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液压千斤顶研究设计报告一、液压千斤顶功能分析。
千斤顶是一种起重高度小(小于1m)的最简单的起重设备。
它有机械式和液压式两种。
机械式千斤顶又有齿条式与螺旋式两种，由于起重量小，操作费力，一般只用于机械维修工作，在修桥过程中不适用。
液压式千斤顶又称油压千斤顶，是一种采用柱塞或液压缸作为刚性顶举件的千斤顶，其结构紧凑，工作平稳，有自锁作用，故使用广泛。
其缺点是起重高度有限，起升速度慢。
液压千斤顶充分运用了帕斯卡原理，实现了力的传递和放大，使得用微小的力就可以顶起重量很大的物体。
在液压千斤顶中，除了其自身所具有的元件外，还需要一种很重要的介质，即工作介质，又叫液压油。
液压油的好坏直接影响到千斤顶能否正常地工作。
因此，就需要液压油具有良好的性能。
在液压千斤顶中，液压油所应该具备的功能有以下几点：1．传动，即把千斤顶中活塞赋予的能量传递给执行元件。
2．润滑，对活塞、单向阀、回油阀杆和执行元件等运动元件进行润滑。
3．冷却，吸收并带出千斤顶液压装置所产生的热量。
4．防锈，防止对液压千斤顶内的液压元件所用的金属产生锈蚀。
除此之外，液压油还需要有以下这些工作性能的要求。
1．可压缩性。
可压缩性小可以确保传动的准确性。
2．粘温特性。
要有一个合适的粘度并随温度的变化小。
3．润滑性。
油膜对材料表面要有牢固的吸附力，同时油膜的抗挤压强度要高。
4．安定性。
油不能因热、氧化或水解而变化，使用的寿命要长。
5．相容性。
对金属、密封件、橡胶软管、涂料等有良好的相容性。
液压千斤顶广泛使用在电力维护，桥梁维修，重物顶升，静力压桩，基础沉降，桥梁及船舶修造，特别在公路铁路建设当中及机械校调、设备拆卸等方面。
由于液压用途广泛，所以行程范围也需要比较广。
二、液压千斤顶工作原理液压千斤顶工作时，扳手往上走带动小活塞向上，油箱里的油通过油管和单向阀门被吸进小活塞下部，扳手往下压时带动小活塞向下，油箱与小活塞下部油路被单向阀门堵上，小活塞下部的油通过内部油路和单向阀门被压进大活塞下部，因杠杆作用小活塞下部压力增大数十倍，大活塞面积又是小活塞面积的数十倍，由手动产生的油压被挤进大活塞，由帕斯卡原理（液压传递压强不变的原理，受力面积越大压力越大，面积越小压力越小）知大小活塞面积比与压力比相同。
江苏大学京江学院机械设计作业设计计算说明书题目：螺旋千斤顶系别: 机械电子工程班号: 1002班姓名: 陆胜凯学号: _____ 3101102037日期: 2 0 12年11月10号说明一托—瞬3—手I降4二渐痔一鴨；6 —KSSRT; 7—9—m • j 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3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。
挡环9防止螺杆由螺母中全部脱旋出。
对这一装置主要的要求是：保证各零件有足够的强度、耐磨性、能自锁、稳定性合格等。
工作量1. 设计计算说明书一份，主要包括起重器各部分尺寸的计算，强度，自锁性，稳定性校核等。
2. 装配图一张，画出起重器的全部结构，标注出必要的尺寸与零件编号，填写标题栏与明细表选择螺杆、螺母的材料 (4)按耐磨性条件计算螺杆中径d2 (4)三、自锁条件校核 (5)四、螺杆强度计算 (5)五、螺母螺纹牙的强度校核 (6)六、螺杆的稳定性校核 (7)七、螺母其他参数设计及校核 (7)八、手柄设计 (8)九、螺杆其他参数设计 (10)十、底座尺寸设计 (11)I^一、螺钉尺寸 (12)十二、参考资料 (12)十三、各部件CAD图 (13)选择螺杆、螺母的材料螺杆采用45号调质钢，由机械设计手册查得抗拉强度(T B=600MPa (T S=355 MPa由于千斤顶属于低速重载的情况，故螺母材料用铝青铜ZCuAI10Fe3、按耐磨性条件计算螺杆中径d2Qn