毕业设计课题——千斤顶

毕业设计说明书千斤顶的设计学号08334111姓名严星华班级机制1班专业机械制造与自动化系部机电系指导老师完成时间2010年12月1日至2011年5月10日引言1、目的千斤顶对于人们来说并不陌生，日常生产实践中经常会遇到这样一些情况，例如：需要将重物如车辆、大型设备、井下轨道等在没有起吊设备的情况下移动或抬起它们，而仅靠人工操作是非常困难甚至根本无法实现的，这就需要用到千斤顶。由此可见，千斤顶与人们的生活密切相关。此次毕业设计的课题——千斤顶设计。是对最普通的螺旋千斤顶进行改造和设计，提高其使用性能，降低生成成本。又称机械式千斤顶，是由人力通过螺旋副传动，螺杆或螺母套筒作为顶举件。普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物，构造简单，但传动效率低，返程慢。自降螺旋千斤顶的螺纹无自锁作用，装有制动器。放松制动器，重物即可自行快速下降，缩短返程时间，但这种千斤顶构造较复杂。螺旋千斤顶能长期支持重物，最大起重量已达100吨，应用较广。下部装上水平螺杆后，还能使重物作小距离横移按分类来看，所设计的螺旋千斤顶属立式、手动、机械传动型。其意义在于：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，培养结构设计能力，初步了解机械设计的一般程序；2、要求学会综合运用所学知识，培养独立解决工程的问题的能力；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。2、中国千斤顶行业的发展趋势我国千斤顶产业发展进步较晚，建国以来到改革开放前，我国千斤顶的需求主要是以工业和国防尖端使用为主。改革开放后，国民经济的快速发展，人民生活水平的显著提高，拉动了千斤顶的需求。进入上世纪九十年代后，我国千斤顶产业进入快速发展期，千斤顶需求的增速远高于全球水平。1990年以来，全球千斤顶表观消费量以年均6%的速度增长，而九十年代的十年间，我国千斤顶表观消费量年均增长率达到17.73%，是世界年均增长率的2.9倍。进入二十一世纪，我国千斤顶产业高速增长。2000年—2004年，我国千斤顶消费量从188万吨增长到447万吨，增加了2.3倍，年平均增长率在27%以上。其中，2001年，我国千斤顶表观消费量达到225万吨，超过美国成为世界第一千斤顶消费大国。同时，千斤顶进口也大幅度增加。1998年，我国千斤顶进口100万吨，由此成为世界上最大的千斤顶进口国。2004年与1998年比，千斤顶进口增长幅度年均达到27.14%。预计2005年，中国千斤顶表观消费量将达到500万吨，进口仍将保持在300万吨左右。伴随着千斤顶市场的快速发展，我国千斤顶产量也结束了长期徘徊的局面，实现了高速增长。我国千斤顶产量从2000年的46万吨增长到2004年的236万吨，年平均增长率在82.6%，占国内市场需求的比重也由2000年的24.47%提高到2004年的52.80%。而同期，世界千斤顶产量则仅以6%左右的速度增长。从九十年代后期起，我国太钢、宝钢以及宝新、张浦等国有和合资企业通过引进和技术改造，先后建成了一系列千斤顶生产线，千斤顶工艺技术装备达到国际先进水平，千斤顶生产初具规模。千斤顶品种结构也发生了积极的变化，千斤顶产品质量迅速提高。特别是国内千斤顶冷轧板增长迅速，2003年，国内冷轧板产量达到170万吨，首次超过进口量,自给率达到66%；2004年，国内冷轧板产量达到200万吨，自给率达到70%以上。从2004年底到2005年底，国内冷轧千斤顶产能将增加约150万吨，基本满足国内市场需求。到2007年，我国将成为千斤顶的净出口国。从总体上看，我国千斤顶正在经历由规模小、水平低、品种单一、严重不能满足需求到具有相当规模和水平、品种质量显著提高和初步满足国民经济发展要求的深刻转变，千斤顶需求将逐步实现自给。3.使用原理：机械千斤顶是手动起重工具种类之一，其结构紧凑，合理的利用摇杆的摆动，使小齿轮转动，经一对圆锥齿轮合运转，带动螺杆旋转，推动升降套筒，从而重物上升或下降。4.使用方法：1.使用前必须检查千斤顶是否正常，各部件是否灵活，加注润滑油，并正确估计重物的重量，选用适当吨位的千斤顶，切忌超载使用。2.调整摇杆上的撑牙方法，先用手直接按顺时针方向转动摇杆，使升降套筒快速上升顶重物。3.将手柄插入摇杆孔内，上下往返搬动手柄，重物随之上升。当升降套筒上出现红色警戒线时应该立即停止搬动手柄。如需下降时撑牙调至反方向，重物便开始下降。目录第1章千斤顶的概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..11.1千斤顶的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..11.1.1千斤顶原理实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．．．．．.....11.2千斤顶的介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..11.3千斤顶的分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．...11.3.1按结构划分3种.........................................21.3.2量具千斤顶............................................31.3.3其他分类..............................................41.4千斤顶使用说明........................................4第2章千斤顶的设计任务.....................................52.1毕业设计方案选择......................................52.2千斤顶的设计任务要求..................................52.2.1设计题目及任务要求.....