千斤顶课程设计

第一篇：千斤顶课程设计

千斤顶课程设计

A08机械（2）庞健松 080401227 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=45KN、最大升起高度H=250mm。

螺旋起重器的结构见图,螺杆7和螺母6是它的主要零件。螺母6用紧定螺钉5固定在底座8上。转动手柄4时，螺杆即转动并上下运动。托杯1直接顶住重物，不随螺杆转动。

安全板3防止托杯脱落，安全板9防止螺杆由螺母中全部脱出。

对这一装置的主要要求是:保证各零件有足够的强度、耐磨性、能自锁、稳定性合格等。

一、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。

2.3.螺杆的材料

选用C45

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：

d15.2F

查式中螺杆的屈服极限s=255MPa，取安全因数n=2，得许用压应力=127.5MPa，取整数=130MPa。

将上述数据带入得螺杆的直径为d10.02764m，取d=30mm。

1千斤顶课程设计

A08机械（2）庞健松 080401227 根据经验公式pd14，得P=7.5mm。

p参考梯形螺纹标准，螺纹牙型高h=，得h=3.75mm。

2d圆整为整数后，取d1dp=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

由tannp/(d2)

n=1，p=7.5mm，d2=得tan=0.07373

当量摩擦角=arctan ，在有润滑油情况下=0.1，得1=4.574 验证结束，左边小于右边，达到自锁条件。

2d1h2=32.375mm 5.结构

手柄孔径dK根据手柄直径dp决定，dkdp0.5mm。根据后面手柄部分的计算得到dp=26mm，所以dk=26.5mm。退刀槽的直径比d1小，取值为28mm。退刀槽的宽度取为1.5P=11.25mm。

6.螺杆的强度校核

对C45进行压应力校核，C45许用弯曲应力 b=120MPa，从后面的计算中得到数值，如下公式：

224FTb3d20.2d3102MPa，符合该压力下的强度要求。

127.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：

d

lHH/21.5

式中d为大径，d=34mm，得l=200+56.25/2+1.5X34=279mm 千斤顶课程设计

A08机械（2）庞健松 080401227 由稳定性验算公式Fcr2EIl2

查机械手册得C45的弹性模量E=200GPa，22dd1，得I=1.192105m4 由惯性矩公式I=64式中Fcr为满足条件的轴向压力

将上述数据带入公式得，Fcr=2.456105KN,满足条件，装置稳定

二、螺母的设计与计算

1.2.材料

螺母的材料选择 铸锡青铜56.25mm 螺纹圈数Z与高度H，螺母的圈数通常是根据螺纹牙间强度条件求出，即：

ZF

d2hp式中：螺纹中径d2=32.375mm，螺纹牙高度h=3.75mm 螺纹牙的强度计算

螺纹牙危险截面的抗剪强度条件为：F98MPa，得Z1.7 d1bZ6Flb400MPa，2d1bZ螺纹牙危险截面的抗弯强度条件为：b得Z0.12

对于矩形螺纹b=0.5P，在条件Z10的条件下，取Z=6。考虑到退刀槽的影响，实际螺纹圈数为：ZZ1.5=7.5 所以得到螺母的高度：HZP=56.25mm。

3.螺母其他尺寸（如图）： 千斤顶课程设计

A08机械（2）庞健松 080401227

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。

三、手柄设计与计算

1.2.材料

选用A5 手柄长度Lp

扳动手柄的转矩KLP必须克服螺纹副的螺纹力矩M1和螺杆与托杯间的摩擦力矩M2，即：

LPM1M2 K

KLpM1M

2式中K为一个工人加于手柄上的臂力，间歇工作时约为150~250N，这里取K=250N。

dM1Ftg2

M2D4D2F

24在加润滑油的情况下，摩擦系数=0.06 千斤顶课程设计

A08机械（2）庞健松 080401227 将以上的数据带入公式得Lp0.71014m 手柄计算Lp是螺杆中心到人手施力点的距离。考虑杆头尺寸及人手握的长度，手柄的实际长度还应该加上为820mm。

