螺旋起重器设计
螺旋起重器设计说明书
.....
手柄直径的计取托杯的厚度,d为螺纹的公称直
径，所以
圆整后取，
所以手柄长度为
取，使用时加套管
手柄材料：因为没有特殊要求，因此选用普
通碳素钢Q235，查表4-11，假设手柄直径在
1640mm，查得，取安全系数为
2，许用弯曲应力为
手柄直径可按抗弯强度设计，即
手柄长度为
托杯、底座等结构尺寸的设计所以
圆整后取
选托杯材料：因为托杯受压，选择灰铸铁
HT200，由经验公式
托杯结构尺寸参看下图
由图，托杯下端面挤压强度为
压
所以托杯强度足够
因为托杯受压，选择灰铸铁HT200，如图所
示，取底座斜度为1：10，则有
手柄直径为
托杯材料选择灰
铸铁
托杯强度足够
底座材料选择灰
铸铁
斜度。
机械设计作业——螺旋起重器的设计
机械设计作业——螺旋起重器的设计题目：螺旋起重器的设计一、概述螺旋起重器是一种利用螺旋结构实现起重和搬运功能的机械设备。
它具有结构简单、操作方便、起重量大等优点，广泛应用于建筑、物流、港口等领域。
本文将介绍一种新型的螺旋起重器设计，包括其工作原理、结构设计、材料选择、传动系统设计等内容。
二、工作原理螺旋起重器的工作原理主要是利用螺旋结构的特点，通过旋转螺旋来实现起重和搬运。
具体来说，当螺旋结构与物体的接触面产生摩擦力时，通过旋转螺旋可以使物体沿着螺旋轴向移动，从而实现物体的提升或下降。
此外，螺旋起重器还可以通过改变螺旋的旋转方向和速度来控制物体的运动方向和速度。
三、结构设计1.整体结构新型螺旋起重器的整体结构包括基座、螺旋轴、螺旋叶片、传动系统、控制系统等部分。
其中，基座是整个设备的支撑结构，螺旋轴和螺旋叶片组成了起重器的核心部分，传动系统为设备提供动力，控制系统则实现对设备的操作和控制。
2.螺旋轴和螺旋叶片设计螺旋轴是螺旋起重器的核心部件之一，其设计需要考虑到强度、刚度、耐磨性等因素。
根据实际需求，我们选用优质合金钢作为材料，经过精密加工和热处理工艺，确保了螺旋轴的高强度和耐磨性。
同时，我们在螺旋轴上设计了循环冷却系统，以降低设备运转时的温度。
螺旋叶片是直接与货物接触的部件，因此其设计需要考虑到强度、耐磨性、自重等因素。
我们选用高强度铝合金作为材料，设计了双层螺旋叶片结构，即内外两层叶片可以相对转动，以增加设备的承载能力。
同时，我们在叶片上设计了圆弧形凸起，以增加与货物的摩擦力，避免货物在提升过程中滑落。
3.传动系统设计传动系统是螺旋起重器的动力来源，其设计需要考虑到功率、效率、稳定性等因素。
我们选用交流电动机作为动力源，通过减速器和齿轮传动系统将动力传递到螺旋轴。
同时，我们还设计了软启动和软停车功能，以增加设备的平稳性和使用寿命。
此外，我们还设计了过载保护和短路保护等功能，以确保设备的安全运行。
哈尔滨工业大学---螺旋起重器(千斤顶)课程设计说明书
拟定所选材料为 Q235, 查机械设计手机得: max [ ]b 225MPa ;所 以手柄的具体参数如下：材料 Q235 直径 d=25mm 。 10.底座设计 上表面校核 下表面校核
b1
F 4*40 KN 40.3MPa A1 *(632 522 )mm2 F 4*40 KN 2.7 MPa A2 *(1832 1202 )mm2
1*6 ) 3.53 *31
' arctan(0.09) 5.14
所以
' ,满足自锁性条件。
7.螺杆稳定性校核 千斤顶上升的最大限度高度为 H=200mm； L=200+H/2+50+h 退刀槽 =200+56/2+47+5=280mm
4 L d1
式中 螺杆的柔度； 螺杆长度系数； L 螺杆螺纹的中径，mm; 查机械设计表 5.11 得： =2.0
; 所以螺纹牙强度
满足要求。 6.螺纹自锁性校核 根据: ' , 式中:
' arctan( f ' )
为螺纹升角,度; ' 螺纹导程,mm; d2
当量摩擦角,度; n 螺纹线数; p 螺纹中径,mm; f ' 当量摩擦系数,
查机械设计表 5.10 得了 0.09;
arctan(
长度
L=450mm
b2
