螺旋起重器设计说明书

..

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

，

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=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

螺杆

材料选用

45钢

螺母

材料选用

铸锡青铜

ZCuSn10P

1

选择螺纹

参数：

旋

合

圈

数

z

及

螺

母

高

度

3.

自

锁

性

验

径为20mm与螺距为4mm的是标准组合系列。又因为螺距为4mm、外径

为20mm的螺纹中径为18mm，满足不了本设计要求，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表示，又因起重器为一般用途，选中等精度。综上所述，螺纹副表示为

螺母旋合圈数为

取z=6＜10，所以满足要求

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

z=6

，自锁

符合强度

条件

稳定性满

足：

S=4.66

3

算

4.

螺

杆

强

度

验

算

5.

稳

定

性

验

算

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

所以满足稳定性要求

查表4-8螺母和螺杆材料的许用应力，螺母的许用切应力

螺母螺纹

牙满足强

度要求

6.螺母设计计算（1）螺纹牙强度计算a)螺纹牙剪切强度

，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：

凸缘支

承面强度

足够

b)

螺

纹

牙

抗

弯

强

度

（

2）

计

算

螺

母

外

径

,，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

凸缘根

部抗弯强

度足够

凸缘根

部剪切强

度足够

（

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

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1640mm，查得，取安全系数为2，许用

手柄长度

为

手柄直径

为

托杯材料

选择灰铸

铁HT200