課程設計---螺旋千斤頂?shù)脑O計

1、<p>　　畢 業(yè) 設 計（論 文）</p><p><b>　　畢業(yè)設計任務書</b></p><p>　題 目螺旋千斤頂?shù)脑O計</p><p>　系 別</p><p>　專 業(yè)</p><p>　班 級</p><p>　學生姓名<

2、;/p><p>　學 號</p><p>　指導教師</p><p>　定稿日期</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　機械設計在國民經(jīng)濟發(fā)展中起著重要的作用，機械工業(yè)擔負著為國民經(jīng)濟部門提供各種性能先進，價格低廉，使用安全可靠，造型美觀的技術裝備的任務，在國家現(xiàn)代

3、化建設中舉足輕重。機械產(chǎn)品的市場競爭能力主要取決于產(chǎn)品的質量，而產(chǎn)品的質量又取決于產(chǎn)品的設計。千斤頂是一種簡單的起重設備。主要用于廠礦、交通運輸?shù)炔块T作為車輛修理及其它起重、支撐等工作。其結構輕巧堅固、靈活可靠，一人即可攜帶和操作。螺旋千斤頂 又稱機械式千斤頂，是由人力通過螺旋副傳動，螺桿或螺母套筒作為頂舉件。本次設計是產(chǎn)品開發(fā)周期中的關鍵環(huán)節(jié)，設計決定了實現(xiàn)產(chǎn)品功能和目標的方案，結構和選材。制造方法以及產(chǎn)品運行，使用和維修方法。設計不

4、合理會導致產(chǎn)品功能不完善，成本提高或可靠性，安全性不好。產(chǎn)品設計上的缺陷造成的先天不足，難以采取制造和使用措施加以彌補。少數(shù)情況下，即有可能，損失也大。嚴重的設計不合理甚至會造成的產(chǎn)品不能用或產(chǎn)品制造不出來，導致產(chǎn)品開發(fā)失敗。</p><p>　　關鍵詞 ： 螺旋千斤頂 螺旋傳動 體積小 </p><p><b>　　Abstract</b></p&

5、gt;<p>　　Mechanical design in national economic development plays an important role in the shoulder, mechanical industry for national economic departments to provide various advanced performance, low prices, the u

6、se of safe and reliable, beautiful modelling, the technology and equipment in the task of national modernization in the balance. Mechanical product market competition ability mainly depends on the quality of products, an

7、d the quality of the products and depends on the design of the product. Jack</p><p>　　keywords ：jackscrew power screw small volume </p><p><b>　　目　　錄</b></p><p><b

8、>　　摘 要III</b></p><p>　　AbstractIV</p><p><b>　　目　　錄V</b></p><p>　　1起重機械的概述1</p><p>　　2 螺旋傳動的設計和計算1</p><p>　　2.1螺旋傳動的類型和應用1</

9、p><p>　　2.2 螺旋傳動的運動關系3</p><p>　　2.3 滑動螺旋傳動的設計5</p><p>　　2.4 滑動螺旋的結構及材料5</p><p>　　2.4.1 滑動螺旋的結構5</p><p>　　2.4.2 螺桿與螺母常用材料6</p><p>　　2.5 耐磨性計算

10、6</p><p>　　2.6 螺母螺紋牙的強度計算8</p><p>　　2.7 螺桿強度校核8</p><p>　　2.8 螺桿穩(wěn)定性校核9</p><p>　　2.9 自鎖性校核10</p><p>　　3 千斤頂?shù)墓ぷ髟砗驮O計11</p><p>　　3.1 千斤頂?shù)母攀?/p>

11、11</p><p>　　3.2 千斤頂?shù)姆N類和規(guī)格11</p><p>　　3.2.1 油壓千斤頂?shù)慕Y構11</p><p>　　3.2.2 螺旋千斤頂?shù)姆N類13</p><p>　　3.3 千斤頂?shù)墓ぷ髟?4</p><p>　　3.4 千斤頂?shù)脑O計15</p><p>　　3.

