机架)、E 手柄 、F 其他保险零件(垫圈、螺钉等)

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二

千斤顶总体示意图

托杯手柄螺母底座螺杆

三

各部件参数设定及强度校核

3.1 螺母材料、尺寸的选定及校核

3.1.1 螺母材料及尺寸的基本参数

螺母材料：铸铝青铜(ZCuAl9FeNi4Mn2)。材料耐磨性好，强度高，适用于低速重载的传动。

查表5-12得材料 [P]=18-25MPa 取[P]=20MPa 。 对于整体螺母，由于磨损后不能调整间隙，为使受力比较均匀，螺纹工作圈数不宜过多，故取f=1.2～2.5 ，取f=2。

Q601030.830.98mm 。 由式5-43，对于梯形螺纹，中径d20.86[p]22010查机械设计手册，选取Tr32´6螺纹 基本参数(mm)：P6,d34,小径d0,28.10,31.中径d,35.20028.大径DD1

3.1.2 螺纹牙的强度校核

螺母高度Hd2231.062mm 工作圈数uH/p231.0/610 计算螺纹根部弯曲强度校核公式由式5-49：

6Ql[b]

Db2uD-D2=2 其中对于梯形螺纹b=0.65p=0.656=3.9mm,l=2b代入得：b6Ql6600247.8MPa 2332Dbu3510(3.910)9查表5-13：[sb]=40-60MPa 。 故合适。 计算螺纹根部剪切校核由式5-48：

Q60103Dbu3510-33.910-39=15.6MPa

查表5-13：[t]=30-40MPa 。 故合适。

3.1.3 螺母其他尺寸设定

凸缘尺寸的设定 ：由抗压强度求凸缘外径 Qca1.21.5

D2243D由表5-13得：[sb]=4-0M60Pa，则[s]=11.2s[b=]3-3.2[]4M0Pa。 代入得：D3=55-59mm 。取D358mm。

aH/368/3mm 取a=20mm 。

D4(1.21.4)D369.681.2mm取D480mm。

螺母结构设计：3.1.4螺母凸缘强度校核

凸缘与底座接触表面的挤压强度：

M4P9.a，8取

pQ460103(D42D32)754257210632.2MPa[p] 故合格。

其中p1.51.7b60102MPa。 凸缘根部的弯曲强度：

33MQ(D4D3)/460108058106b28.6MPa[b]，故合格。

WD3a2/6801032021064其中[sb]=40-60MPa。

凸缘根部被剪断的情况较少发生，故强度计算从略。

3.2 螺杆材料、尺寸的设定及强度校核

3.2.1 螺纹自锁性校核

螺纹的自锁条件需满足v12

查表5-12得：f=0.09 梯形螺母b=j/2=15 故varctanf5.32 cos又tan P60.062 得3.65. λ<v 故自锁，安全。 d231.03.2.2 螺杆材料选取及强度计算

螺杆材料：45#钢 调质 。

查表15-1：s355MPa,b640MPa ， 据表5-13： []s3~570120MPa ，

校核螺杆强度，根据第四强度理论求出危险截面计算应力ca，

ca232[]; 其中Q4代入数据s=102.5MPa , t=39.4MPa 。

226得：ca102.9339.410123.5MPa ，故不太安全。 d12 ，T/W，TQtan(v)d2p3d1 。

，W=216

改进方法：1 选用40CrNi调质钢 ;2 增大螺杆尺寸。 选用改进方法1 采用40CrNi调质钢 ，

由表15-1： 毛坯尺寸<100mm ,ss=735MPa ,[s]=故确定采用40CrNi调质钢及以上强度钢。

ss=147-245MPa,安全。 3~53.2.3 螺杆稳定性校核

查表5-14： 螺杆的长度系数m在一端固定，一端自由时为m=2.00 。

iId128.07.0 A44螺杆工作长度：

lH/2l2l3l468/21801.8341.21.634370mm，

螺杆的柔度： sl/i 代入得：s2370105.7 <[s] ,为中柔·度杆，故不能用欧拉公式计算。 7.0由经验公式得：Qsc(abs)4d12

查经验公式直线公式的系数得： a=461,b=2.57， 代入数据得：Qsc(4612.5761.2)由螺杆的稳定性条件Ssc4282186.9kN 。

Qsc186.926.7Ss Q70其中对于传力螺旋 Ss=3.5~5.0 。符合螺杆稳定性条件。 螺杆两断各钻M10的螺孔，用于安装挡圈。

螺杆结构设计：

3.3 底座及机架材料的选定及校核

3.3.1 底座及机架基本参数与结构的设定

查机械设计手册，工程材料选用金属材料性能与特性，用HT150-HT200灰铸铁都可，适用于重载低速等情况。抗拉强度180MPa,抗弯强度240MPa 。

机架厚度与斜度：厚可取 810mm ，取10mm。 斜率可取k=111- ，取k= 。

1020103.3.2 底座内外径的设定

底座内径 D52kL10~15D3 ，L=起重高度180;

