螺旋千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)計(jì)【優(yōu)秀畢業(yè)論文 答辯通過】

1、<p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1本課題的研究?jī)?nèi)容和意義</p><p>　　千斤頂是一個(gè)在我們平時(shí)的生活生產(chǎn)中 ，經(jīng)常會(huì)使用到的設(shè)備。它能夠輔助我們完成一些單使用人力很難以完成的工作比如抬起轎車進(jìn)行維修，移動(dòng)笨重的設(shè)備物品，架設(shè)橋梁大墩等等一些列工作。因此千斤頂技術(shù)的發(fā)展將直接或間接影響到這些行業(yè)或部門的正常運(yùn)作和未來的發(fā)展。

2、本次對(duì)螺旋千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)是為了更深入地了解千斤頂?shù)脑砼c應(yīng)用。通過查閱大量文獻(xiàn)資料，設(shè)計(jì)和繪制千斤頂各部件圖零件圖，不僅熟悉了手驅(qū)動(dòng)螺旋千斤頂?shù)墓ぷ髟砗瓦^程，讓我也熟悉和強(qiáng)化了一些繪圖軟件的使用，同時(shí)也加深了對(duì)機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)的了解。</p><p>　　1.2國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況</p><p>　　國(guó)外發(fā)展情況：早在20世紀(jì)40年代，臥式千斤頂就開始在汽車維修的行業(yè)中得到使用，當(dāng)由于

3、當(dāng)時(shí)技術(shù)和使用的原因，千斤頂設(shè)計(jì)時(shí)尺寸和體積較大，承載量較低，使用不便。后來隨著社會(huì)需求量的加大以及千斤頂本身技術(shù)的發(fā)展，在90年代初，國(guó)外大部分用戶用臥式千斤頂頂取代了立式千斤頂[1]。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。充氣千斤頂由保加利亞一汽車運(yùn)輸研究所發(fā)明的，它由彈性的而又非常堅(jiān)固的橡膠制成的。使用時(shí)，用軟管將千斤頂連在汽車的排氣管上，經(jīng)過15~20秒，汽車將千斤頂鼓起，成為圓柱體。這種千斤頂可

4、以把115t重的汽車頂起70cm。Power-RiserⅡ型便攜式液壓千斤頂則可以用于所有類型的鐵道車輛，包括裝運(yùn)三層汽車的貨車、聯(lián)運(yùn)車以及高車頂車輛。同時(shí)它具有一個(gè)將負(fù)載定位的機(jī)械鎖定環(huán)，一個(gè)三維機(jī)械手，一個(gè)全封閉構(gòu)架以及一個(gè)用于防止雜質(zhì)進(jìn)入液壓系統(tǒng)的外置過濾器。另外一種名為Tcuck Jack的便攜式液壓千斤頂則可以用于對(duì)已斷裂的貨車轉(zhuǎn)向架彈簧進(jìn)行快速的現(xiàn)場(chǎng)維修。該千斤頂能在現(xiàn)場(chǎng)從側(cè)面對(duì)裝有70~125t級(jí)轉(zhuǎn)向架的大多數(shù)卸載貨車進(jìn)行

5、維修，并能完全由轉(zhuǎn)向架側(cè)架支撐住。</p><p>　　國(guó)內(nèi)發(fā)展情況：我國(guó)千斤頂技術(shù)發(fā)展較晚，由于缺少與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的交流，所以直到1979年才接觸到類似國(guó)外臥式千斤頂這樣的產(chǎn)品。但是經(jīng)過我們重新對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，在外型美觀、使用方便、承載量大、壽命長(zhǎng)等方面都已經(jīng)超過國(guó)外同類的產(chǎn)品并且迅速打入歐美市場(chǎng)。經(jīng)過多年設(shè)計(jì)與制造的實(shí)踐，除了臥式千斤頂以外，我國(guó)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

6、千斤頂、快速升降千斤頂、多用千斤頂、便攜式電動(dòng)千斤頂?shù)鹊?，形成系列產(chǎn)品。隨著我國(guó)汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車對(duì)千斤頂?shù)囊笠苍絹碓礁?；同時(shí)隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，用戶要求的不斷變化，將迫使千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)質(zhì)量要不斷提高，以適應(yīng)用戶的需求。用戶喜歡的、市場(chǎng)需要的千斤頂將不僅要求重量輕，攜帶方便，外形美觀，使用可靠，還會(huì)對(duì)千斤頂?shù)倪M(jìn)一步自動(dòng)化，甚至智能化都有所要求。目前我國(guó)的汽配企業(yè)不僅需要供應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，每年還出口約500萬(wàn)臺(tái)汽車用千斤頂?shù)绞澜绺?/p>

7、地。雖然如此，仔細(xì)分析千斤頂設(shè)計(jì)制造的技術(shù)水平，采用先進(jìn)技術(shù)不足，仍存在較大的改進(jìn)空間[2][2-5]。。[2-5]</p><p>　　1.3本課題應(yīng)達(dá)到的要求</p><p>　　(1)在本次課題研究中，首先要了解螺旋千斤頂?shù)难芯楷F(xiàn)狀，以及螺旋千斤頂在國(guó)內(nèi)外的使用情況，以及存在的一些問題。然后要</p><p>　　(2)了解螺旋千斤頂?shù)慕M成以及螺旋千斤頂?shù)脑敿?xì)

