机械设计螺旋千斤顶
哈工大机械设计大作业螺旋传动设计千斤顶.
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大作业名称：螺旋传动设计设计题目：设计螺旋起重器（千斤顶）班级：1215102设计者：张紫薇学号：1121510208指导教师：张锋设计时间：2014年10月6日哈尔滨工业大学目录一、设计任务书 (1)二、各部分尺寸计算及校核1、选择螺杆、螺母的材料 (2)2、耐磨性计算 (2)3、螺杆各部分尺寸计算 (2)4、螺杆强度校核 (2)5、螺母螺纹牙强度计算 (3)6、螺纹副自锁条件校核 (4)7、手柄设计…………………………………………………………………………………………… (4)8、螺杆的稳定性校核 (5)9、螺母外经及凸缘设10、底座设计………………………………………………………………………………………………611、其他零件相关尺寸 (7)三、参考文献 (8)一、设计任务书设计螺旋起重器，简图如下1、螺旋起重器已知数据：起重量F Q=30kN，最大起重高度H o=180mm（题号3.1.1）。
2、设计要求：(1) 绘制装配图一张，画出起重器的全部结构，按照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) 对起重器各部分尺寸进行计算，对螺杆和螺母螺纹牙强度、螺纹副自锁性、螺杆的稳定性进行校核。
二、各部分尺寸计算及校核1、选择螺杆、螺母的材料螺杆采用45号钢，由参考文献[3]查得抗拉强度MPa 600b =σ，MPa 355s =σ。
螺母材料用铝青铜ZCuAl10Fe3（考虑速度低）。
2、耐磨性计算根据螺纹的耐磨性条件 []p hHd FPp s ≤=2π，引进系数2d H =ψ以消去H ，并且对于梯形螺纹，h =0.5p ，因此得[]mm 4.23226.110308.08.032=⨯⨯=≥p F d ψ式中2d ——螺杆螺纹中径，mm ；F ——螺杆所受轴向力，即起重量，kN ；ψ——根据螺母结构选定，对于整体式螺母取ψ=1.2~2.5，此处取ψ=1.6；[]p ——滑动螺旋副材料的许用压强，根据参考文献[2]中表8.11，当螺杆和螺母副材料分别是钢和青铜且低速滑动时，许用压强[]p =18~25，此处取[]p =22 。
机械设计螺旋千斤顶设计
机械设计螺旋千斤顶设计结构草图：载重：2t 行程：230 最大起重量F=20000N 最大起升高度 H=230mm工作原理图：1.螺杆的设计与计算1.1螺纹类型的选择螺纹有矩形、梯形与锯齿形，千斤顶常用的是梯形螺纹。
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；它的基本牙形按GB/T5796.1—2005的规定。
千斤顶的自锁行能要好，所以用单线螺纹。
因此选用的螺杆螺纹是牙形角α=30o的单线梯形螺纹1.2螺杆的材料的选择螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。
在此选用的是45钢。
1.3确定螺杆的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。
计算过程：滑动螺旋的耐磨性计算，主要是限制螺纹工作面上的压力p，使其小于材料的许用压力[p]。
令φ=H /d2(H为螺母高度，且H=uP)，代入得式中p──工作压强(MPa);Q──轴向工作载荷(N)；d2──螺纹中径(mm)；P ──螺距h──螺纹工作高度(mm)，对矩形、梯形螺纹，h=0.5P；对锯齿形螺纹，h=0.75P；u──旋合螺纹圈数；[p] ──螺旋副许用压强(MPa)。
?值选取：对整体式螺母，?=1.2～2.5，对剖分式和兼做支承螺母，?=2.5～3.5.此处 取1.5。
因为千斤顶的螺杆与螺母的相互运动是低速滑动，所以两者的材料均选为钢-青铜需用应力取[p]=20MP。
螺杆螺纹的中径：根据求得的此螺纹中径，查表GB/T5796.2—2005和表GB/T5796.3—2005有：公称直径d=28,螺距P=5,中径d2=D2=25.50,螺杆小径d3=22.50,螺母小径D1=23.00，螺母大径D4=28.50，螺母高度H=Φd2=25.5*1.5=38.25, 螺旋圈数μ= ==7.65≈8圈1.4自锁验算自锁条件：ψψv式中：ψv──螺纹副当量摩擦角，ψv = arctgf v =arctg(f/cosβ)ψ为螺纹升角摩擦系数f由查表可知，f= .11~0.17，由于千斤顶的运动速度是很低的，所以摩擦系数按起动时区最大值0.17。
