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毕业设计螺旋千斤顶全部过程及图纸

毕业设计螺旋千斤顶全部过程及图纸
毕业设计螺旋千斤顶全部过程及图纸

机械设计作业任务书

题目: 螺旋起重器(千斤顶)

设计原始数据:

起重量Q=40KN,最大起重高度H=200mm 。

1.结构分析

人工摇动手柄,手柄带动螺杆转动,螺母固定在基座上,螺杆通过螺旋传动上下运动。托杯位于螺杆上方,与螺杆相连但不随着螺杆转动,托杯直接重物。上挡圈防止托杯脱落,下挡圈防止螺杆由螺母脱落。

为了满足以上工作要求,螺杆和螺母以及整体结构必须保证具有足够的强度、耐磨性,能自锁,稳定性合格。

2.选择材料和许用应力

千斤顶采用梯形螺纹螺旋传动。

螺杆则采用45﹟钢,调质处理;查机械设计手册表得σs=360 MPa 查机械设计表

5.9得 [σ]=σs/(3~5) 手动可取[σ]=100MPa

由于螺母与螺杆存在滑动磨损,故采用强度高、耐磨、摩擦系数小的铸铝青铜ZCuAl10Fe3;查表5.9得螺母材料的许用切应力为[τ] =35 MPa 许用弯曲应力为 [σ]b =50 MPa

紧定螺钉、六角螺母均采用标准件。

3.耐磨性计算

螺纹耐磨性条件:

2[]Fp Ps p d hH

π=≤ 梯形螺纹,h=0.5p,则

2d ≥式中 2d 螺纹中径,mm;

F 为螺旋的轴向载荷,N ;

H 为螺母旋合高度,mm;

ψ 为引入系数,H/2d ; [p]为材料的许用压强,MPa;

注: 查机械设计手册可得:ψ=1.8,h=0.5p,[p]=20MPa;

2d ≥=26.7mm

查机械设计课程设计 表11.5

由GB/T5796.3-1986得:取 d=34mm ,2d =31mm,1d =27mm,P=6mm;

螺母高度H 1=ψd 2=1.8*31mm=55.8mm 螺纹圈数z= H 1/ P=55.8/6=9.3圈 230αβ?==

4.螺杆强度校核

梯形螺纹校核条件:

1d ≥

式中:

1d 螺杆螺纹的小径,mm ;

[]σ螺杆材料的许用应力,MPa; F 螺杆材料所受的轴向载荷,N ;

1d ≥=25.2mm 校核通过;

5.螺纹牙强度校核

'[]***F d b z

ττπ=< '23[]b b Fh d zb σσπ=

=

式中

τ 螺纹牙根所受的剪切力应力,MPa;

b σ螺纹牙根所受的弯曲应力,MPa;

F 螺纹牙所受的轴向载荷,N;

'd 螺母螺纹大直径,mm;

z 螺纹旋合圈数; b 螺纹牙根厚,梯形螺纹b=0.65p=3.9mm,h=0.5p=3mm; h 螺纹牙的工作高度,mm;

[]τ螺母材料的许用剪切应力,MPa;

b σ螺母材料的许用剪切应力,MPa; ;

4010.0[] =35 MPa *35mm*3.9mm*9.3KN

MPa ττπ==<

23*40*3mm

23.1[]b=50 MPa *35*9.3*3.9mm b KN MPa σσπ==<()

所以螺纹牙强度满足要求。

6.螺纹自锁性校核

根据: 'ψρ≤, ''arctan()f ρ=

式中: ψ 为螺纹升角,度;

'ρ 当量摩擦角,度;

n 螺纹线数;

p 螺纹导程,mm;

2d 螺纹中径,mm;

'f 当量摩擦系数,查机械设计表5.10得了0.09;

1*6

arctan() 3.53*31ψπ?==

'arctan(0.09) 5.14ρ?==

所以 'ψρ≤,满足自锁性条件。

7.螺杆稳定性校核

千斤顶上升的最大限度高度为H=200mm ;

L=200+H/2+50+h 退刀槽 =200+56/2+47+5=280mm

1

4L

d μλ=

式中 λ 螺杆的柔度;

μ 螺杆长度系数;

L 工作最大长度,mm;

1d 螺杆螺纹的中径,mm;

查机械设计表5.11得:μ=2.0

4*2.0*280

80.08528λ==≤

所以 2

12*490*10.00024c d F πλ=+

式中 c F 螺杆稳定的临界载荷,N ;

2

2490*27*12310.0002*80.04c F KN π==+ c

F 123kN

3.075F 40kN ==≥2.5~4

所以,螺杆符合稳定性要求。

8.螺母外径及凸缘设计

根据经验公式设计如下尺寸:

对凸缘所受剪切应力和挤压应力校核:

24028.3[]*56*8F

KN

MPa A mm ττπ===≤;

2224*4034.4[]*(5235)p p F

KN

MPa A mm σσπ===<-;

式中 []τ 螺母材料的许用剪切应力,MPa;

s σ 螺母材料的屈服极限,MPa ;

查机械设计课程设计,P108 GB/T1176-1987 得

[]τ=35MPa, s σ=180MPa,[]p σ=0.8s σ=144MPa 。

所以螺母具体参数如上图所示。

9.手柄设计

千斤顶工作时,螺母所受的旋转力矩为T

'2

*tan()*2d T F ψρ=+

式中 F 螺母工作时所受的轴向载荷,N ;

ψ 为螺纹升角,度;

'ρ 当量摩擦角,度;