118010~155897mm ，可取D597mm 10Q底座外径D6通过挤压强度求出： pP

D62D524计算得：D52由表5-6得到，当接触表面为混凝土时p2~3MPa，取p2.8MPa，

4Q4601032D5982106192mm 求得：D662.810p机架总高：H(D5D3)/2螺母下沿(69-26mm)+(10~20mm),取H250mm. k机架及底座结构设计：

3.4 托杯的材料及尺寸的设定

3.4.1材料及尺寸的设定

查机械设计手册，托杯可选用的材料有Q235，Q275或35#，45#或铸铁均可。选用Q235钢，毛坯£100mm, s225MPa 。

111-，取k= 。

102010壁厚8~10mm，取10mm，斜率k=D70.6d1mm0.634121mm，

d0d3(2~4)mm1.6d(2~4)mm50mm，

托杯高度h(1~1.2)d366mm，

托杯开口宽度D8(2~2.4)d32.21.6d120mm。

3.4.2强度校核

对托杯下底面尺寸d0进行强度校核：

pQ4(d02D72)p 查表5-6，钢对钢p0.8s0.8225180MPa， 代入数据算得：p604(502212)10937.1MPap。故强度合格。

托杯的结构设计：

3.5 手柄材料及尺寸的设定

3.5.1 手柄材料及长度的选定

手柄材料可用Q235,Q275或45#,35#调质钢均可。现取用Q235钢。

手柄长度的选定：

拧紧力矩T等于螺旋副间摩擦力矩T1和托杯与螺杆上端支撑面的摩擦阻力矩T2之和，

TT1T2Qd2tan(v)fcQrfFNL， 2其中fc为接合面的摩擦系数，查表5-5得：fc=0.1～0.16，取fc=0.15 ，

rf为支撑面的摩擦半径 rfd4d0205017.5mm ， 44人力FN一般可以取150～250N，考虑到持久耐力性取FN=150N， 计算得到手柄有效长度L100440.1517.51000.12/1500.13m。

2手柄实际长度可取L=L+d3/2+50～100mm1302890250mm。 手柄一端钻M10的螺孔，用于安装挡圈。

3.5.2 手柄直径的选定

FNLsM由弯曲强度计算 b bWdK3/321.5~2得：[sb]=ss=113~150MPa 取[sb]=130MPa

1.5~23整理计算得 ：dK

32FNLb33215013010341mm 取dK=41mm。 6130103.6 其他保险零件的选定

3.6.1螺杆及手柄处挡圈及螺杆上端螺钉选取

手柄一端可自由拆卸，故只用一个挡圈。直径ddk(5~10)41(5~10)mm,螺钉可取M6～M10。现取M10。

螺杆上端挡圈dd4(5~10)mm20(5~10)mm， 螺杆下端挡圈dd(5~10)mm34(5~10)mm。 其中螺杆两端螺钉都取M10。

3.6.2 底座与螺母间紧定螺钉得选取

底座与螺母间紧定螺钉可以选取M8。适用于被紧定零件的表面硬度较低或不经常拆卸的场合。

四

设计结果(主要参数列表)

一

螺母

材料：铸铝青铜(ZCuAl9FeNi4Mn2)， Tr42´7 螺纹基本参数(mm)：P6,d34,小径d0,28.10,31.中径d,35.20028.大径DD1 ，

下断尺寸D358mm，凸缘a20mm， 上断尺寸D480mm。

二 螺杆

螺杆材料：40Cr调质钢及以上强度钢，如20CrNi, 40CrNi等， 螺杆尺寸(mm)：l1H68,l2L180,l15,0,l14l3845l6357,d35,20,d440,d550d0

三

底座

底座材料：用HT150-HT200灰铸铁都可， 尺寸：厚度d=10mm，斜率k=1， 10底座内径D597mm，底座外径D6192mm， 机架总高：H250mm。 四

托杯

壁厚d=10mm ，斜率k=1， 10下端尺寸：D7=24mm ，d050mm ， 托杯高度h55mm， 托杯开口宽度D8120mm。

五 手柄

手柄材料可用Q235,Q275或45#,35#调质钢均可， 手柄实际长度可取L250mm，手柄直径dK=41mm。 六

其他保险零件

手柄挡圈：直径d41(5~10)mm,螺钉取M10。

螺杆上端挡圈d20(5~10)mm，螺杆下端挡圈d34(5~10)mm， 其中螺杆两端螺钉都取M10。

底座与螺母间紧定螺钉可以选取M8。

五

参考文献

[1] 机械设计第八版 濮良责 纪名刚 2006.05 高等教育出版社。 [2] 机械设计课程设计图册 龚桂义 高等教育出版社。 [3] 机械设计手册 电子版V2.0