8、構(gòu)造、各個(gè)零件的尺寸功能以及組裝方法，工作原理。</p><p>　　(3)，進(jìn)行螺旋千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算。并使用CAD對(duì)千斤頂各部分零件進(jìn)行繪制裝配。</p><p>　　(4)使用PRO/E對(duì)螺旋千斤頂進(jìn)行仿真分析。</p><p>　　(5)最后通過這次課題設(shè)計(jì)，熟悉千斤頂?shù)墓ぷ髟砗褪褂梅椒?，了解千斤頂各零部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提高自己獨(dú)立開發(fā)與設(shè)計(jì)的能力，學(xué)習(xí)

9、設(shè)計(jì)的基本思路。</p><p>　　2螺旋千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)和原理的概述和設(shè)計(jì)要求</p><p>　　2.1螺旋千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)</p><p>　　千斤頂又叫舉重器、頂重機(jī)、頂升機(jī)等，是一種用比較小的力就能把重物頂升、下降或移位的簡(jiǎn)單起重機(jī)具，也可用來校正設(shè)備安裝的偏差和構(gòu)件的變形等。千斤頂主要用于廠礦、交通運(yùn)輸?shù)炔块T作為車輛修理及其它起重、支撐等工作。其結(jié)構(gòu)輕巧堅(jiān)固、

10、靈活可靠，一人即可攜帶和操作。隨著現(xiàn)在家用汽車的越來越普及，帶動(dòng)了一批與家用車相關(guān)的行業(yè)，家用車的售后維修就是其中之一，而家用車的維修中，千斤頂又是必備的工具之一。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(shè)備，千斤頂?shù)捻斏叨纫话銥?00mm，頂升速度一般為10-35mm/min，起重能力最大可達(dá)500t。</p><p>　　螺旋千斤頂由底座、螺桿、螺母、托杯、手柄等

11、零件所組成。螺桿在固定螺母中旋轉(zhuǎn)并上升或下降，把托杯上的重物舉起或放下。設(shè)計(jì)時(shí)某些零件的主要尺寸是通過理論計(jì)算確定的，其它結(jié)構(gòu)尺寸則是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式或制造工藝決定的，必要時(shí)進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算，對(duì)這一裝置的主要要求是:保證各零件有足夠的強(qiáng)度、耐磨性、能自鎖、穩(wěn)定性合格等。</p><p>　　螺旋式千斤頂分為：固定式螺旋式千斤頂、LQ型固定式螺旋千斤頂和移動(dòng)式螺旋千斤頂三大類。（1）固定螺旋式千斤頂有普通式和棘輪式兩種，在

12、作業(yè)時(shí)，未卸載之前不能作平面移動(dòng)；（2）LQ型固定螺旋式千斤頂結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧，使用方便。它有棘輪組、大小錐齒輪、升降套筒、鋸齒形螺桿、主架等組成；當(dāng)往復(fù)搬動(dòng)手柄時(shí)，撐牙推動(dòng)棘輪組間歇回轉(zhuǎn)，小錐齒輪帶動(dòng)大錐齒輪，使鋸齒形螺桿旋轉(zhuǎn)，從而使升降套筒上升或下降。由于推力軸承轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，摩擦力小，因而操作靈敏，工作效率高。（3）移動(dòng)式螺旋千斤頂是一種在頂升過程中可以移動(dòng)的千斤頂，在作業(yè)時(shí)，它的移動(dòng)主要是靠其底部的水平螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使頂起或下降的重物

13、連同千斤頂一同做水平移動(dòng)。因此，移動(dòng)式螺旋千斤頂在設(shè)備安裝施工中用來就位便很使用。</p><p>　　螺旋千斤頂由底座、螺桿、螺母、托杯、手柄等零件所組成。螺桿在固定螺母中旋轉(zhuǎn)并上升或下降，把托杯上的重物舉起或放下。對(duì)這一裝置的主要要求是:保證各零件有足夠的強(qiáng)度、耐磨性、能自鎖、穩(wěn)定性合格等。</p><p>　　2.2螺旋千斤頂?shù)脑?lt;/p><p>　　螺旋千

14、斤頂是利用螺旋傳動(dòng)來頂舉重物，螺旋千斤頂是通過往復(fù)扳動(dòng)手柄，拔爪即推動(dòng)棘輪間隙回轉(zhuǎn)，小傘齒輪帶動(dòng)大傘齒輪、使舉重螺桿旋轉(zhuǎn)，從而使升降套筒獲得起升或下降，而達(dá)到起重拉力的功能，是汽車修理和機(jī)械安裝常用的一種起重或頂壓工具，但頂舉的高度不能太高。工作中，手柄穿在螺旋桿頂部的孔中，旋動(dòng)手柄，螺旋桿在螺套中靠螺紋上、下移動(dòng)，頂墊上的重物隨著螺桿的上升而頂起。螺套鑲在底座里，用螺釘定位，磨損后便于更換修配，在螺桿的球面型頂部，套一個(gè)頂墊，靠螺釘和