D2100mm,最终得到千斤顶的手柄需要的长度23.手柄直径dp

把手柄看成一个悬臂梁，按弯曲强度确定直径dp，其强度条件为：

dp3KL

0.1b式中b为材料的许用弯曲应力，对于A5手柄，b=120MPa。代入数据计算得dp25.8mm，取dp=26mm。

4.结构

手柄插入螺杆上端的孔中，为防止手柄从孔中滑出，在手柄两端应加上挡环（如图），并用螺钉或铆钉固定。

四、底座设计

底座这里选用HT100，铸件壁厚选用=10mm。为了增加底座的稳定性，底部尺寸应大些，因此，可按照1：5的锥度设计。

图中：

D74Fp2D6

式中p为底座下枕垫物的许用应力。对于木材，取p=2MPa。

将以上数据带入公式得D7=232.53mm，最终取D7=240mm。千斤顶课程设计

A08机械（2）庞健松 080401227 1D8D5H1295mm

5五、托杯的设计与计算

杯用来承托重物，此次计算选用ZG230-450，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D2的配合取H11/a11。

托杯的许用压强可取为P18MPa，由此可确定托杯直径D4，即：

D4取D24F2 D2P=0.634.25=20.55mm，得D468.1mm，取D4=70mm

第二篇：proe课程设计 千斤顶的设计

《Pro/E》课程设计说明书

班级：*** 姓名：*** 学号：*** 指导老师：

***

榆林学院能源工程学院2011年04月30日1

《Pro/E》课程设计任务书

一、课程设计名称

Pro/E应用实训

二、课程设计目的

1、了解Pro/E4.0软件基本功能特点；

2、了解三维CAD基本技巧和方法及典型操作流程；

3、熟练掌握基本3D绘图方法和简单零件的设计方法；

4、掌握零件装配方法和了解机构仿真步骤和方法；

5、掌握工程图的创建技巧。

三、课程设计内容及要求

1、自行设计一个组合件，它包括的零件数大于等于4个（这里所指的零件不包括诸如长方体、圆柱、圆锥之类的简单零件，组合件中的相同零件只算1个），在创建这些零件时需要用到的特征包括基本特征（拉伸、旋转、扫描、混合、扫描混合、螺旋扫描特征）中的两种，工程特征（孔、壳、肋、拔模、倒圆角、倒角特征）中的两种和阵列特征。

2、零件结构设计；

3、组合件中零件间约束类型和“连接条件”分析及确定，组合件创建，要求创建的组合件中至少有两个可动连接；

4、至少2个零件的工程图创建，要求这2个零件为你设计的所以零件中较复杂的两个；

5、课程设计说明书。

目录

第一章 零件的设计

一、底座设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 二．螺套的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„2

三、螺旋杆的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„3

四、绞杠的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„5

五、顶垫的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 第二章、组装零件

一． 底座的组装„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9

二、螺套的组装„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10

三、螺旋杆的组装„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10

四、绞杠的组装„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 11

五、顶垫的组装„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11

六、千斤顶装备图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12 第三章、小结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18

