螺旋起重器设计说明书

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手柄直径的计取托杯的厚度,d为螺纹的公称直
径，所以
圆整后取，
所以手柄长度为
取，使用时加套管
手柄材料：因为没有特殊要求，因此选用普
通碳素钢Q235，查表4-11，假设手柄直径在
1640mm，查得，取安全系数为
2，许用弯曲应力为
手柄直径可按抗弯强度设计，即
手柄长度为
托杯、底座等结构尺寸的设计所以
圆整后取
选托杯材料：因为托杯受压，选择灰铸铁
HT200，由经验公式
托杯结构尺寸参看下图
由图，托杯下端面挤压强度为
压
所以托杯强度足够
因为托杯受压，选择灰铸铁HT200，如图所
示，取底座斜度为1：10，则有
手柄直径为
托杯材料选择灰
铸铁
托杯强度足够
底座材料选择灰
铸铁
斜度。

螺旋起重器设计计计算说明书学院：机械工程学院专业：材料成型及控制工程学号：********班级：130131姓名：***指导老师：***2022年4月27日前言螺旋起重器是一种简单的起重机械，体积小，携带方便，运用范围广。

螺旋起重器是以手柄的往复运动，通过螺杆与螺母的相对运动，从而达到重物的上升与下降。

它的结构主要有：托杯、螺钉、螺母、手柄、档环、螺杆与底座。

起重的最大重量是它工作的一个重要指标。

目录一、原始资料 (1)二、设计内容 (1)1.螺杆的设计与计算 (1)1.1螺纹类型的选择 (1)1.2螺杆材料的选择 (2)1.3确定螺杆直径 (2)1.4螺旋副锁条件的校检 (2)1.5螺杆强度校 (2)1.6螺杆稳定性校核 (3)2.螺母的设计与计算 (4)2.1螺母材料选择 (5)2.2确定螺母工作圈数 (5)2.3确定螺母外径D (5)2.4确定螺母凸缘外径D (5)12.5螺母螺纹牙强度校核 (6)2.5.1螺纹牙危险截面的剪切强度为 (6)2.5.2螺纹牙危险截面弯曲条件为 (6)3.手柄的设计与计算 (7)3.1手柄材料的选择 (8)3.2确定手柄长度 (8)3.3确定手柄直径 (8)4.托杯的设计与计算 (8)4.1托杯材料的选择 (8)4.2确定托杯尺寸 (8)5.底座的设计与计算 (9)5.1底座材料的选择 (9)5.2确定底座的尺寸 (9)6.其他零件的选择 (10)7.螺旋起重器效率 (10)三、课程小结 (11)四、参考文献 (12)一、原始资料注：建议采用梯形螺纹二、设计内容1.螺杆的设计与计算图1螺杆结构简图1.1螺纹类型的选择由于梯形螺纹牙根强度高、可中性好，故选用梯形螺纹①。

起重量Q （kN ） 20 起重高度L （mm)250F=Q=20kNL=250mm①[1]表14-1图2螺母结构简图.2.1螺母材料选择为提高耐磨性，螺母选用强度较低的青铜材料。

2.2确定螺母工作圈数由耐磨性确定螺母圈数：螺母凸缘高度3H h =（取整）mm 19358≈=螺母工作螺数10658≈==P H Z 为使螺纹各圈受力均匀，一般要求10≤n2.3确定螺母外径D ：由拉伸扭转强度条件公式[][]b d D Fσσπ83.04)(3.122=≤-①，[]b σ取50MPa ② 得mm D 7.42≥ D 取52mm2.4确定螺母凸缘外径1D ：D D )4.1~3.1(1=③ 故取mm D 721= 按挤压强度验算[][]σσ)2~8.1(=p ④取[][]MPa p 7.748.1==σσ[][]p p MPa D D Fσσπ〈≈≤-72.104)(221 故1D 满足挤压强度计算①[]53P ②[]43P③[]53P④[]53P2.5螺母螺纹牙强度校核2.5.1螺纹牙危险截面的剪切强度为[]τπτ≤=DbZF①其中螺纹牙根部厚度mm p b 9.3665.065.0=⨯==，Z 为旋合圈数10==PHZ ，许用切应力[]MPa )40~30(=τ② []τπτ〈≈⨯⨯⨯⨯=MPa 95.4109.33310203故满足剪切强度条件。

螺旋起重器设计计算说明书专业班级学生姓名学号指导教师2010.11.10目录1、数据--------------------------------------------------------------------------32、螺旋副设计-----------------------------------------------------------33、旋副自锁性验算和传动效率计算--------------54、螺强度校核-----------------------------------------------------------55、螺杆稳定性校核-------------------------------------------------66、螺母设计----------------------------------------------------------------77、托杯设计----------------------------------------------------------------88、手柄设计计算------------------------------------------------------89、底座设计----------------------------------------------------------------910、参考文献-------------------------------------------------------------10设计题目及要求一、设计题目：螺旋起重器二、原始数据：三、设计步骤1、选择螺杆、螺母、托杯等各零件材料。

