设计螺旋起重器设计

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螺旋起重器设计说明书

.....
手柄直径的计取托杯的厚度,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：因为没有特殊要求，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
手柄长度为
托杯、底座等结构尺寸的设计所以
圆整后取
选托杯材料：因为托杯受压，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
压
所以托杯强度足够
因为托杯受压，选择灰铸铁HT200，如图所
示，取底座斜度为1：10，则有
手柄直径为
托杯材料选择灰
铸铁
托杯强度足够
底座材料选择灰
铸铁
斜度。

机械设计作业——螺旋起重器的设计

机械设计作业——螺旋起重器的设计题目：螺旋起重器的设计一、概述螺旋起重器是一种利用螺旋结构实现起重和搬运功能的机械设备。

它具有结构简单、操作方便、起重量大等优点，广泛应用于建筑、物流、港口等领域。

本文将介绍一种新型的螺旋起重器设计，包括其工作原理、结构设计、材料选择、传动系统设计等内容。

二、工作原理螺旋起重器的工作原理主要是利用螺旋结构的特点，通过旋转螺旋来实现起重和搬运。

具体来说，当螺旋结构与物体的接触面产生摩擦力时，通过旋转螺旋可以使物体沿着螺旋轴向移动，从而实现物体的提升或下降。

此外，螺旋起重器还可以通过改变螺旋的旋转方向和速度来控制物体的运动方向和速度。

三、结构设计1.整体结构新型螺旋起重器的整体结构包括基座、螺旋轴、螺旋叶片、传动系统、控制系统等部分。

其中，基座是整个设备的支撑结构，螺旋轴和螺旋叶片组成了起重器的核心部分，传动系统为设备提供动力，控制系统则实现对设备的操作和控制。

2.螺旋轴和螺旋叶片设计螺旋轴是螺旋起重器的核心部件之一，其设计需要考虑到强度、刚度、耐磨性等因素。

根据实际需求，我们选用优质合金钢作为材料，经过精密加工和热处理工艺，确保了螺旋轴的高强度和耐磨性。

同时，我们在螺旋轴上设计了循环冷却系统，以降低设备运转时的温度。

螺旋叶片是直接与货物接触的部件，因此其设计需要考虑到强度、耐磨性、自重等因素。

我们选用高强度铝合金作为材料，设计了双层螺旋叶片结构，即内外两层叶片可以相对转动，以增加设备的承载能力。

同时，我们在叶片上设计了圆弧形凸起，以增加与货物的摩擦力，避免货物在提升过程中滑落。

3.传动系统设计传动系统是螺旋起重器的动力来源，其设计需要考虑到功率、效率、稳定性等因素。

我们选用交流电动机作为动力源，通过减速器和齿轮传动系统将动力传递到螺旋轴。

同时，我们还设计了软启动和软停车功能，以增加设备的平稳性和使用寿命。

此外，我们还设计了过载保护和短路保护等功能，以确保设备的安全运行。

课程设计螺旋起重器

课程设计螺旋起重器一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解螺旋起重器的基本概念、结构和原理；2. 学生能够掌握螺旋起重器在工程中的应用和操作方法；3. 学生能够了解螺旋起重器与其他起重设备的优缺点比较。

技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，分析并解决实际工程中螺旋起重器的使用问题；2. 学生能够设计并制作简单的螺旋起重器模型，展示其工作原理；3. 学生能够通过团队合作，完成螺旋起重器的操作和调试。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对机械工程和科技创新的兴趣，增强探索精神；2. 学生在学习和实践中，培养动手能力、观察力和问题解决能力；3. 学生认识到螺旋起重器在工程领域的实际应用，提高对工程技术的尊重和热爱。