12、5 千斤頂?shù)难b配圖19</p><p><b>　　結　　論22</b></p><p><b>　　致　　謝23</b></p><p><b>　　參考文獻23</b></p><p><b>　　1 起重機械的概述</b></p>

13、<p>　　起重機械是一種以間歇作業(yè)方式對物料進行起升，下降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。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?lt;/p><p>　　起重機械由運動機械、承載機構、動力源和控制設備以及安

14、全裝備、信號指示裝備等組成。</p><p>　　起重機的驅動多為電力，也可用內(nèi)燃機，人力驅動只用于輕小型起重設備或特殊需要的場合。</p><p>　　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。</p><p>　　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

15、起重設備。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。</p><p>　　2 螺旋傳動的設計和計算</p><p>　　2.1螺旋傳動的類型和應用</p><p>　　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。它主要用于將回轉運動轉變?yōu)橹本€運動，同時傳遞運動和動力。它具有

16、結構緊湊、轉動均勻、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。</p><p>　　按照用途不同，螺旋傳動分為傳力螺旋、傳導螺旋和調整螺旋三種類型。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1.1的螺旋千斤頂及圖1.2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

17、，如圖1.3所示的機床進給機構的螺旋。調整螺旋用于調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。</p><p><b>　　圖1.1螺旋千斤頂</b></p><p><b>　　圖1.2傳導螺旋</b></p><p>　　按照螺旋副摩擦性質的不同，螺旋傳動

18、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）。</p><p>　　滑動螺旋傳動應用較廣，其特點是結構簡單，制造方便，成本低；易于實現(xiàn)自鎖；運轉平穩(wěn)。缺點在于當?shù)退倩蜻M行運動微調時可能出現(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，如壓力機、千斤頂?shù)膫髁?/p>

19、螺旋等。</p><p>　　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。缺點為結構復雜，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、儀器的傳動和調整螺旋，車輛、飛機上的傳動螺旋。</p>

20、<p>　　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。</p><p>　　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)。</p><p>　　滾動螺旋傳動按滾珠循環(huán)方式分為：</p><p>　　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

21、，經(jīng)向尺寸小。</p><p>　　外循環(huán)：分離，工藝性好，分為螺旋式，插管式，擋珠式</p><p>　　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%）；螺母的結構復雜；運轉平穩(wěn)，無爬行現(xiàn)象；傳動具有可逆性（不需要時應加設防逆轉機構）；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。其缺點為結構復雜，制造較難，需要一套壓力穩(wěn)定，供油系統(tǒng)

22、要求高。應用于精密機床的進給、分度機構的傳動螺旋。</p><p>　　2.2 螺旋傳動的運動關系</p><p>　　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。</p><p>　　滑動螺旋副工作時，主要承受轉矩和軸向拉力（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?/p>

23、旋的基本尺寸通常根據(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。</p><p><b>　　1. 一般螺旋機構</b></p><p

24、>　　一般螺旋機構當螺桿轉Ψ角（rad）時，螺母軸向移動的位移L（mm）為</p><p>　　L=SΨ/2π 式1</p><p>　　式中，S為螺旋線導程（mm）。</p><p>　　如螺桿的轉速為ｎ（ｒ／ｍｉｎ），則螺母移動速度ｖ﹝ｍｍ／ｓ﹞為</p><p>　

25、　ｖ＝Ｓｎ／６０ 式2</p><p>　　2. 差動螺旋機構與復式螺旋機構</p><p>　　圖1.3差動螺旋機構</p><p>　　圖1.3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</p><p&

26、gt;　　Ψ角（ｒａｄ）時，螺母軸向移動的位移L（ｍｍ）為</p><p>　　L=（SA+SB）Ψ/2π 式3</p><p>　　如螺桿的轉速為ｎ（ｒ／ｍｉｎ），則螺母移動速度ｖ﹝ｍｍ／ｓ﹞為</p><p>　　L=（SA+SB）ｎ／６０ 式4</p><p&g

