螺旋起重器设计说明书

1、 螺旋起重器设计说明书姓名： 学号： 班级： 螺旋起重器设计任务设计题目：螺旋起重器设计要求：最大起重Q=20KN 最大升距145mm设计工作量：绘制装配图，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。注意事项： 1）螺母内孔端部应有倒角，以便润滑 2）螺杆螺纹部分应有退刀槽 3）铸件壁厚大于或等于8mm目录1、螺杆的设计与计算41.1螺杆螺纹类型41.2螺杆材料41.3螺杆直径尺寸41.4自锁验算41.5螺杆强度计算51.6稳定性计算52、螺母的设计与计算62.1螺母材料62.2螺母高度H及螺纹工作圈数Z72.3校核螺母螺纹强度72.4校核螺母外径与凸缘的强度73、其余零件的

2、设计83.1手柄的设计与计算83.2底座的设计93.3紧定螺钉93.4固定托环的螺栓94、使用说明95、参考文献91、螺杆的设计与计算1.1螺杆螺纹类型梯形螺纹，单线GB579686 1.2螺杆材料此处选用45#。1.3螺杆直径尺寸按耐磨性条件计算螺杆中径d2： (mm) （1） 根据国家规定，=1.2-2.5，为使受力均匀，梯形螺纹取=1.2；=0.5，螺纹接触高度h=0.5P；p=18Mpa。代入公式（1）得：mm=24.28mm查机械设计手册，选择Tr263。外螺纹公称直径取d=26mm，螺距取P=3mm，小径取d1 =22.5mm，中经d2=24.5mm。此时螺母圈数，受力比较均匀，满

3、足条件。1.4自锁验算自锁条件是： v 其中前者为螺纹升角，后者为当量摩擦角。查表取 （2）所以螺纹联接可以自锁。1.5螺杆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既有正应力又有剪应力。螺杆强度校核时按照第四强度理论计算，即当量应力小于许用应力： （3）其中，扭矩T为： 忽略退刀槽的影响，d1取螺纹小径；查手册，45钢有： 显然 ，所以，螺杆强度满足要求。1.6稳定性计算螺杆受压不失稳的条件为 其中：Ss为保证螺杆不失稳的最小安全系数，对于传力螺旋传动Ss=3.5-5.0。根据材料力学，失稳时的临界载荷Qc与螺杆的柔度的值有关，此处L为螺杆承受压力的一段长度，mm

4、；i为螺杆危险截面的惯性半径，mm，此处，mm；为螺杆的长度系数，对于螺旋千斤可视为一端固定，一端自由，取。螺杆危险截面的惯性矩I为：惯性半径i为：对于受力长度L，可以近似认为L=H所以柔度：对45钢，由于强度极限，并且，所以临界载荷为： （4）代入数据得Qc=132.1KN所以螺杆稳定性符合。2、螺母的设计与计算2.1螺母材料 此处选择青铜QAl9-42.2螺母高度H及螺纹工作圈数Z 螺母高度螺纹工作圈数 2.3校核螺母螺纹强度由于螺杆材料45钢的强度远大于螺母材料青铜的强度，因此只需校核螺母螺纹的牙根强度。与螺杆外螺纹相配合，取D=26.50mm，D1=23mm，D2=24.50mm，P=

5、3mm螺纹根部的剪切强度为： （5）已知，梯形螺纹b=0.65P，代入数据得：显然，螺纹强度满足要求。弯曲强度校核 = 4060 = 1825螺母耐磨强度校核2.4校核螺母外径与凸缘的强度（1）考虑螺旋副摩擦力矩的作用，螺母悬置部分危险截面的拉伸强度条件： （6）已知，D=26.5mm，安全系数取n=2，解得：不妨取D3=45mm（2）凸缘与底座接触表面的挤压强度条件 （7） 取D4=55mm（3）凸缘根部的弯曲强度条件 （8） 取a=10mm3 蜗轮蜗杆3.1选材：蜗杆 45钢 蜗轮 QAL9-4模数m=1.25 传动比i=82中心距a=63mm3.2蜗杆参数设计 T1/d1=T2/d2 头

6、数z1=1 直径系数q=17.9 mm 分度圆直径 d1=mq=22.4 mm圈数n=10 齿距pa=1.92 mm齿顶圆直径 da1=24.9mm齿根圆直径 df1=19.4mm导程角tan=0.056扭矩T1=29.2N.m3.3蜗轮参数设计齿数z2=82分度圆直径d2=102.5mm齿顶圆直径da2=105mm齿根圆直径df2=100mm尺宽b=13mm扭矩T2=107.03.4蜗杆轴强度校核 4其余零件的设计4.1手柄的设计与计算手柄材料为45钢，形状为长方体，主要承受弯曲载荷，所以只校核弯曲强度手柄长度为80mm,计算得，扭矩T3=104.4弯曲强度条件为： （9）对45钢，代入数据

7、，解得：取手柄宽b=10mm。h=15mm 可以满足强度要求。4.2底座的设计底座呈圆锥形，可有效防止侧翻，取坡度为1:10，厚度为8mm，材料采用铸铁。高度H=145mm+30mm+20mm=195mm根据结构确定底座尺寸，校核底部挤压强度底部支承为铸铁时取p=p/2=6.59MP；为混凝土时取p=3MPa；为木材时取p=2MPa。D6=180mm，D5=100mm4.3托杯的设计4.3.1托杯材料 4.3.2底面耐磨性校核 4.3.3托杯强度校核4.4固定托杯的螺钉开槽圆柱头螺钉 GB/T 65-2000 4.5紧定螺钉开槽锥端紧定螺钉 GB/T71-1985 5、使用说明（1）摇动手柄，使蜗轮蜗杆转动，带动螺杆平稳转动即可。（2）及时添加润