螺旋举重器设计计算说明书
螺旋千斤顶说明书
T2——托杯与轴端支承面的摩擦力矩，
T2= (D12+D11)fF/4。
=271513.7957N·mm
T2= (D12+D11)fF/4=116875N·mm
手柄计算长度Lp是螺杆中心到人手施力点的距离，考虑螺杆头部尺寸及工人握手距离，手柄实际长度还应加上 +（50～150）mm。手柄实际长度不应超过千斤顶，使用时可在手柄上另加套管。
公称直径d=42mm， 螺距P=10mm， 螺杆小径d1=d-11=31mm， 螺母大径D=d+1=43mm。
螺杆中径d2=d-5=37 ， 螺母小径D1=d-10=32mm，螺母中径D2=d2=37mm。
螺母高度H=Φd2=2.5 =92.5mm，旋合圈数u= 。
计算结果：
螺杆尺寸：d=42mm p=10mm d1=31mm d2=37mm。
螺旋千斤顶设计说明书
一、
二、
起重量：50KN
起重高度：210mm
四、
1
1.1
螺纹有矩（方）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=300，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GB5796.1—86的规定。
所以选择梯形螺纹。
1.2
常用Q235、Q275、40、45、55等。
5
底座材料常用铸铁（HT150及HT200）（图1―7），铸件的壁厚δ不应小于8～12mm，为了增加底座的稳定性，底部尺寸应大些，因此将其外形制成1∶10的斜度。
图中：
（ 为底座下枕垫物的许用挤压应力。对于木材，取 ）
计算：
=
六、
[1] 机械设计 （第八版） 高等教育出版社
螺旋千斤顶设计说明书
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（1：1）班级机械（卓越）学号完成日期 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 (5)1、材料选择 (5)2、螺纹类型和精度的选择 (5)3、螺旋千斤顶的设计计算 (5)一、螺杆和螺母的计算 (7)一、螺旋副的计算 (7)78二、螺杆的计算 (8)89三、螺母的计算 (10)1012二、托杯设计 (13)三、底座设计 (15)四、手柄设计 (17)五、螺旋千斤顶的效率 (19)设计小结20参考文献21附：螺纹千斤顶装配图 (22)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。
螺旋起重器设计说明书
.....
手柄直径的计取托杯的厚度,d为螺纹的公称直
径，所以
圆整后取，
所以手柄长度为
取，使用时加套管
手柄材料：因为没有特殊要求，因此选用普
通碳素钢Q235，查表4-11，假设手柄直径在
1640mm，查得，取安全系数为
2，许用弯曲应力为
手柄直径可按抗弯强度设计，即
手柄长度为
托杯、底座等结构尺寸的设计所以
圆整后取
选托杯材料：因为托杯受压，选择灰铸铁
HT200，由经验公式
托杯结构尺寸参看下图
由图，托杯下端面挤压强度为
压
所以托杯强度足够
因为托杯受压，选择灰铸铁HT200，如图所
示，取底座斜度为1：10，则有
手柄直径为
托杯材料选择灰
铸铁
托杯强度足够
底座材料选择灰
铸铁
斜度。
机械设计_千斤顶_设计计算说明书
计 算 及 说 明 主 要 结 果 一、传动方案的确定螺旋千斤顶由螺杆、底座、螺母、手柄和托杯等组成。
通过转动手柄使螺杆在固定的螺母中边旋转、边相对底座上升或下降，从而能把托杯上的重物举起或放落。
装在螺杆头部的托杯应能自由转动，螺杆下端设置安全挡圈，以防止螺杆全部旋出。
螺旋千斤顶应具有可靠的自锁性能。
二、主要设计参数主要设计参数为A5，即最大起重重量F=26kN ，最大起重高度L=160mm 。
三、确定螺纹牙型及螺纹基本尺寸 3.1螺纹牙型的选择梯形螺纹的工艺性好，牙根强度高，对中性好。
所以选择梯形螺纹牙型。
螺杆螺母材料选择钢—青铜。
