螺旋起重器设计说明书VIP免费

装订线螺旋起重器设计计算说明书班级：姓名：学号：设计要求：题号起重量Q（kN）起升高度(mm)211180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d2，旋合圈数z及螺母高度H‘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≤100mm,查得屈服强度σs=295MPa，取安全因数S=4，则许用拉应力[σ]=σsS=295MPa4=73.75MPa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1825MPa，取[p]=18MPa,有d2≥√FPπ∅h[p]选梯形螺纹h=0.5P,取∅=1.2，有d2≥√11000×Pπ×1.2×0.5P×18mm=18.01mm查表1-43，根据梯形螺纹的标准，应按中径d2=19.00mm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d2≥18.01mm，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Tr24×5LH−7H/7e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：d=24mmP=5mmd2=d2'=21.5mmd1=18.5mmd1'=19.00mmd'=24.50mmz=63.自锁性验算4.螺杆强度验算5.稳定性验算螺母旋合圈数为z=∅d2P=1.2×21.55=5.16取z=6＜10，所以满足要求螺母高度H‘=zP=6×5mm=30mm查表4-4钢对青铜的当量摩擦因数fv=0.080.10取fv=0.10，则当量摩擦角φv=arctanfv=arctan0.10≈5.7106°螺纹升角ψ=arctanPπd2=arctan5π×21.5≈4.2336°，ψ<φv−1°，故自锁螺杆受压受扭，用第四强度理论，求总应力σca=√（FA）2+3（T10.2d13）2其中螺纹力矩为T1=Ftan（ψ+φv）×d22¿11000×tan(5.7106°+4.2336°)×21.52=20.732KNA=πd124=π×18.524mm2σca=√(4×11000π×18.52)2+3×(207320.2×18.53)2≈49.79MPa<[σ]=73.75MPa所以螺杆强度满足计算柔度λ=μli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l=H+B+t+H'2式中H为最大举重升距，B为螺杆头部长度B=1.5d=36mm；t为退刀槽宽度H'=30mmφv=5.7106°ψ=4.2336°ψ<φv−1°，自锁T1=20732Nσca<[σ]符合强度条件稳定性满足：S=4.6636.螺母设计计算（1）螺纹牙强度计算a)螺纹牙剪切强度b)螺纹牙抗弯强度（2）计算螺母外径Dt≈2P=10mm带入数据计算得:l=180+10+36+302=241mm惯性半径i=√IA=d14=18.54=4.625mmλ=2×2414.625=104.216>40应验算稳定性对不淬火螺杆，当λ>90时Fcr=π2EI(μl)2Fcr=π3×210×103×18.5464×(2×241)2=51295.8NS=FcrF=51295.811000=4.663>2.54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[τ]=3040MPa，取[τ]=30MPa。梯形螺纹牙底宽为t1=0.634P=0.634×5mm=3.17mm剪切强度计算：τ=FπDt1z=11000π×24.5×3.17×6MPa¿7.514MPa<[τ]=30MPa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[σb]=4060MPa，取[σb]=40MPa，查表1-41梯形螺纹基本尺寸，梯形牙高h=2.75mm螺母螺纹牙弯曲强度为σb=3FhπDt12z=3×11000×2.75π×24.5×3.172×6MPa=19.56MPa<[σb]=40MPa，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τ<[τ]σb<[σb]螺母螺纹牙满足强度要求（3）凸缘尺寸计算a)计算凸缘直径D1及厚度ab）凸缘支承面挤压强度计算C)凸缘根部抗弯强度验算d)凸缘根部抗剪强度验算7.手柄尺寸的计算a)手柄长度的计算受扭，由第四强度理论可求螺纹牙的总应力σ=1.3Fπ4(D2−d'2)≤[σe]从而可得异形螺母外径为D≥√5.2Fπ[σe]+d'2式中螺母螺纹大径d'=24.5mm，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[σb]=4060MPa，取[σb]=50MPa.由材料力学可知：许用拉应力[σe]=0.83σb=0.83×50MPa=41.5MPa，所以异形螺母外径为D≥√5.2×11000π×41.5...