螺旋起重器設(shè)計說明書

1、螺旋起重器設(shè)計計算說明書班級:姓名:學(xué)號:設(shè)計要求:題號起重量Q( kN)起升高度(mm)211180設(shè) 計 項 目計算及說明書計算結(jié)果1.選材(1)螺 桿 材 料(2)螺母材料2. 由 耐 磨 性 計 算 螺 紋 中 徑查表4-1 ,因為是中等精度的一般傳動，所以螺桿材料選擇 45鋼,正火處理。查表4-9，假設(shè)試件毛坯尺寸，查得屈服強(qiáng)度j = 295MP8，取安全因數(shù)s=4，則許用拉應(yīng)力73. 75MPa查表4-3螺母材料為鑄錫青銅 ZCuS n10P1查表4-7，低速許用壓強(qiáng)為川心，取p=18MPa,有選梯形螺紋h=0.5P,取卜有noon r1.2 x o dp x is1118. 01

2、mm查表1-43，根據(jù)梯形螺紋的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)按中徑徑為20mm、螺距為2mm的梯形螺紋，但是外徑為 20mm 的螺紋有 兩種螺距:2mm、4mm。應(yīng)查表1-42梯形螺紋直徑與螺距的標(biāo)準(zhǔn)組合 系列：外徑為 20mm 與螺距為4mm 的是標(biāo)準(zhǔn)組合系列。又因為螺距 為4mm、外徑為20mm 的螺紋中徑為18mm ，滿足不了本設(shè)計要求， 即d；18.01mm，因此：再查外徑為24mm的螺紋尺寸并優(yōu)先選擇標(biāo)準(zhǔn)組合外徑和螺距的梯形螺紋。選擇第一系列梯形螺紋：Tr24，螺距為P=5mm 。查表1-51，旋合長度63mm,L 型，左旋用LH表示，又因起重 器為一般用途，選中等精度。綜上所述，螺紋副表示為 Tr24

3、 X 5LH - 7H/7e螺母旋合圈數(shù)為螺桿 材料選用45鋼螺母材料選用鑄錫青銅ZCuS n10P1選擇螺紋參數(shù)：d = 24nwP = 5mn)d2 = dj = 21,5nrn= 18.5nmdf = 19. OCnnd = 24, 5Cnn旋合圈數(shù)Z及螺母高度0412 X 21.5z -=5. 16P5取z=6 v 10 ,所以滿足要求螺母高度 H = zP - 6 X 5mm = 30mm查表4-4鋼對青銅的當(dāng)量摩擦因數(shù)1取.，則當(dāng)量摩擦角=arctanfv = rctanO. 10 細(xì) 5. 7106P5.心，W = arctan- = arctanz 宀 4. 2336 螺紋升角

4、譏 嘰Y ,故自鎖z=6H 二 30rnn）e * M 5. 7106l|j = 4. 23；：6S，自鎖螺桿受壓受扭，用第四強(qiáng)度理論，求總應(yīng)力J A其中螺紋力矩為T1 = 20735NT = Ftan （屮 + 叫）X=11000 X tan 5. 7106* + 4. 2336* ； X 竺色二 20. 732 KN 2TT d -fjA 二二44x iar 52 ?nm4 X 1100O .20732T X 18.5 * 3 X（0.2 X 18.53心 49,79MPa 404 625應(yīng)驗算穩(wěn)定性F =咼對不淬火螺桿，當(dāng)-時64 X (2 X 241)7Gr 51295,8、S = 一

5、 = = 4.663 2.5 4F 11000所以滿足穩(wěn)定性要求查表4-8螺母和螺桿材料的許用應(yīng)力，螺母的許用切應(yīng)力I- mg,取i ”風(fēng)甘。梯形螺紋牙底寬為J = 0. 634P = 0. 634 X 5mm = 3.1 7mnt 二厶二1QMMPJ剪切強(qiáng)度計算：“叫乙$.t小=7.514MPa t = 30MPa所以剪切強(qiáng)度足夠。查表4-8螺母和螺桿材料的許用 應(yīng)力，螺母的許用彎曲應(yīng)力為ab = 40*60MPj5.穩(wěn)定性驗算取-ab - 4QMPa，查表i-4i梯形螺紋基本尺寸，梯形牙高h(yuǎn) = 2. 75顧% T3Fli:yV MPa =1 X 24.5 X 3 1V X 6:19. 5

