螺旋起重器的设计

.....
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。

机械设计作业——螺旋起重器的设计题目：螺旋起重器的设计一、概述螺旋起重器是一种利用螺旋结构实现起重和搬运功能的机械设备。

它具有结构简单、操作方便、起重量大等优点，广泛应用于建筑、物流、港口等领域。

本文将介绍一种新型的螺旋起重器设计，包括其工作原理、结构设计、材料选择、传动系统设计等内容。

二、工作原理螺旋起重器的工作原理主要是利用螺旋结构的特点，通过旋转螺旋来实现起重和搬运。

具体来说，当螺旋结构与物体的接触面产生摩擦力时，通过旋转螺旋可以使物体沿着螺旋轴向移动，从而实现物体的提升或下降。

此外，螺旋起重器还可以通过改变螺旋的旋转方向和速度来控制物体的运动方向和速度。

三、结构设计1.整体结构新型螺旋起重器的整体结构包括基座、螺旋轴、螺旋叶片、传动系统、控制系统等部分。

其中，基座是整个设备的支撑结构，螺旋轴和螺旋叶片组成了起重器的核心部分，传动系统为设备提供动力，控制系统则实现对设备的操作和控制。

2.螺旋轴和螺旋叶片设计螺旋轴是螺旋起重器的核心部件之一，其设计需要考虑到强度、刚度、耐磨性等因素。

根据实际需求，我们选用优质合金钢作为材料，经过精密加工和热处理工艺，确保了螺旋轴的高强度和耐磨性。

同时，我们在螺旋轴上设计了循环冷却系统，以降低设备运转时的温度。

螺旋叶片是直接与货物接触的部件，因此其设计需要考虑到强度、耐磨性、自重等因素。

我们选用高强度铝合金作为材料，设计了双层螺旋叶片结构，即内外两层叶片可以相对转动，以增加设备的承载能力。

同时，我们在叶片上设计了圆弧形凸起，以增加与货物的摩擦力，避免货物在提升过程中滑落。

3.传动系统设计传动系统是螺旋起重器的动力来源，其设计需要考虑到功率、效率、稳定性等因素。

我们选用交流电动机作为动力源，通过减速器和齿轮传动系统将动力传递到螺旋轴。

同时，我们还设计了软启动和软停车功能，以增加设备的平稳性和使用寿命。

此外，我们还设计了过载保护和短路保护等功能，以确保设备的安全运行。

（机械制造行业）哈工大机械设计大作业——螺旋起重器哈工大机械设计大作业——螺旋起重器一、概述本次大作业的主题是设计一款螺旋起重器，旨在为机械制造行业提供一种高效、稳定、实用的起重设备。

