螺旋起重器課程設(shè)計(jì)

1、目錄一、設(shè)計(jì)已知條件2二、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求2三、方案設(shè)計(jì)和材料選擇2四、設(shè)計(jì)計(jì)算主要內(nèi)容3一、方案設(shè)計(jì)及材料選擇31、螺桿螺紋、螺旋副類型及其他的選擇32、主要結(jié)構(gòu)的材料選擇3二、螺桿的基本尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算4（1）螺桿中徑4（2）螺母高度4（3）旋合圈數(shù)4（4）螺紋的工作高度4（5）驗(yàn)算自鎖條件4（6）驗(yàn)算螺桿強(qiáng)度5（7）螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算6 三、螺母的相關(guān)計(jì)算7（1）螺紋牙剪切強(qiáng)度7（2）螺紋牙彎曲強(qiáng)度8（3）螺母抗拉、扭強(qiáng)度計(jì)算8（4）螺母凸緣強(qiáng)度核算91核算承托面的擠壓強(qiáng)度92核算剪切強(qiáng)度93核算彎曲強(qiáng)度10四、托杯的相關(guān)計(jì)算及說明10五、手柄的設(shè)計(jì)相關(guān)計(jì)算11六、底座的設(shè)計(jì)計(jì)算13七、關(guān)于其他

2、13八、畫裝配圖14五、參考文獻(xiàn)14一、設(shè)計(jì)已知條件（1）最大起重量F=35KN；（2）最大起重高度h=180mm；（3）間歇工作，要求自鎖性好，靈活輕便。二、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求（1）設(shè)計(jì)說明書一份，主要內(nèi)容：已知設(shè)計(jì)基本參數(shù)和條件，螺旋起重器受力分析、各主要零件設(shè)計(jì)計(jì)算；（2）螺旋起重器裝配圖一張。三、方案設(shè)計(jì)和材料選擇 螺旋起重器是以手柄的往復(fù)運(yùn)動，通過螺母與螺桿的相對運(yùn)動，從而達(dá)到重物的上升和下降；主要是通過固定螺母旋轉(zhuǎn)螺桿帶動托杯的上下運(yùn)動從而達(dá)到重物的起落。螺旋起重器是一種簡單的起重機(jī)械，運(yùn)用比較廣泛，體積小巧，方便攜帶，它的結(jié)構(gòu)主要包括：底座、螺母、螺桿、手桿和托杯，螺旋起重器工作的一

3、個(gè)重要特性指標(biāo)為起重的最大重量。螺旋起重機(jī)除了滿足設(shè)計(jì)性能的要求下還應(yīng)該從結(jié)構(gòu)簡單緊湊，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,降低成本等因數(shù)考慮。即在滿足螺旋起重機(jī)的最大起重重量與最大升距、材料性能，屈服應(yīng)力、螺紋等性能設(shè)計(jì)，可以從螺旋副的設(shè)計(jì)動手考慮其便用材料最少，體積最小。四、設(shè)計(jì)計(jì)算主要內(nèi)容設(shè)計(jì)及說明結(jié)果一、方案設(shè)計(jì)及材料選擇1、螺桿螺紋、螺旋副類型及其他的選擇螺紋有三角螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋與鋸齒形螺紋 。由于梯形螺紋的工藝性能好，牙根強(qiáng)度高，對中性好，故選用梯形螺紋較好，牙型應(yīng)為等腰梯形，牙形角=30°，基本牙形按GB/T5796.1-2005的規(guī)定。為了使自鎖性好，應(yīng)采用滑動螺旋；因?yàn)榕e重量較小，

4、托杯與螺桿承壓面應(yīng)該選用滑動摩擦面；且托杯承物面須加工成網(wǎng)格花紋，保證重物不會滑落。2、主要結(jié)構(gòu)的材料選擇為了降低螺旋副磨損又要保證必要的強(qiáng)度，螺桿應(yīng)選用碳鋼，這里采用45號鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后硬度可達(dá)到220250HBS。因?yàn)槁菪鹬仄鲗儆诘退僦剌d且要有良好的耐磨性，應(yīng)選用鑄造青銅，這里采用ZCuAl10Fe3。其底座選用鑄鐵HT150即可。手柄的失效形式為彎曲，故采用低碳鋼Q235.選用滑動螺旋，梯形螺紋，=30°螺桿選用45鋼，螺母ZCuAl10Fe3，底座HT150，手柄Q235二、 螺桿的基本尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算：（1） 螺桿中徑：d20.8Fp(mm)式中：p-許用比壓（MPa）；&