27、t;　　由式（1-4）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。</p><p>　　如兩螺旋的旋向相反，螺母軸向移動的位移L為</p><p>　　L=（SA-SB）Ψ/2π 式5</p><p><b>　　

28、移動速度為</b></p><p>　?。觯剑⊿A-SB）ｎ／６０ 式6</p><p>　　這種螺旋機構稱為復式螺旋機構，適合于快速靠近或離開的場合。</p><p>　　2.3 滑動螺旋傳動的設計</p><p>　　滑動螺旋傳動工作時，螺桿和螺母主要承受轉矩和軸向載荷（拉力或壓力）的作用，

29、同時在螺桿和螺母的旋合螺紋間有較大的相對滑動。滑動螺旋傳動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，計算螺桿中徑及螺母高度，并參照螺紋標準確定螺旋的主要參數(shù)和尺寸，然后再個、對可能發(fā)生的其他失效逐一進行校核。</p><p>　　2.4 滑動螺旋的結構及材料</p><p>　　2.4.1 滑動螺旋的結構</p><p>　　滑動螺旋的結構包括螺桿

30、、螺母的結構形式及其固定和支承結構形式。螺旋傳動的工作剛度與精度等和支承結構有直接關系，當螺桿短而粗且垂直布置時，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構。當螺桿細長且水平布置時，如機床的傳導螺旋（絲杠）等，應在螺桿兩端或中間附加支承，以提高螺桿工作剛度。</p><p>　　螺母結構有整體螺母、組合螺母和剖分螺母等形式。整體螺母結構簡單，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

31、場合中使用。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。</p><p>　　傳動用螺桿的螺紋一般采用右旋結構，只有在特殊情況下采用左旋螺紋。</p><p>　　2.4.2 螺桿與螺母常用材料</p><p>　　螺桿和螺母材料應具有較高的耐磨性、足夠的強度和良好的工藝性。螺桿與螺母常用材料見表1.2。<

32、/p><p>　　表1.2 螺桿與螺母常用材料</p><p><b>　　2.5 耐磨性計算</b></p><p>　　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</p><p>　?。穑紽/Ａ＝F/лd2hz=FP/πd2hH≤[p]

33、 式7</p><p>　　式中，F(xiàn)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)，[p]為許用壓強(MPa)，見表1.7</p><p>　　表 1.7 滑動

34、螺旋傳動的許用壓強[p]</p><p>　　為便于推導設計公式，令ø =H/d2，代入式（1-7）整理后得螺紋中徑的設計公式為</p><p>　　d2≥ 式8</p><p>　　對矩形、梯形螺紋，h=0.5P，則</p><p>　　d2≥0

35、 式9</p><p>　　對鋸齒形螺紋，h=0.75P，則</p><p>　　d2≥0.65 式10</p><p>　　ø值根據(jù)螺母的結構選取。對于整體式螺母，磨損后間隙不能調整，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ø=1.2～2.5；對于剖分式螺母

36、或螺母兼作支承而受力較大，可取ø=2.5～3.5；傳動精度高或要求壽命長時，允許ø=4。</p><p>　　根據(jù)公式計算出螺紋中徑d2后，按國家標準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。</p><p>　　2.6 螺母螺紋牙的強度計算</p><p>　　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

37、的強度比螺桿低，因此只需校核螺母螺紋牙的強度。假設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，螺紋牙根部aa處的彎曲強度校核公式為</p><p>　　σb= 3Fh/πDb²z≤[σb] 式11</p><p>　　剪切強度校核公式為</p><p>　　τ=F/zπ

