【正文】 11 自鎖性校核 ......................................................... 13 第三章 千斤頂?shù)墓ぷ髟砑霸O(shè)計 ................................ 14 千斤頂?shù)母攀? ....................................................... 14 千斤頂?shù)姆N類和規(guī)格 ................................................. 14 千斤頂?shù)墓ぷ髟? ................................................... 16 千斤頂?shù)脑O(shè)計 ....................................................... 17 結(jié) 論 ................................................... 24 致 謝 ................................................... 25 參考文獻 .......................................................... 26 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。在導(dǎo)工程圖方面，新建繪圖后選擇合理的視圖和比例導(dǎo)出，再此圖的基礎(chǔ)上修改并另存為 dwg格式文件。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。 （以上內(nèi)容全部采用計算機制作） IV 主要參考文獻（資料）： [1] 邱宣懷 等編著． 機械設(shè)計 （第 4 版） [M]. 北京： 高等教育 出版社， 2021 [2] 聞邦春 ． 機械設(shè)計手冊（第 5 版） [M]． 北京： 機械工業(yè)出版社， 2021 [3] 教育部高等教育司等編 .高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)手冊 . [M]． 北京： 高等教育出版社 ， 2021 [4] 和青芳 周四新等編著 .Pro/ENGINEER Wildfire 基礎(chǔ)設(shè)計實例精講[M].北京：機械工業(yè)出版社， 2021 [5] 鐘日銘等編著 .Pro/ENGINEER Wildfire 完全實例解析（第 2 版） [M] 北京：機械工業(yè)出版社， 2021 專 業(yè) 班 級 學(xué) 生 設(shè)計（論文）工作起止日期 指 導(dǎo) 教 師 簽 字 日期 專 業(yè)（系）主任簽 字 日期 V 摘 要 本次 畢業(yè)設(shè)計是設(shè)計一個機械螺旋千斤頂，主要設(shè)計內(nèi)容為計算各零部件尺寸，校核特別零件的強度，在達到合理要求的前提下進行 pro/e 裝配并進行仿真。 （ 3） 螺旋千斤頂 三維總裝圖 A1 圖紙 1 張。 III 學(xué)生應(yīng)交出的設(shè)計文件（論文）： 1．圖紙 （ 1） 螺旋千斤頂 裝配圖 A1 圖紙 1 張。 I 晉 中 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） 學(xué) 院 機械 學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名 吳文進 班級學(xué)號 1214312131 指導(dǎo)教師 劉曉娟 二 零一 四 年六月 晉中學(xué)院機械學(xué)院 II 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù) 書 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 基于 PRO/E 千斤頂結(jié)構(gòu)設(shè)計及三維模型建立 畢業(yè)設(shè)計（論文）要求及原始數(shù)據(jù)（資料）： 已知： 螺旋千斤頂利用螺桿和螺母組成的螺旋副實現(xiàn)傳動要求，具有結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)動均勻、易于自鎖等優(yōu)點，在工業(yè)中廣泛應(yīng)用。 原始數(shù)據(jù)：軸向承載力 50000N,提升高度 150mm，螺母材料為ZCuSn101 畢業(yè)設(shè)計（論文）主要內(nèi)容： 1. 通過查閱螺旋千斤頂設(shè)計方面的中英文資料，說明螺旋千斤頂 的工作原理和使用特點 ； 2. 進行螺旋千斤頂 的結(jié)構(gòu)設(shè)計； 3. 進行螺旋千斤頂?shù)娜S造型結(jié)構(gòu)設(shè)計； 4. 繪制螺旋千斤頂 裝配 圖紙及零件圖紙； 5. 結(jié)合本課題查閱并翻譯 5000～ 8000 個印刷符號的英文資料； 6. 編寫 15000～ 20210 字的設(shè)計說明書。 （ 2） 螺旋千斤頂 主要零件圖紙 23 張（ A1 或 A2）。 2．說明書 （ 1） 螺旋千斤頂 的概述； （ 2） 螺旋千斤頂結(jié)構(gòu)設(shè)計； （ 3） 使用 PRO/E 三維軟件設(shè) 計 螺旋千斤頂 的具體步驟及要點說明 。首先，通過計算獲得參數(shù)查手冊以及書籍取合理參數(shù)，然后在校核的過程中不斷地修改尺寸，使其結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)在整體上更為優(yōu)化。 在仿真時要添加兩個電動機分別作為上下運動和旋轉(zhuǎn)運動 ，在捕獲前要選擇合理速度。在這次畢業(yè)設(shè)計中，了解了千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)原理，在設(shè)計過程中認識到三維建模的作用，還學(xué)會了簡單的仿真和繪圖技巧 。起重機械的作業(yè)通常帶有重復(fù)循環(huán)的性質(zhì)。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。千斤頂是一種起重高度小 (小于 1m)的最簡 單的起重設(shè)備。機械式千斤頂又有齒條式與螺旋式兩種。 