螺旋起重器设计计算说明书
螺旋起重器设计计算说明书
专业班级
学生姓名
学号
指导教师
2010.11.10
目录
1、数据--------------------------------------------------------------------------3
2、螺旋副设计-----------------------------------------------------------3
3、旋副自锁性验算和传动效率计算--------------5
4、螺强度校核-----------------------------------------------------------5
5、螺杆稳定性校核-------------------------------------------------6
6、螺母设计----------------------------------------------------------------7
7、托杯设计----------------------------------------------------------------8
8、手柄设计计算------------------------------------------------------8
9、底座设计----------------------------------------------------------------9
10、参考文献-------------------------------------------------------------10
设计题目及要求
一、设计题目：螺旋起重器
二、原始数据：
三、设计步骤
1、选择螺杆、螺母、托杯等各零件材料。
2、计算螺杆、螺母的主要参数及其他尺寸。
3、检验稳定性和自锁性。
4、计算手柄的截面尺寸和长度。
5、绘制装配图，标注有关尺寸，填写标题栏、零件明细表及技术要求。
四、设计要求：
1、设计计算说明书一份
（2）计算说明书用计算机打印（A4纸）。
（3）章节编号要规范，表格要有表号和表名，图要有图号与图名，公式要有标号。
（4）文字力求通顺，叙述简明扼要，字体端正。
2、装配图一张，零件图两张。图纸规格为3号图纸，其中：计算机绘制装配图和零件图各一张，尺规零件图一张。要求栏目完整，尺寸齐全。
3、设计计算说明书装订成册，装配图和零件图附在说明书后面。
4、时间：一周
五、起重器的结构（参见封面图）
1、6用紧定螺钉5固定在底座8上，转动手柄4时，螺杆7一面转动，一面上下移动，以举起或放下重物，托杯1直接顶住重物，不随螺杆转动。螺杆下端安装有挡环9，以防止螺杆全部旋出螺母。
2、少螺杆与螺母、托杯与螺杆支撑面之间的摩擦与磨损，应在滑动表面之间加入润滑剂。
3、螺旋应有足够自锁性，保证重物不会自行下滑。
螺旋起重器设计计算说明书
1、数据
起重量：F=11KN 最大升距：Hmax=205mm 人工单手操作力：P=150N （附螺旋起重器机构简图2）
2.螺旋副设计
2.1选用螺旋副类型与螺杆、螺母材料 由于梯形螺纹的工艺性能好，牙根强度高，对中性好，故选用梯形螺纹较好。
螺杆采用45号钢正火，由手册查得 抗拉强度 ， 屈服强度
。 .
螺母材料用铝青铜ZCuAl10Fe3（考虑人工操作，速度低）
2.2耐磨性计算 （1）确定螺纹中径d2
根据国家规定?=1.2~2.5，取?=1.4（梯形螺纹）；螺纹牙的工作高度h=0.5P ；查教材表2-4-9，[p ]取21Mpa
故，d 2≥[]p h FP
?π =
[]p P FP
π?5.0 =6
310
214.114.35.01011?????≈23.8mm （2）确定螺纹标准尺寸（列表注明螺旋尺寸参数，如直径d 、d1、d2、螺距P 等，标明螺杆代号），确定螺母高度h ，螺纹工作圈数n 。（附螺纹副参数图
图2 螺旋起重器机构简图
P
F
3）
根据螺杆抗压强度初选螺纹的内径，根据第四强度理论求出威危险截面的应力()[]στσσ≤+=22ca 3,但对于中小尺寸的螺杆可以近似地认为σ≈0.36，所以上式可简化为()
[]στσ
σ≤+=22
ca 3=
式中A 为危险截面面积，22
14
A mm d π=
，S 为螺杆稳定性安全系数，对于载
荷较大，要求寿命长时，取S=5，固有mm
16355
14.311000
53.14SF
3.14d1s
≈????=
?≥
πσ 式中：F---工作拉力，N;
d1---螺栓危险截面直径，mm;
[σ]---螺栓材料的许用拉应力，MPa.
上因素综合考虑，确定螺杆直径，比较耐磨性计算和抗压强度计算的结果可知，确定直径的选定应与抗压强度计算的结果为准，按国家标准GB/5796.2-1886选定螺杆尺寸参数，螺杆外径d=28mm ；螺纹内径d 1=22.5mm ；螺纹中径d 2=25.5mm 。螺母大径D 4=28.5mm,小径D 1=23mm ，中径D 2=25.5mm 。螺纹线数n=1；螺距P=5mm.
因为选取φ=1.4，所以H=φd 2=1.4?22.5=31.5mm ，螺纹工作圈数计算u=P
H =4
5.31=7.875。
螺杆
d 1d
d 2
b
p
图3 螺纹副参数
现取螺母高度H=32mm ，则螺纹圈数u=8，满足要求。
3、螺旋副自锁性验算和传动效率计算
（1） 自锁性验算：自锁条件
?
?-≤1v ρψ
（2） 对于传力螺旋传动来说，一般应确保自锁性要求，以避免事故，由
于螺杆的材料为钢，螺母的材料为铜，故钢与青铜的摩擦系数选取f=0.09，因为梯形螺纹牙型角?=30α，所以牙侧角
?
==
152α
β。
螺旋升角=??==5
.2514.35
1arctan d nP arctan
2πψ
arctan0.06=3.6° 当量摩擦角/v v 19515
cos 09
.0arctan cos f arctan
arctanf ?====?
βρ ?
