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1、浙江大学螺旋起重器设计计算说明书姓名：方涛涛学号：3080104191 专业：机械工程及其自动化名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 13 页 - - - - - - - - - 螺旋起重器设计任务设计题目：螺旋起重器设计条件：最大起重Q=20KN 最大升距 150mm 设计工作量：绘制总装配图一张， 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。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -
2、- - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 13 页 - - - - - - - - - 目录1 螺杆的设计与计算. 41.1 螺杆螺纹类型的选择. 41.2 选择螺杆材料. 41.3 确定螺杆直径. 41.4 自锁验算 . 41.5 螺杆强度计算. 51.6 稳定性计算 . 51.7 螺杆设计 . 72 螺母设计与计算. 92.1 选取螺母材料. 92.2 确定螺母高度H 及螺纹工作圈数u . 92.2.1 螺母高度 . 92.2.2 螺纹工作圈数. 92.2.3 螺母实际高度. 92.3 校核螺纹强度. 92.4 安装要求 . 10 3 手柄设计 . 11 3.1
3、 手柄材料选择. 11 3.2 手柄直径的确定. 11 4 底座设计 . 11 参考文献 . 13 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 13 页 - - - - - - - - - 起重器设计计算和说明1 螺杆的设计与计算1.1 螺杆螺纹类型的选择选择梯形螺纹，单线GB5796 86 规定。1.2 选择螺杆材料此处选用 45#。1.3 确定螺杆直径按耐磨性条件计算螺杆中径d2。2dpQ(mm) 根据国家规定，=1.2-1.5，这里取： 1.4（梯形螺纹），=0
4、.5 即h=0.5p；p 取 18Mpa。故，2dpQ=61814. 34.15. 03201010m=22.3mm 查机械设计手册， d 取 27mm 则 p=3，1d=23.75mm 2d=25mm 1.4 自锁验算自锁条件是名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 13 页 - - - - - - - - - 其中前者为中径出升角，后者为当量摩擦角。查表取09.0arctan(np/2d)=arctan(1*3/3.14*25)=2.2 arctan0.09=
5、5.14 故14.52.21.5 螺杆强度计算受力较大的螺杆需进行强度计算，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有正应力和剪应力。因此，螺杆强度校核时按照第四强度理论计算。即c=2212211634dTdQ其中扭矩 T=Qtan （）2d=32010tan （5.14+2.2） 25/2310=32N.m 查手册， 45 钢s=335Mpa =s/(3-5)=335/3Mpa=111Mpa 而c=71Mpa3.5 所以满足稳定性条件1.7 螺杆设计螺杆上端用于支撑托杯并安装手柄，因此需要大大直径。 手柄孔径的大小要根据手柄直径决定pd=28mm ，kdpd+0.5m
6、m 。为了便于切制螺纹，螺纹上端应该有退刀槽，其宽度取1.5t, 其直径比螺杆小径小 0.2-0.5mm。为了防止工作时螺杆从螺母中脱出，在螺杆下端必须安装钢制挡圈，挡圈用紧钉螺钉固定在螺杆顶端。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 13 页 - - - - - - - - - 其中， 1.5t=10mm 0.25d=6.75mm Dp=1.8d=48.6mm 取 48mm 1.5d=40.5mm 取 40mm H1+H=170mm+39mm=209mm 名师资
7、料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 13 页 - - - - - - - - - 2 螺母设计与计算2.1 选取螺母材料此处选择青铜。2.2 确定螺母高度H 及螺纹工作圈数u 2.2.1 螺母高度H=2d=1.425mm=35 2.2.2 螺纹工作圈数 u=H/p=35/3=11.6 u=u+1.5=13.1 取整数 13 2.2.3 螺母实际高度 H=up=13*3=39 2.3 校核螺纹强度由于螺杆材料强度一般远大于螺母材料强度，因此，只需校核螺母螺纹的牙根强度
8、。螺母螺纹的根部的剪切强度计算式为：dbzQDbZQ（Mpa ）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 13 页 - - - - - - - - - 式中： b 为螺纹牙根部宽度，对于梯形螺纹b=0.65p。青铜螺母的=30-50Mpa ；故，dbzQDbZQ=133365.032714.3320101010=9.3Mpa30Mpa 所以合格。2.4 安装要求螺母压入底座的孔内，为了防止螺母转动，还应装置紧定螺钉。螺母的相关尺寸计算：图中：名师资料总结 - - -
9、精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 13 页 - - - - - - - - - H=39mm a=H/3=13mm D=d+1=28mm 2D=1.7D=47.6 取 48 3D=1.32D=62.4 取 63 3 手柄设计3.1 手柄材料选择此处选择 Q215或者 Q235 3.2 手柄直径的确定把手柄看成一个悬臂梁，按弯曲强度确定手柄直径，其强度条件是：F3ppF0.1dKL故求得：pd 28.33mm 取 28mm4底座设计底座材料常用 HT200及 HT150 ，铸件的壁
10、厚不应小于8mm ，为了增加稳定性，底座尺寸应大些，因此底座设计了1：10 的斜度。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 13 页 - - - - - - - - - 图中：H1=H+20mm=150+20=170mm H-a=39-13=26mm D=d+1=28mm D7=D3+10=73mm D6=D7+H1/10=73+17=90mm D8=27pDQ4=175mm 式中：p为底座下枕垫物的许用挤压应力， 这里取木材：2.4Mpa。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 13 页 - - - - - - - - - i参考文献1陈秀宁 . 机械设计 . 浙江大学出版社2 吴宗泽 . 机械设计课程设计手册. 高等教育出版社名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 13 页 - - - - - - - - -