螺旋起重器设计说明书.doc

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1、.重庆大学螺旋起重器设计计算说明书题目:螺旋起重器学院:机械工程学院班级:机自04班姓名:王正学号:20122266..题目:设计螺旋起重器设计原始数据：起重量,最大起重高度L=200mm。工作内容：1、详细设计计算（参考8.1.5节）；2、完成全部零件的3维实体建模和装配；3、绘制装配图一张。..目录第一章螺杆的设计与计算31-1螺杆螺纹类型的选择31-2选取螺杆材料31-3确定螺杆直径31-4自锁验算41-5结构41-6螺杆强度校核51-7稳定性计算5第二章螺母设计与计算72-1选取螺母材料72-2确定螺母高度H及螺纹工作圈数u82-3校核螺纹牙强度

2、82-4安装要求9第三章托杯的设计与计算93-1托杯的尺寸计算9第四章手柄设计与计算104-1手柄材料104-2手柄长度114-3手柄直径11..第五章底座设计125-1底座设计与计算12第一章螺杆的设计与计算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，梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动。矩形螺纹牙根强度低，锯齿形螺纹牙型不为等腰梯形，加工成本高。从实用性考虑，故选梯形螺纹，它的基本牙型按GB5796.3—86的规定。1-2选取螺杆材料考虑到千斤顶转速较低，单个作用面受力不大，螺杆材料常用Q235

3、、Q275、40、45、55等。此处选最常用的45钢。1-3确定螺杆直径按耐磨性条件确定螺杆中径。求出后，按标准选取相应公称直径、螺距P及其它尺寸。根据规定，对于整体螺母，由于磨损后不能调整间隙，为使受力比较均匀，螺纹工作圈数不宜过多，故取=1.2~2.5，此处。螺杆——螺母材料分别为钢——青铜，滑动速度为低速，得许用应力为18~25MPa。取。摩擦系数起动时取大值，校核是为安全起见，应以起动时为准，由值，应取。代入得查《机械设计课程设计》表14-2，根据梯形螺纹的标准GB5796.3—86，取..螺纹公称直径d=28mm，螺距为其它尺寸：螺杆小径：=2

4、2.5mm，螺杆螺母中径：==25.5mm螺母大径：=28.5mm，螺母小径：=23mm螺母高度：H==225.5=51mm。1-4自锁验算自锁条件是，式中：为螺纹中径处升角；为当量摩擦角（当量摩擦角，为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比当量摩擦角小）。查《机械设计》教材表5-12，得=0.10(取启动时计算用的最大值)====3.57°故，=3.87°≤－1°=4.91°所以自锁性可以保证。1-5结构如右图一:螺杆上端用于支承托杯10并在其中插装手柄7，因此需要加大直径。手柄孔径..的大小根据手柄直径决定，。为了便于切制螺纹，螺纹上端应设有退刀槽。退刀槽

5、的直径应比螺杆小径约小0.2~0.5mm，=－0.5mm=22.5mm－0.5mm=22mm。退刀槽的宽度可取为。为了便于螺杆旋入螺母，螺杆下端应有倒角或制成稍小于的圆柱体。为了防止工作时螺杆从螺母中脱出，在螺杆下端必须安置挡圈(GB892-86)，挡圈用紧定螺钉固定在螺杆端部。其中：退刀槽宽度为=(1.7~1.9)d=1.828=50.4mm≈50mm（1.4~1.6）d=1.5d=42mm螺栓外径为：0.25d=0.2528=7mm（此处设计所用数据为后面校核后的数据）1-6螺杆强度校核对受力较大的螺杆应根据第四强度理论校核螺杆的强度。得其中扭矩T=

6、Ftan（+）=30tan（3.57°+5.91°）=63.87N.m式中：y为螺纹中径处升角，为当量摩擦角。查手册，45钢的，教材表5-13，安全系数3~5，取3。，故，[]=128.33MPa..满足要求。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。≥2.5~4螺杆的临界载荷与柔度有关，，为螺杆的长度系数，与螺杆的端部结构有关，为举起重物后托杯底面到螺母中部的高度，可近似取，i为螺杆危险截面的惯性半径，危险截面面积，则(I为螺杆危险截面的轴惯性矩)当螺杆的柔度时，可以不必进行稳定性校核。计算时应注意

7、正确确定。1-7-1计算柔度（1）计算螺杆危险截面的轴惯性矩I和iI===12.57i===（2）求起重物后托杯底面到螺母中部的高度l=H/2+L+（1.8~2）d=51/2+200+2X28=267.5mm(3)计算柔度查教材，取2(一端固定，一端自由)../i=95.11＞90所以需要校核。1-7-2稳定性计算（1）计算临界载荷===90.93KN(2)稳定性计算==3.031处于2.5~4.0之间所以，稳定性满足要求。1-7-3挡圈参数选择底端挡圈：根据GB/T892-198645,由d=28mm，得，，，，，，螺栓GB5783（推荐），圆柱销GB

8、119（推荐），垫圈GB93（推荐）。顶端挡圈：根据GB/T892-198645