?-≤1v ρψ满足自锁要求。
（3） 传动效率计算：传动效率）＋（＝v tg /tg ρψψη
η=tg ψ/tg(ψ+β)= =tg3.6/tg18.6=0.19=19%
4.螺杆强度校核（附螺杆强度校核图4）
螺杆工作时承受轴向力F 和扭矩T 的作用，螺杆危险截面上既有压缩应力，又有切应力。因此，校核螺杆强度时应根据第四强度理论，求出危险截面的
图5 螺纹牙强度校核图
应力，应力计算为
()
()
[]5
~3MPa 0.364
105.2214.311000
3.14d F 3.13.13s
2
32
122
a σσπστσ
σ=
≤≈???==
≈+=
-
故螺杆的强度合格。
5.螺纹牙强度校核（附螺纹牙强度校核图5）
螺纹牙多发生剪切和挤压破坏，一般螺母的材料强度低于螺杆，故只需校核螺母螺纹的强度。
由螺纹牙危险面的剪切强度条件为
[]τπτ≤=bu D F
4
[]()MPa
40~30MPa 85.1510265.01714.311000
=≤=????=
ττ
螺纹牙危险截面的弯曲强度条件为
[][]()a 60~40MPa 98.30825.365.05.2814.325
.255.28110006u b D Fl
6b 2
2b 24MP =≤=????-?
?=≤=
σσσπσ
上式中，b —螺纹牙根部的厚度，对于梯形螺纹，b=0.65P ，l — 弯曲力臂，
2D D l 24-=
5.螺杆稳定性校核（附螺杆受力图6）
(1)螺杆上升到最高位置，受压螺杆长度l 为：
2
12＋l ＋l H
l ＝
，（最大升距）max 1＝H l ，
螺杆直径）（-d d .＝l 512
l=32/2+205+1.5*28=263mm
(2)起重螺旋可视为一端固定，一端自由的压杆,取2＝μ。螺杆的柔度值
λ
且对于优质碳素钢45号钢，螺杆的临界载荷
N
d Q s c 32
2
1101.8445.2214.3)5.8212.1304(4)12.1304(?=???-=-=πλ稳定性计算
5
6.71011101.8433
>=??==F Q S c sc
故稳定性可以。
6.螺母设计
螺母材料，螺纹圈数，高度已确定,现确定螺母结构尺寸。 螺母的基本参数
螺母外径mm d D a 6.47287.1)8.1~6.1(=?==，Da 取48mm 螺母凸缘外径mm Da Db 2.67484.1)4.1~3.1(=?==，取68mm
82.5
4
/ 25.5 263
= =
=
i
l μ λ H
2
l
l 1
l 2图6 螺杆受力图
d
h 1
D b
剪切危
险剖面
T
F a
a
Da
h
压缩与扭转危险剖面
图7 螺母
?
2
高度
mm h h 67.1033231≈==
，取11mm
为防止螺母在底座中转动，选用1个M6的紧定螺钉，将螺母固定的底座中。 6.1螺母凸缘挤压强度校核（与底座接触的支撑面）
()[]
p D D p a
b
≤22
4
F
－＝
π
， []－p 许用挤压应力。
代入数值得p=6.04MPa ≦[p]=0.8σs = 284MPa
螺母凸缘挤压强度校核合格。 6.2螺母凸缘剪切强度校核
剪切强度校核 []τπτ≤=1h D F
a
代入数值有τ=6.6MPa ≦30~40 MPa, 所以缘剪切强度合格。
7、托杯设计
7.1托杯及结构
托杯是承受重物的零件,材料可用铸钢或Q235制造。
7.2托杯主要尺寸
托杯的主要尺寸根据经验公式确定:
()d
D 7.06.03～＝=0.5d=0.5×25=14mm;
()d D 9.17.14～＝=1.8×28=50.4mm ； ()m m 4242～－＝D D =28.5-3=25.5mm ；
()d
D 5.24.25～＝=2.5×28=70mm ；
()d B 6.14.1～＝=1.5×28=42mm ；
图8 托杯结构图
()m m 108～＝δ=10mm
7.3托杯支承面挤压强度计算
()
[]Mpa
20~15324
22 =≤p －D D π
F p ＝
代入数值有P ≈3MPa ≦[p]=15~20MPa,强度合格。
8、手柄设计计算
8.1旋动手柄的力矩
21T T T +=（附手柄受力图9）
其中：1T －螺纹副摩擦阻力矩，
()v ＋tg Fd ＝
T ρψ22
1
2T －托杯支撑面阻力矩，
)4(
3
22D D Ff T +=
代入数值得T ≈31.45N ·m
8.2手柄长度L 手柄长度
P T
L ＝
≈210mm
8.3手柄直径
一般手柄材料用Q235，取[]Mpa 120b ＝σ。 按弯曲强度计算，由于弯曲应力
[]b
33b 1.032σπσ≤p p
b d T d T W T ＝＝＝
，因此有[]3 b 1.0σT d p ≥≈
所以取d p =52mm. 9底座设计
座由灰铸铁制造（HT150，HT200），壁厚mm 86～≥δ， 下底面通常放在木板上或硬地面上，其许用压强Mpa 2][≤p ，
图9 手柄受力图图10 底座结构图
≥6～
8m m
/12
可以确定底座的底面积：
由：
()
[]Mpa
2
4
P
2
1
2
2
≤
≤p
D
D
p
－
＝
π
，可得：
[]21
2
4
D
p
P
D＋
＝
π
D1=D3+(5~10)mm=14+6=20mm 代入数值得D2≈86.1mm
参考文献
[1]孙桓，陈作模.机械原理高等教育出版社 2001.
[2]吴宗泽. 机械设计高等教育出版社 2001.
[3]陈秀宁，施高义. 机械设计课程设计浙江大学出版社 2002
[4]龚桂义等. 机械设计课程设计图册高等教育出版社 1989.5
[5]蒲良贵等，机械设计，高等教育出版社，2006第八版
[6]陈利得，高等教育出版社，2004第二版
[7]李华，机械工业出版社，2006
螺旋起重器设计说明书
机械设计 设计说明书 学院:机械工程学院 学号:1501１227 姓名：徐迎 目录 一、螺旋起重器得结构与功能?错误!未定义书签。 二、设计目得?错误!未定义书签。 三、设计内容.................................................................................................... 错误!未定义书签。 四、设计要求?错误!未定义书签。 五、材料选择.................................................................................................... 错误!未定义书签。 六、设计计算.................................................................................................... 错误!未定义书签。 １、螺旋副得耐磨性?错误!未定义书签。 2、工作圈数校核...................................................................................... 错误!未定义书签。 ４、螺杆得强度校核................................................................................ 错误!未定义书签。 ５、螺母螺纹牙强度校核........................................................................ 错误!未定义书签。 6、螺杆稳定性校核?错误!未定义书签。 七、结构设计?错误!未定义书签。 1、螺杆设计?错误!未定义书签。
螺旋桨设计计算说明书.