第三篇：螺旋千斤顶产品设计书

课程产品设计任务书

项 目 名 称： 螺旋千斤顶

小 组 成 员：胡天阳13210010406 李雪峰13210010409 耿杰13210010404 专 业 班 级： 13机械(4) 指 导 教 师： 杨清艳

目录

第一章绪论 .............................................................. 错误!未定义书签。 第二章市场分析及调查 ............................................................................ 2 第三章模拟仿真概述 ................................................................................ 3 3.1模拟仿真的概念 ............................................................................ 3 3.2模拟仿真在机械教学中的影响 .................................................... 4 第四章螺旋千斤顶具体零件设计 ............................................................ 7 4.1 SolidWorks模拟仿真基本概述 ................................................. 7 4.2螺旋千斤顶的组成 ....................................................................... 8 第五章 螺旋千斤顶的三维模型............................................................10

5.1 螺旋千斤顶零件图......................................................................10

5.2 螺旋千斤顶的装配图..................................................................13 第六章设计小结 ...................................................................................... 15 参考文献 ................................................................................................... 16

第一章 绪论

SolidWorks有全面的零件实体建模功能，变量化的草图轮廓绘制，驱动参数改变特征的大小和位臵，丰富的数据转换接口使SolidWorks可以将几乎所有的机械CAD 软件集成到现在的设计环境中来，在SolidWorks的模拟功能中，不仅可以做机构的运动分析，模拟机构的运行过程，还可同时将运动过程进行演示，但是这种演示只能在SolidWorks中进行观看，但在新版本的SolidWorks中，结合使用模拟功能和运用插件Animator制作动画，可以真实地反映机构的运动过程，并把这个运动过程制成avi格式的动画文件，用于诸多播放器中随时、随地地进行演示。

SoildWorks为实现用户可以更加快捷方便的使用模拟仿真功能，从而进行几次开发，SolidWorks 的开发通常是利用SolidWorks 公司提供的功能齐全的API 函数库，使用Visual C ++ 或者Visual Basic 语言设计完成的。这样的工作对于软件开发企业来说比较简单，而一旦二次开发软件交付用户使用，理解和修改代码的工作对于用户来说将变得十分困难。下面的讨论就是基于用户只具有基本的计算机操作能力，没有软件开发能力的前提之下，如何绕开代码修改，仍能够对二次开发软件进行补充和升级的四种方法，以满足企业创新和发展的需要。

第二章 市场分析及调查

又称机械千斤顶，是由人力通过螺旋副传动，螺杆或螺母套筒作为顶举件。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。机械千斤顶是手动起重工具种类之一，其结构紧凑，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。

目前市场上多用螺旋千斤顶，其可以节约成本，使用简单方便，应用范围广。螺旋千斤顶的建模较为简单，因此选用螺旋千斤顶作为本次课程设计的课题。

第三章 模拟仿真概述

3.1模拟仿真的概念

模拟仿真就是用模型(物理模型或数学模型)来模仿实际系统，代替实际系统来进行实验和研究。事实上，习惯定义的模拟仿真，即用模型来模仿实际系统进行实验和研究，从来就是产品开发中的常用技术手段。计算机运动仿真作为计算机仿真技术的一个重要分支，可以归入虚拟现实技术VR(Virtual Reality)的范畴，它汇集了计算机图形学、多媒体技术、实时计算技术、人机接口技术等多项关键技术。作为一门新兴的高技术，己经成为工程技术领域计算机应用的重要方向。

3.2模拟仿真在机械教学中的影响

传统的机械类课程休系一般采用二维设计平台进行教学，所存在的主要问题如下:

(1)传统的二维设计仅仅用于设计工程图，无法满足后续CAE/CAM/PDM等课程的信息需求。

(2)以二维设计为主线展开教学，耗时过大，又不便于掌握和理解。

(3)课程体系松散，没有考虑课程之间的相互关系，无法形成产品从设计到制造整个生命周期的信息链条。

(4)传授的知识陈旧，无法体系现代制造技术的特点，因而也无法满足用人单位的需要。

(5)设计、制图、修改工作大，使学生无法把主要经历放在创新设计上。因而也不利于学生综合创新能力的培养。

工程制图教学改革:在工程制图课程教学中，大幅度增加三维设计的内容，改变传统设计以二维-三维-二维的传统教学模式，运用Solidworks系统进行二维实体设计技术，采用新的三维-二维-三维的教学新模式。

机械基础课程教学改革：把Solidworks引入到这些课程的教学中可以极大地提高学牛的学习效率和学习的积极性，也为应用型、创新型人才培养奠定了素质基础。Solidworks软件不仅可以进行机械产品设计、还可以进行装配、运动学和动力学分析。

课程设计教学改革:引入Solidworks后，学生的学习积极性提高了，最后设计的作品还可以进行装配体的爆炸动画以及装配动画，设计的效果很快就可以进行评价，一个成功的设计使学生的学习很有成就感，进一步加强了付专业的认识。

