机械5

摘要 千斤顶作为一种传统顶举重物的工具，在建筑、铁路、医疗、汽车维修等各领域均得到广泛的应用。本文主要针对汽车用千斤顶的设计与制造技术进行了研究。 本文首先综合分析了国内外汽车用千斤项的发展现状和结构特点，讨论了开发新型汽车用千斤顶的意义。在综合分析比较各种现有汽车用千斤顶方案特点的基础上，提出了电动千斤顶的设计方案。设计过程中，采用遗传算法来对汽车千斤顶进行优化设计，并对千斤顶的顶举臂和齿轮传动系统目标方程的优化计算。最后校核优化结果，证明优化结果是可靠的。 本文还完成了课题研究所需的建模工作，使用三维软件对新型千斤项主要零部件及系统建立了三维几何模型，同时也建立了适用于优化计算的数学模型。 目录 摘要1 第一章绪论2 1.1本课题研究的意义2 1.2国内外外千斤顶技术的发展状况6 1.2.1国外发展情况6 1.2.2国内发展情况7 第二章千斤顶关键部件的详细设计10 2.1千斤顶的主要设计技术指标10 2.2千斤顶运动与受力分析11 2.2.1千斤顶运动分析11 2.2.2千斤顶受力分析14 第三章千斤顶的部件设计17 3.1螺旋传动装置设计计算校核17 3.1.1耐磨性计算18 3.1.2螺杆的强度计算19 3.1.3螺杆的稳定性计算20 3.2减速装置设计计算校核21 3.2.1传动系统设计22 3.2.2电动机选择23 3.2.3保护装置24 第四章举臂结构优化计算26 4.1设计变量和目标函数26 4.2约束条件26 4.3优化计算及结果28 第五章齿轮传动优化计算29 5.1优化数学模型的建立29 5.2设计变量和目标函数29 5.3约束条件30 5.4优化计算及结果32 5.5齿轮强度校核33 5.5.1齿轮1强度校核33 5.5.2大齿轮2强度校核36 5.5.3小齿轮3强度校核38 结论40 参考文献41 第一章绪论 1.1本课题研究的意义 本课题的主要任务是探讨已有的汽车用千斤顶技术，设计开发一种新型的电动汽车用千斤顶，并将现代设计方法运用于汽车用千斤顶设计，提高其使用性能，降低生成成本。 千斤顶对于人们来说并不陌生，日常生产实践中经常会遇到这样一些情况：例如需要将重物如车辆、大型设备、井下轨道等在没有起吊设备的情况下移动或抬起它们，而仅靠人工操作是非常困难甚至根本无法实现的，这就需要用到千斤项。 由此可见，千斤顶与人们的生活密切相关。作为一种传统顶举重物的工具，千斤顶在建筑、铁路、医疗、汽车维修等各领域均得到了广泛的应用。目前，在生产实践中使用着以下各种各样的千斤项； (1)在建筑领域中应用的千斤顶主要有钢绞线千斤顶[1]、松卡式千斤顶[2]、穿心式千斤顶、掩护支架平衡千斤顶、预应力前卡式千斤顶、预应力张拉式千斤顶[3]、窄空间小吨位千斤顶等； (2)在汽车运输维修部门应用的千斤顶有螺旋千斤顶、剪式千斤顶、液压千斤顶、充气千斤顶等： (3)在医疗卫生部门应用的有X线刀机械微调千斤顶[4]； (4)除此以外还有应用在其他领域的一些千斤项。