某沿海单桨散货船螺旋桨设计计算说明书 姓名： XXX 班级：XXX 学号：XXX 联系方式：XXX 日期：XXX
1.已知船体的主要参数 船长 L = 118.00 米 型宽 B = 9.70 米 设计吃水 T = 7.20 米 排水量 △ = 5558.2 吨 方型系数 C B = 0.658 桨轴中心距基线高度 Zp = 3.00 米 由模型试验提供的船体有效马力曲线数据如下： 航速V （kn ） 13 14 15 16 有效马力PE （hp ） 2160 2420 3005 4045 2.主机参数 型号 6ESDZ58/100 柴油机 额定功率 Ps = 5400 hp 额定转速 N = 165 rpm 转向 右旋 传递效率 ηs=0.98 3.相关推进因子 伴流分数 w = 0.279 推力减额分数 t = 0.223 相对旋转效率 ηR = 1.0 船身效率 0777.111=--=w t H η 4.可以达到最大航速的计算 采用MAU 四叶桨图谱进行计算。 取功率储备10%，轴系效率ηs = 0.98 螺旋桨敞水收到马力： P D = 4762.8 根据MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的Bp --δ图谱列表计算： 项 目 单位 数 值 假定航速V kn 13 14 15 16 V A =(1-w)V kn 9.373 10.094 10.815 11.536 Bp=NP D 0.5/V A 2.5 42.34 35.18 29.60 25.19
Bp 6.51 5.93 5.44 5.02 MAU 4-40 δ75.82 70.11 64.99 60.75 P/D 0.640 0.667 0.694 0.720 ηO0.5576 0.5828 0.6055 0.6260 P TE =P D ·η H ·η O hp 2862.09 2991.44 3107.95 3213.18 MAU 4-55 δ74.35 68.27 63.57 59.33 P/D 0.686 0.713 0.741 0.770 ηO0.5414 0.5672 0.5909 0.6112 P TE =P D ·η H ·η O hp 2778.94 2911.36 3043.28 3137.21 MAU 4-70 δ73.79 67.79 63.07 58.70 P/D 0.693 0.723 0.754 0.786 ηO0.5209 0.5456 0.5643 0.5828 P TE=P D ·η H ·η O hp 2673.71 2800.49 2891.86 2991.44 据上表的计算结果可绘制PT E、δ、P/D及η O 对V的曲线，如下图所示。
螺旋起重器设计讲解
螺旋起重器 设计计算说明书 院系机电工程学院 专业年级机自11班 设计者 学号 指导教师 201年12月 01日
目录 一螺旋起重器设计任务书 (3) 二螺旋起重器的结构和功能 (4) 三螺旋起重器设计计算和说明 (5) 1.螺杆的设计与计算 (5) 2. 螺母设计与计算 (6) 3.手柄设计与计算 (8) 4. 螺杆稳定性计算 (9) 5.托杯的设计与计算 (10) 6.其它结构尺寸 (10) 7.螺钉螺栓选择设计 (11) 8. 底座设计 (11) 参考图1 (12) 参考文献 (12)
一螺旋起重器设计任务书学生姓名专业年级 设计题目：设计螺旋起重器 设计条件： 1、最大起重量F = 20kN； 2、最大升距H =220 mm。 设计工作： （一）螺旋副设计 1．材料及牙型选择：参考主教材，要求选择梯形牙。 2．设计计算：参考主教材。 （二）壳体设计 参考图1推荐的经验公式。 （三）各个螺钉选择设计 参考现有结构进行选择，以大小协调并符合标准为原则。指导教师签名：
二螺旋起重器的结构和功能 螺旋起重器（千斤顶）是一种人力起重的简单机械，主要用于起升重物。图示为采用滑动螺旋的起重器结构示意图。 图中，螺杆7与螺母5组成螺旋 副，螺母5与底座8固定联接，紧定螺 钉6提高了联接可靠性。托杯1直接顶 住重物，当转动手柄4时，螺杆7一边 转动一边上下移动，使托杯1托起重 物上下移动，达到起升重物的目的。 这种螺旋起重器结构简单，制造容 易，易于自锁，其主要缺点是摩擦阻 力大，传动效率低（一般为30％～ 40％），磨损快，寿命低，传动精度 低。 螺旋起重器一般垂直布置，在起重 时螺杆7受压，因此都做成短而粗， 起升高度不宜太大。螺母5作为起升 时的支承件，常做成整体结构。 螺旋起重器应有可靠的自锁性能， 以保证螺杆7和重物在上升下降过程 中能可靠地停留在任一位置而不自行 下降。螺杆一般采用梯形牙、右旋、 单线螺纹。 当起重量较大时，为减小摩擦阻 力，操作省力，可在托杯1的下部安 放一推力轴承。
清华大学机械设计课程大作业螺旋起重器设计计算书(精)
螺旋起重器设计 已知：螺旋起重器的最大载荷30F kN =，最大上升距离180h mm =，试： 1) 选择螺杆、螺母、托杯等零件的材料； 2) 计算螺杆、螺母的主要参数和其他尺寸； 3) 检验稳定性和自锁性； 4) 计算手柄的截面尺寸和长度； 5) 绘制装配图，标出有关尺寸，填写标题栏和零件明细表； 6) 绘制零件图。 受力分析： 螺旋起重器中的滑动螺旋副工作承受的主要载荷包括摩擦力矩（螺纹副旋合部分的摩擦力矩和工件与螺杆支承端面间的摩擦力矩）和作用在螺杆上的压力。 失效分析： 由于螺旋副之间存在较大的相对滑动速度，因此磨损是滑动螺旋的主要失效形式。同时，螺杆承受压力，当支承的长径比较大时，也可能会发生失稳。因此，螺旋起重器的滑动螺旋的设计准则是：根据耐磨性设计计算螺杆的直径及其他参数，同时对螺杆和螺母（主要是螺纹牙）进行强度校核。此外，螺旋起重器还应校核螺杆的稳定性及自锁性能。 设计计算： Step1：选定螺纹类型 考虑到螺旋起重器工作时会受到双向载荷，故选用矩形螺纹，则其牙型角 0α=?。对整体式螺母，磨损后不能够调整，故高径比 2.5φ=。 Step2：选择螺旋副的材料 考虑到螺旋传动低速、重载，螺杆选用合金钢40Cr 调质，螺母选用铝青铜ZCuAl10Fe3。查表2-39，许用压力[]20p MPa =（螺杆-螺母的材料钢-青铜，滑动速度低速），摩擦系数0.10f =（工作总近似起动过程）。 Step3：耐磨性设计 由耐磨性设计准则2d ≥ ，初始假设0.5h P =，则 219.5d mm ≥ =
