畢業(yè)設(shè)計(jì)-螺旋千斤頂論文正文

..目錄1起重機(jī)械的概述12螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算22.1螺旋傳動(dòng)的類型和應(yīng)用22.2螺旋傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系42.3滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)62.4滑動(dòng)螺旋的結(jié)構(gòu)及材料62.4.1滑動(dòng)螺旋的結(jié)構(gòu)6螺桿與螺母常用材料72.5耐磨性計(jì)算82.6螺母螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算92.7螺桿強(qiáng)度校核102.8螺桿穩(wěn)定性校核102.9自鎖性校核113千斤頂?shù)墓ぷ髟砗驮O(shè)計(jì)123.1千斤頂?shù)母攀?23.2千斤頂?shù)姆N類和規(guī)格123.2.1油壓千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)、用途123.2.2螺旋千斤頂?shù)姆N類、規(guī)格143.3千斤頂?shù)墓ぷ髟?43.4千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)164千斤頂?shù)睦L制214.1繪制千斤頂螺桿224.2繪制千斤頂?shù)鬃?24.3千斤頂?shù)难b配23結(jié)論25參考文獻(xiàn)26致謝27..1起重機(jī)械的概述起重機(jī)械是一種以間歇作業(yè)方式對(duì)物料進(jìn)行起升和水平移動(dòng)的搬運(yùn)機(jī)械。起重機(jī)械的作業(yè)通常帶有重復(fù)循環(huán)的性質(zhì)。一個(gè)完整的作業(yè)循環(huán)一般包括取物、起升、平移、下降、卸載,然后返回原處等環(huán)節(jié)。經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)、正向和反向運(yùn)動(dòng)是起重機(jī)械的基本特點(diǎn)。起重機(jī)械廣泛用于交通運(yùn)輸業(yè)、建筑業(yè)、商業(yè)和農(nóng)業(yè)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門及人們?nèi)粘Ｉ钪?。起重機(jī)械由運(yùn)動(dòng)機(jī)械、承載機(jī)構(gòu)、動(dòng)力源和控制設(shè)備以及安全裝備、信號(hào)指示裝備等組成。起重機(jī)械的驅(qū)動(dòng)多為電力,也可用內(nèi)燃機(jī),人力驅(qū)動(dòng)只用于輕小型起重設(shè)備或特殊需要的場(chǎng)合。起重機(jī)械按結(jié)構(gòu)特征和使用場(chǎng)合分為：輕小型起重設(shè)備、橋架型起重機(jī)、纜索型起重機(jī)、臂架型起重機(jī)、堆垛起重機(jī)、升降機(jī)械。然而,千斤頂又屬于起重機(jī)械的一種。千斤頂是一種起重高度小<小于1m>的最簡(jiǎn)單的起重設(shè)備。它有機(jī)械式和液壓式兩種。機(jī)械式千斤頂又有齒條式與螺旋式兩種。千斤頂按工作原理分為：螺旋千斤頂、齒條千斤頂、油壓千斤頂。2螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算2.1螺旋傳動(dòng)的類型和應(yīng)用螺旋傳動(dòng)是利用螺桿〔絲杠和螺母組成的螺旋副來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)要求的。它主要用于將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng),同時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)動(dòng)均勻、準(zhǔn)確、平穩(wěn)、易于自鎖等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)中獲得了廣泛應(yīng)用。按照用途不同,螺旋傳動(dòng)分為傳力螺旋、傳導(dǎo)螺旋和調(diào)整螺旋三種類型。傳力螺旋以傳遞動(dòng)力為主,要求以較小的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生較大的軸向推力,一般為間歇性工作,工作速度較低,通常要求具有自鎖能力,圖2-1的螺旋千斤頂及圖2-2的螺旋壓力機(jī)均為傳力螺旋。