38、Db≤[τ] 式12</p><p>　　式中，F(xiàn)、h、z同式（1-7）；D為螺母螺紋的大徑(mm)；b為螺母螺紋牙根部寬度(mm)；可由國家標準查得，也可取矩形螺紋b=0.5P，梯形螺紋b=0.65P，鋸齒形螺紋b=0.74P；[σ] 、 [b]、[τ]分別為螺母螺紋牙的許用彎曲應力和許用切應力(MPa)，見表1.8</p>&

39、lt;p>　　表1.8 滑動螺旋副材料的許用應力</p><p>　　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，故應校核螺桿螺紋牙的強度，這時公式中的D應改為d1。</p><p>　　2.7 螺桿強度校核</p><p>　　螺桿受軸向力F及轉矩T的作用，危險截面上受拉（壓）應力σ和扭轉切應力τ。根據(jù)第四強度理論，τ螺桿危險截面的

40、強度校核公式為</p><p><b>　　式13</b></p><p>　　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1.8；T為螺桿所受轉矩(N·m)；由式T=Ftan(λ+ρν)。</p><p>　　2.8 螺桿穩(wěn)定性校核</p><p>　　對于長徑比大的受壓螺桿

41、，當軸向力F超過某一臨界載荷FC時，螺桿可能會突然產(chǎn)生側向彎曲而喪失穩(wěn)定。因此，對細長螺紋應進行穩(wěn)定性校核。螺桿的穩(wěn)定性條件為</p><p><b>　　式14</b></p><p>　　式中，S為穩(wěn)定性安全系數(shù)，對于傳力螺旋取S=3.5～5；對于傳導螺旋取S=2.5～4；對于精密螺桿或水平螺桿取S>4。</p><p>　　臨界載荷

42、FC與螺桿的柔度γ及材料有關，根據(jù)γ=的大小選用不同的公式計算。</p><p>　　當γ≥85～90時，根據(jù)歐拉公式計算，即</p><p><b>　　式15</b></p><p>　　式中，F(xiàn)C為臨界載荷（N）；E為螺桿材料的彈性模量（MPa），對于鋼E=2.06×105；I為危險截面的慣性矩（mm4），I=，d1為螺桿螺紋內(nèi)

43、徑(mm)；μ為長度系數(shù)，與螺桿端部結構有關，見表1.9；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)，I==。</p><p>　　表1.9 長度系數(shù)μ</p><p>　　當γ<85～90時；對σb≥380MPa的碳素鋼（如Q235、Q275）</p><p>　　Fc=(304-1.12γ)

44、 式16</p><p>　　當γ<85～90時，對σb≥470MPa的優(yōu)質碳素鋼（如355、45）</p><p>　　Fc=(461-2.57γ) 式17 </p><p>　　當γ<40時，無需進行穩(wěn)定性計算。</p><p><b>　　2.9

45、自鎖性校核</b></p><p>　　對于要求自鎖的螺旋傳動，應校核是否滿足自鎖條件，即</p><p><b>　　式18</b></p><p>　　式中，?ν為螺紋副的當量摩擦系數(shù)，見表1.10</p><p>　　表1.10 螺旋傳動螺旋副的當量摩擦系數(shù)?ν（定期潤滑）</p>&l

46、t;p>　　3 千斤頂?shù)墓ぷ髟砗驮O計</p><p>　　3.1 千斤頂?shù)母攀?lt;/p><p>　　千斤頂是一種起重高度小(小于1ｍ)的最簡單的起重設備。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，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。液壓式千斤頂結構緊湊，工作平穩(wěn)，有自鎖作用，故使用廣泛。其缺點是起重高度有限，起升速度慢。</p

47、><p>　　液壓千斤頂分為通用和專用兩類。</p><p>　　專用液壓千斤頂使專用的張拉機具，在制作預應力混凝土構件時，對預應力鋼筋施加張力。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。它的特點是：沿拉伸機軸心有一穿心孔道，鋼筋(或鋼絲)穿入后由尾部的工具錨固。</p>&l