螺纹参数取中径221d mm =，大径24d mm =，小径118d mm =。 Step4：自锁性校核 取螺距6P mm =。螺纹升角1 126tan tan 5.2021 P d γππ--===??，当量摩擦角11tan tan 0.10 5.71v f ψ--===?，v γψ<，满足自锁性要求。 Step5：计算螺母高度 螺母高度2 2.52152.5H d mm φ==?=，圆整为整数53H mm =。则螺杆总长 180********l H mm =+=+=。 Step6：计算旋合圈数 旋合圈数53 8.83106 H Z P = ==<，满足要求。 Step7：螺纹强度校核 螺杆载荷稳定，由表2-40，许用应力500 []1673 3 s MPa σσ== =。螺杆所受的转矩()()221 tan 30000tan 5.20 5.716071622 v d T F N mm γψ=+=???+?=?，计算应力校核 148[]ca MPa σσ===<。 螺母螺纹牙，由表2-40，许用弯曲应力[]50 b MPa σ=，许用挤压应力[]75p MPa σ=，许用剪应力[]30MPa τ=。螺纹牙根部厚度0.53b P mm ==，螺纹 高度0.53h P mm ==，校核其强度 223330000345[]8.83243b b Fh MPa Z db σσππ??===
船舶快速性螺旋桨设计
课程设计成果说明书 题目：散货船螺旋桨设计 学生姓名：杨再晖 学号：101306119 学院：东海科学技术学院 班级：C10船舶1班 指导教师：应业炬 浙江海洋学院教务处 2013年 6月 21日
浙江海洋学院课程设计成绩评定表 2012 —2013 学年第 2 学期 学院东海科学技术学院班级 C10船舶1班专业船舶与海洋工程
摘要 螺旋桨是船舶的重要组成部分之一，没有它，船舶就无法快速的前行，是造船行业必备的推进部位。螺旋桨设计是船舶设计过程中有关船舶快速性性能设计的重要组成部分，它的设计精度将直接影响船的推进效率。 在船舶线型初步设计完成后，通过有效马力的估算或船模阻力试验，得出该船的有效马力曲线。在此基础上，设计一个效率最佳的螺旋桨，既能达到预定的航速，又要使消耗的主机功率小；或者当主机已选定，设计一个在给定主机条件下使船舶能达到最高航速的螺旋桨，本次课程设计属于第二种。 影响螺旋桨性能的因素有很多，主要有螺旋桨的直径，螺距比，盘面比，桨叶轮廓形状等因素。本次课程设计是用船体的主要参数、主机与螺旋桨螺旋桨参数、设计工况算出以上数据，设计一个螺旋桨，并用CAD软件画出螺旋桨的外形。 关键词：螺旋桨设计；图谱；AUTOCAD
目录 1、已知船体的主要参数 (1) 2、主机与螺旋桨参数 (1) 3、设计工况 (1) 4、按船型及经验公式确定推进因子 (2) 5、可以达到最大航速的计算 (2) 6、桨叶空泡校核，确定螺旋桨主要参数 (4) 7、桨叶强度校核 (6) 8、螺距修正 (8) 9、重量及惯性矩计算 (8) 10、绘制螺旋桨水动力性能曲线 (9) 11、系柱特性与航行特性计算并绘制航行特性曲线图 (10) 12、航行特性计算时取3挡转速按下表进行： (11) 13、螺旋桨计算总结 (13) 14、感想 (14) 15、参考资料 (14)
螺旋起重器机械设计大说明书
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 机械设计大作业 说明书 设计题目：螺旋起重器 院系：能源科学与工程学院班级： 设计者： 学号：11 指导教师：张峰 设计时间：2015.10.18
目录 一、设计任务书--------------------------------------------------------------------------------------------------2 二、螺母、螺杆选材-------------------------------------------------------------------------------------------3 三、螺杆、螺母设计计算 3.1 耐磨性计算-----------------------------------------------------------------------------------------------3 3.2 螺杆强度校核--------------------------------------------------------------------------------------------3 3.3 螺纹牙强度校核-----------------------------------------------------------------------------------------4 3.4 螺纹副自锁条件校核----------------------------------------------------------------------------------5 3.5 螺杆稳定性校核-----------------------------------------------------------------------------------------5 四、螺母外径及凸缘设计------------------------------------------------------------------------------------6 五、手柄设计----------------------------------------------------------------------------------------------------7 六、底座设计----------------------------------------------------------------------------------------------------7 七、其余各部分尺寸及参数---------------------------------------------------------------------------------8 八、参考资料-----------------------------------------------------------------------------------------------------9
螺旋起重器设计说明书
浙江大学 螺旋起重器设计计算说明书 姓名：方涛涛 学号：3080104191 专业：机械工程及其自动化
螺旋起重器设计任务 设计题目：螺旋起重器 设计条件：最大起重Q=20KN 最大升距150mm 设计工作量： 绘制总装配图一张，标注主要尺寸，填写标题栏及零件明 细表。 编写设计说明书一份。
