液压千斤顶设计论文
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螺旋千斤顶毕业设计论文引言螺旋千斤顶是一种常用的机械工具,用于举升重物。
它的工作原理是利用螺旋线上施加的力来提升物体。
在工业生产和日常生活中,螺旋千斤顶广泛应用于车辆维修、建筑工地以及起重等行业。
在本文中,我们将探讨螺旋千斤顶的设计原理、制造工艺及其应用领域。
一、螺旋千斤顶的设计原理螺旋千斤顶的设计原理基于轮轴和螺纹的互动作用。
其主要组成部分包括螺杆、螺母、螺纹,以及支撑架等。
当扭转螺杆时,螺纹将产生轴向运动,螺杆便向上移动。
同时,通过螺杆和螺母的齿轮传动,使得螺纹承受较大的力,从而能够举升较重的物体。
二、螺旋千斤顶的制造工艺螺旋千斤顶的制造过程包括材料选择、加工制造和组装三个主要步骤。
首先,选择适合的材料是制造高质量螺旋千斤顶的关键。
常用的材料包括高强度合金钢、不锈钢等。
其次,加工制造环节包括车削、切割和焊接等工艺,确保零部件的精度和可靠性。
最后,通过组装螺旋杆、螺母、螺纹和支撑架等部件,形成完整的螺旋千斤顶。
三、螺旋千斤顶的应用领域螺旋千斤顶具有广泛的应用领域。
下面我们将介绍其中几个主要的应用领域:1. 汽车维修螺旋千斤顶可以用于汽车维修的起重作业。
通常情况下,车辆需要抬升以进行维修或更换轮胎等操作,这时候螺旋千斤顶就显得尤为重要。
通过将螺旋千斤顶安装在车辆的支撑点上,然后扭转螺杆,即可将车辆抬升到所需高度。
2. 建筑施工在建筑施工中,螺旋千斤顶被广泛应用于支撑和调整建筑结构。
通过将螺旋千斤顶安装在横梁或其他支撑结构上,工人可以通过扭转螺杆来调整支撑点的高度,从而实现建筑结构的对齐和平衡。
3. 货物举升螺旋千斤顶也可以用于货物的举升和固定。
在物流和仓储领域,经常需要将货物抬升到一定的高度以便装卸。
螺旋千斤顶通过其可靠的举升能力和稳定性,成为实现货物举升的重要工具。
结论螺旋千斤顶作为一种常用的机械工具,其设计原理简单、制造过程相对简便,同时具备广泛的应用领域。
通过深入理解螺旋千斤顶的工作原理和制造工艺,我们能够更好地应用螺旋千斤顶于不同的领域,从而提高工作效率和效果。
液压油缸的设计(一)液压油缸的机构和组成1)液压油缸的结构图图1 液压油缸设计方案示意图液压油缸结构图1所示,工作时通过上移6手柄使7小活塞向上运动从而形成局部真空,油液从邮箱通过单向阀9被吸入小油缸,然后下压6手柄使7小活塞下压,把小油缸内的液压油通过10单向阀压入3大油缸内,从而推动2大活塞上移,反复动作顶起重物。
通过1调节螺杆可以调整液压油缸的起始高度,使用完毕后扭转4回油阀杆,连通3大油缸和邮箱,油液直接流回邮箱,2大活塞下落,大活塞下落速度取决于回油阀杆的扭转程度。
2)液压油缸的组成液压系统主要由:动力元件(油泵)、执行元件(油缸或液压马达)、控制元件(各种阀)、辅助元件和工作介质等五部分组成。
1.动力元件(油泵)它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能,是液压传动中的动力部分。
2.执行元件(油缸、液压马达)它是将液体的液压能转换成机械能。
其中,油缸做直线运动,马达做旋转运动。
3.控制元件包括压力阀、流量阀和方向阀等,它们的作用是根据需要无级调节液压动机的速度,并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。
4.辅助元件除上述三部分以外的其它元件,包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件及邮箱等,它们同样十分重要。
5.工作介质工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液,它经过油泵和液动机实现能量转换。
3)液压传动的优缺点1、液压传动的优点(1)体积小、重量轻,例如同等功率液压马达的重量只有电动机的10%~20%,因此惯性力较小。
(2)能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度,并可实现无级调速,且速度范围最大可达1:2000(一般为1:100).(3)转向容易,在不改变电机旋转方向的情况下,可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换。
(4)液压泵和液压马达之间用油管连接,在空间布置上彼此不受严格限制。
(5)由于采用油液为工作介质,元件相对运动表面间能自行润滑,磨损小,使用寿命长。
1引言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。
千斤顶包括:液压千斤顶,螺旋千斤顶,立式千斤顶,油压千斤顶,薄型千斤顶,爪式千斤顶,卧式千斤顶,立式油压千斤顶等等。
在众多千斤顶中螺旋千斤顶有其特别之处,螺旋千斤顶(机械千斤顶)可倒立使用,螺旋千斤顶靠机械丝杠力。
采用全新架构,及优质选材,具有结构新,使用寿命长,维修方便,是普通千斤顶升级及替代产品,广泛使用在电力维护,桥梁维修,重物顶升,静力压桩,基础沉降,桥梁及船舶修造,特别在公路铁路建设当中及机械校调、设备拆卸等方面。
螺旋千斤顶是由铸铁底座,固定在外壳内的螺母和螺杆所组成,在螺杆上端装有托盘用以支承载荷,手柄用来旋转螺杆,螺杆后端的粗大的部分可防止螺杆完全旋出。
对于工作场所受限制的地方,手柄不能转动整个或半个圆周时,可用棘轮扳手旋转螺杆。
这种千斤顶的螺杆的螺旋角度小,自锁好,因而在顶重后能自动制动,不会自动下降,不需要装安全摇柄。
螺旋千斤顶的特点是:工作平稳、准确、可靠(有自锁作用),构造简单耐用,因此,在安装工作中用得较多。
手动螺旋千斤顶主要包括底座、棘轮、圆锥齿轮副、托杯、传动螺纹副等部分。
千斤顶最大起重量是其最主要的性能指标之一。