螺旋千斤顶设计分析说明书

机械设计课程 《螺旋千斤顶》设计说明书专业 学生姓名 学号 年月日

螺旋千斤顶作业任务书一、题目:螺旋千斤顶 原始数据: 三、工作量 1、总装配图一张; 2、计算说明书一份。 四、参考资料 螺旋千斤顶设计指导书

目录 一、目的 (1) 二、题目与设计方案 (1) 三、装配简图 (1) 四、计算及说明 (1) 五、参考文献 (11) 一、目的 1.熟悉螺旋千斤顶的工作原理与设计计算方法; 2.学会运用所学过的知识,解决实际设计中遇到的问题,培养独立工作能力, 初步学会综运用所学知识解决材料选择、强度和刚度计算、制造与装配工艺等问题; 3.熟悉有关设计资料,学会查阅手册何用国家标准。 二、题目与设计方案 题目:螺旋千斤顶

四、计算及说明 计 算 及 说 明 结 果 1、螺杆的设计与计算 1)螺纹牙型 螺纹牙型有矩形、梯形、锯齿形和三角形,千斤顶常用矩形螺纹。为了获得必要的精度又便于加工,矩形螺纹常靠内径对中,其配合可选为H8/h8。由于螺纹在径向的间隙很小,在强度校核时不予考虑。 2)材料 螺杆的材料选用45钢,热处理采用调制处理T235。轴颈处可局部淬硬C42。 3)螺纹直径 螺杆工作时,同时承受压力和扭矩的作用,所以根据紧螺栓链接强度计算公式,有 式中[]σ为螺杆许用应力。 由参考文献得螺杆许用应力[]3~5 s σσ= ,屈服强度极限 355MPa s σ= 故355[]88.75MPa 4σ==,3 164 1.3551032.0276mm 88.7510 d π???≥=?? 根据经验公式求得螺距132.0276 8.0069mm 44 d P === 矩形螺纹 配合H8 /h8 材料45钢 热处 理 C42 螺距P=8mm 螺杆直径 40d mm = 中径 236d mm = 小径 132d mm = 满足自锁条件 手柄孔径 退刀槽 图1 托手 螺螺 底

机械毕业设计1099螺旋千斤顶设计说明书论文

题目螺旋千斤顶的设计系别机械工程学院 专业 班级 姓名 学号 指导教师 日期

设计任务书 设计题目: 螺旋千斤顶的设计 设计要求: 1、设计一人力驱动的螺旋千斤顶,其轴向承载能力为F=60000N,要求提升高度 为h=150mm;要求耐磨性好,螺母材料为ZCuSn10-1,采用梯形螺纹。 2、使用AoutCAD、Solidworks绘画装配图、零件图; 设计进度要求: 第一周:选择课题,勾勒基本的设计思路; 第二周:查找与其有关的资料; 第三周:进行螺旋传动的设计和计算; 第四周:进行千斤顶的设计; 第五周:绘制草图; 第六周:完善初稿及草图使其语言更加简练、布局更加合理; 第七周:整理电子稿; 第八周: 再次修改论文,进行答辩。 指导教师(签名):

摘要 螺旋千斤顶主要是有螺杆、手柄、底座、螺套、旋转杆、挡环、托杯的零部件组装而成的。在本次设计过程中对螺旋传动的计算和各零部件的设计与选材最为重要;并且重点运用了机械设计方面的知识,另外还运用了辅助绘图工具AoutCAD、Solidworks等。 本文从螺旋千斤顶的零部件的设计与选材等多方面,阐述了它设计的全过程。尤其在工艺规程设计中,运用了大量的科学加工理论及计算公式,对它进行了精确地计算。由于螺旋千斤顶是一种小型的起重设备,体积小方便携带,造价成本低,所以在日常生活中被广泛应用。 本设计既是产品开发周期中的关键环节,有贯穿于产品开发过程的始终。设计决定了实现产品功能和目标的方案,结构和选材。制造方法以及产品运行,使用和维修方法。现代机械产品的要求不对传统机械产品高的多,因而在产品开发和改进过程中只有全面深入地运用现代设计理论,方法和技术才能满足社会对现代机械产品愈来愈苛刻的要求,提高其市场竞争能力。 关键词:螺旋传动,体积小,方便,成本低

千斤顶设计计算说明

目录 第一章设计题目及材料选择 (2) 1.1 设计要求 (2) 1.2 主要零件的常用材料 (2) 1.3 千斤顶结构示意图 (2) 第二章螺杆的设计计算 (3) 2.1螺杆材料级牙型选择 (3) 2.2耐磨性计算 (3) 2.3验算螺纹的自锁条件 (4) 2.4螺杆强度校核 (4) 2.5稳定性校核 (5) 2.5螺杆其他结构设计 (6) 第三章螺母的设计计算 (7) 3.1确定螺母高度H及螺纹工作圈数u (7) 3.2校核螺纹牙强度 (7) 3.3螺母的其他设计要求 (8) 第四章托杯的设计与计算 (8) 第五章手柄设计与计算 (9) 5.1手柄材料 (9) 5.2手柄长度L p (9)

5.3手柄直径d p (10) 5.4结构 (10) 第六章底座设计 (11)

第一章设计题目及材料选择 1.1 设计要求 设计简单千斤顶的螺杆和螺母级其他结构的主要尺寸。起重量为40000N,起重高度为200mm,材料自选.。传力螺旋传动要求以小的扭矩产生较大的轴向推力,一般为间歇性工作,每次的工作时间较短,工作速度也不高,通常有自锁能力,所以千斤顶设计采用此结构。 1.2 主要零件的常用材料 螺杆:45# 钢,采用带有外螺纹的杆件 螺母:青铜,带有内螺纹的构件 底座:灰铸铁HT200 带1:10斜度 手柄:Q235 1.3 千斤顶结构示意图