2、计算螺杆、螺母的主要参数及其他尺寸。

3、检验稳定性和自锁性。

4、计算手柄的截面尺寸和长度。

5、绘制装配图，标注有关尺寸，填写标题栏、零件明细表及技术要求。

1螺旋起重器说明书姓名： 学院：班级：学号： 电话：原始数据如下： 项目设计要求 起重重量max Q （KN ） 17 最大起升高度max h （mm ）28021.确定螺杆、螺母材料 2．耐磨性计算(确定公称直径)查标准梯形螺纹：计算螺纹参数：由于起重器的载荷Q =17KN ，且低速运行，按表5-11【1】选取螺杆材料为45钢 ，并采用调质处理，由表8-17【2】得： 其抗拉强度为673b MPa σ=屈服强度MPa S 353=σ（GB/T699-1988）螺母采用 110P S ZC n u ，采用砂型铸造，由表8-26【2】得：其抗拉强度为 MPa b 220=σ屈服强度MPa S 130=σ（GB/T1176-1987）失效形式：根据对螺纹类型和相关传动的特点，选择梯形螺纹计算中取2φ=，查表5-12【1】，取MPa p 20][=,f =0.10代入KN F 17=计算过程 ：根据耐磨性条件，初步估算螺杆中径[]P hHd FP hu d F A F P ≤===22ππ H =∅d 2 h =0.5P []p h FP d φπ≥2式中，F ——作用与螺杆的轴向力，NP ——螺纹螺距，mmh ——螺纹工作高度，mmA ——螺纹的承受面积，2m mH ——螺母高度，mm u ——螺纹工作圈数 20.8[]Fd p φ≥ 得d 2≥16.5 mm查表8-45【2】，根据梯形螺纹的标准GB/T5796.3-1986，取 螺纹公称直径mm d 20=，螺距为P =4mm查表8-46【2】，根据梯形螺纹的标准GB/T5796.3-1986,得梯形螺纹其它尺寸：螺杆小径：mm d 5.151=，螺杆螺母中径：d 2=D 2=18mm螺母大径：mm D 5.204=，螺母小径：mm D 163=螺杆材料为45钢螺母采用:110P S ZC n u螺纹参数： mm d 20= P=4mm mm d 5.151=d 2=D 2=18mmmm D 5.204= mm D 163=mm H 36=3螺母高度：螺母工作圈数：螺纹牙根部宽度 3．自锁性校核 4．螺杆强度校核已知d 2=D 2=18mm ，根据公式2d H=φmm d H 361822=⨯==ψ已知螺距P =4mm ，根据公式PH u =,得u =H P =364=9≤10b =0.65P =0.65×4=2.6mm螺纹升角： ψ=tan −1(S πd 2)=tan −1(4π×18)=4.05°当量摩擦角：︒=︒==9.515cos 1.0arctan cos arctan βψf v 因此v ψϕ≤符合自锁条件螺杆工作时承受轴向压力F 和扭矩T 的作用，其强度条件为： 22()3()ca TF T A W σ=+ 式中，A ——螺杆螺纹危险截面面积，221,4mm d A π=T W ——抗扭截面系数，231,16mm d W T π=T ——螺杆所受扭矩，N ·mm其中，螺杆所受转矩为：m m KN tg d Ftg T v ⋅=⨯︒+︒⨯=+=869.26218)91.505.4(170002)(2ψψu =9≤10 合理mm b 6.2=ψ=4.05°<5.9°合理，能自锁45．螺母螺纹牙强度校核螺母螺纹牙剪切强度：弯曲强度：6．螺母外径与凸缘的强度较核MPa W T A F Tca36.110)5.151626869(3)5.15170004()(3)(232222=⨯+⋅⨯=+=ππσ查表5-13【1】，取螺杆许用应力353[]12033sMPa σσ===, 得[]ca σσ≤所以，螺杆符合强度条件失效形式：剪切和挤压破坏螺纹多发生剪切和挤压破坏，一般螺母的材料强度低于螺杆，故只需校核螺母螺纹牙的强度。

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30, 最大起重高度L=200mm。

F kN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 (3)1-1 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)1-7 稳定性计算 (5)第二章螺母设计与计算 (7)2-1 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 (9)3-1 托杯的尺寸计算 (9)第四章手柄设计与计算 (10)4-1手柄材料 (10)4-2 手柄长度L (11)pd (11)4-3 手柄直径p第五章底座设计 (12)5-1 底座设计与计算 (12)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30α=，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2d 。

求出2d 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ϕ=1.2~2.5，此处2φ=。

螺杆——螺母材料分别为钢——青铜，滑动速度为低速，得许用应力[]p 为18~25MPa 。

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: xxx学号: xxxxxxxx题目:设计螺旋起重器设计原始数据：起重量30, 最大起重高度L=200mm。

