小汽車螺旋千斤頂設計

畢業(yè)設計〔論文〕〔2023屆〕題目小汽車用螺旋千斤頂設計學號1101090015姓名沙福君所屬系機械工程學院專業(yè)數(shù)控技術班級11級數(shù)控班指導教師朱雙霞新余學院教務處制目錄摘要………................................…….….1Abstract………………................……….........................2第一章緒論………………………..31.1起重機械的概述..................................................................................................31.2目的......................................................................................................................31.3國內(nèi)外千斤頂行業(yè)開展趨勢…………………..41.4使用原理………………………..41.5使用方法………………………..41.6主要研究內(nèi)容…………….5第二章螺旋傳動的設計和計算…………….62.1螺旋傳動的類型和應用......................................................................................62.2螺旋傳動的運動關系…………..62.3滑動螺旋傳動的設計…………..72.4滑動螺旋的結(jié)構(gòu)及材料……………………..…82.4.1滑動螺旋的結(jié)構(gòu)...........................................................................................82.4.2螺桿與螺母常用材料……………………....82.5耐磨性計算…………………..…82.6螺母螺紋牙的強度計算……………………..…92.7螺桿強度校核………………..…92.8螺桿穩(wěn)定性校核………………102.9自鎖性校核……………………10第三章千斤頂?shù)墓ぷ髟砗驮O計..............................................................113.1千斤頂?shù)墓ぷ髟怼?113.2千斤頂?shù)脑O計…………….……113.2.1選擇材料…………….……113.2.2耐磨性計算………….……113.2.3計算驅(qū)動轉(zhuǎn)矩…………………….………133.2.4螺桿強度計算……………133.2.5驗證螺桿的穩(wěn)定性………133.2.6校核螺紋牙強度…………133.2.7底座的設計計算.........................................................................................143.2.8手柄的設機計算…………143.2.9托杯的設計計算…………153.2.10斤頂?shù)男视嬎恪?.163.2.11千斤頂?shù)钠渌郊哟a附件尺寸設定…………………..16第四章零件圖和工程圖……….....…………174.1千斤頂?shù)母髁慵叽绻こ虉D…………………174.2千斤頂?shù)难b配圖...............................................................................................18第五章基于pro/e仿真……………………...195.1仿真的簡單介紹……………...195.2基于pro/e的仿真方法……….195.3整體螺母的繪制………………….......………205.4螺桿的繪制………........………215.5底座的繪制…………........……225.6手柄的繪制………........………245.7托杯的繪制……………………........