螺旋起重器设计说明书

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21、螺旋副的耐磨性22、工作圈数校核24、螺杆的强度校核35、螺母螺纹牙强度校核36、螺杆稳定性校核4七、结构设计51、螺杆设计52、螺母设计 (5)3、托杯设计 (7)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。

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。

二、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F F p —------------- pA d 2hu根据表3-7、3-8选择的螺杆尺寸： d=44mm d 2=38mm d 〔=31mm P=12H= d 2 =1.5 38=57mm 螺母尺寸：D=45mm D 2 d 2 =38mm D I =31mm 2、 工作圈数校核 U —= —=4.755 (圈)V 10 (圈)P 12.••校验合格3、 螺旋副的自锁性校核 自锁条件：v选取梯形螺纹：d 2 0.8 F=70KN=1.5P =25Mpah=0.5P0.8 70000.1.5 25 =34.56mmP =25Mpah=0.5P 螺杆尺寸： d=44mmd 2 =38mm d1=31mmP=12F=70KN =1.5螺母尺寸： D=45mmD 2 d 2=38mmD 1 =31mmH=57mm U=5 （圈） 工作圈数合格32-4 31 103=7.55 10 mm=273N • M=123Mpacav•••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:arctan-^ arctan 12 =5.73d 2 38v arctanf arcta^^=5.9cos cos15 f =0.1=15°f =0.1 =15° 5.73V .••校核合格 v5.94、螺杆的强度校核 自锁性合格caF 2 2 4T d i3-5900 —=225Mpa=225MpaT=273N • Mca=123MpaT Ftan d 270000 tan 5.73 5.938 10-3强度合格Dbu=12.7Mpab=0.65P=7.8 u=5 剪切强度合格=30-40MpaA= —d 12 4-4 2ca一4：7000027.55 10 、2c 4 2733 ---------0.031 =30-40Mpa7000045 7.8 5=12.7Mpa 剪切强度合格(2)螺纹牙危险截面上的弯曲强度条件:6F1 Db2u:D d2 45 381 --------- ------------- =3.5mm2 2=40-60Mpa6 70000 3.545 7.82 5 =34.2Mpav b弯曲强度合格6、螺杆稳定性校核B=1.4dl =B+L+H=1.4d+200+57 =290.1mm2 2I d1 31I ——=7.75mm,A 4 4ul 2 290.1s —-------------------------------- =74.86 >40I 7.75..•需要校核稳定性稳定性校核条件：F cr& ——S S S S取3.5-5.0为合格E 2.06 105Mpa4 4:d14314 4I ------- ----------- =45333.23 mm64b =40-60Mpa=34.2Mpa弯曲强度合格l =290.1mmI =7.75mmE 2.06 105 Mpa. 4 I =45333.23 mmF cr =273.8KNS SC =3.9稳定性合格22.06 105 45333.23---------------------- 2 -------- =273.8KN2 290.1S C 介于3.5-5.0之间，稳定性合格七、结构设计1、螺杆设计d = 44mm1I 0.625 44 27.5mmL' = L + H + 30= 200 + 57 + 30 = 287mmD 2 80 4 76mmD 3 28mmD 4 80 mm2、螺母设计 (1)外径设计：1.3Q 22D 2d 24F crF cr SS C ——F273.870=3.90.83 b 33.2~49.8Mpa41.5MpaD 68.76mmD 70mm（2）螺母凸缘高度：h 19mm3（3）螺母凸缘外径：D i 1.3~1.4 DD i 1.35D 1.35 70 94.5mm（4）强度校核：P1.8~259.76 ~99.6MpaQ D 12 D 2 457mm 19mm 44mm 70mm 94mm 1.3 7000 4 44241.5D 270000 4~Z2 """294.5270222.1MpaH h d D D 1十D 3 D 2 FfT 2 ---------------------------428 76 0.1 704T 柄 T I T 2 T 柄 455N M因为起重量为70KN,所以F P取500N,T 柄 237 182I P 一 ----------------F P 500(3)手柄直径4、设计手 (1 )选取 (2)手柄 T 柄 F P I P T1:螺旋副间的摩擦力矩 d 2T i F tan273N M2 T2:托杯与轴端支承面的摩擦力矩柄长度手柄材料为 长度 托杯材料：Q235D 5 108mm托杯高 72mm手柄材料:Q235Q235手柄长度910mm 手柄直径：25mm182N M8mm910mmd p 3i p --------------32200 910 32 1205、底座设计L' 20 287 20 307mm '4FD 72p 木F P d pd p 24.9mm d p 25mmD i ' D i 4mm 98mm D i ' 2 98 16 114mmD 6 231mm4 70000 *2 s’ ------------ 9522318mm D 1' 98mm D 1' 2114mmL 座 307mm D 7 95mm D 6 231mmD 6D 下挡d 5 44 5 49mm h1 5mm(3)螺杆顶部挡块设计D顶〉D3D328mmD 顶34 mm D下挡49mm h1 5mmD3 28mmD 顶34mmS 12A QS 70 12 840A2 2 T柄2 455 2858.85A —100% 29.4% A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.。