d 2 h uQPn d 2 h H '■P 1根据国家规定，® =1.2-1.5，这里取:即h=0.5P; [p]=20MPa,把数据代入得d-式中Q—轴向载荷Nd2—螺纹中径mm[p] ------ 许用压强Mpap—螺距h—螺纹的工作高度1.3 (梯形螺纹)，d2 > 27.1mm , d2 取带入得：31mm,d=34mm?d27mm,E=28mm,D=35mm,P=6因为® =H/d2 , H=zp,所以，H=42mm,z=7三、自锁条件校核自锁条件是■ <其中前者为中径出升角，后者为当量摩擦角。
螺旋起重器设计说明书姓名：***学号：**********班级：汽车1001班指导老师：***目录第一章：设计题目以及要求 (2)1.1设计题目 (2)1.2设计要求 (2)1.3注意事项 (2)1.4千斤顶结构图 (2)第二章：主要零件结构 (3)2.1零件名称及分析 (3)2.2零件材料 (3)2.3零件受力分析 (3)第三章：具体零件设计计算： (4)3.1螺杆螺母的螺纹综合设计 (4)3.1.1耐磨性计算 (4)3.1.2自锁性计算 (5)3.1.3螺杆强度计算 (5)3.1.4螺母的螺纹强度计算 (6)3.1.5螺杆稳定性计算 (6)3.1.6螺杆螺母其他参数计算与确定 (7)3.2手柄设计及强度校核 (8)3.3底座设计及强度校核 (9)3.4托杯设计及强度校核 (10)第四章：参考文献 (11)4.1参考文献 (11)附录：千斤顶装配图一张1第一章1.1设计题目：请设计一螺旋起重器螺旋起重器又名千斤顶，是一种简易独立起重机具，其结构简单、轻巧、可靠，而且携带使用方便，起重能力大，操作简单，依靠人力即可起重，工作平稳，这是他主要优点。
1.2设计要求：1）设计要求该螺旋起重器最大起重重量为Q=20KN，最大升举高度L=150MM2）设计完成结果，需有设计说明书，一张装配图。
3）固定统一采用梯形螺纹、单线GB5796-86，螺杆材料：Q235或45＃；螺母材料：铸铁或青铜。
4）其自身具有自锁功能，不会自行上升或者下滑。
5）考虑人力有限，手柄不宜过短而人力不足以实用。
6）工作安全可靠，保证安全寿命等因素下，尽可能节省材料，经济性好。
1.3结构设计注意事项：1）螺母内孔端部应有倒角，以便润滑；2）螺杆螺纹部分应有退刀槽；3）铸件壁厚大于或等于8mm。
1.4千斤顶结构图：2第二章2.1零件名称及分析：螺旋起重器结构见上，其主要零件也在图中标示了。
它主要由螺母、螺杆、底座、手柄、托杯这五部分组成。
千斤顶设计说明书螺旋千斤顶设计说明书（一）设计目的：1. 初步学习综合应用所学知识，培养独立解决实际问题的能力；2. 了解和掌握零件设计、部件设计和简单装置设计的过程和方法；3. 明确起重螺旋的设计方法和步骤，为课程设计打下基础。
（二）设计进行步骤及注意事项： 已知条件：最大载荷 N F 9800= 最大升距 mm L 200=起重螺旋为传力螺旋,主要特点是能承受较大的轴向力,并要求自锁,螺杆材料应具有较高的强度,较高的耐磨性,螺母材料出要求有较高的强度外,还应有较好的减磨性.因此螺旋副材料选取钢-青铜,螺杆选用45号钢。
选用梯形螺纹，右旋单线。
根据螺旋副耐磨条件计算螺杆的直径：2[]FPd h p πφ≥p h 55.0=，代入上式,得： 20.8[]F d p φ≥取5.2=φ，对钢-青铜螺旋副MPa P 20][=，1.0~08.0=f 代入数据得：mm d 78.102≥，根据梯形螺纹国家标准，选取螺纹为Tr22⨯5,其基本参数为：mm d 22=，mm D d 5.1922==，mm d 5.163=，mm D 171=，mm D 5.224=，mm p 5=。