选 定 底 座 材 料 为 HT200 ； GB/T9439-1988
查 机 械 设 计 课 程 设 计 表 P104
得 b =195Mpa；
所以上下两表面均满足挤压要求。 显然底座稳定性无需校核。 11.参考文献 1 陈铁鸣主编.机械设计.第 3 版.哈尔滨：哈尔滨工 业大学出版社，2003 2 王连明，宋宝玉主编.机械设计课程设计.修订版. 哈尔滨：哈 尔滨工业大学出版社，2003 3 成大先主编.机械设计手册.第一版.化学工业出版社，2000
课程设计螺旋起重器
课程设计螺旋起重器一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解螺旋起重器的基本概念、结构和原理；2. 学生能够掌握螺旋起重器在工程中的应用和操作方法；3. 学生能够了解螺旋起重器与其他起重设备的优缺点比较。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，分析并解决实际工程中螺旋起重器的使用问题；2. 学生能够设计并制作简单的螺旋起重器模型，展示其工作原理；3. 学生能够通过团队合作，完成螺旋起重器的操作和调试。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对机械工程和科技创新的兴趣，增强探索精神；2. 学生在学习和实践中，培养动手能力、观察力和问题解决能力；3. 学生认识到螺旋起重器在工程领域的实际应用，提高对工程技术的尊重和热爱。
课程性质：本课程为实践性较强的综合课程，结合理论知识与动手实践，培养学生对螺旋起重器的认识和应用能力。
学生特点：学生处于中学阶段，具备一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：教师需采用讲授、演示、实践相结合的教学方法，引导学生主动参与，注重培养学生的动手实践能力和团队合作精神。
通过课程目标的分解，使学生在理论学习与实践操作中，达到预定的学习成果。
二、教学内容1. 引入螺旋起重器的概念和历史发展，让学生了解其在工程领域的重要性；相关章节：《机械基础》第一章第三节“简单机械及其应用”。
2. 讲解螺旋起重器的结构组成、工作原理及其力学原理；相关章节：《机械基础》第二章第四节“螺旋传动装置及应用”。
3. 分析螺旋起重器在工程中的应用实例，介绍其操作方法和安全注意事项；相关章节：《机械基础》第四章第二节“起重机械及其应用”。
4. 对比螺旋起重器与其他起重设备的优缺点，探讨其在不同场景下的适用性；相关章节：《机械基础》第五章“机械设备的选用与维护”。
5. 设计并实施螺旋起重器模型制作实践活动，培养学生的动手能力和团队合作精神；实践内容：制作简易螺旋起重器模型，并进行操作和调试。
6. 结合教材内容，组织学生进行课堂讨论和案例分析，提高学生的问题解决能力；相关章节：《机械基础》各章节相关案例及讨论。
(机械制造行业)哈工大机械设计大作业——螺旋起重器
（机械制造行业）哈工大机械设计大作业——螺旋起重器哈工大机械设计大作业——螺旋起重器一、概述本次大作业的主题是设计一款螺旋起重器，旨在为机械制造行业提供一种高效、稳定、实用的起重设备。
螺旋起重器是一种通过旋转螺旋轴来提升或降低重物的机械设备，具有结构简单、操作方便、承载能力强等优点。
二、设计要求1.提升能力：最大提升重量为2吨，且在提升过程中不得出现明显的晃动或倾斜现象。
2.旋转速度：旋转速度应可调节，以便根据实际需要调整提升速度。
3.稳定性：设备应具备较高的稳定性，以保证在提升重物时不会发生明显的晃动或倾斜。
4.结构紧凑：设备结构应尽量紧凑，以减少占地面积和重量。
5.操作简便：设备应易于操作，控制精度高，以便实现高效准确的提升。
三、设计方案1.总体结构：螺旋起重器主要由旋转轴、螺旋杆、支撑架、电机和控制系统组成。
旋转轴通过轴承与支撑架连接，支撑架起到稳定和支撑整个设备的作用。
螺旋杆与旋转轴连接，通过旋转轴的旋转实现重物的升降。
电机和控制系统负责驱动旋转轴和调节旋转速度。
