千斤頂三維設(shè)計(jì)論文

1、摘要機(jī)械設(shè)計(jì)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要的作用，機(jī)械工業(yè)擔(dān)負(fù)著為國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門(mén)提供各種性能先進(jìn)，價(jià)格低廉，使用安全可靠，造型美觀的技術(shù)裝備的任務(wù)，在國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)中舉足輕重。機(jī)械產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力主要取決于產(chǎn)品的質(zhì)量，而產(chǎn)品的質(zhì)量又取決于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。千斤頂是一種起重高度小(小于1)的最簡(jiǎn)單的起重設(shè)備。主要用于廠礦、交通運(yùn)輸?shù)炔块T(mén)作為車(chē)輛修理及其它起重、支撐等工作。其結(jié)構(gòu)輕巧堅(jiān)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(guò)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。本次設(shè)計(jì)既是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，有貫穿于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的始終。設(shè)計(jì)決定了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能和目標(biāo)的方案，結(jié)

2、構(gòu)和選材。制造方法以及產(chǎn)品運(yùn)行，使用和維修方法。設(shè)計(jì)不合理會(huì)導(dǎo)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(shè)計(jì)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(bǔ)。少數(shù)情況下，即有可能，損失也大。嚴(yán)重的設(shè)計(jì)不合理甚至?xí)斐傻漠a(chǎn)品不能用或產(chǎn)品制造不出來(lái)，導(dǎo)致產(chǎn)品開(kāi)發(fā)失敗?，F(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的要求不對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品高的多，因而在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和改進(jìn)過(guò)程中只有全面深入地運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論，方法和技術(shù)才能滿足社會(huì)對(duì)現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品愈來(lái)愈苛刻的要求，提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。關(guān)鍵詞：千斤頂，可靠，先進(jìn)1 起重機(jī)械的概述起重機(jī)械是一種以間歇作業(yè)方式對(duì)物料進(jìn)行起升，下降和水平移動(dòng)的搬運(yùn)機(jī)械。起重機(jī)械的作業(yè)通常帶有重復(fù)循環(huán)的

3、性質(zhì)。一個(gè)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(dòng)、制動(dòng)、正向和反向運(yùn)動(dòng)是起重機(jī)械的基本特點(diǎn)。起重機(jī)械廣泛用于交通運(yùn)輸業(yè)、建筑業(yè)、商業(yè)和農(nóng)業(yè)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)及人們?nèi)粘Ｉ钪?。起重機(jī)械由運(yùn)動(dòng)機(jī)械、承載機(jī)構(gòu)、動(dòng)力源和控制設(shè)備以及安全裝備、信號(hào)指示裝備等組成。起重機(jī)的驅(qū)動(dòng)多為電力，也可用內(nèi)燃機(jī)，人力驅(qū)動(dòng)只用于輕小型起重設(shè)備或特殊需要的場(chǎng)合。起重機(jī)械按結(jié)構(gòu)特征和使用場(chǎng)合分為：輕小型起重設(shè)備、橋架型起重機(jī)、纜索型起重機(jī)、臂架型起重機(jī)、堆垛起重機(jī)、升降機(jī)械。然而，千斤頂又屬于起重機(jī)械的一種。千斤頂是一種起重高度小(小于1)的最簡(jiǎn)單的起重設(shè)備。它有機(jī)械式和液壓式兩種。

4、機(jī)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。2 螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算2.1螺旋傳動(dòng)的類(lèi)型和應(yīng)用螺旋傳動(dòng)是利用螺桿（絲杠）和螺母組成的螺旋副來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)要求的。它主要用于將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)動(dòng)均勻、準(zhǔn)確、平穩(wěn)、易于自鎖等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)中獲得了廣泛應(yīng)用。按照用途不同，螺旋傳動(dòng)分為傳力螺旋、傳導(dǎo)螺旋和調(diào)整螺旋三種類(lèi)型。傳力螺旋以傳遞動(dòng)力為主，要求以較小的轉(zhuǎn)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(jī)均為傳力螺旋。傳導(dǎo)螺旋以傳遞運(yùn)動(dòng)為主，這