螺旋起重器是一种通过旋转螺旋轴来提升或降低重物的机械设备，具有结构简单、操作方便、承载能力强等优点。

二、设计要求1.提升能力：最大提升重量为2吨，且在提升过程中不得出现明显的晃动或倾斜现象。

2.旋转速度：旋转速度应可调节，以便根据实际需要调整提升速度。

3.稳定性：设备应具备较高的稳定性，以保证在提升重物时不会发生明显的晃动或倾斜。

4.结构紧凑：设备结构应尽量紧凑，以减少占地面积和重量。

5.操作简便：设备应易于操作，控制精度高，以便实现高效准确的提升。

三、设计方案1.总体结构：螺旋起重器主要由旋转轴、螺旋杆、支撑架、电机和控制系统组成。

旋转轴通过轴承与支撑架连接，支撑架起到稳定和支撑整个设备的作用。

螺旋杆与旋转轴连接，通过旋转轴的旋转实现重物的升降。

电机和控制系统负责驱动旋转轴和调节旋转速度。

2.旋转轴设计：旋转轴是螺旋起重器的核心部件，它需要承受重物的重量和旋转时的扭矩。

因此，我们选择高强度钢材作为旋转轴的材料，并对其进行优化设计以提高其强度和刚度。

此外，我们在旋转轴上设置了一些加强肋和凸起，以提高其抗扭强度。

3.螺旋杆设计：螺旋杆是直接与重物接触的部件，其设计对设备的稳定性和提升能力有重要影响。

我们选择优质钢材作为螺旋杆的材料，并对其进行抛光和强化处理以提高其耐磨性和抗拉强度。

螺旋杆的长度和直径根据实际需要进行了优化设计，使其既能保证设备的稳定性，又能满足最大提升重量的要求。

4.支撑架设计：支撑架是整个设备的支撑结构，其稳定性直接关系到设备的性能。

我们采用高强度钢材制作支撑架，并对其进行优化设计以提高其抗弯强度和抗扭强度。

此外，我们还设置了多个支撑腿以增加设备的稳定性。

5.电机和控制系统设计：电机和控制系统是整个设备的驱动和控制中心。

螺旋起重器课程设计讲解螺旋起重器课程设计讲解一、引言起重器是工程中重要的设备，它广泛应用于各种建设工地、厂房和码头等场所。

螺旋起重器作为其中一种，具有结构简单、操作方便、占用面积小、价格低廉等优点，因此在工程建设中得到广泛应用。

本课程设计主要介绍螺旋起重器的设计，以期学生对起重器的设计、选型、使用和维护有一定的了解和掌握。

二、螺旋起重器的结构及工作原理1.结构螺旋起重器主要由旋转轴、螺旋叶片、吊钩、制动器、减速器和电机等组成。

其中，旋转轴和螺旋叶片是主要部分，吊钩用于吊装物品。

制动器用于停止或调节旋转速度，减速器则降低电机转速，提高扭矩，使得螺旋起重器能够顺利吊装重物。

2.工作原理螺旋起重器利用旋转轴和螺旋叶片的配合，通过电机驱动旋转轴，进而使螺旋叶片旋转，利用斜面提升重物。

具体来说，当螺旋叶片旋转时，重物的提升高度与螺旋线的长度成正比。

在吊装重物时，只需调节制动器，控制旋转速度和提升高度即可。

三、螺旋起重器的设计1.总体设计螺旋起重器的总体设计主要包括总体结构形式、布局、工作原理以及技术参数等方面。

在设计时，要根据工地的实际需求和使用环境选择合适的设备型号和技术参数。

比如设备的起吊重量、工作幅度和起吊高度等。

2.结构设计结构设计主要包括旋转轴的设计、螺旋叶片的设计以及吊钩、制动器和减速器的设计等。

在设计过程中，要考虑到重物的重量、提升高度等因素对设备强度的影响，同时还要考虑设备的制造和维修保养的方便性。

3.电气设计电气设计主要包括电机驱动和控制系统的设计。

在设计过程中，要考虑到电源的稳定性、电机的控制精度以及电机的过载保护等因素。

同时，还要考虑到设备的安全性，比如设置紧急停止按钮等。

四、螺旋起重器的应用和维护1.应用螺旋起重器的应用主要包括设备的安装、调试和使用。

在安装过程中，要保证设备的平稳性和安全性；在调试过程中，要测试设备的各项技术参数是否满足要求；在使用过程中，要严格按照操作规程进行，确保设备的安全性和稳定性。

机械设计大作业二-设计螺旋起重器（千斤顶）机械设计大作业报告二：设计螺旋起重器（千斤顶）一、设计题目：螺旋起重器（千斤顶）的设计二、设计背景与目的在工程领域，起重器是必不可少的设备之一，用于进行物体的提升、降落和搬运。

螺旋起重器作为一种常见的起重器，具有结构简单、操作方便、稳定性好等优点。

本次设计的目的是设计一款结构合理、性能稳定的螺旋起重器（千斤顶），以满足实际工程应用的需求。

三、设计要求与参数1.设计要求（1）最大起重量：1000kg（2）最大起重高度：100mm（3）螺旋直径：16mm（4）螺旋长度：根据实际需要确定（5）设备应具有足够的强度和稳定性，能够承受较大的载荷和冲击。