48、t;p>　　千斤頂主要用于廠礦、交通運輸?shù)炔块T作為車輛修理及其它起重、支撐等工作。其結構輕巧堅固、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備。千斤頂按工作原理分為： </p><p>　　(1) 螺旋千斤頂：采用螺桿或由螺桿推動的升降套筒作為剛性頂舉件的千斤頂。 </p><p>　　(2) 齒條千斤頂：采用

49、齒條作為剛性頂舉件的千斤頂。 </p><p>　　(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。 </p><p>　　千斤頂已實施出口產(chǎn)品質量許可制度，未取得和質量許可證的產(chǎn)品不準出口。</p><p>　　3.2 千斤頂?shù)姆N類和規(guī)格</p><p>　　3.2.1 油壓千斤頂?shù)慕Y構、用途</p><p&

50、gt;　　89S51單片機內(nèi)部總線是單總線結構,即數(shù)據(jù)總線和地址總線是公用的. 89S51有40條引腳, 與其他51系列單片機引腳是兼容的. 這40條引腳可分為I/O接口線、電源線、控制線、外接晶體線4部分. 89S51單片機為雙列直插式封裝結構, 如圖3.2所示.</p><p>　　油壓千斤頂按其結構、用途分為如下兩種： </p><p>　　① 立式螺紋連接結構的油壓千斤頂，其代號的

51、表征字母為qyl。 </p><p>　?、?立臥兩用油壓千斤頂，其代號的表征字母為qw。型號表示方法： </p><p>　　第一位為型式代號，qyl、qw。 </p><p>　　第二位為額定起重量，t。 </p><p>　　第三位為行程代號，g：表示高行程；d：表示低行程；普通型無表示。 </p><p>　　

52、油壓千斤頂?shù)幕緟?shù)應符合表3.1中規(guī)定。 </p><p>　　3.2.2 螺旋千斤頂?shù)姆N類、規(guī)格</p><p>　　螺旋千斤頂按其結構和使用場所分為： </p><p>　?、?普通型螺旋千斤頂，其代號的表征字母為ql。 </p><p>　?、?普通高型螺旋千斤頂，其代號的表征字母為qlg。 </p><p>

53、　?、?普通低型螺旋千斤頂，其代號的表征字母為qld。 </p><p>　?、?鉤式螺旋千斤頂,其代號的表征字母為qlg。 </p><p>　?、?剪式螺旋千斤頂,其代號的表征字母為qlj。 </p><p>　?、?自落式螺旋千斤頂,其代號的表征字母為qlz。 </p><p><b>　　型號表示方法： </b>

54、</p><p>　　第一位ql：螺旋千斤頂?shù)幕緟?shù)應符合表3.2中的規(guī)定。 </p><p>　　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(普通型無表示)。 </p><p>　　3.3 千斤頂?shù)墓ぷ髟?lt;/p><p>　　千斤頂有機械千斤頂和液壓千斤頂?shù)葞追N，原理各有不同。從原理上來說，液壓傳動所基于的最基本的原理

55、就是帕斯卡原理，就是說，液體各處的壓強是一致的，這樣，在平衡的系統(tǒng)中，比較小的活塞上面施加的壓力比較小，而大的活塞上施加的壓力也比較大，這樣能夠保持液體的靜止。所以通過液體的傳遞，可以得到不同端上的不同的壓力，這樣就可以達到一個變換的目的。我們所常見到的液壓千斤頂就是利用了這個原理來達到力的傳遞。螺旋千斤頂是通過往復扳動手柄，拔爪即推動棘輪間隙回轉，小傘齒輪帶動大傘齒輪、使舉重螺桿旋轉，從而使升降套筒獲得起升或下降，而達到起重拉力的功能

56、，但不如液壓千斤頂簡易。</p><p>　　3.4 千斤頂?shù)脑O計</p><p>　　設計螺旋千斤頂，已知軸向載荷F=10000N，起重高度為l=124mm，方案圖3.1所示。</p><p>　　圖3.1千斤頂結構圖</p><p><b>　　1 選擇材料</b></p><p>　　由表1