目录 1螺杆的设计与计算 (4) 1.1螺杆螺纹类型的选择 (4) 1.2选择螺杆材料 (4) 1.3确定螺杆直径 (4) 1.4自锁验算 (4) 1.5 螺杆强度计算 (5) 1.6稳定性计算 (5) 1.7 螺杆设计 (7) 2 螺母设计与计算 (9) 2.1 选取螺母材料 (9) 2.2 确定螺母高度H及螺纹工作圈数u (9) 2.2.1 螺母高度 (9) 2.2.2 螺纹工作圈数 (9) 2.2.3 螺母实际高度 (9) 2.3 校核螺纹强度 (9) 2.4 安装要求 (10) 3手柄设计 (11) 3.1手柄材料选择 (11) 3.2手柄直径的确定 (11) 4 底座设计 (11) 参考文献 (13)
起重器设计计算和说明 1螺杆的设计与计算 1.1螺杆螺纹类型的选择 选择梯形螺纹，单线GB5796—86规定。 1.2选择螺杆材料 此处选用45#。 1.3确定螺杆直径 按耐磨性条件计算螺杆中径d2。 ≥2d []p π?φQ (mm) 根据国家规定，ψ=1.2-1.5，这里取：1.4（梯形螺纹），?=0.5即 h=0.5p ；p 取18Mpa 。 故，≥2d []p π?φQ =6 1814.34.15.03 20 1010?????m=22.3mm 查机械设计手册，d 取27mm 则p=3，1d =23.75mm 2d =25mm 1.4自锁验算 自锁条件是
千斤顶设计说明书
1.螺旋起重器设计方案确定与材料选择 1.1 结构设计方案 以往复扳动手柄，拔爪即推动棘轮间隙回转，小伞齿轮带动大伞齿轮、使举重螺杆旋转，从而使升降套筒获得起升或下降，而达到起重拉力的功能。 螺旋起重器（千斤顶）是一种人力起重的简单机械，主要用于起升重物。手动螺旋千斤顶主要包括底座、棘轮、圆锥齿轮副、托杯、传动螺纹副等部分。千斤顶最大起重量是其最主要的性能指标之一。千斤顶在工作过程中，传动螺纹副承 受主要的工作载荷，螺纹副工作寿命决定千斤顶使用寿命，故传动螺纹副的设计最为关键，其设计与最大起重量、螺纹副材料、螺纹牙型以及螺纹头数等都有关系。 手动螺旋千斤顶在满足设计性能和要求的前提下，从结构紧凑、减轻重量、节省材料和降低成本考虑。在给出千斤顶最大起重量、传动螺纹副材料及其屈服应力、螺 纹头数等基本设计要求和圆锥齿轮副等已定的情况下，可从螺纹副设计着手考虑，使螺纹副所用材料最少，即在满足设计性能的情况下，传动螺杆、螺母所占体积最少。 1.2 选择主要结构材料 1.螺杆材料要有足够强度和耐磨性，一般用45钢，经调质处理，硬度220~250HBS 2.螺母材料除要有足够强度外，还要求在与螺杆材料配合时摩擦因数小和耐磨，可用103ZCuAl Fe 、1032ZCuAl Fe Mn 等。
h ＝0.5(d －D 1)，d 为螺杆大径，D ──螺纹工作圈数，一般最大不宜超过 μ=P H ，H 为螺母高度，P 为螺纹螺距。──螺旋副材料的许用压力，/MPa []p =18~25MPa 。 对梯形螺纹，h ＝0.5P ，式（1）可演化为设计计 8.02≥d ] [p F ? (2) MPa P 25~18][= 取P 20][=
哈工大机械设计螺纹传动千斤顶设计说明书完整
哈尔滨工业大学 机械设计作业设计计算说明书 题目：设计螺旋起重器 院系：机电工程学院 班号：0808109 姓名：李铎 日期：2010-10-04
哈尔滨工业大学 机械设计作业任务书题目：设计螺旋起重器 设计原始数据： 螺旋起重器的示意图及已知数据 题号起重量F Q/kN 最大起重高度H/mm 3.1.1 30 180 Q F F
1. 选择螺杆、螺母的材料 螺杆采用45#调制钢，由参考文献[2]表10.2查得抗拉强度b 600 MPa σ=，s 355 MPa σ=。 螺母材料用铝黄铜Cu25Al6Fe3Mn3Z 。 2. 耐磨性计算 螺杆选用45# 钢，螺母选用铸造铝黄铜Cu25Al6Fe3Mn3Z ，由参考文献[1]表 5.8 查得 [p]=18~25MPa 从表 5.8 的注释中可以查得，人力驱动时[]p 值可以加大20%，则 [p]=21.6~30MPa 取[]25MPa p = 。 按耐磨性条件设计螺纹中径2d ，选用梯形螺纹，则 20.8 [] Q F d p ψ≥ (1) 由参考文献[1]查得，对于整体式螺母系数 Ψ=1.2 – 2.5 取2ψ=。 则 230000 0.8 0.8 19.6[] 225Q F d mm mm p ≥==ψ? 式中：Q F －－－－－轴向载荷，N ； 2d －－－－－螺纹中径，mm ； []p －－－－－许用压强，MPa ； 查参考文献[2]表11.5取公称直径28d =mm ，螺距3P =mm ，中径226.5d =mm ，小径324.5d =mm ，内螺纹大径428.5D =mm ，。 3. 螺杆强度校核 螺杆危险截面的强度条件为 22 1e 23334163[]Q F T d d σσππ???? =+≤ ? ????? (2) 式中：Q F －－－－－轴向载荷，N ； 3d －－－－－螺纹小径，mm ；
某沿海单桨散货船螺旋桨设计计算说明书
某沿海单桨散货船螺旋桨 设计计算说明书 刘磊磊 2008101320 2011年7月
某沿海单桨散货船螺旋桨设计计算说明书 1.已知船体的主要参数 船长 L = 118.00 米 型宽 B = 9.70 米 设计吃水 T = 7.20 米 排水量 △ = 5558.2 吨 方型系数 C B = 0.658 桨轴中心距基线高度 Zp = 3.00 米 由模型试验提供的船体有效马力曲线数据如下： 航速V （kn ） 13 14 15 16 有效马力PE （hp ） 2160 2420 3005 4045 2.主机参数 型号 6ESDZ58/100 柴油机 额定功率 Ps = 5400 hp 额定转速 N = 165 rpm 转向 右旋 传递效率 ηs=0.98 3.相关推进因子 伴流分数 w = 0.279 推力减额分数 t = 0.223 相对旋转效率 ηR = 1.0 船身效率 0777.111=--= w t H η 4.可以达到最大航速的计算 采用MAU 四叶桨图谱进行计算。 取功率储备10%，轴系效率ηs = 0.98 螺旋桨敞水收到马力： P D = 4762.8 hp