5、#120709;-螺母高徑比系數(shù)；F=35KN, 𝞅=1.7,p=20MPa d225.7mm（2） 螺母高度：H= 𝞅d2（mm）=1.7*29=49.3mm（3） 旋合圈數(shù)：u=Hp=49.3/6=8.210 取u=9（4） 螺紋的工作高度：h=0.5p (mm)=3mm（5） 驗(yàn)算自鎖條件： 式中：-螺紋牙型角；-螺紋升角（度）；S-螺紋導(dǎo)程（mm）；S=nP;-當(dāng)量摩擦角（度）-摩擦系數(shù)；故自鎖性良好；（6） 驗(yàn)算螺桿強(qiáng)度：；式中：-螺桿材料的許用應(yīng)力； T1=14.5×35×103×tan7.57=67.4×10

6、3（Nmm）其中 s=355MPa（7） 螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算:當(dāng)軸向力大于某一臨界值時(shí)，螺桿會發(fā)生側(cè)向彎曲，喪失穩(wěn)定性取B=60mm,則螺桿的工作長度 螺桿危險(xiǎn)面的慣性半徑 螺桿的長度系數(shù)，按一端自由，一端固定考慮取，螺桿的柔度 因此螺桿40<<100，為中柔度壓桿，其失穩(wěn)時(shí)的臨界載荷按歐拉公式計(jì)算的， 滿足穩(wěn)定性要求。三、 螺母的相關(guān)計(jì)算：螺母的基本尺寸設(shè)計(jì)：d=33mmD=1.5d=49.5mmD4=26mmD1=76.2mma=0.25H=12.33mm（1） 螺紋牙剪切強(qiáng)度：b-螺紋牙根部寬度；b=0.65p(mm)-材料的許用剪切應(yīng)力（MPa）（2） 螺紋牙彎曲強(qiáng)度：式中：

7、-彎曲力臂（mm）, =(d-d2)/2;-許用彎曲應(yīng)力（MPa）；（3） 螺母抗拉、扭強(qiáng)度計(jì)算：青銅螺母，選取D=49.5mm;計(jì)算得：（4） 螺母凸緣強(qiáng)度核算：1核算承托面的擠壓強(qiáng)度：式中：-許用擠壓強(qiáng)度；2核算剪切強(qiáng)度：符合要求。3核算彎曲強(qiáng)度：帶入數(shù)字計(jì)算可得：4校核螺母比壓：; 因?yàn)?，所以符合要求。四、托杯的相關(guān)計(jì)算及說明托杯用來承托重物，可用鑄鐵鑄成，當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動時(shí)，托杯和重物都不作相對轉(zhuǎn)動。因此，在起重時(shí)托杯底部與螺桿和接觸面間有相對滑動，為了避免過快磨損，一方面需要潤滑，另一方面還需要驗(yàn)算接觸面間的壓力強(qiáng)度，托杯的主要尺寸按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算并圓整。B=（1.41.6）d=（）（）（）

8、（）五、手柄的設(shè)計(jì)相關(guān)計(jì)算手柄的失效形式為彎曲，常選用低碳鋼Q235，許用應(yīng)力為（100120）（MPa）設(shè)手柄有效長度為L，推動手柄之力P1。間歇工作取:手柄長度:則L=600mm;手柄直徑：24mm;取為了減少起重器的存放空間，一般取實(shí)際手柄長度不大于起重器的高度，當(dāng)起重量較大時(shí)，可在手柄上套一長套管以增大力臂，達(dá)到省力的目的。六、底座的設(shè)計(jì)計(jì)算我們?nèi)t校核驗(yàn)算得：底座材料選用HT150，鑄鐵壁厚七、關(guān)于其他1、螺母與底座的配合常用。 2、為防止螺母轉(zhuǎn)動，應(yīng)設(shè)緊定螺釘。 3、為防止托杯脫落和螺桿旋出螺母，在螺桿上，下兩端安裝安全擋圈。 4、為了減少摩擦，磨損及托杯工作時(shí)不轉(zhuǎn)動，螺旋副及托杯與螺桿的接觸面均需潤滑。八、畫裝配圖 詳細(xì)請參見圖紙d2=29mmd=32mmd3=25mmP=6mmH=49.3mmu=9h=3mm自鎖性良好螺桿強(qiáng)度符合要求l=264.65mm滿足穩(wěn)定性要求d=33mmD=49.5mmD4=26mmD1=76.2mma=12.33mm剪切強(qiáng)度符合要求螺紋牙彎曲強(qiáng)度符合