57、.2選材料為45鋼，由手冊查σ=355Mpa；螺母材料為ZCuSn10P1，由表1.3查得[p]=11Mpa；取單頭右旋梯形螺紋，α=30º，β=15º，整體螺母。</p><p><b>　　2. 耐磨性計算</b></p><p><b>　　(1) 取Ф=2</b></p><p><b&g

58、t;　　(2) 計算d2</b></p><p>　　d2≥0.8=0.8×=17.06</p><p>　　由計算出的d2查手冊確定螺紋的標準值為</p><p>　　d=24 mm、D=24.5 mm</p><p>　　d1=18.5 mm，D1=19 mm</p><p>　　d2（D2）

59、=21.5</p><p><b>　　P=5 mm</b></p><p>　　(3) 計算螺母高H</p><p>　　H=Фd2=2×21.5=43mm</p><p>　　(4) 計算旋合圈數(shù)z</p><p>　　z===8.6<10</p><p&g

60、t;　　(5) 校核螺紋副自鎖性</p><p>　　λ=arctan===4.23º</p><p>　　由表1.5查得fv=0.01,ρv=arctan0.10=5.71º,λ≤ρv,滿足自鎖條件。</p><p>　　1） 螺母螺紋牙強度校核</p><p>　　由表1.4查得青銅螺母螺紋牙許用彎曲應力[σь]=40

61、～60Mpa、許用剪切應力[τ]=30～40Mpa；梯形螺紋螺紋牙根寬度b=0.65P=0.65×5=3.25mm；梯形螺紋螺紋牙工作高度h=0.5P=0.5×5=2.5mm。</p><p>　　(1) 彎曲強度校核</p><p>　　σь===10.72≤[σь] 合格</p><p>　　(2) 剪切強度校核</p>

62、<p>　　τ===4.65≤[τ] 合格</p><p><b>　　2） 螺桿強度校核</b></p><p>　　(1) 由表1.4查得螺桿許用應力[σ]===71Mpa</p><p>　　(2) 螺桿所受轉矩T=Ftan(λ+ρν)=10000× </p><p>　　tan(4

63、.23º+5.71º)=18955N·mm</p><p><b>　　(3) </b></p><p>　　σca====40.13≤[σ] 合格</p><p>　　3. 螺母外部尺寸計算</p><p><b>　　a) 計算D3</b></p&

64、gt;<p>　　螺母懸置部分受拉伸和扭轉聯(lián)合作用，為計算簡單，將F增大30%，按拉伸強度計算得</p><p><b>　　σ=≤[σ] </b></p><p>　　式中，[σ]為螺母材料的許用拉伸應力，可取[σ]=0.83[σb]，由表1.4取[σb]=50Mpa，因此[σ]=0.83[σb]=41.5Mpa。故</p><

65、p>　　D3≥==31.5mm</p><p><b>　　取D3=35 mm</b></p><p><b>　　b) 確定D0和a</b></p><p>　　按經(jīng)驗公式D0=（1.3～1.4）D3及a=確定。</p><p>　　D0=（1.3～1.4）×35=45.5～49m

66、m 取D0=48 mm</p><p>　　a===14.3 取a=15 mm</p><p>　　c) 校核凸緣支承表面的擠壓強度，強度條件為</p><p>　　σp=≤[σp] 合格</p><p>　　d) 校核凸緣根部彎曲強度</p><p>　　σp===7.88 Mpa≤[σb]=50 Mp

67、a 合格</p><p>　　e) 校核凸緣根部剪切強度，強度條件為</p><p><b>　　τ=≤[τ]</b></p><p>　　式中，螺母材料的許用切應力[τ]=35Mpa</p><p>　　故 τ==6 Mpa≤[τ] 合格</p><p><b>　