15、螺旋桿聯(lián)接而不固定，使頂墊相對(duì)螺桿滑動(dòng)而不掉落。</p><p>　　螺旋千斤頂按其結(jié)構(gòu)和使用場(chǎng)所分為： </p><p>　?、伲?） 普通型螺旋千斤頂，其代號(hào)的表征字母為ql。 </p><p>　?。?）② 普通高型螺旋千斤頂，其代號(hào)的表征字母為qlg。 </p><p>　?。?）③ 普通低型螺旋千斤頂，其代號(hào)的表征字母為qld。

16、 </p><p>　?。?）④ 鉤式螺旋千斤頂,其代號(hào)的表征字母為qlg。 </p><p>　?。?）⑤ 剪式螺旋千斤頂,其代號(hào)的表征字母為qlj。 </p><p>　?。?）⑥ 自落式螺旋千斤頂,其代號(hào)的表征字母為qlz[3]。</p><p>　　*根據(jù)查閱資料，初定設(shè)計(jì)原始參數(shù)：設(shè)計(jì)要求：螺旋千斤頂?shù)淖畲笃鹬刂亓縁=65KN，

17、最大起升高度H=240mm</p><p>　　按螺桿與螺母相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式，螺旋傳動(dòng)有以下四種方式，如圖2.1。</p><p>　?、伲?）螺母不動(dòng)。如圖2.1（a），螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并且往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這種結(jié)構(gòu)以固定螺母為主要支撐，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但占據(jù)空間大。</p><p>　?。?）②螺母轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖2.1（b），螺桿做支線運(yùn)動(dòng)，螺桿應(yīng)做防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，螺母轉(zhuǎn)動(dòng)要設(shè)置軸承，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜

18、。</p><p>　?。?）③螺母轉(zhuǎn)動(dòng)并沿直線運(yùn)動(dòng)。如圖2.1（c），螺桿固定不動(dòng)，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但是精度不高。</p><p>　?。?）④螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖2.1（d），螺母做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這種方式運(yùn)動(dòng)占據(jù)空間小，但是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。</p><p>　　圖21.1 螺旋傳動(dòng)方式</p><p>　　本次設(shè)計(jì)使用的是如圖（a）的第一類結(jié)構(gòu) ，螺旋

19、千斤頂?shù)淖畲笃鹬刂亓縁=65KN，最大起升高度H=240mm。</p><p>　　3螺桿螺旋千斤頂各部分的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p><b>　　3.1 螺桿的計(jì)算</b></p><p>　　3.1.1 螺桿螺紋類型的選擇</p><p>　　螺紋有三角形、矩形、梯形、鋸齒形，常用的是梯形螺紋。梯形螺紋牙型是等腰梯形

20、，牙型角α=30°，梯形螺紋的內(nèi)外螺紋以錐面貼近不易松動(dòng)，能夠起到傳動(dòng)作用。故選梯形螺紋，它的基本型號(hào)按GB/T5796.1-2005的規(guī)定。</p><p>　　3.1.2 選取螺桿材料</p><p>　　螺桿材料常用Q235、Q275、40鋼、45鋼、55鋼等。螺桿承受重載，可初選螺桿的材料為45鋼。最后根據(jù)強(qiáng)度條件來驗(yàn)證確定最終材料。由手冊(cè)[1]由參考文獻(xiàn)[1]表……3-

21、1查得抗拉強(qiáng)度 錯(cuò)誤!未找到引用源。， 屈服強(qiáng)度 錯(cuò)誤!未找到引用源。。</p><p>　　3.1.3 螺桿的直徑</p><p>　　螺桿工作時(shí)，同時(shí)受到壓力和轉(zhuǎn)矩的作用。因此它的計(jì)算可近似按螺栓聯(lián)接的計(jì)算公式求得螺紋小徑，即</p><p><b>　?。?-.1）</b></p><p><b&

22、gt;　　許用應(yīng)力</b></p><p>　　許用應(yīng)力 （3-.2）</p><p>　　由手冊(cè)由參考文獻(xiàn)[1]表3-2得</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　取 </b></p>&

23、lt;p><b>　　則 </b></p><p><b>　　選梯形螺紋 </b></p><p><b>　　螺紋大徑 ，</b></p><p><b>　　螺紋中徑 </b></p><p><b>　　螺紋小徑 &l

24、t;/b></p><p><b>　　螺距 </b></p><p><b>　　螺紋根部厚度 </b></p><p><b>　　螺紋工作高度 </b></p><p><b>　　較核螺桿強(qiáng)度</b></p><p>

25、;<b>　　螺紋力矩</b></p><p><b>　?。?-.3）</b></p><p><b>　　螺紋升角</b></p><p><b>　?。?-.4）</b></p><p>　　查手冊(cè)由參考文獻(xiàn)[1]表3-6P6表1-10 (鋼與鑄鐵