千斤顶在工作过程中,传动螺纹副承受主要的工作载荷,螺纹副工作寿命决定千斤顶使用寿命,故传动螺纹副的设计最为关键,其设计与最大起重量、螺纹副材料、螺纹牙型以及螺纹头数等都有关系。
合理的手动螺旋千斤顶在满足设计性能和要求的前提下,从结构紧凑、减轻重量、节省材料和降低成本考虑。
在给出千斤顶最大起重量、传动螺纹副材料及其屈服应力、螺纹头数等基本设计要求和圆锥齿轮副等已定的情况下,可从螺纹副设计着手考虑,使螺纹副所用材料最少,即在满足设计性能的情况下,传动螺杆、螺母所占体积最少2设计过程手动螺旋千斤顶主要包括底座、棘轮、圆锥齿轮副、托杯、传动螺纹副等部分。
云南锡业职业技术学院毕业设计(论文)说明系(部)机电工程系专业机电一体化技术年级2009级2班姓名指导教师钟正国2012年月日云南锡业职业技术学院毕业设计(论文)任务书云南锡业职业技术学院毕业设计(论文)开题报告云南锡业职业技术学院毕业设计(论文)成绩表螺旋千斤顶毕业设计[摘要]螺旋千斤顶主要是有螺杆、手柄、底座、螺套、旋转杆、挡环、托杯的零部件组装而成的。
在本次设计过程中对螺旋传动的计算和各零部件的设计与选材最为重要;并且重点运用了机械设计方面的知识,另外还运用了辅助绘图工具AoutCAD等。
本文从螺旋千斤顶的零部件的设计与选材等多方面,阐述了它设计的全过程。
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:千斤顶;设计;校核;绘图目录摘要 (1)1 起重机械的概述 (8)2 千斤顶的概述 (9)2.1 千斤顶的种类 (9)2.2千斤顶的工作原理 (11)3 螺旋传动的概况 (12)3.1螺旋传动的应用和类型 (12)3.2螺旋传动的结构和用途 (14)3.3螺旋传动的计算 (15)3.4螺旋传动的设计和选材 (17)3.5螺旋机构耐磨性的计算 (18)3.6螺母螺纹牙的计算 (19)3.7螺杆强度和稳定性的校核 (20)3.7.1强度的校核 (20)3.7.2稳定性的校核 (20)3.8自锁性的校核 (22)4千斤顶的设计 (23)4.1选择材料 (23)4.2耐磨性计算 (23)4.3螺母外部尺寸计算 (24)4.4手柄设计计算 (25)4.5螺杆稳定性校核 (26)5 螺旋千斤顶图形的绘制 (27)6 使用千斤顶的注意事项 ................................. 错误!未定义书签。
《千斤顶的设计》word文档千斤顶是一种具有机械优势的工具,能够实现较大力量的转化和传递。
在生产和生活中,千斤顶的应用十分广泛。
它可以用于车辆维修、建筑施工、重型机械安装等多个领域。
千斤顶的设计直接影响其使用效果和安全性能。
下面,将从千斤顶的类型、结构、材料、制造工艺等多个方面,探讨千斤顶的设计。
一、千斤顶的类型按照使用原理不同,千斤顶可分为机械千斤顶、液压千斤顶和螺旋千斤顶等。
其中,机械千斤顶是最为常见的类型。
它采用螺旋轮和丝杠原理,通过靠拨杆或曲柄的转动,推动螺丝母的上下运动,实现顶升或压缩的效果。
液压千斤顶则是利用液体介质的原理,通过活塞的上下移动来产生力量。
液压千斤顶有很好的稳定性和承重性能,广泛应用于建筑、航空、科研等多个领域。
螺旋千斤顶则是将力通过螺旋推动杆的上下运动来传递的。
它的结构简单,易于制造和维修,但承受力小,限制了其使用范围。
千斤顶的结构一般由顶部、底部、顶升杆和支撑杆四部分组成。
顶部一般呈圆形或方形,用于支撑和固定顶升杆和支撑杆。
底部通常为六角形或圆形,可以将千斤顶牢固地固定在地面上。
顶升杆则是千斤顶的主体部分,通过旋转,使丝杆向上推动螺母,升起顶部,实现顶升的效果。
支撑杆则是千斤顶用于支撑顶部的部分,一般用于加固一些重型物体。
此外,千斤顶还有其他部件,如拨杆、曲柄、活塞等,用于控制、传递力量。
千斤顶制造材料一般采用高强度钢或合金材料。
这些材料具有高强度、耐腐蚀、耐高温等性能,能够承受较大的力量和重量,确保千斤顶的使用安全性。
其中,高强度钢的使用范围较广,具有较高的强度和韧性,适合制造大型千斤顶。
合金材料则是千斤顶制造的新兴材料,具有耐磨损、耐腐蚀、轻量化等特点,适合制造高质量、轻便的小型千斤顶。
四、千斤顶的制造工艺千斤顶的制造工艺主要分为铸造、锻造和加工三个阶段。
在铸造阶段,根据千斤顶的结构和类型,确定千斤顶的模具和铸造工艺,并采用熔融金属注入模具、凝固成型的方法,生产出千斤顶的主体部件。
掩护式液压支架平衡千斤顶优化设计的研究摘要:掩护式液压支架是煤矿工作面开采的一种重要设备,具有支护力大、稳定性好等优点。
然而,由于支架数量较多且分布不均匀,导致平衡千斤顶的应力分布不均匀,容易引起局部的变形和破坏。
为了解决这一问题,本文对掩护式液压支架平衡千斤顶进行了优化设计。
通过对千斤顶结构进行优化,提高其受力分布均匀性和稳定性,并采用有限元分析方法进行验证。
结果表明,通过合理设计千斤顶结构,可以显著降低其应力集中程度,提高平衡性和稳定性。
关键词:掩护式液压支架;平衡千斤顶;优化设计;有限元分析1.引言掩护式液压支架是一种重要的煤矿工作面支护设备,能够提供强大的支护力和稳定性,对煤矿的安全生产起到了至关重要的作用。
平衡千斤顶作为支架的主要组成部分,承受着巨大的压力和应力,其结构和性能对支架的运行和使用起着决定性的影响。
然而,由于掩护式液压支架的结构和布置存在一定的局限性,导致平衡千斤顶在使用过程中容易发生局部变形和破坏,严重影响支架的使用寿命和安全性。
因此,有必要对平衡千斤顶进行优化设计,改善其受力分布均匀性和稳定性。
2.优化设计方法2.1千斤顶结构优化根据平衡千斤顶的工作原理和力学特性,可以对其结构进行优化设计。
优化设计的目标是提高千斤顶的受力分布均匀性和稳定性。
首先,通过改变千斤顶的几何形状和数量,调整千斤顶的分布布局。
合理安排千斤顶的位置和数量,可以减少局部应力集中,提高千斤顶整体的受力均匀性。
其次,通过优化千斤顶的材料和加工工艺,提高其抗压强度和稳定性。
选择高强度、耐磨损的材料,并采用先进的加工工艺,可以有效提高千斤顶的使用寿命和稳定性。
