機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)-螺旋千斤頂?shù)奶摂M設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　（20 屆）</b></p><p>　　螺旋千斤頂?shù)奶摂M設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真</p><p><b>　　誠(chéng)信聲明 </b></p><p>　　本人鄭重聲明：本論文及其研究工作是本人在指導(dǎo)教師的指

2、導(dǎo)下獨(dú)立完成的，在完成論文時(shí)所利用的一切資料均已在參考文獻(xiàn)中列出。</p><p>　　本人簽名： 年 月 日</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 螺旋千斤頂?shù)奶摂M設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真 </p><p>　　設(shè)計(jì)的主要任務(wù)及

3、目標(biāo)</p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)螺旋千斤頂，要求進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)；總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化，繪制裝置示意圖；傳動(dòng)裝置及各零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算；并利用三維軟件進(jìn)行各部件的虛擬建模及運(yùn)動(dòng)仿真。</p><p>　　2．設(shè)計(jì)的基本要求和內(nèi)容</p><p>　　分析課題要求，查閱相關(guān)知識(shí)方面的論文，擬定開題報(bào)告；查找設(shè)計(jì)題目相關(guān)的資料；進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)，繪制裝置示意圖；傳動(dòng)裝置

4、及各零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算；繪制裝配圖及零件圖撰寫設(shè)計(jì)說明書一份（約40頁(yè) 18000字左右）。</p><p><b>　　3．主要參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]宋昭祥. 機(jī)械制造基礎(chǔ)[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2010-3-1.</p><p>　　[2]文九巴.機(jī)械工程材料[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2011-1.</p>

5、<p>　　[3]左曉明，王雄雯.機(jī)械制圖[M].高等教育出版社.2009-4.</p><p>　　[4]楊鐵牛. 互換性與技術(shù)測(cè)量[M]. 電子工業(yè)出版社. 2010-6-1.</p><p><b>　　4．進(jìn)度安排</b></p><p>　　注：一式4份，系部、指導(dǎo)教師各1份、學(xué)生2份：[畢業(yè)設(shè)計(jì)]及答辯評(píng)分表各一份<

6、;/p><p>　　螺旋千斤頂?shù)奶摂M設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真</p><p>　　摘要：本文從螺旋千斤頂?shù)牧悴考脑O(shè)計(jì)與選材等多方面，闡述了它設(shè)計(jì)的全過程。通過對(duì)其的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)的分析深入了解了千斤頂?shù)倪\(yùn)動(dòng)原理和應(yīng)用。運(yùn)用了大量的計(jì)算公式，對(duì)它的螺桿、螺母、托杯、手柄、底座等零部件進(jìn)行了計(jì)算。 特別是在螺旋傳動(dòng)部分，通過對(duì)耐磨性的計(jì)算、螺桿穩(wěn)定性校核、螺旋機(jī)構(gòu)的耐磨性計(jì)算、螺母螺紋牙的計(jì)算、自鎖性校核和各

7、種強(qiáng)度計(jì)算。通過各種科學(xué)的計(jì)算使設(shè)計(jì)出來的螺旋千斤頂能夠滿足實(shí)際的需求。并且在本次設(shè)計(jì)中使用了三維制圖軟件Pro/E進(jìn)行了零件和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的三維建模，清楚形象的表示出了螺旋千斤頂零件的外形和結(jié)構(gòu)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)，螺旋千斤頂，設(shè)計(jì)計(jì)算，運(yùn)動(dòng)仿真</p><p>　　Jackscrew virtual design and motion simulation</p&

8、gt;<p>　　Abstract: In this paper, such as screw jack design and selection of various components, it describes the whole process of design. By analyzing the structure and movement of its in-depth understanding of t

9、he principles and applications of sport jack. Use of a large number of calculations, its screw, nuts, care cup, handle, base and other components were calculated. In particular, helical drive part, through the calculatio