2.设计参数（1）材料选择：优质碳素结构钢（如Q235）（2）驱动方式：手动操作（3）传动方式：螺旋传动（4）结构形式：采用紧凑型设计，便于携带和使用。

四、设计步骤与方案1.确定总体方案根据设计要求和参数，确定螺旋起重器的总体方案。

主要包括传动方式、结构形式、操作方式等。

考虑到手动操作的特点，设计时应注重设备的便携性和易用性。

2.结构设计根据总体方案，进行结构设计。

主要包括螺旋部分的长度、直径和材质选择，以及支撑部分的材料和结构形式等。

在设计过程中，应考虑到设备的强度、刚度和稳定性要求。

3.传动系统设计根据总体方案和结构设计，进行传动系统的设计。

主要包括传动轴的直径、长度和材质选择，以及齿轮或蜗轮蜗杆等传动元件的选择和设计。

在设计过程中，应考虑到传动效率、平稳性和使用寿命等因素。

4.操作系统设计根据总体方案和结构设计，进行操作系统的设计。

主要包括操作手柄的形状、长度和材质选择，以及操作机构的运动方式和结构设计等。

在设计过程中，应考虑到操作简便、省力和安全等因素。

5.校核与分析对所设计的螺旋起重器进行校核与分析，主要包括强度校核、刚度校核和稳定性分析等。

确保设备能够满足实际工程应用的要求，具有较高的安全性和可靠性。

6.图纸绘制与说明根据所设计的螺旋起重器，绘制相关图纸，包括总装图、部件图和零件图等。

目录一、设计已知条件 (2)二、设计任务和要求 (2)三、方案设计和材料选择 (2)四、设计计算主要内容 (3)一、方案设计及材料选择 (3)1、螺杆螺纹、螺旋副类型及其他的选择 (3)2、主要结构的材料选择 (3)二、螺杆的基本尺寸设计计算 (4)（1）螺杆中径 (4)（2）螺母高度 (4)（3）旋合圈数 (4)（4）螺纹的工作高度 (4)（5）验算自锁条件 (4)（6）验算螺杆强度 (5)（7）螺杆的稳定性计算 (6)三、螺母的相关计算 (7)（1）螺纹牙剪切强度 (7)（2）螺纹牙弯曲强度 (8)（3）螺母抗拉、扭强度计算 (8)（4）螺母凸缘强度核算 (9)1核算承托面的挤压强度 (9)2核算剪切强度 (9)3核算弯曲强度 (10)四、托杯的相关计算及说明 (10)五、手柄的设计相关计算 (11)六、底座的设计计算 (13)七、关于其他 (13)八、画装配图 (14)五、参考文献 (14)一、设计已知条件（1）最大起重量F=35KN；（2）最大起重高度h=180mm；（3）间歇工作，要求自锁性好，灵活轻便。

二、设计任务和要求（1）设计说明书一份，主要内容：已知设计基本参数和条件，螺旋起重器受力分析、各主要零件设计计算；（2）螺旋起重器装配图一张。

三、方案设计和材料选择螺旋起重器是以手柄的往复运动，通过螺母与螺杆的相对运动，从而达到重物的上升和下降；主要是通过固定螺母旋转螺杆带动托杯的上下运动从而达到重物的起落。

螺旋起重器是一种简单的起重机械，运用比较广泛，体积小巧，方便携带，它的结构主要包括：底座、螺母、螺杆、手杆和托杯，螺旋起重器工作的一个重要特性指标为起重的最大重量。

螺旋起重机除了满足设计性能的要求下还应该从结构简单紧凑，经济实惠,降低成本等因数考虑。

即在满足螺旋起重机的最大起重重量与最大升距、材料性能，屈服应力、螺纹等性能设计，可以从螺旋副的设计动手考虑其便用材料最少，体积最小。

四、设计计算主要内容其中 σs =355MPa（7） 螺杆的稳定性计算:当轴向力大于某一临界值时，螺杆会发生侧向弯曲，丧失稳定性取B=60mm,则螺杆的工作长度mm HB L 65.26465.24601802l =++=++=螺杆危险面的惯性半径 mm 25.6mm 4254d i 1===螺杆的长度系数，按一端自由，一端固定考虑取2=μ，螺杆的柔度mm 69.84mm 25.665.2642s =⨯==i l μλ 因此螺杆40<s λ<100，为中柔度压杆，其失稳时的临界载荷按欧拉公式计算的，()()KN l EIc 13965.26426414.31006.214.3F 24522225=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==μπ0.435139Q F S c c ≈==满足稳定性要求。

