螺旋起重器设计要点

1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET. HYPERLINK 螺旋起重器器设计螺旋起重器器（千斤斤顶）简简介 螺螺旋起重器器是一种种简单的的起重装装置，用用手推动动手柄即即可升起起重物。它它一般由由底座、螺螺杆、螺螺母、托托杯、手手柄或扳扳手等零零件所组组成。螺旋起重器器（千斤斤顶）结结构与功功能螺旋起重器器结构示示意图如如右图所所示。零件1为托托杯，当当千斤顶顶承受重重载时，由由1直接托托住重物物。螺母5与螺杆7组成螺螺旋副，同同时，螺螺母5又与底座8固定联联接，当当转动手手柄4时，托托杯便会会

2、随着螺螺杆而上上下移动动，从而而将重物物托起。紧定螺钉6主要是为了提高了联接可靠性。设计题目设计起重量量F = 50 0000 ，最最大起重重高度=150 mmm的螺螺旋起重重器（千千斤顶）。题目解答1.选择螺螺杆、螺母材材料螺杆采用445钢调质质，由参参考文献献2表10.2查得抗拉强度b=6000Mppa， s=3555Mppa。由于速度较较低，螺螺母材料料用铝青青铜ZCuuAlll0Fee3。2. 耐磨磨性计算算 按耐磨性性性条件件设计螺螺纹中径径d2，对于于梯形螺螺纹， 螺杆选用445钢，螺螺母用铝铝青铜ZCuuAlll0Fee3，由参考文文献3表 5.8 查得MPPa，从表5.8注释中

3、中可以查查得，人人力驱动动可提高约20%，则211.6 300MPaa，取25MPaa。由参考考文献3查得，对对于整体体式螺母母系数=1.221.5，取=2。则代入入数据，得 =25.3 mmm式中：F螺杆所所受轴向向载荷， N；螺纹中中径，mmm； p螺旋副副材料的的许用压压力，MMPa。 查查参考文文献4表 111.5 取公称称直径dd =332 mm,螺距P=3 mm,中径=330.55 mm,小径d3（d1）=288. 55 mmm,内螺纹纹大径DD4=322.5 mm。 33. 螺杆强强度校核核螺杆危险截截面的强强度条件件为：e = e 式中：F螺杆杆所受轴轴向载荷荷，F =50 0

4、000 N； d3（d1）螺纹纹小径，mmm d3（d1）=288. 55 mmm； T1螺纹纹副摩擦擦力矩，T1=Ftan (+ ), 为螺纹升角，=arctan=arctan=1.7942；e 螺杆杆材料的的许用应应力， MPaa查参考文献献1表 5.10 .得钢对对青铜的的当量摩摩擦因数数 f=0.080.110,取f = 0.009，螺纹纹副当量量摩擦角角 = arcctannf = arcctann0.009 = 5.114288。把已已知的值值代入TT1的计算算公式中中，则得得 T1=50 0000 = 92 7711 Nmmme = 86.02 Mpa由参考文献献3表 5.9 可

5、以查查得螺杆杆材料的的许用应应力=,s=3355 Mpa,=7111118 MMpa，取=995 MMpa。 显然然，e，螺杆满满足强度度条件。 4. 螺母螺螺纹牙的的强度校校核 螺母母螺纹牙牙根部的的剪切强强度为： 式中： FF螺杆杆所受轴轴向载荷荷，N,F =50 0000 N；D4 螺母螺纹纹大径，mm, D4 =322.5 mm； Z螺纹纹旋合圈圈数，Z取10；b螺纹纹牙根部部厚度，梯梯形螺纹纹b=0.65PP=0.65 mm=1.995 mmm代入数值计计算得 = Mpa =255.133 Mpa查参考文献献3表 5.9 螺母材材料的许许用剪应应力=330440 Mpa，显然， 。满

6、足剪剪切强度度条件。螺母螺纹牙根部的弯曲强度条件为：b= b式中：l弯曲曲力臂，l = mm =1 mmm。 其其他参数数同上。代入数值计计算得 bb=Mpa=38.66 Mpa b查参考文献献1表 5.9 得螺母母材料的的许用弯弯曲应力力 b=440660 MMpa。 取 b=550 Mpa。显然，bb b ，即即满足螺螺纹牙强强度条件件。5自锁条条件校核核因=1.79442，=5.114277，因此此 满足自锁条条件。6. 螺螺杆的稳稳定性校校核螺杆的柔度度值 =式中：l螺杆的的最大工工作长度度，取螺螺母中部部到另一一端支点点间的距距离，则则l = 1150 + + h1 + l退刀刀槽

7、。l退刀槽指指螺杆与与手柄座座相接触触处的尺尺寸，查查手册知知l退刀槽槽 = 9 mmm H螺母 =ZP=10=330 mmm假设手柄直直径为dd1=20 mmm,由结结构尺寸寸经验公公式 hh1=(11.82)dd =36640 mmm,取h1=38 mmm，则 ll = 150+15+38+9=2122 mmm 长度系系数，对对千斤顶顶，可看看作一端端固定、一一端自由由，取= 2； dd1螺纹纹小径，, d1=288. 55 mmm；代入以上数数值得 = =599.5对于45钢钢正火，当当 22.5因此，满足足稳定性性要求。7. 螺母母外径及及凸缘设设计 螺纹外外径 D21.55d=1.5

8、322 mmm=488 mmm。 螺纹凸凸缘外径径D31.44 D2 mmm=677.2 mm,取D3=68 mm。 螺纹凸凸缘厚bb=(00.20.33)H=(00.20.33)300 mmm = 699 mmm，取 b=8 mm 。8. 手柄柄设计加在手柄上上的力需需要克服服螺纹副副之间相相对转动动的阻力力矩和托托杯支撑撑面间的的摩擦力力矩。设设F为加在在手柄上上的力，取取F=3000N，L为手柄柄长度，则 FL= T1 + T2 式中：T11 螺旋旋副螺纹纹牙间的的摩擦力力矩，Nmm，T1= 92 7711 Nmmm； T2螺杆杆与托杯杯底面间间的摩擦擦力矩，Nmm； T2=fFFD=(

9、1.611.8) d = (1.611.8) 。D1=(00.60.88) dd = (0.660.8) F螺杆杆所受轴轴向载荷荷，N L手柄柄的长度度，mm。托杯选铸铁铁，手柄柄选Q2115，摩擦擦因数ff0.112，代入计计算得T2= 1177 3600 NmmL= mm = 7000.444 mmm取L=2000 mmm，加套套筒长5000 mmm。手柄直直径 d手柄查教材可得得：b=，查参考考文献2表10.1，对于45钢，s = 2055 Mpa则b=1002.551366.7 MPaa,取b=110 MMPa。代入数值计计算得d手柄 mm = 26.773 mm取手柄直径径 d=28

10、 mmm 。9. 底座座设计螺杆下落到到地面，再再留2030 mm的空间间，底座座铸造起起模斜度度1:110，厚度度为10 mm。D5有结构构设计确确定，DD5=1033 mmm。D4=1.4 D5=1.4 1033 = 1444.2 mm，取取D5 = 1444 mm QUOTE 。结构确定后后校核地地面的挤挤压应力力： pp= = QUOTE =6.29 MPaa底面材料选选择铸铁铁HT1100，由参参考文献献2表 100.3 可知，当当铸件壁壁厚=3050 mmm时，b80 MMPa,p=(0.440.5) QUOTE 显然，pp，满足足设计要要求。10.绘制制螺旋起起重器（千千斤顶）装装配图（见2号图纸）参考文