10、n of the wear of the wear calculated stability check screw, screw mechanism,</p><p>　　Keywords: mechanical design, screw jack, design calculations, motion simulation</p><p><b>　　目 錄</b

11、></p><p><b>　　1、 前言1</b></p><p>　　1.1本課題的研究?jī)?nèi)容和意義1</p><p>　　1.2國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況1</p><p>　　1.3論文的具體內(nèi)容2</p><p>　　2、螺旋千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)3</p><p>　

12、　2.1螺旋千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)3</p><p>　　2.2螺旋千斤頂?shù)脑?</p><p>　　2.3 螺桿的計(jì)算：4</p><p>　　2.3.1 螺桿螺紋和材料的選擇4</p><p>　　2.3.2螺桿的直徑4</p><p>　　2.3.3 自鎖性驗(yàn)算6</p><p>　　

13、2.3.4 螺桿結(jié)構(gòu)7</p><p>　　2.3.5 穩(wěn)定性計(jì)算8</p><p>　　2.4 螺母的設(shè)計(jì)計(jì)算8</p><p>　　2.4.1 螺母的材料8</p><p>　　2.4.2 確定螺紋旋合圈數(shù)z9</p><p>　　2.4.3 校核螺母的螺牙強(qiáng)度9</p><p>

14、;　　2.4.4 螺母其它結(jié)構(gòu)尺寸10</p><p>　　2.4.5 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10</p><p>　　2.5托杯的設(shè)計(jì)計(jì)算12</p><p>　　2.5.1托杯的材料12</p><p>　　2.5.2 驗(yàn)算接觸面間的壓力強(qiáng)度12</p><p>　　2.5

15、.3 托杯的外口徑12</p><p>　　2.6 手柄的設(shè)計(jì)計(jì)算13</p><p>　　2.6.1 手柄材料13</p><p>　　2.6.2 手柄長(zhǎng)度13</p><p>　　2.6.3 手柄直徑14</p><p>　　2.7 底座的設(shè)計(jì)計(jì)算15</p><p>　　2.7

16、.1 底座材料15</p><p>　　2.7.2 其主要結(jié)構(gòu)尺寸15</p><p>　　3、用PRO/E進(jìn)行螺旋千斤頂?shù)睦L制及仿真17</p><p>　　3.1使用PRO/E進(jìn)行螺旋千斤頂三維建模17</p><p>　　3.1.1底座17</p><p>　　3.1.2螺母19</p>

17、<p>　　3.1.3螺桿20</p><p>　　3.1.4手柄23</p><p>　　3.1.5托杯24</p><p>　　3.2螺旋千斤頂?shù)牧慵M裝26</p><p>　　3.3運(yùn)動(dòng)仿真29</p><p><b>　　結(jié)論與展望33</b></p>

18、<p><b>　　參考文獻(xiàn)34</b></p><p><b>　　致謝35</b></p><p><b>　　附錄36</b></p><p><b>　　1、前言</b></p><p>　　1.1本課題的研究?jī)?nèi)容和意義<

19、/p><p>　　千斤頂是一個(gè)在我們平時(shí)的生活和生產(chǎn)中，經(jīng)常會(huì)使用到的東西。它能夠幫助我們完成一些僅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)備物品等一些列工作。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，不僅能熟悉人工驅(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

20、。</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。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

21、便攜式千斤頂。充氣千斤頂它由彈性好而又非常堅(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。</p

22、><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)過多年的發(fā)展，除了臥式千斤頂以外，我國(guó)的千斤頂不僅規(guī)格齊全，而且還研制了一種新型的折疊式液壓千斤頂、新型剪式千斤頂、快速升降千斤頂、多用千斤頂、便攜式電動(dòng)

23、千斤頂?shù)鹊?，快速形成一系列產(chǎn)品。</p><p>　　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，這些加快了千斤頂?shù)难邪l(fā)，以期適應(yīng)用戶的需求。</p><p>　　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

