螺旋千斤顶的设计Word格式.docx
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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
摘要……………………………………………………………..…….….…………….I
1起重机械的概述….……….……………………………………….….……………..1
2千斤顶的概述.........................................……….......…………….………….………..2
2.1千斤顶的种类...........................……….......…………….………….………..2
2.2千斤顶结构和规格.................…………...………………….…....……..………2
2.3千斤顶的工作理.......................……….…….……….……..…....………….….2
3螺旋传动的设计算.................……..….……………………….…..….………….3
3.1螺旋传动的应用…….......…...........……………………………………………..3
3.2螺旋传动的设计与计算...........…………….………………….…....…………..5
3.3螺旋机构耐磨性的计算.........………………………………….…....………….6
3.4螺母螺纹牙的计算......…..........………..……………………….…....………….7
3.5螺杆强度和稳定性的校核……………………..…….…………………………...8
3.5.1强度的校核.........……............………………………….…....………….…9
3.5.2稳定性的校………………………………………...………………….9
3.6自锁性的校核........….......................………………………….…....………….10
4千斤顶的设计..........………..............………………………….…....………….….11
4.1选择材料..........………..…..........………………………….…....………….….12
4.2耐磨性计算…...........……..........………………………….…....………….….13
4.3螺母外部尺..........…………........………………………….…....………….….14
4.4手柄设计计….........………..........………………………….…....………….….15
4.5螺杆稳定性..........………….........………………………….…....………….…16
5螺旋千斤顶图形的绘制..........……….……………………….…....………….….17
6使用千斤顶注意的事项..........……….……………………….…....………….….18
7设计总结..………..........………..........………………………….…....………….….20
结论......................………….………….……………………..….……...…..….………...20
致谢....................………………….……………………..…….…………...…………….21
参考文献....................…………….…………………..….…..……………….………….22
1起重机械的概述
起重机械是现代工业企业中实现生产过程机械化、自动化、减轻繁重体力劳动、提高劳动生产率的重要工具和设备。
起重机是机械化作业的重要物质基础,是一些工业企业中主要的固定资产。
对于工矿企业、港口码头、车站仓库、建筑施工工地,以及海洋开发、宇宙航行等部门,起重机已成为主要的生产力要素,在生产中进行着高效的工作,构成合理组织批量生和机械化流水作业的基础,是现代化生产的重要标志之一。
在某些关键岗位上增加一两台起重设备,劳动生产率就会成倍的增长。
起重机的驱动多为电力,也可用内燃机,人力驱动只用于轻小型起重设备或特殊需要的场合。
起重机械由运动机械、承载机构、动力源和控制设备以及安全装备、信号指示装备等组成;
是一种以间歇作业方式对物料进行起升,下降和水平移动的搬运机械。
起重机械的作业通常带有重复循环的性质。
一个完整的作业循环一般包括取物、起升、平移、下降、卸载,然后返回原处等环节。
起重机械广泛用于交通运输业、建筑业、商业和农业等国民经济各部门及人们日常生活中。
起重机械的工作特点:
(1)起重机械通常结构庞大,机构复杂,能完成一个起升运动、一个或几个水平运动;
(2)所吊运的重物多种多样,载荷是变化的;
(3)大多数起重机械,需要在较大的空间范围内运行,有的要装设轨道和车轮,有的要装上轮胎或履带在地面上行走,有的需要在钢丝绳上行走(4)有的起重机械需要直接载运人员在导轨、平台或钢丝绳上做升降运动;