螺旋千斤顶毕业设计论文
螺旋千斤顶毕业设计论文引言螺旋千斤顶是一种常用的机械工具，用于举升重物。
它的工作原理是利用螺旋线上施加的力来提升物体。
在工业生产和日常生活中，螺旋千斤顶广泛应用于车辆维修、建筑工地以及起重等行业。
在本文中，我们将探讨螺旋千斤顶的设计原理、制造工艺及其应用领域。
一、螺旋千斤顶的设计原理螺旋千斤顶的设计原理基于轮轴和螺纹的互动作用。
其主要组成部分包括螺杆、螺母、螺纹，以及支撑架等。
当扭转螺杆时，螺纹将产生轴向运动，螺杆便向上移动。
同时，通过螺杆和螺母的齿轮传动，使得螺纹承受较大的力，从而能够举升较重的物体。
二、螺旋千斤顶的制造工艺螺旋千斤顶的制造过程包括材料选择、加工制造和组装三个主要步骤。
首先，选择适合的材料是制造高质量螺旋千斤顶的关键。
常用的材料包括高强度合金钢、不锈钢等。
其次，加工制造环节包括车削、切割和焊接等工艺，确保零部件的精度和可靠性。
最后，通过组装螺旋杆、螺母、螺纹和支撑架等部件，形成完整的螺旋千斤顶。
三、螺旋千斤顶的应用领域螺旋千斤顶具有广泛的应用领域。
下面我们将介绍其中几个主要的应用领域：1. 汽车维修螺旋千斤顶可以用于汽车维修的起重作业。
通常情况下，车辆需要抬升以进行维修或更换轮胎等操作，这时候螺旋千斤顶就显得尤为重要。
通过将螺旋千斤顶安装在车辆的支撑点上，然后扭转螺杆，即可将车辆抬升到所需高度。
2. 建筑施工在建筑施工中，螺旋千斤顶被广泛应用于支撑和调整建筑结构。
通过将螺旋千斤顶安装在横梁或其他支撑结构上，工人可以通过扭转螺杆来调整支撑点的高度，从而实现建筑结构的对齐和平衡。
3. 货物举升螺旋千斤顶也可以用于货物的举升和固定。
在物流和仓储领域，经常需要将货物抬升到一定的高度以便装卸。
螺旋千斤顶通过其可靠的举升能力和稳定性，成为实现货物举升的重要工具。
结论螺旋千斤顶作为一种常用的机械工具，其设计原理简单、制造过程相对简便，同时具备广泛的应用领域。
通过深入理解螺旋千斤顶的工作原理和制造工艺，我们能够更好地应用螺旋千斤顶于不同的领域，从而提高工作效率和效果。
机械设计大作业二设计螺旋起重器(千斤顶)
机械设计大作业二-设计螺旋起重器（千斤顶）机械设计大作业报告二：设计螺旋起重器（千斤顶）一、设计题目：螺旋起重器（千斤顶）的设计二、设计背景与目的在工程领域，起重器是必不可少的设备之一，用于进行物体的提升、降落和搬运。
螺旋起重器作为一种常见的起重器，具有结构简单、操作方便、稳定性好等优点。
本次设计的目的是设计一款结构合理、性能稳定的螺旋起重器（千斤顶），以满足实际工程应用的需求。
三、设计要求与参数1.设计要求（1）最大起重量：1000kg（2）最大起重高度：100mm（3）螺旋直径：16mm（4）螺旋长度：根据实际需要确定（5）设备应具有足够的强度和稳定性，能够承受较大的载荷和冲击。
2.设计参数（1）材料选择：优质碳素结构钢（如Q235）（2）驱动方式：手动操作（3）传动方式：螺旋传动（4）结构形式：采用紧凑型设计，便于携带和使用。
四、设计步骤与方案1.确定总体方案根据设计要求和参数，确定螺旋起重器的总体方案。
主要包括传动方式、结构形式、操作方式等。
考虑到手动操作的特点，设计时应注重设备的便携性和易用性。
2.结构设计根据总体方案，进行结构设计。
主要包括螺旋部分的长度、直径和材质选择，以及支撑部分的材料和结构形式等。
在设计过程中，应考虑到设备的强度、刚度和稳定性要求。
3.传动系统设计根据总体方案和结构设计，进行传动系统的设计。
主要包括传动轴的直径、长度和材质选择，以及齿轮或蜗轮蜗杆等传动元件的选择和设计。
在设计过程中，应考虑到传动效率、平稳性和使用寿命等因素。
4.操作系统设计根据总体方案和结构设计，进行操作系统的设计。
主要包括操作手柄的形状、长度和材质选择，以及操作机构的运动方式和结构设计等。
在设计过程中，应考虑到操作简便、省力和安全等因素。
5.校核与分析对所设计的螺旋起重器进行校核与分析，主要包括强度校核、刚度校核和稳定性分析等。
确保设备能够满足实际工程应用的要求，具有较高的安全性和可靠性。
6.图纸绘制与说明根据所设计的螺旋起重器，绘制相关图纸，包括总装图、部件图和零件图等。
哈工大_机械设计大作业_螺旋千斤顶
一、 设计题目螺旋起重器（千斤顶）已知条件：起重量F Q =40KN ，最大起重高度H=200mm 。