26、的滑動(dòng)摩擦系數(shù)無潤(rùn)滑)</p><p><b>　　當(dāng)量摩擦角</b></p><p>　　按第四強(qiáng)度理論較核，，壓——扭組合校核螺桿危險(xiǎn)截面強(qiáng)度校核公式為</p><p><b>　?。?-.5）</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p>

27、<p>　　圖1-1 螺桿受力圖圖3.1 螺桿受力圖.2</p><p>　　根據(jù)數(shù)據(jù)畫出螺桿受力簡(jiǎn)圖，根據(jù)螺桿受力圖31.12可知，螺桿工作時(shí)主要承受轉(zhuǎn)矩及軸向壓力的作用，因此需要進(jìn)行螺桿強(qiáng)度計(jì)算，此外還要進(jìn)行自鎖性計(jì)算。</p><p>　　3.1.4 4自鎖性驗(yàn)算</p><p><b>　　自鎖條件</b></p>

28、;<p><b>　　其中</b></p><p>　　故 ，可用，且，可靠。</p><p>　　3.1.5 螺桿結(jié)構(gòu)（見圖1-2）</p><p><b>　　螺桿上端直徑</b></p><p><b>　　取</b></p><p>

29、;<b>　　手柄孔徑 </b></p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　則 </b></p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　　，取</b></p><

30、p><b>　　退刀槽直徑 </b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　退刀槽寬度</b></p><p><b>　　螺桿膨大部分長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　取</b></

31、p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　螺桿長(zhǎng)度</b></p><p>　　3.1.6 穩(wěn)定性計(jì)算</p><p>　　細(xì)長(zhǎng)的螺桿工作時(shí)受到較大的軸向壓力，螺桿可能失穩(wěn)，為此按下式演算螺桿的穩(wěn)定性。</p><p><b>　?。?-.6）&

32、lt;/b></p><p>　　式中，為螺桿的臨界壓力。。彈性模量</p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　，取。</b></p><p>　　由，為固定支承，（一端固定，</p><p><b>　　一端自由）</b>

33、;</p><p>　　，螺桿可以穩(wěn)定工作。</p><p><b>　　圖1-2螺桿簡(jiǎn)圖</b></p><p>　　43.2 螺母的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.24.1 螺母的材料</p><p>　　螺母的材料選用HT300。</p><p>　　34.2.2

34、確定螺紋旋合圈數(shù)z</p><p>　　根據(jù)耐磨性旋合圈數(shù)z，即</p><p><b>　?。?.3.7）</b></p><p><b>　?。?.3.8）</b></p><p>　　由參考文獻(xiàn)[1]表6-12</p><p><b>　　螺母實(shí)際圈數(shù)<

35、/b></p><p><b>　　螺母旋合長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　校核螺母的高徑比</b></p><p>　　由參考文獻(xiàn)[1]表6-1，，不能滿足要求。故要重新確定螺母的高度。，則</p><p><b>　　取 </b></p>&l

36、t;p>　　緊定螺釘選擇參照手冊(cè)[1]P45</p><p>　　34.2.3 校核螺母的螺牙強(qiáng)度</p><p><b>　　(1）剪切強(qiáng)度</b></p><p>　　由參考文獻(xiàn)[1]表6-1</p><p><b>　　故滿足要求。</b></p><p><

37、;b>　　(2）彎曲強(qiáng)度</b></p><p><b>　?。?.3.9）</b></p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　由參考文獻(xiàn)[1]表6-1</p><p><b>　　故滿足要求。</b></p><p&

38、gt;　　3.24.4 螺母其它結(jié)構(gòu)尺寸</p><p><b>　　(1)螺母外徑</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　(2)</b></p><p><b>　　螺母凸緣厚度</b></p><

39、;p><b>　　取</b></p><p><b>　　(3)螺母凸緣厚度</b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　3.24.5 螺母外徑和凸緣強(qiáng)度的計(jì)算及螺母懸置部分拉——扭組合校核</p><p><b>　?。?）螺母外徑&l

40、t;/b></p><p><b>　?。?-3.10）</b></p><p>　　式中：螺母的許用拉應(yīng)力</p><p>　　螺母材料的許用彎曲應(yīng)力，</p><p><b>　　安全。</b></p><p>　?。?）凸緣與底座接觸部分的擠壓強(qiáng)度計(jì)算</p

41、><p><b>　?。?-3.11）</b></p><p><b>　　，安全</b></p><p>　　螺母上固定螺釘用GB/T 71 M12</p><p>　?。?）凸緣根部的彎曲強(qiáng)度計(jì)算</p><p><b>　?。?-3.12）</b>&l

42、t;/p><p><b>　　，安全。</b></p><p>　　圖1-3 螺母簡(jiǎn)圖</p><p>　　圖3.22.1 螺母簡(jiǎn)圖圖</p><p>　　根據(jù)所得數(shù)據(jù)，參考文獻(xiàn)[2]，畫出螺母簡(jiǎn)圖如圖32.2。1</p><p>　　3.35托杯的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>