傳導(dǎo)螺旋以傳遞運(yùn)動(dòng)為主,這類螺旋常在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)連續(xù)工作且工作速度較高,傳動(dòng)精度要求較高,如圖2-3所示的機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的螺旋。調(diào)整螺旋用于調(diào)整并固定零件間的相對(duì)位置,一般在空載下工作,要求能自鎖,如帶傳動(dòng)張緊裝置、機(jī)床卡盤、軋鋼機(jī)軋滾下壓螺旋等。圖2-1螺旋千斤頂圖2-2螺旋壓力機(jī)圖2-3傳導(dǎo)螺旋按照螺旋副摩擦性質(zhì)的不同,螺旋傳動(dòng)又可分為滑動(dòng)摩擦螺旋傳動(dòng)〔簡(jiǎn)稱滑動(dòng)螺旋、滾動(dòng)摩擦螺旋傳動(dòng)〔簡(jiǎn)稱滾動(dòng)螺旋和靜壓滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)〔簡(jiǎn)稱靜壓螺旋。滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)應(yīng)用較廣,其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,成本低；易于實(shí)現(xiàn)自鎖；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。缺點(diǎn)在于當(dāng)?shù)退龠M(jìn)行運(yùn)動(dòng)微調(diào)時(shí)可能出現(xiàn)爬行現(xiàn)象；摩擦阻力大,傳動(dòng)效率低〔一般為30%~50%；螺紋間有側(cè)向間隙,反向時(shí)有空行程；磨損較大。廣泛應(yīng)用于機(jī)床的進(jìn)給、分度、定位等機(jī)構(gòu),如壓力機(jī)、千斤頂?shù)膫髁β菪?。滾動(dòng)螺旋也稱滾珠絲杠,其特點(diǎn)是摩擦阻力小,傳動(dòng)效率高〔90%以上；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),低速時(shí)不爬行,啟動(dòng)時(shí)無抖動(dòng)；螺旋副經(jīng)調(diào)整和預(yù)緊可實(shí)現(xiàn)高精度定位精度和重復(fù)定位精度；傳動(dòng)具有可逆性,如果運(yùn)用于禁止逆轉(zhuǎn)的場(chǎng)合,需要加設(shè)防逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；不易摩擦,使用壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)為結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造困難；抗沖擊能力差。應(yīng)用于精密和數(shù)控機(jī)床、測(cè)試機(jī)械、儀器的傳動(dòng)和調(diào)整螺旋,車輛、飛機(jī)上的傳動(dòng)螺旋。滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)特點(diǎn)：傳動(dòng)效率高,傳動(dòng)精度高,起動(dòng)阻力矩小,傳動(dòng)靈活平穩(wěn),工作壽命長(zhǎng)。滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)應(yīng)用于機(jī)床、汽車、拖拉機(jī)、航空軍工等制造業(yè)。滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)按滾珠循環(huán)方式分為：內(nèi)循環(huán)：滾珠始終和螺桿接觸,兩個(gè)封閉循環(huán)回路有兩個(gè)反向器,三個(gè)封閉循環(huán)回路有三個(gè)反向器。特點(diǎn)：流動(dòng)性好,效率高,經(jīng)向尺寸小。外循環(huán)：分離,工藝性好,分為螺旋式,插管式,擋珠式靜壓螺旋傳動(dòng)螺桿與螺母被油膜隔開,不直接接觸。具有摩擦阻力小,傳動(dòng)效率高〔達(dá)99%；螺母的結(jié)構(gòu)復(fù)雜；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),無爬行現(xiàn)象；傳動(dòng)具有可逆性〔不需要時(shí)應(yīng)加設(shè)防逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；反向時(shí)無空行程,定位精度高,軸向剛力大；磨損小,壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)為結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造較難,需要一套壓力穩(wěn)定,供油系統(tǒng)要求高。