1、 螺旋起重器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)姓名： 學(xué)號(hào)： 班級(jí)： 螺旋起重器設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)題目：螺旋起重器設(shè)計(jì)要求：最大起重Q=20KN 最大升距145mm設(shè)計(jì)工作量：繪制裝配圖，標(biāo)注主要尺寸，填寫(xiě)標(biāo)題欄及零件明細(xì)表。 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。注意事項(xiàng)： 1）螺母內(nèi)孔端部應(yīng)有倒角，以便潤(rùn)滑 2）螺桿螺紋部分應(yīng)有退刀槽 3）鑄件壁厚大于或等于8mm目錄1、螺桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算41.1螺桿螺紋類型41.2螺桿材料41.3螺桿直徑尺寸41.4自鎖驗(yàn)算41.5螺桿強(qiáng)度計(jì)算51.6穩(wěn)定性計(jì)算52、螺母的設(shè)計(jì)與計(jì)算62.1螺母材料62.2螺母高度H及螺紋工作圈數(shù)Z72.3校核螺母螺紋強(qiáng)度72.4校核螺母外徑與凸緣的強(qiáng)度73、其余零件的

2、設(shè)計(jì)83.1手柄的設(shè)計(jì)與計(jì)算83.2底座的設(shè)計(jì)93.3緊定螺釘93.4固定托環(huán)的螺栓94、使用說(shuō)明95、參考文獻(xiàn)91、螺桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算1.1螺桿螺紋類型梯形螺紋，單線GB579686 1.2螺桿材料此處選用45#。1.3螺桿直徑尺寸按耐磨性條件計(jì)算螺桿中徑d2： (mm) （1） 根據(jù)國(guó)家規(guī)定，=1.2-2.5，為使受力均勻，梯形螺紋取=1.2；=0.5，螺紋接觸高度h=0.5P；p=18Mpa。代入公式（1）得：mm=24.28mm查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選擇Tr263。外螺紋公稱直徑取d=26mm，螺距取P=3mm，小徑取d1 =22.5mm，中經(jīng)d2=24.5mm。此時(shí)螺母圈數(shù)，受力比較均勻，滿

3、足條件。1.4自鎖驗(yàn)算自鎖條件是： v 其中前者為螺紋升角，后者為當(dāng)量摩擦角。查表取 （2）所以螺紋聯(lián)接可以自鎖。1.5螺桿強(qiáng)度計(jì)算螺桿工作時(shí)承受軸向力Q，又承受扭矩T的作用，使得螺桿危險(xiǎn)截面上既有正應(yīng)力又有剪應(yīng)力。螺桿強(qiáng)度校核時(shí)按照第四強(qiáng)度理論計(jì)算，即當(dāng)量應(yīng)力小于許用應(yīng)力： （3）其中，扭矩T為： 忽略退刀槽的影響，d1取螺紋小徑；查手冊(cè)，45鋼有： 顯然 ，所以，螺桿強(qiáng)度滿足要求。1.6穩(wěn)定性計(jì)算螺桿受壓不失穩(wěn)的條件為 其中：Ss為保證螺桿不失穩(wěn)的最小安全系數(shù)，對(duì)于傳力螺旋傳動(dòng)Ss=3.5-5.0。根據(jù)材料力學(xué)，失穩(wěn)時(shí)的臨界載荷Qc與螺桿的柔度的值有關(guān)，此處L為螺桿承受壓力的一段長(zhǎng)度，mm