3.2螺纹基本尺寸螺纹中径按螺母螺纹牙面的耐磨性计算，对于梯形螺纹，P h 5.0=，则有[]p Fd φ8.02≥式中φ值一般取1.2~2.5，此处取1.2，许用压力[]p 经查表得[]13=p MPa 。
则[]033.010132.110268.08.0632≈⨯⨯⨯=≥P F d φm 33=mm 。
选用梯形螺纹牙型332=d mm36=d mm293=d mm 332=D mm 374=D mm30'1=D mm取螺杆标准中径332=d mm 。
查表可得螺距P=6mm ，牙顶间隙5.0=c a mm 。
螺杆大径3665.0335.02=⨯+=+=P d d mm 。
螺杆小径()295.02233=+-=-=c a P d h d d mm 。
螺母的标准中径3322==d D mm 。
螺母大径375.023624=⨯+=+=c a d D mm 。
螺母小径30636'1=-=-=P d D mm 。
计 算 及 说 明 主 要 结 果四、螺杆的设计计算4.1材料螺杆的常用材料为Q235、Q275、35钢和45钢。
此处考虑成本与耐磨性要求，选用经正火或淬火处理的45钢。
4.2螺杆结构螺杆上端需用于支承托杯和插装手柄，故此处需要加大直径。
其结构如图1所示，图中L 为最大起重高度，H 为螺母高度，手柄孔径K d 的大小应根据手柄直径p d 决定，一般取5.0+>P K d d mm 。
螺旋千斤顶的设计
机械设计大作业计算说明书螺旋千斤顶的设计设计要求：设计一人力驱动的螺旋千斤顶，其轴向承载能力为F=60000N,要求提升高度为h=150mm；要求耐磨性好，螺母材料为ZCuSn10-1，采用梯形螺纹。
摘要螺旋千斤顶主要是有螺杆、手柄、底座、螺套、旋转杆、挡环、托杯的零部件组装而成的。
在本次设计过程中对螺旋传动的计算和各零部件的设计与选材最为重要；并且重点运用了机械设计方面的知识，另外还运用了辅助绘图工具AoutCAD、Solidworks等。
本文从螺旋千斤顶的零部件的设计与选材等多方面，阐述了它设计的全过程。
尤其在工艺规程设计中，运用了大量的科学加工理论及计算公式，对它进行了精确地计算。
由于螺旋千斤顶是一种小型的起重设备，体积小方便携带，造价成本低，所以在日常生活中被广泛应用。
本设计既是产品开发周期中的关键环节，有贯穿于产品开发过程的始终。
设计决定了实现产品功能和目标的方案，结构和选材。
制造方法以及产品运行，使用和维修方法。
现代机械产品的要求不对传统机械产品高的多，因而在产品开发和改进过程中只有全面深入地运用现代设计理论，方法和技术才能满足社会对现代机械产品愈来愈苛刻的要求，提高其市场竞争能力。
目录摘要 (II)1 起重机械的概述 (1)2 千斤顶的概述 (2)2.1 千斤顶的种类 (2)2.2 千斤顶的结构和技术规格 (3)2.3千斤顶的工作原理 (5)3 螺旋传动的设计与计算 (6)3.1螺旋传动的应用和类型 (6)3.2螺旋传动的结构和用途 (8)3.3螺旋传动的计算 (9)3.4螺旋传动的设计和选材 (10)3.5螺旋机构耐磨性的计算 (11)3.6螺母螺纹牙的计算 (12)3.7螺杆强度和稳定性的校核 (13)3.7.1强度的校核 (13)3.7.2稳定性的校核 (14)3.8自锁性的校核 (15)4千斤顶的设计 (16)4.1选择材料 (16)4.2耐磨性计算 (17)4.3螺母外部尺寸计算 (18)4.4手柄设计计算 (19)4.5螺杆稳定性校核 (20)5 螺旋千斤顶图形的绘制 (21)6 使用千斤顶的注意事项 (23)7 设计总结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)1 起重机械的概述起重机械是现代工业企业中实现生产过程机械化、自动化、减轻繁重体力劳动、提高劳动生产率的重要工具和设备。
螺旋起重器设计说明书
所以剪切强度足够。
查表4-8螺母和螺杆材料的许用应力，螺母的许用弯曲应力为 ，
取 ，查表1-41梯形螺纹基本尺寸，梯形牙高
螺母螺纹牙弯曲强度为 ，所以螺母螺纹牙弯曲强度足够。
为了更好地将螺母固定在底座上，将螺母做成梯形，也称异形螺母。螺母螺纹牙受拉和受扭，由第四强度理论可求螺纹牙的总应力
