机械设计大作业螺旋起重器说明书
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2.4.1 手柄长度................................................................................................................9 2.4.2 手柄结构..............................................................................................................10 2.5 底座的设计......................................................................................................................10 2.5.1 底座结构设计......................................................................................................10 2.5.2 底座强度校核...................................................................................................... 11
其中：FQ—轴向载荷，N；
D3---螺纹小径，mm；
T1---螺纹副摩擦力矩，N•mm，T1=FQtan(������
+
������′)
������2，������为螺纹升角，
2
������ =arctan ������������ = arctan 1∗6 = 3.767°
������������2
机械设计大作业说明书
目录
1 设计任务书 ................................................................................................................................1
������∗29
[������]---螺杆材料的许用应力，Mpa。
查阅参考文献[2]表 5-12 知钢对青铜的当量摩擦系数为 0.08-0.10，取 ������′=0.09，螺纹副当量摩擦角������′=arctan ������′=arctan0.09= 5.1427°，把已知的值带入
T1 的计算公式中，则得：
查阅文献 2 P96 知，对于整体式螺母系数������=1.2~2.5，取������=2，带入设计数
2
据轴向载荷 FQ=40000N 可得 d2≥0.8√���������������×���������������������������������mm=22.63mm
查阅参考文献[1]表 13-3 GB5796.3-86 取公称直径 d=32mm，螺距 P=6mm， 中径 d2=29mm，小径 d3=25mm，内螺纹大径 D4=33mm。
1.1 设计数据及要求................................................................................................................1 1.1.1 设计数据................................................................................................................1 1.1.2 设计要求...............................................................................................................1
1.2 传动装置简图...................................................................................................................1 1.3 设计工作量和进度...........................................................................................................2
3 设计小结...................................................................................................................................12 4 参考文献...................................................................................................................................12
1 设计任务书
1.1 设计数据及要求
1.1.1 设计数据
方案 二
起重量 FQ/kN 40
最大起重高度 H/mm 200
1.1.2 设计要求
(1) 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。 (2) 撰写设计说明Baidu Nhomakorabea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。
1.2 传动装置简图
FQ F
图 1-1
1
1.3 设计工作量和进度
(1) 工作量：完成一张 A2 图纸和一份螺旋起重器设计说明书
(2) 设计资料整理和计划撰写 2.0h
设计数据计算和校核 5.0h
画装配图
3.0h
设计说明书撰写
6.0h
2 结构设计与计算
2.1 螺杆设计
2.1.1 材料选择
由于螺杆承受载荷较大，而且是小截面，故本设计选用 45 号钢调质处理，
查参考文献一表 12-7 可知其抗拉强度σb =600Mpa，[σs] =355Mpa。鉴于螺旋
滑动副结构简单，便于制造，易于自锁，所以螺旋起重器选择滑动螺旋副。且为 便于制造，使单线螺纹打到自锁要求，本设计选择梯形螺纹，右旋。
螺旋起重器属于低速重载的工作情况，且螺母与螺杆之间存在滑动摩擦，故 螺母采用强度高，耐磨，摩擦系数小，且适合低速重载的情况的铸造铝青铜 ZCuAl10Fe3。
2 结构设计与计算 .......................................................................................................................2
2.1 螺杆设计...........................................................................................................................2 2.1.1 材料选择...............................................................................................................2 2.1.2 耐磨性计算...........................................................................................................2 2.1.3 螺杆强度校核.......................................................................................................3 2.1.4 螺旋副自锁性能校核...........................................................................................4 2.1.5 螺杆稳定性校核....................................................................................................4 2.1.6 螺杆结构设计........................................................................................................5
2.1.3 螺杆强度校核
螺旋起重器螺杆受轴向力 FQ 和扭转力矩 T1 的作用，这里的扭转力矩是螺纹 副的摩擦转矩 T1。由于螺杆危险截面上既有拉应力，又有切应力，因此，此处应 根据第四强度理论，得出危险截面的强度条件为
������������=√(п������������������������������������)������ + ������ ≤ (������������������������������������1������ )2 ������
2.1.2 耐磨性计算
根据材料选择，查阅参考文献[2]表 5-12 可知，滑动螺旋副材料的许用压力 [p]=18 - 25Mpa，查阅资料知，对于人力驱动，[p]的值可加大 20%，即[p]=21.6 – 30Mpa，取[p]=25Mpa。
对于梯形螺纹，h=0.5P，即 d2≥0.8√������������[������������]
2.3 托杯的设计........................................................................................................................8 2.4 手柄的设计........................................................................................................................9
2.2 螺母设计............................................................................................................................6 2.2.1 螺母的高度............................................................................................................6 2.2.2 螺纹牙强度计算....................................................................................................6 2.2.3 螺母的结构尺寸....................................................................................................7 2.2.4 螺母悬置部分强度和螺母凸缘强度校核............................................................7