第一章

一．底座的设计。

千斤顶的底座的设计用到的命令主要有草绘，旋转，倒角。1． 草绘

点旋转进入草绘界面，画出如图

（一）所示的图形。

（图一）

2.进行旋转

选取画好的草绘进行旋转，旋转角度360。如图

（二）图

（二）3.进行倒角

选取圆线对外部进行倒角，设置如图

（三），（四）所示。

图

（三）图

（四）倒角后的图形如图形

（五）所示：

图

（五）对内部到角

先到圆角

设置如

（四）所示 结果如图六所示

图六

再到其他角，设置如图三，结果如图七

图七

倒角完成，完成图如图七。二 螺套的设置

螺套的设计主要用到的命令有 草绘，旋转，倒角，螺旋扫描等。1． 草绘

点旋转进入草绘，画出入下图图八所示图形。

图八 2.旋转

选取画好的草绘图形进行旋转，旋转360如图九所示

图九

3.倒角

设置如图三，倒角C2 倒角后的图形如图十所示：

图十

4.螺旋扫描

（1）单击插入，螺旋扫描，贴口出现如图十一所示窗口

图 十一

点击完成。

（2）绘制螺旋扫描线

如下图所示

输入节距值（3）创建螺旋截面

如下图所示：

点击确定。

（4）完成螺旋螺旋扫描特征 如图所示

三． 螺旋杆的设计

螺旋杆的设计用到的主要命令有 草绘，旋转，倒角，打孔，螺旋扫描等 1.草绘

点击旋转，进入草绘界面，画出如下图图形

2.旋转

选取画好的草绘图形进行旋转，旋转360如下图所示

3．倒角

倒角C5

如下图所示

4.打孔

拉伸，进入草绘环境，草绘一个直径为22的圆，点击完成，进行拉伸取材的如图下所示。螺旋扫描

根据螺套的螺旋扫描方法，步骤对螺旋杆的螺旋扫描进行设计，螺距一样都取8。螺旋扫描图形如下图所示：

四 绞杠

绞杠的设计主要用的命令有草绘，拉伸，到角。1草绘

进入草绘界面，画直径为20mm的圆。2 拉伸，倒角

选取画好的草绘进行拉伸，设定高度为300mm。然后进行倒角C1。图形如下图所示：

五

顶垫

顶垫的设计主要用的命令有草绘，倒角，旋转，打孔等，1 草绘

点击旋转进入草绘平面，绘制如下图图形： 旋转 倒角

选取画好的草绘图形进行旋转，旋转360，然后进行倒角

C2 打孔

拉伸，进入草绘环境，草绘一个直径为8的圆，点击完成，进行拉伸取材的如图下所示。

第二章 组装零件

一

底座的组装

添加底座其设置如下图18

二 螺套的组装

1添加螺套其使螺套中心与底座中心同轴，设置如下图所示：

2移动螺套使其插入底座，设置如下图

3使螺套的上表面于底座的的上表面平行设置如下图所示：

三 螺旋杆的组装 添加螺旋杆，是棋中心轴与螺套底座同轴，设置如下图： 插入螺套 使螺套的上表面与螺旋杆杆肩下表面保持一定距离，设置如下图：

四 绞杠的装置

添加绞杠设置如图所示：

五 顶垫的设置

1添加顶垫使顶垫中心轴与螺旋杆中心轴重合设置如下图：

2盖上顶垫 设置如下图：

六

千斤顶的装备图

如下图所示：

第三章、小结

次实训中，我学到了许多东西，比如耐心，我以前做事情总是急于求成，所以我们在第一次装配中就遇到了问题，在装配上它要求很准确，如果不准确就容易出安全事故就会造成很大的经济损失或人员死亡。我们刚开始的时候都很积极，后来拆装的次数多了就觉得有些枯燥了.后来我想想可能是我们刚开始觉得新鲜吧.于是我便耐心地画，我们在装配主轴箱花键的时候，总是装不上后来就有火但是越火越是装不上.后来静下心来才把它装好.从这件事中我认识到了耐心的确很重要。在这次实训中，让我体会最深的是理论联系实际，实践是检验真理的唯一标准。理论知识固然重要，可是无实践的理论就是空谈。真正做到理论与实践的相结合，将理论真正用到实践中去。我以前总以为看书看的明白，也理解就得了，经过这次的实训，我现在终于明白，没有实践所学的东西就不属于你的。实训期间，我认为我也有很多不足的地方，比如态度不够积极，学习不够认真等等。我相信通过我的努力，我以后一定会改掉这些缺点的.我坚信通过这一段时间的实习，所获得的实践经验对我终身受益，在我毕业后的实际工作中将不断的得到验证，我会不断的理解和体会实习中所学到的知识，在未来的工作中我将把我所学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作来，为实现自我的理想和光明的前程努力。不经历风雨，怎能见彩虹！”我相信，自己坚定的信心及个人坚定的意志，一定会实现自己美好理想，走上自己的成功之路

第三篇：螺旋千斤顶课程设计

螺旋千斤顶

设计计算说明书

院

系

专业年级

设 计 者

指导教师

成绩

2010年11月1日

-******12

设计任务书

设计题目：螺旋千斤顶

千斤顶结构简图：

设计条件：

1、最大起重量F = 40kN；

2、最大升距H =200mm；

3、低速。

设计工作量：

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； 编写设计计算说明书一份。

表2-1 而作为传动类螺纹的主要有矩形、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=30º，梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动。故本实验选梯形螺纹，它的基本牙形按GB/T5796.1—2005的规定。

