【正文】 件繪制 …………………………………………………… ……………... 24 整體螺母的繪制 …………………………………………………………2 4 螺桿的繪制 …………………………………………………… …………2 8 底座的繪制 …………………………………………………… ………… 30 手柄的繪制 ………………………………………………………………3 2 托杯的繪制 ………………………………………………………………3 3 千斤頂?shù)母髁慵叽绻こ虉D …………………………………………………3 4 千斤頂?shù)难b配圖和爆炸圖 ...............................................................................36 第五章 基于 pro/e 仿 真 ………………………………………… ………… ...42 仿真的簡單介紹 …………………………………………………………… ...42 基于 pro/e 的仿真方法 ……………………………………………………… .42 千斤頂仿真過程 ……………………………………………………… ...........43 機構(gòu)仿真 ………………………………………………………………… 43 動畫仿真 ………………………………………………………………… 46 江蘇科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） X 結(jié)論 ……………………………………………………………………………….4 2 總結(jié) ............................................................................................................................43 參考文獻 ..................................................................................................................44 江蘇科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第一章 緒論 起重機械的概述 起重機械是一種以間歇作業(yè)方式對物料進行起升和水平移動的搬運機械。起重機械的作業(yè)通常帶有重復循環(huán)的性質(zhì) 。一個完整的作業(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、制動、正向和反向運動是起重機械的基本特點。起重機械廣泛用于交通運輸業(yè)、建筑業(yè)、商業(yè)和農(nóng)業(yè)等國民經(jīng)濟各部門及人們?nèi)粘Ｉ钪小? 起重機械由運動機械、承載機構(gòu)、動力源和控制設(shè)備以及安全裝備、信號指示裝備等組成。 起重機械的驅(qū)動多為電力，也可用內(nèi)燃機，人力驅(qū)動只用于輕小型起重設(shè)備或特殊需要的場合。 起重機械按結(jié)構(gòu)特征和使用場合分為：輕小型起重設(shè)備、橋架型起重機、纜索型起重機、臂架型起重機、堆垛起重機、升降機械。 然而，千斤頂又屬 于起重機械的一種。千斤頂是一種起重高度小 (小于 1m)的最簡單的起重設(shè)備。它有機械式和液壓式兩種。機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。 目的 在研究本課題時就發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)實生活和實際生產(chǎn)中，我們經(jīng)常會遇到一些汽車需要更換輪胎或者維修，將一些重物在沒有起重裝備的前情況下移動或抬起，如果僅僅靠人工進行操作是相當困難的，這個時候就用到千斤頂，發(fā)揮四兩撥千斤的作用。千斤頂與我們生活息息相關(guān)，比如鐵路車輛檢修、橋梁安裝、礦山、建筑工程的支撐及車輛設(shè)備等重物 的起重方面都離不開千斤頂。因此千斤頂技術(shù)的發(fā)展將直接影響到這些行業(yè)貨部門的正常運作和未來的發(fā)展。本次通過研究學習機械原理，設(shè)計出以往復扳動手柄拔抓，即推動刺輪間隙回轉(zhuǎn)，小傘齒輪帶動大傘齒輪使舉重螺桿旋轉(zhuǎn)，從使伸降套筒獲得起伸或下降達到起重拉力功能的螺旋式千斤頂，更是為了深入了解千斤頂?shù)脑砼c應用。通過查閱大量文獻資料，設(shè)計和繪制千斤頂各部件零件圖，不僅熟悉了螺旋千斤頂?shù)墓ぷ髟恚屛乙彩煜ず蛷娀艘恍├L圖軟件的使用，同時加深了對課本中有關(guān)液壓傳動與機械基礎(chǔ)理論知識的理解。 江蘇科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 其意義在于： 1） 要求熟悉螺旋傳動的工 作原理，掌握螺旋傳動的設(shè)計過程和方法，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，初步額機械設(shè)計的一般程序； 2） 要求學會綜合運用所學知識 ，培養(yǎng)獨立解決工程的問題的能力； 3） 培養(yǎng)查閱機械設(shè)計零件手冊及有關(guān)技術(shù)資料，能正確使用國家標準規(guī)范能力。 