24、，每年還出口約500萬臺(tái)汽車用千斤頂?shù)绞澜绺鞯?。雖然如此，和國(guó)外相比還是有一些差距。</p><p>　　1.3論文的具體內(nèi)容</p><p>　　(1)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。</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)構(gòu)造、各個(gè)零件的尺寸功能以及組裝方法，工作原理。</p>

25、;<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>　　2、螺旋千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)</p><p>　　2.1螺旋千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)</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

26、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)定性等。</p><p>　　2.2螺旋千斤頂?shù)脑?lt;/p><p>　　螺旋千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)到起重的功能，是汽車修理和機(jī)械安裝

27、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>　　1．普通型螺旋千斤

28、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。 </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>

29、;<p>　　6．自落式螺旋千斤頂,其代號(hào)的表征字母為qlz。</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，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。</p><p>　　1.螺母不動(dòng)。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)

30、構(gòu)簡(jiǎn)單，但占據(jù)空間大。</p><p>　　2.螺母轉(zhuǎn)動(dòng)。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。</p><p>　　3.螺母轉(zhuǎn)動(dòng)并沿直線運(yùn)動(dòng)。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)。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>　　本次設(shè)計(jì)使用

31、的是的第一類結(jié)構(gòu) ，螺旋千斤頂?shù)淖畲笃鹬刂亓縁=65KN，最大起升高度H=240mm。</p><p>　　2.3 螺桿的計(jì)算：</p><p>　　2.3.1 螺桿螺紋和材料的選擇</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，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

32、梯形螺紋，它的基本型號(hào)按GBr/T5796.1-2005的規(guī)定。</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。由由參考文獻(xiàn)[5]表3-1查得抗拉強(qiáng)度 \* MERGEFORMAT ，屈服強(qiáng)度 \* MERGEFORMAT 。</p><p>　　2.3.2螺桿的直徑

33、 </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>　　(2.1）</b></p><p><b>　　許用應(yīng)力：</b></p><p>　　許用應(yīng)力 （2

34、.2）</p><p>　　由由參考文獻(xiàn)[5]表3-2得</p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　　則 </b></p><p><b>　　選梯形螺紋 </b></p><p><b>　　螺紋大徑 ，&l

35、t;/b></p><p><b>　　螺紋中徑 </b></p><p><b>　　螺紋小徑 </b></p><p><b>　　螺距 </b></p><p><b>　　螺紋根部厚度 </b></p><p>&

36、lt;b>　　螺紋工作高度 </b></p><p><b>　　較核螺桿強(qiáng)度</b></p><p><b>　　螺紋力矩</b></p><p><b>　?。?.3）</b></p><p><b>　　螺紋升角</b></p

37、><p><b>　?。?.4）</b></p><p>　　查手冊(cè)由參考文獻(xiàn)[5]表3-6(鋼與鑄鐵的滑動(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>&l

38、t;b>　?。?.5）</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　圖2-2 螺桿受力圖</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2-2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>

39、;　　2.3.3 自鎖性驗(yàn)算</p><p><b>　　自鎖條件r</b></p><p><b>　　其中</b></p><p>　　故 ，可用，且，可靠</p><p>　　根據(jù)計(jì)算所得螺桿的零件圖如圖2-3所示</p><p><b>　　圖2-3螺桿零件

40、圖</b></p><p>　　2.3.4 螺桿結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　螺桿上端直徑r</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　手柄孔徑 </b></p><p><b>　　式中：&l

41、t;/b></p><p><b>　　則 </b></p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　退刀槽直徑 </b></p><p><b>　　

42、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></p><p><b>　　，取</b></p><p><

43、;b>　　螺桿長(zhǎng)度：</b></p><p>　　2.3.5 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）</b></p><p>　　式中，為螺桿的臨界壓力。。彈性模量</p>&l

44、t;p><b>　　。</b></p><p><b>　　，取。</b></p><p>　　由，為固定支承，（一端固定，一端自由）</p><p>　　，螺桿可以穩(wěn)定工作。</p><p>　　2.4 螺母的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　2.4.1 螺母的材料<