三、零件尺寸的计算

3.1、螺杆

3.1.1、螺杆直径及螺纹的计算

按耐磨性条件确定螺杆中径d2。求出d2后，按标准查表选取相应公称直径d、螺距p及其它尺寸。

螺杆直径：

d2对于矩形和梯形螺纹，h=0.5P,则：

FP

h[p]-56

iId1A4

I为螺杆危险截面的轴惯性矩：Id1464,mm4

当螺杆的柔度s＜40时，可以不必进行稳定性校核。计算时应注意正确确定。

3.1.5、螺杆柔度

（1）计算螺杆危险截面的轴惯性矩I和i 3.1427103I==6464iId32710=4A43d344=2.6104mm4

=6.75mm（2）求起重物后托杯底面到螺母中部的高度l l＝H+5p+(1.4~1.6)d

=200+5×6+1.5×34=281mm 查表得=2.00（一端固定，一端自由），E=200GPa。将以上数据代入临界载荷条件，得：

2EI22001092.61083Fcr16210N 232(l)(228110)所以，ScrFcr1624.6Ss=4.0 =F403.2、螺母

3.2.1、螺母设计与计算

根据课本中的说明，螺纹的高度Hd2。上文中已经说明，=1.4，d2=31mm，所以H=44mm。而螺纹工作圈数n=符合这一要求的。H7.2，取8圈。需要说明的是，螺纹的工作圈数不宜超过10圈，8圈显然是P3.2.2、螺母螺纹牙的强度计算

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。

如图所示，如果将一圈螺纹沿螺母的螺纹大径D处展开，则可看作宽度为πD的悬臂梁。假设螺母每圈螺纹所承受的平均压力为

F，并作用在以螺纹中u径D2为直径的圆周上，则螺纹牙危险截面a-a的剪切强度条件为

F[] Dbu螺纹危险截面a-a的弯曲强度条件为

 6Fl[b] 2Dbu4010311.95MPa 经计算，351030.634610386401031.510326.9MPa 3323510(0.65610)8又经查表得[]=35MPa，[]=50MPa，对比可知均满足强度要求。

3.2.3、安装要求

螺母压入底座上的孔内，圆柱接触面问的配合常采用

H8H或8等配合。为了安装简便，r7n7需在螺母下端和底座孔上端做出倒角。为了更可靠地防止螺母转动，还应装置紧定螺钉，紧定螺钉直径常根据举重量选取，一般为6～12mm。2.4.1 螺母的相关尺寸计算 查手册D=d+1=35mm 内螺纹小径D1=d-7=28mm D3=(1.6~1.8)D

=1.7×35=59.5mm D4=(1.3~1.4)D3 =1.3×59.5=77.35mm H=44mm

10底座结构及尺寸如图.图中

H1=H+（14～28）mm =200+20=220mm H-a=44-14.5=29.5mm D=d+1(查手册)=34+1=35

D6=D3+（5～10）mm =61+6=67mm D7=D6+D8=

220H1=67+=121mm 554F2D7 π[]p44010

3=1112=194.0mm 3.142取10mm，则S=×（1.5~2）=20mm

式中：[]p——底座下枕垫物的许用挤压应力。对于木材，取[]p=2~2.5MPa。

参考文献：

[1]濮良贵、纪名刚.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2006.[2]马兰.机械制图[M]。北京：机械工业出版社，2007.[3] 孙恒.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2006.

第四篇：千斤顶装配图]（范文）

装配及绘制千斤顶装配图

傅赛春

教学目标：

1、严格遵守《机械制图》国家标准中有关的技术标准规定

2、培养空间想象能力，提高识图、绘图能力

3、养成严肃认真的工作态度和耐心细致的工作作风 教学重点：

1、识读千斤顶中所有零件图；

2、绘制千斤顶装配图 教学难点：装配图的合理配置 教学过程：

一、教学设计思路

我国是历史悠久的文明古国，在机械制图方面有过杰出成就。早在宋代李诫的《营造法式》三十六卷中，附图就占了六卷，画法有正投影、轴测投影和透视，其工程制图技术就已达到了很高的水平。如今《机械制图》已成为一门专业基础课，实践性强，其主要内容必须通过画图，识图才能掌握领会。

目前中等职业学校的《机械制图》教学往往照本宣科，只强调教科书中的基本知识。如：补画三视图、剖视图、常用的标准件图等常规画图训练，对于工程实际中出现的零件测绘却几乎从来不开展。