第二章 螺杆的设计计算 2.1螺杆材料级牙型选择 选用45#钢,螺杆螺纹类型选择梯形螺纹。梯形螺纹牙型为等腰梯形,牙形角α=300,梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动;它的基本牙形按GB5796.1—86的规定。 2.2耐磨性计算 滑动螺旋的磨损与螺纹工作面上的压力、滑动速度、螺纹表面粗糙度以及润滑状态等因素有关。其中最主要的是螺纹工作面上的压力,压力越大螺旋副间越容易形成过度磨损。因此,滑动螺旋的耐磨性计算,主要是限制螺纹工作面上的压力p ,使其小于材料的许用压力[p]。假设作用于螺杆的轴向力为F(N ),螺纹的承压面积(指螺纹工作表面投影到垂直于轴向力的平面上的面积)为A (2 mm ),螺纹中径为小(mm ),螺纹工作高度为H (mm ),螺纹螺距为 P (mm ),螺母高度为 D (mm ),螺纹工件圈数为 u =H/P 。则螺纹工作面上的耐磨性条件为: []22F F F p p A d hu d hH ππ= ==≤ 令2/H d φ=,则2H d φ=代入上式得: 2d ≥ 对于梯形螺纹,0.5h P =,则: 2d ≥

毕业设计。螺旋千斤顶。全部过程及图纸

机械设计作业任务书 题目:螺旋起重器(千斤顶) 设计原始数据: 起重量Q=40KN,最大起重高度H=200mm。 1.结构分析 人工摇动手柄,手柄带动螺杆转动,螺母固定在基座上,螺杆通过螺旋传动上下运动。托杯位于螺杆上方,与螺杆相连但不随着螺杆转动,托杯直接重物。上挡圈防止托杯脱落,下挡圈防止螺杆由螺母脱落。 为了满足以上工作要求,螺杆和螺母以及整体结构必须保证具有足够的强度、耐磨性,能自锁,稳定性合格。 2.选择材料和许用应力 千斤顶采用梯形螺纹螺旋传动。 螺杆则采用45﹟钢,调质处理;查机械设计手册表得σs=360MPa查机械设计表得 [σ]=σs/(3~5)手动可取[σ]=100MPa 由于螺母与螺杆存在滑动磨损,故采用强度高、耐磨、摩擦系数小的铸铝青铜ZCuAl10Fe3;查表得螺母材料的许用切应力为[τ] =35 MPa 许用弯曲应力为=50 MPa [σ] b 紧定螺钉、六角螺母均采用标准件。 3.耐磨性计算 螺纹耐磨性条件:

2[]Fp Ps p d hH π=≤ 梯形螺纹,h=,则 2d ≥式中 2d 螺纹中径,mm; F 为螺旋的轴向载荷,N ; H 为螺母旋合高度,mm; ψ 为引入系数,H/2d ; [p]为材料的许用压强,MPa; 注: 查机械设计手册可得:ψ=,h=,[p]=20MPa; 2d ≥= 查机械设计课程设计 表 由GB/得:取 d=34mm ,2d =31mm,1d =27mm,P=6mm; 螺母高度H 1=ψd 2=*31mm= 螺纹圈数z= H 1/ P=6=圈 230αβ?== 4.螺杆强度校核 梯形螺纹校核条件: 1d ≥ 式中: 1d 螺杆螺纹的小径,mm ; []σ螺杆材料的许用应力,MPa; F 螺杆材料所受的轴向载荷,N ;

液压千斤顶设计说明

液压千斤顶设计 目录 1. 引言 (3) 1.1 选题的依据及课题的意义 (3) 1.2 国内外的研究概况 (3) 1.3 单片机控制系统的发展概况 (4) 1.4 PID控制算法的发展概况 (5) 1.5 设计要求及工作内容 (6) 1.6 目标、主要特色及工作进度 (6) 2.机械结构与液压传动系统设计 (6) 2.1系统结构分析 (7) 2.2 千斤顶零部件分析 (8) 2.3 油缸与螺纹的校验 (10) 2.3.1油缸的壁厚校验 (11) 2.3.2 锁母螺纹牙剪切强度校验 (11) 2.3.3锁母螺纹牙的弯曲强度校验 (12) 2.4 液压系统分析 (12) 2.5 液压泵与电动机的选择 (13) 2.6 超高压泵站简介 (14) 3 . 单片机控制系统设计 (14) 3.1 单片机的选用及功能介绍 (15) 3.2 片外存储器功能简介 (16) 3.3 显示部分设计 (18)

3.4 键盘部分设计 (21) 3.5 交流异步电动机变频调速系统 (23) 3.5.1 交流异步电动机变频调速原理 (23) 3.5.2主电路和逆变电路工作原理 (24) 3.5.3 变频与变压 (27) 3.6 位移检测部分的设计 (32) 3.6.1 位移检测传感器的选用 (32) 3.6.2 光栅位移传感器与单片机的接口设计 (33) 3.7 位移传感器部分的设计 (37) 3.7.1 A/D转换器的选择 (37) 3.7.2 压力传感器与单片机的接口设计 (40) 4.系统的PID控制算法 (41) 4.1 PID控制原理 (41) 4.2 数字PID控制算法 (43) 4.2.1 位置式PID控制算法 (43) 4.2.2 增量式PID控制算法 (44) 4.3 智能自适应PID控制器 (45) 5. 系统模拟仿真 (49) 5.1 SIMULINK概述 (50) 5.2 SIMULINK的窗口和菜单 (50) 5.3 用SIMUINK创建模型 (52) 5.4 用SIMULINK进行系统仿真与分析 (52) 5.4.1 建立控制系统模型 (53) 5.4.2 系统模块参数设置与仿真参数设置 (54) 5.4.3 系统仿真与分析 (55) 6.结论....................................... 错误!未定义书签。 7.致谢..................................... 错误!未定义书签。 8. 参考文献 (58)