2.旋转轴设计：旋转轴是螺旋起重器的核心部件，它需要承受重物的重量和旋转时的扭矩。
因此，我们选择高强度钢材作为旋转轴的材料，并对其进行优化设计以提高其强度和刚度。
此外，我们在旋转轴上设置了一些加强肋和凸起，以提高其抗扭强度。
3.螺旋杆设计：螺旋杆是直接与重物接触的部件，其设计对设备的稳定性和提升能力有重要影响。
我们选择优质钢材作为螺旋杆的材料，并对其进行抛光和强化处理以提高其耐磨性和抗拉强度。
螺旋杆的长度和直径根据实际需要进行了优化设计，使其既能保证设备的稳定性，又能满足最大提升重量的要求。
4.支撑架设计：支撑架是整个设备的支撑结构，其稳定性直接关系到设备的性能。
我们采用高强度钢材制作支撑架，并对其进行优化设计以提高其抗弯强度和抗扭强度。
此外，我们还设置了多个支撑腿以增加设备的稳定性。
5.电机和控制系统设计：电机和控制系统是整个设备的驱动和控制中心。
螺旋起重器课程设计讲解
螺旋起重器课程设计讲解螺旋起重器课程设计讲解一、引言起重器是工程中重要的设备，它广泛应用于各种建设工地、厂房和码头等场所。
螺旋起重器作为其中一种，具有结构简单、操作方便、占用面积小、价格低廉等优点，因此在工程建设中得到广泛应用。
本课程设计主要介绍螺旋起重器的设计，以期学生对起重器的设计、选型、使用和维护有一定的了解和掌握。
二、螺旋起重器的结构及工作原理1.结构螺旋起重器主要由旋转轴、螺旋叶片、吊钩、制动器、减速器和电机等组成。
其中，旋转轴和螺旋叶片是主要部分，吊钩用于吊装物品。
制动器用于停止或调节旋转速度，减速器则降低电机转速，提高扭矩，使得螺旋起重器能够顺利吊装重物。
2.工作原理螺旋起重器利用旋转轴和螺旋叶片的配合，通过电机驱动旋转轴，进而使螺旋叶片旋转，利用斜面提升重物。
具体来说，当螺旋叶片旋转时，重物的提升高度与螺旋线的长度成正比。
在吊装重物时，只需调节制动器，控制旋转速度和提升高度即可。
三、螺旋起重器的设计1.总体设计螺旋起重器的总体设计主要包括总体结构形式、布局、工作原理以及技术参数等方面。
在设计时，要根据工地的实际需求和使用环境选择合适的设备型号和技术参数。
比如设备的起吊重量、工作幅度和起吊高度等。
2.结构设计结构设计主要包括旋转轴的设计、螺旋叶片的设计以及吊钩、制动器和减速器的设计等。
在设计过程中，要考虑到重物的重量、提升高度等因素对设备强度的影响，同时还要考虑设备的制造和维修保养的方便性。
3.电气设计电气设计主要包括电机驱动和控制系统的设计。
在设计过程中，要考虑到电源的稳定性、电机的控制精度以及电机的过载保护等因素。
同时，还要考虑到设备的安全性，比如设置紧急停止按钮等。
四、螺旋起重器的应用和维护1.应用螺旋起重器的应用主要包括设备的安装、调试和使用。
在安装过程中，要保证设备的平稳性和安全性；在调试过程中，要测试设备的各项技术参数是否满足要求；在使用过程中，要严格按照操作规程进行，确保设备的安全性和稳定性。
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-----------------------------------------------------------------------------------43.5 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--------------------------------------------------------------9一、 设计题目设计起重重量FQ=51500N ， 最大起重高度H=220mm 的螺旋起重器。
螺旋起重器设计_-_副本
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课程设计说明书（论文）课程名称：机械设计设计题目：螺旋起重器设计院系：机电工程学院班级：XXXXX设计者：XXXXX学号：XXXXX指导教师：XXXXX设计时间：XXXXX哈尔滨工业大学题目：设计起重量40,000N ，最大起重高度H=200mm 的螺旋起重器（千斤顶）。
