11螺旋起重器设计说明书 - 副本

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1、浙江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u82.2.1螺母高度82.2.2螺纹工作圈数82

2、.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：1.3（梯形螺纹），=0.5即h=0.5p；p取20Mpa。故，=m=26mm查机械设计手册，d取34mm则p=6，=27mm，=31mm，z=71.4自锁验算自锁条件是其中前

3、者为中径出升角，后者为当量摩擦角。查表取arctan(np/)=arctan(1*6/3.14*31)=3.5arctan0.09=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=螺杆所受力力矩：T=Qtan(λ+ρ)=27500×tan(5.14+3.5)=65N，带入数据得查手册，45钢=335Mpa=/(3-5)=335/4Mpa=88.75Mpa而=56Mpa<螺母螺纹牙强度校核由表1.4查得青铜螺母螺纹牙

4、许用弯曲应力[σь]=45～55Mpa、许用剪切应力[τ]=30～40Mpa；梯形螺纹螺纹牙根宽度b=0.65P=0.65×6=3.9mm；梯形螺纹螺纹牙工作高度h=D-D2=35-31=4mm。(1)弯曲强度校核σь===28.2≤[σь]合格(2)剪切强度校核τ===9.2≤[τ]合格1.6稳定性计算螺杆受压不失稳的条件为Ssc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

5、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（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+7p+1.5d==211.5mm（3）计算柔度/i=70.51.6.2稳定性计算（1）惯性半径ii===6.75mm（2）临界载荷E=2.06Mpa=74KN（3）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

6、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=11.6u`=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

7、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

8、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