5、類(lèi)螺旋常在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)連續(xù)工作且工作速度較高，傳動(dòng)精度要求較高，如圖1.3所示的機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的螺旋。調(diào)整螺旋用于調(diào)整并固定零件間的相對(duì)位置，一般在空載下工作，要求能自鎖，如帶傳動(dòng)張緊裝置、機(jī)床卡盤(pán)、軋鋼機(jī)軋滾下壓螺旋等。圖1.1螺旋千斤頂圖1.2螺旋壓力機(jī)圖1.3傳導(dǎo)螺旋按照螺旋副摩擦性質(zhì)的不同，螺旋傳動(dòng)又可分為滑動(dòng)摩擦螺旋傳動(dòng)（簡(jiǎn)稱(chēng)滑動(dòng)螺旋）、滾動(dòng)摩擦螺旋傳動(dòng)（簡(jiǎn)稱(chēng)滾動(dòng)螺旋）和靜壓滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)（簡(jiǎn)稱(chēng)靜壓螺旋）?；瑒?dòng)螺旋傳動(dòng)應(yīng)用較廣，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，成本低；易于實(shí)現(xiàn)自鎖；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。缺點(diǎn)在于當(dāng)?shù)退倩蜻M(jìn)行運(yùn)動(dòng)微調(diào)時(shí)可能出現(xiàn)爬行現(xiàn)象；摩擦阻力大，傳動(dòng)效率低（一般為30%50%）；螺紋間有

6、側(cè)向間隙，反向時(shí)有空行程；磨損較大。廣泛應(yīng)用于機(jī)床的進(jìn)給、分度、定位等機(jī)構(gòu)，如壓力機(jī)、千斤頂?shù)膫髁β菪?。滾動(dòng)螺旋也稱(chēng)滾珠絲杠，其特點(diǎn)是摩擦阻力小，傳動(dòng)效率高（90%以上）；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，低速時(shí)不爬行，啟動(dòng)時(shí)無(wú)抖動(dòng)；螺旋副經(jīng)調(diào)整和預(yù)緊可實(shí)現(xiàn)高精度定位精度和重復(fù)定位精度；傳動(dòng)具有可逆性，如果運(yùn)用于禁止逆轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，需要加設(shè)防逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；不易摩擦，使用壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)為結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難；抗沖擊能力差。應(yīng)用于精密和數(shù)控機(jī)床、測(cè)試機(jī)械、儀器的傳動(dòng)和調(diào)整螺旋，車(chē)輛、飛機(jī)上的傳動(dòng)螺旋。滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)特點(diǎn)：傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)精度高，起動(dòng)阻力矩小，傳動(dòng)靈活平穩(wěn)，工作壽命長(zhǎng)。滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)應(yīng)用于機(jī)床、汽車(chē)、拖拉機(jī)、航空軍工等制

7、造業(yè)。滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)按滾珠循環(huán)方式分為：內(nèi)循環(huán)：滾珠始終和螺桿接觸，兩個(gè)封閉循環(huán)回路有兩個(gè)反向器，三個(gè)封閉循環(huán)回路有三個(gè)反向器。特點(diǎn)：流動(dòng)性好，效率高，經(jīng)向尺寸小。外循環(huán)：分離，工藝性好，分為螺旋式，插管式，擋珠式靜壓螺旋傳動(dòng)螺桿與螺母被油膜隔開(kāi)，不直接接觸。具有摩擦阻力小，傳動(dòng)效率高（達(dá)99%）；螺母的結(jié)構(gòu)復(fù)雜；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無(wú)爬行現(xiàn)象；傳動(dòng)具有可逆性（不需要時(shí)應(yīng)加設(shè)防逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)）；反向時(shí)無(wú)空行程，定位精度高，軸向剛力大；磨損小，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)為結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造較難，需要一套壓力穩(wěn)定，供油系統(tǒng)要求高。應(yīng)用于精密機(jī)床的進(jìn)給、分度機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)螺旋。2.2 螺旋傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系在螺旋傳動(dòng)中，結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單應(yīng)用

