千斤顶的设计说明书带cad图纸

毕业设计论文题目:液压千斤顶的探究与设计姓名王坤学号0905023037 专业机械制造与自动化年级2009级院系机电工程学院指导老师贾焕丽毕业设计要求及主要数据1给定一定的参数及参考结构图要求学生完成该项目的参数计算、结构设计并针对具体的失效形式进行相应的强度计算目的培养学生进行简单机械的设计能力熟习设计过程、设计步骤能够利用所学知识判断主要失效形式并进行相关的强度计算。

2具体要求要求结构合理参数计算正确相关理论选用合理最好具有新颖性、独创性尺寸标注正确、完整。

1、液压千斤顶设计主要技术指标起重重量20000N 最大升程800mm 操作方式手柄控制设计主要内容设计计算书标准件以外的所有图纸目录引言第一章液压千斤顶的总体设计方案1液压千斤顶设计方案示意图2液压千斤顶的组成3液压千斤顶的优缺点第二章液压千斤顶的原理1液压千斤顶原理图2液压千斤顶的特点第三章液压千斤顶结构设计和计算说明书1 内管设计2 外管设计3 活塞杆设计4 导向套的设计5液压千斤顶活塞部位的密封6液压千斤顶装配图第四章液压千斤顶常见的故障与维修结论致谢参考文献引言机电一体化又称机械电子学英语称为Mechatronics它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。

机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上随着机电一体化技术的快速发展机电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。

随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用机电一体化技术获得前所未有的发展。

现在的机电一体化技术是机械和微电子技术紧密集合的一门技术他的发展使冷冰冰的机器有了人性化智能化。

机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合并综合应用到实际中去的综合技术。

是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。

液压技术发展趋势液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。

目录第一章设计题目及材料选择 (2)1.1设计题目 (2)1.2设计要求 (2)1.3主要零件的常用材料 (2)1.4千斤顶结构示意图 (2)第二章主要零件受力分析 (3)第三章螺杆的设计计算 (3)3.1螺杆牙型选择 (3)3.2按抗压，扭强度计算螺纹直径 (3)3.3精确校核螺旋强度 (4)3.4按耐磨性初步计算螺母高度 (4)3.5稳定性校核 (5)3.6自锁性校核 (5)第四章螺母的设计计算 (6)4.1根据螺旋的螺纹直径查的螺母大径 (6)4.2校核螺纹牙强度 (6)4.3螺母凸缘强度校核 (7)4.4螺母尺寸 (7)第五章托杯的设计与计算 (8)第六章手柄设计与计算 (8)6.1力矩分析 (8)6.2手柄直径dh (9)6.3手柄长度Lp (9)第七章底座设计 (9)第八章轴承选取 (10)第一章设计题目及材料选择1.1设计题目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6.6t（约66000N），起重高度为180mm，间歇工作，可用于比较狭窄的工作场合。

1.2设计要求螺旋千斤顶是用人力转动手柄来举升重物的机械，它应有以下几个要求：a．能满足将5.5t重物举起180mm的功能，并能平稳的下降且具有足够的使用寿命。

b．在上升及下降过程中，可以停在任意位置而不自行下滑。

c．人手推力不可以过大，防止人产生过度疲劳。

d．千斤顶的支承面与重物之间不能有相对滑动，千斤顶与地面有足够的接触面积。

e．除以上要求外，还应保证工作可靠，操作安全，加工经济等。

1.3主要零件的常用材料螺杆：45螺母：ZQSn10-1底座：HT150托杯：Q235手柄：A31.4千斤顶结构示意图第二章 主要零件受力分析图1和图2分别表示螺杆和螺母的受力情况。

螺杆除受压力Q 外，还受转矩，即螺母的摩擦力矩T 1和推力轴承的摩擦力矩T 2。

其中T 2由以下公式求得F d T 22μ= （1） 其中：μ——滚动轴承的摩擦系数，对单向推力轴承μ=0.0013~0.0020d ——轴承内径，mmF ——轴承负荷，对推力轴承是轴向负荷，NT 1和压力Q第三章 螺杆的设计计算3.1螺杆牙型选择考虑到螺旋千斤顶要求在上升及下降过程中，可以停在任意位置而不自行下滑（即有自锁能力），又要使结构简单，故采用滑动螺旋，并选用梯形螺纹，牙型角α=30°，梯形螺纹内外螺纹以锥面相结合，不易松动，牙形可按照GB5796.1—86的规定。