................................5第3章千斤顶的结构设计......................................73.1结构设计的意义........................................73.2千斤顶的结构..........................................73.2.1螺旋传动选择..........................................73.2.2螺纹类型选择..........................................8第4章千斤顶各部件参数的设定及强度校核....................94.1螺母、螺杆的材料及尺寸的选定与校核.....................94.1.1螺母、螺杆的材料和许用应力...............................94.1.2螺母、螺杆的尺寸设计与校核...............................104.2底座的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．...134.2.1底座材料的选定.........................................134.2.2底座的尺寸确定.........................................134.3手柄的设计计算........................................144.3.1手柄的材料选择.........................................154.3.2手柄的尺寸确定.........................................154.4托杯的设计计算........................................154.4.1托杯材料的选择.........................................164.4.2托杯的尺寸确定........................................164.5千斤顶的效率计算......................................164.6千斤顶其他附件的尺寸设定..............................16第5章计算结论.............................................175.1千斤顶的总体装配图....................................175.2设计各零件图及画图的具体步骤..........................175·2·1螺母的设计..................................................175·2·2起重螺杆的设计.......................................205·2·3底座的设计..................................................225·2·4手柄的设计..................................................235.3千斤顶的各零件尺寸工程图..............................255.4千斤顶的装配图........................................275.5千斤顶的爆炸分解图....................................28第6章结束语................................................29第7章参考文献..............................................31-1-第1章千斤顶的概述1·1千斤顶工作原理千斤顶有机械千斤顶和液压千斤顶等几种，原理各有不同。从原理上来说，液压千斤顶所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理，就是说，液体各处的压强是一致的，这样，在平衡的系统中，比较小的活塞上面施加的压力比较小，而大的活塞上施加的压力也比较大，这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递，可以得到不同端上的不同的压力，这样就可以达到一个变换的目的。我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。螺旋千斤顶采用机械原理，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。但不如液压千斤顶简易。1·1·1千斤顶原理实验很久之前，工程师们就利用过这种类型的机器，今天，只要在停车场或者加油站，就可以看到液压起重机，利用它使出一个孩子的力气就能将一辆汽车抬起来。让我们看看这种器械是如何工作的，并设法自己制作一个器械以供实验之用。用一根管手将两个充满了液体（水或油）的容器连起来。其中一个容器截面很大，另一个容器截面则很小，假设它比前一个截面小1000倍。如果用一个活塞（A）向下压截面小的容器液面，液体就受到了一个压力，这个压力的强度会按照原来的大小传递到液体表面的任何其他部分，当然也包括在大截面容器里与活塞（B）接触的液体的表面。压强等于作用力除以作用面积。根据帕斯卡原理，活塞A下的压强与活塞B下的压强相等，又由于活塞B下的面积比活塞A下的大1000倍，在它上面的作用力就应比在A上的作用力也大1000倍。因此，为了将一辆1吨重的汽车抬起来，只要1公斤的作用力就够了。液压制动器、压缩机、汽车的千斤顶、水泵等许多器械都得益于这一原理。1·2千斤顶的介绍千斤顶是一种起重高度小(小于1m)的最简单的起重设备。它有机械式和液压式两种。机械式千斤顶又有齿条式与螺纹式两种，由于重量小，操作费力。一般只用于机械维修工作，在修桥过程