1.选择螺杆、螺母的材料螺杆采用45钢，有参考文献【2】续表10.2查得抗拉强度MPa b 600=σ，MPa s 355=σ。
螺母材料用铝青铜ZCUAL10Fe3（考虑速度低） 2.耐磨性计算螺杆选用45钢，螺母选用铸造铝青铜ZCUAL10Fe3，有参考文献【1】表8.11查得 【p 】=18~25MPa,从表表8.11的相关文献中可以查得，人力驱动时【p 】值可加大20%，则【p 】=21.6~30MPa ，取【p 】=21.6MPa 。
按耐磨性条件设计螺纹中径2d ，选用梯形螺纹，则][8.02p F d Qψ≥。
有参考文献【1】查得，对于整体时螺母系数5.2~2.1=ψ，取0.2=ψ。
则mm mm p F d Q 3.246.210.2400008.0][8.02=⨯=ψ≥、 式中：Q F ---------轴向载荷，N;2d ----------螺纹中径，mm; [p]----------许用应力，MPa 。
2/d H =ψ差参考文献【3】表11.5取公称直径d 可能取值32、36，这里取公称直径mm d 32=，螺距mm P 3=，中径mm d 5.302=，小径mm d 5.281=，内螺纹大径5.324=D 。
说明：此处如果取公称直径mm d 36=，螺距mm P 3=，中径mm d 5.342=，小径mm d 5.321=，内螺纹大径5.364=D ，螺杆强度校核不满足要求。
3.螺杆强度校核螺杆危险截面的强度条件为：21121321634⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d T d F Q e ππσ 式中：Q F ---------轴向载荷，N; 3d ----------螺纹中径，mm;1T ----------螺纹副摩擦力矩，()2tan 2'1d F T Q ρ+ψ=，ψ为螺纹升角，7942.15.3031arctan arctan2=⨯⨯==ψππd np [σ]--------螺杆材料的许用应力，MPa 。
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机械设计课程设计--螺旋起重器设计
设计说明书
（一）设计目的：
⑴ 明确起重螺旋的设计方法与步骤； ⑵ 初步了解机械设计的一般方法与步骤； ⑶ 为课程设计打下基础。
（二）设计进行步骤及注意事项：
已知条件：
最大载荷 F=40000N 最大升距 L= 200 mm
起重螺旋为传力螺旋,主要特点是能承受较大的轴向力,通常要求自锁,螺杆材料应具有较高的强度,较高的耐磨性,螺母材料出要求有较高的强度外,还应有较好的减磨性.因此螺旋副材料选取钢-青铜,螺杆选用45号钢。
选用梯形螺纹.右旋单线。
1) 根据螺旋副耐磨条件计算螺杆的直径：
2[]
FP
d h p πφ≥
取h=0.5p ，代入上式,得：
20.8
[]
F
d p φ≥ 取 1.2φ=，对钢-青铜螺旋副[]20p MPa =，09.0=f
F=40000N L= 200 mm
代入数据得：mm d 7.322≥， 根据梯形螺纹国家标准，选取螺纹为Tr30⨯6,其基本参数为：
d=36mm, mm D d 3322==, mm d 293=, mm D 301=, mm D 374=，p=6mm
2) 计算螺母的螺纹圈数，并求出高度
2H d φ== 1.2⨯33=39.6mm
106.666.39<===p H μ，取μ=7<10,满足要求
mm p H 4267=⨯=⨯=μ
3) 螺杆螺纹部分的强度计算：
此部分力矩由螺纹力矩1T 和螺杆端面力矩2T 组成。
取030α=
错误！未指
定书签。
32.7mm
d=36mm
mm d 332= mm D 332=
错误！未指定书签。
mm
d 293=D 301=
mm D 374=
p=6mm H=42mm
5)]2/cos(/arctan[arctan ===ψa f f ν