6、6MPa J n X 41.5由經(jīng)驗公式可求異形螺母各尺寸：比片二 X3 X 33m 二竝.9顧圓整后取6. 螺 母 設(shè) 計 計 算(1 ) 螺 紋 牙 強(qiáng) 度 計 算a) 螺 紋 牙 剪 切 強(qiáng) 度5 =人曲。由經(jīng)驗公式求螺母厚度30 嚴(yán)=10wnD = 33irm|D = 43mm由經(jīng)驗公式得許用擠壓應(yīng)力tfp= fl?5L 7)X 40MPa = (60*66)MPa凸緣支承面擠壓強(qiáng)度為= _11O0OX4_=ia43Mpa n X (43? - 332)所以凸緣支承面強(qiáng)度足夠。川 FjS - D)仁3 -D) = nD = nDa261.5 X 11000 X (43 - 33)二MP

7、an X 33 X 10 =15.92MPa ab = 40MPa|所以凸緣根部抗彎強(qiáng)度足夠。Fn Daa 10nni110C MPa 二 10,61MPa t = 30Mpn X 33 X 10所以凸緣根部剪切強(qiáng)度足夠。令手柄的扳動力為(通常取200N左右)，手柄長為，扳手力矩為T，則手柄長度為:p JI凸緣支 承面強(qiáng)度 足夠% 叫凸緣根 部抗彎強(qiáng) 度足夠I 門凸緣根圓整后取 L：二； i.-ab) 螺 紋 牙 抗 彎 強(qiáng) 度T為螺紋力矩與托杯支承面的摩擦力矩之和T 二 T + T?二 F X tan + tfc J + - U F-;2*3厲一陽查表4-3螺紋副的當(dāng)量摩擦因數(shù)：鋼對灰鑄鐵(

8、托杯為HT200 ，螺桿頭為鋼) P = 0一120 15,取p = 0一12。d及其他結(jié)構(gòu)尺寸如圖，具體數(shù)值可 按下列經(jīng)驗公式計算：部剪切強(qiáng) 度足夠(2)計算螺母外徑DD3 = (0 60. 7)dDft 二(1.7L9)dD5 = (2.42.5)dD7 = Dt - (2SDo = D3 + (0. 5*2)B = (1.4*1.6) d取托杯的厚度用伽Lj|,d為螺紋的公稱直徑，所以D7 = Dt - QF = 71.卩 X 24 -= (40 曠45, 6)Dq = aU X 24 + (0.52； =附 + (0.5*2)圓整后取f廠中q 4)所以手柄長度為42181.94=110

9、00 X tan (4. 2336* +* mm710護(hù))+ - X L2 X 110C3T = 4218卽 * run取L和餉化 使用時加套管手柄材料：因為沒有特殊要求，因此選用普通碳素鋼 Q235，查表4-11 ,3)凸緣尺寸計算a)計算凸緣直徑L-,及厚度ab凸緣支承面擠壓強(qiáng)度計算假設(shè)手柄直徑在16 40mm，查得廠：亠H，取安全系數(shù)為 用彎曲應(yīng)力為ob = MPa = 112.5MPa手柄直徑可按抗彎強(qiáng)度設(shè)計，即所以圓整后?。哼x托杯材料：因為托杯受壓，選擇灰鑄鐵HT200，由經(jīng)驗公式P = (0. 40. 5) a5 = (0. 40, 5； X 200MPa = (80*100) M

10、Pa| 托杯結(jié)構(gòu)尺寸參看下圖9ID4由圖，托杯下端面擠壓強(qiáng)度為2，許手柄長度為L = 200mnoi手柄直徑 為dk - 18mm托杯材料 選擇灰鑄 鐵HT200緣 根 部 抗 彎 強(qiáng) 度 驗 算F11000 X 4卩崔=MD-T X掙二5嚴(yán)二 7. 781 MPa P = 80MP*所以托杯強(qiáng)度足夠因為托杯受壓，選擇灰鑄鐵 HT200，如圖所示，取底座斜度為1 :則有-時 1_ W10,所以2H.耳=石+ =圓整后取Dg - 7drumd) 凸 緣 根 部 抗 剪 強(qiáng) 度 驗 算直徑由底座擠壓強(qiáng)度確定如底面為混凝土和木材時，取注疵匸乂闊00?+762m = 113.04nm其他尺寸可以用以下經(jīng)驗公式確定:H, = H += 1&0 + (1520)|pa P托杯強(qiáng)度 足夠底座材料 選擇灰鑄 鐵HT200 ， 斜度1 :10Dz - 76mm7. 手 柄 尺 寸 的 計 算a)手 柄 長 度 的 計 算04 = D += 33 + (510)t - L4O =1.4 X 33 = 46. 2圓整后取-：H, = H - a = 30 -