43、　　3.35.1 驗(yàn)算接觸面間的壓力強(qiáng)度</p><p>　　螺旋千斤頂起重時(shí)，因托杯底與螺桿接觸面間相對(duì)滑動(dòng)，所以要驗(yàn)算接觸面間的壓力強(qiáng)度，</p><p><b>　?。?-3.13）</b></p><p><b>　　直徑 </b></p><p><b>　　直徑</b&

44、gt;</p><p><b>　　則 </b></p><p>　?。ㄍ斜牧螿235）,,故安全</p><p>　　3.35.2 托杯的外口徑</p><p>　　圖1-4 托杯簡(jiǎn)圖圖3.13 托杯簡(jiǎn)圖</p><p>　　根據(jù)數(shù)據(jù)，作出托杯簡(jiǎn)圖如圖3.3。1</p>

45、<p>　　3.4 6手柄的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.46.1 手柄材料</p><p>　　手柄的材料選取Q235。</p><p>　　3.46.2 手柄長(zhǎng)度 </p><p>　　1）作用于手柄上的力矩，從而可得</p><p>　　2）K 為搬動(dòng)手柄的臂力，起取值為，取</p

46、><p><b>　　3）螺紋力矩</b></p><p><b>　　摩擦力矩</b></p><p><b>　　4）手柄長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　5）手柄的實(shí)際長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　。

47、</b></p><p>　　3.46.3 手柄直徑</p><p><b>　　按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　?。?-3.14）</b></p><p>　　則 （.-3.15）</p><p>

48、;　　圖1-5 手柄簡(jiǎn)圖</p><p>　　圖3.44.1 手柄簡(jiǎn)圖</p><p>　　根據(jù)計(jì)算結(jié)果，作出手柄簡(jiǎn)圖如圖34.4。1</p><p>　　3.5 7底座的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.57.1 底座材料</p><p>　　選用HT150，鑄鐵壁厚，底座外形制成1：5的錐度。</p&g

49、t;<p>　　3.57.2 其主要結(jié)構(gòu)尺寸</p><p><b>　　高度 </b></p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　　按擠壓強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p><b>　?。?-3.16）</b><

50、;/p><p><b>　　取 </b></p><p>　　圖1-6 底座簡(jiǎn)圖</p><p>　　圖3.5 5.1 底座簡(jiǎn)圖</p><p>　　根據(jù)計(jì)算結(jié)果，作出底座結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖35.5。1</p><p>　　8千斤頂?shù)男视?jì)算3.6 千斤頂?shù)男视?jì)算及繪制CAD圖紙</p>

51、;<p>　　可滿足自鎖條件的要求。</p><p>　　經(jīng)過上面的設(shè)計(jì)計(jì)算 ，使用CAD作出螺旋千斤頂主要零件圖5張，裝配圖1張，使用PROE作出螺旋千斤頂三維零件圖5張 ，裝配圖1張。 </p><p>　　49 基于PRO/E的千斤頂繪制及仿真</p><p>　　49.1建模以及千斤頂?shù)母鞑糠掷L制設(shè)

52、計(jì)千斤頂主要零件的三維建模</p><p><b>　　4.1.1 底座</b></p><p>　　1、首先新建實(shí)體零件文件dizuo，選擇模板mmns_part_soild。</p><p>　　2、用旋轉(zhuǎn)命令創(chuàng)建主體部分，截面圖如下，生成主體部分。</p><p>　　哈3、用孔命令做出如圖所示孔</p>

53、;<p>　　4、用倒角命令在如下圖所示位置倒角。</p><p><b>　　完成后效果如下：</b></p><p>　　1、首先新建實(shí)體零件文件dizuo，選擇模板mmns_part_soild。見圖46.1。</p><p>　　圖46.1 底座模板</p><p>　　用旋轉(zhuǎn)命令創(chuàng)建主體部分，截面

54、圖如下，生成主體部分。見圖46.2。</p><p>　　圖46.2 主體部分</p><p>　　用孔命令做出如圖所示孔。見圖46.3。</p><p>　　圖46.3 底座做孔</p><p>　　用倒角命令在如下圖所示位置倒角。見圖46.4。</p><p>　　圖46.4 底座倒角</p><

55、;p>　　5、完成后效果圖。見圖46.5。</p><p>　　圖46.5 底座效果圖</p><p><b>　　4.1.2 螺母</b></p><p>　　1、新建實(shí)體零件文件luomudizuo，選擇模板mmns_part_soild。見圖46.6。</p><p>　　2、用旋轉(zhuǎn)做出主體部分，草繪截面如下

56、圖圖46.7。：</p><p>　　圖46.6 螺母模板 圖46.7 螺母草圖</p><p>　　3、創(chuàng)建基準(zhǔn)平面DTM1，如下圖所示：圖64.8。</p><p>　　圖46.8 創(chuàng)建基準(zhǔn)平面</p><p>　　4、選DTM1平面為繪圖平面，旋轉(zhuǎn)出如下圖所示定位孔，并鏡像。見圖46.9。&l