螺旋起重器(千斤顶)设计任务书题目：螺旋起重器的设计学生姓名：王欣学号：12125736指导教师：傅燕鸣专业：机械工程与自动化上海大学机电工程与自动化学院设计期限：2014年9月18日– 2014年10月16日目录设计目的 1设计步骤及注意事项 11.螺杆的设计与计算 21.1螺杆螺纹类型的选择 21.2选取螺杆的材料 21.3确定螺杆直径21.4自锁验算31.5结构31.6螺杆强度计算41.7稳定性计算 42..螺母的设计与计算 52.1.选取螺母材料52.2.确定螺母高度及螺纹工作圈数 52.3.校核螺纹牙强度 52.4.螺母外径的计算 63.托杯的设计与计算74.手柄的设计与计算84.1.手柄材料84.2.手柄长度84.3.手柄直径85.底座的设计及计算96.其他97.效率计算9mm d 293=。

螺母的标准中径mm 5.32)(22==d D ，大径mm D 374=，小径mm D 301=。

螺距mm P 6=。

1.4自锁验算自锁条件是λ≤φv式中：λ为螺纹中径处升角；φv 为摩擦角（非矩形螺纹应为当量摩擦角φv =tan -1f v ，为保证自锁，螺纹中径处升角至少要比摩擦角小1°，即φv －λ≥l °。

f 取0.08。

︒=⨯⨯==363.35.3214.361arctan arctan λ2d nP π︒=︒==73.415cos 08.0arctan cos arctanβϕυf ∴符合自锁条件。

1.5结构螺杆上端用于支承托杯1并在其中插装手柄3，因此需要加大直径。

手柄孔径d k 的大小根据手柄直径d p 决定，d k ≥d p十0.5mm 。

由后面的计算可知手柄的直径d p =24mm ，所以mm d k 5.245.024=+=。

为了便于切制螺纹，螺纹上端应设有退刀槽。

退刀槽的直径d 4应比螺杆小径d 1小。

mm d 5.284=。

退刀槽的宽度可取为b=1.5P=9mm 。

【精品】螺旋起重器的设计螺旋起重器是一种常用的机械传动设备，其构造简单，使用方便，应用范围广泛。

其主要由电机、减速器、螺旋器和倾斜角度调节器等部分组成。

其中，螺旋器是起重机运行的关键部件之一，其设计和制造质量直接影响到起重机的性能和使用寿命。

因此，对螺旋起重器的设计和制造要求非常高，需要经过深入的研究和分析。

螺旋起重器的设计主要包括螺旋器的结构设计和参数计算，减速器的选型和传动布局等方面。

在螺旋器的结构设计中，需要考虑其稳定性、强度和耐久性等因素，同时还要结合实际使用情况确定螺旋器的尺寸、转速和转向等参数。

在减速器的选型和传动布局方面，需要综合考虑起重机的工作负荷、使用条件和能源消耗等因素，选择合适的减速器型号和传动方式。

对于螺旋起重器的设计，关键在于优化设计，实现结构简洁、重量轻、功耗小、效率高、噪声低等多个方面的要求。

在螺旋器的设计中，需要采用先进的计算方法和材料选择技术，确保其受力状态和寿命等性能指标符合要求。

对于减速器的设计，需要结合起重机的工作负荷和使用条件，选用合适的传动比例和传动布局，保证其牵引力和功率输出符合要求。

在螺旋起重器的制造过程中，需要注意材料的选择和处理、加工精度的控制、装配工艺的规范等问题。

特别是对于螺旋器的制造，需要采用高精度的数控机床加工，保证其表面光洁度和几何形状的精度达到要求。

此外，还需要对螺旋器进行热处理、表面处理等工艺处理，提高其强度、硬度和耐腐蚀性等性能。

总之，螺旋起重器的设计和制造是一个复杂且重要的过程，需要技术力量和生产工艺的支持。

只有通过对螺旋起重器性能和结构进行深入的分析和研究，才能实现其高质量、高效率、高可靠性的功能要求。

螺旋起重器设计任务设计题目：螺旋起重器设计条件：起重量F Q=50kN最大起重高度H=150mm设计工作量：绘制装配图一张，画出起重器的全部结构，按照装配图要求标注尺寸、序号及填写明细栏、标题栏，编写技术要求撰写设计说明书一份，主要包括其中起重器各部分尺寸的计算，对螺杆和螺母螺纹牙强度、螺纹副自锁型、螺杆稳定性的校核等题目：起重量Q=30kN , 最大起重高度H=180mm1选择螺杆、螺母材料螺杆采用45钢调质，由参考文献[]2表10.2查得抗拉强度b σ=600Mpa ,s σ =355Mpa 。