根据MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的Bp --δ图谱列表计算： 项 目 单位 数 值 假定航速V kn 13 14 15 16 V A =(1-w)V kn Bp=NP D 0.5/V A 2.5 Bp MAU 4-40 δ P/D ηO P TE =P D ·ηH ·ηO hp MAU 4-55 δ P/D ηO P TE =P D ·ηH ·ηO hp MAU 4-70 δ P/D ηO P TE =P D ·ηH ·ηO hp 据上表的计算结果可绘制PT E 、δ、P/D 及ηO 对V 的曲线，如下图所示。
哈尔滨工业大学机械设计课程大作业螺旋起重机的设计千斤顶哈工大
工业大学 机械设计课程大作业 螺旋起重机的设计 （最终版） 设计人：段泽军 学号： 1120810810 院系：机电工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 1208108
目录 机械设计大作业任务书 .................................. - 1 -一，螺杆、螺母材料的选择 .............................. - 2 -二，耐磨性设计........................................ - 2 -三，螺杆强度设计...................................... - 2 -四，螺母螺纹牙强度校核 ................................ - 2 -五，自锁条件校核...................................... - 3 -六，螺杆的稳定性校核 .................................. - 3 -七，螺母外径及凸缘设计 ................................ - 4 -八，手柄设计.......................................... - 4 -九，底座设计.......................................... - 6 -十，其他配件设计...................................... - 7 -十一，参考文献........................................ - 7 -
螺旋桨设计 作业
0.954000.90.98 1.04762.8D S s R P P hp ηη==???=某沿海单桨散货船螺旋桨设计计算说明书 1. 已知船体的主要参数 船长 L = 118.00 米 型宽 B = 9.70 米 设计吃水 T = 7.20 米 排水量 △ = 5558.2 吨 方型系数 C B = 0.658 桨轴中心距基线高度 Zp = 3.00 米 由模型试验提供的船体有效马力曲线数据如下： 航速V （kn ） 13 14 15 16 有效马力PE （hp ） 2160 2420 3005 4045 2.主机参数 型号 6ESDZ58/100 柴油机 额定功率 Ps = 5400 hp 额定转速 N = 165 rpm 转向 右旋 传递效率 ηs=0.98 3.相关推进因子 伴流分数 w = 0.279 推力减额分数 t = 0.223 相对旋转效率 ηR = 1.0 船身效率 0777.111=--=w t H η 4.可以达到最大航速的计算 采用MAU 四叶桨图谱进行计算。 取功率储备10%，轴系效率ηs = 0.98 螺旋桨敞水收到马力： 根据MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的Bp --δ图谱列表计算： 项 目 单位 数 值 假定航速V kn 13 14 15 16 V A =(1-w)V kn 9.373 10.094 10.815 11.536 Bp=NP D 0.5/V A 2.5 42.3368531 35.17684 29.60389 25.19283 Bp 6.50667758 5.931007 5.440946 5.019246
螺旋桨课程设计
JS813尾滑道渔船螺旋桨设计书 指导老师： 学生姓名： 学号： 完成日期：
1. 船型 单桨流线型舵，前倾首柱，巡洋舰尾，柴油机驱动，尾机型尾滑道渔船。 艾亚法有效功率估算表：
2．主机参数 3．推进因子的确定 (1)伴流分数ω 本船为单桨海上渔船，故使用汉克歇尔公式估算 ω=0.77*Cp-0.28=0.222 (2)推力减额分数t，用汉克歇尔公式估算 -0.3=0.203 t=0.77*C P (3)相对旋转效率 近似地取为ηR =1.0 (4)船身效率 ηH =(1-t)/(1-ω)=(1-0.203)/(1-0.222)=1.024 4．桨叶数Z的选取 根据一般情况，单桨船多用四叶，加之四叶图谱资料较为详尽、方便查找，
故选用四叶。 5．AE/A0的估算 按公式A E/A0 = (1.3+0.3×Z)×T / (p0-p v)D2 + k进行估算， 其中：T=P E/(1-t)V=137.2/((1-0.203×11×0.5144)=30.3kN 水温15℃时汽化压力p v=174 kgf/m2=174×9.8 N/m2=1.705 kN/m2 静压力p 0=p a +γh s =(10330+1025×1.5)×9.8 N/m2=116.302 kN/m2 k取0.2 D允许=0.7×T=0.7×2.2=1.5 A E/A0 = (1.3+0.3×Z)×T / (p0-p v)D2 + k =（1.3+0.3×4）×30.3/((121.324-1.705)×2.2×2.2)+0.2 = 0.494 6．桨型的选取说明 由于本船为海上渔船，MAU型原型螺旋桨比较适合在海洋中工作的要求。所以选用MAU型较适宜。 7．根据估算的AE/A0选取2~3张图谱 根据A E/A0=0.494选取MAU4-40, MAU4-55，MAU4-70三张图谱。 8．列表按所选图谱（考虑功率储备）进行终结设计，得到3组螺旋桨的要素及V sMAX 功率储备取16%，轴系效率ηS=0.98，齿轮箱效率ηG=0.96 螺旋桨敞水收到功率 P DO = Ps×0.9×0.98×ηS×ηG = 199×0.84×0.98×0.98×0.96 = 159.13kw = 213.3 hp (English) 由图谱可查得：
螺旋起重器的设计
上海大学 机械设计作业设计说明书 题目:螺旋起重器 院系： 学号： 姓名：