57、t;/p><p><b>　　圖46.9 定位孔</b></p><p>　　5、對(duì)需要倒角的位置進(jìn)行倒角，完成后效果圖如圖46.10。下：</p><p>　　圖46.10 效果圖</p><p><b>　　4.1.3 螺桿</b></p><p>　　1、首先新建實(shí)體零件文

58、件luogan，選擇模板為mmns_part_soild。</p><p>　　2、用旋轉(zhuǎn)命令創(chuàng)建螺桿主體部分，草繪截面如下圖46.11。：</p><p>　　圖46.11 螺桿模板</p><p>　　3、旋轉(zhuǎn)切除如圖所示部分，見圖46.12。</p><p>　　圖46.12 旋轉(zhuǎn)切除</p><p>　　4、用

59、拉伸切除創(chuàng)建出手柄安裝孔，見圖46.13。</p><p>　　圖46.13 手柄安裝孔</p><p>　　5、用旋轉(zhuǎn)切除創(chuàng)建如圖所示小孔，見圖46.14。</p><p>　　圖46.14 打孔第一步</p><p>　　6、用旋轉(zhuǎn)切除創(chuàng)建如圖所示孔：見圖46.15。</p><p>　　圖46.15 打孔第二部&

60、lt;/p><p>　　7、對(duì)螺桿底部進(jìn)行倒角，見圖46.16。</p><p>　　圖46.16 螺桿倒角</p><p>　　8、對(duì)地5、6步所創(chuàng)建的螺紋孔做螺紋修飾，分別為M6-20，M8-22，見圖46.17。</p><p>　　圖46.17 螺紋修飾</p><p>　　9、用螺旋掃描命令切剪出螺紋部分，完成后

61、效果圖如下：見圖46.18。</p><p>　　圖46.18 效果圖</p><p><b>　　4.1.4 手柄</b></p><p>　　1、首先新建實(shí)體零件文件shoubing，選擇模板mmns_part_soild。</p><p>　　2、用拉伸命令創(chuàng)建手柄，完成后如下：見圖46.19。</p>

62、<p>　　圖46.19 手柄創(chuàng)建</p><p>　　3、用孔命令創(chuàng)建如圖所示孔，并鏡像。見圖46.20。</p><p>　　圖46.20 手柄打孔</p><p>　　4、在手柄2端倒角，見圖46.21。</p><p>　　圖46.21 手柄倒角</p><p><b>　　4.1.5

63、托杯</b></p><p>　　1、首先新建實(shí)體零件文件tuobei，選擇模板mmns_part_soild。</p><p>　　2、用旋轉(zhuǎn)命令創(chuàng)建主體部分：見圖46.22。</p><p>　　圖46.22 托杯模板</p><p>　　3、用抽殼命令對(duì)上一步所做實(shí)體進(jìn)行抽殼，厚度為10mm。見圖46.23。</p&g

64、t;<p>　　圖46.23 托杯抽殼</p><p>　　4、用孔命令創(chuàng)建如圖所示孔.見圖46.24。</p><p>　　圖46.24 托杯打孔</p><p>　　5、用拉伸命令創(chuàng)建如圖所示槽，見圖46.25。</p><p>　　圖46.25 托杯開槽</p><p>　　6、用軸陣列對(duì)上一步槽進(jìn)

65、行陣列，完成后效果如下圖：見圖46.26。</p><p><b>　　圖4.26 效果圖</b></p><p>　　49.2千斤頂?shù)难b配備設(shè)計(jì)</p><p>　　應(yīng)用PROE軟件里的裝配功能，完成千斤頂?shù)难b配，過程如下：</p><p>　　1、新建文件qianjinding，類型選組件，子類型選設(shè)計(jì)，模版選<

66、;/p><p>　　mmns_asm_design。</p><p>　　2、裝配底座。首先調(diào)入底座零件，在缺省位置放置，完成底座的裝配。見圖46.27。</p><p>　　圖46.27 底座裝配</p><p>　　3、裝配螺套。調(diào)入零件螺套，首先對(duì)齊如圖所示2個(gè)平面，見圖46.28。</p><p>　　圖46.28

67、 螺套裝配</p><p>　　然后對(duì)齊如圖所示2軸（底座中心軸和螺套中心軸），完成。見圖46.29。</p><p><b>　　圖46.29 對(duì)軸</b></p><p>　　4、裝配螺桿。首先調(diào)入零件螺桿，選擇連接類型為圓柱。見圖46.30。</p><p>　　圖46.30 裝配螺桿</p><

68、;p>　　選擇參考面為2個(gè)螺紋部分內(nèi)圓柱面，見圖4.6.31,46.32。</p><p>　　圖46.31 螺紋內(nèi)圓柱面① 圖46.32 螺紋內(nèi)圓柱面②</p><p>　　完成后如圖：見圖46.33。</p><p>　　圖46.33 裝配成果圖</p><p>　　5、裝配手柄。調(diào)入零件手柄，先選擇對(duì)齊，對(duì)齊

