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 u 82.2.1 螺母高度
2、 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 GB579686 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)2dpQ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=26mm2dpQ62014.35.071查机
3、械设计手册，d 取 34mm则 p=6， =27mm， =31mm，z=712d1.4 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 09.arctan(np/ )=arctan(1*6/3.14*31)=3.52darctan0.09=5.14故 14.5.31.5 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=c 23122164dTdQ螺杆所受力力矩： T=Q tan(+)=27500 tan(5.14+3.5)2 2031.=65N，带入数
4、据得 MPac56查手册，45 钢 =335Mpas= /(3-5)=335/4Mpa=88.75Mpas而 =56Mpa3.5 2074cQ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pdkdp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
5、 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= =1.4 25mm=352d2.2.2 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=up=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）dbzQDZ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， = =
6、9.3Mpa30MpadbzQDZ 1365.032714.301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 482D=1.3 =62.4 取 63323 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：F3pF0.1dKL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= =175mm27pDQ4式中： 为底座下枕垫物的许用挤压应力，这里取木材：2.4Mpa。i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
