螺旋千斤頂設(shè)計(jì)說明書

螺旋千斤頂設(shè)計(jì)說明書機(jī)自0902班第四組組員：路平任麗娜邱彬彬王鵬飛汪洋模擬仿真的概念模擬仿真的意思就是用模型（物理模型或數(shù)學(xué)模型）來模仿實(shí)際系統(tǒng)，代替實(shí)際系統(tǒng)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究。事實(shí)上，習(xí)慣定義的模擬仿真，即用模型來模仿實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究，從來就是產(chǎn)品開發(fā)中的常用技術(shù)手段3。計(jì)算機(jī)運(yùn)動(dòng)仿真作為計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的一個(gè)重要分支，可以歸入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)VRVirtualReality的范疇，它匯集了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、實(shí)時(shí)計(jì)算技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)模擬仿真的產(chǎn)生與發(fā)展近些年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)圖形處理能力日益增強(qiáng)，以計(jì)算機(jī)為主要工具的仿真技術(shù)也迅速發(fā)展起來，并很快應(yīng)用于工程領(lǐng)域。在計(jì)算機(jī)輔助下進(jìn)行機(jī)械零件的設(shè)計(jì)、校核，并進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)仿真己經(jīng)逐漸成為機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造過程中，首先是方案設(shè)計(jì)及論證，然后進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)完成后，為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)，通常要制造樣機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，有時(shí)這些試驗(yàn)甚至是破壞性的。當(dāng)通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí)，又要回頭修改設(shè)計(jì)并再用樣機(jī)驗(yàn)證。只有通過周而復(fù)始的設(shè)計(jì)一試驗(yàn)一設(shè)計(jì)過程，產(chǎn)品才能達(dá)到要求的性能。這一過程是冗長的，尤其對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)，設(shè)計(jì)周期無法縮短，更不用談對市場的靈活反應(yīng)了?；赟olidworks的千斤頂模擬仿真為了實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真，首先必須利用SolidWorks強(qiáng)大的實(shí)體造型功能構(gòu)造出運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的三維模型，其中包括:：底座，起重桿，旋轉(zhuǎn)桿，螺釘，頂蓋。本文在SolidWorks中生成零件的三維實(shí)體模型。本文綜合了各種機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，仔細(xì)選擇了每個(gè)零件的原點(diǎn)位置，并將完成建模的零件統(tǒng)一存放在專門的目錄之中，完成三維零件庫的建立。只有三維實(shí)體模型還不能模擬機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，需要運(yùn)動(dòng)的零件模型必須進(jìn)行裝配，這種裝配通常是手動(dòng)完成的。這種方法不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且可能產(chǎn)生裝配錯(cuò)誤，影響后面進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)仿真。本文采用程序裝配的方法，自動(dòng)在前一個(gè)機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件上裝配新的機(jī)構(gòu)。如果前面的機(jī)構(gòu)不存在，則自動(dòng)將主動(dòng)構(gòu)件的坐標(biāo)原點(diǎn)定位于裝配體的坐標(biāo)原點(diǎn)。進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真時(shí)，首先根據(jù)需要找到并打開運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的三維實(shí)體模型，然后根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置各個(gè)構(gòu)件在裝配體中的位置，使每個(gè)6構(gòu)件都正確的安裝在裝配體之中。千斤頂

千斤頂，英文（Jack）是一種起重高度小(小于1m)的最簡單的起重設(shè)備。它有機(jī)械式和液壓式兩種。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、靈活可靠，一人即可攜帶和操作。千斤頂作為一種使用范圍廣泛的工具，采用了最優(yōu)質(zhì)的材料鑄造，保證了千斤頂?shù)馁|(zhì)量和使用壽命。千斤頂?shù)母攀霭唇Y(jié)構(gòu)特征分可分為齒條千斤頂、螺旋（機(jī)械）千斤頂和液壓（油壓）千斤頂氣囊式氣動(dòng)千斤頂（氣動(dòng)）4種。常用于越野車輛中，有的可以直接利用搖桿.氣閥使氣囊保持一定的壓強(qiáng)，有的直接利用汽車尾氣（方便，快速）對氣囊充氣齒條千斤頂由人力通過杠桿和齒輪帶動(dòng)齒條頂舉重物。起重量一般不超過20噸，可長期支持重物，主要用在作業(yè)條件不方便的地方或需要利用下部的托爪提升重物的場合，如鐵路起軌作業(yè)。齒條式千斤頂由齒條、齒輪、手柄等組成，在承載齒條的上方有一轉(zhuǎn)動(dòng)頭，用來放置被舉升的載荷。使用時(shí)，只要搖動(dòng)手柄，齒便帶動(dòng)齒條上升或下降，從而實(shí)現(xiàn)重物的上升或下降。有時(shí)被舉升的載荷也可以放在側(cè)面的凸耳上，但在此情況下，由于齒條受著偏心載荷，所以其允許的舉重量只能是額定舉重量的一半。為了支持其所舉起的載荷，防止由于自重的降落應(yīng)裝有安全搖柄裝置。齒條千斤頂螺旋千斤頂由人力通過螺旋副傳動(dòng)，螺桿或螺母套筒作為頂舉件。普通螺旋千斤頂靠螺紋自鎖作用支持重物，構(gòu)造簡單，但傳動(dòng)效率低，返程慢。自降螺旋千斤頂?shù)穆菁y無自鎖作用，但裝有制動(dòng)器。放松制動(dòng)器，重物即可自行快速下降，縮短返程時(shí)間，但這種千斤頂構(gòu)造較復(fù)雜。螺旋千斤頂能長期支持重物，最大起重量已達(dá)100噸，應(yīng)用較廣。下部裝上水平螺桿后，還能使重物做小距離橫移。