机械设计课程设计螺旋千斤顶设计说明书

螺旋千斤顶 设计计算说明书 院系机电学院 专业年级2008级机制 设计者* * * 指导教师* * * 成绩 2010年5月8日 目录 螺旋千斤顶设计计算说明书........................................................................... 错误!未定义书签。 螺杆的设计与计算................................................................................... 错误!未定义书签。 1.1螺杆螺纹类型的选择................................................................. 错误!未定义书签。 1.2选取螺杆材料............................................................................. 错误!未定义书签。 1.3确定螺杆直径............................................................................. 错误!未定义书签。 1.4自锁验算..................................................................................... 错误!未定义书签。 1.5结构............................................................................................. 错误!未定义书签。 1.6螺杆强度计算............................................................................. 错误!未定义书签。 1.7稳定性计算................................................................................. 错误!未定义书签。 螺母设计与计算 (7) 2.1选用螺母材料............................................................................. 错误!未定义书签。 2.2确定螺母高度' 及螺纹工作圈数u (8) 2.3校核螺纹牙强度 (8) 2.4安装要求 (9) 杯托的设计与计算 (9) 3.1杯托的尺寸与计算 (9) 手柄设计与计算....................................................................................... 错误!未定义书签。 4.1手柄材料 (10) L (10) 4.2手柄长度 P 4.3手柄直径 (11) 4.4挡圈 (12) 底座设计------------------------------------------------------------------------------------------------- 12 参考文献 (13)

液压千斤顶设计论文

目录 1、引言 (1) 1.1 液压千斤顶的分类 (1) 2、液压千斤顶发展现状及常见故障排除 (1) 2.1 国外发展情况 (1) 2.2 国内发展情况 (2) 2.3 液压千斤顶的特点 (2) 2.4 液压千斤顶优缺点 (2) 2.5 液压千斤顶常见故障排除 (3) 3、液压千斤顶的组成结构及工作原理 (3) 3.1 液压千斤顶的组成 (3) 3.2 液压千斤顶的结构图 (4) 3.3 液压千斤顶工作原理 (4) 4、液压千斤顶结构设计 (5) 4.1 内管设计 (5) 4.2 外管设计 (6) 4.3 活塞杆设计 (6) 4.4 导向套的设计 (7) 4.5 液压千斤顶活塞部位的密封 (9) 5、液压千斤顶装配图 (10) 6、结论 (11) 参考文献 (12) 致谢 (13)

1、引言 液压千斤顶是典型的利用液压传动的设备,液压千斤顶具有结构紧凑、体积小、重量轻、携带方便、性能可靠等优点,被广泛应用于流动性起重作业, 是维修、汽车、拖拉机等理想工具。其结构轻巧坚固、灵活可靠,一人即可携带和操作。千斤顶是用刚性顶举件作为工作装置,通过顶部托座或底部托爪在小行程内顶升重物的轻小起重设备。本次对液压千斤顶进行设计可以了解液压千斤顶的原理以及应用。通过查阅大量文献,和对千斤顶各部件进行设计使我熟悉了千斤顶内液压传动原理,同时也在以前书本学习的基础上对液压传动加深了理解。 1.1 液压千斤顶的分类 液压千斤顶分为通用和专用两类。 通用液压千斤顶适用于起重高度不大的各种起重作业。它由油室、油泵、储油腔、活塞、摇把、油阀等主要部分组成。 工作时,只要往复扳动摇把,使手动油泵不断向油缸内压油,由于油缸内油压的不断增高,就迫使活塞及活塞上面的重物一起向上运动。打开回油阀,油缸内的高压油便流回储油腔,于是重物与活塞也就一起下落。 专用液压千斤顶使专用的张拉机具,在制作预应力混凝土构件时,对预应力钢筋施加张力。专用液压千斤顶多为双作用式。常用的有穿心式和锥锚式两种。 2、液压千斤顶发展现状及常见故障排除 2.1 国外发展情况 早在20世纪40年代,卧式千斤顶就已经开始在国外的汽车维修部门使用,但由于当时设计和使用上的原因,其尺寸较大,承载量较低。后来随着社会需求量的增大以及千斤顶本身技术的发展,在90年代初国外绝大部分用户已以卧式千斤顶替代了立式千斤顶。在90年后期国外研制出了充气千斤顶和便携式液压千斤顶等新型千斤顶。充气千斤顶是由保加利亚一汽车运输研究所发明的,它用有弹性而又非常坚固的橡胶制成。使用时,用软管将千斤顶连在汽车的排气管上,经过15~20秒,汽车将千斤顶鼓起,成为圆柱体。这种千斤顶可以把115t重的汽车顶起70cm。Power-Riser Ⅱ型便携式液压千斤顶则可用于所有类型的铁道车辆,包括装运三层汽车的货车、联运车以及高车顶

千斤顶设计说明书

1.螺旋起重器设计方案确定与材料选择 1.1 结构设计方案 以往复扳动手柄,拔爪即推动棘轮间隙回转,小伞齿轮带动大伞齿轮、使举重螺杆旋转,从而使升降套筒获得起升或下降,而达到起重拉力的功能。 螺旋起重器(千斤顶)是一种人力起重的简单机械,主要用于起升重物。手动螺旋千斤顶主要包括底座、棘轮、圆锥齿轮副、托杯、传动螺纹副等部分。千斤顶最大起重量是其最主要的性能指标之一。千斤顶在工作过程中,传动螺纹副承 受主要的工作载荷,螺纹副工作寿命决定千斤顶使用寿命,故传动螺纹副的设计最为关键,其设计与最大起重量、螺纹副材料、螺纹牙型以及螺纹头数等都有关系。 手动螺旋千斤顶在满足设计性能和要求的前提下,从结构紧凑、减轻重量、节省材料和降低成本考虑。在给出千斤顶最大起重量、传动螺纹副材料及其屈服应力、螺 纹头数等基本设计要求和圆锥齿轮副等已定的情况下,可从螺纹副设计着手考虑,使螺纹副所用材料最少,即在满足设计性能的情况下,传动螺杆、螺母所占体积最少。 1.2 选择主要结构材料 1.螺杆材料要有足够强度和耐磨性,一般用45钢,经调质处理,硬度220~250HBS 2.螺母材料除要有足够强度外,还要求在与螺杆材料配合时摩擦因数小和耐磨,可用103ZCuAl Fe 、1032ZCuAl Fe Mn 等。

h =0.5(d -D 1),d 为螺杆大径,D ──螺纹工作圈数,一般最大不宜超过 μ=P H ,H 为螺母高度,P 为螺纹螺距。──螺旋副材料的许用压力,/MPa []p =18~25MPa 。 对梯形螺纹,h =0.5P ,式(1)可演化为设计计 8.02≥d ] [p F ? (2) MPa P 25~18][= 取P 20][=

