机械设计大作业螺旋起重器说明书.docx

机械设计大作业说明书

目录

1设计任务书 1

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

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

2.2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

2.3托杯的设计 8

2.4手柄的设计 9

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

3设计小结 12

4参考文献 12

1

1设计任务书

1.1设计数据及要求

1.1.1设计数据

方案

起重量Fo/kN

最大起重高度H/mm

二

40

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。

1.2传动装置简图

图1-1

2

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σ。=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。

2.1.2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

查阅文献2P96知，对于整体式螺母系数ψ=1.2~2.5,取V=2,带入设计数

3

据轴向载荷F?=40000N可得

查阅参考文献[1]表13-3GB5796.3-86取公称直径d=32mm,螺距P=6mm,中径d?=29mm,小径d?=25mm,内螺纹大径D?=33mm。

2.1.3螺杆强度校核

螺旋起重器螺杆受轴向力Fg和扭转力矩T?的作用，这里的扭转力矩是螺纹

副的摩擦转矩T?。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

其中：F?—轴向载荷，N;

D?---螺纹小径，mm;

T?---螺纹副摩擦力矩，N·mm,,φ为螺纹升角，

[σ]---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

f=0.09,螺纹副当量摩擦角p=arctanf=arctan0.09=5.1427°,把已知的值带入T1的计算公式中，则得：

4

查阅参考文献[2]表5-13知本设计所用螺杆材料许用应力

,o?=355Mpa,[o]=71~118Mpa,取[o]=100Mpa,显然σe[σ],因此，所设计螺杆满足强度条件。

2.1.4螺旋副自锁性能校核

由2.1.3螺杆强度校核中所得数据：

f=0.09

式中：φ---螺纹螺旋升角

p′---当量摩擦角n---螺纹线数

P---螺纹导程

知

φp

因此，所设计螺旋副满足自锁条件。

2.1.5螺杆稳定性校核

螺杆的稳定性条