【正文】 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 52 致 謝 畢業(yè)設計即將接近尾聲，在 龔嬋媛 老師 和李榮敏老師 的親切指導和同學的幫助下，此次設計才得以完成，在此向所有給予我此次畢業(yè)設計指導和幫助的老師和同學表示最誠摯的感謝。 在計算機仿真技術高速發(fā)展的今天， Pro/ENGINEER（以下簡稱 Pro/E） 為之提供了一套行之有效的運動仿真解決方案， 即 Pro/E 的運動仿真技術是 利用 Pro/E 建立 模擬 系統(tǒng)的三維實體模型和力學模型，在計算機上建造出產(chǎn)品的整體模型，并針對該產(chǎn)品在投入使用后的各種情況進行仿真分析，預測產(chǎn)品的整體性能，進而改進產(chǎn)品設計 、提高產(chǎn)品性能 的先進技術， 其目的是為物理機樣的設計和制造提供依據(jù)。 由于滑動螺旋傳動中的摩擦較嚴重，故要求螺旋千斤頂傳動材料的耐磨性能、抗歪星能都要好。 千斤頂?shù)姆N類和規(guī)格 油壓千斤頂?shù)慕Y構、用途 油壓千斤頂 按其結構、用途分為如下兩種： ① 立式螺紋連接結構的油壓千斤頂，其代號的表征字母為 qyl。機械式千斤頂又有齒條式與螺旋式兩種，由于起重量小，操作費力，一般只用于機械維修工作，在 修橋過程中不適用。 由于旋合各圈螺紋牙受力不均，故 z 不宜大于 10。材料不熱處理 40Gr 65Mn 20GrMnTi 重載、較高速。 如螺桿的轉速為ｎ（ r/min），則螺母移動速度 v（ mm/s）為 60/SnV? （ 22） 2. 差動螺旋機構與復式螺旋機構 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 7 圖 24 差動螺旋機構 圖 24 中的螺旋機構中，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 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，這種螺旋機構稱為差動螺旋機構（又稱微動螺旋 機構），常用于分度機構、測微機構等。 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的場合，需要加設防逆轉機構；不易摩擦，使用壽命長。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。 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 2 其意義在于： 1） 要求熟悉螺旋傳動的工 作原理，掌握螺旋傳動的設計過程和方法，培養(yǎng)結構設計能力，初步額機械設計的一般程序； 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)查閱機械設計零件手冊及有關技術資料，能正確使用國家標準規(guī)范能力。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)。 三、 完成日期及進度 自 2020 年 3月 12 日起至 2020 年 6月 1日止 進度安排： ～ 檢索文獻、資料收集與整理； ～ 完成英文翻譯，擬寫綜合報告； ～ 開題報告的撰寫； ～ 結構設計及各部分參數(shù)的設定與強度校核； ～ 繪制各零件圖及千斤頂?shù)难b配圖； ～ 千斤頂三維建模與仿真模擬； ～ 撰寫畢業(yè)設計論文； 必須提交論文； ～ 畢業(yè)答辯。 起重機械按結構特征和使用場合分為：輕小型起重設備、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。 PowerRiserII 型便攜式液壓千斤頂則可以用于所有類型的鐵道車輛。 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 4 第二章 螺旋傳動的設計和計算 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。 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。 滑動螺旋的結構及材料 滑動螺旋的結構 滑動螺旋的結構包括螺桿、螺母的結構形式及其固定和支承結構形式。z=H/P 為螺紋工作圈數(shù)， H 為螺紋高度(mm)， [ p ]為許用壓強 (MPa)，見表 22 表 22 滑動螺旋傳動的許用壓強 [p ] 螺紋副材料 滑動副速度 /(m根據(jù)第四強度理論， τ 螺桿危險截面的強度校核公式為 ? ? ? ? ? ??????? ????? 23122122 16//3/43 dTdFca (213) 式中， d1為螺桿螺紋的小徑（ mm）； [σ]為螺桿材料的許用應力（ MPa），見表 23； T為螺桿所受轉矩 (N專用液壓千斤頂多為雙作用式。 油壓千斤頂?shù)幕緟?shù)應符合表 31 中規(guī)定。 千斤頂螺桿上部安裝手柄處的高： h1=（ ~2） d=~96mm 取 h1 = 90 mm，故螺桿最大工作長度 l=200+90=290mm γ=ih? = ? = (226) (2) 計算臨界載荷 ???? 64 ? (227) 因為 ?? ，因此 NhEIF C 36 874 6)2902( 350 )( 25222 ?? ????? ?? (228) 0 0 0 0 0/3 6 8 7 4 6/ ???? SFF c 合格 (229) 校核螺紋牙強度 由于螺母材料 ZCuSn10P1，查表 23 得： 許用彎曲應力： Mpabp 60~40?? ，取 50Mpa 許用剪應力： Mpap 40~30?? ，取 35Mpa 因螺母材料強度低于螺桿，故只檢驗螺母螺紋強度即可 由前面查手冊可知 牙根寬度： b= 基本牙型高： H1=4mm 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 21 帶入 211 和 212 公式中，得： 螺母的 彎曲強 ：bpb Mp azbDFH ???? ?????? ???? 