2.2有限元分析验证为了验证优化设计的效果,采用有限元分析方法对优化后的千斤顶结构进行了力学分析。
首先,建立千斤顶的有限元模型,并设置加载边界条件,模拟千斤顶在实际工作中的应力和变形情况。
然后,通过有限元分析软件对模型进行计算,并得到千斤顶的应力分布和变形情况。
车用千斤顶研究与设计阐述1 绪论1.1 课题来源及研发背景和意义1.1.1 课题来源。
常规的支架千斤顶与油压千斤顶,小巧便携,适用于汽车随车配备工具产品,构造简单、操作方便,适用于多种场合的修理。
但由于支撑面过小,在进行汽车单边顶起返修车辆或更换轮胎时,无法有效避免人为疏忽导致车辆摆动、偏移,甚至导致车辆滑落引发事故,存在安全隐患。
所以针对常规千斤顶应用于车辆单边顶起或更换轮胎所存在的缺点,需进行车用千斤顶专门研发,以确保维修人员能安全放心地使用车用千斤顶工作。
1.1.2 课题研发背景和意义。
本文专门对于使用千斤顶将车辆单边顶起维修车辆问题解决而开展研发,制作一种车用千斤顶优化人机工程操作工作,解决人为疏忽意外事故,消除该项工作存在的安全隐患,达到车辆单边顶起时稳定牢固。
1.2 千斤顶研究进展和应用领域1.2.1 车用千斤顶简介。
车用千斤顶是运用液力千斤顶的基础上制作出来的一种新型汽车维修专用千斤顶,依照常见的四种千斤顶情况分析,利用液压千斤顶来作为动力源结合其升降速度快、承重能力强大的优点;用移动轮克服车用千斤顶质量过重的缺点,便于维修时调整角度方向。
制作双齿条升降臂增加顶起高度,增加顶起支撑板加宽接触车辆或重物的面,以确保车辆或重物移动偏移依然保持在千斤顶的支撑板上,防止掉落。
另外,结合自锁装置更加提高安全系数。
1.2.2 千斤顶的类型概述。
汽车千斤顶的种类可以分为齿条千斤顶、液压千斤顶、螺旋千斤顶和充气式千斤顶四种。
汽车千斤顶的种类一:齿条千斤顶。
它分别由齿条、齿轮、手柄三个部分组成,它依靠摇动手柄使齿条上升下降,也是普通汽车常见的一种汽车千斤顶的类别。
它体积小、便于存放,但也正因如此,它的支撑重量不能过大。
汽车千斤顶的种类二:液压千斤顶。
液压千斤顶又分为通用液压千斤顶和专用液压千斤顶,它的工作原理较为复杂。
而它的优点是升降速度快,承重能力较齿条千斤顶大,但比较重,不方便携带。
汽车千斤顶的种类三:螺旋千斤顶。
贵州师范大学职业技术学院毕业设计系部:机电工程系班级: 2011 级机电班专业:机电一体化技术姓名:李伦华学号: 112103010008指导教师:张寒蕾、龙明源目录第一章、引言第二章、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三章、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四章、液压千斤顶结构设计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五章、液压千斤顶常见的故障与维修结论致谢第一章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。
液压传动是以液体作为工作介质,利用液体的压力能进行能量的传递和控制的一门技术。
液压传动具有许多优点,被广泛应用于机械、建筑、冶金、化工以及航空航天等领域。
如今,随着微电子和计算机技术的发展,机、电、液技术的紧密结合,使液压技术的发展和应用又进入了一个崭新的阶段。
随着我国汽车工业的快速发展,汽车随车千斤顶的要求也越来越高;同时随着市场竞争的加剧,用户要求的不断变化,将迫使千斤顶的设计质量要不断提高,以适应用户的需求。
千斤顶设计作文5000字英文回答:A jack, also known as a car jack or a hydraulic jack,is a mechanical device used to lift heavy loads such as vehicles. It works by using a hydraulic mechanism to apply force and lift the load. The jack consists of a pump, a piston, and a cylinder. When the pump is operated, it forces hydraulic fluid into the cylinder, which in turn pushes the piston upward, lifting the load.The design of a jack is crucial to its functionality and safety. It needs to be sturdy and stable to support the weight of the load without collapsing or tipping over. The materials used in its construction should be durable and able to withstand the pressure and force exerted on it. Additionally, the hydraulic system must be well-designed to ensure smooth and controlled lifting of the load.The size and shape of the jack also play a significantrole in its design. It needs to be compact and portable for easy storage and transportation. The handle or lever used to operate the pump should be ergonomically designed for comfortable and efficient use.Overall, the design of a jack is essential for its effectiveness and safety in lifting heavy loads. It requires careful consideration of materials, hydraulic systems, and ergonomics to ensure its functionality and usability.中文回答:千斤顶,也称为汽车千斤顶或液压千斤顶,是一种用于举起车辆等重物的机械设备。
