螺旋起重器设计说明书123.doc

江苏大学螺旋起重器设计计算说明书姓名： 方涛涛 学号： 3080104191 专业：机械工程及其自动化 螺旋起重器设计任务设计题目：螺旋起重器设计条件：最大起重Q=27.5KN 最大升距H=150mm设计工作量：绘制总装配图一张，标注主要尺寸，填写标题栏及零件明细表 编写设计说明书一份目录1螺杆的设计与计算 31.1螺杆螺纹类型的选择 31.2选择螺杆材料 31.3确定螺杆直径 31.4自锁验算 41.5 螺杆强度计算 41.6稳定性计算 51.7 螺杆设计 62 螺母设计与计算 82.1 选取螺母材料 82.2 确定螺母高度H及螺纹工作圈数u 82.2.1 螺母高度 82.2.2 螺纹工作圈数 82.2.3 螺母实际高度 82.3 校核螺纹强度 82.4 安装要求 93手柄设计 103.1手柄材料选择 103.2手柄直径的确定 104 底座设计 10参考文献 12起重器设计计算和说明1螺杆的设计与计算1.1螺杆螺纹类型的选择选择梯形螺纹，单线GB5796—86规定1.2选择螺杆材料此处选用45#。

1.3确定螺杆直径按耐磨性条件计算螺杆中径d2 (mm) 根据国家规定，=1.2-1.5，这里取：1.4（梯形螺纹），=0.5即h=0.5p；p取18Mpa故，=m=22.3mm查机械设计手册，d取27mm 则p=3，=23.75mm =25mm,H1=42mm1.4自锁验算自锁条件是其中前者为中径出升角，后者为当量摩擦角查表取 arctan(np/)=arctan(1*3/3.14*25)=2.2arctan0.09=5.14故 1.5 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 =其中扭矩T=Qtan（）=tan（5.14+2.2）25/2=32N.m查手册，45钢 =335Mpa =/(3-5)=335/3Mpa=111Mpa而 =71Mpa<1.6稳定性计算螺杆受压不失稳的条件为其中：S为保证螺杆不失稳的最小安全系数，对于传力螺旋传动S=3.5-5根据材料力学，失稳时的临界载荷与螺杆的柔度的值有关，此处L为螺杆承受压力的一段长度，mm；i为螺杆危险截面的惯性半径，mm，此处i=，mm；为螺杆的长度系数，取决于螺杆支撑情况，对于螺旋千斤可视为一端固定，一端自由，取=2。

1.6.1计算柔度（1）计算螺杆危险截面的轴惯性矩I和iI===6.5i==（2）求承受压力的螺杆长度：其中后托盘底部到螺母中部的高度ll=H+H1+1.5d1==211.5mm（3）计算柔度/i=70.51.6.2稳定性计算（1） 临界载荷 E=2.06Mpa =74KN（2） 稳定性校核3.7>3.5 所以满足稳定性条件1.7 螺杆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=28mm，+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=10mm0.25d=6.75mmDp=1.8d=48.6mm 取48mm1.5d=40.5mm 取40mmH1+H=170mm+39mm=209mm2 螺母设计与计算2.1 选取螺母材料 此处选择青铜2.2 确定螺母高度H及螺纹工作圈数u2.2.1 螺母高度H==1.425mm=352.2.2 螺纹工作圈数 u=H/p=35/3=11.6 u`=u+1.5=13.1 取整数 132.2.3 螺母实际高度 H`=u`p=13*3=392.3 校核螺纹强度由于螺杆材料强度一般远大于螺母材料强度，因此，只需校核螺母螺纹的牙根强度。

螺母螺纹的根部的剪切强度计算式为： （Mpa）式中：b为螺纹牙根部宽度，对于梯形螺纹b=0.65p青铜螺母的=30-50Mpa；故，==9.3Mpa<30Mpa所以合格2.4 安装要求螺母压入底座的孔内，为了防止螺母转动，还应装置紧定螺钉螺母的相关尺寸计算： 图中：H=39mma=H/3=13mmD=d+1=28mm=1.7D=47.6 取48=1.3=62.4 取633手柄设计3.1手柄材料选择 此处选择Q215或者Q2353.2手柄直径的确定 把手柄看成一个悬臂梁，按弯曲强度确定手柄直径，其强度条件是： 故求得： 28.33mm 取28mm4 底座设计底座材料常用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的斜度图中：H1=H+20mm=150+20=170mmH-a=39-13=26mmD=d+1=28mmD7=D3+10=73mmD6=D7+H1/10=73+17=90mmD8==175mm式中：为底座下枕垫物的许用挤压应力，这里取木材：2.4Mpa 参考文献[1]陈秀宁. 机械设计. 浙江大学出版社[2]吴宗泽 . 机械设计课程设计手册. 高等教育出版社 。