为了检查学生《机械制图》基本知识掌握程度，我设计了一个“教学项目”。将学生分组，给每一组学生一个千斤顶和组成该千斤顶的所有零件图。要求学生不仅能读懂千斤顶的所有零件图，而且还要能拆装千斤顶，最后根据装配好的千斤顶，结合零件图上的尺寸，画出千斤顶的装配图。

通过这样的真实零件训练，不仅考查学生的识图、绘图的基本制图技能，也增强了机械专业学生装配动手能力。这样的“项目教学”将书本中学到的知识运用到实践中，可以增强学生的学习兴趣，使枯燥的制图教学变得形象生动。

二、教学过程

（一）千斤顶工作原理

千斤顶是用来支撑和起动重物的机构，这是一种结构简单的机械式千斤顶。将绞杠插入螺杆的φ20孔中，以旋转螺杆。螺杆具有锯齿形螺纹B50×8；螺母套以过渡配合压装于底座中，并用两个圆柱端紧定螺钉M10×20止转、固定，这样就能达到螺杆旋转而使起生物升降。顶块以SR40内圆球面和螺杆顶部接触，并能微量摆动以适应不同情况的接触面。挡圈用一个M8×20的沉头螺钉固定在螺杆下端，以防止其旋出螺母。

（二）分析指导

1、仔细读懂各零件图 ①底座

底座是一铸件，材料是HT200牌号的铸铁。其基本形体是同轴回转体。在标注各段直径后，只需一个全剖主视图。

螺孔2--M10--7H与圆柱φ100、φ65相贯线采用简化画法，以外形线表示。注尺寸的轴向基本基准是底面，但尺寸φ57、2、103不应以底面为基准标注，否则底面加工误差变化，各尺寸都要相应变化。

螺也2--M10--7H的定位尺寸也不能从底面出发标注，而应从辅助基准标注；因为尺寸φ26要与螺母上相应尺寸φ26一致。②螺杆

其视图有一个做出三处局部剖视的主视图，和一个只画出一半的移出剖面。右上方的局部剖，系用以表示锯齿形螺纹牙型的方向的，否则加工方向错了，就不能符合设计要求。而对于对称的普通螺纹、梯形螺纹的牙型，一般不必画出牙型。

凡是标注螺纹尺寸，一般必须注出其公差带代号，除非只有一种公差带代号。不透的螺孔，应同时注出内螺纹长度及钻孔深度。螺纹倒角由工艺常规处理。

两个正φ20，不能仅从相贯线来判断其直径是否相等，因为若直径相差不多，则相贯线也近似，所以，两个孔均应标注尺寸φ20。③螺母

螺母的材料是铸造青铜ZQSn6—6--3，其中“Z”表示铸造，“Q”代表青铜，“Sn6”表示锡含量约6%，第二个“6”表示锌的含量大约百分值，最后的“3”是铅含量约3%。

圆柱孔2---φ7与圆柱65相贯处，采用简化画法，以直线取代双曲线。尺寸φ26与底座上的相应尺寸φ26应协调，故必须注出该尺寸。

锯齿形螺纹只须注出公称尺寸（大径），不必注小径，但应注出其螺纹公差。2---φ7孔应该与底座上的孔一起组合加工，应注明“配作”。④挡圈

挡圈上的尺寸90、φ17和9，应与沉头螺钉的相应尺寸协调，故应先查出沉头螺钉的有关国家标准。⑤顶块

其视图由全剖视的主视图，局部视图和一个局部放大的剖视图组成。顶面制出花纹是为了增加摩擦。

螺孔与圆柱孔φ40、外圆柱面φ64的相贯线，均采用简化画法。

2、采用何种装配图

装配图是表达机器基部件的图样，是表达设计思想、指导装配和进行技术交流的重要技术文件。一般在设计过程中用的装配图，主要是表达机器和部件的结构形状、工作原理、零件间的相互位置和配合、连接、传动关系以及主要零件的基本形状；在产品生产过程中用的装配图称为装配工作图，主要是表达产品的结构、零件间的相对位置和配合、连接、传动关系，主要是用来把加工好的零件装配成整体。