目录第一章设计题目及材料选择 (2)1.1设计题目 (2)1.2设计要求 (2)1.3主要零件的常用材料 (2)1.4千斤顶结构示意图 (2)第二章主要零件受力分析 (3)第三章螺杆的设计计算 (3)3.1螺杆牙型选择 (3)3.2按抗压，扭强度计算螺纹直径 (3)3.3精确校核螺旋强度 (4)3.4按耐磨性初步计算螺母高度 (4)3.5稳定性校核 (5)3.6自锁性校核 (5)第四章螺母的设计计算 (6)4.1根据螺旋的螺纹直径查的螺母大径 (6)4.2校核螺纹牙强度 (6)4.3螺母凸缘强度校核 (7)4.4螺母尺寸 (7)第五章托杯的设计与计算 (8)第六章手柄设计与计算 (8)6.1力矩分析 (8)6.2手柄直径dh (9)6.3手柄长度Lp (9)第七章底座设计 (9)第八章轴承选取 (10)第一章设计题目及材料选择1.1设计题目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6.6t（约66000N），起重高度为180mm，间歇工作，可用于比较狭窄的工作场合。

1.2设计要求螺旋千斤顶是用人力转动手柄来举升重物的机械，它应有以下几个要求：a．能满足将5.5t重物举起180mm的功能，并能平稳的下降且具有足够的使用寿命。

b．在上升及下降过程中，可以停在任意位置而不自行下滑。

c．人手推力不可以过大，防止人产生过度疲劳。

d．千斤顶的支承面与重物之间不能有相对滑动，千斤顶与地面有足够的接触面积。

e．除以上要求外，还应保证工作可靠，操作安全，加工经济等。

1.3主要零件的常用材料螺杆：45螺母：ZQSn10-1底座：HT150托杯：Q235手柄：A31.4千斤顶结构示意图第二章 主要零件受力分析图1和图2分别表示螺杆和螺母的受力情况。

螺杆除受压力Q 外，还受转矩，即螺母的摩擦力矩T 1和推力轴承的摩擦力矩T 2。

其中T 2由以下公式求得F d T 22μ= （1） 其中：μ——滚动轴承的摩擦系数，对单向推力轴承μ=0.0013~0.0020d ——轴承内径，mmF ——轴承负荷，对推力轴承是轴向负荷，NT 1和压力Q第三章 螺杆的设计计算3.1螺杆牙型选择考虑到螺旋千斤顶要求在上升及下降过程中，可以停在任意位置而不自行下滑（即有自锁能力），又要使结构简单，故采用滑动螺旋，并选用梯形螺纹，牙型角α=30°，梯形螺纹内外螺纹以锥面相结合，不易松动，牙形可按照GB5796.1—86的规定。

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 hHπ=≤ 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 ；1d ≥= 校核通过；5.螺纹牙强度校核'[]***F d b zττπ=< '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==,h==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。

*************课程设计说明书课程名称：机械CAD/CAM课程设计题目名称：液压千斤顶的虚拟样机设计与分析班级：20 **级机制专业班姓名：学号：指导教师：评定成绩：教师评语：指导老师签名：20 13年月日手摇式液压千斤顶的虚拟样机设计摘要液压千斤顶又称油压千斤顶，是一种采用柱塞或液压缸作为刚性顶举件的千斤顶。

在现实生活中，液压千斤顶因为小巧便携，托举力大的而在机械维修等领域得到广泛的应用。

而本次课题的内容是设计手压式液压千斤顶，使用计算机辅助设计软件（Pro/E）完成整体机构建模与装配，加载伺服电机进行运动仿真，用solidworks软件进行主要零件的有限元分析得出结论。

关键词手摇式液压千斤顶 Pro/E 运动仿真三维造型有限元分析1液压千斤顶的结构组成和工作原理液压千斤顶主要由底座、储油腔、活塞、杠杆手柄、油阀等主要部分组成液压千斤顶的工作原理：：液压千斤顶工作原理图1—杠杆手柄2—小油缸3—小活塞4，7—单向阀5—吸油管6，10—管道8—大活塞9—大油缸11—截止阀12—油箱图1-1是液压千斤顶的工作原理图。

大油缸9和大活塞8组成举升液压缸。

杠杆手柄1、小油缸2、小活塞3、单向阀4和7组成手动液压泵。

如提起手柄使小活塞向上移动，小活塞下端油腔容积增大，形成局部真空，这时单向阀4打开，通过吸油管5从油箱12中吸油；用力压下手柄，小活塞下移，小活塞下腔压力升高，单向阀4关闭，单向阀7打开，下腔的油液经管道6输入举升油缸9的下腔，迫使大活塞8向上移动，顶起重物。