计算螺母的螺纹圈数，并求出高度mm d H 75.485.195.22=⨯==φN F 9800=mm L 200=mm d 22=mm d 5.192=mm D 5.192=mm d 5.163=mm D 171=mm D 5.224=mm p 5=1075.9575.48≤===p H n ，取10=n mm p n H 50510=⨯=⨯=1) 螺杆螺纹部分的强度计算：此部分力矩由螺纹力矩1T 和螺杆端面力矩2T 组成。
︒=30α,︒==6.4tanar 2d pπγ, ︒===ψ9.5)]2/cos(/arctan[arctan αf f v v , m N d F T v ⋅=⨯+ψ⨯=882.172/)tan(21γ由于螺杆与托杯之间装有推力球轴承，所以2T <<1T所以螺杆工作部分上端面为危险截面，根据第四强度理论得螺杆危险截面的当量应力 MPa d T d F v 8.452.0342231223=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=πσ 螺杆材料为45号钢，其许用应力为：360[]120~723~53~5sMPa σσ===，[]ca v σσσ=≤，满足要求。
螺旋千斤顶设计计算说明书精04 张为昭 2010010591目录一、基本结构和使用方法------------------------------------------3二、设计要求----------------------------------------------------3三、基本材料选择和尺寸计算--------------------------------------3（一）螺纹材料和尺寸----------------------------------------3（二）手柄材料和尺寸----------------------------------------8（三）底座尺寸----------------------------------------------9四、主要部件基本尺寸及材料--------------------------------------9五、创新性设计--------------------------------------------------9 一、基本结构及使用方法要求设计的螺旋千斤顶主要包括螺纹举升结构、手柄、外壳体、和托举部件几个部分，其基本结构如下图所示：调整千斤顶托举部件到被托举重物合适的托举作用点，然后插入并双手或单手转动手柄，即可将重物举起。
二、设计要求（1）最大起重量：max 25F kN=；（2）最大升距：max 200h mm=；（3）可以自锁；（4）千斤顶工作时，下支承面为木材，其许用挤压应力：[]3p MPaσ=；（5）操作时，人手最大可以提供的操作约为：200N。
三、基本部件材料选择及尺寸计算（一）螺纹材料和尺寸考虑到螺旋千斤顶螺纹的传力特性选择的螺纹类型为梯形螺纹。
（1）材料选择A千斤顶螺杆的工作场合是：经常运动，受力不太大，转速较低，故材料选用不热处理的45号钢。
千斤顶螺母的工作场合是：低速、手动、不重要，故材料选用耐磨铸铁HT 200。
目录第一章设计题目及材料选择 (2)1.1设计题目 (2)1.2设计要求 (2)1.3主要零件的常用材料 (2)1.4千斤顶结构示意图 (2)第二章主要零件受力分析 (3)第三章螺杆的设计计算 (3)3.1螺杆牙型选择 (3)3.2按抗压，扭强度计算螺纹直径 (3)3.3精确校核螺旋强度 (4)3.4按耐磨性初步计算螺母高度 (4)3.5稳定性校核 (5)3.6自锁性校核 (5)第四章螺母的设计计算 (6)4.1根据螺旋的螺纹直径查的螺母大径 (6)4.2校核螺纹牙强度 (6)4.3螺母凸缘强度校核 (7)4.4螺母尺寸 (7)第五章托杯的设计与计算 (8)第六章手柄设计与计算 (8)6.1力矩分析 (8)6.2手柄直径dh (9)6.3手柄长度Lp (9)第七章底座设计 (9)第八章轴承选取 (10)第一章设计题目及材料选择1.1设计题目设计简单千斤顶的螺杆和螺母级其他结构的主要尺寸。