3、画装配图底稿

①考虑视图方案

主视图作全剖视，各零件的装配关系均可表达清楚。

为了充分表明千斤顶的结构功能，可以增加一个螺杆的移出断面图，以表明转动螺0杆时插入绞杠时用的两正交孔φ20，以及为表示顶块顶面的花纹而增加一个A向视图。

②布置图幅

画图时，先在三号图幅内估量这三个图形所占的位置和面积，以及标题栏和明细栏所占的面积，要留出编写序号和注尺寸的地方。

③两种画图步骤

A、先画螺杆（不能按零件图折断缩短），后在适当位置画螺母（锯齿形螺纹超出螺母顶面约5或10为宜），及底座、顶块等。

B、先画底座，后画螺母，再画螺杆等。④紧固件

各螺钉应先查表，在画出的草图上注上查得的主要有关尺寸，再画入装配图中。一字槽应以比粗实线粗2—3倍的粗线表示，而不画出槽。⑤标注尺寸

此装配图上可注出装配尺寸：65H8/n7、B50×8—7H/7e，SR40、26等。外形尺寸：φ130 特性尺寸：如起重高度范围尺寸，计算式如下： 最高尺寸：212+（35-25）+〔125-（75-18）〕=290 最低尺寸：212+（35-25）+6=228 或（212-135）+（35-25）+18+125=228 所以该尺寸为φ228～φ290 其中φ228也是外形尺寸。

φ20是与绞杠直径有关的尺寸，也应注明，作为设计绞杠的根据。⑥编号及编写明细栏

要求每一列数字、字母、汉字均排列整齐，为此可先极轻、极细地画出纵界线，以确定各字的位置。

千斤顶的代号QJD是千斤顶三字的第一个字母，其后“1”是第一型，最后两位数字编零件号；装配图则为00。

⑦画剖面线

剖面线一般为45线，相邻零件可挨次画出。相邻零件剖面线应不同（方向或间距不同），大件间距大些。相同零件如螺杆，在不同局部剖面或不同视图上其剖面线都必须相同。

⑧仔细检查底稿，改正错误后加粗。

粗、细线均应在草稿上试画，符合标准以后，才在图上加深各种图线。

4、完成装配图

加深时，次序如下：圆或圆弧→水平线→垂直线→斜线。细线若模糊不清，或色过线，也可再加深一次，最后完成的装配图。

（三）作业要求 01、用A3幅面图纸绘制千斤顶装配图

2、提示：

（1）千斤顶结构简单，以全剖主视图大部可表达清楚，细节部分适当运用局部剖视。（2）M10×20、M6×16圆柱端紧走螺钉可查手册，GB75--85，M8×20沉头螺钉查GB68-85。或由教师给出。

（3）按照装配图尺寸要求标注尺寸，注意标注出反映起重高度范围的尺寸。

三、教后反思

1、通过千斤顶装配图的“项目教学”，学生在完成工作任务的过程中进一步巩固了书本上的理论知识，也增加了许多实践知识，从而真正提高教学效果。这种教学方式学生非常喜欢，他们在课堂中表现得非常的活跃，思维也很敏捷，主动性被充分调动，不会出现有人因教师讲解太慢而没事做、有人因听不懂而打瞌睡、有人因不感兴趣而开小差等现象。甚至连课外时间都会去查找资料、讨论相关问题，不会出现作业随便应付或抄作业、作业拖拉或不做等问题。

2、在教学中要适时的引导学生，学生困难时要帮助他们整理知识。如编写出绘制装配图的步骤要领“四定”、“一校”。

3、由于现行教学制度的限制，这样的教学开展起来有一定的难度：如课时上需要连课教学；课程需安排在《机械制图》基本学完后；需要学校配备一些教学设备等。最关键的是需要教师具有很强的综合实践能力，这对上课教师是一个极大的挑战。

四、附：教学用图

根据轴测图和成套零件图，绘制千斤顶装配图。

第五篇：机械设计大作业——千斤顶

机械设计大作业

螺旋起重器设计说明书

一、设计题目（3.1.3）

螺旋起重器（千斤顶）

已知条件：起重量FQ=50KN，最大起重高度H=150mm。

二、螺杆、螺母选材

本千斤顶设计采用梯形螺纹螺旋传动。由于螺杆承受载荷较大，而且是小截面，故选用45#钢，调质处理。查参考文献[2]表10.2得σs=355MPa,[]s3~5,取[σ]=110MPa;σb=600MPa。