8、最廣泛的是滑動(dòng)螺旋，本節(jié)主要介紹這種螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)?；瑒?dòng)螺旋副工作時(shí)，主要承受轉(zhuǎn)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(duì)滑動(dòng)，因此，其主要失效形式是螺紋牙破損?；瑒?dòng)螺旋的基本尺寸通常根據(jù)耐磨條件確定。對(duì)于傳力螺旋還應(yīng)校核螺桿危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度；對(duì)于青銅或鑄鐵螺母以及承受重載的調(diào)整螺旋應(yīng)校核其自鎖性；對(duì)于精度傳動(dòng)螺旋應(yīng)該校核螺桿的剛度；對(duì)于受壓螺桿，當(dāng)其長(zhǎng)徑比很大時(shí)，應(yīng)校核其穩(wěn)定性；對(duì)于高速長(zhǎng)螺桿，應(yīng)校核其臨界轉(zhuǎn)速；要求自鎖時(shí)，多采用單線螺紋，要求高效時(shí)，多采用多線螺紋。1. 一般螺旋機(jī)構(gòu)一般螺旋機(jī)構(gòu)當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)角（rad）時(shí)，螺母軸向移動(dòng)的位移l（mm）為 l=s/2

9、式1式中，s為螺旋線導(dǎo)程（mm）。如螺桿的轉(zhuǎn)速為（），則螺母移動(dòng)速度為 式22. 差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)與復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)圖1.4差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)圖1.4中的螺旋機(jī)構(gòu)中，螺桿1上有a、b兩段螺旋，a段螺旋導(dǎo)程為sa（），b段螺旋導(dǎo)程為sb（），兩者旋向相同，則當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)角（）時(shí)，螺母軸向移動(dòng)的位移l（）為 l=（sa-sb）/2 式3如螺桿的轉(zhuǎn)速為（），則螺母移動(dòng)速度為 l=（sa-sb） 式4由式（1-4）可知：當(dāng)a、b兩螺旋的導(dǎo)程sa、sb接近時(shí)，螺母可得到微小位移，這種螺旋機(jī)構(gòu)稱(chēng)為差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)（又稱(chēng)微動(dòng)螺旋 機(jī)構(gòu)），常用于分度機(jī)構(gòu)、測(cè)微機(jī)構(gòu)等。如兩螺旋的旋向相反，螺母軸向移動(dòng)的位移l為l=（sa-sb）/2

10、 式5移動(dòng)速度為（sa-sb） 式6這種螺旋機(jī)構(gòu)稱(chēng)為復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)，適合于快速靠近或離開(kāi)的場(chǎng)合，如圖1.5所示的車(chē)鉤快速合攏或分開(kāi)裝置。2.3 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)工作時(shí)，螺桿和螺母主要承受轉(zhuǎn)矩和軸向載荷（拉力或壓力）的作用，同時(shí)在螺桿和螺母的旋合螺紋間有較大的相對(duì)滑動(dòng)?；瑒?dòng)螺旋傳動(dòng)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(jì)算螺桿中徑及螺母高度，并參照螺紋標(biāo)準(zhǔn)確定螺旋的主要參數(shù)和尺寸，然后再個(gè)、對(duì)可能發(fā)生的其他失效逐一進(jìn)行校核。2.4 滑動(dòng)螺旋的結(jié)構(gòu)及材料1. 滑動(dòng)螺旋的結(jié)構(gòu)滑動(dòng)螺旋的結(jié)構(gòu)包括螺桿、螺母的結(jié)構(gòu)形式及其固定和支承結(jié)構(gòu)形式。螺旋傳動(dòng)的工作剛度與精度等和支

11、承結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系，當(dāng)螺桿短而粗且垂直布置時(shí)，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(jié)構(gòu)。當(dāng)螺桿細(xì)長(zhǎng)且水平布置時(shí)，如機(jī)床的傳導(dǎo)螺旋（絲杠）等，應(yīng)在螺桿兩端或中間附加支承，以提高螺桿工作剛度。螺母結(jié)構(gòu)有整體螺母、組合螺母和剖分螺母等形式。整體螺母結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但由磨損而產(chǎn)生的軸向間隙不能補(bǔ)償，只適合在精度要求較低的場(chǎng)合中使用。對(duì)于經(jīng)常雙向傳動(dòng)的傳導(dǎo)螺旋，為了消除軸向間隙并補(bǔ)償旋合螺紋的磨損，通常采用組合螺母或剖分螺母結(jié)構(gòu)。圖1.6為組合螺母的一種結(jié)構(gòu)形式，利用螺釘2可使斜塊3將其兩側(cè)的螺母擠緊，減小螺紋副的間隙，提高傳動(dòng)精度。傳動(dòng)用螺桿的螺紋一般采用右旋結(jié)構(gòu)，只有在特殊情況下采用左旋螺