起重量为6.6t（约66000N），起重高度为180mm，间歇工作，可用于比较狭窄的工作场合。
1.2设计要求螺旋千斤顶是用人力转动手柄来举升重物的机械，它应有以下几个要求：a．能满足将5.5t重物举起180mm的功能，并能平稳的下降且具有足够的使用寿命。
b．在上升及下降过程中，可以停在任意位置而不自行下滑。
c．人手推力不可以过大，防止人产生过度疲劳。
d．千斤顶的支承面与重物之间不能有相对滑动，千斤顶与地面有足够的接触面积。
e．除以上要求外，还应保证工作可靠，操作安全，加工经济等。
1.3主要零件的常用材料螺杆：45螺母：ZQSn10-1底座：HT150托杯：Q235手柄：A31.4千斤顶结构示意图第二章 主要零件受力分析图1和图2分别表示螺杆和螺母的受力情况。
螺杆除受压力Q 外，还受转矩，即螺母的摩擦力矩T 1和推力轴承的摩擦力矩T 2。
其中T 2由以下公式求得F d T 22μ= （1） 其中：μ——滚动轴承的摩擦系数，对单向推力轴承μ=0.0013~0.0020d ——轴承内径，mmF ——轴承负荷，对推力轴承是轴向负荷，NT 1和压力Q第三章 螺杆的设计计算3.1螺杆牙型选择考虑到螺旋千斤顶要求在上升及下降过程中，可以停在任意位置而不自行下滑（即有自锁能力），又要使结构简单，故采用滑动螺旋，并选用梯形螺纹，牙型角α=30°，梯形螺纹内外螺纹以锥面相结合，不易松动，牙形可按照GB5796.1—86的规定。
【关键字】说明书螺旋千斤顶设计说明书学院：班级：学号：姓名：螺旋千斤顶主要零件：螺杆、螺母、托杯、手柄和底座等。
设计的原始数据：最大起重F=6t、最大升起高度H=240mm。
一、螺杆①螺杆材料选用Q235②螺纹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。
③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：查式中螺杆的屈服极限=235MPa，由于Q235是塑性材料，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0.02764m，取=30mm。
根据经验公式，得P=7.5mm。
参考梯形螺纹标准，螺纹牙型高h=，得h=3.75mm。
d圆整为整数后，取=38-7.5=30.5mm。
④自锁检验在考虑众多因素后，实际应满足的自锁条件为：由n=1，p=7.5mm，==32.375mm得tan=0.07373当量摩揩角=arctan ，在有润滑油情况下=0.1，得=4.574验证结束，左边小于右边，达到自锁条件。
⑤螺杆强度校核对Q235进行压应力校核，Q235许用弯曲应力=120MPa，从后面的计算中得到数值，如下公式：<102MPa符合该压力下的强度要求。
⑥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：式中d为大径，d=34mm，得l=230+56.25/2+1.5X34=309mm由稳定性验算公式查表得Q255的弹性模量E=200GPa，由惯性矩公式I=，得I=1.192式中为满足条件的轴向压力将上述数据带入公式得=2.456,满足条件，装置稳定。
二、螺母①材料螺母的材料选择Q235②螺纹计算螺纹圈数Z与高度，螺母的圈数通常是根据螺纹牙间强度条件求出，即：式中：螺纹中径=32.375mm，螺纹牙高度h=3.75mm③螺纹牙的强度计算螺纹牙危险截面的抗剪强度条件为：=98MPa，得Z1.7螺纹牙危险截面的抗弯强度条件为：=400MPa，得对于矩形螺纹b=0.5P，在条件Z10的条件下，取Z=6。