目录 一、设计题目---------------------------------------------------------------2 二、螺母、螺杆选材---------------------------------------------------------2 三、螺杆、螺母设计计算 3.1 耐磨性计算------------------------------------------------------------------------------------------------2 3.2 螺杆强度校核---------------------------------------------------------------------------------------------3 3.3 螺纹牙强度校核-----------------------------------------------------------------------------------------3 3.4 螺纹副自锁条件校核-----------------------------------------------------------------------------------4 3.5 螺杆稳定性校核-----------------------------------------------------------------------------------------4 四、螺母外径及凸缘设计-----------------------------------------------------5 五、手柄设计---------------------------------------------------------------5 六、底座设计---------------------------------------------------------------6 七、托杯及其他参数-------------------------------------------------------7 八、设计示意图------------------------------------------------------- -- -8 九、参考资料--------------------------------------------------------------9
螺旋起重器设计说明书
机械设计设计说明书 学院：机械工程学院 学号：15011227
姓名：徐迎 目录 一、螺旋起重器的结构和功能 (1) 二、设计目的 1 三、设计内容 2 四、设计要求 (2) 五、材料选择 2 六、设计计算 2 1、螺旋副的耐磨性 2 2、工作圈数校核 2 4、螺杆的强度校核 3 5、螺母螺纹牙强度校核 3 6、螺杆稳定性校核 4
七、结构设计 5 1、螺杆设计 5 2、螺母设计 (5) 3、托杯设计 (7) 4、设计手柄长度 (7) 6、其他零件的选择 (8) 八、螺旋起重器的效率计算 (9) 参考资料 (10)
螺旋起重器设计说明书 一、螺旋起重器的结构和功能 螺旋起重器是一种人力起重的简单机械，主要用于起升重物。下图为采用滑动螺旋的起 重器结构。图中，螺杆与螺母组成螺旋副，螺母与底座固定连接，紧定螺钉提高了连接可靠性。托杯直接顶住重物，当转动手柄时，螺杆边转动边上下移动使托杯托起重物上下移动，达到起升重物的目的。 这种螺旋起重器结构简单，容易制造，易于自锁。其主要缺点是摩擦阻力大，传动效率低（一般为30%?40%）,磨损快，寿命低，传动精度低。 螺旋起重器一般垂直布置，在起重时螺杆受压，因此都做成短而粗，起升高度不宜太大。螺母作为起升时的支撑件，常做成整体结构。 螺旋起重器应有可靠的自锁性能，以保证螺杆和重物在上升下降过程中能可靠地停留在任意一个位置而不会自行下降。螺杆一般采用梯形牙，右旋，单线螺纹。 当起重量较大时，为减小摩擦阻力，操作省力，可在托杯的下部安放一个推力轴承。 二、设计目的 1. 明确螺旋起重器的设计方法与步骤； 2. 初步了解机械设计的一般方法与步骤； 3. 为课程设计打基础。
最新千斤顶设计说明书
千斤顶设计说明书
哈尔滨工业大学 机械设计大作业设计说明书 题目：设计螺旋起重器 院系：机电工程学院 班号： 1008101 姓名：吕明睿 日期： 2012-10-04
题目： 螺旋起重器(千斤顶)设计 螺旋起重器的示意图及已知数据 题目 起重量F Q /kN 最大起重高度H/mm 3.1.1 30 180 1. 选择螺杆、螺母的材料 螺杆采用Q235碳素结构钢，由《机械设计课程设计指导书》表10.1查得抗拉强度 b 375~460MPa σ=，s 225 MPa(16 查《机械设计课程设计指导书》表11.3取公称直径38d =mm ，螺距8P =mm ，中径 234d =mm ，小径130d =mm ，内螺纹大径439D =mm ，。 3. 耐磨性校核 螺纹的耐磨性强度条件为 []s p p = ≤ 对于梯形螺纹，工作高度0.54h p mm ，对于整体式螺母 1.2~2.5ψ=，取2ψ=， 则 2 1.673457H d mm ，此时螺纹旋合圈数满足圈数要求 577.125 108 H Z p 查《机械设计》表 5.8，[]7.5~13p MPa =，取[]10p MPa =， 230000 8.26[]3.140.0340.50.068 s Fp p Mpa p d hH π= ==≤??? 耐磨性校核满足强度要求。 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 1[]Q F Z d b ττπ= ≤ （5） 式中：Q F －－轴向载荷，N ； 4D －－螺母螺纹大径，mm ； Z －－螺纹旋合圈数，取7.2Z =； b －－螺纹牙根部厚度，梯形螺纹0.650.658 mm 5.2 mm b p ==?=； []τ－－螺母材料的许用切应力。 哈尔滨工业大学机械课程设计计算说明书 题目：设计螺旋起重器 院系：机电工程学院 班号： 姓名： 日期： 2014年10月5日 机械设计课程设计说明书 设计题目：设计螺纹起重机 设计者：班号: 设计数据及要求： 起重量：F=30kN；起重高度：H=180mm, 手动驱动； 工作环境：自然环境 简图如下： 题目:设计螺旋起重器(千斤顶) 设计要求： 起重量F=30kN, 最大起重高度H=180mm,手动驱动。 说明 托杯，螺钉，手柄，挡圈，螺母，紧定 螺钉，螺杆，底座。螺母用紧定螺钉固 定在底座上。 转动手柄时，螺杆即转动并上下运动； 托杯直接顶住重物，不随螺杆转动；挡圈 防止螺杆由螺母中全部脱出。 对这一装置主要的要求是:保证各零件 有足够的强度、耐磨性、能自锁、稳定性合格等。 对于螺钉，挡环等零件，属于标准件，可以根据要求，选取适当的型号。 