12、紋。2. 螺桿與螺母常用材料螺桿和螺母材料應(yīng)具有較高的耐磨性、足夠的強(qiáng)度和良好的工藝性。螺桿與螺母常用材料見(jiàn)表1.2。表1.2 螺桿與螺母常用材料螺紋副材料應(yīng)用場(chǎng)合螺桿q235 q275 45 50輕載、低速傳動(dòng)。材料不熱處理40gr 65mn 20grmnti重載、較高速。材料需經(jīng)熱處理，以提高耐磨性9mn2v grwmn 38grmoal精密傳導(dǎo)螺旋傳動(dòng)。材料需經(jīng)熱處理螺母zcusn10p1 zcusn5pb5zn5一般傳動(dòng)zcual10fe3 zcuzn25al6fe3mn重載、低速傳動(dòng)。尺寸較小或輕載高速傳動(dòng)，螺母可采用鋼或鑄鐵制造，內(nèi)空澆鑄巴士合金或青銅2.5 耐磨性計(jì)算耐磨性計(jì)算尚

13、無(wú)完善的計(jì)算方法，目前是通過(guò)限制螺紋副接觸面上的壓強(qiáng)作為計(jì)算條件，其校核公式為f/f/d2hz=fp/d2hhp 式7式中，f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（mm）；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(qiáng)(mpa)，見(jiàn)表1.7表 1.7 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的許用壓強(qiáng)p螺紋副材料滑動(dòng)副速度/(mmin-1)許用壓強(qiáng)/mpa鋼對(duì)青銅低速151825111871012鋼-耐磨鑄鐵61268鋼-灰鑄鐵2.4612

14、131847鋼-鋼低速7.513淬火鋼-青銅6121013注：4。臨界載荷fc與螺桿的柔度及材料有關(guān)，根據(jù)=的大小選用不同的公式計(jì)算。當(dāng)8590時(shí)，根據(jù)歐拉公式計(jì)算，即 式15式中，fc為臨界載荷（n）；e為螺桿材料的彈性模量（mpa），對(duì)于鋼e=2.06105；i為危險(xiǎn)截面的慣性矩（mm4），i=，d1為螺桿螺紋內(nèi)徑(mm)；為長(zhǎng)度系數(shù)，與螺桿端部結(jié)構(gòu)有關(guān)，見(jiàn)表1.9；l為螺桿最大受力長(zhǎng)度(mm)；i為螺桿危險(xiǎn)截面的慣性半徑(mm)，i=。表1.9 長(zhǎng)度系數(shù)螺桿端部結(jié)構(gòu)兩端固定0.5一端固定，一端不完全固定0.6一端固定，一端自由（如千斤頂）2一端固定，一端鉸支（如壓力機(jī)）0.7兩端鉸支（如

15、傳導(dǎo)螺桿）1注：用下列辦法確定螺桿端部的支撐情況：采用滑動(dòng)支承時(shí)：lo為支承長(zhǎng)度，do為支承孔直徑，lo/do3固定。采用滾動(dòng)支承時(shí)：只有徑向約束時(shí)為鉸支；徑向和軸向都有約束為固定。當(dāng)8590時(shí)；對(duì)b380mpa的碳素鋼（如q235、q275）fc=(304-1.12) 式16當(dāng)8590時(shí)，對(duì)b470mpa的優(yōu)質(zhì)碳素鋼（如355、45）fc=(461-2.57) 式17 當(dāng)40時(shí)，無(wú)需進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。2.9 自鎖性校核對(duì)于要求自鎖的螺旋傳動(dòng)，應(yīng)校核是否滿足自鎖條件，即 式18式中，為螺紋副的當(dāng)量摩擦系數(shù)，見(jiàn)表1.10表1.10 螺旋傳動(dòng)螺旋副的當(dāng)量摩擦系數(shù)（定期潤(rùn)滑）螺旋副材料鋼和青銅鋼和耐磨

16、鑄鐵鋼和鑄鐵鋼和鋼淬火鋼和青銅0.080.100.100.120.120.150.110.170.060.083 千斤頂?shù)墓ぷ髟砗驮O(shè)計(jì)3.1 千斤頂?shù)母攀銮Ы镯斒且环N起重高度小(小于1)的最簡(jiǎn)單的起重設(shè)備。它有機(jī)械式和液壓式兩種。機(jī)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(fèi)力，一般只用于機(jī)械維修工作，在修橋過(guò)程中不適用。液壓式千斤頂結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)，有自鎖作用，故使用廣泛。其缺點(diǎn)是起重高度有限，起升速度慢。液壓千斤頂分為通用和專(zhuān)用兩類(lèi)。專(zhuān)用液壓千斤頂使專(zhuān)用的張拉機(jī)具，在制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時(shí)，對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋施加張力。專(zhuān)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