螺旋千斤顶大学论文开题报告

螺旋千斤顶毕业设计开题报告

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

郑州华信学院 本科生毕业设计(论文)开题报告 题目:螺旋千斤顶设计 指导教师:琚爱云职称: 讲师 学生姓名:陈功学号: 1002130332 专业:机械设计制造及其自动化 院 (系): 机电工程学院 2014年3月25日

开题报告填写要求 1.开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在院(系)审查后生效。 2.开题报告内容必须按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)填写并打印(禁止打印在其它纸上后剪贴),完成后应及时交给指导教师签署意见。 3.开题报告字数应在1500字以上。 4.指导教师意见和所在院(系)意见用黑色签字笔书写,并亲笔签名。 5.年、月、日的日期一律用阿拉伯数字书写,例:“2011年05月12日”或“2011-05-12”。

毕业设计(论文)开题报告 1.毕业设计(论文)题目背景、研究意义及国内外相关研究情况 (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拔抓,以推动棘轮间隙回转,小伞齿轮带动大伞齿轮使举重螺杆旋转,从而使伸降套筒获得起伸或下降达到起重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液压传动与机械基础理论知识的理解。 (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,培养机械设 计能力,初步掌握机械设计的一般程序; 2)要求学会综合运用所学知识,培养独立解决工程问题的能力; 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。 (3)国内外千斤顶行业发展趋势: 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。

千斤顶的设计说明书

螺旋千斤顶设计说明书 学院: 班级: 学号: 姓名: 螺旋千斤顶主要零件:螺杆、螺母、托杯、手柄和底座等。 设计的原始数据:最大起重F=6t 、最大升起高度H=240mm 。 一、 螺杆 ① 螺杆材料选用Q235 ② 螺纹牙型选用矩形螺纹采用内径对中,配合选H8/h8,在 计算强度时不考虑螺纹的径向间隙。 ③ 螺杆直径 螺杆工作时,同时受压力与扭矩的作用,因此它的计算可近似按紧螺纹栓联接的计算公式估算出螺纹内径,即: [] σπF 2.5d 1≥

查式中螺杆的屈服极限σs =235MPa ,由于Q235是塑性材料,取安全因数n=2,得许用压应力[]σ=127.5MPa ,取整数 []σ=130MPa 将上述数据带入得螺杆的直径为d 1≥0.02764m ,取d 1=30mm 。 根据经验公式4 p d 1=,得P=7.5mm 。 参考梯形螺纹标准,螺纹牙型高h=2 p ,得h=3.75mm 。 d 圆整为整数后,取p d d 1-==38-7.5=30.5mm 。 ④ 自锁检验 在考虑众多因素后,实际应满足的自锁条件为: 1-'≤ρψ 由)(/np tan d 2πψ= n=1,p=7.5mm , d 2 = 2 h 2d 1+?=32.375mm 得tan ψ=0.07373 当量摩擦角ρ'=arctan μ,在有润滑油情况下μ=0.1, 得1-'ρ=4.574 验证结束,左边小于右边,达到自锁条件。 ⑤ 螺杆强度校核 对Q235进行压应力校核,Q235许用弯曲应力[]b σ=120MPa ,从后面的计算中得到数值,如下公式: 2 312 22b 0.2d T 3d 4???? ? ?+???? ??=πσF <102MPa 符合该压力下的强度要求。

螺旋千斤顶设计参考要点

螺旋千斤顶设计任务书 学生姓名陈嵩专业年级10级车辆工程设计题目:设计螺旋千斤顶 设计条件: 1、最大起重量F = 40 kN; 2、最大升距H =190 mm。 设计工作量: 1、绘制出总装配图一张,标注有关尺寸,填写标题栏及零件明细表; 2、编写设计计算说明书一份。 指导教师签名:2012年月

螺旋千斤顶 设计计算说明书 院系工程技术学院 专业年级2010级车辆工程 设计者陈嵩 指导教师李华英 成绩 2012年12月13日

目录 1.螺杆的设计与计算 (2) 1.1螺杆螺纹类型的选择 (2) 1.2选取螺杆材料 (2) 1.3确定螺杆直径 (2) 1.4自锁验算 (3) 1.5结构 (3) 1.6螺杆强度校核 (5) 1.7螺杆的稳定性计算 (6) 2. 螺母设计与计算 (7) 2.1选取螺母材料 (7) 2.2确定螺母高度 H 及螺纹工作圈数u (7) 2.3校核螺纹牙强度 (8) 2.4结构要求 (9) 3. 托杯的设计与计算 (9) 4. 手柄设计与计算 (11) 4.1手柄材料 (11) 4.2手柄长度 Lp (11) 4.3手柄直径 dp (12) 4.4结构 (12) 5. 底座设计 (13)