應(yīng)用于精密機(jī)床的進(jìn)給、分度機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)螺旋。2.2螺旋傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系在螺旋傳動(dòng)中,結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單應(yīng)用最廣泛的是滑動(dòng)螺旋,本節(jié)主要介紹這種螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)?；瑒?dòng)螺旋副工作時(shí),主要承受轉(zhuǎn)矩和軸向拉力〔或壓力的作用,由于螺桿和螺母的旋合螺紋間存在著較大的相對(duì)滑動(dòng),因此,其主要失效形式是螺紋牙破損。滑動(dòng)螺旋的基本尺寸通常根據(jù)耐磨條件確定。對(duì)于傳力螺旋還應(yīng)校核螺桿危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度；對(duì)于青銅或鑄鐵螺母以及承受重載的調(diào)整螺旋應(yīng)校核其自鎖性；對(duì)于精度傳動(dòng)螺旋應(yīng)該校核螺桿的剛度；對(duì)于受壓螺桿,當(dāng)其長(zhǎng)徑比很大時(shí),應(yīng)校核其穩(wěn)定性；對(duì)于高速長(zhǎng)螺桿,應(yīng)校核其臨界轉(zhuǎn)速；要求自鎖時(shí),多采用單線螺紋,要求高效時(shí),多采用多線螺紋。1.一般螺旋機(jī)構(gòu)一般螺旋機(jī)構(gòu)當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)Ψ角〔rad時(shí),螺母軸向移動(dòng)的位移L〔mm為〔2-1式中,S為螺旋線導(dǎo)程〔mm。如螺桿的轉(zhuǎn)速為ｎ〔r/min,則螺母移動(dòng)速度v〔mm/s為〔2-22.差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)與復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)圖2-4差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)圖2-4中的螺旋機(jī)構(gòu)中,螺桿1上有A、B兩段螺旋,A段螺旋導(dǎo)程為SA〔mm,B段螺旋導(dǎo)程為SB〔mm,兩者旋向相同,則當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)Ψ角〔rad時(shí),螺母軸向移動(dòng)的位移L〔mm為〔2-3如螺桿的轉(zhuǎn)速為ｎ〔r/min,則螺母移動(dòng)速度v〔mm/s為〔2-4由圖2-4可知：當(dāng)A、B兩螺旋的導(dǎo)程SA、SB接近時(shí),螺母可得到微小位移,這種螺旋機(jī)構(gòu)稱為差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)〔又稱微動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu),常用于分度機(jī)構(gòu)、測(cè)微機(jī)構(gòu)等。如兩螺旋的旋向相反,螺母軸向移動(dòng)的位移L為〔2-5移動(dòng)速度為〔2-6這種螺旋機(jī)構(gòu)稱為復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu),適合于快速靠近或離開的場(chǎng)合,如圖2-4所示的車鉤快速合攏或分開裝置。2.3滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)工作時(shí),螺桿和螺母主要承受轉(zhuǎn)矩和軸向載荷〔拉力或壓力的作用,同時(shí)在螺桿和螺母的旋合螺紋間有較大的相對(duì)滑動(dòng)?；瑒?dòng)螺旋傳動(dòng)的主要失效形式是螺紋磨損。因此,通常根據(jù)螺旋副的耐磨性條件,計(jì)算螺桿中徑及螺母高度,并參照螺紋標(biāo)準(zhǔn)確定螺旋的主要參數(shù)和尺寸,然后再對(duì)可能發(fā)生的其他失效逐一進(jìn)行校核。