再次提起手柄吸油时，单向阀7自动关闭，使油液不能倒流，从而保证了重物不会自行下落。

不断地往复扳动手柄，就能不断地把油液压入举升缸下腔，使重物逐渐地升起。

如果打开截止阀11，举升缸下腔的油液通过管道10、截止阀11流回油箱，重物就向下移动。

从而达到以较小的里托举重物的能力。

2零件proe三维实体模型建立方法2.1 液压千斤顶底座的三维实体建模（1）启动proe5.0.单击新建，建立一个零件（2）执行草绘命令，建立如下草图（3）执行拉伸命令，在建立的底板基础上，新建草图，大液压缸底的基本尺寸确定（4）在不断的草绘拉伸的前提下，建立如下实体（5）通过拉伸剪切材料，倒圆角等命令，最后建立起如下实体2.2小活塞杆的三维实体建模（1）单击新建，建立一个零件文件（2）新建如下草绘，选择，执行旋转命令，获得活塞柱（3）执行拉伸切除材料命令打出小圆孔，获得所需零件2.3其他零件的三维实体建模表1 各零件的建模方法 序号 零件名称 主要特征样图 3 4 56 小液压杆套 连接架 手柄套手柄 旋转拉伸、拉伸剪材料 拉伸、拉伸剪材料 拉伸、拉伸剪材料、倒圆角7 大液压缸外壳 拉伸、壳命令、倒圆角8 大液压缸内壁 拉伸、拉伸剪材料 9 1011大液压缸顶盖大顶杆大顶杆套 拉伸、拉伸剪材料、倒圆角拉伸、拉伸剪材料、旋转拉伸、拉伸剪材料其他零件的名称和特征见表一，以下为部分零件的样图连接架 手柄套大液压缸外壳大液压顶杆3 液压千斤顶的虚拟装配（1）单击新建，建立一个装配体。

工作原理：
千斤顶是简单起重工具r工作时’用可调节力臂长度的绞杠带动螺旋杆在螺套中作旋共运动，螺旋作用使螺旋杆上升，装在螺旋杆头部的顶垫顶起重物。

骑缝安装的螺钉M10阻止螺套回转，顶垫与螺旋杆头部以球面接触，其内径与螺旋杆有较大间隙，既可减小摩擦力不使顶垫随同螺旋杆回转，又可自调心使顶垫上平面与重物贴平；螺钉M8可防止顶垫脱出。

作业要求:
根据轴测图和零件图，了解部件的装配顺序，用1：1的比例在A3图纸上画出装配图.
零件7A-A。

《机械CAD/CAM技术》课程设计说明书课题名称: 螺旋千斤顶系别: 机电工程系班级: 机电1002学号: 107010232姓名: 杨亮指导教师: 刘双(课程设计时间:2012年12月4日----2012年12月15日)江海学院机电系-《机械CAD/CAM》课程设计-107010232目录目录 (II)第一章 PRO/E软件 (1)1.1 PRO/E软件介7ECD (1)1.1.1 界面 (1)1.1.2 操作 (2)1.2 PRO/E零件 (3)1.2.1拉伸 (3)1.2.2旋转 (3)1.2.3 扫描 (3)1.2.4 混合 (3)1.2.5工程特征 (3)1.3 PRO/E装配 (4)1.3.1零件位置控制 (4)1.3.2零件配合 (4)1.4 PRO/E工程图 (4)1.4.1工程图图形 (4)1.4.2工程图数据 (5)1.4.3工程图文字 (5)第二章机构零件创建 (6)2.1机构简介 (6)2.1.1机构作用 (6)2.1.2机构组成 (6)2.2零件创建 (7)2.2.1底座 (7)2,2.2丝杆 (8)2.2.3顶盖 (9)2.2.4长杆 (10)2.2.5螺钉 (11)第三章机构装配 (12)3.1机构装配过程 (12)小结 (17)参考文献 (18)第一章 PRO/E软件1.1 PRO/E软件介7ECD1.1.1 界面1. 标题栏标题栏位于用户界面的最上面，显示当前正在运行程序的程序名及文件名等信息。

2. 菜单栏Pro/ENGINEER Wildfire 4.0菜单栏位于标题栏的下面。

系统将控制命令按性质分类放置于各个菜单中。

3.工具栏工具栏放置在菜单栏的下方或窗口的左右两侧，由一组快捷按钮组成，包含了大部分常用控制功能的工具按钮，根据当前工作的模块及工作状态的不同，还会出现一些其他按钮，并且各按钮的状态及意义也有所不同。