课程性质：本课程为实践性较强的综合课程，结合理论知识与动手实践，培养学生对螺旋起重器的认识和应用能力。

学生特点：学生处于中学阶段，具备一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇心。

教学要求：教师需采用讲授、演示、实践相结合的教学方法，引导学生主动参与，注重培养学生的动手实践能力和团队合作精神。

通过课程目标的分解，使学生在理论学习与实践操作中，达到预定的学习成果。

二、教学内容1. 引入螺旋起重器的概念和历史发展，让学生了解其在工程领域的重要性；相关章节：《机械基础》第一章第三节“简单机械及其应用”。

2. 讲解螺旋起重器的结构组成、工作原理及其力学原理；相关章节：《机械基础》第二章第四节“螺旋传动装置及应用”。

3. 分析螺旋起重器在工程中的应用实例，介绍其操作方法和安全注意事项；相关章节：《机械基础》第四章第二节“起重机械及其应用”。

4. 对比螺旋起重器与其他起重设备的优缺点，探讨其在不同场景下的适用性；相关章节：《机械基础》第五章“机械设备的选用与维护”。

5. 设计并实施螺旋起重器模型制作实践活动，培养学生的动手能力和团队合作精神；实践内容：制作简易螺旋起重器模型，并进行操作和调试。

6. 结合教材内容，组织学生进行课堂讨论和案例分析，提高学生的问题解决能力；相关章节：《机械基础》各章节相关案例及讨论。

螺旋起重器课程设计讲解

螺旋起重器课程设计讲解螺旋起重器课程设计讲解一、引言起重器是工程中重要的设备，它广泛应用于各种建设工地、厂房和码头等场所。

螺旋起重器作为其中一种，具有结构简单、操作方便、占用面积小、价格低廉等优点，因此在工程建设中得到广泛应用。

本课程设计主要介绍螺旋起重器的设计，以期学生对起重器的设计、选型、使用和维护有一定的了解和掌握。

二、螺旋起重器的结构及工作原理1.结构螺旋起重器主要由旋转轴、螺旋叶片、吊钩、制动器、减速器和电机等组成。

其中，旋转轴和螺旋叶片是主要部分，吊钩用于吊装物品。

制动器用于停止或调节旋转速度，减速器则降低电机转速，提高扭矩，使得螺旋起重器能够顺利吊装重物。

2.工作原理螺旋起重器利用旋转轴和螺旋叶片的配合，通过电机驱动旋转轴，进而使螺旋叶片旋转，利用斜面提升重物。

具体来说，当螺旋叶片旋转时，重物的提升高度与螺旋线的长度成正比。

在吊装重物时，只需调节制动器，控制旋转速度和提升高度即可。

三、螺旋起重器的设计1.总体设计螺旋起重器的总体设计主要包括总体结构形式、布局、工作原理以及技术参数等方面。

在设计时，要根据工地的实际需求和使用环境选择合适的设备型号和技术参数。

比如设备的起吊重量、工作幅度和起吊高度等。

2.结构设计结构设计主要包括旋转轴的设计、螺旋叶片的设计以及吊钩、制动器和减速器的设计等。

在设计过程中，要考虑到重物的重量、提升高度等因素对设备强度的影响，同时还要考虑设备的制造和维修保养的方便性。

3.电气设计电气设计主要包括电机驱动和控制系统的设计。

在设计过程中，要考虑到电源的稳定性、电机的控制精度以及电机的过载保护等因素。

同时，还要考虑到设备的安全性，比如设置紧急停止按钮等。

四、螺旋起重器的应用和维护1.应用螺旋起重器的应用主要包括设备的安装、调试和使用。

在安装过程中，要保证设备的平稳性和安全性；在调试过程中，要测试设备的各项技术参数是否满足要求；在使用过程中，要严格按照操作规程进行，确保设备的安全性和稳定性。

螺旋起重器设计_-_副本

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y课程设计说明书（论文）课程名称：机械设计设计题目：螺旋起重器设计院系：机电工程学院班级：XXXXX设计者：XXXXX学号：XXXXX指导教师：XXXXX设计时间：XXXXX哈尔滨工业大学题目：设计起重量40,000N ，最大起重高度H=200mm 的螺旋起重器（千斤顶）。

1.选择螺杆、螺母的材料螺杆采用45钢，有参考文献【2】续表10.2查得抗拉强度MPa b 600=σ，MPa s 355=σ。

螺母材料用铝青铜ZCUAL10Fe3（考虑速度低） 2.耐磨性计算螺杆选用45钢，螺母选用铸造铝青铜ZCUAL10Fe3，有参考文献【1】表8.11查得【p 】=18~25MPa,从表表8.11的相关文献中可以查得，人力驱动时【p 】值可加大20%，则【p 】=21.6~30MPa ，取【p 】=21.6MPa 。

按耐磨性条件设计螺纹中径2d ，选用梯形螺纹，则][8.02p F d Qψ≥。

有参考文献【1】查得，对于整体时螺母系数5.2~2.1=ψ，取0.2=ψ。

则mm mm p F d Q 3.246.210.2400008.0][8.02=⨯=ψ≥、式中：Q F ---------轴向载荷，N;2d ----------螺纹中径，mm; [p]----------许用应力，MPa 。

2/d H =ψ差参考文献【3】表11.5取公称直径d 可能取值32、36，这里取公称直径mm d 32=，螺距mm P 3=，中径mm d 5.302=，小径mm d 5.281=，内螺纹大径5.324=D 。

说明：此处如果取公称直径mm d 36=，螺距mm P 3=，中径mm d 5.342=，小径mm d 5.321=，内螺纹大径5.364=D ，螺杆强度校核不满足要求。