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(考虑速度低)，查表得螺母材料的许用切应力[]30~40MPa,取[]=35MPa；许用弯曲应力

[σb]=40~60MPa, 取[σb]=50MPa。

托杯和底座均采用铸铁材料。

三、螺杆、螺母设计计算

3.1 耐磨性计算

由耐磨性条件公式：

PsFAFpd2hH[p]

对于梯形螺纹，有h=0.5p,那么耐磨性条件转化为： d20.8式中

d2——螺纹中径，mm;F——螺旋的轴向载荷，N； H——螺母旋合高度，mm; ——引入系数，=H/d2;

F[p] [p]——材料的许用压强，MPa;查机械设计表5.8，得[p]=18~25MPa，取[p]=20MPa，对于整体式螺母，取=2.0，那么有d20.81.2~2.5，50KN2.0*20MPa28.3mm。查参考文献[4]表H.5,试取公称直径d=36mm,螺距p=6mm,中径d2=33mm,小径d1=29mm,内螺纹大径D4=37mm。那么螺母高度Hd22.0*3366mm，螺纹圈数

zHp66611，按要求取10，α=2β=30°。

3.2 螺杆强度校核

千斤顶螺杆危险截面受轴向力F和扭转力矩T1的作用，这里的扭转力矩是螺纹副的摩擦转矩T1。根据第四强度理论，螺杆危险截面的强度条件为

(4Fd12)3(216T1d13)[]

对于梯形螺纹该式可化为 d14*1.25F[] 式中

d1——螺杆螺纹的小径(mm)；

[]——螺杆材料的许用应力(MPa);

F—— 螺杆所受的轴向载荷(N)；

d2

2T1——螺杆所受转矩(N·mm),T1Ftan(')4*1.25*50KN。

代入数据，d1*110MPa26.90mm

而选择d1=29mm,满足螺杆强度要求。3.3螺纹牙强度校核

因为螺母材料强度低于螺杆，所以螺纹牙的剪切和弯曲破坏大多发生在螺母上，故可只校核螺母螺纹牙强度。螺母螺纹牙根部剪切强度条件为：

FzD4b[]

式中

F——轴向载荷(N)；

D4——螺母螺纹大径(mm);

Z——螺纹旋合圈数；

b——螺纹牙根部厚度(mm)，对于梯形螺纹b=0.65p。

代入数据计算

5000010**37*0.65*611.03MPa[]

即螺母满足剪切强度要求。

螺母螺纹牙根部的弯曲强度条件为：

b

3FlzD4b2[b]

式中

l——弯曲力臂，l代入数据计算

bD4d12372924mm；

3*50000*210**37*(0.65*6)216.97MPa[b]

即螺母螺纹牙满足弯曲强度要求。3.4 螺纹副自锁条件校核

由螺纹副自锁条件：

','arctafn'

式中

——螺纹螺旋升角（°），arctan'——当量摩擦角(°);

npd2

n——螺纹线数，n=1;p

——螺纹导程(mm);

d2——螺纹中径(mm);f'——当量摩擦系数,查机械设计表5.10，得f'=0.08~0.10,取

f'=0.09;

1*6代入数据 arctan*293.77

'arctan0.095.14

因为≤'，所以满足螺纹副自锁条件要求。3.5螺杆的稳定性校核

千斤顶的最大上升高度H=150mm.则螺杆的最大工作长度

L150H螺母2h1l退刀槽

式中

H螺母——螺母高度(mm)，H螺母=66mm;l退刀槽——螺杆与手柄座相接处额尺寸，查手册知，l退刀槽=10.5mm。

假设手柄直径为d1=28mm,由尺寸经验公式h1=(1.8~2)d1=50.4~56mm取

h1=52mm,则

L=150+33+52+10.5=250.5mm 则螺杆的柔度

Li4Ld1

式中

——长度系数，对本千斤顶，看做一端固定、一端自有，则可取

=2；

d1——螺纹小径，d1=29mm。

i——螺杆危险截面的惯性半径(mm),i截面的面积(mm2)。

代入数据计算

4*2*250.52969.10

IAd14,其中A为危险对于45#调制钢，此时螺杆稳定的临界载荷Fc为：

Fc34010.00013*69.122944138565.6N

那么，由压杆稳定条件

FcF138565.6500002.772.5

故螺杆满足稳定性要求。

四、螺母外径及凸缘设计

根据经验公式，螺母外径D2≈1.5d=1.5×36=54mm;螺母凸缘外径D3≈1.4D2=1.4×54=75.6mm;螺母凸缘厚b=(0.2~0.3)H=(0.2~0.3)×66=13.2~19.8mm，取b=15mm。