68、　4. 手柄設計計算</b></p><p><b>　　拖杯與手柄的結構</b></p><p><b>　　a) 確定手柄長度</b></p><p><b>　　手柄上的工作轉矩為</b></p><p>　　T=FHLH=T1+T2=</p>

69、<p>　　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)驗公式D0=（1.6～1.8）d確定，取D0=45mm；d0為托杯底座與支承面接觸部分內(nèi)徑（mm），取d0=18mm,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為手柄有效長度（mm）

70、。</p><p>　　故 180 LH= </p><p>　　得 LH=246 mm 取LH=350 mm</p><p>　　b) 確定手柄直徑dk</p><p>　　選手柄材料為45鋼，σS=355MPa,許用彎曲應力=237～178 Mpa，取[σb]=200 Mpa。</p>

71、<p>　　手柄的彎曲強度條件為</p><p><b>　　σb=</b></p><p>　　因此，dK≥=147.75mm, dK =20mm。</p><p><b>　　托杯其他部分尺寸為</b></p><p>　　托杯高h=(0.8～1)Do=36～45mm

72、取h=36 mm</p><p>　　鉸支頭高h1=(1.8～2) dK =36～40mm 取h1=36mm</p><p>　　5. 螺桿穩(wěn)定性校核</p><p>　　(1) 計算柔度γ=</p><p>　　螺桿一端固定，一端自由，長度系數(shù)μ=2；螺桿最大受力長度L由起重高度l、螺母高H、鉸支頭高h1及螺桿軸向預留余量△決定，因

73、L=l+H+h1+△=124+43+36+12=215mm；螺桿危險截面慣性半徑i==4.625mm 。</p><p><b>　　γ===92.97</b></p><p>　　(2) 計算臨界載荷</p><p>　　I===5749.9mm4</p><p>　　因為γ=92.97≥85～90，因此FC===63

74、161.13N</p><p>　　=6.3≥S=4 合格</p><p>　　3.5 千斤頂?shù)难b配圖</p><p>　　根據(jù)千斤頂?shù)妮S測圖和零件圖（圖3.2（a），（b））繪制其裝配圖。</p><p>　　圖3.2（a）千斤頂?shù)妮S測圖</p><p>　　圖3.2（b）千斤頂?shù)牧慵D</p>

75、<p><b>　　(1) 分析</b></p><p>　　首先要了解千斤頂?shù)墓ぷ髟恚呵Ы镯斒抢寐菪齻鲃觼眄斉e重物的一種起重或頂壓工具，常用于汽車修理及機械安裝中。工作時，重物壓于頂墊之上，將絞杠穿入螺旋桿上部的孔中，旋動絞杠，螺旋桿在螺套中靠螺紋做上、下移動，從而頂起或放下重物。螺套鑲在底座里，用螺釘定位，磨損后便于更換。頂墊套在螺旋桿頂部，其球面形成傳遞承重之配合面，由螺

76、釘鎖定，使頂墊相對螺旋桿旋轉而不脫落。</p><p>　　由工作原理可知，千斤頂?shù)难b配主干線是螺旋桿，為了清楚的表達千斤頂?shù)膬?nèi)外部裝配結構，應選如圖3.2（c）所示全剖視的工作位置為主視圖。在主視圖上，千斤頂?shù)?個零件所處的位置及裝配關系、各零件的主要形狀均已表達清楚，只有螺旋桿上與絞杠配合的孔沒有表達充分，故采用拆去絞杠零件，沿螺旋桿上部孔的軸線剖開的A—A斷面圖表達清楚。</p><p&

77、gt;　　在千斤頂裝配圖上，應標注螺套與底座的配合尺寸Ø60H 8/j 7和外形尺寸Ø150、300、230.5～278.5。</p><p><b>　　(2) 畫圖</b></p><p>　　選定繪圖比例和圖幅后布置視圖，先確定各視圖的位置，畫出主要軸線、中心線及基準線。然后開始畫底圖，按照“先主后次”的原則，沿裝配軸線按裝配關系依次畫出底座

