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

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 (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 —

------------- p

A d 2

hu

根据表3-7、3-8选择的螺杆尺寸： d=44mm d 2=38mm d 〔=31mm P=12

H= 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 —= —=4.75

5 (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

=1.5

P =25Mpa

h=0.5P

0.8 70000

.1.5 25 =34.56mm

P =25Mpa

h=0.5P 螺杆尺寸： d=44mm

d 2 =38mm d

1=31mm

P=12

F=70KN =1.5

螺母尺寸： D=45mm

D 2 d 2=38mm

D 1 =31mm

H=57mm U=5 （圈） 工作圈数合格

3

2

-4 31 103

=7.55 10 mm

=273N • M

=123Mpa

ca

v

•••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 =5.73

d 2 38

v arctanf arcta^^=5.9

cos cos15 f =0.1

=15

°

f =0.1 =15° 5.73

V .••校核合格 v

5.9

4、螺杆的强度校核 自锁性合格

ca

F 2 2 4T d i

3-5

900 —=225Mpa

=225Mpa

T=273N • M

ca

=123Mpa

T Ftan d 2

70000 tan 5.73 5.9

38 10-3

强度合格

Dbu

=12.7Mpa

b=0.65P=7.8 u=5 剪切强度合格

=30-40Mpa

A= —

d 12 4

-4 2

ca

一4

：700002

7.55 10 、

2

c 4 273

3 ---------

0.031 =30-40Mpa

70000

45 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:

6F

1 Db2u

:D d2 45 38

1 --------- ------------- =3.5mm

2 2

=40-60Mpa

6 70000 3.5

45 7.82 5 =34.2Mpa

v b

弯曲强度合格

6、螺杆稳定性校核

B=1.4d

l =B+L+H=1.4d+200+57 =290.1mm

2 2

I d1 31

I ——=7.75mm

,A 4 4

ul 2 290.1

s —-------------------------------- =74.86 >40

I 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 105Mpa

4 4

:d14314 4

I ------- ----------- =45333.23 mm

64

b =40-60Mpa

=34.2Mpa

弯曲强度合格

l =290.1mm

I =7.75mm

E 2.06 105 Mpa

. 4 I =45333.23 mm

F cr =273.8KN

S SC =3.9

稳定性合格