数控技术教学改革:Solidworks软件也充分体现了现代制造工程的特点。它 提供了无缝集成的CAMWorks擂件数控加工环境，该环境提供数控车、数控铣、数控线切割、加工中心的编程等内容，基本可以满足现代数控加工技术的需求。

毕业设计中的应用:毕业设汁是大学生最后的一个集中性学习和实践环节。 该环节中我们大量地引人了Solidworks软件的应用。比如，注塑模具设计的整个过程都可以在Solidwork环境下进行。设计流程图为：产品模型—模具分模—注塑分析—模具装配—模具加工。

综合创新能力的培养:在技术进步的大背景下，产品的制造和加工工艺越来越精细，产品的成品品质越来越精致、优良。表现在产品的性能特征方面是产品的功能日益强大化，产品的形态特征上表现为品种的多样化，在操作、控制上越来越简单方便化。

第四章 螺旋千斤顶具体零件设计

4.1 SolidWorks模拟仿真基本概述

SolidWorks是世界上第一款完全基于Windows的3D CAD软件 ,自1995年问世以来 ,以其优异的三维设计功能 ,操作简单等一系列的优点 ,极大地提高了设计效率 ,在与同类软件的激烈竞争中已经确立了它的市场地位 ,已经成为三维机械设计软件的标准。利用SolidWorks不仅可以生成二维工程图，而且可以生成三维零件，用户可以利用这些三维零件来建立二维工程图及三维装配体。SolidWorks采用双向关联尺寸驱动机制，设计者可以指定尺寸和各实体间的几何关系，改变尺寸会改变零件的尺寸与形状，并保留设计意图。

Solidworks用户界面非常人性化,便于操作 。在Solidworks的标准菜单中包含了各种用于创建零件特征和基准特征的命令 。其中基础实体特征主要有拉伸凸台基体 、旋转凸台Π基体等 。在基础实体特征上可添加圆角 、倒角 、肋 、抽壳 、拔模及异型孔 、线性阵列 、圆角阵列 、镜像等放臵特征,这些特征的创建对于实体造型的完整性非常重要 。在处理复杂的几何形状时还需要其他高级特征选项,包括扫描 、放样凸台Π基体及参考几何体中基准轴 、基准面这些定位特征等 。通过以上特征造型技术在Solidwork中能设计出需要的实体特征。

4.2螺旋千斤顶的组成

我们根据螺旋千斤顶的实物进行了一系列的测绘，然后根据其实际尺寸，进行了三维立体建模，使用了SolidWorks软件。

该图是螺旋千斤顶的三维建模的装配图

螺旋千斤顶由底座，顶垫，铰杠，螺钉，螺套，螺旋杆组成。

该图是我们测绘的螺旋千斤顶实物图

第五章 螺旋千斤顶的三维模型

5.1 螺旋千斤顶零件图

顶垫

底座

铰杠

螺钉

螺套

螺旋杆

以上就是该螺旋千斤顶的部件构成，该图全都是由SolidWorks作图绘制而成。

5.2 螺旋千斤顶的装配图

螺旋千斤顶装配图

该图即为螺旋千斤顶装配图，结构较为简单，我们在此基础上，进行了实物运动仿真。

螺旋千斤顶的装配过程：

(1)单击标准工具栏中的“新建”工具，单击(装配体)，新建一个装配体文件。

(2)单击(插入零部件)，浏览要打开的文件，点击确定)。

(3)插入千斤顶的主干零件—螺旋杆，然后插入顶垫，用移动零件，单击(配合)，在配合列表中选择“同心轴”，“配合选择”中选择螺旋杆和顶垫的大小相等的圆周，单击(确定)。

(4)再插入螺套，用移动零件，单击(配合)，在配合列表中“”选择“同心轴”，”配合选择”中选择螺旋杆和螺套的大小相等的圆周，点击高级配合，在菜单中选择齿轮，让螺旋杆和螺套的螺纹进行啮合，单击(确定)。

(5)再插入底座，用移动零件，单击(配合)，在配合列表中选择“同心轴”和“重合”，“配合选择”中选择螺套和底座的大小相等的圆周和上表面，单击(确定)。

(6)最后插入绞杠，用移动零件，单击(配合)，在配合列表中选择“重合”，“配合选择”中选择螺旋杆和绞杠，使螺旋杆上的圆的圆心和绞杠的轴线相重合，单击(确定)。

(7)生成装配列表。

(8)配合完毕，生成千斤顶的装配体。

第六章 设计小结

在整个产品设计阶段，通过对SolidWorks软件知识的学习，我了解到了Solidworks的基本原理和具体运用方法。并且能够运用SolidWorks软件对各种零件进行三维实体建模，掌握了利用插件对装配体进行动画演示。在本文中我利用SolidWorks软件对千斤顶进行了三维造型设计，并利用软件完成了对千斤顶的三维实体设计和动画演示制作，但还有很多不理解的地方需要更加努力学习。