17、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(diǎn)是：沿拉伸機(jī)軸心有一穿心孔道，鋼筋(或鋼絲)穿入后由尾部的工具錨固。千斤頂主要用于廠礦、交通運(yùn)輸?shù)炔块T(mén)作為車(chē)輛修理及其它起重、支撐等工作。其結(jié)構(gòu)輕巧堅(jiān)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(guò)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。千斤頂按工作原理分為： (1) 螺旋千斤頂：采用螺桿或由螺桿推動(dòng)的升降套筒作為剛性頂舉件的千斤頂。 (2) 齒條千斤頂：采用齒條作為剛性頂舉件的千斤頂。 (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。 千斤頂已實(shí)施出口產(chǎn)品質(zhì)

18、量許可制度，未取得和質(zhì)量許可證的產(chǎn)品不準(zhǔn)出口。3.2 千斤頂?shù)姆N類(lèi)和規(guī)格3.2.1 油壓千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)、用途89s51單片機(jī)內(nèi)部總線是單總線結(jié)構(gòu),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(jī)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(jī)為雙列直插式封裝結(jié)構(gòu), 如圖3.2所示.油壓千斤頂按其結(jié)構(gòu)、用途分為如下兩種： 立式螺紋連接結(jié)構(gòu)的油壓千斤頂，其代號(hào)的表征字母為qyl。 立臥兩用油壓千斤頂，其代號(hào)的表征字母為qw。型號(hào)表示方法： 第一位為型式代號(hào)，qyl、qw。 第二位為額定起重量，t。 第三位為行程代號(hào)，g

19、：表示高行程；d：表示低行程；普通型無(wú)表示。 油壓千斤頂?shù)幕緟?shù)應(yīng)符合表3.1中規(guī)定。 表3.1油壓千斤頂基本參數(shù) 型號(hào) 額 定 起 重 量 最 低 高 度 h 起 升 高 度 h1 調(diào) 整 高 度 h2 活 塞 直 徑 泵 心 直 徑 起 升 進(jìn) 程 手 柄 長(zhǎng) 度 公 稱(chēng) 壓 力 手 柄 操 作 力 活 塞 桿 壓 下 力 凈 重 t mm mpa n kg qyl1.6 1.6 158 90 60 24 50 450 34.7 330 220 2.2 qyl3.2 3.2 195 125 30 32 550 44.4 3.5 qyl5g 5 232 160 80 36 12 22 62

20、0 48.25 5.0 qyl5d 200 125 22 4.6 qyl8 8 236 160 24 16 700 56.68 6.9 qyl10 10 240 45 14 730 61.68 7.3 qyl12.5 12.5 245 50 12 11 850 62.47 9.3 qyl16 16 250 56 9 63.74 11.0 qyl20 20 280 180 60 9.5 1000 69.33 445 15.0 qyl32 32 285 75 6 71.00 23.0 qyl50 50 300 90 4 77.08 33.5 qyl71 71 320 110 18 3(快進(jìn))10

21、73.27 66.0 qw100 100 360 200 140 4.5 950 63.74 350x2 785 120 qw200 200 400 190 2.5 69.23 250 q320 320 450 240 1.6 69.33 435 注： 起升進(jìn)程為油泵工作10次的活塞上升量。 使用多節(jié)手柄時(shí)，手柄操作力不得大于390n。 凈重不包括手柄重量，但包括油的重量。 3.2.2 螺旋千斤頂?shù)姆N類(lèi)、規(guī)格螺旋千斤頂按其結(jié)構(gòu)和使用場(chǎng)所分為： 普通型螺旋千斤頂，其代號(hào)的表征字母為ql。 普通高型螺旋千斤頂，其代號(hào)的表征字母為qlg。 普通低型螺旋千斤頂，其代號(hào)的表征字母為qld。 鉤式螺旋千斤

