螺旋千斤顶的设计与工作原理

1、毕 业 设 计（论 文） 题 目 螺旋千斤顶的设计 系 别 专 业 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 定稿日期 20 年 3 月 23 日 毕业设计任务书专业 指导 姓名 学号班级 教师设计题目 螺旋千斤顶的设计设计目的 通过对螺母，螺杆的稳定性，耐磨性及其强度的计算，使得该设计能与意义 够满足承受更大载荷及较高高度的螺旋千斤顶。为机械工业提供更多 的便利，缓解了大载荷物品的可移性。 合理的利用摇杆的摆动，以往复扳动手柄，拔爪即推动棘轮间隙回转，设计与工 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作原理 或下降，而达到起重拉力的功能。 1、耐磨性达到其轴向载荷的最低要求；基本 2、螺杆强度应适于轴向力及扭矩作用；要求 3、能最大化承受载荷，更较长时间承受最大载荷的轴向力。 1 岳优兰，马文锁.机械设计基础. 河南：河南大学出版社，2005 2 卜 炎.机械传动装置设计手册.湖南：机械工业出版社，2002主要 3 黄祖德.机械设计.北京：北京理工大学出版社，2007.9参考 4 徐锦康. 机械设计.北京：北京高等教育出版社2008. 5 张晓坤，隋晓朋，张智广.Atu

2、cad 中文版实用教程.北京：经济日资料 报出版社，2008.9及文 6 隋冬杰，刘晓菡，王傲胜.机械基础.上海：同济大学出版社，献 7 唐金松.简明机械设计手册（第二版）.上海：科学技术出版社， 2000. II 摘 要 机械设计在国民经济发展中起着重要的作用，机械工业担负着为国民经济部门提供各种性能先进，价格低廉，使用安全可靠，造型美观的技术装备的任务，在国家现代化建设中举足轻重。机械产品的市场竞争能力主要取决于产品的质量，而产品的质量又取决于产品的设计。千斤顶是一种简单的起重设备。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。螺旋千斤顶 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。本次设计是产品开发周期中的关键环节，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。设计不合理会导致产品功能不完善，成本提高或可靠性，安全性不好。产品设计上的缺陷造成的先天不足，难以采取制造和使用措施加以弥补。少数情况下，即有可能，损失也大。严重的设计不合理甚至会造成的产品不能用

3、或产品制造不出来，导致产品开发失败。关键词 ： 螺旋千斤顶 螺旋传动 体积小 III 目 录摘 要 . IIIABSTRACT . IV目 录 . V1 起重机械的概述 . 12 螺旋传动的设计和计算 . 1 2.1 螺旋传动的类型和应用 . 1 2.2 螺旋传动的运动关系 . 3 2.3 滑动螺旋传动的设计 . 5 2.4 滑动螺旋的结构及材料 . 5 2.4.1 滑动螺旋的结构 . 5 2.4.2 螺杆与螺母常用材料 . 5 2.5 耐磨性计算 . 6 2.6 螺母螺纹牙的强度计算 . 8 2.7 螺杆强度校核 . 8 2.8 螺杆稳定性校核 . 9 2.9 自锁性校核 . 103 千斤顶的工作原理和设计 . 11 3.1 千斤顶的概述 . 11 3.2 千斤顶的种类和规格 . 11 3.2.1 油压千斤顶的结构 . 11 3.2.2 螺旋千斤顶的种类. 13 3.3 千斤顶的工作原理 . 14 3.4 千斤顶的设计 . 15 3.5 千斤顶的装配图 . 19结 论. 22致 谢. 23参考文献 . 23 毕业设计（论文）1 起重机械的概述 起重机械是一种以间歇作业方式对物料进行起

4、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。经常起动、制动、正向和反向运动是起重机械的基本特点。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。 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。 起重机械按结构特征和使用场合分为：轻小型起重设备、桥架型起重机、缆索型起重机、臂架型起重机、堆垛起重机、升降机械。 然而，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 1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旋式两种。千斤顶按工作原理分为：螺旋千斤顶、齿条千斤顶、油压千斤顶。2 螺旋传动的设计和计算2.1 螺旋传动的类型和应用 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