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]得σs=355MPa,查机械设计表 5.9得5~3][sσσ=,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，查表5.9得螺母材料的许用切应力MPa 40~30][=τ,取][τ=35MPa ；许用弯曲应力[σb ]=40~60MPa, 取[σb ]=50MPa 。
托盘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：][2p Hh d p F A F Ps ≤⋅⋅⋅⋅==π 对于梯形螺纹，有h=0.5p,那么耐磨性条件转化为：2d ≥式中 2d ——螺纹中径，mm;F ——螺旋的轴向载荷，N ； H ——螺母旋合高度，mm;ψ ——引入系数，ψ=H/2d ;[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，5.2~2.1=ψ，取ψ=2.0，那么有mm MPaKNd 3.2520*0.2408.02=≥。
查参考文献[4]表H.5,试取公称直径d=32mm,螺距p=6mm,中径d 2=29mm,小径d 1=25mm,内螺纹大径D 4=33mm 。
那么螺母高度mm d H 5829*0.22==⋅=ψ，螺纹圈数7.9658===p H z ，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T 1的作用，这里的扭转力矩是螺纹副的摩擦转矩T 1。
根据第四强度理论，螺杆危险截面的强度条件为][)16(3)4(311221σππσ≤+=d T d F 对于梯形螺纹该式可化为1d式中 1d ——螺杆螺纹的小径(mm)； []σ——螺杆材料的许用应力(MPa);F —— 螺杆所受的轴向载荷(N)；T 1——螺杆所受转矩(N ·mm),2)'tan(21d F T ρψ+=。
机械设计教程大作业螺旋千斤顶设计方案
机械设计教程大作业——螺旋千斤顶设计一、要求条件根据最大起升重量选择材料和螺纹尺寸，要求满足耐磨性条件、强度条件、稳定性条件和自锁条件。
确定全部结构形式和尺寸，绘制装配图和螺母零件图。
设计计算部分包括螺旋传动的材料选择，螺纹牙型的选择，工作能力计算和自锁性计算，其它结构的工作能力计算（螺母许用挤压应力[σp ]≈1.5 [σb ]）；地面承压能力计算，确定下支承面尺寸(木材许用挤压应力[σp ]=3MPa)；人手的操作能力计算，确定手柄的直径和长度（人手最大操作力≈200N ）。
根据学号尾数为3，对应的最大起升重量为F max =50kN ，最大升距为h max =300mm 。
二、设计及计算1、 螺杆的设计及计算1.1、螺杆螺纹类型选择螺纹根据牙形，分为普通螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹。
其中，本题选择梯形螺纹，右旋单线，截面为等腰梯形，牙型角α=30º，内外螺纹以锥面贴紧不易松动，基本牙型按照GB/T5796.2-2005规定。
1.2、选材由于螺旋千斤顶受力较大，转速较低且为传力螺旋，由教材P98表2-38，选择45或50钢正火。
本设计采用45钢。
1.3、确定螺杆直径 由耐磨性及设计公式 d 2≥[]p h F πφP依国家规定，∅=1.2~2.5，考虑到螺母为整体结构，取∅=1.2。
又由于梯形螺纹，h =0.5P 。
由于为重载低速场合，螺母取ZCuAl10Fe3材料，则螺杆螺母为钢-青铜材料，[p]=18~25Mpa 。
由于∅<2.5，提高20%，故[p ]=21.6~30Mpa ，则取[p]=28Mpa ，取f=0.09。
代入数据，如下计算得到d 2≥[]p h F πφP = 0.8][p F φ=0.8√500001.2×22×106=34.82mm 。
查询GB/T5796.2-2005，取d 2=36.5mm ，d=40mm ，P=7mm ，D 4=41mm ，d 3=32mm （即以下计算中的d1），D1=33mm。
机械设计课程设计螺旋千斤顶的设计
螺旋千斤顶的设计千斤顶一般由底座、螺杆、螺母、托杯、手柄等零件所组成。
螺杆在固定螺母中旋转，旋转，并上下升降，并上下升降，并上下升降，把托杯上的重物举起或放落。
把托杯上的重物举起或放落。
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F=30（kN kN）和最大提升高度）和最大提升高度H=170（mm mm）。
）。