…………24結(jié)論………………..27致謝………………..28參考文獻…………...29摘要機械設計在國民經(jīng)濟開展中起著重要作用，機械工業(yè)擔負著為國民經(jīng)濟部門提供各種性能先進，價格低廉，使用平安可靠，造型美觀的技術裝備的任務，在國家現(xiàn)代化建設中舉足輕重，機械產(chǎn)品的競爭力取決于產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)品的質(zhì)量取決于產(chǎn)品的設計。千斤頂是一種起重高度小〔小于1m〕的最簡單的設備，主要用于礦、交通運輸部門作為車輛修理及其它起重、支撐等工作。其結(jié)構(gòu)輕巧鞏固、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，通過頂部托座，底部托爪在小行程內(nèi)頂升重物的輕小起重設備。本次設計既是產(chǎn)品開發(fā)周期中關鍵的環(huán)節(jié)，有貫穿于產(chǎn)品開發(fā)過的始終，設計決定了產(chǎn)品功能和目標的方案，結(jié)構(gòu)和選材，制造方法以及產(chǎn)品運行，使用和維修方法。設計不合理會導致產(chǎn)品不完善，本錢提高或可靠性、平安性不高。產(chǎn)品設計上的缺陷造成的先天缺乏，難以采取制造和使用措施加以彌補。嚴重的設計不合理甚至會造成產(chǎn)品設計不出來或不能使用，導致產(chǎn)品設計失敗?，F(xiàn)代機械對產(chǎn)品的要求比對傳統(tǒng)機械高得多，因而在產(chǎn)品開發(fā)和改良過程中，只有全面深入地運用現(xiàn)代設計理論，方法和技術才能滿足現(xiàn)代機械產(chǎn)品越來越苛刻的要求，提高其市場競爭能力。關鍵詞：千斤頂；螺旋傳動；機械應用；手驅(qū)動；起重機AbstractThemachinedesigndevelopsinthenationaleconomymediumhavealreadyemphasizedtoplayanimportantrole.Themachineryindustrycarriestoprovidevariousperformancestheforerunner,pricemoderateforsectorsofnationaleconomy,usesafetydependable,thetechniqueofshapebeautyequipsoftask.Isprominentinthenationalmodernizationconstruction,thecompetitionabilityofmachineryproductisdecidedbythemassofproduct,themassofproductisdecidedbyplanningofproducts.Thejackis1kindtoriseheavyaltitudesmall(BEsmallerthana1m)themostsimpleequipment.Mainlyusedforore,trafficsegmentasthevehiclemendsandotherweighandunderpinetc.operate.Itsstructureisagilestrongandvividanddependable,onepersoncanimmediatelytakeandoperate.Thejackistoraisepiecewiththerigidvertexisanoperatedevice,giveamountthroughacoping,thebottomgivesclawthevertexkickweighalightlysmallofthingheavyequipmentinthesmallstroke.Thisdesignsinceisthelinkofkeyintheproductdevelopmentcycle,havealreadybeenpiercedthroughtoproductdevelopmentsuper-tocallalways,thedesigncomestoadecisionproductfunctionandtheschemeofobject,structurewithchooseamaterial,maketherun-time,useandmaintenancerepairsmethodofmethodandproduct.Thedesignisunsuitedtorealizetocauseproductimperfection(ofacrystallinesolid),costexaltationorreliability,stabilityantihigher-.Theinbornthatthebugofdesignofproductsresultsinisn'tenough,themeasureandbeinghardtoadoptproductionandusingtakesintotomakeup.Theseriousdesignabsurdityevenwillresultinthedesignofproductsdoesn'tcomeoutortheincapabilityuseandcausedesignofproducts'failing.Therequestantiofmodernmachineryproductisnothigherthantraditionalmachinery,asaresultinworkinprocesstappingandbettermentprocess,onlygodeepintoanusagemoderndesigntheorycompletely,thenmethodandtechniquecansatisfyamodernmachineryproductmoreandmorehardrequest,improvecompetitivepowerinitsmarket.Keywords:Jack;Spiraldrive;Themechanicalapplieds;Drives;Crane第一章緒論1.1起重機械的概述起重機械是一種以間歇作業(yè)方式對物料進行起升和水平移動的搬運機械。起重機械由運動機械、承載機構(gòu)、動力源和控制設備以及平安裝備、信號指示裝備等組成。起重機械的驅(qū)動多為電力，也可用內(nèi)燃機，人力驅(qū)動只用于輕小型起重設備或特殊需要的場合。起重機械按結(jié)構(gòu)特征和使用場合分為：輕小型起重設備、橋架型起重機、纜索型起重機、臂架型起重機、堆垛起重機、升降機械。然而，千斤頂又屬于起重機械的一種。千斤頂是一種起重高度小(小于1m)的最簡單的起重設備。它有機械式和液壓式兩種。機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。1.2目的在研究本課題時就發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)實生活和實際生產(chǎn)中，我們經(jīng)常會遇到一些汽車需要更換輪胎或者維修，將一些重物在沒有起重裝備的前情況下移動或抬起，如果僅僅靠人工進行操作是相當困難的，這個時候就用到千斤頂，發(fā)揮四兩撥千斤的作用。本次通過研究學習機械原理，設計出以往復扳動手柄拔抓，即推動刺輪間隙回轉(zhuǎn)，小傘齒輪帶動大傘齒輪使舉重螺桿旋轉(zhuǎn)，從使伸降套筒獲得起伸或下降到達起重拉力功能的螺旋式千斤頂，更是為了深入了解千斤頂?shù)脑砼c應用。通過查閱大量文獻資料，設計和繪制千斤頂各部件零件圖，不僅熟悉了螺旋千斤頂?shù)墓ぷ髟?，讓我也熟悉和強化了一些繪圖軟件的使用，同時加深了對課本中有關液壓傳動與機械根底理論知識的理解。其意義在于：要求熟悉螺旋傳動的工作原理，掌握螺旋傳動的設計過程和方法，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設計能力，初步額機械設計的一般程序；要求學會綜合運用所學知識，培養(yǎng)獨立解決工程的問題的能力；培養(yǎng)查閱機械設計零件手冊及有關技術資料，能正確使用國家標準標準能力。1.3國內(nèi)外千斤頂行業(yè)開展趨勢國外開展情況：早在20世紀40年代，臥式千斤頂就開始在汽車維修行業(yè)中得到使用，但由于當時技術和使用的原因，千斤頂設計時的尺寸和體積較大，承載量較低，使用不便。后來隨著社會需求量的加大以及千斤頂本身技術的開展，在90年代初，國外大局部用戶用臥室千斤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)如充氣式千斤頂和便攜式千斤頂。充氣千斤頂由保加利亞一汽車運輸研究所創(chuàng)造的，它由彈性的而又非常鞏固的橡膠制成的。