另外在本次设计中，我们培养了团队精神，团队分工明确，任务分配合理，共同学习共同进步。

参考文献

[1]李晓燕，钱炜，仲梁维，Solidworks在毕业设计中的应用[J]，上海电力学院学报，2002 [2]繆朝东，Solidworks在机械制图教学中的应用研究，重庆工业高等专科学校学报[J]，2004 [3]安爱琴，宋长源，王宏强，聂永芳，基于Solidworks的液压泵工作原理动态仿真[J]，煤矿机械，2007 [4]褚莲娣，基于Solidworks的3D家居产品造型设计[J]，机械管理开发，2008 [5]蒋亮，黄维菊，肖泽仪，丁文武，邹庆，基于Solidworks的常规型抽油机三维动态仿真[J]，机械制造与研究，2008 [6]张书田，袁立军，仝国伟，基于Solidworks2007的减速器虚拟装配与运动仿真[J]，河北神风重型机械有限公司，2008 [7]余泽通，杨彬彬，宋长源，基于Solidworks的齿轮泵工作原理动态仿真研究[J]，河南科技学院报，2008 [8]祝永健，基于Solidworks的机械制图教学改进与应用[J]，文教资料，2008 [9]沈嵘枫，林宇洪，基于Solidworks的螺旋叶轮设计分析[J]，福建农林大学学报(自然科学报)，2008 [10]卫江洪，基于Solidworks的连杆机构的运动分析与仿真[J]，机械工程与自动化，2008

第四篇：螺旋式千斤顶螺优化设计

摘 要：采用非传统优化设计方法，以螺旋千斤顶螺纹副体积最小为目标函数, 用MATLAB语言优化工具对其进行优化设计，并给出了计算实例。

关键词：优化设计;千斤顶;传动螺纹副

1 数学模型的建立

手动螺旋千斤顶主要包括底座、棘轮、圆锥齿轮副、托杯、传动螺纹副等部分。千斤顶最大起重量是其最主要的性能指标之一。千斤顶在工作过程中，传动螺纹副承受主要的工作载荷，螺纹副工作寿命决定千斤顶使用寿命，故传动螺纹副的设计最为关键，其设计与最大起重量、螺纹副材料、螺纹牙型以及螺纹头数等都有关系。

1.1 目标函数与设计变量

手动螺旋千斤顶在满足设计性能和要求的前提下，从结构紧凑、减轻重量、节省材料和降低成本考虑。在给出千斤顶最大起重量、传动螺纹副材料及其屈服应力、螺纹头数等基本设计要求和圆锥齿轮副等已定的情况下，可从螺纹副设计着手考虑，使螺纹副所用材料最少，即在满足设计性能的情况下，传动螺杆、螺母所占体积最少。

螺杆的体积为：v1=πd22L/2

螺母的体积为：v2=π(D′2-D22)H/4 式中：d2——螺杆中径，mm;

D′——螺母外径(虚拟)，mm;

D2——螺母中径，mm;

L——螺杆总长，mm;

H——螺母高度，mm.

考虑到传动效率要求较高和螺纹受力较大等因素，千斤顶一般采用锯齿形螺纹传动，其大径、中径、小径之间有如下关系：

d2=d-0.75P d1=d-1.736P

且内、外螺纹有如下关系：D=d;D2=d2;

式中，D

2、d2为内、外螺纹中径;P为螺距;D、d为内、外螺纹大径;d1为内螺纹小径。

则目标函数(即传动螺纹副体积之和)为：

V=V1+V2=πL(d-0.75P)2-/4+π〔D′2--(d-0.75P)2-〕H/4

从目标函数表达式中可以看出，L、D′均为常量，而螺距P取值虽为整数，但其取值随螺纹公称直径而变化，这里将其作为变量。故变量有d、H、P 三个，记作：

X=〔x1,x2，x3〕T=〔d,H，P〕T 目标函数表达式为：

V(x)=πL(x1-0.75x3)3/4+π〔D′2-(x1-0.75x3)2〕x2/4 1.2 优化约束条件

1.2.1 约束条件分析

(1)耐磨性条件

锯齿形螺纹工作高度h：h=0.75P

根据手动螺旋千斤顶传动螺纹副滑动速度较低，及螺母和螺杆材料等条件，查取许用比压〔p〕：

计算比压为：p=FP/[(d-0.75P)πhH]<〔p〕

(2) 螺纹的自锁条件

螺旋升角ψ：ψ=arctanP/πd2=arctanP/[π(d-0.75P)] 当量摩擦角ρv=arctanuv，uv为螺纹副当量摩擦系数。

1 自锁条件为：ψ<ρv-(1°～1.5°),即

arctanP/[π(d-0.75P)]<ρv-(1°～1.5°)

(3)螺杆的强度条件

螺纹危险截面面积A为：A=π(d-1.736P)2/4 螺杆所受转矩T：T=F·tan(ψ+ρv)(d-0.75P)/2 当量应力为：

式中，F为千斤顶最大起重量，单位为N. 查表,确定许用应力〔σ〕.