國內(nèi)外千斤頂行業(yè)發(fā)展趨勢 國外發(fā)展情況 ：早在 20 世紀 40 年代，臥式千斤頂就開始在汽車維修行業(yè)中得到使用，但由于當時技術(shù)和使用的原因，千斤頂設(shè)計時的尺寸和體積較大，承載量較低，使用不便。后來隨著社會需求量的加大以及千斤頂本身技術(shù)的發(fā)展，在 90 年代初，國外大部分用戶用臥室千斤頂取代了立式千斤頂 。在 90 年代后期一些新型的千斤頂也相繼出現(xiàn)如充氣式千斤頂和便攜式千斤頂。充氣千斤頂由保加利亞一汽車運輸研究所發(fā)明的，它由彈性的而又非常堅固的橡膠制成的。 PowerRiserII 型便攜式液壓千斤頂則可以用于所有類型的鐵道車輛。另外一種名為 Tcuck Jack 的便攜式液壓千斤頂則可以用于對已斷裂的貨車轉(zhuǎn)向彈簧進行快速的現(xiàn)場維修，并能完全由轉(zhuǎn)向架側(cè)架支撐住。 國內(nèi)發(fā)展情況 ：我國千斤頂技術(shù)發(fā)展較晚，由于缺少與外國先進技術(shù)交流，所以直到 1979 年才接觸到類似國外臥式千斤頂這樣的產(chǎn)品。但是經(jīng)過我們重新對產(chǎn)品進行設(shè)計改 造，在外觀美觀、使用方便、承載量打、壽命長等方面都已經(jīng)超過國外同類的產(chǎn)品并迅速打入歐美市場。經(jīng)過多年設(shè)計制造的實踐，除了臥式千斤頂外，我國的千斤頂還規(guī)格齊全，還研制出了新型折疊式液壓千斤頂、新型剪式千斤頂、快速升降千斤頂、多用途千斤頂、便攜式電動千斤頂?shù)鹊?，形成了一套系列產(chǎn)品。隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車對千斤頂?shù)囊笠苍絹碓礁?；同時隨著市場競爭的加劇，用戶要求的不斷的變化，將迫使千斤頂?shù)脑O(shè)計質(zhì)量要不斷提高，以適應用戶的需求。用戶喜歡的、市場需要的千斤頂不僅要求重量輕，攜帶方便，外形美觀，使用可靠，還會 對千斤頂?shù)倪M一步自訂花，甚至智能化都有所要求。 使用原理 機械千斤頂是手動起重工具種類之一，其結(jié)構(gòu)緊湊，合理的利用搖桿的擺動，使小齒輪轉(zhuǎn)動，經(jīng)一對圓錐齒輪合運轉(zhuǎn)，帶動螺桿旋轉(zhuǎn)，推動升降套筒，從而重物上升或下降。 江蘇科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 使用方法 使用前必須檢查千斤頂是否正常，各部件是否靈活，加注輪滑油，并正確估計重物的重量，選用適當噸位的千斤頂，切忌超載使用。 調(diào)整搖桿上的撐牙方法，先用手直接按順時針方向轉(zhuǎn)動搖桿，使升降套筒快速上升頂重物。 將手柄插入搖桿孔內(nèi)，上下往返搬動手柄，重物隨之上升。當升降套筒上 出現(xiàn)紅色警戒線時應該立即停止搬動手柄。如需下降時撐牙調(diào)至反方向，重物便開始下降。 主要研究內(nèi)容 對螺旋千斤頂?shù)脑O(shè)計計算及強度校核，了解千斤頂?shù)墓ぷ髟?，結(jié)構(gòu)，特點，用 pro/e軟件畫出生成零件，并裝配制作仿真動畫，導出工程圖。 本次通過研究學習機械原理，設(shè)計出以往復扳動手柄拔抓，即推動刺輪間隙回轉(zhuǎn)，小傘齒輪帶動大傘齒輪使舉重螺桿旋轉(zhuǎn)，從使伸降套筒獲得起伸或下降達到起重拉力功能的螺旋式千斤頂，更是為了深入了解千斤頂?shù)脑砼c應用。通過查閱大量文獻資料，設(shè)計和繪制千斤頂各部件零件圖 。 江蘇科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 第二章 螺旋傳動的設(shè)計和計算 螺旋傳動的類型和應用 螺旋傳動是利用螺桿（絲杠）和螺母組成的螺旋副來實現(xiàn)傳動要求的。它主要用于將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動，同時傳遞運動和動力。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)動均勻、準確、平穩(wěn)、易于自鎖等優(yōu)點，在工業(yè)中獲得了廣泛應用。 按照用途不同，螺旋傳動分為傳力螺旋、傳導螺旋和調(diào)整螺旋三種類型。傳力螺旋以傳遞動力為主，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 21 的螺旋千斤頂及圖 22 的螺旋壓力機均為傳力螺旋。傳導螺旋 以傳遞運動為主，這類螺旋常在較長的時間內(nèi)連續(xù)工作且工作速度較高，傳動精度要求較高，如圖 23 所示的機床進給機構(gòu)的螺旋。調(diào)整螺旋用于調(diào)整并固定零件間的相對位置，一般在空載下工作，要求能自鎖，如帶傳動張緊裝置、機床卡盤、軋鋼機軋滾下壓螺旋等。 圖 21 螺旋千斤頂 圖 22 螺旋壓力機 江蘇科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 圖 23 傳導螺旋 按照螺旋副摩擦性質(zhì)的不同，螺旋傳動又可分為滑動摩擦螺旋傳動（簡稱滑動螺旋）、滾動摩擦螺旋傳動（簡稱滾動螺旋）和靜壓滑動螺旋傳動（簡稱靜壓螺旋）。 