3.螺杆强度校核螺杆危险截面的强度条件为：21121321634⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d T d F Q e ππσ 式中：Q F ---------轴向载荷，N; 3d ----------螺纹中径，mm;1T ----------螺纹副摩擦力矩，()2tan 2'1d F T Q ρ+ψ=，ψ为螺纹升角，7942.15.3031arctan arctan2=⨯⨯==ψππd np [σ]--------螺杆材料的许用应力，MPa 。

机械设计大作业二设计螺旋起重器(千斤顶)

机械设计大作业二-设计螺旋起重器（千斤顶）机械设计大作业报告二：设计螺旋起重器（千斤顶）一、设计题目：螺旋起重器（千斤顶）的设计二、设计背景与目的在工程领域，起重器是必不可少的设备之一，用于进行物体的提升、降落和搬运。

螺旋起重器作为一种常见的起重器，具有结构简单、操作方便、稳定性好等优点。

本次设计的目的是设计一款结构合理、性能稳定的螺旋起重器（千斤顶），以满足实际工程应用的需求。

三、设计要求与参数1.设计要求（1）最大起重量：1000kg（2）最大起重高度：100mm（3）螺旋直径：16mm（4）螺旋长度：根据实际需要确定（5）设备应具有足够的强度和稳定性，能够承受较大的载荷和冲击。

2.设计参数（1）材料选择：优质碳素结构钢（如Q235）（2）驱动方式：手动操作（3）传动方式：螺旋传动（4）结构形式：采用紧凑型设计，便于携带和使用。

四、设计步骤与方案1.确定总体方案根据设计要求和参数，确定螺旋起重器的总体方案。

主要包括传动方式、结构形式、操作方式等。

考虑到手动操作的特点，设计时应注重设备的便携性和易用性。

2.结构设计根据总体方案，进行结构设计。

主要包括螺旋部分的长度、直径和材质选择，以及支撑部分的材料和结构形式等。

在设计过程中，应考虑到设备的强度、刚度和稳定性要求。

3.传动系统设计根据总体方案和结构设计，进行传动系统的设计。

主要包括传动轴的直径、长度和材质选择，以及齿轮或蜗轮蜗杆等传动元件的选择和设计。

在设计过程中，应考虑到传动效率、平稳性和使用寿命等因素。

4.操作系统设计根据总体方案和结构设计，进行操作系统的设计。

主要包括操作手柄的形状、长度和材质选择，以及操作机构的运动方式和结构设计等。

在设计过程中，应考虑到操作简便、省力和安全等因素。

5.校核与分析对所设计的螺旋起重器进行校核与分析，主要包括强度校核、刚度校核和稳定性分析等。

确保设备能够满足实际工程应用的要求，具有较高的安全性和可靠性。

6.图纸绘制与说明根据所设计的螺旋起重器，绘制相关图纸，包括总装图、部件图和零件图等。

螺旋起重器设计说明书

，
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：因为没有特殊要求，因此选用普通碳素钢Q235，查表4-11，假设手柄直径在16 40mm，查得，取安全系数为2，许用弯曲应力为
（3）凸缘尺寸计算
a)计算凸缘直径
查表4-1，因为是中等精度的一般传动，所以螺杆材料选择45钢，正火处理。
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=,取，有
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=
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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
装
订
线
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

螺旋起重器课程设计

目录一、设计已知条件 (2)二、设计任务和要求 (2)三、方案设计和材料选择 (2)四、设计计算主要内容 (3)一、方案设计及材料选择 (3)1、螺杆螺纹、螺旋副类型及其他的选择 (3)2、主要结构的材料选择 (3)二、螺杆的基本尺寸设计计算 (4)（1）螺杆中径 (4)（2）螺母高度 (4)（3）旋合圈数 (4)（4）螺纹的工作高度 (4)（5）验算自锁条件 (4)（6）验算螺杆强度 (5)（7）螺杆的稳定性计算 (6)三、螺母的相关计算 (7)（1）螺纹牙剪切强度 (7)（2）螺纹牙弯曲强度 (8)（3）螺母抗拉、扭强度计算 (8)（4）螺母凸缘强度核算 (9)1核算承托面的挤压强度 (9)2核算剪切强度 (9)3核算弯曲强度 (10)四、托杯的相关计算及说明 (10)五、手柄的设计相关计算 (11)六、底座的设计计算 (13)七、关于其他 (13)八、画装配图 (14)五、参考文献 (14)一、设计已知条件（1）最大起重量F=35KN；（2）最大起重高度h=180mm；（3）间歇工作，要求自锁性好，灵活轻便。

二、设计任务和要求（1）设计说明书一份，主要内容：已知设计基本参数和条件，螺旋起重器受力分析、各主要零件设计计算；（2）螺旋起重器装配图一张。

三、方案设计和材料选择螺旋起重器是以手柄的往复运动，通过螺母与螺杆的相对运动，从而达到重物的上升和下降；主要是通过固定螺母旋转螺杆带动托杯的上下运动从而达到重物的起落。