设计与说明 结果 1 螺杆的设计与计算 1.1 螺杆螺纹类型的选择 螺纹有矩形、梯形与锯齿形,常用的是梯形螺纹。 螺纹选用梯形螺纹。梯形螺纹牙型为等腰梯形,牙形角α=30o,梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动;它的基本牙形按GB/T5796.1—2005的规定。 1.2 选取螺杆材料 螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。 选择45钢。 1.3 确定螺杆直径 根据教材式(5-42)得 ] [2p h FP d φπ≥ 对于梯形螺纹,h=0.5P ,则 ] [8 .02p F d φ≥ 对于整体螺母,由于磨损后不能调整间隙,为使受力分布比较均匀,螺纹工作圈数不宜过多,故取5.2~2.1=φ,此处取2.1=φ。 因为千斤顶的螺杆和螺母的相对滑动速度为低速,查表5-12,取[p]=18MPa 。 故 mm mm d 43.3418 2.110408.03 2=??≥ 由课程设计手册,查标准GB/T 5796.2-2005与GB/T 5796.3-2005,得 公称直径d=40mm 螺距P=7mm 内螺纹大径D=41mm 螺纹:梯形螺纹 螺杆材料:45钢 d=40mm P=7mm D=41mm

液压千斤顶毕业设计 - 完整版

液压油缸的设计 (一)液压油缸的机构和组成 1)液压油缸的结构图 图1 液压油缸设计方案示意图 液压油缸结构图1所示,工作时通过上移6手柄使7小活塞向上运动从而形成局部真空,油液从邮箱通过单向阀9被吸入小油缸,然后下压6手柄使7小活塞下压,把小油缸内的液压油通过10单向阀压入3大油缸内,从而推动2大活塞上移,反复动作顶起重物。通过1调节螺杆可以调整液压油缸的起始高度,使用完毕后扭转4回油阀杆,连通3大油缸和邮箱,油液直接流回邮箱,2大活塞下落,大活塞下落速度取决于回油阀杆的扭转程度。 2)液压油缸的组成 液压系统主要由:动力元件(油泵)、执行元件(油缸或液压马

达)、控制元件(各种阀)、辅助元件和工作介质等五部分组成。 1.动力元件(油泵)它的作用是把液体利用原动机的机械能转 换成液压力能,是液压传动中的动力部分。 2.执行元件(油缸、液压马达)它是将液体的液压能转换成机 械能。其中,油缸做直线运动,马达做旋转运动。 3.控制元件包括压力阀、流量阀和方向阀等,它们的作用是根 据需要无级调节液压动机的速度,并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。 4.辅助元件除上述三部分以外的其它元件,包括压力表、滤油 器、蓄能装置、冷却器、管件及邮箱等,它们同样十分重要。 5.工作介质工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液, 它经过油泵和液动机实现能量转换。 3)液压传动的优缺点 1、液压传动的优点 (1)体积小、重量轻,例如同等功率液压马达的重量只有电动机的10%~20%,因此惯性力较小。 (2)能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度,并可实现无级调速,且速度范围最大可达1:2000(一般为1:100). (3)转向容易,在不改变电机旋转方向的情况下,可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换。 (4)液压泵和液压马达之间用油管连接,在空间布置上彼此不受严

千斤顶设计计算说明

目录 第一章设计题目及材料选择 (1) 1.1设计要求 (1) 1.2主要零件的常用材料 (1) 1.3千斤顶结构示意图 (1) 第二章螺杆的设计计算 (2) 2.1螺杆材料级牙型选择 (2) 2.2耐磨性计算 (2) 2.3验算螺纹的自锁条件 (3) 2.4螺杆强度校核 (3) 2.5稳定性校核 (4) 2.5螺杆其他结构设计 (5) 第三章螺母的设计计算 (5) 3.1确定螺母高度H及螺纹工作圈数u (5) 3.2校核螺纹牙强度 (6) 3.3螺母的其他设计要求 (6) 第四章托杯的设计与计算 (7) 第五章手柄设计与计算 (7) 5.1手柄材料 (7) 5.2手柄长度L p (7) 5.3手柄直径d p (8) 5.4结构 (8) 第六章底座设计 (9)

第一章设计题目及材料选择 1.1设计要求 设计简单千斤顶的螺杆和螺母级其他结构的主要尺寸。起重量为40000N,起重高度为200mm,材料自选.。传力螺旋传动要求以小的扭矩产生较大的轴向推力,一般为间歇性工作,每次的工作时间较短,工作速度也不高,通常有自锁能力,所以千斤顶设计采用此结构。 1.2主要零件的常用材料 螺杆:45# 钢,采用带有外螺纹的杆件 螺母:青铜,带有内螺纹的构件 底座:灰铸铁HT200 带1:10斜度 手柄:Q235 1.3千斤顶结构示意图 图1:千斤顶示意图

第二章 螺杆的设计计算 2.1螺杆材料级牙型选择 选用45#钢,螺杆螺纹类型选择梯形螺纹。梯形螺纹牙型为等腰梯形,牙形角α=300,梯形螺纹的内外螺纹以锥面贴紧不易松动;它的基本牙形按GB5796.1—86的规定。 2.2耐磨性计算 滑动螺旋的磨损与螺纹工作面上的压力、滑动速度、螺纹表面粗糙度以及润滑状态等因素有关。其中最主要的是螺纹工作面上的压力,压力越大螺旋副间越容易形成过度磨损。因此,滑动螺旋的耐磨性计算,主要是限制螺纹工作面上的压力p ,使其小于材料的许用压力[p]。假设作用于螺杆的轴向力为F(N ),螺纹的承压面积(指螺纹工作表面投影到垂直于轴向力的平面上的面积)为A (2 mm ),螺纹中径为小(mm ),螺纹工作高度为H (mm ),螺纹螺距为 P (mm ),螺母高度为 D (mm ),螺纹工件圈数为 u =H/P 。则螺纹工作面上的耐磨性条件为: []22F F F p p A d hu d hH ππ= ==≤ 令2/H d φ=,则2H d φ=代入上式得: 2d ≥ 对于梯形螺纹,0.5h P =,则: 2d ≥式中,[]p 为材料得需用压力,单位为MPa ,取[]p =20MPa [] 1,2φ=。代入计算得: 225.30d ≥= 根据梯形螺纹国家标准(GB5796-86) [] 2,以及螺杆稳定性的初步估算,选取以下参数的梯 形螺纹:公称直径d=28螺距P=8;螺纹小径;229d =; 由此:螺母高度222958H d φ==?= [1]濮良贵.机械设计.高等教育出版社.2006.第97页