2.4滑動(dòng)螺旋的結(jié)構(gòu)及材料2.4.1滑動(dòng)螺旋的結(jié)構(gòu)滑動(dòng)螺旋的結(jié)構(gòu)包括螺桿、螺母的結(jié)構(gòu)形式及其固定和支承結(jié)構(gòu)形式。螺旋傳動(dòng)的工作剛度與精度等和支承結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系,當(dāng)螺桿短而粗且垂直布置時(shí),如起重及加壓裝置的傳力螺旋,可以采用螺母本身作為支承的結(jié)構(gòu)。當(dāng)螺桿細(xì)長(zhǎng)且水平布置時(shí),如機(jī)床的傳導(dǎo)螺旋〔絲杠等,應(yīng)在螺桿兩端或中間附加支承,以提高螺桿工作剛度。螺母結(jié)構(gòu)有整體螺母、組合螺母和剖分螺母等形式。整體螺母結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但由磨損而產(chǎn)生的軸向間隙不能補(bǔ)償,只適合在精度要求較低的場(chǎng)合中使用。對(duì)于經(jīng)常雙向傳動(dòng)的傳導(dǎo)螺旋,為了消除軸向間隙并補(bǔ)償旋合螺紋的磨損,通常采用組合螺母或剖分螺母結(jié)構(gòu)。圖2-4為組合螺母的一種結(jié)構(gòu)形式,利用螺釘可使斜塊將其兩側(cè)的螺母擠緊,減小螺紋副的間隙,提高傳動(dòng)精度。傳動(dòng)用螺桿的螺紋一般采用右旋結(jié)構(gòu),只有在特殊情況下,采用左旋螺紋。2.4.2螺桿與螺母常用材料螺桿和螺母材料應(yīng)具有較高的耐磨性、足夠的強(qiáng)度和良好的工藝性。螺桿與螺母常用材料見表2-1。表2-1螺桿與螺母常用材料螺紋副材料應(yīng)用場(chǎng)合螺桿Q235Q2754550輕載、低速傳動(dòng)。材料不熱處理40Gr65Mn20GrMnTi重載、較高速。材料需經(jīng)熱處理,以提高耐磨性9Mn2VGrWMn38GrMoAl精密傳導(dǎo)螺旋傳動(dòng)。材料需經(jīng)熱處理螺母ZcuSn10P1ZcuSn5Pb5Zn5一般傳動(dòng)ZcuAL10Fe3ZcuZn25AL6Fe3Mn重載、低速傳動(dòng)。尺寸較小或輕載高速傳動(dòng),螺母可采用鋼或鑄鐵制造,內(nèi)空澆鑄巴士合金或青銅2.5耐磨性計(jì)算耐磨性計(jì)算尚無完善的計(jì)算方法,目前是通過限制螺紋副接觸面上的壓強(qiáng)作為計(jì)算條件,其校核公式為<2-7>式中,F為軸向工作載荷〔N；A為螺紋工作表面投影到垂直于軸向力的平面上的面積〔mm2；d2為螺紋中徑<mm>；P為螺距<mm>；h為螺紋工作高度<mm>,矩形與梯形螺紋的工作高度h=0.5P,鋸齒形螺紋高度h=0.75P;z=H/P為螺紋工作圈數(shù),H為螺紋高度<mm>,[]為許用壓強(qiáng)<MPa>,見表2-2表2-2滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的許用壓強(qiáng)[]螺紋副材料滑動(dòng)副速度/<m·min>許用壓強(qiáng)/MPa鋼對(duì)青銅低速<3.06~12>1518~2511~187~101~2鋼-耐磨鑄鐵6~126~8鋼-灰鑄鐵<2.46~1213~184~7鋼-鋼低速7.5~13淬火鋼-青銅6~1210~13注：?<2.5或人力驅(qū)動(dòng)時(shí),[p]可提高20%；螺母為剖分式時(shí),[p]應(yīng)降低15%-20%。為便于推導(dǎo)設(shè)計(jì)公式,令,代入式〔2-7整理后得螺紋中徑的設(shè)計(jì)公式為<2-8>對(duì)矩形、梯形螺紋,,則<2-9>對(duì)鋸齒形螺紋,,則<2-10>?值根據(jù)螺母的結(jié)構(gòu)選取。對(duì)于整體式螺母,磨損后間隙不能調(diào)整,通常用于輕載或精度要求低的場(chǎng)合,為使受力分布均勻,螺紋工作圈數(shù)不宜過多,宜取?=1.2～2.5；對(duì)于剖分式螺母或螺母兼作支承而受力較大,可取?=2.5～3.5；傳動(dòng)精度高或要求壽命長(zhǎng)時(shí),允許?=4。根據(jù)公式計(jì)算出螺紋中徑d2后,按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選取螺紋的公稱直徑d和螺距P。由于旋合各圈螺紋牙受力不均,故z不宜大于10。2.6螺母螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算螺紋牙多發(fā)生剪切與彎曲破壞。由于一般情況下螺母材料的強(qiáng)度比螺桿低,因此只需校核螺母螺紋牙的強(qiáng)度。