螺旋起重器是一种简单的起重机械，运用比较广泛，体积小巧，方便携带，它的结构主要包括：底座、螺母、螺杆、手杆和托杯，螺旋起重器工作的一个重要特性指标为起重的最大重量。

螺旋起重机除了满足设计性能的要求下还应该从结构简单紧凑，经济实惠,降低成本等因数考虑。

即在满足螺旋起重机的最大起重重量与最大升距、材料性能，屈服应力、螺纹等性能设计，可以从螺旋副的设计动手考虑其便用材料最少，体积最小。

四、设计计算主要内容其中 σs =355MPa（7）螺杆的稳定性计算:当轴向力大于某一临界值时，螺杆会发生侧向弯曲，丧失稳定性取B=60mm,则螺杆的工作长度mm HB L 65.26465.24601802l =++=++=螺杆危险面的惯性半径 mm 25.6mm 4254d i 1===螺杆的长度系数，按一端自由，一端固定考虑取2=μ，螺杆的柔度mm 69.84mm 25.665.2642s =⨯==i l μλ 因此螺杆40<s λ<100，为中柔度压杆，其失稳时的临界载荷按欧拉公式计算的，()()KN l EIc 13965.26426414.31006.214.3F 24522225=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==μπ0.435139Q F S c c ≈==满足稳定性要求。