机械设计螺旋千斤顶设计说明

机械设计螺旋千斤顶设计结构草图:

载重:2t 行程:230 最大起重量F=20000N 最大起升高度 H=230mm 工作原理图: 1.螺杆的设计与计算 1.1螺纹类型的选择 螺纹有矩形、梯形与锯齿形,千斤顶常用的是梯形螺纹。 梯形螺纹牙型为等腰梯形,牙形角α=30o,梯形螺纹的外螺纹以锥面贴紧不易松动;它的基本牙形按GB/T5796.1—2005的规 定。千斤顶的自锁行能要好,所以用单线螺纹。 因此选用的螺杆螺纹是牙形角α=30o 的单线梯形螺纹 1.2螺杆的材料的选择

螺杆材料常用Q235、Q275、40、45、55等。 在此选用的是45钢。 1.3确定螺杆的直径 按耐磨性条件确定螺杆中径d2。求出d2后,按标准选取相应公称直径d、螺距t及其它尺寸。计算过程: 滑动螺旋的耐磨性计算,主要是限制螺纹工作面上的压力p,使其小于材料的许用压力[p]。 p= QP πd2?H< [p] 令φ=H /d2(H为螺母高度,且H=uP),代入得 d2>=√QP π??[p] 式中 p──工作压强(MPa); Q──轴向工作载荷(N); d2──螺纹中径(mm); P ──螺距 h──螺纹工作高度(mm), 对矩形、梯形螺纹,h=0.5P;对锯齿形螺纹,h=0.75P; u──旋合螺纹圈数; [p] ──螺旋副许用压强(MPa)。

值选取:对整体式螺母,=1.2~2.5, 对剖分式和兼做支承螺母,=2.5~3.5. 此处取1.5。 因为千斤顶的螺杆与螺母的相互运动是低速滑动,所以两者的材料均选为钢-青铜需用应力取[p]=20MP。 螺杆螺纹的中径: d2≥0.8√Q [] =0.8?√ 20000 =20.65 根据求得的此螺纹中径,查表GB/T5796.2—2005和表 GB/T5796.3—2005有: 公称直径d=28,螺距P=5,中径d2=D2=25.50,螺杆小径d3=22.50,螺母小径D1=23.00,螺母大径D4=28.50,螺母高度H=Φ d2=25.5*1.5=38.25, 螺旋圈数μ=H P =36 5 =7.65≈8≤10(圈) 1.4自锁验算 自锁条件:ψ≤ψv 式中:ψv──螺纹副当量摩擦角, ψv = arctgf v =arctg(f/cosβ) ψ为螺纹升角 摩擦系数f由查表可知,f= .11~0.17,由于千斤顶的运动速度是很低的,所以摩擦系数按起动时区最大值0.17。牙侧角β=α /2=30/2=15°

液压千斤顶系统设计 优秀设计

摘要 本文从液压千斤顶结构与工作原理的分析,按要求对参数进行选择,按参数进行设计、教核,层层推进步步为营,逐步阐述液压千斤顶设计的全过程。尤其在手柄,顶杆,液压缸设计中,运用已掌握的液压结构原理知识、机械设计与制造理论及计算公式,确定了整个液压系统各个零件的几何尺寸,确保了液压千斤顶的质量和强度。 该液压千斤顶系统简单,实用性强,成本低,使用维护方便,抗拉性能强,运行稳定可靠。手柄的灵活设计及低强度运行,更增加了千斤顶使用的普便性。 关键词:工作原理;几何尺寸;手柄设计;强度

目录 1液压技术 (1) 1.1液压技术的发展及应用 (1) 1.2千斤顶的分类及用途 (2) 2液压千斤顶原理分析 (3) 2.1液压千斤顶原理图 (3) 2.2液压千斤顶主要构件分析 (4) 3液压缸的设计 (5) 3.1 液压缸的主要形式及选材 (5) 3.2液压缸的设计 (5) 3.3 液压缸的输出速度 (6) 3.4 液压缸的功率 (7) 4液压阀 (8) 4.1方向控制阀 (8) 4.2普通单向阀 (8) 4.3截止阀 (8) 5拉压杆和弯曲杆的设计 (10) 5.1 弯曲杆(手柄)的设计 (10) 5.2求得支座反力 (10) 5.3梁的剪应力及弯矩 (10) 5.4确定危险截面 (12) 5.5活塞杆(拉压杆)的设计 (13) 6液压油的选用 (15) 结论 (16) 致谢 (17) 参考文献 (18)

1液压技术 1.1液压技术的发展及应用 自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起,液压传动技术已有二三百年的历史。直到20世纪30年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。在第二次世界大战期间,由于战争需要,出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。第二次世界大战结束后,液压技术迅速转向民用工业,液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线。 本世纪60年代以后,液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速发展。因此,液压传动真正的发展也只是近三四十年的事。当前液压技术正向迅速、高压、大功率、高效、低噪声、经久耐用、高度集成化的方向发展。同时,新型液压元件和液压系统的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助测试(CAT)、计算机直接控制(CDC)、机电一体化技术、可靠性技术等方面也是当前液压传动及控制技术发展和研究的方向。我国的液压技术最初应用于机床和锻压设备上,后来又用于拖拉机和工程机械。现在,我国的液压元件随着从国外引进一些液压元件、生产技术以及进行自行设计,现已形成了系列,并在各种机械设备上得到了广泛的使用。 液压传动之所以能得到广泛的应用,是由于它具有以下的主要优点: (1)由于液压传动是油管连接,所以借助油管的连接可以方便灵活地布置传动机构,这是比机械传动优越的地方。例如,在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动,以克服长驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大,又加之极易布置,在挖掘机等重型工程机械上,已基本取代了老式的机械传动,不仅操作方便,而且外形美观大方。 (2)液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。例如,相同功率液压马达的体积为电动机的12%~13%。液压泵和液压马达单位功率的重量指标,目前是发电机和电动机的十分之一,液压泵和液压马达可小至0.0025 N/W(牛/瓦),发电机和电动机则约为0.03 N/W。 (3)可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达,可以实现无级调速,调速范围可达1∶2000,并可在液压装置运行的过程中进行调速。 (4)传递运动均匀平稳,负载变化时速度较稳定。正因为此特点,金属切削机床中的磨床传动现在几乎都采用液压传动。 (5)液压装置易于实现过载保护——借助于设置溢流阀等,同时液压件能自行

