机械5

摘要 千斤顶是一种起重高度小的最简单的设备。主要用于矿、交通运输部门作为车辆修理及其它起重、支撑等工作。其结构轻巧坚固、灵活可靠，一人即可携带和操作。 本次设计的千斤顶由底座、螺杆、螺母、手柄、杯托等构成。设计中首先调研了千斤顶国内外研究现状及螺旋千斤顶的结构及原理，通过对螺旋千斤顶结构及原理的分析，在此分析基础上提出了改进后的总体结构方案；接着，对选择了各主要技术参数并且对各主要零部件进行了设计与校核，通过设计计算得到主要结构尺寸，而通过校核计算校核零件的强度；然后，通过Pro/E三维设计软件设计了该螺旋千斤顶；最后，绘制了螺旋千斤顶装配图及主要零部件图。 通过本次设计，得到了结构合理、工作可靠、性能优良的螺旋千斤顶，并且形成了一套通用的螺旋千斤顶设计流程及方法，有利于今后螺旋千斤顶的设计与制造。 关键词：千斤顶；螺旋传动；设计；Pro/E 设计说明书（）外文摘要 Title Improveme
nt desig
n of screw jack Abstract Jack is o
ne of the simplest equipme
nt with small lifti
ng height. It is mai
nly used i
n mi
ni
ng a
nd tra
nsportatio
n departme
nts as vehicle repair a
nd other lifti
ng a
nd supporti
ng work. The utility model has the adva
ntages of light weight, firm
ness, flexibility a
nd reliability, a
nd ca
n be carried a
nd operated by o
ne perso
n. The desig
ned jack is made up of base, screw,
nut, ha
ndle, cup holder a
nd so o
n. I
n the desig
n, the research status of Jack at home a
nd abroad a
nd the structure a
nd pri
nciple of the screw jack are i
nvestigated a
nd the structure a
nd pri
nciple of the screw jack are a
nalyzed. Based o
n the a
nalysis of the structure a
nd pri
nciple of the screw jack, the overall structure scheme is put forward o
n the basis of this a
nalysis. The
n, the mai
n tech
nical parameters are selected a
nd the mai
n parts are desig
ned a
nd checked. The mai
n structure a
nd size are calculated, a
nd the stre
ngth of the parts is checked by checki
ng calculatio
n. The
n, the screw jack is desig
ned by Pro/e 3D desig
n software a
nd the motio
n simulatio
n is carried out. Fi
nally, the assembly drawi
ng of the screw jack a
nd the mai
n parts drawi
ng are draw
n. Through this desig
n, the screw jack with reaso
nable structure, reliable work a
nd excelle
nt performa
nce has bee
n obtai
ned, a
nd a set of ge
neral spiral jack desig
n process a
nd method is formed, which is be
neficial to the desig
n a
nd ma
nufacture of the screw jack i