假設(shè)載荷集中作用在螺紋中徑上,可將螺母螺紋牙視為大徑D處展開的懸臂梁〔圖2-4,螺紋牙根部aa處的彎曲強(qiáng)度校核公式為<2-11>剪切強(qiáng)度校核公式為<2-12>式中,F、h、z同式〔1-6；D為螺母螺紋的大徑<mm>；b為螺母螺紋牙根部寬度<mm>；可由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)查得,也可取矩形螺紋,梯形螺紋,鋸齒形螺紋；[σ]、[b]、[τ]分別為螺母螺紋牙的許用彎曲應(yīng)力和許用切應(yīng)力<MPa>,見表2-3表2-3滑動(dòng)螺旋副材料的許用應(yīng)力項(xiàng)目許用應(yīng)力/MPa鋼制螺桿[σ]=σS/3~5σS為材料的屈服極限/MPa螺母材料許用彎曲應(yīng)力[σb]許用切應(yīng)力[τ]青銅40~6030~40耐磨鑄鐵50~6040鑄鐵45~5540鋼〔1.0~1.2[σ]0.6[σ]若螺桿與螺母的材料相同,由于螺桿螺紋的小徑d1小于螺母螺紋的大徑D,故應(yīng)校核螺桿螺紋牙的強(qiáng)度,這時(shí)公式中的D應(yīng)改為d1。2.7螺桿強(qiáng)度校核螺桿受軸向力F及轉(zhuǎn)矩T的作用,危險(xiǎn)截面上受拉〔壓應(yīng)力σ和扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力τ。根據(jù)第四強(qiáng)度理論,τ螺桿危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度校核公式為<2-13>式中,d1為螺桿螺紋的小徑〔mm；[σ]為螺桿材料的許用應(yīng)力〔MPa,見表2-3；T為螺桿所受轉(zhuǎn)矩<N·m>；由式。2.8螺桿穩(wěn)定性校核對(duì)于長(zhǎng)徑比大的受壓螺桿,當(dāng)軸向力F超過某一臨界載荷FC時(shí),螺桿可能會(huì)突然產(chǎn)生側(cè)向彎曲而喪失穩(wěn)定。因此,對(duì)細(xì)長(zhǎng)螺紋應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性校核。螺桿的穩(wěn)定性條件為<2-14>式中,S為穩(wěn)定性安全系數(shù),對(duì)于傳力螺旋取S=3.5～5；對(duì)于傳導(dǎo)螺旋取S=2.5～4；對(duì)于精密螺桿或水平螺桿取S>4。臨界載荷FC與螺桿的柔度γ及材料有關(guān),根據(jù)的大小選用不同的公式計(jì)算。當(dāng)時(shí),根據(jù)歐拉公式計(jì)算,即<2-15>式中,FC為臨界載荷〔N；E為螺桿材料的彈性模量〔MPa,對(duì)于鋼；I為危險(xiǎn)截面的慣性矩〔mm4,,d1為螺桿螺紋內(nèi)徑<mm>；μ為長(zhǎng)度系數(shù),與螺桿端部結(jié)構(gòu)有關(guān)；L為螺桿最大受力長(zhǎng)度<mm>；i為螺桿危險(xiǎn)截面的慣性半徑<mm>,當(dāng)γ<85～90時(shí)；對(duì)σb≥380MPa的碳素鋼〔如Q235、Q275<2-16>當(dāng)γ<85～90時(shí),對(duì)σb≥470MPa的優(yōu)質(zhì)碳素鋼〔如Q355、45<2-17>當(dāng)γ<40時(shí),無需進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。表2-4長(zhǎng)度系數(shù)μ螺桿端部結(jié)構(gòu)μ兩端固定0.5一端固定,一端不完全固定0.6一端固定,一端自由〔如千斤頂2一端固定,一端鉸支〔如壓力機(jī)0.7兩端鉸支〔如傳導(dǎo)螺桿1注：用下列辦法確定螺桿端部的支撐情況：采用滑動(dòng)支承時(shí)：lo為支承長(zhǎng)度,do為支承孔直徑,lo/do<1.5鉸支；lo/do=1.5～3不完全固定；lo/do>3固定。采用滾動(dòng)支承時(shí)：只有徑向約束時(shí)為鉸支；徑向和軸向都有約束為固定。2.9自鎖性校核對(duì)于要求自鎖的螺旋傳動(dòng),應(yīng)校核是否滿足自鎖條件,即<2-18>式中,?ν為螺紋副的當(dāng)量摩擦系數(shù),見表2-5表2-5螺旋傳動(dòng)螺旋副的當(dāng)量摩擦系數(shù)?ν〔定期潤(rùn)滑螺旋副材料鋼和青銅鋼和耐磨鑄鐵鋼和鑄鐵鋼和鋼淬火鋼和青銅?ν0.08～0.100.10～0.120.12～0.150.11～0.170.06～0.083千斤頂?shù)墓ぷ髟砗驮O(shè)計(jì)3.1千斤頂?shù)母攀銮Ы镯斒且环N起重高度小<小于1ｍ>的最簡(jiǎn)單的起重設(shè)備。它有機(jī)械式和液壓式兩種。機(jī)械式千斤頂又有齒條式與螺旋式兩種,由于起重量小,操作費(fèi)力,一般只用于機(jī)械維修工作,在修橋過程中不適用。液壓式千斤頂結(jié)構(gòu)緊湊,工作平穩(wěn),有自鎖作用,故使用廣泛。其缺點(diǎn)是起重高度有限,起升速度慢。液壓千斤頂分為通用和專用兩類。專用液壓千斤頂使專用的張拉機(jī)具,在制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時(shí),對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋施加張力。專用液壓千斤頂多為雙作用式。常用的有穿心式和錐錨式兩種。