螺旋起重器设计计算

% 螺旋起重器设计计算% 已知条件Q=30000; % 起重量(N)Hmax=180; % 最大起重高度du=180/pi;hd=pi/180;fprintf(' 螺旋起重器的最大起重量Q = %3.4f N \n',Q);fprintf(' 螺旋起重器的最大起高度Hmax = %3.4f mm \n',Hmax);RCL=input(' 螺杆热处理方式（淬火-CHG，未淬火-TZG）：');if RCL=='CHG'disp ' 蜗杆采用淬火钢';elseif RCL=='TZG'disp ' 蜗杆采用调质钢';enddisp ' '% 1-按照螺旋副耐磨性条件计算螺杆直径sigma_s=355;sigma_b=600; % 螺杆的屈服极限和抗拉强度(45钢)fprintf(' 螺杆材料强度极限sigma_b = %3.4f MPa \n',sigma_b);p_y=22; % 钢螺杆-铸造铝青铜螺母组合的许用挤压应力(低速) phi=2.0; % 整体螺母的高度系数d2_j=sqrt(2*Q/(pi*phi*p_y)); % 螺杆的计算直径fprintf(' 螺杆的计算直径计算值d2_j = %3.4f mm \n',d2_j);d=input(' 确定螺杆的公称直径(mm) d = ');P=input(' 确定螺杆的螺距(mm) P = ');d2=input(' 确定螺杆的中径(mm) d2 = ');d1=input(' 确定螺杆的小径(mm) d1 = ');Dm=input(' 确定螺母的大径(mm) Dm = ');disp ' '% 2-校核螺旋副自锁条件n=1; % 单头螺纹gamma=atan(n*P/pi/d2); % 螺纹导程角fprintf(' 螺旋副导程角gamma = %3.4f °\n',gamma*du);f=0.09; % 钢螺杆-铸造铝青铜螺母组合的摩擦系数beta=15; % 梯形螺纹牙型斜角rho_v=atan(f/cos(beta*hd)); % 螺旋副当量摩擦角fprintf(' 螺旋副当量摩擦角rho_v = %3.4f °\n',rho_v*du);if gamma<=rho_vdisp(' 螺旋副满足自锁条件')elsedisp(' 螺旋副不满足自锁条件')enddisp ' '% 3-校核螺杆组合强度T1=Q*tan(gamma+rho_v)*d2/2; % 螺杆螺旋副的摩擦力矩A=pi*d1^2/4;Wt=pi*d1^3/16; % 螺杆的危险截面面积和抗扭截面系数sigma_e=sqrt(Q^2+3*(T1/d1)^2)/A; % 螺杆危险截面的当量应力sigma_p_g=sigma_s/4; % 钢螺杆的许用拉伸应力fprintf(' 螺杆螺旋副的摩擦力矩T1 = %3.4f Nmm \n',T1);fprintf(' 螺杆危险截面面积 A = %3.4f mm^2 \n',A);fprintf(' 螺杆抗扭截面系数Wt = %3.4f mm^3 \n',Wt);fprintf(' 螺杆危险截面的当量应力sigma_e = %3.4f MPa \n',sigma_e);fprintf(' 螺杆的许用拉伸应力sigma_p_g = %3.4f MPa \n',sigma_p_g);if sigma_e<=sigma_p_gdisp(' 螺杆满足组合强度条件')elsedisp(' 螺杆不满足组合强度条件')enddisp ' '% 4-校核螺母螺纹牙强度% 4-1 螺母螺纹牙剪切强度b=0.65*P; % 螺母螺纹牙根部厚度u=10; % 螺母螺纹牙旋合圈数tau_p=35; % 青铜螺母许用剪切应力tau=Q/(pi*Dm*b*u); % 螺母螺纹牙根部剪切应力fprintf(' 螺母螺纹牙根部厚度 b = %3.4f mm \n',b);fprintf(' 螺母螺纹牙旋合圈数u = %3.4f 圈\n',u);fprintf(' 螺母许用剪切应力tau_p = %3.4f MPa \n',tau_p);fprintf(' 螺母螺纹牙根部剪切应力tau = %3.4f MPa \n',tau);if tau<=tau_pdisp(' 螺母螺纹牙根部满足剪切强度条件')elsedisp(' 螺母螺纹牙根部不满足剪切强度条件')enddisp ' '% 4-2 螺母螺纹牙弯曲强度l=(Dm-d2)/2; % 螺母螺纹牙根部弯曲力臂sigma_b_m=55; % 青铜螺母螺纹牙根部许用弯曲应力sigma_b_w=6*Q*l/(pi*Dm*b^2*u); % 螺母螺纹牙根部弯曲应力fprintf(' 螺母螺纹牙根部弯曲力臂l = %3.4f mm \n',l);fprintf(' 螺母螺纹牙根部许用弯曲应力sigma_b_m = %3.4f MPa \n',sigma_b_m); fprintf(' 螺母螺纹牙根部弯曲应力sigma_b_w = %3.4f MPa \n',sigma_b_w); if sigma_b_w<=sigma_b_mdisp(' 螺母螺纹牙根部满足弯曲强度条件')elsedisp(' 螺母螺纹牙根部不满足弯曲强度条件')enddisp ' '% 5-校核螺杆稳定性Lm=253;fprintf(' 螺杆最大工作高度Lm = %3.4f mm \n',Lm);mu=2; % 螺旋起重器视为一端固定一端自由lambda=4*mu*Lm/d1; % 螺杆柔度系数fprintf(' 螺杆柔度系数lambda = %3.4f \n',lambda);E=2.06*1e5; % 钢的拉压弹性模量(MPa)I=pi*d1^4/64; % 螺杆危险截面的惯性矩(mm^4)if lambda<40disp '不必对螺杆进行稳定性校核'elseif lambda>=90Qc=pi^2*E*I/(mu*Lm)^2;elseif RCL=='CHG'Qc=340*A/(1+0.00013*lambda^2);elseif RCL=='TZG'Qc=480*A/(1+0.0002*lambda^2);endendfprintf(' 螺杆稳定临界载荷Qc = %3.4f N \n',Qc);Ssc=Qc/Q;fprintf(' 螺杆工作稳定系数Ssc = %3.4f \n',Ssc);Ss=3.5;if Ssc>=Ssdisp ' 螺杆满足稳定性条件'elsedisp ' 螺杆不满足稳定性条件'end******** 螺旋起重器设计计算结果********螺旋起重器的最大起重量Q = 30000.0000 N螺旋起重器的最大起高度Hmax = 180.0000 mm螺杆热处理方式（淬火-CHG，未淬火-TZG）：'TZG'蜗杆采用调质钢螺杆材料强度极限sigma_b = 600.0000 MPa螺杆的计算直径计算值d2_j = 20.8341 mm确定螺杆的公称直径(mm) d = 28确定螺杆的螺距(mm) P = 3确定螺杆的中径(mm) d2 = 26.5确定螺杆的小径(mm) d1 = 24.5确定螺母的大径(mm) Dm = 28.5螺旋副导程角gamma = 2.0638 °螺旋副当量摩擦角rho_v = 5.3232 °螺旋副满足自锁条件螺杆螺旋副的摩擦力矩T1 = 51533.9788 Nmm 螺杆危险截面面积 A = 471.4352 mm^2螺杆抗扭截面系数Wt = 2887.5409 mm^3螺杆危险截面的当量应力sigma_e = 64.1030 MPa螺杆的许用拉伸应力sigma_p_g = 88.7500 MPa螺杆满足组合强度条件螺母螺纹牙根部厚度 b = 1.9500 mm螺母螺纹牙旋合圈数u = 10.0000 圈螺母许用剪切应力tau_p = 35.0000 MPa 螺母螺纹牙根部剪切应力tau = 17.1827 MPa 螺母螺纹牙根部满足剪切强度条件螺母螺纹牙根部弯曲力臂l = 1.0000 mm螺母螺纹牙根部许用弯曲应力sigma_b_m = 55.0000 MPa 螺母螺纹牙根部弯曲应力sigma_b_w = 52.8699 MPa 螺母螺纹牙根部满足弯曲强度条件螺杆最大工作高度Lm = 253.0000 mm螺杆柔度系数lambda = 82.6122螺杆稳定临界载荷Qc = 95684.1740 N螺杆工作稳定系数Ssc = 3.1895螺杆满足稳定性条件。