4、；i為螺桿危險(xiǎn)截面的慣性半徑，mm，此處，mm；為螺桿的長(zhǎng)度系數(shù)，對(duì)于螺旋千斤可視為一端固定，一端自由，取。螺桿危險(xiǎn)截面的慣性矩I為：慣性半徑i為：對(duì)于受力長(zhǎng)度L，可以近似認(rèn)為L(zhǎng)=H所以柔度：對(duì)45鋼，由于強(qiáng)度極限，并且，所以臨界載荷為： （4）代入數(shù)據(jù)得Qc=132.1KN所以螺桿穩(wěn)定性符合。2、螺母的設(shè)計(jì)與計(jì)算2.1螺母材料 此處選擇青銅QAl9-42.2螺母高度H及螺紋工作圈數(shù)Z 螺母高度螺紋工作圈數(shù) 2.3校核螺母螺紋強(qiáng)度由于螺桿材料45鋼的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于螺母材料青銅的強(qiáng)度，因此只需校核螺母螺紋的牙根強(qiáng)度。與螺桿外螺紋相配合，取D=26.50mm，D1=23mm，D2=24.50mm，P=

5、3mm螺紋根部的剪切強(qiáng)度為： （5）已知，梯形螺紋b=0.65P，代入數(shù)據(jù)得：顯然，螺紋強(qiáng)度滿足要求。彎曲強(qiáng)度校核 = 4060 = 1825螺母耐磨強(qiáng)度校核2.4校核螺母外徑與凸緣的強(qiáng)度（1）考慮螺旋副摩擦力矩的作用，螺母懸置部分危險(xiǎn)截面的拉伸強(qiáng)度條件： （6）已知，D=26.5mm，安全系數(shù)取n=2，解得：不妨取D3=45mm（2）凸緣與底座接觸表面的擠壓強(qiáng)度條件 （7） 取D4=55mm（3）凸緣根部的彎曲強(qiáng)度條件 （8） 取a=10mm3 蝸輪蝸桿3.1選材：蝸桿 45鋼 蝸輪 QAL9-4模數(shù)m=1.25 傳動(dòng)比i=82中心距a=63mm3.2蝸桿參數(shù)設(shè)計(jì) T1/d1=T2/d2 頭

6、數(shù)z1=1 直徑系數(shù)q=17.9 mm 分度圓直徑 d1=mq=22.4 mm圈數(shù)n=10 齒距pa=1.92 mm齒頂圓直徑 da1=24.9mm齒根圓直徑 df1=19.4mm導(dǎo)程角tan=0.056扭矩T1=29.2N.m3.3蝸輪參數(shù)設(shè)計(jì)齒數(shù)z2=82分度圓直徑d2=102.5mm齒頂圓直徑da2=105mm齒根圓直徑df2=100mm尺寬b=13mm扭矩T2=107.03.4蝸桿軸強(qiáng)度校核 4其余零件的設(shè)計(jì)4.1手柄的設(shè)計(jì)與計(jì)算手柄材料為45鋼，形狀為長(zhǎng)方體，主要承受彎曲載荷，所以只校核彎曲強(qiáng)度手柄長(zhǎng)度為80mm,計(jì)算得，扭矩T3=104.4彎曲強(qiáng)度條件為： （9）對(duì)45鋼，代入數(shù)據(jù)

7、，解得：取手柄寬b=10mm。h=15mm 可以滿足強(qiáng)度要求。4.2底座的設(shè)計(jì)底座呈圓錐形，可有效防止側(cè)翻，取坡度為1:10，厚度為8mm，材料采用鑄鐵。高度H=145mm+30mm+20mm=195mm根據(jù)結(jié)構(gòu)確定底座尺寸，校核底部擠壓強(qiáng)度底部支承為鑄鐵時(shí)取p=p/2=6.59MP；為混凝土?xí)r取p=3MPa；為木材時(shí)取p=2MPa。D6=180mm，D5=100mm4.3托杯的設(shè)計(jì)4.3.1托杯材料 4.3.2底面耐磨性校核 4.3.3托杯強(qiáng)度校核4.4固定托杯的螺釘開(kāi)槽圓柱頭螺釘 GB/T 65-2000 4.5緊定螺釘開(kāi)槽錐端緊定螺釘 GB/T71-1985 5、使用說(shuō)明（1）搖動(dòng)手柄，使蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)螺桿平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)即可。（2）及時(shí)添加潤(rùn)