穿心式千斤頂適用于張拉鋼筋束或鋼絲束,它主要由張拉缸、頂壓缸、頂壓活塞及彈簧等部分組成。它的特點(diǎn)是：沿拉伸機(jī)軸心有一穿心孔道,鋼筋<或鋼絲>穿入后由尾部的工具錨固。千斤頂主要用于廠礦、交通運(yùn)輸?shù)炔块T作為車輛修理及其它起重、支撐等工作。其結(jié)構(gòu)輕巧堅(jiān)固、靈活可靠,一人即可攜帶和操作。千斤頂是用剛性頂舉件作為工作裝置,通過頂部托座或底部托爪在小行程內(nèi)頂升重物的輕小起重設(shè)備。千斤頂按工作原理分為：<1>螺旋千斤頂：采用螺桿或由螺桿推動(dòng)的升降托杯作為剛性頂舉件的千斤頂。<2>齒條千斤頂：采用齒條作為剛性頂舉件的千斤頂。<3>油壓千斤頂：采用柱塞或液壓缸作為剛性頂舉件的千斤頂。千斤頂已實(shí)施出口產(chǎn)品質(zhì)量許可制度,未取得和質(zhì)量許可證的產(chǎn)品不準(zhǔn)出口。3.2千斤頂?shù)姆N類和規(guī)格油壓千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)、用途油壓千斤頂按其結(jié)構(gòu)、用途分為如下兩種：①立式螺紋連接結(jié)構(gòu)的油壓千斤頂,其代號(hào)的表征字母為qyl。②立臥兩用油壓千斤頂,其代號(hào)的表征字母為qw。第一位為型式代號(hào),qyl、qw。第二位為額定起重量,t。第三位為行程代號(hào),g：表示高行程；d：表示低行程；普通型無表示。油壓千斤頂?shù)幕緟?shù)應(yīng)符合表3-1中規(guī)定。表3-1油壓千斤頂基本參數(shù)型號(hào)額定起重量最低高度h起升高度h1≥調(diào)整高度h2≥活塞直徑泵心直徑起升進(jìn)程①≥手柄長(zhǎng)度公稱壓力手柄②操作力≤活塞桿壓下力≤凈重③tmmmpankgqyl1.61.6158906024

5045034.73302202.2qyl3.23.2195125

30

3255044.4

3.5qyl5g52321608036122262048.25

5.0qyl5d20012522

4.6qyl88236160241670056.686.9qyl1010240451473061.687.3qyl12.512.524550121185062.479.3qyl161625056963.7411.0qyl2020280180－609.5100069.3344515.0qyl323228575671.0023.0qyl505030090477.0833.5qyl7171320110183<快進(jìn)>1073.2766.0qw100100360200－1404.595063.74350x2785120qw2002004001902.569.23

2503.2.2螺旋千斤頂?shù)姆N類、規(guī)格螺旋千斤頂按其結(jié)構(gòu)和使用場(chǎng)所分為：①普通型螺旋千斤頂,其代號(hào)的表征字母為ql。②普通高型螺旋千斤頂,其代號(hào)的表征字母為qlg。③普通低型螺旋千斤頂,其代號(hào)的表征字母為qld。④鉤式螺旋千斤頂,其代號(hào)的表征字母為qlg。⑤剪式螺旋千斤頂,其代號(hào)的表征字母為qlj。⑥自落式螺旋千斤頂,其代號(hào)的表征字母為qlz。螺旋千斤頂?shù)幕緟?shù)應(yīng)符合表3-2中的規(guī)定。3.3千斤頂?shù)墓ぷ髟砺菪Ы镯斒峭ㄟ^往復(fù)扳動(dòng)手柄,旋轉(zhuǎn)桿帶動(dòng)螺母、使舉重螺桿旋轉(zhuǎn),從而使升降托杯獲得起升或下降,而達(dá)到起重拉力的功能。表3-2螺旋千斤頂技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定起重量gn最低高度h≤起升高度h1≥手柄作用力≤手柄長(zhǎng)度≈自重≈

tmmmmnmmkgqlj0.50.51101801201502.5qlj113qlj1.61.62002004.8ql22170180803005ql3.23.22001101005006qld3.23.2160505ql552501301606007.5qld55180657qlg5527013011ql8826014020080010ql101028015025080011qld10102007510qlg1010310130