同步千斤顶液压系统设计探讨同步千斤顶液压系统是一种用于提升重物的机械系统,由多个同步运动的千斤顶组成,通过液压传动实现协同工作。
在工业生产和机械加工领域,同步千斤顶液压系统广泛应用,能够提高工作效率,降低人工劳动强度,提高机械加工精度,保证生产安全性。
本文将从液压系统设计的角度探讨同步千斤顶液压系统的相关技术和实现过程,为机械加工生产提供参考。
一、同步千斤顶液压系统概述同步千斤顶液压系统是由多个千斤顶组成的机械系统,液压油通过液压泵、管路和控制器,分别控制各个千斤顶的工作状态和运动方向,使其协同工作,完成各项生产任务。
同步千斤顶液压系统主要具有以下特点:1. 适用范围广泛:同步千斤顶液压系统主要用于重载物品的定位和占位,如船舶、飞机、大型机械设备等。
2. 构造简单:同步千斤顶液压系统结构简单,由千斤顶、液压泵、控制器组成,搭建方便,易于维护。
3. 工作效率高:同步千斤顶液压系统工作效率高,能够完成同步运动,提高生产效率。
4. 精度高:同步千斤顶液压系统能够精确控制千斤顶的运动,提高机械加工精度。
5. 安全可靠:同步千斤顶液压系统采用液压传动,操作简单、不易出错,同时还具备安全保障功能。
二、同步千斤顶液压系统液压设计同步千斤顶液压系统通过液压传动实现运动控制和力的调整,因此设计液压系统是同步千斤顶液压系统的关键。
液压系统设计应包含以下内容:1. 液压泵:液压泵是同步千斤顶液压系统的核心组成部分,它向系统内提供了压力液。
液压泵的选择需要根据工作的需要来决定,包括流量和压力的要求。
2. 液压管路:液压系统的管路应该能够输出缓慢和高速流速,比如高流速可以实现快速升降,而缓慢流则可以进行调整和控制。
液压管路的压力降和管路长度应该适中。
3. 液压缸体:液压缸体是液压系统中传递力的重要部位,应该考虑内压、外形尺寸、轴向稳定性等因素。
通过计算压力和气缸容积可以选择合适的液压缸体。
4. 控制器:液压系统的控制器的主要作用是控制液压泵的流量和压力,同时控制液压缸的移动速度和方向,以及协同控制整个系统的运动状态。
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。
千斤顶是一种起重高度小(小于1m)的最简单的起重设备。
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。
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。
本次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。
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或产品制造不出来,导致产品开发失败。
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:千斤顶,可靠,先进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。
2012级毕业设计液压千斤顶的设计专业机械制造与自动化班级 12级机制专学号 1201010036 学生姓名李闯指导教师胡宾伟内容摘要液压传动的基本原理是机械能与液压能的相互转换,液压千斤顶是典型的利用液压传动的设备,液压千斤顶具有结构紧凑、体积小、重量轻、携带方便、性能可靠等优点,被广泛应用于流动性起重作业,是维修汽车、拖拉机等理想工具。
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。
关键词:液压传动工作原理故障维护Abstract:Hydraulic drive is to liquid pressure can for work of drive way ,its work principle is machinery can and hydraulic can of mutual conversion, hydraulic jack is typical of using hydraulic drive of device, hydraulic jack has structure compact, and volume small, and weight light, and carry easy, and performance reliable, advantages, is widely application Yu liquidity lifting job, is maintenance car, and tractor, ideal tools. Its light structure strong and flexible and reliable, one person to carry and operate, Jack is made of rigid top-lift as a work device, through the bracket at the top or bottom bracket feet lifting heavy weights in the small tour of small light lifting equipment.Key words: Hydraulic drive operating principle broken down maintain目录1.