F kN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 (3)1-1 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)1-7 稳定性计算 (5)第二章螺母设计与计算 (7)2-1 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 (9)3-1 托杯的尺寸计算 (9)第四章手柄设计与计算 (10)4-1手柄材料 (10)4-2 手柄长度L (11)pd (11)4-3 手柄直径p第五章底座设计 (12)5-1 底座设计与计算 (12)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30α=，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2d 。

求出2d 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ϕ=1.2~2.5，此处2φ=。

螺杆——螺母材料分别为钢——青铜，滑动速度为低速，得许用应力[]p 为18~25MPa 。

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y机械设计大作业说明书设计题目：螺旋起重器院系：能源科学与工程学院班级：设计者：学号：11指导教师：张峰设计时间：2015.10.18目录一、设计任务书--------------------------------------------------------------------------------------------------2二、螺母、螺杆选材-------------------------------------------------------------------------------------------3三、螺杆、螺母设计计算3.1 耐磨性计算-----------------------------------------------------------------------------------------------3 3.2 螺杆强度校核--------------------------------------------------------------------------------------------3 3.3 螺纹牙强度校核-----------------------------------------------------------------------------------------4 3.4 螺纹副自锁条件校核----------------------------------------------------------------------------------53.5 螺杆稳定性校核-----------------------------------------------------------------------------------------5四、螺母外径及凸缘设计------------------------------------------------------------------------------------6五、手柄设计----------------------------------------------------------------------------------------------------7六、底座设计----------------------------------------------------------------------------------------------------7七、其余各部分尺寸及参数---------------------------------------------------------------------------------8八、参考资料-----------------------------------------------------------------------------------------------------9哈尔滨工业大学机械设计作业任务书设计题目：螺旋起重器是一种简单的起重装置，用手推动手柄即可提升重物。

螺旋起重器设计计算说明书专业班级学生姓名学号指导教师2010.11.10目录1、数据--------------------------------------------------------------------------32、螺旋副设计-----------------------------------------------------------33、旋副自锁性验算和传动效率计算--------------54、螺强度校核-----------------------------------------------------------55、螺杆稳定性校核-------------------------------------------------66、螺母设计----------------------------------------------------------------77、托杯设计----------------------------------------------------------------88、手柄设计计算------------------------------------------------------89、底座设计----------------------------------------------------------------910、参考文献-------------------------------------------------------------10设计题目及要求一、设计题目：螺旋起重器二、原始数据：三、设计步骤1、选择螺杆、螺母、托杯等各零件材料。

2、计算螺杆、螺母的主要参数及其他尺寸。

3、检验稳定性和自锁性。

4、计算手柄的截面尺寸和长度。

5、绘制装配图，标注有关尺寸，填写标题栏、零件明细表及技术要求。

机械设计大作业设计题目：螺旋起重机机械与自动控制院（系）机械设计制造及其自动化专业班级：学号：学生姓名：指导教师：目录1. 设计条件 (1)2. 螺旋起重器的工作原理及其结构 (1)3. 螺杆螺纹类型的选择 (2)4. 螺杆和螺母材料 (2)5. 螺杆设计与计算 (3)5.1 确定螺杆直径 (3)5.2 自锁验算 (3)5.3 螺杆强度计算 (4)5.4 稳定性计算 (4)6. 螺母设计与计算 (5)6.1 选取螺母材料 (5)6.2 确定螺母高度及螺纹工作圈数 (5)6.3 校核螺纹牙强度 (6)6.4 螺母外径计算 (7)6.5 螺母凸缘设计 (7)7. 手柄设计与计算 (7)7.1 手柄材料 (7)7.2 手柄长度 (7)7.3 手柄直径 (8)8. 托杯设计 (8)9. 底座设计 (9)参考文献 (10)1.设计条件=30kN起重量FQ最大起重高度H=180mm2.螺旋起重器的工作原理及其结构螺旋起重器（千斤顶）是一种人力起重的简单机械，主要用于起升重物。

千斤顶一般由底座、螺杆、螺母、托杯、手柄等零件所组成。

螺杆在固定螺母中旋转，并上下升降，将托杯上的重物举起或放落。

图 2-1螺旋起重器结构3.螺杆螺纹类型的选择梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动，工艺性好，牙根强度高，对中性好，所以选择梯形螺纹。

4.螺杆和螺母材料螺杆材料要有足够的强度和耐磨性，一般用45钢，再经调质处理。

查【2】，GB/T699-1999标准规定s σ =355 MPa ，由[]()3~5sσσ=，得[]35588.754s MPa MPa Sσσ===。

螺母材料除要有足够的强度外，还要求在与螺杆材料配合时摩擦系数小和耐磨，故选用ZCuSn10Pb1。

因螺杆—螺母材料为钢—青铜,查表 4-1和表 4-2得，滑动螺旋副的摩擦系数ƒ=0.08~0.10，选用09.0=f ；许用压力[]11~18p MPa =，选用[]18p MPa =。