螺旋起重器设计说明书.doc
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装 订 线 螺旋起重器设计计算说明书 班级： 姓名： 学号： 设计要求： 题 号 起重量Q（kN） 起升高度(mm) 2 11 180 设计项目 计算及说明书 计算结果 1.选材 （1）螺杆材料 （2）螺母材料 2.由耐磨性计算螺纹中径，旋合圈数z及螺母高度 3.自锁性验算 4.螺杆强度验算 5.稳定性验算 6.螺母设计计算 （1）螺纹牙强度计算 a)螺纹牙剪切强度 b)螺纹牙抗弯强度 （2）计算螺母外径 （3）凸缘尺寸计算 a)计算凸缘直径及厚度a b）凸缘支承面挤压强度计算 C)凸缘根部抗弯强度验算 d)凸缘根部抗剪强度验算 7.手柄尺寸的计算 a)手柄长度的计算 b)手柄直径的计算 8.托杯、底座等结构尺寸的设计 a)托杯设计 b)底座设计 9.效率计算 查表4-1，由于是中档精度的一般传动，所以螺杆材料选择45钢，正火解决。 查表4-9，假设试件毛坯尺寸,查得屈服强度 ，取安全因数S=4，则许用拉应力 查表4-3 螺母材料为铸锡青铜ZCuSn10P1 查表4-7，低速许用压强为，取[p]=18MPa,有 选梯形螺纹h=0.5P,取，有 查表1-43，根据梯形螺纹的标准，应按中径选择外径为20mm、螺距为2mm的梯形螺纹，但是外径为20mm的螺纹有两种螺距:2mm、4mm。应查表1-42梯形螺纹直径与螺距的标准组合系列：外径为20mm与螺距为4mm的是标准组合系列。又由于螺距为4mm、外径为20mm的螺纹中径为18mm，满足不了本设计规定，即，因此：再查外径为24mm的螺纹尺寸并优先选择标准组合外径和螺距的梯形螺纹。 选择第一系列梯形螺纹：Tr24，螺距为 P=5mm。 查表1-51，旋合长度＞63mm,L型，左旋用LH表达，又因起重器为一般用途，选中档精度。综上所述，螺纹副表达为 螺母旋合圈数为 取z=6＜10，所以满足规定 螺母高度 查表4-4 钢对青铜的当量摩擦因数 取，则当量摩擦角 螺纹升角， ，故自锁 螺杆受压受扭，用第四强度理论，求总应力 其中螺纹力矩为 所以螺杆强度满足 计算柔度 查表4-6按下端固定，上端自由，取螺杆的长度系数μ=2， 螺杆工作长度 式中H为最大举重升距，B为螺杆头部长度；t为退刀槽宽度 带入数据计算得: 惯性半径 应验算稳定性 对不淬火螺杆，当时 所以满足稳定性规定 查表4-8螺母和螺杆材料的许用应力，螺母的许用切应力，取。梯形螺纹牙底宽为 剪切强度计算： 所以剪切强度足够。 查表4-8螺母和螺杆材料的许用应力，螺母的许用弯曲应力为， 取，查表1-41梯形螺纹基本尺寸，梯形牙高 螺母螺纹牙弯曲强度为，所以螺母螺纹牙弯曲强度足够。 为了更好地将螺母固定在底座上，将螺母做成梯形，也称异形螺母。螺母螺纹牙受拉和受扭，由第四强度理论可求螺纹牙的总应力 从而可得异形螺母外径为 式中螺母螺纹大径，查表4-8螺母和螺杆材料的许用应力，螺母的许用弯曲应力为，取. 由材料力学可知：许用拉应力，所以异形螺母外径为 圆整后取。 由经验公式可求异形螺母各尺寸： ,，圆整后取。由经验公式求螺母厚度: 由经验公式得许用挤压应力 凸缘支承面挤压强度为 所以凸缘支承面强度足够。 所以凸缘根部抗弯强度足够。 所以凸缘根部剪切强度足够。 令手柄的扳动力为(通常取200N左右)，手柄长为，扳手力矩为T，则手柄长度为： ， T为螺纹力矩与托杯支承面的摩擦力矩之和 查表4-3螺纹副的当量摩擦因数：钢对灰铸铁（托杯为HT200，螺杆头为钢），取。D及其他结构尺寸如图，具体数值可按下列经验公式计算： 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：由于没有特殊规定，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 所以 圆整后取 选托杯材料：由于托杯受压，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 所以托杯强度足够 由于托杯受压，选择灰铸铁HT200，如图所示，取底座斜度为1：10，则有 所以圆整后取 直径由底座挤压强度拟定 如底面为混凝土和木材时，取 圆整后取 其他尺寸可以用以下经验公式拟定： , 圆整后取 , 圆整后取 , 圆整后取 , 圆整后取 , 圆整后取 螺杆材料选用45钢 螺母材料选用铸锡青铜ZCuSn10P1 选择螺纹参数： z=6 ，自锁 符合强度条件 稳定性满足： S=4.663 螺母螺纹牙满足强度规定 凸缘支承面强度足够 凸缘根部抗弯强度足够 凸缘根部剪切强度足够 手柄长度为 手柄直径为 托杯材料选择灰铸铁HT200 托杯强度足够 底座材料选择灰铸铁HT200， 斜度1：10 效率展开阅读全文
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