Power-RiserII型便攜式液壓千斤頂那么可以用于所有類型的鐵道車輛。另外一種名為TcuckJack的便攜式液壓千斤頂那么可以用于對已斷裂的貨車轉(zhuǎn)向彈簧進行快速的現(xiàn)場維修，并能完全由轉(zhuǎn)向架側(cè)架支撐住。國內(nèi)開展情況：我國千斤頂技術開展較晚，由于缺少與外國先進技術交流，所以直到1979年才接觸到類似國外臥式千斤頂這樣的產(chǎn)品。但是經(jīng)過我們重新對產(chǎn)品進行設計改造，在外觀美觀、使用方便、承載量打、壽命長等方面都已經(jīng)超過國外同類的產(chǎn)品并迅速打入歐美市場。經(jīng)過多年設計制造的實踐，除了臥式千斤頂外，我國的千斤頂還規(guī)格齊全，還研制出了新型折疊式液壓千斤頂、新型剪式千斤頂、快速升降千斤頂、多用途千斤頂、便攜式電動千斤頂?shù)鹊?，形成了一套系列產(chǎn)品。隨著我國汽車工業(yè)的快速開展，汽車對千斤頂?shù)囊笠苍絹碓礁?；同時隨著市場競爭的加劇，用戶要求的不斷的變化，將迫使千斤頂?shù)脑O計質(zhì)量要不斷提高，以適應用戶的需求。用戶喜歡的、市場需要的千斤頂不僅要求重量輕，攜帶方便，外形美觀，使用可靠，還會對千斤頂?shù)倪M一步自訂花，甚至智能化都有所要求。1.4使用原理機械千斤頂是手動起重工具種類之一，其結(jié)構(gòu)緊湊，合理的利用搖桿的擺動，使小齒輪轉(zhuǎn)動，經(jīng)一對圓錐齒輪合運轉(zhuǎn)，帶動螺桿旋轉(zhuǎn)，推動升降套筒，從而重物上升或下降。1.5使用方法1、使用前必須檢查千斤頂是否正常，各部件是否靈活，加注輪滑油，并正確估計重物的重量，選用適當噸位的千斤頂，切忌超載使用。調(diào)整搖桿上的撐牙方法，先用手直接按順時針方向轉(zhuǎn)動搖桿，使升降套筒快速上升頂重物。將手柄插入搖桿孔內(nèi)，上下往返搬動手柄，重物隨之上升。當升降套筒上出現(xiàn)紅色警戒線時應該立即停止搬動手柄。如需下降時撐牙調(diào)至反方向，重物便開始下降。主要研究內(nèi)容對螺旋千斤頂?shù)脑O計計算及強度校核，了解千斤頂?shù)墓ぷ髟?，結(jié)構(gòu)，特點，用pro/e軟件畫出生成零件，并裝配制作仿真動畫，導出工程圖。本次通過研究學習機械原理，設計出以往復扳動手柄拔抓，即推動刺輪間隙回轉(zhuǎn)，小傘齒輪帶動大傘齒輪使舉重螺桿旋轉(zhuǎn)，從使伸降套筒獲得起伸或下降到達起重拉力功能的螺旋式千斤頂，更是為了深入了解千斤頂?shù)脑砼c應用。通過查閱大量文獻資料，設計和繪制千斤頂各部件零件圖。第二章螺旋傳動的設計和計算2.1螺旋傳動的類型和應用螺旋傳動是利用螺桿〔絲杠〕和螺母組成的螺旋副來實現(xiàn)傳動要求的。它主要用于將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動，同時傳遞運動和動力。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)動均勻、準確、平穩(wěn)、易于自鎖等優(yōu)點，在工業(yè)中獲得了廣泛應用。按照用途不同，螺旋傳動分為傳力螺旋、傳導螺旋和調(diào)整螺旋三種類型。圖2-1螺旋千斤頂按照螺旋副摩擦性質(zhì)的不同，螺旋傳動又可分為滑動摩擦螺旋傳動〔簡稱滑動螺旋〕、滾動摩擦螺旋傳動〔簡稱滾動螺旋〕和靜壓滑動螺旋傳動〔簡稱靜壓螺旋〕。2.2螺旋傳動的運動關系在螺旋傳動中，結(jié)構(gòu)最簡單應用最廣泛的是滑動螺旋，本節(jié)主要介紹這種螺旋傳動的設計?；瑒勇菪惫ぷ鲿r，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滑動，因此，其主要失效形式是螺紋牙破損?；瑒勇菪母境叽缤ǔ８鶕?jù)耐磨條件確定。對于傳力螺旋還應校核螺桿危險截面的強度；對于青銅或鑄鐵螺母以及承受重載的調(diào)整螺旋應校核其自鎖性；對于精度傳動螺旋應該校核螺桿的剛度；對于受壓螺桿，當其長徑比很大時，應校核其穩(wěn)定性；對于高速長螺桿，應校核其臨界轉(zhuǎn)速；要求自鎖時，多采用單線螺紋，要求高效時，多采用多線螺紋。1.一般螺旋機構(gòu)一般螺旋機構(gòu)當螺桿轉(zhuǎn)Ψ角〔rad〕時，螺母軸向移動的位移L〔mm〕為式中，S為螺旋線導程〔mm〕。