機械畢業(yè)設計（論文）-螺旋千斤頂?shù)脑O計及運動仿真【全套圖紙PROE三維】

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1、螺旋千斤頂?shù)脑O計及運動仿真 1 1 緒論緒論 1.1 本課題的研究內(nèi)容和意義本課題的研究內(nèi)容和意義 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 千斤頂是一個在我們平時的生活生產(chǎn)中，經(jīng)常會使用到的設備。它能夠輔助我們完 成一些單使用人力很難以完成的工作比如抬起轎車進行維修，移動笨重的設備物品，架 設橋梁大墩等等一些列工作。因此千斤頂技術(shù)的發(fā)展將直接或間接影響到這些行業(yè)或部 門的正常運作和未來的發(fā)展。本次對螺旋千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)分析與設計是為了更深入地了解 千斤頂?shù)脑砼c應用。通過查閱大量文獻資料，設計和繪制千斤頂各部件圖零件圖，不 僅熟悉了手驅(qū)動螺旋千斤頂?shù)墓ぷ髟砗瓦^程，讓我也熟悉和強化了一些繪圖

2、軟件的使 用，同時也加深了對機械基礎知識的了解。 1.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況國內(nèi)外的發(fā)展概況 國外發(fā)展情況：早在20世紀40年代，臥式千斤頂就開始在汽車維修的行業(yè)中得到使 用，當由于當時技術(shù)和使用的原因，千斤頂設計時尺寸和體積較大，承載量較低，使用 不便。后來隨著社會需求量的加大以及千斤頂本身技術(shù)的發(fā)展，在90年代初，國外大部 分用戶用臥式千斤頂頂取代了立式千斤頂1。在90年代后期一些新型的千斤頂也相繼出現(xiàn) 如充氣式千斤頂和便攜式千斤頂。充氣千斤頂由保加利亞一汽車運輸研究所發(fā)明的，它 由彈性的而又非常堅固的橡膠制成的。使用時，用軟管將千斤頂連在汽車的排氣管上， 經(jīng)過1520秒，汽車將千斤頂鼓起，

3、成為圓柱體。這種千斤頂可以把115t重的汽車頂起 70cm。Power-Riser型便攜式液壓千斤頂則可以用于所有類型的鐵道車輛，包括裝運三 層汽車的貨車、聯(lián)運車以及高車頂車輛。同時它具有一個將負載定位的機械鎖定環(huán)，一 個三維機械手，一個全封閉構(gòu)架以及一個用于防止雜質(zhì)進入液壓系統(tǒng)的外置過濾器。另 外一種名為Tcuck Jack的便攜式液壓千斤頂則可以用于對已斷裂的貨車轉(zhuǎn)向架彈簧進行快 速的現(xiàn)場維修。該千斤頂能在現(xiàn)場從側(cè)面對裝有70125t級轉(zhuǎn)向架的大多數(shù)卸載貨車進行 維修，并能完全由轉(zhuǎn)向架側(cè)架支撐住。它適用于車間或軌道上無需使用鋼軌道碴或軌枕 作支承的情況。 國內(nèi)發(fā)展情況：我國千斤頂技術(shù)發(fā)展較

4、晚，由于缺少與國外先進技術(shù)的交流，所以 直到1979年才接觸到類似國外臥式千斤頂這樣的產(chǎn)品。但是經(jīng)過我們重新對產(chǎn)品進行設 無錫太湖學院學士學位論文 2 計改造，在外型美觀、使用方便、承載量大、壽命長等方面都已經(jīng)超過國外同類的產(chǎn)品 并且迅速打入歐美市場。經(jīng)過多年設計與制造的實踐，除了臥式千斤頂以外，我國的千 斤頂還規(guī)格齊全，還研制出了新型折疊式液壓千斤頂、新型剪式千斤頂、快速升降千斤 頂、多用千斤頂、便攜式電動千斤頂?shù)鹊?，形成系列產(chǎn)品。隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā) 展，汽車對千斤頂?shù)囊笠苍絹碓礁?；同時隨著市場競爭的加劇，用戶要求的不斷變化， 將迫使千斤頂?shù)脑O計質(zhì)量要不斷提高，以適應用戶的需求。用戶

5、喜歡的、市場需要的千 斤頂將不僅要求重量輕，攜帶方便，外形美觀，使用可靠，還會對千斤頂?shù)倪M一步自動 化，甚至智能化都有所要求。目前我國的汽配企業(yè)不僅需要供應國內(nèi)市場的需要，每年 還出口約500萬臺汽車用千斤頂?shù)绞澜绺鞯亍ｋm然如此，仔細分析千斤頂設計制造的技術(shù) 水平，采用先進技術(shù)不足，仍存在較大的改進空間2。 1.3 本課題本課題應達到的要求應達到的要求 (1)了解螺旋千斤頂?shù)难芯楷F(xiàn)狀，以及螺旋千斤頂在國內(nèi)外的使用情況，以及存在的 一些問題。 (2)了解螺旋千斤頂?shù)慕M成以及螺旋千斤頂?shù)脑敿殬?gòu)造、各個零件的尺寸功能以及組 裝方法，工作原理。 (3)進行螺旋千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)設計與計算。并使用 CAD 對