45、;/p><p>　　而對(duì)于螺母，需要較高的強(qiáng)度和耐磨性。我們選擇ZCuSn5Pb5Zn5（鑄錫青銅）作為螺母的材料。</p><p>　　2.4.2 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>　?。?.7）</b></p><p><b>　　

46、（2.8）</b></p><p>　　由參考文獻(xiàn)[5]表6-12</p><p><b>　　螺母實(shí)際圈數(shù)</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>　　

47、由參考文獻(xiàn)[1]表6-1，，不能滿足要求。故要重新確定母的高度。，則</p><p><b>　　取 </b></p><p>　　緊定螺釘選擇參照手冊(cè)[1]P45</p><p>　　2.4.3 校核螺母的螺牙強(qiáng)度</p><p><b>　　1.剪切強(qiáng)度</b></p><p

48、>　　由參考文獻(xiàn)[1]表6-1</p><p><b>　　故滿足要求。</b></p><p><b>　　2.彎曲強(qiáng)度</b></p><p><b>　　（2.9）</b></p><p><b>　　式中 </b></p>&l

49、t;p>　　由參考文獻(xiàn)[1]表6-1</p><p><b>　　故滿足要求。</b></p><p>　　2.4.4 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>&l

50、t;b>　　2.螺母凸緣厚度</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　3.螺母凸緣厚度</b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　2.4.5 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&

51、lt;/p><p><b>　　1.螺母外徑</b></p><p><b>　　（2.10）</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)力由參考文獻(xiàn)[1]表6-6，</p><p><b>　　安全。</b>

52、;</p><p>　　2.凸緣與底座接觸部分的擠壓強(qiáng)度計(jì)算</p><p><b>　?。?.11）</b></p><p><b>　　，安全</b></p><p>　　螺母上固定螺釘用GB/T 71 M12</p><p>　　3.凸緣根部的彎曲強(qiáng)度計(jì)算</p&

53、gt;<p><b>　?。?.12）</b></p><p><b>　　，安全。</b></p><p>　　根據(jù)所得數(shù)據(jù)，畫出螺母零件圖2-4。</p><p><b>　　圖2-4螺母零件圖</b></p><p>　　2.5托杯的設(shè)計(jì)計(jì)算</p&g

54、t;<p>　　2.5.1托杯的材料</p><p>　　因?yàn)樗哂休^高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。所以本課題設(shè)要采用的材料是45鋼。</p><p>　　2.5.2 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>　　（

55、2.13）</b></p><p><b>　　直徑 </b></p><p><b>　　直徑</b></p><p><b>　　則 </b></p><p>　?。ㄍ斜牧螿235）,,故安全</p><p>　　2.5.3 托杯的

56、外口徑</p><p>　　根據(jù)數(shù)據(jù)，作出托杯零件圖2-5。</p><p>　　圖2-5 托杯零件圖</p><p>　　2.6 手柄的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　2.6.1 手柄材料</p><p>　　由于該千斤頂受力不大，轉(zhuǎn)速較低所以一般手柄的材料選取Q235。</p><p>

57、　　2.6.2 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><p><b>　　3.螺紋力矩</b></p><p><b>　　摩擦力矩</b></p><p><b>　　4

58、）手柄長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　4.手柄的實(shí)際長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　。</b></p><p>　　2.6.3 手柄直徑</p><p><b>　　按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</b></p><p><b>

59、;　?。?.14）</b></p><p>　　則 （2.15）</p><p>　　根據(jù)計(jì)算結(jié)果，做出手柄零件圖2-6。</p><p><b>　　圖2-6手柄零件圖</b></p><p>　　2.7 底座的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>