22、頂,其代號(hào)的表征字母為qlg。 剪式螺旋千斤頂,其代號(hào)的表征字母為qlj。 自落式螺旋千斤頂,其代號(hào)的表征字母為qlz。 型號(hào)表示方法： ql 第一位ql：螺旋千斤頂?shù)幕緟?shù)應(yīng)符合表3.2中的規(guī)定。 表3.2螺旋千斤頂技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 額定起重量gn 最低高度h 起升高度h1 手柄作用力 手柄長(zhǎng)度 自重 t mm mm n mm kg qlj0.5 0.5 110 180 120 150 2.5 qlj1 1 3 qlj1.6 1.6 200 200 4.8 ql2 2 170 180 80 300 5 ql3.2 3.2 200 110 100 500 6 qld3.2 3.2 160 50

23、 5 ql5 5 250 130 160 600 7.5 qld5 5 180 65 7 qlg5 5 270 130 11 ql8 8 260 140 200 800 10 ql10 10 280 150 250 800 11 qld10 10 200 75 10 qlg10 10 310 130 15 ql16 16 320 180 400 1000 17 qld16 16 225 90 15 qlg16 16 445 200 19 qlg16 16 370 180 20 ql20 20 325 180 500 1000 18 qlg20 20 445 300 20 ql32 32 395

24、 200 650 1400 27 qld32 32 320 180 24 (qlg36) 36 470 200 710 1400 82 ql50 50 452 250 510 1000 56 qld50 50 330 150 52 (qlz50) 50 700 400 1490 1350 109 ql100 100 455 200 600 1500 86 qld16 16 225 90 400 1000 15 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(hào)(普通型無(wú)表示)。 3.3 千斤頂?shù)墓ぷ髟砬Ы镯斢袡C(jī)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(lái)說(shuō)，液壓傳動(dòng)所基于的

25、最基本的原理就是帕斯卡原理，就是說(shuō)，液體各處的壓強(qiáng)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(guò)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(dá)到一個(gè)變換的目的。我們所常見(jiàn)到的液壓千斤頂就是利用了這個(gè)原理來(lái)達(dá)到力的傳遞。螺旋千斤頂是通過(guò)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，但不如液壓千斤頂簡(jiǎn)易。3.4 千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)設(shè)計(jì)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。圖3.1千斤頂

26、結(jié)構(gòu)圖1. 選擇材料由表1.2選材料為45鋼，由手冊(cè)查=355mpa；螺母材料為zcusn10p1，由表1.3查得p=11mpa；取單頭右旋梯形螺紋，=30，=15，整體螺母。2. 耐磨性計(jì)算(1) 取=2(2) 計(jì)算d2d20.8=0.8=17.06由計(jì)算出的d2查手冊(cè)確定螺紋的標(biāo)準(zhǔn)值為 d=24 mm、d=24.5 mm d1=18.5 mm，d1=19 mm d2（d2）=21.5 p=5 mm(3) 計(jì)算螺母高h(yuǎn)h=d2=221.5=43mm(4) 計(jì)算旋合圈數(shù)z z=8.610(5) 校核螺紋副自鎖性=arctan=4.23由表1.5查得fv=0.01,v=arctan0.10=5.

27、71,v,滿足自鎖條件。1） 螺母螺紋牙強(qiáng)度校核由表1.4查得青銅螺母螺紋牙許用彎曲應(yīng)力=4060mpa、許用剪切應(yīng)力=3040mpa；梯形螺紋螺紋牙根寬度b=0.65p=0.655=3.25mm；梯形螺紋螺紋牙工作高度h=0.5p=0.55=2.5mm。(1) 彎曲強(qiáng)度校核=10.72 合格(2) 剪切強(qiáng)度校核=4.65 合格2） 螺桿強(qiáng)度校核(1) 由表1.4查得螺桿許用應(yīng)力=71mpa(2) 螺桿所受轉(zhuǎn)矩t=ftan(+)=10000 tan(4.23+5.71)=18955nmm(3) ca=40.13 合格3. 螺母外部尺寸計(jì)算a) 計(jì)算d3螺母懸置部分受拉伸和扭轉(zhuǎn)聯(lián)合作用，為計(jì)算簡(jiǎn)

