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1、（注：范文素材和资料部分来自网络，供参考。只是收取少量整理收集费用，请 预览后才下载，期待你的好评与关注）重庆大学螺旋起重器设计计算说明书题目:螺旋起重器学院：机械工程学院班级：机自04班姓名：王正学号:20122266题目：设计螺旋起重器设计原始数据：起重量F 30kN , 最大起重高度L=200mm。工作内容:1、详细设计计算（参考8.1.5节）；2、完成全部零件的3维实体建模和装配;3、绘制装配图一张。目录第一章 螺杆的设计与计算 31- 1 螺杆螺纹类型的选择 3.1- 2 选取螺杆材料 3.1-3 确定螺杆直径 3.1-4 自锁验算 4.1-5 结构 4.1-6 螺杆强度校核 5.1
2、-7 稳定性计算 5.第二章 螺母设计与计算 72- 1 选取螺母材料 7.2- 2 确定螺母高度 H 及螺纹工作圈数 u 8.2-3 校核螺纹牙强度 8.2-4 安装要求 9.第三章 托杯的设计与计算 93- 1 托杯的尺寸计算 9.第四章 手柄设计与计算 104- 1 手柄材料 1.0.4-2 手柄长度 Lp 114- 3 手柄直径 dp 11第五章底座设计125- 1底座设计与计算 1.2第一章螺杆的设计与计算1-1螺杆螺纹类型的选择螺纹有矩形、梯形与锯齿形，常用的是梯形螺纹。梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角30。，梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动。矩形螺纹牙根强度低，锯齿形螺纹牙型不
3、为等腰梯形，加工成本高。从实用性考虑，故选梯形螺纹，它的基本牙型按GB5796.3 86的规定。1-2选取螺杆材料考虑到千斤顶转速较低，单个作用面受力不大，螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。此处选最常用的45钢。1-3确定螺杆直径按耐磨性条件确定螺杆中径d2。求出d2后，按标准选取相应公称直径d、螺距P 及其它尺寸。根据规定，对于整体螺母，由于磨损后不能调整间隙，为使受力比较均匀，螺纹工作圈数不宜过多，故取=1.22.5，此处2。螺杆一一螺母材料分别为钢一青铜，滑动速度为低速，得许用应力p为1825MPa。取p 20MPa。摩擦系数起动时取大值，校核是为安全起见，应以起动时为
4、准，由f值0.08: 0.1，应取f 0.1。代入F 30 kNF30kNd208； 0.8 ； 21.91mm.p2 20MPa自锁条件是v arcta n cosv arcta n cosarcta n fv查机械设计课程设计表14-2，根据梯形螺纹的标准 GB5796.3 86,取螺纹公称直径d=28mm，螺距为P 5.00mm其它尺寸：螺杆小径：5=22.5mm螺杆螺母中径：2=2=25.5mm螺母大径：P4=28.5mm螺母小径：3=23mm螺母高度：H=2=2 25.5=51mm。1-4自锁验算v，式中： 为螺纹中径处升角；V为当量摩擦角（当量摩擦角，为保证自锁，螺纹中径处升角至少
5、要比当量摩擦角小1）查机械设计教材表5-12，得f = 0.10 （取启动时计算用的最大值）sarctan - 叫二nParctanr 1 =15arctan 小.二3-142j.5=3.57 v arcta ncosarctan 皿 5.91cos15故, =3.87 2.5 4螺杆的临界载荷Fcr与柔度s有关，s -, 为螺杆的长度系数，与螺杆i的端部结构有关，I为举起重物后托杯底面到螺母中部的高度，可近似取Hi虫(I为螺杆危险截面的轴惯性矩)4di24I H L (1.41.6)d，i为螺杆危险截面的惯性半径，危险截面面积A当螺杆的柔度s 40时，可以不必进行稳定性校核。计算时应注意正确
6、确1-7-1计算柔度(1) 计算螺杆危险截面的轴惯性矩I和iTTd；6464=12.57 10322.5 10 35.625 10 3 mm(2) 求起重物后托杯底面到螺母中部的高度Il=H/2+L+ (1.82) d=51/2+200+2X28=267.5mm(3) 计算柔度查教材，取2( 一端固定，一端自由)l/i=95.11 90所以需要校核1-7-2稳定性计算(1)计算临界载荷Fcrn2g| 3,14221010_12.5710 加7.0 7) 2=90.93KN(2)稳定性计算N 90.93二=3.031 处于 2.54.0 之间 所以，稳定性满足要求。1-7-3挡圈参数选择 底端挡