78、→螺套→螺旋桿→絞杠→頂墊等零件。底圖完成后，檢查加深圖線，還要進行尺寸標注，編注零件序號，填寫明細欄、標題欄等，完成全圖，如下圖3.2（c）所示。</p><p>　　圖3.2（c）千斤頂</p><p><b>　　結　　論</b></p><p>　　這次的畢業(yè)設計是大學三年中的最后一個環(huán)節(jié)，是對三年的學習生活中所學知識的一個匯總和概括，

79、也是對我們大學三年時間的學習一個重要的考核與發(fā)揮。使我們每個人都能了解自己學到了什么，理解多少，會運用多少，還有多少知識不了解，需要進一步加深理解。本論文的設計完成涉及了《機械制圖及AUTOCAD》、《機械設計》、《公差與配合》等課程，這些課程對我們搞好這次畢業(yè)設計有很大的幫助，綜合運用好這些課程，加之我們平時的知識積累和老師的極大幫助和指導，為這次畢業(yè)設計提供了非常有利的保障。經(jīng)過近三個月的不斷改進和完善，最終達成的設計滿足了我設計該

80、螺旋千斤頂?shù)哪康?，根?jù)其各項參數(shù)，初步判斷可以承受載荷高達100噸，起重高度達124mm的重載物。</p><p>　　設計期間，出現(xiàn)多次計算錯誤，繪圖失準的狀況，給我造成了很多不小的麻煩，讓我第一次感受到親手創(chuàng)作新事物的難度。即將畢業(yè)的我，在以后的工作中難免會遇到一些問題或麻煩。因此，我們應該樹立良好的設計思想，重視對自己進行機械設計能力的培養(yǎng)；善于利用各種信息資源，擴展知識面和能力；培養(yǎng)嚴謹、科學、創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)

81、、艱苦奮斗的企業(yè)精神，為以后的工作生活做好充分的準備，以最大限度的獲得企業(yè)效益和社會效益。</p><p>　　因水平有限，設計中必然有所許多不足之處，還望老師批評。</p><p><b>　　致　　謝</b></p><p>　　為期兩個月的畢業(yè)設計即將接近尾聲，在xx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

82、業(yè)設計指導和幫助的老師和同學表示最誠摯的感謝。</p><p>　　首先，向本設計的指導老師——xx老師表示最誠摯的謝意。在自己教育育人的工作之余仍然盡量抽出時間對我們進行指導，時刻關心我們的進展狀況，督促我們抓緊學習。xx老師指導我們完成畢業(yè)設計，讓我們深深地感受到一個設備設計制造的關鍵所在，設備制造的設計理念，讓我們深深地認識的設計的不平凡，在以后的工作中我們應該時常學習更復雜的設計理念與人性化的關懷。<

83、;/p><p>　　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課程設計，再次對他們表示深深的謝意。</p><p>　　總之，本次的設計是老師和同學共同完成的結果，在設計的兩個月里，我們合作的非常愉快，教會了我許多道理，教會了我很多知識，這段

84、時間的收獲是我人生的一筆財富，我再次向給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W表示感謝！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 岳優(yōu)蘭，馬文鎖.機械設計基礎. 河南：河南大學出版社，2005</p><p>　　[2] 卜 炎.機械傳動裝置設計手冊.湖南：機械工業(yè)出版社，2002</p><p>　　[

85、3] 黃祖德.機械設計.北京：北京理工大學出版社，2007.9</p><p>　　[4] 徐錦康. 機械設計.北京：北京高等教育出版社,2008.</p><p>　　[5] 張曉坤，隋曉朋，張智廣.Atucad中文版實用教程.北京：經(jīng)濟日報出版社，2008.9</p><p>　　[6] 隋冬杰，劉曉菡，王傲勝.機械基礎.上海：同濟大學出版社，</p>