螺母材料选用铸锡青铜ZCuSn10P1
选择螺纹参数：
z=6
，自锁
符合强度条件
稳定性满足：
S=4.663
螺母螺纹牙满足强度要求
凸缘支承面强度足够
凸缘根部抗弯强度足够
凸缘根部剪切强度足够
手柄长度为
手柄直径为
托杯材料选择灰铸铁HT200
托杯强度足够
底座材料选择灰铸铁HT200，
斜度1：10
效率
a)螺纹牙剪切强度
b)螺纹牙抗弯强度
（2）计算螺母外径
（3）凸缘尺寸计算
a)计算凸缘直径 及厚度a
b）凸缘支承面挤压强度计算
C)凸缘根部抗弯强度验算
d)凸缘根部抗剪强度验算
7.手柄尺寸的计算
a)手柄长度的计算
b)手柄直径的计算
8.托杯、底座等结构尺寸的设计
a)托杯设计
b)底座设计
9.效率计算
查表4-1，因为是中等精度的一般传动，所以螺杆材料选择45钢，正火处理。
选择第一系列梯形螺纹：Tr24，螺距为
P=5mm。
查表1-51，旋合长度＞63mm,L型，左旋用LH表示，又因起重器为一般用途，选中等精度。综上所述，螺纹副表示为
螺母旋合圈数为
取z=6＜10，所以满足要求
螺母高度
查表4-4
钢对青铜的当量摩擦因数
螺旋千斤顶设计说明书
D2=29.00mm
I=1.92×10-8m4
i=6.25×10-3m
l=318mm
=2
E=200GPa
λs=83.7540
Fcr=231.97KN
=5.262.5 ~ 4
螺母材料选青铜ZCuSn10Pl
u=12
H=72mm
=12.3＜30-40Mpa
=3.65<40-60Mpa
其中：退刀槽宽度为1.5P=9mm
D13=(1.7~1.9)d=1.8×32=57.6mm
(1.4~1.6)d=1.5d=48mm
图示H1+H'=125+72=197mm
（H'由后面计算得）
螺栓外径为0.25*32=8mm
（此处设计所用数据为后面校核后的数据）
1.6螺杆强度计算
对受力较大的螺杆应根据第四强度理论校核螺杆
h1=64mm
手柄材料选择Q235
T1=112.29N·m
T2=49.88N·m
=26mm
HT150底座材料
外形1∶10斜度
S=22.5mm
H1=260mm
H-a=40mm
D6=62.1mm
D7=74.1mm
D8=103.74mm
当螺杆转动时，托杯和重物都不作相对转动。因此在起重时，托杯底部与螺杆和接触面间有相对滑动，为了避免过快磨损，一方面需要润滑，另一方面还需要验算接触面间的压力强度。
式中：[p]——许用压强，应取托杯与螺杆材料[p]的小者。
Q235:[p]杯=225MPa；45钢：[p]杆=570MPa取[p]杯。
D10=(2.4~2.5)d =2.45 32=78.4mm
螺旋举重器设计计算说明书
实用文档螺旋举重器设计计算内容结果1螺杆的设计与计算1.1螺杆螺纹类型的选择螺纹有矩形、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。
故选梯形螺纹，它的基本尺寸按GB5796.3-86的规定，确定螺杆的标准中径d2，大径d，小径d3，螺母的标准中径D2（= d2），大径D4，小径D1以及螺距P。
1.2选取螺杆材料螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。
1.3确定螺杆直径按螺母螺纹牙面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P及其它尺寸。
有d2≥0.8[]Fpφ⨯根据国家规定φ=2.5~3.5，取φ=3（梯形螺纹）；h=0.5p；查[1]表7-1，[p]取7Mpa。
故，d2≥[]p h Ftπφ= 0.8][pFφ=41.5mm查机械设计课程设计手册，d取46mm，P=12mm，d2= D2=40mm，D4=47mm，d 3=33mm，D1=34mm。
1.4自锁验算自锁条件是ψ≤ρv，式中：ψ为螺纹中径处升角；ρv为当量摩擦角（当量摩擦角ρv=arctan（f/cosβ），但为保证自锁，螺纹中选梯形螺纹选45钢d=46mmP=12mmd2= D2=40mmD4=47mmd3=33mmD1=34mm径处升角至少要比当量摩擦角小1°。