如螺桿的轉(zhuǎn)速為ｎ〔r/min〕，那么螺母移動速度v〔mm/s〕為2.差動螺旋機構(gòu)與復式螺旋機構(gòu)圖2-4差動螺旋機構(gòu)圖2-4中的螺旋機構(gòu)中，螺桿1上有A、B兩段螺旋，A段螺旋導程為SA〔mm〕，B段螺旋導程為SB〔mm〕，兩者旋向相同，那么當螺桿轉(zhuǎn)Ψ角〔rad〕時，螺母軸向移動的位移L〔mm〕為如螺桿的轉(zhuǎn)速為ｎ〔r/min〕，那么螺母移動速度v〔mm/s〕為由圖2-4可知：當A、B兩螺旋的導程SA、SB接近時，螺母可得到微小位移，這種螺旋機構(gòu)稱為差動螺旋機構(gòu)〔又稱微動螺旋機構(gòu)〕，常用于分度機構(gòu)、測微機構(gòu)等。如兩螺旋的旋向相反，螺母軸向移動的位移L為移動速度為這種螺旋機構(gòu)稱為復式螺旋機構(gòu)，適合于快速靠近或離開的場合，如圖2-4所示的車鉤快速合攏或分開裝置。2.3滑動螺旋傳動的設計滑動螺旋傳開工作時，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，同時在螺桿和螺母的旋合螺紋間有較大的相對滑動。滑動螺旋傳動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，計算螺桿中徑及螺母高度，并參照螺紋標準確定螺旋的主要參數(shù)和尺寸，然后再對可能發(fā)生的其他失效逐一進行校核。2.4滑動螺旋的結(jié)構(gòu)及材料2.4.1滑動螺旋的結(jié)構(gòu)滑動螺旋的結(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。螺旋傳動的工作剛度與精度等和支承結(jié)構(gòu)有直接關系，當螺桿短而粗且垂直布置時，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)。當螺桿細長且水平布置時，如機床的傳導螺旋〔絲杠〕等，應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)簡單，但由磨損而產(chǎn)生的軸向間隙不能補償，只適合在精度要求較低的場合中使用。對于經(jīng)常雙向傳動的傳導螺旋，為了消除軸向間隙并補償旋合螺紋的磨損，通常采用組合螺母或剖分螺母結(jié)構(gòu)。圖2-4為組合螺母的一種結(jié)構(gòu)形式，利用螺釘可使斜塊將其兩側(cè)的螺母擠緊，減小螺紋副的間隙，提高傳動精度2.4.2螺桿與螺母常用材料螺桿和螺母材料應具有較高的耐磨性、足夠的強度和良好的工藝性。2.5耐磨性計算耐磨性計算尚無完善的計算方法，目前是通過限制螺紋副接觸面上的壓強作為計算條件，其校核公式為式中，F(xiàn)為軸向工作載荷〔N〕；A為螺紋工作外表投影到垂直于軸向力的平面上的面積〔mm2〕；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)，[]為許用壓強(MPa)為便于推導設計公式，令，代入式〔2-7〕整理后得螺紋中徑的設計公式為對矩形、梯形螺紋，，那么對鋸齒形螺紋，，那么?值根據(jù)螺母的結(jié)構(gòu)選取。對于整體式螺母，磨損后間隙不能調(diào)整，通常用于輕載或精度要求低的場合，為使受力分布均勻，螺紋工作圈數(shù)不宜過多，宜取?=1.2～2.5。對于剖分式螺母或螺母兼作支承而受力較大，可取?=2.5～3.5；傳動精度高或要求壽命長時，允許?=4。根據(jù)公式計算出螺紋中徑d2后，按國家標準選取螺紋的公稱直徑d和螺距P。由于旋合各圈螺紋牙受力不均，故z不宜大于10。2.6螺母螺紋牙的強度計算螺紋牙多發(fā)生剪切與彎曲破壞。由于一般情況下螺母材料的強度比螺桿低，因此只需校核螺母螺紋牙的強度。假設載荷集中作用在螺紋中徑上，可將螺母螺紋牙視為大徑D處展開的懸臂梁螺紋牙根部aa處的彎曲強度校核公式為剪切強度校核公式為假設螺桿與螺母的材料相同，由于螺桿螺紋的小徑d1小于螺母螺紋的大徑D，故應校核螺桿螺紋牙的強度，這時公式中的D應改為d1。2.7螺桿強度校核螺桿受軸向力F及轉(zhuǎn)矩T的作用，危險截面上受拉〔壓〕應力σ和扭轉(zhuǎn)切應力τ。根據(jù)第四強度理論，τ螺桿危險截面的強度校核公式為式中，d1為螺桿螺紋的小徑〔mm〕；[σ]為螺桿材料的許用應力〔MPa〕T為螺桿所受轉(zhuǎn)矩(N·m)；可由公式計算。