15ql1616320180400100017qld16162259015qlg161644520019qlg161637018020ql2020325180500100018qlg202044530020ql3232395200650140027qld323232018024<qlg36>36470200710140082ql5050452250510100056qld505033015052第二位為螺旋千斤頂?shù)男褪降谌粸轭~定起重量,t；型式特征代號(hào)<普通型無表示>。3.4千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)圖3-1螺旋千斤頂設(shè)計(jì)螺旋千斤頂,已知軸向載荷F=80000N,起重高度為h=120mm,方案圖3-1所示。1.選擇材料由表2-1選材料為45鋼,由手冊(cè)查σ=355Mpa；螺母材料為ZCuSn10P1,由表2-2查得[p]=11Mpa；取單頭右旋梯形螺紋,,,整體螺母。2.耐磨性計(jì)算<1>取Ф=2<2>計(jì)算d2mm由計(jì)算出的d2查手冊(cè)確定螺紋的標(biāo)準(zhǔn)值為mmmmmm,mmmmmm<3>計(jì)算螺母高Hmm<4>計(jì)算旋合圈數(shù)z<5>校核螺紋副自鎖性由表2-5查得fv=0.01,ρv=arctan0.11=,λ≤ρv,滿足自鎖條件。3計(jì)算驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩mmmm4螺桿強(qiáng)度計(jì)算〔1由手冊(cè)查的螺桿許用應(yīng)力〔2合格5.驗(yàn)證螺桿的穩(wěn)定性<1>計(jì)算柔度螺桿一端固定,一端自由,長(zhǎng)度系數(shù)μ=2,因mm；螺桿危險(xiǎn)截面慣性半徑mm。γ===24C<2>計(jì)算臨界載荷mm因?yàn)?因此合格6.螺母外部尺寸計(jì)算〔1計(jì)算螺母懸置部分受拉伸和扭轉(zhuǎn)聯(lián)合作用,為計(jì)算簡(jiǎn)單,將F增大30%,按拉伸強(qiáng)度計(jì)算得式中,[σ]為螺母材料的許用拉伸應(yīng)力,可取[σ]=0.83[σb],由表2-3取[σb]=50Mpa,因此[σ]=0.83[σb]=41.5Mpa。故mm取D3=35〔2確定D0和a按經(jīng)驗(yàn)公式D0=〔1.3～1.4D3及a=確定。D0=〔1.3～1.4×35=45.5～49mm取D0=48a===14.3mm取a=15mm〔3校核凸緣支承表面的擠壓強(qiáng)度,強(qiáng)度條件為σp=≤[σp]合格〔4校核凸緣根部彎曲強(qiáng)度σp===7.88Mpa≤[σb]=50Mpa合格〔5校核凸緣根部剪切強(qiáng)度,強(qiáng)度條件為τ=≤[τ]<3-1>式中,螺母材料的許用切應(yīng)力[τ]=35Mpaτ==6Mpa≤[τ]合格6.手柄設(shè)計(jì)計(jì)算拖杯與手柄的結(jié)構(gòu)<1>確定手柄長(zhǎng)度手柄上的工作轉(zhuǎn)矩為T=FHLH=T1+T2=<3-2>式中,T1、T2分別為螺紋副摩擦力矩及拖杯與接觸面摩擦力矩〔N·mm；fc=0.15為拖杯與支承面的摩擦系數(shù)；D0為托杯底座與支承面接觸部分外徑〔mm,由經(jīng)驗(yàn)公式確定,取=100mm；為托杯底座與支承面接觸部分內(nèi)徑〔mm,取=70mm,FH為手作用在手柄上的力〔N,如一人連續(xù)工作,手作用力通常取FH=150～200N,取FH=180N；LH為手柄有效長(zhǎng)度〔mm。故180LH=得LH=246mm取LH=<2>確定手柄直徑dk選手柄材料為45鋼,σS=355MPa,許用彎曲應(yīng)力=237～178Mpa,取[σb]=200Mpa。手柄的彎曲強(qiáng)度條件為σb=<3-3>因此,dK≥=147.75mm,dK=20mm。托杯其他部分尺寸為托杯高h(yuǎn)=<0.8～1>=36～45mm,取h=36mm。4千斤頂?shù)睦L制4.1繪制千斤頂螺桿選擇[矩形]工具繪制矩形,將"細(xì)點(diǎn)畫線"圖層設(shè)置為當(dāng)前圖層,選擇[直線]工具繪制旋轉(zhuǎn)桿的中心線,選擇[分解]工具,將矩形分解,然后選擇[倒角]工具對(duì)旋轉(zhuǎn)桿依次進(jìn)行倒角。將"輪廓線"圖層設(shè)置為當(dāng)前圖層選擇[直線]工具繪制倒角產(chǎn)生的輪廓線。選擇[偏移]工具,將最左端豎直線段向右偏移50,以剛繪制的線段與水平中心線的焦點(diǎn)為中心,選擇矩形[矩形]工具繪制矩形。選擇[分解]工具,倒角工具對(duì)矩形進(jìn)行倒角,選擇[直線]工具倒角繪制產(chǎn)生的輪廓線。選擇[圓弧]工具繪制圓弧,然后選擇[修剪]工具修剪多余的線段,參見圖4-1。