60、;　　2.7.1 底座材料</p><p>　　選用HT150，鑄鐵壁厚，底座外形制成1：5的錐度。底座的加工質(zhì)量對(duì)機(jī)器的性能和使用壽命有著直接的影響。本課題所設(shè)計(jì)的底座采用的材料是鑄鐵HT150，因?yàn)殍T鐵具有較好的耐磨性、鑄造性、切削性和減振性，而且成本低廉。</p><p>　　2.7.2 其主要結(jié)構(gòu)尺寸</p><p><b>　　高度 </b

61、></p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　　按擠壓強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p><b>　　（2.16）</b></p><p><b>　　取 </b></p><p>　　根據(jù)計(jì)算做出底座

62、零件圖2-7。</p><p><b>　　圖2-7底座零件圖</b></p><p>　　3、用PRO/E進(jìn)行螺旋千斤頂?shù)睦L制及仿真</p><p>　　3.1使用PRO/E進(jìn)行螺旋千斤頂三維建模</p><p><b>　　3.1.1底座</b></p><p>　　1、

63、首先新建實(shí)體零件文件dizuo，選擇模板mmns_part_soild。</p><p>　　使用繪圖功能做出如圖3-1</p><p><b>　　圖3-1</b></p><p>　　2.用旋轉(zhuǎn)命令創(chuàng)建主體部分，截面如圖3-2所示，生成主體部分。</p><p><b>　　圖3-2</b>&l

64、t;/p><p>　　3.用孔命令做出如圖3-3所示孔。</p><p><b>　　圖3-3</b></p><p>　　4.用倒角命令在如所示位置倒角。如圖3-4所示。</p><p><b>　　圖3-4</b></p><p>　　5.完成后效果如圖3-5所示。</

65、p><p><b>　　圖3-5</b></p><p><b>　　3.1.2螺母</b></p><p>　　1、新建實(shí)體零件luomudizuo，選擇模板mmns_part_soild。做出圖3-6。</p><p><b>　　圖3-6</b></p><

66、;p>　　2、用旋轉(zhuǎn)做出主體部分，如圖3-7所示。</p><p><b>　　圖3-7</b></p><p>　　創(chuàng)建基準(zhǔn)平面DTM1，如圖3-8所示：</p><p><b>　　圖3-8</b></p><p>　　選DTM1平面為繪圖平面，旋轉(zhuǎn)出如下圖所示定位孔，并鏡像，做出圖3-9

67、。</p><p><b>　　圖3-9</b></p><p>　　對(duì)需要倒角的位置進(jìn)行倒角，完成后效果圖3-10如所示。</p><p><b>　　圖3-10</b></p><p><b>　　3.1.3螺桿</b></p><p>　　首先新建

68、實(shí)體零件文件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，草繪截面如圖3-11：</p><p><b>　　圖3-11</b></p><p>　　3.旋轉(zhuǎn)切除如圖所示部分。做出圖3-12。</p><p><b>　　圖3-12</b&g

69、t;</p><p>　　4.用拉伸切除創(chuàng)建出手柄安裝孔。做出圖3-13。</p><p><b>　　圖3-13</b></p><p>　　用旋轉(zhuǎn)切除創(chuàng)建如圖所示小孔。做出圖3-14。</p><p><b>　　圖3-14</b></p><p>　　6.用旋轉(zhuǎn)切除創(chuàng)建

70、如圖所示孔。如圖3-15所示</p><p><b>　　圖3-15</b></p><p>　　7用螺旋掃描命令切剪出螺紋部分。做出圖3-16。</p><p><b>　　圖3-16</b></p><p>　　8對(duì)螺桿底部進(jìn)行倒角。做出圖3-17。</p><p>&l

71、t;b>　　圖3-17</b></p><p>　　9對(duì)第5步和第6步所建的螺紋孔做螺紋修飾，分別為M6-20，M8-22。如圖3-18。</p><p><b>　　圖3-18</b></p><p><b>　　3.1.4手柄</b></p><p>　　首先新建實(shí)體零件文件s

72、houbing，選擇模板mmns_part_soild 。</p><p>　　2、用拉伸命令創(chuàng)建手柄，完成后如圖3-19：</p><p><b>　　圖3-19</b></p><p>　　3、用孔命令創(chuàng)建如圖所示孔，并鏡像。做出圖3-20。</p><p><b>　　圖3-20</b><