7、圈：根据 GB/T892-1986 45,由 d=28mm,得D2 35mm , H2 5mm , L2 10mm , d26.6mm , d 123.2mm , c2 1mm ,螺栓GB5783（推荐）M 6 20,圆柱销GB119（推荐）A3 12 ,垫圈GB93（推 荐）6mm。 顶端挡圈：根据 GB/T892-1986 45,由 D1118.2mm ,得D3 28mm , H3 4mm , L3 7.5mm , dj 5.5mm ,d】3 2.1mm , c3 0.5mm ,。螺栓GB5783（推荐）M5 16 ,圆柱销GB119（推荐）A2 10 ,垫圈GB93（推 荐） 5mm。G
8、0/TA螯C* 45HR型C x怖GB/T 胛 2第二章螺母设计与计算2-1选取螺母材料螺母材料一般可选用青铜，对于尺寸较大的螺母可采用钢或铸铁制造，其内 孔浇注青铜或巴氏合金。此处选青铜ZCuSn10PI。2-2确定螺母高度H及螺纹工作圈数u螺母高度H=51mm螺纹工作圈数u=H/P=51/5=10.2，考虑退刀槽的影响，实际螺纹圈数u u 1.5（ u应圆整）。考虑到螺纹圈数u越多，载荷分布越不均，故u不 宜大于10。2-2-1求螺母高度HH=51mm2-2-2螺纹工作圈数uu=10.2u =u+1.5=12.1u应圆整，u取12。2-2-3 螺母实际高度HH = u P=12 5=60m
9、m2-3校核螺纹牙强度一般螺母的材料强度低于螺杆，故只校核螺母螺纹牙的强度。螺母的其它尺寸见图。必要时还应对螺母外径D3进行强度验算2.3.1螺纹牙的剪切强度和弯曲强度计算螺纹牙的剪切强度和弯曲强度条件分别为：螺纹牙危险截面的剪切强度条件为FDbu；螺纹牙危险截面的弯曲强度条件为6Fl2bDb u（b螺纹牙根的厚度，且b 0.65P ； D螺母的螺纹大径;l弯曲力，1- D2）2查表，b 0.65P （梯形螺纹），h 0.5P取 30 40Mpa , b 取 40 60Mpa故,F30 10310.88MPaDbu 3.142 27 0.65 5 106FlDb2u36 30 1027 23.
10、523.142 27 (0.65 5)2 1035.15MPa04F17-DI -D3-皆满足要求。2-4安装要求见图1-2螺母压入底座上的孔内，圆柱接触面间的配合常采用 也 或曳 等配合。匕 n?为了安装简便，需在螺母下端和底座孔上端做出倒角。 为了更可靠地防止螺母转动，还应装置紧定螺钉，紧定螺钉直径常根据举重量选取，一般为612mm2-4-1螺母的相关尺寸已得：D=d+1=28+ 仁 29mm内螺纹小径D1=23mmD3=1.5d=1.528=42mmD4=1.4D 3=1.4 42=58.8 59mmH =60mma= (0.20.3) H =0.25 60=15mm第三章托杯的设计与计
11、算3- 1托杯的尺寸计算托杯用来承托重物，可用铸钢铸成，也可用Q235钢模锻制成，取材料为Q235 其结构尺寸见右图。为了使其与重物接触良好和防止与重物之间出现相对滑动， 在托杯上表面制有切口的沟纹。为了防止托杯从螺杆端部脱落，在螺杆上端应装 有挡板。当螺杆转动时，托杯和重物都不作相对转动。因此在起重时，托杯底部与螺 杆和接触面间有相对滑动，为了避免过快磨损，一方面需要润滑，另一方面还需 要验算接触面间的压力强度。F p22 P庇 D：)4式中：p 许用压强，应取托杯与螺杆材料p的小者。Q235: p 杯 225Mpa ；45 钢：p 杆 570Mpa，取 p 杯。Dio=(2.4 2.5)d=2.5 28=70mmDii=(0.60.8)d=0.728=19.6mm 20mmDi3=(1.71.9)d=1.828=50.4mm 50mmD12=D13( 24) =50.4 3=47.4mm 47mmh1= (1.82) d=2 28=56mmF22(D12 D11)4P=20.52MPjP S托杯厚度S=812m，此处取10mm；杯底厚度为1.3 13mm ;沟纹宽度为1.5 15mm ;沟纹深度为5mm ;托杯高度为1.8d=1.8 28=50.4mm疋50mm。2为保证托杯可以转动，螺杆顶端的垫片与托杯底部留有间隙，间隙值为34mm，因承受力不大，故取值为3mm。第四章