【精品】螺旋起重器的设计

【精品】螺旋起重器的设计螺旋起重器是一种常用的机械传动设备，其构造简单，使用方便，应用范围广泛。

其主要由电机、减速器、螺旋器和倾斜角度调节器等部分组成。

其中，螺旋器是起重机运行的关键部件之一，其设计和制造质量直接影响到起重机的性能和使用寿命。

因此，对螺旋起重器的设计和制造要求非常高，需要经过深入的研究和分析。

螺旋起重器的设计主要包括螺旋器的结构设计和参数计算，减速器的选型和传动布局等方面。

在螺旋器的结构设计中，需要考虑其稳定性、强度和耐久性等因素，同时还要结合实际使用情况确定螺旋器的尺寸、转速和转向等参数。

在减速器的选型和传动布局方面，需要综合考虑起重机的工作负荷、使用条件和能源消耗等因素，选择合适的减速器型号和传动方式。

对于螺旋起重器的设计，关键在于优化设计，实现结构简洁、重量轻、功耗小、效率高、噪声低等多个方面的要求。

在螺旋器的设计中，需要采用先进的计算方法和材料选择技术，确保其受力状态和寿命等性能指标符合要求。

对于减速器的设计，需要结合起重机的工作负荷和使用条件，选用合适的传动比例和传动布局，保证其牵引力和功率输出符合要求。

在螺旋起重器的制造过程中，需要注意材料的选择和处理、加工精度的控制、装配工艺的规范等问题。

特别是对于螺旋器的制造，需要采用高精度的数控机床加工，保证其表面光洁度和几何形状的精度达到要求。

此外，还需要对螺旋器进行热处理、表面处理等工艺处理，提高其强度、硬度和耐腐蚀性等性能。

总之，螺旋起重器的设计和制造是一个复杂且重要的过程，需要技术力量和生产工艺的支持。

只有通过对螺旋起重器性能和结构进行深入的分析和研究，才能实现其高质量、高效率、高可靠性的功能要求。

螺旋起重器设计计算.

螺旋起重器设计任务设计题目：螺旋起重器设计条件：起重量F Q=50kN最大起重高度H=150mm设计工作量：绘制装配图一张，画出起重器的全部结构，按照装配图要求标注尺寸、序号及填写明细栏、标题栏，编写技术要求撰写设计说明书一份，主要包括其中起重器各部分尺寸的计算，对螺杆和螺母螺纹牙强度、螺纹副自锁型、螺杆稳定性的校核等题目：起重量Q=30kN , 最大起重高度H=180mm1选择螺杆、螺母材料螺杆采用45钢调质，由参考文献[]2表10.2查得抗拉强度b σ=600Mpa ,s σ =355Mpa 。

螺母材料用铝青铜310Fe Al ZC u (考虑速度低)2耐磨性计算螺杆采用45钢，螺母选用铸造铝青铜310Fe Al ZC u ，由参考文献[]1表 5.8查得[P]=18-25Mpa ，从表5.8的注释中可以查得，人力驱动时[P]值可增加20%，则21.6-30Mpa ，取[P]=25Mpa 。

按耐磨性条件设计螺纹中径d 2，选用梯形螺纹，则[]P F d Qψ8.02≥由参考文献[1]查得，对于整体式螺母系数Ψ=1.2-2.5，取Ψ=2.则[]mm mm P F d Q 3.25252500008.08.02=⨯=ψ≥ 其中：Q F ——轴向载荷，N ;2d ——螺纹中经，mm ;[P]——许用压强，Mpa ;dH =ψ 查参考文献[2]表11,5取公称直径d =32mm ，螺距mm p 3=,中径mm 5.30d 2=小径mm d 5.283=，内螺纹大径mm D 5.324=3螺杆强度校核螺杆危险截面的强度条件为：[]σππσ≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=23312231634d T d F Qe式中：Q F ——轴向载荷，N ；3d ——螺纹小经，mm ；1T ——螺纹福摩擦力矩，()2tan T 21d F Q ρψ'+= ψ为螺纹升角，7933.15.3031arctan arctan2=⨯⨯==ππψd np []σ——螺杆材料的许用应力，Mpa 。

螺旋起重器的设计

哈尔滨工业大学机械设计作业设计说明书题目:螺旋起重器院系：能源科学与工程学院班号：学号：姓名：哈尔滨工业大学机械设计任务书1.题目：设计螺旋起重器螺旋起重器是一种简单的起重装置，用手推动手柄即可起升重物。