69、手柄中心軸和螺桿上的手柄安裝孔的軸，然后將手柄中間平面和螺桿上如圖所示平面對(duì)齊。見圖46.34。</p><p>　　圖46.34 手柄裝配</p><p>　　6、裝配托杯。調(diào)入零件托杯，對(duì)齊如圖所示2個(gè)面，見圖46.35。</p><p>　　圖46.35 托杯裝配</p><p>　　7、將托杯中心軸和螺桿中心軸對(duì)齊，完成裝配。見圖46

70、.36。</p><p><b>　　圖46.36 對(duì)軸</b></p><p>　　9.3運(yùn)動(dòng)仿真4.3仿真分析</p><p>　　計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是世界各國(guó)十分重視的一項(xiàng)高新技術(shù)。仿真是以計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)為基礎(chǔ)，根據(jù)用戶的要求，建立實(shí)際系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并使之轉(zhuǎn)換為仿真模型， 在不同的工況下，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)行演示，從而真實(shí)地展現(xiàn)實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)

71、 的過程。它是涉及計(jì)算數(shù)學(xué)、工程控制、各種實(shí)際系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí)、計(jì)算機(jī)軟硬 件技術(shù)等多學(xué)科領(lǐng)域的一項(xiàng)綜合性高科技技術(shù)。是科學(xué)工作者、工程技術(shù)人員、 運(yùn)行操作人員進(jìn)行系統(tǒng)分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、性能評(píng)估、運(yùn)行試驗(yàn)、教育培訓(xùn)、操作 訓(xùn)練的有力工具。它在國(guó)防、能源、交通、航空航天等重要的軍事與非軍事領(lǐng)域， 得到了越來越廣泛的應(yīng)用。美國(guó)1992 年提出的22 項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)報(bào) 告中，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)被列為第16 項(xiàng)。同年提出的21 項(xiàng)國(guó)防及軍事重

72、點(diǎn)發(fā)展的 關(guān)鍵技術(shù)報(bào)告中，被列為第6 項(xiàng)。足見其在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中的重要地位[1]。 傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法是首先在設(shè)計(jì)者頭腦中建立起產(chǎn)品的三維實(shí)體形狀后借助借助 于正投影方法，把頭腦中的三維實(shí)體投影為多二維視圖。在讀圖時(shí)又需要將各個(gè) 視圖的信息通過想象加以綜合，在頭腦中恢復(fù)回原來的三維實(shí)體形狀，再進(jìn)行工 藝設(shè)計(jì)、加工等工作。這樣一個(gè)復(fù)雜的過程，大大降低</p><p>　　在使用pro/e進(jìn)行千斤頂裝配的時(shí)，要注意約

73、束類型及約束對(duì)象，在已知約束條件不滿足的時(shí)候，可以新建基準(zhǔn)以此作為約束對(duì)象，這里會(huì)影響整體的仿真。</p><p>　　根據(jù)上文pro/e所作出的千斤頂三維圖，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真研究。</p><p>　　1、應(yīng)用程序，然后選擇——機(jī)構(gòu)，再進(jìn)入運(yùn)動(dòng)仿真界面。</p><p>　　2、設(shè)置伺服電動(dòng)機(jī)。首先定義伺服電動(dòng)機(jī)ServoMotor1，運(yùn)動(dòng)軸選中心軸，輪廓——速度，設(shè)

74、置為10（可根據(jù)需要設(shè)置）。見圖46.37。</p><p>　　圖46.37 ServoMotor1設(shè)置</p><p>　　3、設(shè)置伺服電動(dòng)機(jī)ServoMotor2。插入——伺服電動(dòng)機(jī)，類型選幾何，見圖46.38。</p><p>　　圖46.38 ServoMotor2設(shè)置①</p><p>　　第一個(gè)可以選如圖所示螺桿最下端孔內(nèi)的點(diǎn)，

75、見圖46.39。</p><p>　　圖46.39 ServoMotor2設(shè)置②</p><p>　　第二個(gè)選如圖所示螺套上表面，然后輪廓——速度，設(shè)置為0.5（可根據(jù)需要設(shè)置）。見圖46.40。</p><p>　　圖46.40 ServoMotor2設(shè)置③</p><p>　　4、進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析，檢驗(yàn)運(yùn)動(dòng)關(guān)系。分析——機(jī)構(gòu)分析，設(shè)置終止時(shí)間

76、為20（可根據(jù)需要設(shè)置）。點(diǎn)運(yùn)行，就可以看到螺桿在向上做螺旋上升運(yùn)動(dòng)了。見圖46.41。</p><p>　　圖46.41 設(shè)置完成圖</p><p><b>　　510結(jié)論與展望</b></p><p><b>　　105.1結(jié)論</b></p><p>　　此次設(shè)計(jì)是基于平時(shí)生活應(yīng)用十分廣泛的螺