螺母材料用铝青铜310Fe Al ZC u (考虑速度低)2耐磨性计算螺杆采用45钢，螺母选用铸造铝青铜310Fe Al ZC u ，由参考文献[]1表 5.8查得[P]=18-25Mpa ，从表5.8的注释中可以查得，人力驱动时[P]值可增加20%，则21.6-30Mpa ，取[P]=25Mpa 。

按耐磨性条件设计螺纹中径d 2，选用梯形螺纹，则[]P F d Qψ8.02≥由参考文献[1]查得，对于整体式螺母系数Ψ=1.2-2.5，取Ψ=2.则[]mm mm P F d Q 3.25252500008.08.02=⨯=ψ≥ 其中：Q F ——轴向载荷，N ;2d ——螺纹中经，mm ;[P]——许用压强，Mpa ;dH =ψ 查参考文献[2]表11,5取公称直径d =32mm ，螺距mm p 3=,中径mm 5.30d 2=小径mm d 5.283=，内螺纹大径mm D 5.324=3螺杆强度校核螺杆危险截面的强度条件为：[]σππσ≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=23312231634d T d F Qe式中：Q F ——轴向载荷，N ；3d ——螺纹小经，mm ；1T ——螺纹福摩擦力矩，()2tan T 21d F Q ρψ'+= ψ为螺纹升角，7933.15.3031arctan arctan2=⨯⨯==ππψd np []σ——螺杆材料的许用应力，Mpa 。

哈尔滨工业大学机械设计作业设计说明书题目:螺旋起重器院系：能源科学与工程学院班号：学号：姓名：哈尔滨工业大学机械设计任务书1.题目：设计螺旋起重器螺旋起重器是一种简单的起重装置，用手推动手柄即可起升重物。

它一般由底座、螺杆、螺母、托杯、手柄或板手等零件组成。

2.已知条件：表螺旋起重器的示意图及已知数据设计要求：（1）绘制装配图一张，画出起重器的全比结构，按照比例装配图要求标注尺寸、序号及填写明细栏、标题栏、编写技术要求。

（2）撰写设计说明书一份，主要包括起重器各部分尺寸的计算，对螺杆和螺母螺纹牙强度、螺纹副自锁性、螺杆的稳定性的校核等。

目录一、设计题目---------------------------------------------------------------3二、螺母、螺杆选材---------------------------------------------------------3三、螺杆、螺母设计计算耐磨性计算------------------------------------------------------------------------------------------------3螺杆强度校核---------------------------------------------------------------------------------------------4螺纹牙强度校核-----------------------------------------------------------------------------------------4螺纹副自锁条件校核-----------------------------------------------------------------------------------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---------------------------------------------------------------6六、底座设计---------------------------------------------------------------7七、托杯及其他参数-------------------------------------------------------8八、设计示意图------------------------------------------------------- -- - 9九、参考资料--------------------------------------------------------------10一、 设计题目设计起重重量FQ=40 000N ， 最大起重高度H=200mm 的螺旋起重器。

机械设计设计说明书学院：机械工程学院学号： 15011227姓名：徐迎目录一、螺旋起重器的结构和功能 (1)二、设计目的 (1)三、设计内容 (2)四、设计要求 (2)五、材料选择 (2)六、设计计算 (2)1、螺旋副的耐磨性 (2)2、工作圈数校核 (2)4、螺杆的强度校核 (3)5、螺母螺纹牙强度校核 (3)6、螺杆稳定性校核 (4)七、结构设计 (5)1、螺杆设计 (5)2、螺母设计 (5)3、托杯设计 (6)4、设计手柄长度 (7)6、其他零件的选择 (8)八、螺旋起重器的效率计算 (9)参考资料 (10)螺旋起重器设计说明书一、螺旋起重器的结构和功能螺旋起重器是一种人力起重的简单机械，主要用于起升重物。

