机械设计作业螺旋起重器.docx

机械设计基础
设计实践设计计算说明书

题目：螺旋起重器
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机械设计基础

设计实践任务书

题目：螺旋起重器
设计原始数据及要求：
螺旋起重器（千斤顶）
已知条件：起重量=40KN，最大起重高度H=200mm。

目录
一． 强度校核
1. 耐磨性计算
2. 螺杆的强度校核
3. 螺旋牙的强度校核
4. 自锁条件校核
5. 螺杆的稳定性校核
6. 手柄设计
7. 底座校核
二． 主要部件尺寸
三． 参考文献

一． 强度计算
1. 耐磨性计算
螺杆选用45号钢淬火，螺母选用铸造铝青铜，选用梯形螺纹，
取
式中 ——梯形螺纹的中径（mm）
——起重载荷（N）
——系数，整体式螺母，取
——螺旋副的许用压强（MPa），钢-青铜，低速，查表取
查GB/T5796.4—1986取外螺纹公称直径,螺距，小径，中径，内螺纹大径，中径，小径，且有。
2. 螺杆强度校核

——螺杆收到的轴向载荷（N）；
——螺杆收到的摩擦力矩（N mm）;
——螺纹小径（mm）;
——螺杆材料的需用拉应力（Mpa），查表，取
其中

为当量摩擦角， 取,
为牙侧角，， 算得
为螺纹升角，
算得
进而得到
3. 螺旋牙强度校核

——螺母螺纹大径，由上可得
——螺纹旋合圈数，
——螺纹牙的根部厚度（mm），对于梯形螺纹，
——螺母材料的许用剪应力（），查表
算得
满足剪切强度条件。

——弯曲力臂（mm），
——螺母材料的许用弯曲应力（），查表取
计算得到
满足弯曲强度条件。
4. 自锁条件校核

——螺纹升角，由2中计算可知
——当量摩擦角，由2中计算可知
满足自锁条件
5. 螺杆的稳定性校核

——螺杆长度系数，对于螺旋起重器，取
——螺杆的最大工作长度，，为最大起重高度为200mm，=54mm
——螺纹小径，为23mm
计算得到<85
对于淬火钢螺杆

得到
满足稳定性条件
6. 手柄设计
托杯选铸铁材料，手柄选Q215
(1)手柄长度计算

——扳动手柄的力，取
——螺旋副与托杯之间的摩擦力矩，由上面计算可知
——螺杆端面与托杯之间的摩擦力矩，
取为0.12
，
（此部分尺寸计算在后面主要部件尺寸中有详细过程）
得
代入初始公式中有，取，由于手柄长度一般不能大于螺旋起重器高度，所以取为300mm，其余长度靠套筒来实现。
（2）手柄直径计算

——手柄材料的需用弯曲应力，，对于，
取
计算得，为保证安全，取。
7. 底座校核
螺杆落到底面后，再留20~30mm，斜度1:10，厚度取10mm，
由结果知，螺旋起重器在最大载荷下可以在木材上使用。
在底面材料为砖（白灰砂浆）、砖（水泥砂浆）及混凝土上使用时可以在下面垫上一块厚度合适的模板。
二. 主要部件尺寸
，取；
，取；
，取；
；
；
，取。
，取；
，取；
，取；
，取；
，取；
，取。
固定托盘用的挡圈内径，外径，厚；螺钉。
螺杆底部挡圈内径，外径，厚；螺钉
紧定螺钉 。
其余铸造圆角，取。
螺旋起重器（千斤顶）装配图见A2图纸。
三. 参考文献
[1] 宋宝玉，王瑜，张峰主编. 机械设计基础（第4版）.哈尔滨：哈尔滨工 业大学出版社，2010.
[2]修世超，李庆忠，林晨. 机械设计习题与解析. 北京：科学出版社，2008.
[3]王黎钦，陈铁鸣. 机械设计(5版). 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2010.
[4]宋宝玉. 机械设计课程设计指导书. 北京：高等教育出版社，2006.