(5)暴露的、活动的零件较多,且常与吊运作业员直接接触,潜在安全隐患;
(6)作业环境复杂;
(7)作业中常常需要多人配合,共同进行;
起重机械的上述工作特点,决定了它与安全生产的关系很大。
如果对起重机械的设计、制造、安装使用和维修等环节上稍有疏忽,就可能造成伤亡或设备事故。
一方面造成人员的伤亡,另一方面也会造成很大的经济损失。
而千斤顶又属于起重机械的一种。
千斤顶是一种起重高度小(小于1m)的最简单的起重设备。
(参考文献4)
2千斤顶的概述
千斤顶又叫举重器、顶重机、顶升机等,是一种用比较小的力就能把重物顶升、下降或移位的简单起重机具,也可用来校正设备安装的偏差和构件的变形等。
千斤顶主要用于厂矿、交通运输等部门作为车辆修理及其它起重、支撑等工作。
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
,千斤顶的顶升高度一般为400mm,顶升速度一般为10-35mm/min,起重能力最大可达500t。
2.1千斤顶的种类
千斤顶按其构造及工作原理的不同,通常分为机械式和液压式,机械式千斤顶又有齿条式与螺旋式两种,其中螺旋式千斤顶和液压式千斤顶较为常用;
由于起重量小,操作费力,所以螺旋千斤顶一般只用于机械维修工作,在修桥过程中不适用。
液压式千斤顶结构紧凑,工作平稳,有自锁作用,故使用广泛。
其缺点是起重高度有限,起升速度慢。
螺旋式千斤顶又分为:
固定式螺旋式千斤顶、LQ型固定式螺旋千斤顶和移动式螺旋千斤顶三大类。
(1)固定螺旋式千斤顶有普通式和棘轮式两种,在作业时,未卸载之前不能作平面移动;
(2)LQ型固定螺旋式千斤顶结构紧凑、轻巧,使用方便。
它有棘轮组、大小锥齿轮、升降套筒、锯齿形螺杆、主架等组成;
当往复搬动手柄时,撑牙推动棘轮组间歇回转,小锥齿轮带动大锥齿轮,使锯齿形螺杆旋转,从而使升降套筒上升或下降。
由于推力轴承转动灵活,摩擦力小,因而操作灵敏,工作效率高。
(3)移动式螺旋千斤顶是一种在顶升过程中可以移动的千斤顶,在作业时,它的移动主要是靠其底部的水平螺杆转动,从而使顶起或下降的重物连同千斤顶一同做水平移动。
因此,移动式螺旋千斤顶在设备安装施工中用来就位便很使用。
如下图:
2.1螺旋千斤顶
齿条千斤顶主要由齿条和棘轮等组成,工作时,由1-2人转动千斤顶上的手柄,利用齿条的顶端顶起高处的重物。
同时,也可用齿条的下脚,顶起低处的重物。
另外,在千斤顶的手柄上备有制动时需要的齿轮。
千斤顶已实施出口产品质量许可制度,未取得和质量许可证的产品不准出口。
2.2千斤顶的结构和技术规格
螺旋千斤顶按其结构和使用场所分为:
①普通型螺旋千斤顶,其代号的表征字母为ql。
②普通高型螺旋千斤顶,其代号的表征字母为qlg。
③普通低型螺旋千斤顶,其代号的表征字母为qld。
④钩式螺旋千斤顶,其代号的表征字母为qlg。
⑤剪式螺旋千斤顶,其代号的表征字母为qlj。
⑥自落式螺旋千斤顶,其代号的表征字母为qlz。
表2.1移动式螺旋千斤顶技术规格
轻重量(t)
顶起高度(mm)
螺杆落下最小高度(mm)
水平移动距离(mm)
自重(kg)
8
250
510
175
40
10
280
540
300
80
15
345
660
100
20
360
680
145
2.3螺旋千斤顶的工作原理
螺旋千斤顶是通过往复扳动手柄,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,但不如液压千斤顶简易。
(此部分参考文献4和5)
3螺旋传动的设计与计算
3.1螺旋传动的应用和类型
螺旋传动是利用螺杆(丝杠)和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的。
它主要用于将回转运动转变为直线运动,同时传递运动和动力。
它具有结构紧凑、转动均匀、准确、平稳、易于自锁等优点,在工业中获得了广泛应用。
(1)按螺杆与螺母的相对运动方式,螺旋传动可以有以下四种运动方式:
①螺母固定不动,如图(a)螺杆转动并往复移动,这种结构以固定螺母为主要支承,结构简单,但占据空间大。
常用于螺旋压力机、螺旋千斤顶等。
②螺母转动,如图(b)螺杆做直线移动,螺杆应设防转机构,螺母转动要设置轴承均使结构复杂,且螺杆行程占据尺寸故应用较少。
③螺母旋转并沿直线移动,如图(c)由于螺杆固定不动,因而二端支承结构较简单,但精度不高。
④螺杆转动,如图(d)螺母做直线运动,这种运动方式占据空间尺寸小,适用于长行程螺杆。
螺杆两端的轴承和螺母防转机构使其结构较复杂。
车床丝杠、刀架移动机构多采用这种运动方式。
(a)(b)
(c)(d)
图3.1运动方式
本次设计的螺旋千斤顶是运用了上图(a)的运动方式,即螺母固定不动。
(2)按照用途不同,螺旋传动分为三种类型。
①传力螺旋以传递动力为主,要求以较小的转矩产生较大的轴向推力,一般为间歇性工作,工作速度较低,通常要求具有自锁能力,下图3.2螺旋压力机均为传力螺旋。
图3.2螺旋压力机
②传导螺旋以传递运动为主,这类螺旋常在较长的时间内连续工作且工作速度较高,传动精度要求较高,下图3.3为机床进给机构的螺旋。
图3.3传导螺旋
③调整螺旋用于调整并固定零件间的相对位置,一般不经常转动,要求能自锁,