下图为采用滑动螺旋的起重器结构。

图中，螺杆与螺母组成螺旋副，螺母与底座固定连接，紧定螺钉提高了连接可靠性。

托杯直接顶住重物，当转动手柄时，螺杆边转动边上下移动使托杯托起重物上下移动，达到起升重物的目的。

螺旋起重器结构图这种螺旋起重器结构简单，容易制造，易于自锁。

其主要缺点是摩擦阻力大，传动效率低（一般为30%～40%），磨损快，寿命低，传动精度低。

螺旋起重器一般垂直布置，在起重时螺杆受压，因此都做成短而粗，起升高度不宜太大。

螺母作为起升时的支撑件，常做成整体结构。

螺旋起重器应有可靠的自锁性能，以保证螺杆和重物在上升下降过程中能可靠地停留在任意一个位置而不会自行下降。

螺杆一般采用梯形牙，右旋，单线螺纹。

当起重量较大时，为减小摩擦阻力，操作省力，可在托杯的下部安放一个推力轴承。

二、设计目的1.明确螺旋起重器的设计方法与步骤；2.初步了解机械设计的一般方法与步骤；3.为课程设计打基础。

三、设计内容1. 根据强度和结构要求决定螺旋起重器的各部分尺寸；2. 绘制螺旋起重器的装配图；3. 整理设计计算说明书。

四、设计要求五、材料选择螺杆材料：55号钢 螺母材料：ZCuAl10Fe3六、设计计算1、螺旋副的耐磨性[]p hud F σπσ===2A F p选取梯形螺纹：[]p Fd σϕ8.02≥F=70KN ϕ=1.5[]p σ=25Mpah=0.5P255.1700008.02⨯≥d =34.56mm根据表3-7、3-8选择的螺杆尺寸： d=44mm 2d =38mm 1d =31mm P=12 H=2d ⨯ϕ=1.5⨯38=57mm螺母尺寸：D=45mm 22d D ==38mm 1D =31mm 2、工作圈数校核P H u == 1257=4.75 ≈5（圈）＜10（圈） ∴校验合格3、螺旋副的自锁性校核 自锁条件：v ϕφ≤3812arctan arctan 2⨯==ππφd P =5.73°F=70KNϕ=1.5[]p σ=25Mpah=0.5P 螺杆尺寸： d=44mm 2d =38mm 1d =31mm P=12螺母尺寸： D=45mm22d D ==38mm 1D =31mm H=57mm U=5（圈） 工作圈数合格︒==15cos 1.0arctan cos arctanβϕf v =5.9° f =0.1 β=15°∵v ϕφ≤ ∴校核合格 4、螺杆的强度校核[]στσσ≤⎪⎭⎫⎝⎛+=+=21222ca d 4313T F A[]49005-3s==σσ=225Mpa A=21d 4π=4π()23-1031⨯⨯=4-1055.7⨯2mm ()()210389.573.5tan 700002d tan 3-2⨯⨯︒+︒⨯=+=ϕφF T=273N ﹒M224-ca 031.027343700001055.71⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯=σ=123Mpaca σ＜⎥⎦⎤⎢⎣⎡σ ∴强度合格5、螺母螺纹牙强度校核（1）螺纹牙危险截面上的剪切强度条件：[]τπτ≤=DbuFb=0.65P=7.8 u=5[]τ=30-40Mpa58.74570000⨯⨯⨯=πτ=12.7Mpa[]ττ≤∴剪切强度合格f =0.1 β=15°︒=73.5φ︒=9.5v ϕ自锁性合格⎥⎦⎤⎢⎣⎡σ=225MpaT=273N ﹒Mca σ=123Mpa强度合格[]τ=30-40Mpaτ=12.7Mpa剪切强度合格（2）螺纹牙危险截面上的弯曲强度条件：[]b uDb Fl σπσ≤=262384522-=-=d D l =3.5mm []b σ=40-60Mpa58.7455.37000062⨯⨯⨯⨯⨯=πσ=34.2Mpa σ＜[]b σ∴弯曲强度合格 6、螺杆稳定性校核 B=1.4dl =B+L+2H =1.4d+200+257=290.1mm 43141===d A I i =7.75mm 75.71.2902⨯==i ul s λ=74.86＞40 ∴需要校核稳定性 稳定性校核条件：S crsc