1.1.2 操作Pro/e4.0中常用的的文件操作包括新建文件夹、打开文件夹、保存文件、夹文件另存为、拭除文件和删除文件1.2 PRO/E零件1.2.1拉伸操作步骤：拉伸工具→放置→定义→选择平面（基准平面）→进入草绘→草绘轮廓→完成→输入深度→确认1.2.2旋转操作步骤：旋转工具→位置→定义→选择（创建）草图平面→草绘→绘制草图→完成→输入旋转角→完成。

《机械CAD/CAM技术》课程设计说明书课题名称: 螺旋千斤顶系别: 机电工程系班级: 机电1002学号: 107010232姓名: 杨亮指导教师: 刘双(课程设计时间:2012年12月4日----2012年12月15日)江海学院机电系-《机械CAD/CAM》课程设计-107010232目录目录 (II)第一章 PRO/E软件 (1)1.1 PRO/E软件介7ECD (1)1.1.1 界面 (1)1.1.2 操作 (2)1.2 PRO/E零件 (3)1.2.1拉伸 (3)1.2.2旋转 (3)1.2.3 扫描 (3)1.2.4 混合 (3)1.2.5工程特征 (3)1.3 PRO/E装配 (4)1.3.1零件位置控制 (4)1.3.2零件配合 (4)1.4 PRO/E工程图 (4)1.4.1工程图图形 (4)1.4.2工程图数据 (5)1.4.3工程图文字 (5)第二章机构零件创建 (6)2.1机构简介 (6)2.1.1机构作用 (6)2.1.2机构组成 (6)2.2零件创建 (7)2.2.1底座 (7)2,2.2丝杆 (8)2.2.3顶盖 (9)2.2.4长杆 (10)2.2.5螺钉 (11)第三章机构装配 (12)3.1机构装配过程 (12)小结 (17)参考文献 (18)第一章 PRO/E软件1.1 PRO/E软件介7ECD1.1.1 界面1. 标题栏标题栏位于用户界面的最上面，显示当前正在运行程序的程序名及文件名等信息。

2. 菜单栏Pro/ENGINEER Wildfire 4.0菜单栏位于标题栏的下面。

系统将控制命令按性质分类放置于各个菜单中。

3.工具栏工具栏放置在菜单栏的下方或窗口的左右两侧，由一组快捷按钮组成，包含了大部分常用控制功能的工具按钮，根据当前工作的模块及工作状态的不同，还会出现一些其他按钮，并且各按钮的状态及意义也有所不同。

1.1.2 操作Pro/e4.0中常用的的文件操作包括新建文件夹、打开文件夹、保存文件、夹文件另存为、拭除文件和删除文件1.2 PRO/E零件1.2.1拉伸操作步骤：拉伸工具→放置→定义→选择平面（基准平面）→进入草绘→草绘轮廓→完成→输入深度→确认1.2.2旋转操作步骤：旋转工具→位置→定义→选择（创建）草图平面→草绘→绘制草图→完成→输入旋转角→完成。

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Q235②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：查式中螺杆的屈服极限=235MPa，由于Q235是塑性材料，取安全因数n=2，得许用压应力=127。

5MPa，取整数=130MPa将上述数据带入得螺杆的直径为0.02764m，取=30mm。

根据经验公式，得P=7.5mm。

参考梯形螺纹标准,螺纹牙型高h=，得h=3。

75mm。

d圆整为整数后，取=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：由n=1，p=7。

5mm，==32.375mm得tan=0。

07373当量摩擦角=arctan ,在有润滑油情况下=0.1，得=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=120MPa,从后面的计算中得到数值，如下公式：〈102MPa符合该压力下的强度要求。

⑥螺杆稳定性验算计算螺杆柔度时,螺杆最大受压长度l可按将重物举到最大起升高度后，托杯底面到螺母中部的高度计算，即：式中d为大径，d=34mm，得l=230+56。

25/2+1.5X34=309mm由稳定性验算公式查表得Q255的弹性模量E=200GPa，由惯性矩公式I=,得I=1。

192式中为满足条件的轴向压力将上述数据带入公式得=2.456，满足条件,装置稳定。

二、螺母①材料螺母的材料选择Q235②螺纹计算螺纹圈数Z与高度,螺母的圈数通常是根据螺纹牙间强度条件求出，即：式中:螺纹中径=32.375mm，螺纹牙高度h=3.75mm③螺纹牙的强度计算螺纹牙危险截面的抗剪强度条件为：=98MPa，得Z1.7螺纹牙危险截面的抗弯强度条件为：=400MPa，得对于矩形螺纹b=0。