圖4-1千斤頂螺桿4.2繪制千斤頂?shù)鬃鶆?chuàng)建圖形文件。選擇[文件]/[新建]菜單命令,彈出[選擇樣板]對(duì)話框,單擊[打開]按鈕,即可創(chuàng)建新的圖形文件,分別創(chuàng)建"輪廓線""細(xì)點(diǎn)化線""剖面線"3個(gè)圖層,將"細(xì)點(diǎn)化線"圖層設(shè)置為當(dāng)前圖層,選擇[直線]工具繪制兩條線段,選擇偏移工具,將水平線向下分別偏移8、66、250、365,將豎直線向左、右分別偏移37.5、51.5、61.5、134,選擇[修剪]工具修剪多余的線段,將"輪廓線"圖層設(shè)置為當(dāng)前圖層,選擇[直線]工具繪制一條斜線,選擇[鏡像]工具,鏡像剛剛繪制的線段,選擇[偏移]工具,將鏡像得到的線段向左偏移10,選擇[修剪]工具修剪多余的線段,選擇[延伸]工具,將線段AB延伸至最底端水平線段,選擇[圓角]工具,依次對(duì)千斤頂?shù)鬃M(jìn)行圓角處理,選擇[直線]工具,繪制兩條線段,將"剖面線"設(shè)置為當(dāng)前圖層,選擇[圖案填充]工具繪制剖面線,單擊狀態(tài)欄中的[線寬]按鈕使其處于凹下狀態(tài),即可顯示圖形的線寬。至此完成全部操作。參見圖4-2。圖3-2千斤頂?shù)鬃?.3千斤頂?shù)难b配選擇[文件]/[新建]菜單命令,彈出[選擇樣板]對(duì)話框,單擊[打開]按鈕,創(chuàng)建新的圖形文件。選擇[文件]/[另存為]菜單命令,將剛創(chuàng)建的文件保存,并命名為"千斤頂裝配圖"。打開光盤中的[千斤頂?shù)鬃?dwg]文件隱藏"尺寸線"圖層,然后選擇整個(gè)千斤頂?shù)鬃鶊D形,單擊鼠標(biāo)右鍵,在彈出的快捷鍵菜單中選擇[復(fù)制]選項(xiàng),將繪制窗口切換到"千斤頂裝配圖"文件的繪圖窗口。然后單擊右鍵,在彈出的快捷鍵菜單中選擇[粘貼]選項(xiàng),單擊鼠標(biāo)將千斤頂?shù)鬃迟N到當(dāng)前窗口。、打開光盤中的[千斤頂螺母.dwg]文件,單擊鼠標(biāo)右鍵,在彈出的右鍵快捷菜單中選擇[帶基點(diǎn)復(fù)制]選項(xiàng),然后捕捉端點(diǎn)A作為復(fù)制基點(diǎn)將繪制窗口切換到"千斤頂裝配圖"文件的繪圖窗口。然后單擊鼠標(biāo)右鍵,在彈出的快捷鍵菜單中選擇[粘貼]選項(xiàng),捕捉中點(diǎn)作為圖形放置位置,然后單擊鼠標(biāo)確認(rèn)圖形位置。打開光盤中的[千斤頂螺桿.dwg]文件,單擊鼠標(biāo)右鍵,在彈出的右鍵快捷中選擇[復(fù)制]選項(xiàng),然后用鼠標(biāo)框選千斤頂螺桿主視圖中的所有圖形對(duì)象將繪制窗口切換到"千斤頂裝配圖"文件的繪圖窗口,單擊鼠標(biāo)右鍵,在彈出的快捷鍵菜單中選擇[粘貼]選項(xiàng),然后在繪圖區(qū)任意位置單擊鼠標(biāo)將千斤頂螺桿粘貼到當(dāng)前窗口,選擇[旋轉(zhuǎn)]工具,將上一步驟粘貼到繪圖區(qū)中的千斤頂螺桿圖形旋轉(zhuǎn),選擇[移動(dòng)]工具,將螺桿移動(dòng)到目標(biāo)位置,在移動(dòng)過程中分別捕捉最近點(diǎn)A和端點(diǎn)B作為基點(diǎn)、目標(biāo)點(diǎn),單擊鼠標(biāo)將千斤頂螺桿粘貼到當(dāng)前窗口。打開光盤中的[千斤頂旋轉(zhuǎn)桿.dwg]文件隱藏"尺寸線"圖層,然后單擊鼠標(biāo)右鍵,在在彈出的右鍵快捷中選擇[帶基點(diǎn)復(fù)制]選項(xiàng),并捕捉中點(diǎn)作為千斤頂旋轉(zhuǎn)桿的放置位置,將繪制窗口切換到"千斤頂裝配圖"文件的繪圖窗口,然后單擊鼠標(biāo)確認(rèn)圖形位置。打開光盤中的[千斤頂托杯.dwg]文件隱藏"尺寸線"圖層,然后單擊鼠標(biāo)右鍵,在在彈出的右鍵快捷中選擇[帶基點(diǎn)復(fù)制]選項(xiàng),并捕捉中點(diǎn)作為千斤頂托杯的放置位置,,將繪制窗口切換到"千斤頂裝配圖"文件的繪圖窗口,然后單擊鼠標(biāo)確認(rèn)圖形位置。參見圖4-3。圖4-3千斤頂裝配圖結(jié)論轉(zhuǎn)眼幾周的畢業(yè)設(shè)計(jì)接近尾聲,通過這次設(shè)計(jì)實(shí)踐,對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)有了更全面的認(rèn)識(shí)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)填補(bǔ)了以往課堂上只是公式化的解題,對(duì)于實(shí)踐的工程設(shè)計(jì)計(jì)算沒有具體的概念。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期