螺旋起重器设计计算 doc.doc

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FQ=50 最大起重高度H=150 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=30, 最大起重高度H=180 1选择螺杆、螺母材料 螺杆采用45钢调质，由参考文献表10.2查得抗拉强度=600, =355。螺母材料用铝青铜 (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，由参考文献表5.8查得[P]=18-25，从表5.8的注释中可以查得，人力驱动时[P]值可增加20%，则21.6-30，取[P]=25。按耐磨性条件设计螺纹中径d2，选用梯形螺纹，则 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 其中：——轴向载荷，; ——螺纹中经，; [P]——许用压强，; 查参考文献[2]表11,5取公称直径=32，螺距,中径小径，内螺纹大径 3螺杆强度校核 螺杆危险截面的强度条件为： 式中：——轴向载荷，； ——螺纹小经，； ——螺纹福摩擦力矩， 为螺纹升角， ——螺杆材料的许用应力，。 查参考文献表5.10得钢对青铜的当量摩擦因数，取螺纹副当量摩擦角。把已知的值带入T的计算公式中，则得 由参考文献表5.9可以查得螺杆材料的许用应力 ,,取。 显然，，螺杆满足强度条件。 4螺母螺纹牙的强度校核 螺母螺纹牙根部的剪切强度条件为 式中：——轴向载荷，； ——螺母螺纹大径，; Z——螺纹旋合圈数，Z取10； ——螺纹牙根部厚度，梯形螺纹. 代入数值计算得 查参考文献表5.9得螺母材料的许用剪应力，显然。螺纹牙根部的弯曲强度条件为 式中：——弯曲力臂， 。 其他参数同上。 代入数值计算得 查参考文献表5.9得螺母材料的许用弯曲应力。 显然，即满足螺纹牙的强度条件。 5自锁条件校核 因，因此 满足自锁条件 6螺杆的稳定性校核 螺杆的柔度值 式中：——螺杆的最大工作长度，取螺母中部到另一端支点间的距离，则 、符号参照图3.1，指螺杆与手柄座相接处的尺寸，查手册知，=4。 假设手柄直径为，有结构尺寸经验公式，取=38,则 ——长度系数，对千斤顶，可看作一端固定，一段自由，取=2. 代以上数值得 对于45钢调质，当90时 因此满足稳定性要求。 7螺母外径及凸缘设计 螺纹外径 。 螺纹凸缘外径 ，取=68mm. 螺纹凸缘厚 8手柄设计 加在手柄上的力需要克服摩擦副之间相对转动的阻力矩和托杯支撑面间的摩擦力矩。设F为加在手柄上的力，取F=200N，L为手柄长度，则。有 托杯选铸铁，手柄选Q215，摩擦因数，则 取L=200，加套筒长850。手柄直径 查阅教材可得： 查阅参考文献表10.1，，则，取。 代入数值计算得 取手柄直径 9底座设计 螺杆下落到地面，再留20~30空间，底座铸造起模斜度1:10，厚度为10. 由结构设计确定， 结构确定后校核底面的挤压应力： 底面材料选择铸铁HT100，查表得铸件壁厚时， 显然，满足设计要求 10其余结构尺寸经验公式 参考文献 [1]王黎钦,陈铁鸣.机械设计[M].4版.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2008. [2]王连明,宋宝玉.机械设计课程设计[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2010. [3] 张锋,宋宝玉.机械设计大作业指导书[M].北京:高等教育出版社,2009. 8