） 查教材表14-2，f 取0.12ψ =arctan(P /π d 2)=arctan[ 12/(3.14×40)] =5.46° ρv =arctan （f/cos β）=arctan[ 0.12/cos(30°/2)]=7.08° 则ψ=5.46°<ρv -1°= 6.08° 满足自锁条件1.5螺杆强度计算对受力较大的螺杆应根据第四强度理论校核螺杆的强度。
强度计算方法参阅教材公式(5-47)，σca = 222333430.2F T d d π⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭≤[σ] 其中扭矩=51.5×103×tan(5.46°+7.08°) ×40/2N ·mm=229.10 N ·mm 查表8-1得知，对45钢，s σ=294MPa 由表7-2，[σ]=5~3sσ=3s σ=3294=98MPa ，D 3=33mm ，故，σc =()()23223332.010.22933314.3105.514⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯ =81.64MPa ≤[σ]=98MPa 满足强度条件1.7稳定性计算细长的螺杆工作时受到较大的轴向压力可能失稳，为此应按稳定性条件验算螺杆的稳定性。
螺旋举重器
螺旋举重器（千斤顶）设计书学院机械学院班级机自0905姓名沈晓伟学号200902070517设计原始数据（第二组）：最大载荷Q= 16 kN;最大升距L= 220 mm计算项目计算过程及说明计算结果1.螺杆的设计①螺杆螺纹的牙形②螺杆的材料③螺杆的直径对于千斤顶来说，采用的螺纹必须是能承受较大的力，所以牙根强度好，参考其他千斤顶的设计，这里采用30°单线梯形螺纹。
梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙型角α=30°，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规定，且千斤顶的自锁性要好，所以用单线螺纹。
螺杆的材料常用Q235、Q275、45、50、55在此选用的是45号钢根据螺纹副耐磨性的条件，求出螺纹中经d2。
根剧书本97页表5—12得：钢和青铜在低速时，滑动螺旋副的许用压力[p]=18~25,摩擦系数ƒ = 0.08~0.10由于是梯形螺纹，采用96页公式（5-43）计算期中φ=1.2~2.5][2pFdφ≥∴mmd16200000002160008.02=⨯≥根据求得的螺纹中经，查GB/T5796.2-2005和表GB/T5796.3-2005有螺纹的公称直径=20，螺距=4；根据梯形螺纹公称直径表得出螺杆的参数为：公称直径d=20mm；中经d2=18mm；小径d1=15.5mm螺母的参数为：D=20.5mm;D1=16mm;D2=18mm螺母的高度2dH⋅=φ315.152=⨯=mm;牙型角α=30°的单线梯形螺纹n=1；螺杆材料：45钢螺母材料：青铜[p]=20MPa;φ=2;ƒ =0.1螺距P = 4；螺杆：d =20mm；d1=15.5mm；d2=18mm；螺母：D=20.5mm;D1=16mm;D2=18mmH=32mmz =8④自锁性验证⑤螺杆的强度875.7431≈===PHz根据书本97页（5-46）公式可校核螺旋副是否满足自锁条件：vv ffarctancosarctan==≤βϕψ期中为ψ螺纹升角；vϕ为当量摩擦角；v f为螺旋副的当量摩擦系数；f为摩擦系数螺纹升角05.41814.341arctanarctan2=⨯⨯==dnPπψ当量摩擦角91.515cos1.0arctancosarctan===βϕfvvϕψ≤∴满足自锁性条件千斤顶是受力较大的器件，所以螺杆需要进行强度计算。
螺旋举重器的设计
螺旋举重器的设计参数：最大举重量G=57KN最大举重高度L=217.5mm解题过程：（1）选用材料螺杆材料选用45号钢，σs=353MPa。