9.5155.1arctan ==f νϕ
则 2/)tan(T 21d F ⨯+ψ⨯=ϕ=127096N mm ⋅ 选取底面为环面的托杯，
mm N d D d D Ff T c ⋅=--⨯⨯⨯=--=808232560256009.04000031312
23
3210313022
代入上述数据，得mm N T ⋅=808232，12T T <，所以螺杆工作部
分上端面为危险截面，根据第四强度理论得螺杆危险截面的
当量应力
MPa d T d F 55.752.0342
2312
23=⎪⎭
⎫
⎝⎛+⎪⎭⎫
⎝⎛=πσ, 螺杆材料为45号钢，其许用应力为：[]MPa s
904
360
4
==
=
σσ， []ca v σσσ=≤，满足要求。
4) 螺杆的稳定性计算：
mm H B L l 8.2732
6.39365.12002=+⨯+=+
+=（B 为螺杆头部长度，1.5B d =）
螺杆柔度：3
4d l
μλ=
， μ=2 代入数据，得：5.75=λ
因为8540<<λ,所以N d F c 17971740002.014902
32
=⨯+=πδ 449.440000
179717
>===F F S c c ; 所以螺杆稳定。
5) 校核螺旋副的自锁条件：
0D =60mm 1d =25mm
ψ<=⨯== 3.333
6arctan arctan
2ππϕd p 符合自锁条件。
6) 校核螺纹的抗弯和抗剪强度： 弯曲强度：μ
πσ23db Fh
W M b ==
， 其中mm p b 9.3665.065.0=⨯==
()mm d d h 5.32/3=-=
代入数据，得：MPa b 9.34=σ<[]MPa b 40=σ 满足弯曲强度条件。
剪切条件：μ
πτdb F
=
代入数据，得;[]MPa MPa 3596.12=<=ττ, 满足剪切强度条件。
7) 由拉伸，扭转强度求出螺母外径:
[][]MPa b e 5.372.1/452.1/==≈σσ
由强度条件：()
[]e D D F A F σπσ<-==22
24，得D ≥50mm 取Ｄ=60mm 。
8) 核验螺母的其他尺寸：
取mm D D 78603.13.11=⨯=⨯=
螺母台肩强度:()
MPa D
D F A F 51.204212=-==
πσ [][]MPa e p 5.678.1==σσ
[]p σσ<
mm H a 143
423===
9) 检验螺杆头部及托杯尺寸：
托杯底部和螺杆断面之间比压：MPa D F
A F p 6.1964.02
2===φ 许用值：[]MPa p 25≈ 润滑油不会被挤出。
a=14mm
10)决定手柄直径p d 和长度p L ：
扳手力矩：mm N T T L F T p p ⋅=+=+≥⋅=2079198082312709621
间歇工作条件下，一个人的臂力约为150~250p F N =,当长时间工作时，则为100~150p F N =。
取150p F N =，得：mm p L 1386=
为了减小起重器的存放空间，一般取手柄不得大于起重器 的高度，可取L=600mm ，使用时加用套管。
由抗弯强度条件：3
32[] b p T T
W d σσπ==<，得332[]p b T d πσ> 为安全考虑此处p F 取最大值250N ，2
[]120/b N mm σ≈ 代入数据,得mm d p
98.25≥，取mm d p 26=
11)选择固定螺钉： 选取紧固螺钉615M ⨯。
12)核验机架底面挤压强度：
机架底座选用灰铸铁铸造，许用应力：[]MPa b 50=σ
<[]b F
S
σσ=
，得出[]
28005040000
mm F
S p ==
>
σ218000N == 400mm []45b F S MPa
σ>
mm L p 600=
615M ⨯
13)计算螺旋起重器效率：
mm N T A ⋅=⨯==32.1305731207919222ππ
mm N Fp FS A ⋅=⨯===2800007400001
002
1
4.21==
A A η。