滑動螺旋傳動應用較廣，其特點是結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成 本低；易于實現(xiàn)自鎖；運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。缺點在于當?shù)退龠M行運動微調(diào)時可能出現(xiàn)爬行現(xiàn)象；摩擦阻力大，傳動效率低（一般為 30%~50%）；螺紋間有側(cè)向間隙，反向時有空行程；磨損較大。廣泛應用于機床的進給、分度、定位等機構(gòu)，如壓力機、千斤頂?shù)膫髁β菪取? 滾動螺旋也稱滾珠絲杠，其特點是摩擦阻力小，傳動效率高（ 90%以上）；運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，低速時不爬行，啟動時無抖動；螺旋副經(jīng)調(diào)整和預緊可實現(xiàn)高精度定位精度和重復定位精度；傳動具有可逆性，如果運用于禁止逆轉(zhuǎn)的場合，需要加設(shè)防逆轉(zhuǎn)機構(gòu)；不易摩擦，使用壽命長。缺點為結(jié)構(gòu)復雜，制造困難；抗 沖擊能力差。應用于精密和數(shù)控機床、測試機械、儀器的傳動和調(diào)整螺旋，車輛、飛機上的傳動螺旋。 滾動螺旋傳動特點：傳動效率高，傳動精度高，起動阻力矩小，傳動靈活平穩(wěn)，工作壽命長。 江蘇科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 滾動螺旋傳動應用于機床、汽車、拖拉機、航空軍工等制造業(yè)。 滾動螺旋傳動按滾珠循環(huán)方式分為： 內(nèi)循環(huán)：滾珠始終和螺桿接觸，兩個封閉循環(huán)回路有兩個反向器，三個封閉循環(huán)回路有三個反向器。特點：流動性好，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 靜壓螺旋傳動螺桿與螺母被油膜隔開，不直接接觸。具有摩擦阻力小，傳動 效率高（達 99%）；螺母的結(jié)構(gòu)復雜；運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無爬行現(xiàn)象；傳動具有可逆性（不需要時應加設(shè)防逆轉(zhuǎn)機構(gòu)）；反向時無空行程，定位精度高，軸向剛力大；磨損小，壽命長等優(yōu)點。其缺點為結(jié)構(gòu)復雜，制造較難，需要一套壓力穩(wěn)定，供油系統(tǒng)要求高。應用于精密機床的進給、分度機構(gòu)的傳動螺旋。 螺旋傳動的運動關(guān)系 在螺旋傳動中，結(jié)構(gòu)最簡單應用最廣泛的是滑動螺旋，本節(jié)主要介紹這種螺旋傳動的設(shè)計。 滑動螺旋副工作時，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滑動，因此，其主要失效形式是螺 紋牙破損?；瑒勇菪幕境叽缤ǔ８鶕?jù)耐磨條件確定。對于傳力螺旋還應校核螺桿危險截面的強度；對于青銅或鑄鐵螺母以及承受重載的調(diào)整螺旋應校核其自鎖性；對于精度傳動螺旋應該校核螺桿的剛度；對于受壓螺桿，當其長徑比很大時，應校核其穩(wěn)定性；對于高速長螺桿，應校核其臨界轉(zhuǎn)速；要求自鎖時，多采用單線螺紋，要求高效時，多采用多線螺紋。 1. 一般螺旋機構(gòu) 一般螺旋機構(gòu)當螺桿轉(zhuǎn) Ψ 角（ rad）時，螺母軸向移動的位移 L（ mm）為 ?? 2/SL? （ 21） 式中， S 為螺旋線導程（ mm）。 如螺桿的轉(zhuǎn)速為ｎ（ r/min），則螺母移動速度 v（ mm/s）為 60/SnV? （ 22） 2. 差動螺旋機構(gòu)與復式螺旋機構(gòu) 江蘇科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 圖 24 差動螺旋機構(gòu) 圖 24 中的螺旋機構(gòu)中，螺桿 1 上有 A、 B 兩段螺旋， A 段螺旋導程為 SA（ mm）， B段螺旋導程為 SB（ mm），兩者旋向相同，則當螺桿轉(zhuǎn) Ψ 角（ rad）時，螺母軸向移動的位移 L（ mm）為 ?? 2/)( BA SSL ?? （ 23） 如螺桿的轉(zhuǎn)速為ｎ（ r/min），則螺母移動速度 v（ mm/s）為 60/)( nSSV BA ?? （ 24） 由圖 24 可知：當 A、 B 兩螺旋的導程 SA、 SB接近時，螺母可得到微小位移，這種螺旋機構(gòu)稱為差動螺旋機構(gòu)（又稱微動螺旋 機構(gòu)），常用于分度機構(gòu)、測微機構(gòu)等。 如兩螺旋的旋向相反，螺母軸向移動的位移 L 為 ?? 2/)( BA SSL ?? （ 25） 移動速度為 60/)( nSSV BA ?? （ 26） 這種螺旋機構(gòu)稱為復式螺旋機構(gòu)，適合于快速靠近或離開的場合，如圖 24 所示的車鉤快速合攏或分開裝置。 江蘇科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 滑動螺旋傳動的 設(shè)計 滑動螺旋傳動工作