螺母材料选用2CuAl10Fe3,许用压强[P]=18MPa。
（2）确定螺纹牙型因为梯形螺纹是最常用的传动螺纹，其工艺性好，牙型强度高，对中性好，所以我也选用梯形螺纹。
（3）初选参数①按耐磨性计算初选螺纹的中经因为该设计中螺母不仅传动还兼作支撑，故选ф=2.5，所以，d2≧0.8][/PGφ=28.47mm②按螺杆抗压强度初选螺纹内经根据第四强度理论可得：σca=τσ322+≦[σ],但对于M10--M64的钢制螺栓τ≈0.5σ，则σca=τσ322+=1.3σ=1.3G/A≦[σ]=σs/S，其中A=πd23/4mm2，为螺杆螺纹段的危险截面面积，S为螺杆稳定性安全系数，对于传力螺杆S=3.5--5.0，所以d3≧σπsSG/*3.1*4≈36.56mm③比较，确定螺杆直径比较耐磨性计算和抗压强度计算结果可知，螺杆直径的选取按抗压强度计算的结果计算。
按国家标准GB/T5796.3-1986选定螺杆尺寸参数：螺纹公称直径d=48mm,螺纹中径d2=44mm,螺纹小径d3=39mm，螺距P=8mm，螺纹线数n=1。
（4）校核螺旋的自锁能力该设计螺杆的材料为钢，螺母的材料为青铜，有表5--12可知钢对青铜的摩擦系数为：0.08。
又梯形牙型角α=30度，则牙型半角β=α/2=15度。
则有：螺纹升角ψ=arctan(nP/πd2)=31.3︒螺旋副的当量摩擦角ψv =arctan fv=rctan(f/cosβ)=73.4︒因为ψ≦ψv，所以可以满足自锁条件。
（5）计算螺母高度H因为ф=2.5，所以H=d/2=110mm，则螺纹圈数为u=H/P=13.75,因螺纹工作圈数不宜超过10圈，故应稍作调整。
又由于本设计螺杆直径的选取以抗压强度计算结果为准，故而耐磨性已相当富裕，所以可以适当降低螺母的高度。
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螺旋举重器设计计算内容结果1螺杆的设计与计算1.1螺杆螺纹类型的选择螺纹有矩形、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。
故选梯形螺纹，它的基本尺寸按GB5796.3-86的规定，确定螺杆的标准中径d2，大径d，小径d3，螺母的标准中径D2（= d2），大径D4，小径D1以及螺距P。
1.2选取螺杆材料螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。
1.3确定螺杆直径按螺母螺纹牙面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P及其它尺寸。
有d2≥0.8[]Fpφ⨯根据国家规定φ=2.5~3.5，取φ=3（梯形螺纹）；h=0.5p；查[1]表7-1，[p]取7Mpa。
故，d2≥[]p h Ftπφ= 0.8][pFφ=41.5mm查机械设计课程设计手册，d取46mm，P=12mm，d2= D2=40mm，D4=47mm，d 3=33mm，D1=34mm。
1.4自锁验算自锁条件是ψ≤ρv，式中：ψ为螺纹中径处升角；ρv为当量摩擦角（当量摩擦角ρv=arctan（f/cosβ），但为保证自锁，螺纹中径选梯形螺纹选45钢d=46mmP=12mmd2= D2=40mmD4=47mmd3=33mmD1=34mm处升角至少要比当量摩擦角小1°。
） 查教材表14-2，f 取0.12ψ =arctan(P /π d 2)=arctan[ 12/(3.14×40)] =5.46° ρv =arctan （f/cos β）=arctan[ 0.12/cos(30°/2)]=7.08° 则ψ=5.46°<ρv -1°= 6.08° 满足自锁条件1.5螺杆强度计算对受力较大的螺杆应根据第四强度理论校核螺杆的强度。