n the future. Key words: Jack; Screw drive; Desig
n; Pro/E 目录 1绪论1 1.1课题背景及意义1 1.1.1螺旋千斤顶设计的背景1 1.1.2螺旋千斤顶设计的意义1 1.2国内外研究现状1 1.3千斤顶概述2 1.3.1千斤顶的种类2 1.3.2千斤顶的工作原理3 2总体方案设计5 2.1设计要求5 2.2方案设计5 2.2.1螺旋千斤顶分类5 2.2.2螺旋千斤顶的结构和原理5 2.2.3螺旋千斤顶类型选择6 2.2.4方案改进设计7 3螺旋传动的设计8 3.1螺旋传动的类型8 3.2螺旋传动的运动分析9 3.3滑动螺旋的结构及材料11 3.3.1滑动螺旋的结构11 3.3.2螺杆与螺母常用材料11 3.4耐磨性计算理论12 3.5校核计算理论13 3.5.1螺母螺纹牙的强度13 3.5.2螺杆强度13 3.5.3螺杆稳定性14 3.5.4自锁性15 4各主要零部件的设计16 4.1总体参数计算16 4.1.1千斤顶的技术参数16 4.1.2选择材料16 4.1.3耐磨性计算16 4.1.4校核计算17 4.2底座的设计计算19 4.2.1底座材料的选定19 4.2.2底座尺寸确定19 4.3手柄的设计计算19 4.3.1手柄的材料选择19 4.4.2手柄的尺寸确定19 4.4杯托的设计计算20 4.4.1杯托的材料选择20 4.4.2杯托的尺寸确定20 4.5千斤顶的效率计算21 5基于Pro/E的三维设计及仿真22 5.1 Pro/E三维设计软件概述22 5.2各零部件的三维设计23 5.2.1螺母24 5.2.2螺杆26 5.2.3底座27 5.2.4手柄27 5.2.5杯托27 5.3三维装配28 总结30 致谢31 参考文献32 1绪论 1.1课题背景及意义 1.1.1螺旋千斤顶设计的背景 在研究本课题时就发现在现实生活和实际生产中，我们经常会遇到一些汽车需要更换轮胎或者维修，将一些重物在没有起重装备的情况下移动或抬起，如果仅仅靠人工进行操作是相当困难的，这个时候就用到了千斤顶。千斤顶与我们生活息息相关，比如铁路车辆检修、桥梁安装、矿山、建筑工程的支撑及车辆设备等重物的起重方面都离不开千斤顶。因此千斤顶技术的发展将直接影响到这些行业或部门的正常运作和未来的发展。本次通过研究学习机械原理，机械制造基础，机械加工工艺，工程力学等书籍，设计出以往复扳动手柄，以推动举重螺杆旋转，从而使伸降套筒获得起伸或下降达到起重拉力功能的螺旋式千斤顶。通过查阅大量文献资料，设计和绘制千斤顶各部件零件图，不仅熟悉了螺旋千斤顶的工作原理，让我也熟悉和强化了一些绘图软件的使用，同时加深了对课本中有关传动与机械基础理论知识的理解。 1.1.2螺旋千斤顶设计的意义 1）要求熟悉螺旋传动的工作原理，掌握螺旋传动的设计过程和方法； 2）培养机械设计能力，初步掌握机械设计的一般程序； 3）培养查阅机械设计零件手册及有关技术资料，能正确使用国家标准规范能力。 1.2国内外研究现状 （1）国外研究现状 早在20世纪40年代，卧式千斤顶就开始在汽车维修行业中得到使用，但由于当时技术和使用的原因，千斤顶设计时的尺寸和体积较大，承载能力较低，使用起来很不不便。后来随着社会需求量的加大以及千斤顶本身技术的发展，在90年代初，国外大部分用户用卧式千斤顶取代了立式千斤顶。在90年代后期一些新型的千斤顶也相继出现如充气式千斤顶和便携式千斤顶。充气千斤顶是由保加利亚一汽车运输研究所发明的，它由弹性的而又非常坚固的橡胶制成。Power-RiserII型便携式液压千斤顶则可以用于所有类型的铁道车辆。另外一种名为Tcuck Jack的便携式液压千斤顶则可以用于对已断裂的货车转向弹簧进行快速的现场维修，并能完全由转向架侧架支撑住。 （2）国内研究状况 我国千斤顶技术发展较晚，由于缺少与国外先进技术的交流，所以直到1979年才接触到类似国外卧式千斤顶这样的产品。但是经过我们重新对产品进行设计改造，在外观美观、使用方便、承载能力强、寿命长等方面都超过了国外同类的产品并迅速打入欧美市场。经过多年设计制造的实践，除了卧式千斤顶外，我国的千斤顶还规格齐全，还研制出了新型折叠式液压千斤顶、新型剪式千斤顶、快速升降千斤顶、多用途千斤顶、便携式电动千斤顶等等，形成了一套系列产品。随着我国汽车工业的快速发展，汽车对千斤顶的要求也越来越高；同时随着市场竞争的加剧，用户要求的不断的变化，将迫使千斤顶的设计质量要不断提高，以适应用户的需求。用户喜欢的、市场需要的千斤顶不仅要求重量轻，携带方便，外形美观，使用可靠，还会对千斤顶的进一步自订化，甚至智能化都有所要求。