28、單，將f增大30%，按拉伸強(qiáng)度計(jì)算得= 式中，為螺母材料的許用拉伸應(yīng)力，可取=0.83b，由表1.4取b=50mpa，因此=0.83b=41.5mpa。故 d3=31.5mm取d3=35 mmb) 確定d0和a按經(jīng)驗(yàn)公式d0=（1.31.4）d3及a=確定。d0=（1.31.4）35=45.549mm 取d0=48 mma=14.3 取a=15 mmc) 校核凸緣支承表面的擠壓強(qiáng)度，強(qiáng)度條件為p=p 合格d) 校核凸緣根部彎曲強(qiáng)度p=7.88 mpab=50 mpa 合格e) 校核凸緣根部剪切強(qiáng)度，強(qiáng)度條件為=式中，螺母材料的許用切應(yīng)力=35mpa 故 =6 mpa 合格4. 手柄設(shè)計(jì)計(jì)算拖杯

29、與手柄的結(jié)構(gòu)a) 確定手柄長(zhǎng)度手柄上的工作轉(zhuǎn)矩為t=fhlh=t1+t2=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（nmm）；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(yàn)公式d0=（1.61.8）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=150200n,取fh=180n；lh為手柄有效長(zhǎng)度（mm）。故 180 lh= 得 lh=246 mm 取lh=350 mmb) 確定手柄直徑dk選手柄材料為45鋼，s=355mpa

30、,許用彎曲應(yīng)力=237178 mpa，取b=200 mpa。手柄的彎曲強(qiáng)度條件為b=因此，dk=147.75mm, dk =20mm。托杯其他部分尺寸為托杯高h(yuǎn)=(0.81)do=3645mm 取h=36 mm鉸支頭高h(yuǎn)1=(1.82) dk =3640mm 取h1=36mm5. 螺桿穩(wěn)定性校核(1) 計(jì)算柔度=螺桿一端固定，一端自由，長(zhǎng)度系數(shù)=2；螺桿最大受力長(zhǎng)度l由起重高度l、螺母高h(yuǎn)、鉸支頭高h(yuǎn)1及螺桿軸向預(yù)留余量決定，因l=l+h+h1+=124+43+36+12=215mm；螺桿危險(xiǎn)截面慣性半徑i=4.625mm 。 =92.97(2) 計(jì)算臨界載荷i=5749.9mm4因?yàn)?92.

31、978590，因此fc=63161.13n =6.3s=4 合格3.5 千斤頂?shù)难b配圖根據(jù)千斤頂?shù)妮S測(cè)圖和零件圖（圖3.2（a）繪制其裝配圖。圖3.2（a）千斤頂?shù)妮S測(cè)圖 (1) 分析首先要了解千斤頂?shù)墓ぷ髟恚呵Ы镯斒抢寐菪齻鲃?dòng)來(lái)頂舉重物的一種起重或頂壓工具，常用于汽車(chē)修理及機(jī)械安裝中。工作時(shí)，重物壓于頂墊之上，將絞杠穿入螺旋桿上部的孔中，旋動(dòng)絞杠，螺旋桿在螺套中靠螺紋做上、下移動(dòng)，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，由螺釘鎖定，使頂墊相對(duì)螺旋桿旋轉(zhuǎn)而不脫落。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

32、達(dá)千斤頂?shù)膬?nèi)外部裝配結(jié)構(gòu)，應(yīng)選如圖3.2（b）所示全剖視的工作位置為主視圖。在主視圖上，千斤頂?shù)?個(gè)零件所處的位置及裝配關(guān)系、各零件的主要形狀均已表達(dá)清楚，只有螺旋桿上與絞杠配合的孔沒(méi)有表達(dá)充分，故采用拆去絞杠零件，沿螺旋桿上部孔的軸線剖開(kāi)的aa斷面圖表達(dá)清楚。在千斤頂裝配圖上，應(yīng)標(biāo)注螺套與底座的配合尺寸60h 8/j 7和外形尺寸150、300、230.5278.5。(2) 畫(huà)圖選定繪圖比例和圖幅后布置視圖，先確定各視圖的位置，畫(huà)出主要軸線、中心線及基準(zhǔn)線。然后開(kāi)始畫(huà)底圖，按照“先主后次”的原則，沿裝配軸線按裝配關(guān)系依次畫(huà)出底座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(jìn)行尺寸標(biāo)注，編注零件序號(hào)，填寫(xiě)明細(xì)欄、標(biāo)題欄等，完成全圖，如下圖3.2（b）所示。圖3.2（c）千斤頂 4 千斤頂三維實(shí)體的繪制4.1 千斤頂?shù)娜S零件圖繪制