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(dāng)困難的，這個時候就用到千斤頂，發(fā)揮四兩撥千斤的作用。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。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?，讓我也熟悉和強化了一些繪圖軟件的使用，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。 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(dāng)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。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。 PowerRiserII 型便攜式液壓千斤頂則可以用于所有類型的鐵道車輛。 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。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。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。 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(dāng)噸位的千斤頂，切忌超載使用。 將手柄插入搖桿孔內(nèi)，上下往返搬動手柄，重物隨之上升。如需下降時撐牙調(diào)至反 方向，重物便開始下降。 本次通過研究學(xué)習(xí)機械原理，設(shè)計出以往復(fù)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(yīng)用。 4 第二章 螺旋傳動的設(shè)計和計算 螺 旋傳動的類型和應(yīng)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(yīng)用。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。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。 滑動螺旋傳動應(yīng)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)。廣泛應(yīng)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?。缺點為結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難；抗沖擊能力差。 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。 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。 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。其缺點為結(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。 螺旋傳動的運動關(guān)系 在螺旋傳動中，結(jié)構(gòu)最簡單應(yīng)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?；瑒勇菪幕境叽缤ǔ８鶕?jù)耐磨條件確定。 1. 一般螺旋機構(gòu) 一般螺旋機構(gòu)當(dāng)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(dǎo)程（ mm）。 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(fù)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?；瑒勇菪齻鲃拥闹饕问绞锹菁y磨損。 滑動螺旋的結(jié)構(gòu)及材料 滑動螺旋的結(jié)構(gòu) 滑動螺旋的結(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。 當(dāng)螺桿細長且水平布置時，如機床的傳導(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。整體螺母結(jié)構(gòu)簡單，但由磨損而產(chǎn)生的軸向間隙不能補償，只適合在精度要求較低的場合中使用。圖 24 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，提高傳動精度。 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、足夠的強度和良好的工藝性。 表 21 螺桿與螺母常用材料 螺紋副 材料 應(yīng)用場合 螺桿 Q235 Q275 45 50 輕載、低速傳動。材料需經(jīng)熱處理， 9 以提高耐磨性 9Mn2V GrWMn 38GrMoAl 精密傳導(dǎo)螺旋傳動。尺寸較小或輕載高速傳動，螺母可采用鋼或鑄鐵制造，內(nèi)空澆鑄巴士合金或青銅 耐磨性計算 耐磨性計算尚無完善的計算方法，目前是通過限制螺紋副接觸面上的壓強 p 作為計算條件，其校核公式為 ? ?phHdFPhzdFAFp ???? 22 /// ?? (27) 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（ mm178。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 或人力驅(qū)動時， [p]可提高 20%；螺母為剖分式時， [p]應(yīng)降低 15%20%。值根據(jù)螺母的結(jié)構(gòu)選取。=～ 。=～ ； 傳動精度高或要求壽命長時，允許 248。 根據(jù)公式計算出螺紋中徑 d2 后，按國家標(biāo)準選取螺紋的公稱直徑 d 和螺距 P。 螺母螺紋牙的強度計算 螺紋牙多發(fā)生剪切與彎曲破壞。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 24），螺紋牙根部 aa 處的彎曲強度校核公式為