液压千斤顶的系统设计毕业设计

毕业设计 题目液压千斤顶系统设计 系别 专业 班级 姓名 学号 指导教师 日期

设计任务书 设计题目: 液压千斤顶系统设计 设计要求: 1、分析研究液压千斤顶结构原理图; 2、设计一个液压千斤顶,绘制工作结构原理图; 3、写出毕业设计论文:论述方案、参数选择、计算过程等; 4、设计要求参数表: 设计进度要求: 第一周:确定题目; 第二周:资料调研,设计概况; 第三周:按要求参数选择、计算过程; 第四周:材料的整理和录入; 第五周:完成设计的摘要和前言; 第六周:完成全部设计; 第七周:交设计(论文),指导教师审核,修改设计(论文); 第八周:答辩。 指导教师(签名):

摘要 本文从液压千斤顶结构与工作原理的分析,按要求对参数进行选择,按参数进行设计、教核,四个方面,层层推进,步步为营,逐步阐述液压千斤顶设计的全过程。尤其在手柄,顶杆,液压缸,焊接夹具设计中,运用已掌握的液压结构原理知识、机械设计与制造理论及计算公式、机械加工工艺,确定了整个液压系统各个零件的几何尺寸,确保了液压千斤顶的质量和强度。 该液压千斤顶额定起重量为5 T,极限为6 T,当超过5.5 T时自动泄荷,保证千斤顶不会因为超负荷而损坏。该液压千斤顶系统简单,实用性强,成本低,使用维护方便,抗拉性能强,运行稳定可靠。手柄的灵活设计及低强度运行,更增加了千斤顶使用的普便性。 关键词:工作原理,液压传动,几何尺寸,手柄设计,加工工艺,强度

目录 摘要 .................................................................... I 1液压技术. (1) 1.1液压技术的发展及应用 (1) 1.2千斤顶的分类及用途 (2) 2液压千斤顶工作原理分析 (4) 2.1液压千斤顶的作用 (5) 2.2液压千斤顶主要构件分析 (5) 3液压缸的设计 (6) 3.1 液压缸的主要形式及选材 (6) 3.2(液压缸主要参数的计算)液压缸的压力 (6) 3.3液压缸的输出力与输出力 (7) 3.4 液压缸的输出速度 (7) 3.5 液压缸的功率 (8) 3.6小液压缸的主要参数计算 (8) 4液压控制阀 (9) 4.1 方向控制阀 (9) 4.2普通单向阀 (9) 4.3背压阀 (9) 5拉压杆和弯曲杆的设计 (10) 5.1 弯曲杆(手柄)的设计 (10) 5.2求得支座反力 (10) 5.3梁的剪应力FS及弯矩M (10) 5.4确定危险截面 (11) 5.5活塞杆(拉压杆)的设计 (13) 6液压油的选用 (14) 7工艺规程设计 (15) 7.1热处理 (15) 7.2制订工艺路线 (15) 8焊接夹具设计 (17) 8.1设计理由 (17) 8.2焊接夹具的设计原理 (17) 8.3 确定夹具结构方案 (17)

最新千斤顶设计说明书

千斤顶设计说明书

哈尔滨工业大学 机械设计大作业设计说明书 题目:设计螺旋起重器 院系:机电工程学院 班号: 1008101 姓名:吕明睿 日期: 2012-10-04

题目: 螺旋起重器(千斤顶)设计 螺旋起重器的示意图及已知数据 题目 起重量F Q /kN 最大起重高度H/mm 3.1.1 30 180 1. 选择螺杆、螺母的材料 螺杆采用Q235碳素结构钢,由《机械设计课程设计指导书》表10.1查得抗拉强度 b 375~460MPa σ=,s 225 MPa(16

查《机械设计课程设计指导书》表11.3取公称直径38d =mm ,螺距8P =mm ,中径 234d =mm ,小径130d =mm ,内螺纹大径439D =mm ,。 3. 耐磨性校核 螺纹的耐磨性强度条件为 []s p p = ≤ 对于梯形螺纹,工作高度0.54h p mm ,对于整体式螺母 1.2~2.5ψ=,取2ψ=, 则 2 1.673457H d mm ,此时螺纹旋合圈数满足圈数要求 577.125 108 H Z p 查《机械设计》表 5.8,[]7.5~13p MPa =,取[]10p MPa =, 230000 8.26[]3.140.0340.50.068 s Fp p Mpa p d hH π= ==≤??? 耐磨性校核满足强度要求。 4. 螺母螺纹牙的强度校核 螺母螺纹牙根部的剪切强度条件为 1[]Q F Z d b ττπ= ≤ (5) 式中:Q F --轴向载荷,N ; 4D --螺母螺纹大径,mm ; Z --螺纹旋合圈数,取7.2Z =; b --螺纹牙根部厚度,梯形螺纹0.650.658 mm 5.2 mm b p ==?=; []τ--螺母材料的许用切应力。

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