计 算 及 说 明 结 果1、螺杆的设计与计算1.11.1、螺杆螺纹类型的选择、螺杆螺纹类型的选择螺纹有矩形、螺纹有矩形、梯形与锯齿形，梯形与锯齿形，梯形与锯齿形，常用的是梯形螺纹。
常用的是梯形螺纹。
常用的是梯形螺纹。
梯形螺纹牙型梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角α=30º=30º，梯形螺纹的内外螺纹以锥面，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GB/T5796.1GB/T5796.1——2005的规定。
根据螺旋千斤顶要较强的自锁性选择自锁性较好的梯形螺纹。
01.21.2、螺杆材料的选取、螺杆材料的选取螺杆材料常用Q235Q235、、Q275Q275、、40钢、钢、4545钢、钢、5555钢等。
螺杆承受重载，可初选螺杆的材料为45钢。
最后根据强度条件来验证确定最终材料。
1.31.3、确定螺杆基本尺寸、确定螺杆基本尺寸（1）螺杆公称直径d ：估计螺杆公称直径为30mm 左右，根据手册表3-7可知螺距p螺母为整体式、磨损后间隙不能调整可得φ根据为梯形螺纹h=0.5p由螺纹副材料为钢对青铜，滑动速度为低速，根据表6.5根据公式（根据公式（6.206.206.20）d2≥ =25.24mm，再根据手册的表）d2≥ =25.24mm，再根据手册的表3-7取标准公称直径d ，并检验螺距p 满足条件。
再根据手册的表3-8查的：（2）螺杆中径d2=d-2.5（3）螺杆小径d1=d-5.5 根据经验公式可知（4）手柄孔径d k 由手柄直径d p决定，决定，d d k ≥d p +0.5mm（5）螺纹退刀槽d4的直径比螺杆小径d1小约0.2~0.5mm（6）退刀槽宽度取1.5p（7）螺杆上支撑手柄的大径D13=1.8d（8）螺杆上支撑手柄的大径高度取1.5d（9）螺杆下端挡圈直径D=d+D=d+（（6~106~10））mm 再由设计手册的表5-3取标准件（1010）下端挡圈厚度）下端挡圈厚度H 由表5-3取标准件5mm（1111）螺杆下端与挡圈靠螺钉固定，螺钉孔直径为）螺杆下端与挡圈靠螺钉固定，螺钉孔直径为0.25d（1212）螺杆总长度为）螺杆总长度为H1+H1+H ¢ （1313）螺杆上所有倒角根据手册表）螺杆上所有倒角根据手册表1-28可知（1414）螺杆上超过支撑手柄大径的高度可取比托杯下端厚度厚）螺杆上超过支撑手柄大径的高度可取比托杯下端厚度厚3~4mm1.41.4、自锁验算、自锁验算（1）根据表6.76.7，螺纹副材料为钢对青铜（定期润滑）可知螺，螺纹副材料为钢对青铜（定期润滑）可知螺纹副的当量摩擦系数m v（2）根据当量摩擦角定义可知r v =arctan m v（3）根据自锁条件y ≤r v ，且螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小1°，可得中径升角1.51.5、螺杆强度计算、螺杆强度计算（1）根据公式）根据公式（2）由手册表2-7知螺杆材料45钢的屈服强度δs（3）由表6.6可知螺杆许用应力可知螺杆许用应力[[δ]=δs /4（4）根据第四强度理论参考公式（6.236.23））可知螺杆受的应力δ= ,满足强度δ<[δ]。
机械设计_螺旋千斤顶设计说明书_天津大学
螺旋千斤顶作业任务书姓名 专业 机械设计制造 年级 班级设计完成日期 2012 年 11 月 25 日 指导教师一、题目：螺旋千斤顶二、机构简图图1三、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目录1、选题及设计方案-----------------------------------------------------------------32、设计目的-----------------------------------------------------------------------------33、螺旋千斤顶计算说明书-----------------------------------------------------43.1螺杆的设计与计算----------------------------------------------------------43.2螺母的设计与计算----------------------------------------------------------63.3螺杆稳定性验算--------------------