73、;/p><p>　　在手柄兩端倒角。做出圖3-21。</p><p><b>　　圖3-21</b></p><p><b>　　3.1.5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

74、旋轉(zhuǎn)命令創(chuàng)建主體部分。做出圖3-22。</p><p><b>　　圖3-22</b></p><p>　　用抽殼命令對(duì)上一步所做實(shí)體進(jìn)行抽殼，厚度為10mm，具體如圖3-23。</p><p><b>　　圖3-23</b></p><p>　　4.用孔命令創(chuàng)建如圖3-24所示孔。</p&g

75、t;<p><b>　　圖3-24</b></p><p>　　5.用拉伸命令創(chuàng)建如圖3-25所示槽。</p><p><b>　　圖3-25</b></p><p>　　用軸陣列對(duì)上一步槽進(jìn)行陣列，完成后效果如圖3-26：</p><p><b>　　圖3-26</b

76、></p><p>　　3.2螺旋千斤頂?shù)牧慵M裝</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</p><p>　　mmns_asm_design。缺省選項(xiàng)勾掉。</p><p>　　2.

77、裝配底座。使用插入命令選擇元件后，裝配命令。調(diào)入事先做好的底座模型。</p><p>　　調(diào)好位置后確定插入如圖3-27所示：</p><p><b>　　圖3-27</b></p><p>　　在左邊工作欄右鍵底座的元件后選擇固定位置，顯示此元件已完全約束在此位置上后進(jìn)行下一步。</p><p>　　3.裝配螺套。調(diào)入

78、零件螺套，首先配對(duì)如圖3-28所示2個(gè)平面。用戶定義選擇剛性，左邊工具欄螺母選固定位置。</p><p><b>　　圖3-28</b></p><p>　　然后對(duì)齊如圖3-28所示2軸（底座中心軸和螺套中心軸），完成。</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。做出如圖3-29所示。</p>&l

79、t;p><b>　　圖3-29</b></p><p>　　選擇參考面為2個(gè)螺紋部分內(nèi)圓柱面，見圖3-30和圖3-31。</p><p>　　圖3-30 圖3-31</p><p>　　選擇插入命令進(jìn)行組合</p><p>　　完成后如圖3-

80、32所示：</p><p><b>　　圖3-32</b></p><p><b>　　5.裝配手柄。</b></p><p>　　調(diào)入零件手柄，用戶定義選擇圓柱：</p><p>　　對(duì)齊手柄中心的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圖3-33所示平面對(duì)齊。</p>

81、<p><b>　　圖3-33</b></p><p>　　6.裝配托杯。調(diào)入零件托杯，配對(duì)如圖3-34所示2個(gè)面。</p><p><b>　　圖3-34</b></p><p>　　7、將托杯中心軸和螺桿中心軸對(duì)齊，完成裝配。具體如圖3-35。</p><p><b>　　

82、圖3-35</b></p><p><b>　　3.3運(yùn)動(dòng)仿真</b></p><p>　　1.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) 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

83、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)

84、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</p><p>　　在使用pro/e進(jìn)行千斤頂裝配的時(shí)，要注意約束類型及約束對(duì)象，在已知約束條件不滿足的時(shí)候，可以新建基

85、準(zhǔn)以此作為約束對(duì)象，這里會(huì)影響整體的仿真。</p><p>　　2.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>　?。?）設(shè)置伺服電動(dòng)機(jī)。按圖3-36所示首先定義伺服電動(dòng)機(jī)ServoMotor1，運(yùn)動(dòng)軸選中心軸，輪廓——速度，設(shè)置為50（可根據(jù)需要設(shè)置）。 &

86、lt;/p><p><b>　　圖3-36</b></p><p>　　（3）如圖3-37所示，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。</p><p><b>　　圖3-37</b></p><p>　　第一個(gè)可以選如圖所示螺桿最下端孔內(nèi)的點(diǎn)，見圖3-38。</p&