当量应力应小于许用应力，即：σca<〔σ〕

(4) 螺纹牙剪切强度条件

按机械性能较弱的螺母材料进行计算：

螺母的外径D等于螺杆外径d：D=d 螺纹牙根厚b：b=0.75P 螺纹旋合圈数z：z=H/P

查表取得许用剪切应力〔τ〕.

按剪切强度进行计算：τ=F/(πDbz)=F/(πd·0.75P·H/P)，τ<〔τ〕.

(5)螺纹牙弯曲强度条件

同样，取机械性能较弱的螺母材料进行计算。

按弯曲强度进行计算：σb=3F(D-D2)/(πDb2z)=3F(d-d2)/(πDb2z)=3F〔d-(d-0.75P)〕/(πDb2z) σb<〔σb〕.

对静载，许用应力应取较大值。

(6)螺杆的稳定性条件

确定螺杆的柔度λ值：λ=μL/i

式中，μ为螺杆的长度系数，L为螺杆的总长度，i为螺杆危险截面惯性半径，i=d1/4. 螺杆的长度系数根据螺纹副固定形式取值。

λ值小于许用值〔λ〕，即：λ<〔λ〕.

(7)螺杆公称直径取值范围

查《机械设计手册》，取d值范围为：20mm≤d≤650mm.

(8)螺母最大高度(螺纹啮合长度)范围：30 mm≤H≤280 mm.

(9)螺纹螺距取值范围

查《机械设计手册》，得P值范围为2 mm≤P≤24 mm. 1.2.2 约束条件

约束条件表达式如下：

g1(x)=F-〔0.75π(x1-0.75x3)x2〕〔p〕≤0

g2(x)=arctanx3/[π(x1-0.75x3)]-ρv+(1°～1.5°)≤0 g4(x)=F/(0.75πx1x2)-〔τ〕≤0 g5(x)=3F/(0.75πx1x2)-〔σb〕≤0 g6(x)=4μL/(x1-1.736x3)-〔λ〕≤0 g7(x)=30-x2≤0 g8(x)=x2-280≤0 g9(x)=20-x1≤0 g10(x)=x1-650≤0 g11(x)=2-x3≤0 g12(x)=x3-24≤0

2 2 优化方法

本问题有三个变量12个约束条件，采用MATLAB优化工具对其进行优化设计。

3 优化设计实例

某厂生产一种手动螺旋千斤顶，最大设计起重量为40 kN，螺纹为锯齿形，螺杆材料采用40Cr，热处理HRC45～50，σs=785Mpa，螺母用ZCuAl10Fe3，螺纹副当量摩擦系数为μv=0.13,千斤顶最大起重高度为130 mm,圆锥齿轮厚为30 mm,轴承固定端l0/d0=7/18。试设计传动螺纹副，使其结构紧凑、所用材料最省。

根据前面的数学建模，我们先通过查表或计算，得到约束条件的各个相关参数，然后再将其代入上述建模的约束条件，从而得到螺纹副的最优设计方案。

现将原设计与优化设计结果加以对照(表1)，可以看出，优化设计后螺纹副体积比原设计减少12.51%。采用优化设计方法，不仅节省材料，降低工厂生产成本，而且节省设计时间。这有助于改革传统的设计方法，为新产品开发改进提供了有力的依据。

第五篇：千斤顶设计计算说明书

哈尔滨工业大学

机械设计作业设计计算说明书

题目：设计螺旋起重器(千斤顶) 系别： 班号： 姓名：

日期：2014.10.12

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： 起重量：FQ=30KN 最大起重高度：H=180mm

1

目 录

1.选择螺杆、螺母的材料·······································3 2.耐磨性计算··················································3 3.螺杆强度校核················································4 4.螺母螺纹牙的强度校核······································4 5.自锁条件校核················································5 6.螺杆的稳定性校核···········································5 7.螺母外径及凸缘设计·········································6 8.手柄设计····················································6 9.底座设计····················································7 10.其他零件设计··············································8 11.绘制螺旋起重器(千斤顶)装配图·························8 12.参考文献···················································8

2

1.选择螺杆、螺母的材料

考虑到螺杆承受重载，需要有足够的强度，因此选用45钢，需要调质处理。由参考文献[3]表10.2查得45钢的抗拉强度σb=600MPa，屈服强度

σs=355MPa。

螺母是在重载低速的工况下使用的，并且要求与螺杆材料配合时的摩擦系数小、耐磨，因此，螺母的材料选择铸造铝青铜ZCuAl10Fe3。

2.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[1]表5.8查得，钢对青铜的许用压强[p]=18~25MPa，由表5.8注释查得，人力驱动时，[p]值可提高约20%，即[p]=21.6~30MPa,取[p]=25MPa。由参考文献[1]表5.8查得，对于整体式螺母，系数ψ=1.2~2.5，取ψ=2.5。