------------------------------------------83.4托杯的设计与计算----------------------------------------------------------83.5手柄设计与计算--------------------------------------------------------------93.6底座设计与计算-------------------------------------------------------------113.7千斤顶的效率----------------------------------------------------------------124、参考资料-----------------------------------------------------------------------------12选题及设计方案设计目的1、熟悉螺旋千斤顶的的工作原理与设计计算方法；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；螺旋千斤顶计算说明书根据手柄直径p d 确定， ≈p k d d 柄的设计与计算）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目录说明书 (1)一、螺旋副的设计及计算 (1)1.1螺杆 (1)1.2由耐磨性计算 (1)1.3自锁性验算 (1)1.4螺杆强度验算 (2)1.5稳定性验算 (2)二、螺母设计及计算 (3)2.1选材 (3)2.2螺纹牙强度计算 (3)2.3计算螺母外径 (4)2.4计算凸缘尺寸 (4)三、手柄设计及尺寸 (5)3.1手柄长度的计算 (5)3.2手柄直径的计算 (6)四、托杯、底座等结构尺寸的确定 (7)4.1托杯设计 (7)4.2底座设计 (7)五、效率计算 (9)六、参考文献 (9)说明书一、螺旋副的设计及计算（F=29kN L=170mm)1.1螺杆选材：45号钢由课程设计教材得，σs=355MPa。
由教材表2.8，取S=4，得[σ]=σss =3554≈88.75MPa1.2由耐磨性计算螺纹中径d2、旋合圈数Z及螺母高度Hd2≥√Fpπϕℎ[P]选T型螺纹ℎ=0.5p，取ϕ=1.2，则d2≥√29000pπ×1.2×0.5p×18=29.24mm公称直径d=30mm螺距P=6mm螺杆小径d1=23mm 中径d2=27mm d′=31mm（d′为螺母的大径）旋合圈数Z=ϕⅆ2p =1.2×276=5.4取Z=5圈<10,故可以满足H=ZP=5×6=30mm1.3自锁性验算螺旋副当量摩擦角ρv=arctanf v，有主教材表5-12得，螺旋副的当量摩擦系数f v=0.09，（为保证自锁，螺纹升角至少要比当量摩擦角小1°~1.5°）。
φv=arctan0.09=5°8′34′′ϕ=arctanPπd2=arctan6π×27=4°27′4′′ϕ<ρv−1°=4°8′34′′所以自锁1.4螺杆强度验算由第四强度理论得，σca=√(4Fπd12)2+3(T0.2d13)2其中F为螺杆所受轴向压力（或拉力），T为螺杆所受扭矩T=Ftan(ϕ+φv)×d2 2=12×29000×27×tan(4°27′4′′+5°8′34′′)=66555N⋅mmσ=√(4×29000π×232)2+3×(665550.2×233)2≈84.4MPa<[σ]=88MPa所以螺杆强度满足。
1.5稳定性验算柔度λs=4μlⅆ1，按下端固定，上端自由，螺杆长度系数μ=2螺杆危险剖面的惯性半径i=√IA =ⅆ14,I是螺杆危险截面的惯性矩，I=πⅆ1464，单位mm。
螺杆工作长度ll=L+H2+d=170+302+30=215mm故得λs=4×2×21523=74.78临界载荷F cr=π2EI(μl)2,其中E是螺杆材料的拉压弹性模量，E=2.06×105MPaF cr=π2×2.06×105(μl)2×πd1464=3.142×2.06×105(2×215)2×3.14×23464=150817.11Ns=F crF=150817.1129000=5.2>2.5~4不失稳二、螺母设计及计算2.1选材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，故选铸锡青铜ZCuSn10P1,由文献[1]表2.6知，[P]=18MPa2.2螺纹牙强度计算○1螺纹牙剪切强度由教材表5-13知，[τ]=30MPa