其他尺寸可以由经验数据、结构需要和工艺要求来确定，必要时还需要经过 相关验算。 目录 一、选择螺杆、螺母的材料 (5) 二、螺杆强度计算及螺纹参数确定 (5) 三、耐磨性校核 (5) 四、螺纹牙的强度校核 (6) 五、自锁条件校核 (7) 六、手柄设计................................................. .. (8) 七、螺杆的稳定性校核................................................ .. (9) 八、螺母外径及凸缘设计 (10) 九、底座设计.................................................................... (11) 十、各部分尺寸及参数 (11) 十一、参考资料 (12) 第1章螺旋桨设计与绘制 1.1螺旋桨设计 螺旋桨设计是船舶快速性设计的重要组成分。在船舶型线初步设计完成后，通过有效马力的估算获船模阻力试验，得出该船的有效马力曲线。在此基础上，要求我们设计一个效率最佳的螺旋桨，既能达到预定的航速，又能使消耗的主机马力最小；或者当主机已经选定，要求设计一个在给定主机条件下使船舶能达到最高航速的螺旋桨。螺旋桨的设计问题可分为两类，即初步设计和终结设计。 螺旋桨的初步设计：对于新设计的船舶，根据设计任务书对船速要求设计出最合适的螺旋桨，然后由螺旋桨的转速计效率决定主机的转速及马力。 终结设计：主机马力和转速决定后，求所能达到的航速及螺旋桨的尺度。 在本文中，根据设计航速17.5kn，设计螺旋桨直径6.6m，进行初步设计，获得所需主机的马力和主机转速，然后选定主机；根据选定的主机，计算最佳的螺旋桨要素及所能达到的最大航速等。 1.1.1螺旋桨参数的选定 （1）螺旋桨的数目 选择螺旋桨的数目必须综合考虑推进性能、震动、操纵性能及主机能力等各方面因素。若主机马力相同，则当螺旋桨船的推进效率高于双螺旋浆船，因为单螺旋桨位于船尾中央，且单桨的直径较双桨为大，故效率较高。本文设计船的设计航速约为17.5kn的中速船舶，为获得较高的效率，选用单桨螺旋桨。 （2）螺旋桨叶数的选择 根据过去大量造成资料的统计获得的桨叶数统计资料，取设计船螺旋桨的叶 数为4叶。考虑到螺旋桨诱导的表面力是导致强烈尾振的主要原因，在图谱设计中，单桨商船的桨叶数也选为4叶。 （3）桨叶形状和叶切面形状 螺旋桨最常用的叶切面形状有弓形和机翼型两种。弓形切面的压力分布较均匀，不易产生空泡，但在低载时效率较机翼型约低3%~4%。若适当选择机翼型切面的中线形状使其压力分均匀，则无论对空泡或效率均有得益，故商用螺旋桨采用机翼型切面。 根据以上分析，选择MAU4叶桨系列进行螺旋桨设计。 1.1.2 螺旋桨推进因子 螺旋桨的伴流分数取螺旋桨以等推力法进行敞水实验获得的实效伴流： 0.404ω= 推力减额按照汉克歇尔关于单桨螺旋桨标准商船公式进行计算： 0.500.120.22P t C =-= 主机的轴系传递效率： 0.97s η= 相对旋转效率： 1.00R η= 船身效率： 1 1.311H t ηω -= =- 1.1.3 有效马力曲线 有效马力曲线表征的是船体阻力特征。通过近似估算获船模阻力计算实验来 确定船体的有效马力曲线。对应于不同装载情况下有不同的有效马力曲线，常用的为满载和压载。考虑到由于风浪或污底等情况，尚需增加一定百分数的有效马力预度。本文取满载和110%满载情况进行设计。 哈尔滨工业大学 机械设计作业设计说明书 题目:螺旋起重器 院系：能源科学与工程学院 班号： 学号： 姓名： 哈尔滨工业大学机械设计任务书 1.题目：设计螺旋起重器 螺旋起重器是一种简单的起重装置，用手推动手柄即可起升重物。它一般由底座、螺杆、螺母、托杯、手柄或板手等零件组成。 2.已知条件： 表3.1 螺旋起重器的示意图及已知数据 3.设计要求： （1）绘制装配图一张，画出起重器的全比结构，按照比例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。 目录 一、设计题目---------------------------------------------------------------3 二、螺母、螺杆选材---------------------------------------------------------3 三、螺杆、螺母设计计算 3.1 耐磨性计算------------------------------------------------------------------------------------------------3 3.2 螺杆强度校核---------------------------------------------------------------------------------------------4 3.3 螺纹牙强度校核-----------------------------------------------------------------------------------------4 3.4 螺纹副自锁条件校核-----------------------------------------------------------------------------------5 3.5 螺杆稳定性校核-----------------------------------------------------------------------------------------5 四、螺母外径及凸缘设计-----------------------------------------------------6 五、手柄设计---------------------------------------------------------------6 六、底座设计---------------------------------------------------------------7 七、托杯及其他参数-------------------------------------------------------8 八、设计示意图------------------------------------------------------- -- - 9 九、参考资料--------------------------------------------------------------10设计螺旋起重器设计
螺旋桨设计与绘制
螺旋起重器的设计.