目录第1章千斤顶的概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.. 11.1千斤顶的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.. 11.1.1千斤顶原理实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．．．．． (1)1.2千斤顶的介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.. 11.3千斤顶的分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． (1)1.3.1按结构划分3种 (2)1.3.2量具千斤顶 (3)1.3.3其他分类 (4)1.4千斤顶使用说明 (4)第2章千斤顶的设计任务 (5)2.1毕业设计方案选择 (5)2.2千斤顶的设计任务要求 (5)2.2.1设计题目及任务要求 (5)第3章千斤顶的结构设计 (7)3.1结构设计的意义 (7)3.2千斤顶的结构 (7)3.2.1螺旋传动选择 (7)3.2.2螺纹类型选择 (8)第4章千斤顶各部件参数的设定及强度校核 (9)4.1螺母、螺杆的材料及尺寸的选定与校核 (9)4.1.1螺母、螺杆的材料和许用应力.............................. .94.1.2螺母、螺杆的尺寸设计与校核 (10)4.2底座的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． (13)4.2.1底座材料的选定 (13)4.2.2底座的尺寸确定 (13)4.3手柄的设计计算 (14)4.3.1手柄的材料选择 (15)4.3.2手柄的尺寸确定 (15)4.4托杯的设计计算 (15)4.4.1托杯材料的选择 (16)4.4.2托杯的尺寸确定 (16)4.5千斤顶的效率计算 (16)4.6千斤顶其他附件的尺寸设定 (16)第5章计算结论 (17)5.1千斤顶的总体装配图 (17)5.2设计各零件图及画图的具体步骤 (17)5.2.1螺母的设计 (17)5.2.2起重螺杆的设计 (20)5.2.3底座的设计 (22)5.2.4手柄的设计 (23)5.3千斤顶的各零件尺寸工程图............................. .255.4千斤顶的装配图 (27)5.5千斤顶的爆炸分解图................................... .28第1章千斤顶的概述1·1千斤顶工作原理千斤顶有机械千斤顶和液压千斤顶等几种，原理各有不同。
江苏大学京江学院机械设计作业设计计算说明书题目: 螺旋千斤顶系别: 机械电子工程班号: 1002班姓名: 陆胜凯学号: 3101102037日期: ２０１２年11月10号题目:螺旋千斤顶设计原始数据：起重量Q=30kN, 最大起重高度H=150mm。
说明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3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。
挡环9防止螺杆由螺母中全部脱旋出。
对这一装置主要的要求是:保证各零件有足够的强度、耐磨性、能自锁、稳定性合格等。
工作量1.设计计算说明书一份，主要包括起重器各部分尺寸的计算，强度，自锁性，稳定性校核等。
2.装配图一张，画出起重器的全部结构，标注出必要的尺寸与零件编号，填写标题栏与明细表目录一、选择螺杆、螺母的材料 (4)二、按耐磨性条件计算螺杆中径d2 (4)三、自锁条件校核 (5)四、螺杆强度计算 (5)五、螺母螺纹牙的强度校核 (6)六、螺杆的稳定性校核 (7)七、螺母其他参数设计及校核 (7)八、手柄设计 (8)九、螺杆其他参数设计 (10)十、底座尺寸设计 (11)十一、螺钉尺寸 (12)十二、参考资料 (12)十三、各部件CAD图 (13)一、选择螺杆、螺母的材料螺杆采用45号调质钢，由机械设计手册查得抗拉强度 σB=600MPa ， σS=355 MPa 。