b=0.65P=0.65×6=3.9mmτ=Fπd1bz=29000π×23×3.9×5=20.59MPa<[τ]=30MPa所以安全○2螺纹牙弯曲强度由教材表5-13知，青铜螺母[σb]=40~60MPa由课程设计教材，ℎ=ⅆ′−ⅆ22,则螺纹牙受力弯曲力臂ℎ=ⅆ′−ⅆ22=31−272=2mm,σb=6FℎπDb2z=6×29000×23.14×31×3.92×5≈47MPa<[σb]强度符合条件2.3计算螺母外径σ= 1.3Fπ4(D 2−ⅆ′2)≤[σ] [σ]=0.83[σb ]从而可得D ≥√5.2F π[σ]+d ′2 由教材5-13表得，[σb ]=40~60MPa取[σ]=45MPaD ≥√5.2×29000π×45+312=47.8mm取整D =48mm如图所示，螺母受拉情况2.4计算凸缘尺寸○1计算凸缘直径D 1及厚度a 由经验公式D 1≈(1.2~1.3)D D 1=1.25×48=60mm 由经验公式a =H 3=10mm○2凸缘支撑面挤压强度计算由经验公式[σp]=(1.5~1.7)[σb]=(1.5~1.7)×45MPa=(67.5~76.5)MPaσp=Fπ(D12−D2)4=29000π(602−482)4=28.5MPa<[σp]所以安全○3凸缘根部弯曲强度校核σb=MW=F14(D1−D)πDa26=1.5F(D1−D)πDa2=1.5×29000(60−48)π×48×102=34.6MPa<[σb]=40MPa所以安全○4凸缘根部剪切强度校核τ=FπDa=29000π×48×10=19.24MPa<[τ]=30MPa所以安全三、手柄设计及尺寸令作用在手柄的力为F H（通常取200N左右），手柄长为L′，扳手力矩为T3.1手柄长度的计算由L′=TF H得T=F×tan (ϕ+φv)×d22+13f c FD73−D03D72−D02其中螺母与支撑面间的摩擦系数f c=0.15D 3=(0.6~0.7)d D 6=(1.7~1.9)d D 5=(2.4~2.5)d D 7=D 6−(2~4)D 0=D 3+(0.5~2) B =(1.4~1.6)d δ≥10mm ，d 为螺纹公称直径D 7=D 6−(2~4)=(1.7~1.9)×30−(2~4)=(51~57)−(2~4)=50mmD 0=(0.6~0.7)×30+(0.5~2)=(18~21)+(0.5~2)=20mmT =29000×tan (4°27′4′′+5°8′34′′)×272+13×0.15×29000×503−203502−202=134222N ⋅mm 所以L ′=T F H =134222200=671.11mm为减小起重器的存放空间，一般取手柄不得大于起重器的高度，可取L ′′=300mm ，使用时加套管。
手柄材料：Q255，σs =270MPa [σb ]=σs 1.5~2=2702=135MPa3.2手柄直径的计算手柄直径可弯曲强度设计σb =M W=F H L ′π32ⅆk3≤[σb ] 则手柄直径d k ≥√F H L ′0.1[σb]3=√200×671.110.1×1353=21.5mm取d k =22mm四、托杯、底座等结构尺寸的确定4.1托杯设计选材：HT200许用压强[P]=(0.4~0.5)σb=(0.4~0.5)×200=(80~100)MPa 托杯结构尺寸参见下图由图，托杯下端挤压强度p=Fπ(D72−D02)4=290003.14(502−202)4=17.59MPa<[P]=80MPa4.2底座设计选材：HT200如下图所示，底座斜度1:10，则有12(D 2−D 1)H 1=110D 2=2H 110+D =2×18010+48=84mm取D 2=84mm直径D 8由底座挤压强度确定，σp =Fπ(D 82−D 22)4≤[σp ]底面是混凝土或木材时，取[σp ]2MPa ，则D 8≥√4Fπ[σp ]+D 22=√4×29000π×2+842=159.8mm取D 8=160mmH 1=L +(5~20) D 4=D +(5~10) D 6′=1.4DH 2=H −a δ=(8~10)mm五、效率计算η=FP2πT=29000×62×3.14×148907×100%=18.6%六、参考文献[1]孙恒，陈作模，葛文杰.机械原理[M]. 北京：高等教育出版社，2013.05.[2]濮良贵，陈国定，吴立言.机械设计[M].北京：高等教育出版社，2013.05.[3]赵又红，周知进.机械设计课程设计指导[M].长沙：中南大学出版社，2013.07.。