它一般由底座、螺杆、螺母、托杯、手柄或板手等零件组成。

2.已知条件：表螺旋起重器的示意图及已知数据设计要求：（1）绘制装配图一张，画出起重器的全比结构，按照比例装配图要求标注尺寸、序号及填写明细栏、标题栏、编写技术要求。

（2）撰写设计说明书一份，主要包括起重器各部分尺寸的计算，对螺杆和螺母螺纹牙强度、螺纹副自锁性、螺杆的稳定性的校核等。

目录一、设计题目---------------------------------------------------------------3二、螺母、螺杆选材---------------------------------------------------------3三、螺杆、螺母设计计算耐磨性计算------------------------------------------------------------------------------------------------3螺杆强度校核---------------------------------------------------------------------------------------------4螺纹牙强度校核-----------------------------------------------------------------------------------------4螺纹副自锁条件校核-----------------------------------------------------------------------------------5螺杆稳定性校核-----------------------------------------------------------------------------------------5四、螺母外径及凸缘设计-----------------------------------------------------6五、手柄设计---------------------------------------------------------------6六、底座设计---------------------------------------------------------------7七、托杯及其他参数-------------------------------------------------------8八、设计示意图------------------------------------------------------- -- - 9九、参考资料--------------------------------------------------------------10一、设计题目设计起重重量FQ=40 000N ，最大起重高度H=200mm 的螺旋起重器。

螺旋起重器设计说明书讲解

重庆大学螺旋起重器设计计算说明书题目: 螺旋起重器学院: 机械工程学院班级: 机自04班姓名: xxx学号: xxxxxxxx题目:设计螺旋起重器设计原始数据：起重量30, 最大起重高度L=200mm。

F kN工作内容：1、详细设计计算（参考8.1.5节）；2、完成全部零件的3维实体建模和装配；3、绘制装配图一张。

目录第一章螺杆的设计与计算 (3)1-1 螺杆螺纹类型的选择 (3)1-2 选取螺杆材料 (3)1-3 确定螺杆直径 (3)1-4 自锁验算 (4)1-5 结构 (4)1-6 螺杆强度校核 (5)1-7 稳定性计算 (5)第二章螺母设计与计算 (7)2-1 选取螺母材料 (7)2-2 确定螺母高度H及螺纹工作圈数u (8)2-3 校核螺纹牙强度 (8)2-4 安装要求 (9)第三章托杯的设计与计算 (9)3-1 托杯的尺寸计算 (9)第四章手柄设计与计算 (10)4-1手柄材料 (10)4-2 手柄长度L (11)pd (11)4-3 手柄直径p第五章底座设计 (12)5-1 底座设计与计算 (12)第一章螺杆的设计与计算1-1 螺杆螺纹类型的选择螺纹有矩形、梯形与锯齿形，常用的是梯形螺纹。

梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙形角30α=，梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动。

矩形螺纹牙根强度低，锯齿形螺纹牙型不为等腰梯形，加工成本高。

从实用性考虑，故选梯形螺纹，它的基本牙型按GB5796.3—86的规定。

1-2 选取螺杆材料考虑到千斤顶转速较低，单个作用面受力不大，螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。

此处选最常用的45钢。

1-3 确定螺杆直径按耐磨性条件确定螺杆中径2d 。

求出2d 后，按标准选取相应公称直径d 、螺距P 及其它尺寸。

根据规定，对于整体螺母，由于磨损后不能调整间隙，为使受力比较均匀，螺纹工作圈数不宜过多，故取ϕ=1.2~2.5，此处2φ=。

螺杆——螺母材料分别为钢——青铜，滑动速度为低速，得许用应力[]p 为18~25MPa 。

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 (6)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。