T1= 40000 × 29 ������������������(3.767° + 5.14270) =90926N•mm 2
其中：FQ—轴向载荷，N；
D3---螺纹小径，mm；
T1---螺纹副摩擦力矩，N•mm，T1=FQtan(������
+
������′)
������2，������为螺纹升角，
2
������ =arctan ������������ = arctan 1∗6 = 3.767°
������������2
机械设计大作业说明书
目录
1 设计任务书 ................................................................................................................................1
������∗29
[������]---螺杆材料的许用应力，Mpa。
查阅参考文献[2]表 5-12 知钢对青铜的当量摩擦系数为 0.08-0.10，取 ������′=0.09，螺纹副当量摩擦角������′=arctan ������′=arctan0.09= 5.1427°，把已知的值带入
T1 的计算公式中，则得：
查阅文献 2 P96 知，对于整体式螺母系数������=1.2~2.5，取������=2，带入设计数
2
据轴向载荷 FQ=40000N 可得 d2≥0.8√���������������×���������������������������������mm=22.63mm
查阅参考文献[1]表 13-3 GB5796.3-86 取公称直径 d=32mm，螺距 P=6mm， 中径 d2=29mm，小径 d3=25mm，内螺纹大径 D4=33mm。
1.1 设计数据及要求................................................................................................................1 1.1.1 设计数据................................................................................................................1 1.1.2 设计要求...............................................................................................................1
1.2 传动装置简图...................................................................................................................1 1.3 设计工作量和进度...........................................................................................................2
3 设计小结...................................................................................................................................12 4 参考文献...................................................................................................................................12
1 设计任务书
1.1 设计数据及要求
1.1.1 设计数据
方案 二
起重量 FQ/kN 40
最大起重高度 H/mm 200
1.1.2 设计要求
(1) 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。 (2) 撰写设计说明Baidu Nhomakorabea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。
1.2 传动装置简图
FQ F
图 1-1
1
1.3 设计工作量和进度
(1) 工作量：完成一张 A2 图纸和一份螺旋起重器设计说明书
(2) 设计资料整理和计划撰写 2.0h
设计数据计算和校核 5.0h
画装配图
3.0h
设计说明书撰写
6.0h
2 结构设计与计算
2.1 螺杆设计
2.1.1 材料选择
由于螺杆承受载荷较大，而且是小截面，故本设计选用 45 号钢调质处理，
查参考文献一表 12-7 可知其抗拉强度σb =600Mpa，[σs] =355Mpa。鉴于螺旋
滑动副结构简单，便于制造，易于自锁，所以螺旋起重器选择滑动螺旋副。且为 便于制造，使单线螺纹打到自锁要求，本设计选择梯形螺纹，右旋。
螺旋起重器属于低速重载的工作情况，且螺母与螺杆之间存在滑动摩擦，故 螺母采用强度高，耐磨，摩擦系数小，且适合低速重载的情况的铸造铝青铜 ZCuAl10Fe3。
2 结构设计与计算 .......................................................................................................................2
2.1 螺杆设计...........................................................................................................................2 2.1.1 材料选择...............................................................................................................2 2.1.2 耐磨性计算...........................................................................................................2 2.1.3 螺杆强度校核.......................................................................................................3 2.1.4 螺旋副自锁性能校核...........................................................................................4 2.1.5 螺杆稳定性校核....................................................................................................4 2.1.6 螺杆结构设计........................................................................................................5
2.1.3 螺杆强度校核
螺旋起重器螺杆受轴向力 FQ 和扭转力矩 T1 的作用，这里的扭转力矩是螺纹 副的摩擦转矩 T1。由于螺杆危险截面上既有拉应力，又有切应力，因此，此处应 根据第四强度理论，得出危险截面的强度条件为
������������=√(п������������������������������������)������ + ������ ≤ (������������������������������������1������ )2 ������
2.1.2 耐磨性计算
根据材料选择，查阅参考文献[2]表 5-12 可知，滑动螺旋副材料的许用压力 [p]=18 - 25Mpa，查阅资料知，对于人力驱动，[p]的值可加大 20%，即[p]=21.6 – 30Mpa，取[p]=25Mpa。
对于梯形螺纹，h=0.5P，即 d2≥0.8√������������[������������]
2.3 托杯的设计........................................................................................................................8 2.4 手柄的设计........................................................................................................................9
2.2 螺母设计............................................................................................................................6 2.2.1 螺母的高度............................................................................................................6 2.2.2 螺纹牙强度计算....................................................................................................6 2.2.3 螺母的结构尺寸....................................................................................................7 2.2.4 螺母悬置部分强度和螺母凸缘强度校核............................................................7
T1= 40000 × 29 ������������������(3.767° + 5.14270) =90926N•mm 2