按照耐磨性条件设计螺杆螺纹中径d2，选用梯形螺纹，则螺纹的耐磨性条件为

ps=

FQpd2hH≤[p]

H以消去H，得 d2计算螺纹中径d2时，引入系数ψ=

FQp

d2≥0.8h[p]FQ

对于梯形螺纹，h=0.5p，则

d2≥0.8[p]=0.830000=19.6mm 225以上三式中，FQ—螺旋的轴向载荷，N;

p —螺距，mm;

d2—螺纹中径，mm;

h —螺纹工作高度，mm;

H—螺母旋合高度，mm;

ps—螺纹工作面上的压强，MPa;

[p]—许用压强，MPa。

根据螺纹中径d2的取值范围，由文献[3]表11.5查得，取螺杆的公称直径d=32mm，螺距p=6mm，中径d2=29mm，小径d1=25mm，内螺纹大径D4=33mm。

说明：此处如果选择螺杆的公称直径d=24mm，螺距p=3mm，中径d2=22.5mm，小径d1=20.5mm，内螺纹大径D4=24.5mm，螺杆的强度校核不满足要求。

3

3.螺杆强度校核

螺杆的断面承受轴向载荷FQ和螺纹副摩擦转矩T1。根据第四强度理论，螺杆危险截面的强度理论为

4FQ16T1≤ [σ]

σ=

d23d311式中：FQ—轴向载荷，N;

d1—螺纹小径，mm;

T1—螺纹副摩擦力矩，N·mm，T1=FQtan(ψ+ρ’)

d2; 22

2[σ]—螺杆材料强度的许用应力，MPa，[σ]=

s。 3~5查参考文献[1]表5.10，钢对青铜的当量摩擦系数f ‘=0.08~0.10,取 f ‘=0.09，则螺纹副当量摩擦角ρ’=arctan f ‘=arctan0.09=5.1427°。

ψ为螺纹升角，ψ=arctan

16np=arctan=3.7679°。

29d2把已知的数据带入T1的计算公式中，则得

29

T1=30000tan(3.7679°+5.1427°)=68201N·mm

2代入强度计算公式，则

43000016682013

σ==72.2MPa 23252522由参考文献[1]表5.9可以查得螺杆材料的许用应力[σ]=

s， 3~5σs=355MPa，[σ]=71~118MPa,取[σ]=95MPa。

显然，σ≤[σ]，螺杆满足强度条件。 4.螺母螺纹牙的强度校核 由系数ψ=

H可求得螺母的旋合高度H=ψ×d2=2×29=58mm。 d2螺母螺纹牙根部的剪切强度条件为

τ=

FQZD4b≤[τ]

式中：FQ—轴向载荷，N;

D4—螺母螺纹大径，mm;

Z—螺纹旋合圈数，Z=

H58==9.7，取Z=10; p64

b—螺纹牙根部厚度，对于梯形螺纹，b=0.65p=0.65×6=3.9mm。 代入数值计算得

30000

τ==7.4MPa

10333.9查参考文献[1]表5.9得螺母材料的许用剪切应力[τ]=30~40MPa，显然，τ≤[τ]。

螺纹牙根部的弯曲强度条件为

σb=

3FQlZD4b2≤[σb]

式中：l—弯曲力臂，l=

D4d23329==2mm;

22

FQ—轴向载荷，N;

D4—螺母螺纹大径，mm;

Z—螺纹旋合圈数，Z=

H58==9.7，取Z=10; p6

b—螺纹牙根部厚度，对于梯形螺纹，b=0.65p=0.65×6=3.9mm。 代入数值计算得

3300002

σb==11.4MPa

10333.92查参考文献[1]表5.9得螺母材料的许用弯曲应力[σb]=40~60MPa。 显然，σb≤[σb]，由上述计算分析可知，螺母螺纹牙满足强度条件。 5.自锁条件校核 由ψ=3.7679°，ρ’=5.1427°，得

ψ≤ρ’ 因此，满足自锁性条件。 6.螺杆的稳定性校核 受压螺杆的稳定性条件为

Fc≥2.5~4 FQ式中：Fc—螺杆稳定的临界载荷，N;