液压千斤顶的总体设计案 (6)1.1液压千斤顶原理图 (6)1.2液压千斤顶的组成 (7)1.3 液压传动的优缺点 (7)2.液压千斤顶的计算与说明 (8)2.1大液压缸设计 (8)1.液压缸主要参数及尺寸的确定 (8)2.相关计算及验证 (9)3.液压缸的推力和流量计算 (9)4.大液压缸的流量计算 (9)5.液压缸长度及壁厚的确定 (10)6.液压缸外径的计算 (11)7.液压缸进出油口尺寸的确定 (11)8.液压缸结构设计 (11)9.油箱的结构设计及防噪 (14)2.2小液压缸的设计 (16)1.缸底厚度的计算 (16)2.小液压缸的推力计算 (16)3.小液压缸的流量计算 (17)4.活塞杆直径的验算 (17)5.小液压缸壁厚及长度的确定 (17)6.液压缸外径的计算 (18)7.油口尺寸 (18)8.小液压缸的结构设计 (18)9.其他部件的选用 (18)2.3油箱油管及液压阀的设计 (22)1. 油管 (22)2.液压控制阀的设计 (22)3. 阀的选取 (23)3.液压千斤顶常见的故障与维修 (23)致谢 (26)参考文献 (27)1. 液压千斤顶的总体设计方案1.1液压千斤顶原理图液压传动方案:大缸体3和大活塞4组成举升缸;杠杆手柄6、小缸体8、活塞7、单向阀5和9组成手动液压泵。
毕业设计论文基于PROE基于PROE液压千斤顶设计设计学士学位论文原创性申明本人郑重申明:所呈交的设计(设计)是本人在指导老师的指导下独立进行研究,所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本设计(设计)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。
本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。
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(请在以上相应方框内打“√”)学位论文作者签名(手写):指导老师签名(手写):签字日期:年月日签字日期:年月日摘要本文从基于PROE液压千斤顶设计结构与工作原理的分析,按要求对参数进行选择,按参数进行设计、教核,四个方面,层层推进,步步为营,逐步阐述基于PROE 液压千斤顶设计设计的全过程。
尤其在手柄,顶杆,液压缸,焊接夹具设计中,运用已掌握的液压结构原理知识、机械设计与制造理论及计算公式、机械加工工艺,确定了整个液压系统各个零件的几何尺寸,确保了基于PROE液压千斤顶设计的质量和强度。
该基于PROE液压千斤顶设计额定起重量为5 T,极限为6 T,当超过5.5 T时自动泄荷,保证千斤顶不会因为超负荷而损坏。
该基于PROE液压千斤顶设计系统简单,实用性强,成本低,使用维护方便,抗拉性能强,运行稳定可靠。
手柄的灵活设计及低强度运行,更增加了千斤顶使用的普便性。
关键词:液压千斤顶,ProeAbstractIn this paper, based on hydraulic jacks PROE design structure and working principle of the analysis, the parameters required to select, according to the parameters of design, teaching core, four, layers forward, every step, and gradually elaborate design based on hydraulic jacks PROE design process . Especially in the handle, plunger, hydraulic cylinder, welding fixture design, the use of the available knowledge of the principle of hydraulic structures, mechanical design and manufacturing theory and formulas, machining process, the entire hydraulic system to determine the geometry of each part to ensure that the PROE hydraulic jack designed based on the quality and strength.The design is based PROE hydraulic jacks rated lifting capacity of 5 T, the limit is 6 T, when more than 5.5 T automatic unloading to ensure that the jack will not overload and damage. The design of systems based on hydraulic jacks PROE simple, practical, low cost, easy maintenance, tensile properties, stable and reliable. The flexible design of the handle and low-intensity running, but also increased the use of the general will of the jack.Keywords: hydraulic jacks, Proe目录摘要 (III)Abstract (IV)第一章绪论 (1)1.1液压技术的发展及应用 (1)1.2千斤顶的分类及用途 (2)第二章基于PROE液压千斤顶设计工作原理分析 (4)2.1基于PROE液压千斤顶设计的作用 (5)2.2基于PROE液压千斤顶设计主要构件分析 (5)第三章液压缸的设计 (6)3.1 液压缸的主要形式及选材 (6)3.2(液压缸主要参数的计算)液压缸的压力 (6)3.3液压缸的输出力与输出力 (7)3.4 液压缸的输出速度 (7)3.5 液压缸的功率 (8)3.6小液压缸的主要参数计算 (8)第四章液压控制阀 (10)4.1 方向控制阀 (10)4.2普通单向阀 (10)4.3背压阀 (10)第五章拉压杆和弯曲杆的设计 (12)5.1 弯曲杆(手柄)的设计 (12)5.2求得支座反力 (12)及弯矩M (12)5.3梁的剪应力FS5.4确定危险截面 (13)5.5活塞杆(拉压杆)的设计 (15)第六章液压油的选用和工艺规程设计 (16)6.2液压油的选用 (16)6.2热处理 (16)6.3制订工艺路线 (17)第七章焊接夹具设计 (19)7.1设计理由 (19)7.2焊接夹具的设计原理 (19)7.3 确定夹具结构方案 (19)(1)确定夹具结构 (19)结论 (24)参考文献 (25)致谢 0第一章绪论1.1液压技术的发展及应用自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起,液压传动技术已有二三百年的历史。
摘要由于不同的采煤工作面的顶板条件、煤层厚度、煤层倾角、煤层的物理机械性质等的不同,对液压支架的要求也不同。
为了有效的支护和控制顶板,必须设计出不同类型和不同结构尺寸的液压支架。
因此,支架的设计是很重要的。
本设计综合对比了各种支架的特点,根据所给的原始条件和经济性的分析,选用了掩护式液压支架。
进而进行了支架总体结构的设计,确定支架的基本参数,并对顶梁的强度进行了校核。
在设计中,四连杆机构是较重要的部件,采用了作图法,优选出了最合适结构。
确定了掩护梁、后连杆、前连杆等结构的尺寸。
通过设计,了解到掩护式支架特点是顶梁较短,控顶距较小,但是,其切顶性较差,支架底座前端的比压较大,使用在中等稳定以上顶板或者周期来压强烈的地质条件下,由于顶板不能及时切断,只适用于老顶来压强度不太强烈的不稳定和中等稳定的顶板。
关键字:液压支架;四连杆顶梁;掩护梁;支护阻力;AbstractAs the coal face of the roof, seam thickness, seam inclination, coal physical and mechanical properties of different, on the hydraulic support requirements are different.To effectively support the roof and control, the need to design different types and different sizes of hydraulic structure stent. Therefore, the design of the stent is very important. The design of a comprehensive comparison of various characteristics of the stents, according to the original conditions, and economic analysis. Selection of a cover-hydraulic support. Then the whole structure of the stent design and stent determine the basic parameters, as well as top-beam intensity of the check. In the design, the four-bar linkage is the more important parts, using the mapping method, selected the most suitable structure.Through the design, learned shield applies only to old-roof compressive strength is not particularly strong in the middle of instability and stability of the roofKey words:hydraulic support:four Linkages:roof;Supporting Resistance;Shield ;目录前言错误!未定义书签。
第四章千斤顶的设计已知轴向载荷F=15000N,最小高度271,最大高度为391mm,即最大举升高度391-271=120mm. 方案图如下所示:1—托杯 2—手臂 3—销 4—手柄 5—挡环 6—螺套7—螺杆 8—螺钉 9—底座图4.1 千斤顶剖视图4.1螺杆的设计计算4.1.1.选择材料前面已做分析,此次设计选用梯形螺纹,基本牙型按GB/T5796.1-2005的规定。
考虑到千斤顶转速较低,单个作用面受力不大,螺杆材料常用Q235,275,40,45,55等,此处螺杆选常用的45钢。
由手册查σ=360Mpa;为了提高耐磨性,螺母选较软的材料锡青铜为ZCuSn10P-1,由上表知钢对青铜低速时,对人力驱动[p]可提高20%,即[p]=)2518(-MPa 306.21%120-=⨯,[p]=25MPa ,螺母为整体螺母由于磨损后不能调整间隙,可视受力比较均匀,螺纹工作圈数不宜过多,故5.22.1-=φ,此处取2=φ。
4.1.2. 确定螺杆直径按耐磨性条件确定螺杆中径d2,求出d2后,按标准选取相应的公称直径d2,螺距p 及其他尺寸。