5、了广泛应用。 按照用途不同，螺旋传动分为传力螺旋、传导螺旋和调整螺旋三种类型。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，图 1.1 的螺旋千斤顶及图 1.2 的螺旋压力机均为传力螺旋。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，如图 1.3 所示的机床进给机构的螺旋。调整螺旋用于调整并固定零件间的相对位置，一般在空载下工作，要求能自锁，如带传动张紧装置、机床卡盘、轧钢机轧滚下压螺旋等。 1毕业设计（论文） 图 1.1 螺旋千斤顶 图 1.2 传导螺旋 2 毕业设计（论文） 按照螺旋副摩擦性质的不同，螺旋传动又可分为滑动摩擦螺旋传动（简称滑动螺旋）、滚动摩擦螺旋传动（简称滚动螺旋）和静压滑动螺旋传动（简称静压螺旋）。 滑动螺旋传动应用较广，其特点是结构简单，制造方便，成本低；易于实现自锁；运转平稳。缺点在于当低速或进行运动微调时可能出现爬行现象；摩擦阻力大，传动效率低（一般为 3050）；螺纹间有侧向间隙，反向时有空行程；磨损较大。广泛应用于机床的进给、分度、定位等机构，

6、如压力机、千斤顶的传力螺旋等。 滚动螺旋也称滚珠丝杠，其特点是摩擦阻力小，传动效率高（90以上）；运转平稳，低速时不爬行，启动时无抖动；螺旋副经调整和预紧可实现高精度定位精度和重复定位精度；传动具有可逆性，如果运用于禁止逆转的场合，需要加设防逆转机构；不易摩擦，使用寿命长。缺点为结构复杂，制造困难；抗冲击能力差。应用于精密和数控机床、测试机械、仪器的传动和调整螺旋，车辆、飞机上的传动螺旋。 滚动螺旋传动特点：传动效率高，传动精度高，起动阻力矩小，传动灵活平稳，工作寿命长。 滚动螺旋传动应用于机床、汽车、拖拉机、航空军工等制造业。 滚动螺旋传动按滚珠循环方式分为： 内循环：滚珠始终和螺杆接触，两个封闭循环回路有两个反向器，三个封闭循环回路有三个反向器。特点：流动性好，效率高，经向尺寸小。 外循环：分离，工艺性好，分为螺旋式，插管式，挡珠式 静压螺旋传动螺杆与螺母被油膜隔开，不直接接触。具有摩擦阻力小，传动效 ；螺母的结构复杂；运转平稳，无爬行现象；传动具有可逆性（不需率高（达 99）要时应加设防逆转机构）；反向时无空行程，定位精度高，轴向刚力大；磨损小，寿命长等优点。其缺点为结构复杂，制造较难，需要一套压力稳定，供油系统要求高。应用于精密机床的进给、分度机构的传动螺旋。2.2 螺旋传动的运动关系 在螺旋传动中，结构最简单应用最广泛的是滑动螺旋，本节主要介绍这种螺旋传动的设计。 滑动螺旋副工作时，主要承受转矩和轴向拉力（或压力）的作用，由于螺杆和螺母的旋合螺纹间存在着较大的相对滑动，因此，其主要失效形式是螺纹牙破损。滑动螺旋的基本尺寸通常根据耐磨条件确定。对于传力螺旋还应校核螺杆危险截面 3 毕业设计（论文）的强度；对于青铜或铸铁螺母以及承受重载的调整螺旋应校核其自锁性；对于精度传动螺旋应该校核螺杆的刚度；对于受压螺杆，当其长径比很大时，应校核其稳定性；对于高速长螺杆，应校核其临界转速；要求自锁时，多采用单线螺纹，要求高效时，多采用多线螺纹。 1. 一般螺旋机构 一般螺旋机构当螺杆转角（rad）时，螺母轴向移动的位移 L（mm）为 LS/2 式1 式中，S 为螺旋线导程（mm）。 如螺杆的转速为（），则螺母移动速度为 式2 2. 差动螺旋机构与复式螺旋机构 图 1.3 差动螺旋机构 图 1.3 中的螺旋

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