現(xiàn)實(shí)生活中千斤頂?shù)膽?yīng)用液壓千斤頂

扳手往上走帶動(dòng)小活塞向上，油箱里的油通過油管和單向閥門被吸進(jìn)小活塞下部，扳手往下壓時(shí)帶動(dòng)小活塞向下，油箱與小活塞下部油路被單向閥門都上，小活塞下部的油通過內(nèi)部油路和單向閥門被壓進(jìn)大活塞下部，因杠桿作用小活塞下部壓力增大數(shù)十倍，大活塞面積又是小活塞面積的數(shù)十倍，有手動(dòng)產(chǎn)生的油壓被擠進(jìn)大活塞，有帕斯卡原理知大小活塞面積比與壓力比相反。這樣一來，手上的力通過扳手到小活塞上增大了十多倍(暫按15倍)，小活塞到大活塞力有增大十多倍(暫按15倍)，到大活塞（頂車時(shí)伸出的活動(dòng)部分）力量=15X15=225倍的力量了，假若手上用每20公斤力，就可以產(chǎn)生20X225=4500公斤（4.5噸）的力量。螺旋千斤頂實(shí)例原理圖裝配圖拆分圖螺旋千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)（1）底座（2）螺紋套（3）托杯（4）螺旋桿（5）鉸桿

效果圖理想仿真效果實(shí)際仿真任務(wù)說明螺旋傳動(dòng)選擇根據(jù)螺紋副摩擦性質(zhì)的不同科分為滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)，滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)和靜壓螺旋傳動(dòng)（1）滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn)1）結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，成本較低2）易于自鎖3）傳動(dòng)平穩(wěn)4）摩擦阻力大，傳動(dòng)效率低（0.3~0.6）5）螺紋有側(cè)向間隙，反向時(shí)有空行程，定位精度和軸向剛度差6）磨損快（2）滑動(dòng)螺旋的應(yīng)用舉例金屬切削機(jī)床的進(jìn)給，分度機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)螺旋，摩擦壓力機(jī)，千斤頂?shù)膫髁β菪Y(jié)論：螺旋千斤頂選擇滑動(dòng)螺旋副作圖過程螺旋套（1）用‘螺旋’命令創(chuàng)建下圖的草繪樣圖作圖過程（2）生成實(shí)體如圖作圖過程（3）內(nèi)孔倒角的尺寸5mm作圖過程（4）上端面的倒角尺寸2mm（5）利用‘螺紋掃描--剪切‘做出內(nèi)螺紋(6)所要切出的螺紋軌跡為梯形尺寸如下圖（7）切出螺紋（8）利用“拉伸-切剪”命令在螺母端面做出四個(gè)孔螺旋桿（1）利用‘螺旋’命令，在草繪命令下畫出螺旋桿的各基本尺寸（2）旋轉(zhuǎn)出的實(shí)體（3）利用‘拉伸---剪切’命令在螺旋桿膨大部分會(huì)出通孔（4）利用‘螺紋掃描--切口’命令創(chuàng)建出外螺紋底座（1）利用‘螺旋’命令，草繪出底座的基本尺寸(2)生成實(shí)體（3）利用‘倒角’命令，對底座各邊緣面進(jìn)行倒角尺寸為R5（3）在上端面做出螺紋孔最后生成底座實(shí)體圖手柄（1）利用‘旋轉(zhuǎn)’命令，草繪手柄的基本尺寸 （2）利用倒角命令在手柄的兩端倒角，C=3托杯（1）利用旋轉(zhuǎn)命令，草繪托杯的各基本尺寸（2）生成實(shí)體（3）向下拉伸剪切出深度為5mm的豁口底座的尺寸圖螺桿的尺寸圖螺旋套的尺寸圖托杯的尺寸圖托杯的應(yīng)力分析托杯的應(yīng)力分析小結(jié)此設(shè)計(jì)大量的運(yùn)用CAD，Solidworks軟件對機(jī)械千斤頂五大零件（底座螺紋套托杯螺旋桿鉸桿）進(jìn)行繪制。難點(diǎn)：托杯應(yīng)力分析，爆炸圖，仿真圖，CAM刀具路徑設(shè)計(jì)收獲：初步掌握Solidworks繪圖功能，分析功能，爆炸圖的繪制；了解了機(jī)械千斤頂?shù)脑?，學(xué)會(huì)了自己設(shè)計(jì)簡易的千斤頂：學(xué)會(huì)了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法體會(huì)與心得

Solidworks是一個(gè)三維CAD軟件，它功能完善，可以進(jìn)行三維實(shí)體，面建模、渲染，完成動(dòng)畫。現(xiàn)在，隨著Solidworks的功能日