S FF S ≥=S S 取3.5-5.0为合格 51006.2⨯=E Mpa 643164441⨯==ππd I =45333.234mm()2521.290223.453331006.2⨯⨯⨯=πcr F =273.8KN708.273==F F S cr SC =3.9 SC S 介于3.5-5.0之间，∴稳定性合格[]b σ=40-60Mpaσ=34.2Mpa弯曲强度合格l =290.1mmi =7.75mm51006.2⨯=E MpaI =45333.234mmcr F =273.8KNSC S =3.9稳定性合格七、结构设计1、螺杆设计2、螺母设计 （1）外径设计：（2）螺母凸缘高度：[]Mpa 60~40b =σ[][]pa 8.49~2.3383.0b M ==σσ[]Mpa 5.41=σ22445.41470003.1D ≤+⨯⨯⨯πmm D 76.68≥mm D 70=mmHh 193==44mm=d mm l 5.2744625.01=⨯=287mm =30+57+200= 30+H +L =L'mm D 764802=-=mm D 283=mm D 804=()[]σπ≤-4d D 1.3Q22[]1σ[]p σ（3）螺母凸缘外径：（4）强度校核：<∴设计可行3、托杯设计()D D 4.1~3.11=mm D D 5.947035.135.11=⨯==[]()[]Mpa p 6.99~76.592~8.1==σσ[]()()Mpa D D Q 1.22705.944700004222211=-⨯⨯=-=ππσmmD mm D mm d mm h mm H 94704419571=====mm721085==托杯高mm D 托杯材料：Q235[]231952700004427p 62=+⨯=+=πσπD F D 木4、设计手柄长度（1）选取手柄材料为Q235 （2）手柄长度:螺旋副间的摩擦力矩:托杯与轴端支承面的摩擦力矩因为起重量为70KN ，所以取500N（3）手柄直径5、底座设计p p l F T ⋅=柄1T ()M N d F T ⋅=⋅+=2732tan 21ϕφ2T ()()M N FfD D T ⋅=⨯⨯+=+=1824701.076284232MN T T T T ⋅≥+≥45521柄柄p F mmF T l p p 910500182237=+==柄[]mmd mm d d d l F p p p b p p p 259.24120329102003233=≥⨯⨯≥≤≤⋅πσπmm D 2316=mmL L D D D 3072028720'mm11416982'mm 98mm 4'111=+=+==+=+=+=座δ6、其他零件的选择 （1）紧定螺钉的选择GB/T 71-1985 M10*18 （2）螺杆下挡块设计mm5h mm495445d 1==+=+=下挡Dmm5h mm 491==下挡D mmD mm D mm L D D mm23195307mm 1142'mm98'86711====+==座δδ（3）螺杆顶部挡块设计八、螺旋起重器的效率计算3D D ＞顶mm 283=D mm D 34=顶%4.29%10085.285845522840127012S 2121=⨯==⨯===⨯===A A T A QS A ηππ柄mm 283=D mm D 34=顶参考资料[1]濮良贵,陈国定,吴立言.机械设计（第九版），高等教育出版社，2016.[2]吴宗泽,高志,罗生国,李威.机械设计课程设计手册（第四版），高等教育出版社，2013.[3]张惠云,范竞芳.机械制图,机械工业出版社,2015.。

哈尔滨工业大学机械设计作业设计说明书题目：设计螺旋起重器（千斤顶）姓名：柳成林系别：机电工程学院班号：0608109学号：1060810928日期：2009年10月5日哈尔滨工业大学机械设计作业任务书题目:设计螺旋起重器(千斤顶)设计原始数据：起重量Q=50kN, 最大起重高度H=150mm,用力F在250N与500N之间.说明螺旋起重器的结构见图,螺杆7和螺母6是它的主要零件。