2.8螺桿穩(wěn)定性校核對于長徑比大的受壓螺桿，當軸向力F超過某一臨界載荷FC時，螺桿可能會突然產(chǎn)生側(cè)向彎曲而喪失穩(wěn)定。因此，對細長螺紋應進行穩(wěn)定性校核。螺桿的穩(wěn)定性條件為式中，S為穩(wěn)定性平安系數(shù)，對于傳力螺旋取S=3.5～5；對于傳導螺旋取S=2.5～4；對于精密螺桿或水平螺桿取S>4。臨界載荷FC與螺桿的柔度γ及材料有關，根據(jù)的大小選用不同的公式計算。當時，根據(jù)歐拉公式計算，即式中，F(xiàn)C為臨界載荷〔N〕；E為螺桿材料的彈性模量〔MPa〕，對于鋼；I為危險截面的慣性矩〔mm4〕，，d1為螺桿螺紋內(nèi)徑(mm)；μ為長度系數(shù)，與螺桿端部結(jié)構(gòu)有關；L為螺桿最大受力長度(mm)；i為螺桿危險截面的慣性半徑(mm)，當γ<85～90時；對σb≥380MPa的碳素鋼〔如Q235、Q275〕當γ<85～90時，對σb≥470MPa的優(yōu)質(zhì)碳素鋼〔如Q355、45〕當γ<40時，無需進行穩(wěn)定性計算。2.9自鎖性校核對于要求自鎖的螺旋傳動，應校核是否滿足自鎖條件，即式中，?ν為螺紋副的當量摩擦系數(shù)第三章千斤頂?shù)墓ぷ髟砑霸O計3.1千斤頂?shù)墓ぷ髟砺菪Ы镯斒峭ㄟ^往復扳動手柄，旋轉(zhuǎn)桿帶動螺母、使舉重螺桿旋轉(zhuǎn)，從而使升降托杯獲得起升或下降，而到達起重拉力的功能。3.2千斤頂?shù)脑O計圖3-1螺旋千斤頂3.2.1選擇材料設計螺旋千斤頂，軸向載荷F=200000N，起重高度為h=200mm，方案圖3-1所示。由于滑動螺旋傳動中的摩擦較嚴重，故要求螺旋千斤頂傳動材料的耐磨性能、抗歪星能都要好。一般螺桿材料選用原那么如下：高精度傳動時多項選擇碳素工具鋼；需要較高硬度，如50~56HRC時，可采用鉻錳合金鋼；當需要硬度為35~45HRC時可采用65Mn鋼；一般情況下可用45、50鋼。由表2-1螺桿選材料為45鋼，由手冊查σs=360Mpa；螺母材料為ZCuSn10P1，由表2-2查得[p]=20Mpa；取單頭右旋梯形螺紋，，，整體螺母。3.2.2耐磨性計算(1)取Ф=1.7(2)計算d2由公式2-9得：由計算出的d2查手冊GB/T5796.3—1986確定螺紋的標準值為外螺紋大徑：d=48mm螺距：P=8mm牙頂間隙：ac=0.5mm根本牙型高度:H1=0.5P=4mm外螺紋牙高：h3=H1+ac=4.5mm內(nèi)螺紋牙高：H4=H1+ac=4.5mm牙頂高：Z=0.25P=2mm外螺紋中徑：d2=d-2Z=48-4=44mm內(nèi)螺紋中徑：D2=d-2Z=48-4=44mm外螺紋小徑：d3=d-2h3=39mm內(nèi)螺紋小徑：D1=d-2H=40mm內(nèi)螺紋大徑：D4=d+2ac=49mm牙根部寬度：b=0.65P=5.2mm圖3-2螺紋(3)計算螺母高Hmm，取H=75mm(4)計算旋合圈數(shù)z圈(5)校核螺紋副自鎖性由于系彈頭螺紋，導程S=P=8mm由公式2-18得：查參考文獻資料得fv=0.09，ρv=arctan0.09=5.14，λ≤ρv，滿足自鎖條件。3.2.3計算驅(qū)動轉(zhuǎn)矩mm3.2.4螺桿強度計算(1)由手冊查的螺桿許用應力可取(2)3.2.5驗證螺桿的穩(wěn)定性(1)計算柔度螺桿一端固定，一端自由，長度系數(shù)μ=2,因mm；螺桿危險截面慣性半徑mm。千斤頂螺桿上部安裝手柄處的高：h1=〔1.8~2〕d=86.4~96mm取h1=90mm，故螺桿最大工作長度l=200+90=290mmγ===59.5C(2)計算臨界載荷113503.19mm因為，因此所以合格3.2.6校核螺紋牙強度由于螺母材料ZCuSn10P1，查參考資料表2-3得：許用彎曲應力：，取50Mpa許用剪應力：，取35Mpa因螺母材料強度低于螺桿，故只檢驗螺母螺紋強度即可由前面查手冊可知牙根寬度：b=5.2mm根本牙型高：H1=4mm帶入2-11和2-12公式中，得：螺母的彎曲強：螺母的剪切強度：3.2.7底座的設計計算1、底座材料的選定〔1〕材料：由于此千斤頂?shù)某休d力相對較小，考慮體積和本錢要求，千斤頂其他部件的材料均用灰鑄鐵〔HT100〕。〔2〕斜度：帶1:15的斜度。