强度计算方法参阅教材公式(5-47)，σca = 222333430.2F T d d π⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭≤[σ] 其中扭矩=51.5×103×tan(5.46°+7.08°) ×40/2N ·mm =229.10 N ·mm 查表8-1得知，对45钢，s σ=294MPa 由表7-2，[σ]=5~3sσ=3s σ=3294=98MPa ，D 3=33mm ，故，σc =()()23223332.010.22933314.3105.514⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯ =81.64MPa ≤[σ]=98MPa 满足强度条件1.7稳定性计算细长的螺杆工作时受到较大的轴向压力可能失稳，为此应按稳定性条件验算螺杆的稳定性。
F c /F ≥ S=3.5 ~ 5螺杆的临界载荷F c 与柔度λ有关，λ=μl /i ，μ为螺杆的长度系数，与螺杆的端部结构有关，l 为螺杆的最大工作长度，按螺杆升ψ=5.46° ρv =7.08° ψ<ρv -1° 满足自锁条件T =229.10N ·mm2)tan(2d F T v⋅+=ρψ至最高位置时托杯底面到螺母中部的高度计算，可近似取l ＝L+B+H/2，i 为螺杆危险截面的惯性半径，若危险截面面积A=πd 32/4，则43d A Ii ==(I 为螺杆危险截面的惯性矩) 当螺杆的柔度λ＜40时，可以不必进行稳定性校核。
计算时应注意正确确定。
当λ≥()22EIl πμ N ，式中E 为螺杆材料的弹性模量，对于钢E=2.06510⨯MPa 。
对于 B σ≥470MPa 的优质碳素钢，取F c=（461-2.57λ）23d 4π1.7.1计算柔度（1）计算螺杆危险截面的轴惯性矩I 和iI=6443dπ=()643314.34⨯=58213.76mm 443d A I i ===433=8.25mm （2）求起重物后托杯底面到螺母中部的高度lL =L+B+H/2=220+69+135/2=356.5mm （3）计算柔度查表7-3，μ取2(一端固定，一端自由)λ=μl /i =25.85.3562⨯=86.42>40，所以需要进行稳定性校核。
1.7.2计算稳定性 （1）计算临界载荷F cs σ=294Mpa [σ]=98MPaσc =81.64MPa σc ＜[σ] 满足强度条件I =113560mm 4 i =9.75mm查表8-1得知，B σ=588MPa >470MPa ，所以F c =23d -.4πλ（461257）=（461-2.57）⨯2334π⨯=204331.35N(2) 稳定性计算5150035.204331=F F cr =3.97≥ 3.5 ~ 5 满足稳定性条件。
2螺母设计与计算2.1选取螺母材料耐磨性较好的螺母材料有铸锡青铜ZCuSn10Pb1，铸造锡锌铅青铜ZCuSn5Pb5Zn5和铸造铝铁青铜ZCuAl10Fe3，低速、轻载或不经常使用时，也可选用耐磨铸铁或铸铁。
2.1.2螺纹工作圈数u螺纹牙工作圈数z 根据耐磨性计算，由[1]式（7-1） z ≥][2p h d Fπ≤10，式中h 为螺纹牙工作高度，对于梯形和矩形螺纹，h=0.5P如果z >10，应增大螺纹直径或改选螺母材料。
考虑螺杆退刀槽的影响，螺母螺纹牙的实际圈数应取u '=z+1.5。
2.1.3螺母实际高度H ' H '= z 'P=11.26×12=135mm2.2校核螺纹牙强度一般螺母的材料强度低于螺杆，故只校核螺母螺纹牙的强度。
螺母的其它尺寸见图1―3。
必要时还应对螺母外径D 4进行强度验算。
查教材公式7-4,7-5，螺纹牙根部剪切强度和根部弯曲强度条件分别为：l =356.5mmλs =72.2F c =204331.35NF F c=3.97 ≥ 3.5 ~ 5 满足稳定性条件选铸铁H '=135mm[]τπτ≤=bz D F4；[]b b zb D Fh σπσ≤=243 式中：b 为螺纹牙根部的厚度，对于梯形螺纹，b=0.65P;h 为螺纹牙工作高度，l =6mm;查机械设计课程设计手册表3-8，D=d+1=49mm, D 2 =44mm 查表7-2，[]τ取30Mpa, []b σ取50Mpa 故，=τbzD F4π=26.11）1265.0（4714.3105.513⨯⨯⨯⨯⨯=3.97MPa<30 Mpa=b σzb D Fh243π=()26.111265.04714.36105.51323⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=9.16Mpa<40Mpa 满足强度条件2.3 结构要求螺母压入底座上的孔内，圆柱接触面问的配合常采用78h H 或1111h H 等配合。