410 000 033 24 1 (230) 螺母的剪切強度：pMpazbD F ???? ??????? 10 000 04 (231) 底座的設計計算 底座材料的選定 （ 1）材料：由于此千斤頂?shù)某休d力相對較小，考慮體積和成本要求，千斤頂其他部件的材料均用灰鑄鐵（ HT100）。 其中，創(chuàng)建 模型、檢測模型、添加建模圖元、準備分析、分析模型、分析結果是每 一 流程的名稱，而與之水平對應的內(nèi)容即為該流程要做的工作內(nèi)容。 其次，要向給予此次畢業(yè)設計幫助的老師們，以及同學們以誠摯的謝意，在整個設計過程中，他們也給我很多幫助和無私的關懷，更重要的是為 我們提供不少技術方面的資料，在此感謝他們，沒有這些資料就不是一個完整的論文。 在計算和繪圖的過程中才知道其實有很多專業(yè)知識在課堂上學的不夠扎實。 ? ?b2KHHHd32LFW ??? ???LF Hb (234) 因此， 230 35025032d K ?? ??? ?，取 26mm (235) (3)端部倒角： C=2 托杯的設計計算 托杯的材料選擇 材料：鑄銅（ ZG230450） 托杯的尺寸確定 關系式： D=（ ~） d D1=（ ~） d h=（ ~1） D D=（ ~） x 48=~ 取 D=79mm D1=(~) x 48=~ 取 D1=38mm (1)托杯的高度 h： 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 23 h=（ ~1） x 80 ?。?h=70mm (2)托杯的內(nèi)徑 : 外徑 110 厚度 10mm 千斤頂?shù)男视嬎? 托杯與螺桿頂部為滑動推力軸承，效率為 時 %) a n( a )t a n(t a ?????? ?? ?? 因系手動千斤頂，故螺桿的 強度及橫向振動不予驗算 。 ⑥ 自落式螺旋千斤頂 ,其代號的表征字母為 qlz。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備。 當 90~85?? 時，根據(jù)歐拉公式計算，即 ? ?2/ LEIFc ??? (215) 式中， FC為臨界載荷（ N）； E 為螺桿材料的彈性模量（ MPa），對于鋼 MpaE ?? ；I 為危險截面的慣性矩（ mm4）， 64/41dI ?? ， d1為螺桿螺紋內(nèi)徑 (mm)； μ 為長度系數(shù)，與螺桿端部結構有關； L 為螺桿最大受力長度 (mm)； i 為螺桿危險截面的慣性半徑 (mm)，4//4 121 ddIi ?? ? 當 γ85～ 90 時；對 σb≥380MPa 的碳素鋼（如 Q23 Q275） ? ? 4/ 21dF c ???? (216) 當 γ85～ 90 時，對 σb≥470MPa 的優(yōu)質碳素鋼（如 Q35 45） ? ? 4/ 21dF c ???? (217) 當 γ40 時，無需進行穩(wěn)定性計算。=～ 。圖 24 為組合螺母的一種結構形式，利用螺釘可使斜塊將其兩側的螺母擠緊，減小螺紋副的間隙，提高傳動精度。 螺旋傳動的運動關系 在螺旋傳動中，結構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計。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。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。 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。 在仿真時要添加兩個電動機分別作為上下運動和旋轉運動 ，在捕獲前要選擇合理速度。其次，在用 pro/e 裝配時，要注意約束類型以及約束對象， 在已知約束條件不滿足時，可以新建基準以此作為約束對象， 這里會影響整體的仿真。 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。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計質量要不斷提高，以適應用戶的需求。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的螺旋。應用于精密機床的進給、分度機構的傳動螺旋。對于經(jīng)常雙向傳動的傳導螺旋，為了消除軸向間隙并補償旋合螺紋的磨損，通常采用組合螺母或剖分螺母結構。 對 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合，為使受力分布均勻，螺紋工作圈數(shù)不宜過多，宜取 248。 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 12 臨界載荷 FC與螺桿的柔度 γ 及材料有關，根據(jù) iL/??? 的大小選用不同的公式計算。其結構輕巧堅固、靈活可靠，一人即可攜帶和操作。 ⑤ 剪式螺旋千斤頂 ,其代號的表征字母為 qlj。 (2)手柄的直徑 : d1= 26? 手柄的材料 45 鋼， σs=360Mpa，許用彎曲應 力 [σb]= 237~178Mpa,取 [σb]=230Mpa。 在 Pro/E 方面學到了更多的畫法，從以前的簡單建模都現(xiàn)在學會了較復雜的建模，例如旋轉桿的建模。 另外，也向給予我?guī)椭乃?同學表示感謝。 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 43 圖 51 仿真步驟 千斤頂仿真過程 機構仿真 (1)打