螺母6用紧定螺钉5固定在底座8上。

转动手柄4时，螺杆即转动并上下运动。

托杯1直接顶住重物，不随螺杆转动。

安全板3防止托杯脱落，安全板9防止螺杆由螺母中全部脱出。

对这一装置主要的要求是:保证各零件有足够的强度、耐磨性、能自锁、稳定性合格等。

工作量1.设计计算说明书一份，主要包括起重器各部分尺寸的计算，强度，自锁性，稳定性校核等。

2.装配图一张，画出起重器的全部结构，标注出必要的尺寸与零件编号，填写标题栏与明细表。

目录一、强度校核- 3 -1.耐磨性计算-3-2.螺杆强度校核-3-3.螺纹牙的强度校核-4-4.自锁条件校核-5-5.螺杆的稳定性校核-5-6.螺母外径及凸缘设计-6-7.手柄设计-6-8.底座设计-7-二、主要部件尺寸- 8 -三、设计总结- 8 -参考文献- 9 -一、强度校核1.耐磨性计算螺杆选用45号钢正火，螺母选用铸造铝青铜ZCUAl10Fe3，选用梯形螺纹，0.5h p=228.3d m m ≥==式中2d ——梯形螺纹的中径（mm ） F——起重载荷（N ）ψ——系数，整体式螺母，取2ψ=[]p ——螺旋副的许用压强（MPa ），由参考文献[1]表5.8，钢对青铜，人力驱动，取[]20p MPa =2.螺杆强度校核[]σσ=≤对于梯形螺纹122.3d m m ≥==1d ——螺杆螺纹小径（mm ）[]σ——螺杆材料的需用应力（MPa ），这里取[]1603sM P a σσ==F——螺杆所受轴向力（N ）综合1、2的计算结果，保守考虑，由参考文献[2]表11.5得到，选用第二系列127d m m =，231d m m =，34d m m =，6p mm = 又由2tan npd ψπ=式中 n ——线数，这里1n =p——螺距得到16tan 0.0616313.525ψπψ⨯==⨯=3.螺纹牙的强度校核a)螺纹牙危险截面处的剪切强度式：[]Fd bzττπ=≤'式中F——轴向载荷(N)'d——螺母螺纹大径(mm)z——螺纹旋合圈数H z p=，其中262H d m m ψ== ，则62106z ==b——螺纹牙根部厚度，梯形螺纹b=0.65p=0.656=3.9mm ⨯[]τ—螺母材料的许用剪应力，由参考文献[1]查表5.9得到MPa 35][=τ5011.66035 3.910kM P aτπ==⨯⨯⨯显然满足][ττ≤ b)弯曲强度条件式：23[]b bF hd zbσσπ=≤'式中h——螺纹牙的工作高度(mm)，梯形螺纹0.50.563h p mm ==⨯= []bσ—螺母材料的许用弯曲应力，由参考文献[1]查表 5.9得到[]60b M P a σ=其它如上2350326.9073510 3.9b k M P aσπ⨯⨯==⨯⨯⨯显然满足[]b bσσ≤综上所述，螺纹牙的强度满足条件4.自锁条件校核由参考文献[1]表5.10得到当量摩擦系数，钢对青铜：0.08~0.10f =(运转时~启动时)得到4.574'5.710ρ≤≤而3.525ψ=显然满足ψρ'≤，故满足自锁条件5.螺杆的稳定性校核受压螺杆的稳定性条件式为2.5~4c F F≥式中c F ——螺杆稳定的临界载荷(N)螺杆的柔度值14l d μλ=式中 μ——螺杆长度系数，由参考文献[1]查表5.11得到2μ=l ——螺杆最大工作长度，取l 为螺母中部到另一支点间的距离11502H l h l =+++退刀槽初选手柄直径为26d m m =手柄，1(1.8~2)46.8~52h d m m ==手柄，取147h m m =、62m mH =，查参考文献[2]表11.25得7.5m m l =退刀槽，则62150477.5235.52l m m=+++=1d ——螺杆螺纹小径（mm ）此时有1442235.569.825l d μλ⨯⨯===对于淬火钢螺杆85λ<21249010.00024c d F πλ=+式中 λ——螺杆的柔度值1d ——螺杆螺纹小径（mm ）此时有2249027142.110.000269.84c F kN π==+142.1 2.8450c F F ==满足稳定性条件6.螺母外径及凸缘设计2321.5 1.534511.4 1.44871.4(0.2~0.3)(0.2~0.3)6212.4~18.6D d m m D D m mb H m m≈=⨯=≈=⨯===⨯=取15b m m =7.手柄设计加在手柄上的力需要克服螺纹副之间相对转动的阻力矩和托杯支承面间的摩擦力矩设s F 为加在手柄上的力，取250s F N =，'L 为手柄长度。