FQ—螺杆所受轴向载荷，N。

螺杆的柔度值为

λ=

4l d1式中：l—螺杆的最大工作长度，mm。当螺杆升到最高位置时，取其顶端承受载荷的截面到螺母高度中点的距离作为最大工作高度，则

5

l=180+

H螺母2+h手柄座+l退刀槽

查参考文献[3]表11.25得，l退刀槽=7.5mm。手柄直径d手柄=24mm(将在手柄设计中给出这一尺寸的计算)，由结构尺寸经验公式得

h手柄座=(1.8~2)d手柄=43.2~48mm 取h手柄座=44mm。

代入数值计算得

l=180+29+44+7.5=260.5mm

μ—长度系数，对于千斤顶，可看作一端固定，一端自由，故取μ=2。 代入以上数值计算得

λ=

42260.5=83.36

25对于45钢调质(淬火+高温回火)，当λ<85时，有

d1490490252 Fc===100648.8 N 410.0002210.000283.36242于是有

Fc100648.8= =3.35≥2.5

30000FQ因此，螺杆满足稳定性条件。

7.螺母外径及凸缘设计

螺母外径由结构尺寸经验公式得

D2 ≈1.5d=1.5×32=48mm 螺母凸缘外径由结构尺寸经验公式得

D3 ≈1.4D2=1.4×48=67mm 螺母凸缘厚度由结构尺寸经验公式得

b=(0.2~0.3)H=(0.2~0.3)×58=11.6~17.4mm 取b=14mm。

8.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阻力矩和托杯支撑面之间的摩擦力矩。

设F为加在手柄上的力，取F=200N，L为手柄长度，则

FL=T1+T2

式中：T1—螺纹副之间相对转动的阻力矩，N·mm;

T2—托杯支撑面之间的阻力矩，N·mm。 由前述计算可得

T1=68201N·mm

6

331D2~4D12

T2=fFQ3D2~42D221

式中：D—手柄座直径，mm，由结构尺寸经验公式得

D=(1.6~1.8)d=(1.6~1.8)×32=51.2~57.6mm 取D=52mm;

D1—螺柱与托杯连接处直径，mm，由结构尺寸经验公式得

D1=(0.6~0.8)d=(0.6~0.8)×32=19.2~25.6mm 取D1=22mm。

托杯选用铸铁，手柄选用Q215，摩擦因数f=0.12，则

524222=67200N·mm

1 T2=0.123000035242222233于是有

L=T1T26820167200=≈677mm

200F取L=200mm，加套筒长500mm。

手柄直径

d手柄≥3FL

0.1b查教材可知[σb]=

s1.5~2，查参考文献[3]可知，σs=205MPa,则

[σb]=102.5~136.7MPa，取[σb]=110MPa。

代入数值计算得

d手柄≥3200677=23.1mm

0.1110取手柄直径d手柄=24mm。

9.底座设计

螺杆下落到最低点，再留10~30mm空间，底座铸造拔模斜度1:10，厚度选择8mm。

D5由结构设计确定，则D5=128mm。 由结构尺寸经验公式得

D4=1.4D5=1.4×128=179mm 结构确定后，校核底面的挤压应力

σp=

FQD424D52=

3000017947

21282=2.4MPa

底面材料选用HT100，查参考文献[3]表10.3得，当铸件壁厚δ=2.5~10

时，σb≥130MPa，[σp]=(0.4~0.5)σb=(0.4~0.5)×130=52~65MPa。

显然，σp≤[σp]，满足设计要求。

10.其他零件设计

⑴ 螺杆顶部和底部的挡圈及螺钉尺寸设计

螺杆底部必须有一个挡圈，并用螺钉加以固定，以防止螺杆全部从螺母中旋出。托杯在相应的位置也要设置挡圈，以防止托杯与螺杆脱离。

挡圈的直径略大于螺杆外径，所以，顶部挡圈直径取为26mm，底部挡圈直径取为36mm。

根据结构尺寸经验公式得螺钉大径为

d3=(0.25~0.3)D1=(0.25~0.4)×22=5.5~8.8mm 取其直径为M8，根据GB/T 5783—2000确定其他尺寸。

⑵ 紧定螺钉尺寸设计

对于螺母与底座分开的结构，为了防止螺母随螺母转动，必须用紧定螺钉加以固定，紧定螺钉的直径取为M6，根据GB/T71—1985确定其他尺寸。

⑶ 托杯尺寸设计

托杯直径根据结构尺寸设计经验公式得

DT=(2.0~2.5)d=(2.0~2.5)×32=64~80mm 取DT=70mm。

托杯高度根据结构尺寸设计经验公式得 h=(0.8~1)D=(0.8~1)×52=41.6~52mm 取h=42mm。

托杯顶部开槽的槽深和槽宽根据经验公式得

a=6~8mm

t=6~8mm 取a=8mm， t=8mm。

⑷ 倒角、铸造圆角及拔模斜度设计 所有加工表面需要倒角。 拔模斜度取为1:10。 铸造圆角R=2mm。

11.绘制螺旋起重器(千斤顶)装配图 见附A2图纸。

参考文献

[1] 王黎钦，陈铁鸣.机械设计.4版.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，

2008. [2] 张锋，宋宝玉.机械设计大作业指导书.北京：高等教育出版社，2009. [3] 王连明，宋宝玉.机械设计课程设计.4版.哈尔滨：哈尔滨工业大学

出版社，2010.