由于千斤顶属于低速重载的情况，故螺母材料用铝青铜ZCuAl10Fe3二、按耐磨性条件计算螺杆中径d 2根据国家规定，ψ=1.2-1.5，这里取：1.3（梯形螺纹），即h=0.5P ；[p]=20MPa ，把数据代入得式中 Q —轴向载荷 Nd 2—螺纹中径 mm [p]——许用压强Mpa p —螺距h —螺纹的工作高度带入得：d 2≥27.1mm，d 2取31mm,d=34mm,d 1=27mm,D 1=28mm,D=35mm,P=6 因为ψ=H ／d 2 ，H=zp ，所以，H=42mm,z=7[]p ≤==h Hπd Q P h uπd Qp 22[p ]πh QPd 2ψ≥三、自锁条件校核自锁条件是 ρλ≤其中前者为中径出升角，后者为当量摩擦角。
查表取09.0=μ=λarctan(np/π2d )=arctan(1*6/3.14*31)=3.5 =ρarctan0.09=5.14故 14.55.3=<=ρλ，所以满足自锁性。
四、螺杆强度计算受力较大的螺杆需进行强度计算，螺杆工作时承受轴向力Q ， 又承受扭矩T 的作用，使得螺杆危险截面上有正应力和剪应力。
因此，螺杆强度校核时按照第四强度理论计算。
即c σ=[]σππ≤⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡2312211634d T d Q其中扭矩T=Qtan （ρλ+）2d =30000tan （5.14+3.5）×31/2310-⨯≈70.6N.m查手册，45钢 s σ=335Mpa[]σ=s σ/(3-5)=335/4Mpa=88.75Mpa=c σMPa61027.0166.703027.04300002322≈⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡ππ而c σ<[]σ，所以螺杆强度满足。
五、 螺母螺纹牙的强度校核螺纹牙危险截面处的剪切强度式： ][τπτ≤=bD z Q式中：Q —轴向载荷 Q=30000N D —螺母螺纹大径 D=35 mm z —螺纹旋合圈数，z=7b —螺纹牙根部厚度，梯形螺纹b=0.65p=0.65×6=3.90mm h —螺纹的工作高度，此时h=D-D 2=4mm,[τ]—螺母材料的许用剪应力，查表MPa 4030][-=τ带入 数据得：τ=9.2MPa显然满足][ττ≤，所以螺纹牙剪切强度满足。
弯曲强度条件式：σb =zDb Fh23π≤[σb] [σb ]—螺母材料的许用弯曲应力，查表MPa b 60~40][=σσb=z Db Fh 23π=79.33514.343000032⨯⨯⨯⨯⨯≈30.8MPa显然满足][b b σσ≤，螺纹牙的弯曲强度满足条件.六、螺杆的稳定性校核螺杆危险截面的惯性半径ii =75.641=d mm 螺杆危险截面的轴惯性矩II=6441d π=642714.34⨯=26074mm 4螺杆的柔度值liμλ=式中：l — 螺杆最大受力长度由起重高度H 1、螺母高H 、铰支头高h 1决定，其中h 1=（1.8~2）d 1取h 1=2d 1=54mm因l =H 1+H+h 1+=150+42+54=246 mm ；μ—长度系数 ，对千斤顶，可看作一端固定，一段自由，取μ=2带入数据得：λ=73对于45号钢，当λ<90时：F C =()22L EIμπ 其中E=2.06×105MPaF C =()22L EI μπ=()2522462260741006.214.3⨯⨯⨯⨯ = 218778N30000218778=F F C ≈7.3≥ S=3.5—5.0 因此满足稳定性。