87、gt;<p><b>　　圖3-38</b></p><p>　　第二個(gè)選如圖3-39所示螺套上表面，然后輪廓——速度，設(shè)置為6（可根據(jù)需要設(shè)置）。</p><p><b>　　圖3-39</b></p><p>　?。?）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)間為20（可根據(jù)需要設(shè)置）。點(diǎn)

88、運(yùn)行，就可以看到螺桿在向上做螺旋上升運(yùn)動(dòng)了。最終效果如圖3-40所示</p><p><b>　　圖3-40</b></p><p><b>　　結(jié)論與展望</b></p><p><b>　　1.結(jié)論：</b></p><p>　　此次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是螺旋千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)，通過用

89、以前學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行千斤頂各個(gè)部件設(shè)計(jì)并對(duì)其各方面進(jìn)行驗(yàn)證，使其在實(shí)際中能夠運(yùn)用。并且用三維制圖軟件對(duì)其各部件建模組合加運(yùn)動(dòng)分析使其更符合要求。</p><p>　　在這次設(shè)計(jì)中涉及到各個(gè)方面的內(nèi)容是我對(duì)本專業(yè)知識(shí)有了更進(jìn)一步的了解。在設(shè)計(jì)過程中運(yùn)用了word、cad及pro/e等軟件更為以后的工作打下了基礎(chǔ)。</p><p><b>　　2.不足與展望：</b><

90、;/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)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

91、深入，</p><p>　　通過這次畢業(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>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]宋昭祥. 機(jī)械

92、制造基礎(chǔ)[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2010-3-1.</p><p>　　[2]文九巴.機(jī)械工程材料[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2011-1.</p><p>　　[3]左曉明，王雄雯.機(jī)械制圖[M].高等教育出版社.2009-4.</p><p>　　[4]楊鐵牛. 互換性與技術(shù)測(cè)量[M]. 電子工業(yè)出版社. 2010-6-1.</p><p>

93、　　[5]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>　　[6]童秉樞，吳志軍，李學(xué)志，馮娟.機(jī)械CAD技術(shù)基礎(chǔ)[M].清華大學(xué)出版社.2008-5.</p><p>　　[7]李蓉,時(shí)小鋒. 《CAD》中三維建模的分析與繪制[J]. 現(xiàn)代弄業(yè),2010,12:160-161.</p><p>　　

94、[8]劉永霞,彭如恕. 基于Pro/E三維建模的工程制圖教學(xué)方法研究[J]. 中國(guó)教育技術(shù)裝備,2010,21:108+111.</p><p>　　[9]郝子軍. 螺旋千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)計(jì)算[J]. 筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,1998,02:2-4+44.</p><p>　　[10]鄭培杰. 手柄驅(qū)動(dòng)螺桿式螺旋千斤頂?shù)挠?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)[J]. 建筑機(jī)械,1990,01:7-9.</p>

95、<p>　　[11]錢俊梅,沈宏. 三維建模引入機(jī)械制圖教學(xué)實(shí)踐研究[J]. 教學(xué)研究,2012,03:89-93.</p><p>　　[12]李柏華. CAD三維建模在高職學(xué)院《機(jī)械制圖》課程教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代企業(yè)教育,2012,11:32.</p><p>　　[13]陸海濤. 基于優(yōu)化設(shè)計(jì)的螺旋千斤頂三維零件庫(kù)的建立[J]. 起重運(yùn)輸機(jī)械,2007,06:32

96、-34.</p><p>　　[14] 王英杰 張芙麗.金屬工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010</p><p>　　[15]作汝林 曾軍 張建斌 張代東.金屬材料學(xué)[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2008</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　首先，我要感謝張愛榮老師對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)。在

97、畢業(yè)設(shè)計(jì)中，他給予了我學(xué)術(shù)和指導(dǎo)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><