根据规定对整体螺母,由于磨损后不能调整间隙,可视受力比较均匀,螺纹工作圈数不宜过多,故取5.22.1-=φ,此处取2=φ。
螺杆——螺母材料分别取为钢——青铜,查表3.2滑动速度为低速,对人力驱动[p]可提高20%,即[p]=)2518(-MPa 306.21%120-=⨯,[p]=25MPa ,(摩擦系数起动时取大值,校核是为安全起见,应以起动时为准。
由f 值0.08-0.1,应取f=0.1,代入F=40KN梯形螺纹,h=05p,已知取2=φ,则计算d 2 mm F d 856.13252150008.0][8.02=⨯=≥ρφ (式4.1) 根据GB/T5796.3-,2005查得取标准 公称直径d=20mm p 取标准值p=4mm 小径D 3=15.5mm 中径d 2=D2=18mm 大径D4=20.5mm牙顶和牙底宽=0.336p=1.344mm4.1.3. 螺纹副自锁性验算: 自锁条件是v ϕψ≤式中:ψ为螺纹中径处升角;βϕψcos arctanarctan ff v v ==≤v f 为当量摩擦系数。
目录1、引言 (1)1.1 液压千斤顶的分类 (1)2、液压千斤顶发展现状及常见故障排除 (1)2.1 国外发展情况 (1)2.2 国内发展情况 (2)2.3 液压千斤顶的特点 (2)2.4 液压千斤顶优缺点 (2)2.5 液压千斤顶常见故障排除 (3)3、液压千斤顶的组成结构及工作原理 (3)3.1 液压千斤顶的组成 (3)3.2 液压千斤顶的结构图 (4)3.3 液压千斤顶工作原理 (4)4、液压千斤顶结构设计 (5)4.1 内管设计 (5)4.2 外管设计 (6)4.3 活塞杆设计 (6)4.4 导向套的设计 (7)4.5 液压千斤顶活塞部位的密封 (9)5、液压千斤顶装配图 (10)6、结论 (11)参考文献 (12)致谢 (13)1、引言液压千斤顶是典型的利用液压传动的设备,液压千斤顶具有结构紧凑、体积小、重量轻、携带方便、性能可靠等优点,被广泛应用于流动性起重作业, 是维修、汽车、拖拉机等理想工具。
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。
本次对液压千斤顶进行设计可以了解液压千斤顶的原理以及应用。
通过查阅大量文献,和对千斤顶各部件进行设计使我熟悉了千斤顶内液压传动原理,同时也在以前书本学习的基础上对液压传动加深了理解。
1.1 液压千斤顶的分类液压千斤顶分为通用和专用两类。
通用液压千斤顶适用于起重高度不大的各种起重作业。
它由油室、油泵、储油腔、活塞、摇把、油阀等主要部分组成。
工作时,只要往复扳动摇把,使手动油泵不断向油缸内压油,由于油缸内油压的不断增高,就迫使活塞及活塞上面的重物一起向上运动。
打开回油阀,油缸内的高压油便流回储油腔,于是重物与活塞也就一起下落。
专用液压千斤顶使专用的张拉机具,在制作预应力混凝土构件时,对预应力钢筋施加张力。
专用液压千斤顶多为双作用式。
常用的有穿心式和锥锚式两种。
2、液压千斤顶发展现状及常见故障排除2.1 国外发展情况早在20世纪40年代,卧式千斤顶就已经开始在国外的汽车维修部门使用,但由于当时设计和使用上的原因,其尺寸较大,承载量较低。
后来随着社会需求量的增大以及千斤顶本身技术的发展,在90年代初国外绝大部分用户已以卧式千斤顶替代了立式千斤顶。
在90年后期国外研制出了充气千斤顶和便携式液压千斤顶等新型千斤顶。
充气千斤顶是由保加利亚一汽车运输研究所发明的,它用有弹性而又非常坚固的橡胶制成。
使用时,用软管将千斤顶连在汽车的排气管上,经过15~20秒,汽车将千斤顶鼓起,成为圆柱体。
这种千斤顶可以把115t重的汽车顶起70cm。
Power-Riser Ⅱ型便携式液压千斤顶则可用于所有类型的铁道车辆,包括装运三层汽车的货车、联运车以及高车顶车辆。
同时它具有一个将负载定位的机械锁定环,一个三维机械手,一个全封闭构架以及一个用于防止杂质进入液压系统的外置过滤器。
另外一种名为Truck Jack 的便携式液压千斤顶则可用于对已断裂的货车转向架弹簧进行快速的现场维修。
该千斤顶能在现场从侧面对装有70~125t级转向架的大多数卸载货车进行维修,并能完全由转向架侧架支撑住。
它适用于车间或轨道上无需使用钢轨道碴或轨枕作承。
2.2 国内发展情况我国千斤顶技术起步较晚,由于历史的原因直到1979年才接触到类似于国外卧式千斤顶这样的产品。
但是经过全面改进和重新设计,在外形美观、使用方便、承载力大、寿命长等方面,都超过了国外的同类产品,并且迅速打入欧美市场。
经过多年设计与制造的实践,除了卧室斤顶以外,我国研究规格齐全并形成系列产品。
2.3 液压千斤顶的特点液压千斤顶是一种将密封在油缸中的液体作为介质,把液压能转换为机械能从而将重物向上顶起的千斤顶。
它结构简单、体积小、重量轻、举升力大、易于维修。
但同时制造精度要求较高,若出现泄漏现象将引起举升汽车的下降,保险系数降低,使用其举升时易受部位和地方的限制。
传统液压千斤顶由于手柄、活塞、油缸、密封圈、调节螺杆、底座和液压油组成。
它利用了密闭容器中静止滚体的压力以同样大小向各个方向传递的特性。
2.4 液压千斤顶优缺点液压传动的优点:(1)体积小、重量轻,例如同功率液压马达的重量只有电动机的10%~20%。
因此惯性力较小,当突然过载或停车时,不会发生大的冲击;(2)能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度,并可实现无极调速,且调速范围最大可达1:2000(一般为1:100)。
(3)换向容易,在不改变电机旋转方向的情况下,可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换;(4)液压泵和液压马达之间用油管连接,在空间布置上彼此不受严格限制;(5)由于采用油液为工作介质,元件相对运动表面间能自行润滑,磨损小,使用寿命长;(6)操纵控制简便,自动化程度高;(7)容易实现过载保护。
