设计任务书设计课题螺旋举重器设计方案第17号方案【最大起重量：F=44KN； 最大提上升度：L=200mm 】 设计要求（1）、装配图一张（2）、设计计算说明书一份教学目的（1）、熟识螺旋传动的工作原理，驾驭螺旋传动的设计过程和方法，培育结构设计实力，初步了解机械设计的一般程序；（2）、学会综合运用所学的学问，培育独立解决工程实际问题的实力；（3）、培育查阅机械零件设计手册与有关技术资料和正确运用国家标准、规范的实力螺旋起重器主要零件螺杆、螺母、螺钉、螺栓、托杯、底座、手柄参考资料（1）、【1】《机械设计》 东北高校出版社（2）、【2】《机械设计习题与解题分析》 东北高校出版社（3）、【3】《机械零件手册》 高等教化出版社螺旋举重器设计计算说明书设计计算步骤与说明数据结果一、确定螺纹牙型与螺纹基本尺寸1、选择螺纹牙型：梯形螺纹[依据：梯形螺纹的工艺性能好，牙根强度高，对中性好]2、螺纹基本尺寸计算：由基本数据知：F=44KN，取，查阅【1】P160表7-1：取 MPa MPa 查阅【2】P110得：d2≥=30.28mm查阅【3】P67的GB/5796.3-1986：取P=6mm d=34mm则：d2=D2=d-3d3=d-7D1=d-6D4=d+1二、螺杆的设计计算1、选择螺杆材料:45钢2、螺杆头部结构：见附图一3、螺杆的强度校核：螺杆既受轴向力F又受转矩T的作用，在螺杆危急剖面上存在拉应力和扭转应力。
依据第四强度理论计算： 查阅【2】P110：取摩擦系数f=0.08 半角其中： =4.735 ==44000=99007N=80.859 MPa查阅【1】P48表2-6与P161表7-2取：MPa 则 故 平安4、螺杆稳定性校核:▲【图一】--受力分析图螺纹升至最高位置时，可视为直径为d3的下端固定，上端自由的压杆，为防止失稳，按下式进行校核其稳定性：查阅【1】P162得：=3.5～5其中： 查阅【1】P162表7-3与【2】P111-113：取 =51mm =6.75mm 5、自锁性能校核：查阅【1】P163可得：自锁条件为：由可得满意自锁条件三、螺母的设计计算1、选择螺母材料：铸锡青铜2、螺纹牙圈数计算：螺纹牙工作圈数z依据耐磨性计算查阅【1】P160得： 则∴z=10又∵考虑螺杆退刀槽的影响∴螺母螺纹牙的实际齿数应取 （1）、螺母结构的确定：①、螺母高度H②、螺母外径D按螺母悬置部分抗拉强度计算，考虑螺纹副中摩擦转矩的存在，将轴向载荷增大30%查阅【2】P112得：拉伸强度校核公式为 ▲【图二】--螺母结构图设计公式为：其中：查阅【1】P161表7-2：取=55MPa③、螺母凸缘尺寸查阅【2】P112得凸缘尺寸按以下阅历公式初步确定： 取 其中④、螺母拉伸强度校核∵ =45.541MP＜45.65MPa=∴ 平安（2）、螺母强度校核：查阅【1】P161得：梯形螺纹中①、螺纹牙根部弯曲强度校核式如下： ≤ =23.690MPa ≤ 55MPa =②、根部剪切强度校核式如下： ≤ =10.266MPa ≤ 40MPa=③、凸缘支撑面的挤压强度校核： ≤ 其中 取=24.124MPa ≤ 88 MPa =④、凸缘根部弯曲强度校核： ≤ =13.906MPa ≤ 55MPa=⑤、根部剪切强度应满意： ≤ =11.462MPa ≤ 40 MPa=∴ 平安四、托杯的设计计算1、选择托杯材料：铸铁、铸钢或Q2352、托杯结构：查阅【2】P113得托杯主要尺寸按以下阅历公式计算并圆整： 取 取 取 取 取 取▲【图三】--托杯与螺杆端部结构图3、托杯下端面挤压强度校核：查阅【2】P113得 挤压强度校核计算式如下： ≤ =19.486MPa ≤ 88 MPa =五、底座设计计算1、选择底座材料：常选用铸铁HT150，GT200,当举重量大时可选用铸钢。
2、底座结构： 取 取 底座的挤压强度确定其中 查阅【1】P50表2-9得： 查阅【1】P48表2-6取： ∵ 考虑到起重器的稳定性，∴ 取▲【图四】--底座结构图3、危急截面强度校核:查阅【2】P113得危急截面强度校核按压缩强度校核则危急截面强度校核计算式为 ≤ =33.977 ≤ 88 MPa = 故 平安六、手柄设计计算1、选择手柄材料：碳素结构钢Q235或Q2752、手柄长度设计：▲【图五】--手柄结构图 由【图一】受力分析得：扳动手柄的力矩应与阻力矩平衡 即： 则 其中 取、分别为螺纹副的摩擦力矩、螺杆端面与托杯之间的摩擦阻力矩查阅【2】P110：取摩擦系数f=0.08考虑螺杆头部直径与手握长度，手柄的实际长度为： 取为减小举重器的存放空间，一般取实际手柄长度 不大于举重器的高度当举重器较大时可以在手柄上套一长套管，以增大力臂达到省力的目的3、手柄直径设计：由【2】P114得：手柄直径按弯曲强度计算弯曲强度计算式为 其中 取查阅【1】P48表2-6：取∴=21mm七、螺旋起重器的效率计算螺杆旋转一圈，输入功率，举起重物的输出功率，故∵ 18﹪≤=21.208﹪≤25﹪ ∴ 设计合格八、其它设计内容1、螺母与底座的协作：通常用或。
2、为防止螺母转动，应设紧定螺钉，其值常取M6~M12 依据举重量大小确定▲ 紧定螺钉结构图3、防止托杯脱落和螺杆旋出螺母，在螺杆上、下两端安装平安挡圈▲ 挡圈结构图4、连接螺钉、挡圈、手球等的规格尺寸按结构须要选取或设计▲ 螺钉、挡圈结构图▲ 手球结构图5、为了削减摩擦、磨损与托杯工作时不转动，螺旋副与托杯与螺杆的接触面均需润滑[P]=MPaP=6mm d=34mmd3=27mmd2=31mmD2=31mmD4=35mmD1=28mmf=0.08 =4.735=99007N80.859 MPaI=26074=51mm =6.75mm=4.735=3.525h=3mmz=10=11.5H=69mm=55MPa=45.65MPaD=53.151mm=71.753mm=23mm=45.541MPa=3.9mm=23.690MPa=10.266MPa=24.124MPa=13.906 MPa=11.462MPa =19.486MPa=288MPa103.297mm=99006.831=75704.977=970.621mm=1101.221mm≥20.595mm=21mm=21.208﹪。