为了安装简便，需在螺母下端（图1―3）和底座孔上端（图1―7）做出倒角。
为了更可靠地防止螺母转动，还应装置紧定螺钉（图1―1），紧定螺钉直径常根据举重量选取，一般为6～12mm 。
螺母的相关尺寸计算z=9.76 z '=11.26=τ 3.97Mpa =σ9.16MpaD ≥241.66[]F D σ+=21.6651.54741.5⨯+=45mm 螺母凸缘尺寸按一下经验公式初步确定：D '1=（1.3-1.4）D=1.4 ⨯120=168mm a ≈H/3=135/3=45mm3托杯的设计与计算托杯用来承托重物，可用铸钢铸成，也可用Q235钢模锻制成，其结构尺寸见图1―4。
为了使其与重物接触良好和防止与重物之间出现相对滑动，在托杯上表面制有切口的沟纹。
为了防止托杯从螺杆端部脱落，在螺杆上端应装有挡板。
当螺杆转动时，托杯和重物都不作相对转动。
因此在起重时，托杯底部与螺杆和接触面间有相对滑动，为了避免过快磨损，一方面需要润滑，另一方面还需要验算接触面间的压力强度。
4)D D (211212-=πσFp ≤[p σ]托杯主要尺寸按经验公式计算并圆整： D 5=(2.4~2.5)d=2.4⨯46=110.4mm 圆整为110mm D 3=(0.6~0.7）d=0.6⨯46=27.6mm 圆整为28mm D 6=(1.7~1.9)d=1.8⨯46=82.8mm 圆整为83mm D 7= D 6-(2~4)=83-3=80mm D 0= D 3+0.5mm=28.5圆整为29mm B=（1.4~1.6）dmm=1.5⨯46=69mm满足强度条件D=120mma=45mm故4)D D (211212-=πFp ≤[p ] =4)2980(14.3105.51223-⨯⨯ =11.8Mpa<20Mpa4手柄设计与计算4.1手柄材料常用Q235和Q215。
4.2手柄长度Lp板动手柄的力矩：p F L p =T 1+T 2则pF T T L 21p +=（式1-2） 式中：p F ——加于手柄上一个工人的臂力，约为150～200N ， T 1——螺旋副间的摩擦阻力矩，=51.5×103×tan(5.46°+7.08°) ×240 =229.1N ·mmT 2——托杯与轴端支承面的摩擦力矩，T 2 = 33702270-13-D D fF D D ⎛⎫ ⎪⎝⎭(查表14-2，f =0.12)= 332210.08-0.0290.125150030.08-0.029⎛⎫⨯⨯⨯ ⎪⎝⎭=179.46N ·mm 则pF T T L 21p +=(p F 取200) δ=19mm D 5=110mm D 3=32mm D 6=83mmD 7=80mm D 0=29mmp =11.8MPa<[p ]满足压力强度条件 选Q235。
2)tan(21d F T v ⋅+=ρψ=20046.1791.229+=2042.8mm手柄计算长度L p 是螺杆中心到人手施力点的距离，考虑螺杆头部尺寸及工人握手距离，手柄实际长度还应加上26D +（50～150）mm 。
手柄实际长度不应超过千斤顶，使用时可在手柄上另加套管。
因此，手柄实际长度`p L =p L +287+100=2042.8+41.4+50=2134.2mm 4.3手柄直径d p把手柄看成一个悬臂梁，按弯曲强度确定手柄直径d p ，其强度条件为3ppd1.0KL b =σ ≤[σb ]（式1-3）故d p ≥3p][1.0b p L F σ≥31831.08.2042200⨯⨯=28mm式中：[σ]F ——手柄材料许用弯曲应力，当手柄材料为Q215和Q235时，[σ]F =183Mpa 。