七、 螺母其他参数设计及校核图中：已知D=35mm ，H=42mm ，令a=H/3=14mm ，，2D =1.7D=59.5mm 取60mm ， 3D =1.32D =78mm（1） 校核凸缘支承表面的挤压强度[σp ]=(1.5-1.7)[σb ],取[σb ]=50 Mpa 所以[σp ]=75-80 MPa,强度条件为σp =()2234DD Q-π≈7.9MPa ≤[σp ] 合格 （2） 校核凸缘根部弯曲强度σp=WM =()()22223146014.36078300005.16/4/⨯⨯-⨯⨯=-a D D D F π≈21.9Mpa ≤[σb ]=50 Mpa 合格（3） 校核凸缘根部剪切强度强度条件为τ=aD Q2π≤[τ] 式中，螺母材料的许用切应力[τ]=30 到40Mpa故τ=146014.3300002⨯⨯=a D Q π≈11.4Mpa ≤[τ] 合格性要求. 八、手柄设计计算a) 确定手柄长度 手柄上的工作转矩为T=F H L H =T 1+T 2=()⎥⎦⎤⎢⎣⎡--++2203030232tan 21d D d D f d F c ρλ 式中，T1、T2分别为螺纹副摩擦力矩及拖杯与接触面摩擦力矩（N ·mm ）；fc=0.15为拖杯与支承面的摩擦系数；D 0为托杯底座与支承面接触部分外径（mm ），由经验公式D0=（1.6～1.8）d 确定，取D 0=60mm ；d 0为托杯底座与支承面接触部分内径（mm ），取d 0=22mm,FH 为手作用在手柄上的力（N ），取F H =180N ；L H 为手柄有效长度（mm ）。
故 200 L H =()⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⨯++⨯22332260226015.03214.55.3tan 313000021得 L H ≈847.5mm 取L H =850 mm b) 确定手柄直径d p选手柄材料为45钢，σS=355MPa,许用弯曲应力[]2~5.1sb σσ==237～178 Mpa ，取[σb ]=200 Mpa 。
手柄的弯曲强度条件为σb =[]b pH H H H d L F WL F σπ≤=332因此，d p ≥320085020032⨯⨯⨯π≈20.5mm, d p =21 mm 。
手柄插入螺杆上端的孔中，为防止手柄从孔中滑出，在手柄两端面应加上挡环（图1―6），并用螺钉或铆合固定。
图中尺寸：挡环尺寸：31d p =7 mm d p +(6~8)= d p +9=30mm托杯其他部分尺寸为托杯高h=(0.8～1)Do=56～70mm ，取h=56mm其中δ=10mm九、螺杆其他参数设计螺杆上端用于支撑托杯并安装手柄，因此需要大大直径。
手柄孔径的大小要根据手柄直径决定p d =28mm ，≥k d p d +0.5mm 。
为了便于切制螺纹，螺纹上端应该有退刀槽，其宽度取1.5t,其直径比螺杆小径小0.2-0.5mm 。
为了防止工作时螺杆从螺母中脱出，在螺杆下端必须 安装钢制挡圈，挡圈用紧钉螺钉固定在螺杆顶端。
其中，1.5t=10mm，0.25d=8.5mm，Dp=1.8d=61.2mm 取62mm，1.5d=51mm 取52mm，H1+H=170mm+42mm=212mm十、底座尺寸设计底座材料常用HT200及HT150，铸件的壁厚不应小于8mm，为了增加稳定性，底座尺寸应大些，因此底座设计了1：10的斜度。
下图中：H1=H+△=H+20mm=150+20=170mmH-a=42-14=28mmD7=D3+10=88mmD6=D7+H1/10=88+17=105mmD8=27p D Q4+πσ≈153.8mm ，取150mm 。
式中：p σ为底座下枕垫物的许用挤压应力，这里取木材：2.4Mpa 。
十一、螺钉尺寸固定挡圈用的螺钉GB/T5783-2000 M6×12 螺杆顶部固定螺钉 GB/T5783-2000 M6×12紧定螺钉 GB/T71-1985 M6×20(图中未画出紧盯螺钉) 十二、参考资料[1] 马履中. 机械原理与设计.北京 机械工业出版社, 2009,2[2] 钱可强．机械制图 北京 高等教育出版社，2009．[3] 刘鸿文，材料力学．北京：高等教育出版社，2008.。