77、旋千斤頂，使用的參數(shù)是螺旋千斤頂中應(yīng)用較多的轎車用千斤頂，應(yīng)用廣泛，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用面廣。</p><p>　　通過對(duì)千斤頂各零件的參數(shù)化繪制，大大提高了繪圖速度，節(jié)省了大量時(shí)間，避免了重復(fù)勞動(dòng)，同時(shí)做到了圖紙的規(guī)范統(tǒng)一。</p><p>　　對(duì)于文中使用到了各個(gè)零件參數(shù)進(jìn)行了比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐蒲蒡?yàn)證，避免了閉門造車出門不合轍的情況的發(fā)生。</p><p>　　千斤頂設(shè)計(jì)完

78、成后可以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真等等后續(xù)研究，由于本人水平有限，只做了設(shè)計(jì)，及探究了一下其中的簡(jiǎn)單的原理，在這里只能起一個(gè)拋磚引玉的作用了，希望有能力的同學(xué)能夠做一些更深層次的探究。</p><p>　　辛苦而又充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了，在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我收益匪淺。</p><p>　　此次設(shè)計(jì)目的是根據(jù)螺旋千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)出一個(gè)螺旋千斤頂。過程中首先要對(duì)螺旋千斤頂進(jìn)行結(jié)構(gòu)選擇，總體設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)計(jì)算

79、，參數(shù)分析，數(shù)據(jù)校核，并且使用CAD進(jìn)行裝配圖和零件圖的繪制，然后對(duì)總體機(jī)構(gòu)做基于PRO/E進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真分析。通過老師的指導(dǎo)，同學(xué)的幫助，和我自己查閱相關(guān)資料，學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，基本完成了任務(wù)，達(dá)到了之前預(yù)期的要求。通過設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)螺旋千斤頂工作時(shí)傳動(dòng)效率低，返程慢，并且螺桿主軸承受壓力較大，可以進(jìn)行強(qiáng)度方面的處理，已達(dá)到更好的工作效果。</p><p><b>　　5.2不足與展望</b>&l

80、t;/p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐</p><p><b>　　10.2不足與展望</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會(huì)、從事職業(yè)工作前一個(gè)必不可少的過程?！扒Ю镏惺加谧阆隆?，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我們深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義。我今天認(rèn)真地進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)

81、地地邁開這一步，就是為了明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，還有許多缺陷有待改善，如設(shè)計(jì)計(jì)算過程比較繁復(fù)，原理分析不夠透徹深入，</p><p>　　成敗決定于細(xì)處。老子曾說：“天下難事，必做于易；天下大事，必做于細(xì)”，我們做畢業(yè)設(shè)計(jì)也需要這種精神，千里之堤潰于蟻穴，螞蟻的巢穴都將會(huì)導(dǎo)致千里的河堤崩潰，一點(diǎn)的不足都會(huì)導(dǎo)致一個(gè)零件的報(bào)廢。平時(shí)看老師

82、們?cè)O(shè)計(jì)類似的設(shè)備，我們會(huì)想：設(shè)計(jì)一個(gè)設(shè)備就是那么簡(jiǎn)單的一件事。這次到我們親手設(shè)計(jì)了，也想應(yīng)該不會(huì)太難吧。事實(shí)上每一步我們都步履維艱。面對(duì)一堆堆的參數(shù)，我們需要逐一去查找，核對(duì)，算公式，因?yàn)楹芏嗟胤蕉紱]有經(jīng)驗(yàn)，時(shí)間用了不少。人更加疲勞不堪。不知道多少次因?yàn)橐粋€(gè)數(shù)據(jù)出錯(cuò)了，而全盤皆輸，又要從新做過。所以我們認(rèn)識(shí)到：做畢業(yè)設(shè)計(jì)是件勞力與智力結(jié)合的事，一點(diǎn)粗心都會(huì)導(dǎo)致前攻盡廢，細(xì)心方能使萬(wàn)年船。</p><p>　　通過

83、這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我也深深感覺到機(jī)械這門學(xué)科的博大精深,許多平時(shí)想當(dāng)然很簡(jiǎn)單的知識(shí)點(diǎn)，到了要切實(shí)應(yīng)用的時(shí)候，明顯感到會(huì)有一些遲滯，實(shí)踐果然是檢驗(yàn)知識(shí)水平的標(biāo)桿，我會(huì)在未來的學(xué)習(xí)，工作，生活中，不斷努力，不斷前進(jìn)，發(fā)揮出自己的價(jià)值。</p><p><b>　　致謝致謝</b></p><p>　　首先，我要感謝彭勇老師對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，他給予了我學(xué)術(shù)和指導(dǎo)

84、性的意見。沒有老師的指導(dǎo)，我不可能如此順利的完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我萬(wàn)分的感謝他給我的寶貴的指導(dǎo)意見和鼓勵(lì)。</p><p>　　我也非常感謝我的父母。在學(xué)習(xí)和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學(xué)習(xí)中。</p><p>　　最后，很感謝閱讀這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)的人們。感謝你們抽出寶貴的時(shí)間來閱讀這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)<

85、/b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 王田苗.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京：，機(jī)械工業(yè)出版社，2008:18-30,51,87,112.</p><p>　　[2] 黃景一，,付榮伯...起重機(jī)械設(shè)計(jì)制造使用手冊(cè)[M].安徽：安徽文化出版社，2012:89-92.</p><p

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