螺旋起重器结构图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。

三、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[]p hud F σπσ===2A F p选取梯形螺纹：[]p Fd σϕ8.02≥F=70KN ϕ=1.5[]p σ=25Mpah=0.5P255.1700008.02⨯≥d =34.56mm根据表3-7、3-8选择的螺杆尺寸： d=44mm 2d =38mm 1d =31mm P=12 H=2d ⨯ϕ=1.5⨯38=57mm螺母尺寸：D=45mm 22d D ==38mm 1D =31mm 2、工作圈数校核P H u == 1257=4.75 ≈5（圈）＜10（圈） ∴校验合格3、螺旋副的自锁性校核自锁条件：v ϕφ≤3812arctan arctan 2⨯==ππφd P =5.73°F=70KNϕ=1.5[]p σ=25Mpah=0.5P 螺杆尺寸： d=44mm 2d =38mm 1d =31mm P=12螺母尺寸： D=45mm22d D ==38mm 1D =31mm H=57mm U=5（圈）工作圈数合格︒==15cos 1.0arctan cos arctanβϕf v =5.9° f =0.1 β=15°∵v ϕφ≤ ∴校核合格 4、螺杆的强度校核[]στσσ≤⎪⎭⎫⎝⎛+=+=21222ca d 4313T F A[]49005-3s==σσ=225Mpa A=21d 4π=4π()23-1031⨯⨯=4-1055.7⨯2mm ()()210389.573.5tan 700002d tan 3-2⨯⨯︒+︒⨯=+=ϕφF T=273N ﹒M224-ca 031.027343700001055.71⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯=σ=123Mpaca σ＜⎥⎦⎤⎢⎣⎡σ ∴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：[]τπτ≤=DbuFb=0.65P=7.8 u=5[]τ=30-40Mpa58.74570000⨯⨯⨯=πτ=12.7Mpa[]ττ≤∴剪切强度合格f =0.1 β=15°︒=73.5φ︒=9.5v ϕ自锁性合格⎥⎦⎤⎢⎣⎡σ=225MpaT=273N ﹒Mca σ=123Mpa强度合格[]τ=30-40Mpaτ=12.7Mpa剪切强度合格（2）螺纹牙危险截面上的弯曲强度条件：[]b uDb Fl σπσ≤=262384522-=-=d D l =3.5mm []b σ=40-60Mpa58.7455.37000062⨯⨯⨯⨯⨯=πσ=34.2Mpa σ＜[]b σ∴弯曲强度合格 6、螺杆稳定性校核 B=1.4dl =B+L+2H =1.4d+200+257=290.1mm 43141===d A I i =7.75mm 75.71.2902⨯==i ul s λ=74.86＞40 ∴需要校核稳定性稳定性校核条件：S crsc S FF S ≥=S S 取3.5-5.0为合格 51006.2⨯=E Mpa 643164441⨯==ππd I =45333.234mm()2521.290223.453331006.2⨯⨯⨯=πcr F =273.8KN708.273==F F S cr SC =3.9 SC S 介于3.5-5.0之间，∴稳定性合格[]b σ=40-60Mpaσ=34.2Mpa弯曲强度合格l =290.1mmi =7.75mm51006.2⨯=E MpaI =45333.234mmcr F =273.8KNSC S =3.9稳定性合格七、结构设计1、螺杆设计2、螺母设计（1）外径设计：（2）螺母凸缘高度：[]Mpa 60~40b =σ[][]pa 8.49~2.3383.0b M ==σσ[]Mpa 5.41=σ22445.41470003.1D ≤+⨯⨯⨯πmm D 76.68≥mm D 70=mmHh 193==44mm=d mm l 5.2744625.01=⨯=287mm =30+57+200= 30+H +L =L'mm D 764802=-=mm D 283=mm D 804=()[]σπ≤-4d D 1.3Q22[]1σ[]p σ（3）螺母凸缘外径：（4）强度校核：<∴设计可行3、托杯设计()D D 4.1~3.11=mm D D 5.947035.135.11=⨯==[]()[]Mpa p 6.99~76.592~8.1==σσ[]()()Mpa D D Q 1.22705.944700004222211=-⨯⨯=-=ππσmmD mm D mm d mm h mm H 94704419571=====mm721085==托杯高mm D 托杯材料：Q235[]231952700004427p 62=+⨯=+=πσπD F D 木4、设计手柄长度（1）选取手柄材料为Q235 （2）手柄长度:螺旋副间的摩擦力矩:托杯与轴端支承面的摩擦力矩因为起重量为70KN ，所以取500N（3）手柄直径5、底座设计p p l F T ⋅=柄1T ()M N d F T ⋅=⋅+=2732tan 21ϕφ2T ()()M N FfD D T ⋅=⨯⨯+=+=1824701.076284232MN T T T T ⋅≥+≥45521柄柄p F mmF T l p p 910500182237=+==柄[]mmd mm d d d l F p p p b p p p 259.24120329102003233=≥⨯⨯≥≤≤⋅πσπmm D 2316=mmL L D D D 3072028720'mm11416982'mm 98mm 4'111=+=+==+=+=+=座δ6、其他零件的选择（1）紧定螺钉的选择GB/T 71-1985 M10*18 （2）螺杆下挡块设计mm5h mm495445d 1==+=+=下挡Dmm5h mm 491==下挡D mmD mm D mm L D D mm23195307mm 1142'mm98'86711====+==座δδ（3）螺杆顶部挡块设计八、螺旋起重器的效率计算3D D ＞顶mm 283=D mm D 34=顶%4.29%10085.285845522840127012S 2121=⨯==⨯===⨯===A A T A QS A ηππ柄mm 283=D mm D 34=顶参考资料[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.。