2、底座尺寸確定外螺紋大徑為d=48mm有：D2=1.5dD3=1.4D2D4=1.4D5D5由結(jié)構(gòu)確定〔斜度為1:15〕所以通過梯形計算：D5=134mm依次得出：D4=187mmS=〔1.5~2〕=15~20，取16mm綜合考慮各尺寸關系，取總高為206mm3.2.8手柄的設計計算手柄的材料選擇材料：45鋼手柄的尺寸確定手柄的長度：l=350(1)手柄上的工作轉(zhuǎn)矩為：式中，T1、T2分別為螺紋副摩擦力矩寄托唄與接觸面摩擦力矩〔N.mm〕;fc=0.15為托杯與支撐面的摩擦系數(shù)；Ｄ0為托杯底座與支撐接觸局部外徑，由經(jīng)驗公式Ｄ0=〔1.6~1.8〕d確定，取100mm；ｄ０為托杯底座與支撐面接觸局部內(nèi)徑，取70mm，F(xiàn)Ｈ為手作用在手柄上的力，如一人連續(xù)工作，手作用力通常取FH=150~300N，由表3-1取FH=250N；LH為手柄有效長度。得LH=963.4mm，由于手柄長度不能超過千斤頂，取LH=350mm，使用時可以加上套筒。(2)手柄的直徑:d1=手柄的材料45鋼，σs=360Mpa，許用彎曲應力[σb]=237~178Mpa,取[σb]=230Mpa。因此，，取26mm端部倒角：C=23.2.9托杯的設計計算1、托杯的材料選擇材料：鑄銅〔ZG230-450〕托杯的尺寸確定關系式：D=〔1.6~1.8〕dD1=〔0.6~0.8〕dh=〔0.8~1〕DD=〔1.6~1.8〕x48=76.8~86.4取D=79mmD1=(1.6~0.8)x48=28.8~38.4取D1=38mm(1)托杯的高度h：h=〔0.8~1〕x80取：h=70mm(2)托杯的內(nèi)徑:外徑110厚度10mm3.2.10千斤頂?shù)男视嬎阃斜c螺桿頂部為滑動推力軸承，效率為0.95時因系手動千斤頂，故螺桿的強度及橫向振動不予驗算。3.2.11千斤頂?shù)钠渌郊哟a附件尺寸設定螺桿的退刀槽直徑：螺桿的退刀槽寬度：b=5mm螺桿膨大局部的尺寸：有公式：D=〔1.6~1.8〕dh1=〔1.8~2〕d得出:D=(1.6~1.8)x48=76.8~86.4取79mmh1=〔1.8~2〕x48=86.4~96取88mm根據(jù)結(jié)構(gòu)確定螺桿膨大局部的內(nèi)孔為：第四章零件圖和工程圖4.1千斤頂?shù)母髁慵叽绻こ虉D(1)底座的尺寸圖圖4-16底座(2)螺桿的尺寸圖圖4-28螺桿 (3)螺母的尺寸圖圖4-17螺母(4)手柄的尺寸圖圖4-18手柄(5)托杯的尺寸圖圖4-19托杯4.2千斤頂?shù)难b配圖圖4-20裝配工程圖第五章基于pro/e仿真5.1仿真的簡單介紹在傳統(tǒng)的設計與制造過程中，首先是概念設計和方案論證，然后進行產(chǎn)品設計,為了驗證設計的合理性，通常要制造樣機進行性能試驗，有時這些試驗是破壞性的。當通過試驗發(fā)現(xiàn)設計缺陷時，又要重新修改設計，并用樣機重新驗證。只有通過周而復始的“設計－試驗—設計〞過程，產(chǎn)品才能到達要求的性能。這一過程是冗長的，尤其對于結(jié)構(gòu)復雜的系統(tǒng)，采用傳統(tǒng)的設計開發(fā)思路其設計周期無法縮短，更談不上市場競爭力。基于pro/e仿真的方法5.3整體螺母的繪制(1)用“旋轉(zhuǎn)〞命令創(chuàng)立下列圖的草繪圖樣圖4-1草繪界面(2)生成實體如圖,如下列圖圖4-2實體(3)內(nèi)孔倒角C5(4)上端面的倒角C2(5)利用“螺紋掃描-切口〞的命令做出內(nèi)螺紋(6)切出螺紋圖4-3生成螺紋(7)利用“拉伸-切剪〞命令，在螺母端面做出四個孔圖4-4孔拉伸5.4其中螺桿的設計(1)利用“旋轉(zhuǎn)〞命令，在草繪命令下畫出螺桿的個各根本尺寸，如下列圖圖4-5草繪界面(2)旋轉(zhuǎn)出實體如下列圖所示圖4-6實體 (3)利用“拉伸-切剪〞命令在螺桿的彭大局部繪出通孔(4)利用“螺紋掃描-切口〞命令創(chuàng)立出外螺紋圖4-7螺紋掃描5.5底座的設計(1)利用“旋轉(zhuǎn)〞命令，草繪出底座的根本尺寸圖4-8草繪界面(2)生成實體圖4-9實體(3)利用“倒角〞命令，對底座的各邊緣進行倒角R5(4)在上端面作出螺紋孔，要求如下列圖(5)陣列命令，最后生成了的底座的實體圖圖4-10列陣孔5.6手柄的設計(1)利用“拉伸〞命令，草繪出手柄的根本尺寸圖4-11拉伸(2)利用“倒角〞命令，在手柄的兩端各倒角：C3圖4-