五、手柄设计

加在手柄上的力需要克服螺纹副之间的摩擦阻力矩T1和托杯支撑面间的摩擦力矩T2。设加在手柄上的力F1=250N，手柄长度为L1，则有F1 L1 = T1 + T2。对于T1和T2，有

T1Ftan(')d2250000*tan(3.775.14)*33232129339.1N·mm

T2fF3[D(2~4)](D12)[D(2~4)](D12)23

根据经验公式，D（1.6~1.8）d(1.6~1.8)3657.6~64.8mm,取D=60mm;D1（取D1=25mm。0.6~0.8）d(0.6~0.8)3621.6~28.8mm，托杯材料选择铸铁，手柄选择Q235，摩擦因数f=0.12,则

T2fF3[D(2~4)](D12)[D(2~4)](D12)2332≈

0.12*500003*572757272332131357.1Nmm

那么手柄长度L1筒长700mm。T1T2F1129339.1131357.12501042.8mm，取L1=400mm,加套设手柄所受最大弯曲应力为σ，查参考文献[2]表10.1,s225MPa，查参考文献[3],得bs1.5~2，则b=112.5~150MPa,取b=125MPa。

T1T2Wz32(T1T2)b，转化为： 则手柄直径d1应满足 32(T1T2)d1d13b332*(129339.1131357.1)*12527.7mm

取手柄直径d1=28mm。

六、底座设计

螺杆下落至底面，再留20~30mm的空间，底座铸造起模斜度1:10，壁厚10mm。由经验公式，S=(1.5~2)=12~16mm,取S=16mm。

D5由结构设计确定，D5=128mm。D4=1.4D5=1.4*128=179.2mm。

结构确定后校核下底面的挤压应力：

pF4250000(D4D5)244.052MPa

(179.2128)2底面材料选择铸铁HT100，查表得铸铁件壁厚为10~20mm时，b100MPa，[p](0.4~0.5)b(0.4~0.5)*100(40~50)MPa。

显然，p[p]，下

FAF上表面校核：b1424*50000(D3D2)2*(75.654)2222.74MPa，查表

得[σb]=195MPa, b1<[σb]。

故上表面满足强度要求。为方便，取D4=180mm。

七、其余各部分尺寸及参数

DT(2.0~2.5)d(2.0~2.5)*3672~90mm，取DT=76mm；

D(1.6~1.8)d(1.6~1.8)*3657.6~64.8mm，取D=60mm；

D1(0.6~0.8)d(0.6~0.8)*3621.6~28.8mm，取D1=24mm;h(0.8~1)D(0.8~1)*6048~60mm，取h=55mm；

h1(1.8~2)d1(1.8~2)*2850.4~56mm，取h1=54mm； h2(0.6~0.8)D1(0.6~0.8)*2414.4~19.2mm，取h2=18mm；

d3(0.25~0.3)D1(0.25~0.3)*246~7.2mma6~8mm，取d3=6mm；，取a=6mm；

t6~8mm，取t=6mm。

固定托盘用的挡圈内径8mm，外径26mm，厚5mm；螺钉GB/T5783-2000A M8×16。

螺杆底部挡圈内径8mm，外径42mm，厚5mm；螺钉 GB/T5783-2000A M8×16。

紧定螺钉 GB/T71-1985 M8×20。其余铸造圆角，取R=2mm。

底座高度为205mm，装配后千斤顶的升降范围为360~510mm。

八、参考资料

[1]张锋，宋宝玉.机械设计大作业指导书.北京：高等教育出版社，2009.10 [2]宋宝玉.机械设计课程设计指导书.北京：高等教育出版社，2006 [3]王黎钦，陈铁鸣.机械设计.5版.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2010.1