螺旋起重器设计说明书

机械设计设计说明书学院： 机械工程学院学号： 15011227精品资料姓名： 徐迎目录一、螺旋起重器的结构和功能.1二、设计目的.2三、设计内容.2四、设计要求 .2五、材料选择.2六、设计计算.31、螺旋副的耐磨性.32、工作圈数校核.34、螺杆的强度校核.45、螺母螺纹牙强度校核.46、螺杆稳定性校核.5七、结构设计.61、螺杆设计 .62、 螺母设计 .73、 托杯设计 .94、 设计手柄长度.96、 其他零件的选择.12八、螺旋起重器的效率计算.13参考资料 .14螺旋起重器设计说明书一、螺旋起重器的结构和功能螺旋起重器是一种人力起重的简单机械， 主要用于起升重物。 下图为采用滑动螺旋的起重器结构。 图中，螺杆与螺母组成螺旋副，螺母与底座固定连接， 紧定螺钉提高了连接可靠性。托杯直接顶住重物，当转动手柄时，螺杆边转动边上下移动使托杯托起重物上下移动，达到起升重物的目的。螺旋起重器结构图这种螺旋起重器结构简单，容易制造，易于自锁。其主要缺点是摩擦阻力大，传动效率低（一般为30% 40% ），磨损快，寿命低，传动精度低。螺旋起重器一般垂直布置，在起重时螺杆受压， 因此都做成短而粗， 起升高度不宜太大。螺母作为起升时的支撑件，常做成整体结构。螺旋起重器应有可靠的自锁性能，以保证螺杆和重物在上升下降过程中能可靠地停留在任意一个位置而不会自行下降。螺杆一般采用梯形牙，右旋，单线螺纹。当起重量较大时，为减小摩擦阻力，操作省力，可在托杯的下部安放一个推力轴承。二、设计目的1. 明确螺旋起重器的设计方法与步骤；2. 初步了解机械设计的一般方法与步骤；3. 为课程设计打基础。三、设计内容1. 根据强度和结构要求决定螺旋起重器的各部分尺寸；2. 绘制螺旋起重器的装配图；3. 整理设计计算说明书。f=70kn=1.5p =25mpa h=0.5p螺杆尺寸：d=44mmd 2 =38mmd 1 =31mm p=12方案序号起重量 q（ kn ）起重高度l（ mm ） 2270200四、设计要求五、材料选择螺杆材料： 55 号钢螺母尺寸：d=45mmd 2d 2 =38mmd 1 =31mmh=57mmu=5（ 圈 ） 工作圈数合格精品资料螺母材料： zcual10fe3六、设计计算1、螺旋副的耐磨性ffppad 2 huf精品资料选取梯形螺纹：d20.8pf=70kn=1.5p=25mpa h=0.5pd 20.870000=34.56mm1.525根据表 3-7 、3-8 选择的螺杆尺寸：d=44mmd 2 =38mmd 1 =31mmp=12h=d 2 =1.538=57mm螺母尺寸：d=45mmd 2d 2 =38mmd1 =31mm2、工作圈数校核uh =p57=4.755 （圈） 10 （圈）12校验合格3、螺旋副的自锁性校核自锁条件：varctan pd 2arctan12=5.73 38varctanfcosarctan0.1cos15=5.9 f =0.1=15 f =0.1=15 v校核合格4、螺杆的强度校核5.73v5.9自锁性合格ca23 21f 2a234td1=225mpas9003 - 54=225mpaa=d12 =443110-32= 7.5510 -4mm 2t=273n mtftan 70000d22tan 5.735.93810-32ca =123mpa强度合格=273n m1ca-470000 223 42737.55100.031=123mpaca 强度合格=30-40mpa5、螺母螺纹牙强度校核（1） ）螺纹牙危险截面上的剪切强度条件：fdbu=12.7mpa剪切强度合格b=0.65p=7.8u=5=30-40mpa70000=12.7mpa457.85剪切强度合格（2） ）螺纹牙危险截面上的弯曲强度条件：6flb =40-60mpa=34.2mpa弯曲强度合格db 2uldd22b4538=3.5mm2l =290.1mmb =40-60mpa6700003.5i =7.75mm457.82b=34.2mpa5e2.06105 mpa4弯曲强度合格i =45333.23 mm6、螺杆稳定性校核fcr=273.8knb=1.4dl =b+l+h=1.4d+200+257=290.1mm2ssc =3.9稳定性合格id131i=7.75mma44ul2290.1s=74.86 40i7.75需要校核稳定性稳定性校核条件：fcrsscssfss 取 3.5-5.0为合格精品资料精品资料e2.06105 mpa4id1314=45333.23mm4fcr64642 2.0610545333.232=273.8kn2290.1fcr273.8ssc=3.9f70ssc 介于 3.5-5.0之间，稳定性合格七、结构设计1、螺杆设计精品资料d = 44mml 10.6254427.5 mml = l + h + 30= 200 + 57 + 30 = 287mmd 280476mmd 328mmd 480mm2、螺母设计（1） ）外径设计：1.3qd 2d24b40 60mpa0.83b33.2 49.8m pa41.5mpa1.37000441.5442d 2d68.76mmd70mm（2） ）螺母凸缘高度：hh19mm 3（3） ）螺母凸缘外径：d11.3 1.4 dd11.35 d1.357094.5mm（4） ）强度校核：p1.8 259.76 99.6mpaq1d1 2d 247000094.52470 222.1 mpa1p设计可行h57mm h19mmd44mmd70mmd194mm精品资料3、托杯设计托杯材料： q235d 5108mm托杯高72mm4、设计手柄长度精品资料手柄材料： q235 手柄长度 910mm 手柄直径： 25mm（1） ）选取手柄材料为q235（2） ）手柄长度t柄fp lpt 1 :螺旋副间的摩擦力矩d 2t 1ftan273nm2t 2 :托杯与轴端支承面的摩擦力矩d 3d 2 fft 24287640.170182 nmt柄t1t 2t柄455nm因为起重量为70kn ，所以fp 取 500nt柄237182l p910mmfp 500（3） ）手柄直径fplp 3dp 322003b91032dp120dp24.9mmdp25mm5、底座设计d1d14mm98mmd129816114mml 座l2028720307 mm精品资料2d 64fd 7p木4700002952231d 6231mmd18mm 98mmd12114mml座307mmd 795mmd 6231mm精品资料6、其他零件的选择（1） ）紧定螺钉的选择gb/t 71-1985 m10*18（2） ）螺杆下挡块设计d下挡h1d5 5mm44549mmd下挡h149mm 5mm（3） ）螺杆顶部挡块设计d顶d3精品资料d328mmd顶34 mmd3d顶八、螺旋起重器的效率计算sa1 a212qs2 t 柄701284024552858.85a1100%29.4%28mm34 mma2精品资料参考资