(8)液压元件实现了标准化、系列化、通用化、便于设计、制造和使用。
液压传动的缺点:(1)使用液压传动对维护的要求高,工作油要始终保持清洁;(2)对液压元件制造精度要求高,工艺复杂,成本较高;(3)液压元件维修较复杂,且需有较高的技术水平;(4)液压传动对油温变化较敏感,这会影响它的工作稳定性。
因此液压传动不宜在很高或很低的温度下工作,一般工作温度在-15℃~60℃范围内较合适;(5)液压传动在能量转化的过程中,特别是在节流调速系统中,其压力大,流量损失大,故系统效率较低。
2.5 液压千斤顶常见故障排除1 重载时顶杆不能升起。
当千斤顶顶到某一高度后,顶杆就不再升高这表明千斤顶内缺少工作油,应予补足。
2 顶杆抖动。
这说明回油阀关闭不严,可将回油阀针再向里拧紧一些。
若仍不能顶起,且压杆周围漏油,则为顶杆密封圈损坏,应予更换。
若不能顶起且压杆周围也无漏油,再检查回油阀和进油阀门能否关严包括压杆筒体端面接合处的密封垫圈情况若上述均无异常,则为顶杆密封圈损坏或其固定螺栓松动,应予更换或拧紧。
3 空载时顶杆就不能升起。
首先检查千斤顶的油量,不足时应添加。
若千斤顶不缺油可将千斤顶回油阀针松开,拆下加油孔油塞,然后用脚踩住千斤顶底座,双手向上拔起顶杆再压下去,如此反复拔、压顶杆几次,以排除空气若做完上述检查后,拧紧加油孔油塞和回油阀,再试空顶若此时顶杆仍不能上升,应将千斤顶放平,拆去回油阀,检查阀与座的接触情况是否良好,若有脏物,应予清除若有坑、槽、不平应予更换。
最后检查进油阀门是否密封良好,顶杆密封圈有无损坏或脱落,若有则及时更换。
4 漏油。
千斤顶的漏油部位多在座与筒体结合处、顶杆周围、回油阀的锁紧螺纹处、加油孔的固定油塞处、压杆周围等。
漏油原因多为密封垫圈损坏必须及时更换。
3、液压千斤顶的组成结构及工作原理3.1 液压千斤顶的组成液压系统主要由:动力元件(油泵)、执行元件(油缸或液压马达)、控制元件(各种阀)、辅助元件和工作介质等五部分组成。
动力元件(油泵)它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能,是液压传动中的动力部分。
执行元件(油缸、液压马达)它是将液体的液压能转换成机械能。
其中,油缸做直线运动,马达做旋转运动。
控制元件包括压力阀、流量阀和方向阀等,它们的作用是根据需要无级调节液压动机的速度,并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。
辅助元件除上述三部分以外的其它元件,包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件及邮箱等,它们同样十分重要。
工作介质工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液,它经过油泵和液动机实现能量转换。
3.2 液压千斤顶的结构图液压千斤顶结构图1所示,工作时通过上移6手柄使7小活塞向上运动从而形成局部真空,油液从邮箱通过单向阀9被吸入小油缸,然后下压6手柄使7小活塞下压,把小油缸内的液压油通过10单向阀压入3大油缸内,从而推动2大活塞上移,反复动作顶起重物。
通过1调节螺杆可以调整液压千斤顶的起始高度,使用完毕后扭转4回油阀杆,连通3大油缸和邮箱,油液直接流回邮箱,2大活塞下落,大活塞下落速度取决于回油阀杆的扭转程度。
图1 液压千斤顶内部结构示意图3.3 液压千斤顶工作原理图2 液压千斤顶工作原理图1—油箱 2—放油阀 3—大缸 4—大活塞 5—单向阀 6—杠杆手柄 7—小活塞 8—小缸体9—单向阀液压千斤顶的工作原理如图所示,大缸体3和大活塞4组成举升缸;杠杆手柄6、小缸体8、活塞7、单向阀5和9组成手动液压泵。
活塞和缸体之间保持良好的配合关系,又能实现可靠的密封。
当抬起手柄6,使小活塞7向上移动,活塞下腔密封容积增大形成局部真空时,单向阀9打开,油箱中的油在大气压力的作用下通过吸油管进入活塞下腔,完成一次吸油动作。
当用力压下手柄时,活塞7下移,其下腔密封容积减小,油压升高,单向阀9关闭,单向阀5打开,油液进入举升缸下腔,驱动活塞4使重物G 上升一段距离,完成一次压油动作。
反复地抬、压手柄,就能使油液不断地被压入举升缸,使重物不断升高,达到起重的目的。
如将放油阀2旋转90°(在实物上放油阀旋转角度是可以改变的),活塞4可以在自重和外力的作用下实现回程。
这就是液压千斤顶的工作过程。
4、液压千斤顶结构设计设计液压千斤顶的额定载荷为19600N,初定额定压力为15Mpa。
千斤顶的最低使用高度为192mm,最高使用高度为277mm。
4.1 内管设计根据以上设计要求可以得到如下计算结果:F=P×A 得到A=19600/9.8/150=13.3cm2所以内管的直径D=42mm,长为115mm,有效长度为85mm 这里: F=外部作用力(㎏f)A=内管的作用面积(cm2)P=被传递的压力(㎏f/cm2)内管的壁厚δ为δ=δ0+C1+C2根据公式δ0>PmaxD/2δp(m) δp=δb/N查机械设计手册可知δb=550(无缝钢管,牌号20)N为安全系数一般取5δ>15×0.042/(2×550/5)=0.002m=2mmδ=δ0+C1+C2=3mm上式中C1为缸筒外径公差余量C2为腐蚀余缸筒壁厚的验算根据公式Pn≤0.35δs(D12-D2)/D12MPa0.35×550×0.00054/0.002304=50MPaPn=15MPa所以缸筒的臂厚完足满足设计需要的要求。
4.2 外管设计立式千斤顶的外管主要的作为是用来储存多余的液压油,在无电动源作用的情况下,外管起了一个油箱的作用。
由上可知道内管的内径为42mm可得V内=AH=3.14×2.12×8.5=117.7cm2外管的外径D=66mm可得V外=AH=3.14×3.32×10=341.94cm2△V= V外-V内=341.94-117.7=224.24cm2所以△V>V内,完全满足要求。