6、千斤頂各部分零件進行繪制裝 配。 (4)使用 PRO/E 對螺旋千斤頂進行仿真分析。 (5)熟悉千斤頂?shù)墓ぷ髟砗褪褂梅椒?，了解千斤頂各零部件的結(jié)構(gòu)特點，提高自己 獨立開發(fā)與設計的能力，學習設計的基本思路。 螺旋千斤頂?shù)脑O計及運動仿真 3 2 螺旋千斤頂螺旋千斤頂?shù)母攀龊偷母攀龊驮O計要求設計要求 千斤頂又叫舉重器、頂重機、頂升機等，是一種用比較小的力就能把重物頂升、下 降或移位的簡單起重機具，也可用來校正設備安裝的偏差和構(gòu)件的變形等。千斤頂主要 用于廠礦、交通運輸?shù)炔块T作為車輛修理及其它起重、支撐等工作。其結(jié)構(gòu)輕巧堅固、 靈活可靠，一人即可攜帶和操作。隨著現(xiàn)在家用汽車的越來越普及，帶動了一批與

7、家用 車相關(guān)的行業(yè)，家用車的售后維修就是其中之一，而家用車的維修中，千斤頂又是必備 的工具之一。千斤頂是用剛性頂舉件作為工作裝置，通過頂部托座或底部托爪在小行程 內(nèi)頂升重物的輕小起重設備，千斤頂?shù)捻斏叨纫话銥?400mm，頂升速度一般為 10- 35mm/min，起重能力最大可達 500t。 螺旋千斤頂由底座、螺桿、螺母、托杯、手柄等零件所組成。螺桿在固定螺母中旋 轉(zhuǎn)并上升或下降，把托杯上的重物舉起或放下。設計時某些零件的主要尺寸是通過理論 計算確定的，其它結(jié)構(gòu)尺寸則是根據(jù)經(jīng)驗公式或制造工藝決定的，必要時進行強度驗算， 對這一裝置的主要要求是:保證各零件有足夠的強度、耐磨性、能自鎖、穩(wěn)定性合

8、格等。 螺旋式千斤頂分為：固定式螺旋式千斤頂、LQ 型固定式螺旋千斤頂和移動式螺旋千 斤頂三大類。 （1）固定螺旋式千斤頂有普通式和棘輪式兩種，在作業(yè)時，未卸載之前不 能作平面移動；（2）LQ 型固定螺旋式千斤頂結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧，使用方便。它有棘輪組、 大小錐齒輪、升降套筒、鋸齒形螺桿、主架等組成；當往復搬動手柄時，撐牙推動棘輪 組間歇回轉(zhuǎn)，小錐齒輪帶動大錐齒輪，使鋸齒形螺桿旋轉(zhuǎn)，從而使升降套筒上升或下降。 由于推力軸承轉(zhuǎn)動靈活，摩擦力小，因而操作靈敏，工作效率高。 （3）移動式螺旋千斤 頂是一種在頂升過程中可以移動的千斤頂，在作業(yè)時，它的移動主要是靠其底部的水平 螺桿轉(zhuǎn)動，從而使頂起或下降的重

9、物連同千斤頂一同做水平移動。因此，移動式螺旋千 斤頂在設備安裝施工中用來就位便很使用。 螺旋千斤頂是利用螺旋傳動來頂舉重物，螺旋千斤頂是通過往復扳動手柄，拔爪即 推動棘輪間隙回轉(zhuǎn)，小傘齒輪帶動大傘齒輪、使舉重螺桿旋轉(zhuǎn)，從而使升降套筒獲得起 升或下降，而達到起重拉力的功能，是汽車修理和機械安裝常用的一種起重或頂壓工具， 但頂舉的高度不能太高。工作中，手柄穿在螺旋桿頂部的孔中，旋動手柄，螺旋桿在螺 套中靠螺紋上、下移動，頂墊上的重物隨著螺桿的上升而頂起。螺套鑲在底座里，用螺 釘定位，磨損后便于更換修配，在螺桿的球 無錫太湖學院學士學位論文 4 面型頂部，套一個頂墊，靠螺釘和螺旋桿聯(lián)接而不固定，使頂

10、墊相對螺桿滑動而不掉落。 螺旋千斤頂按其結(jié)構(gòu)和使用場所分為： （1）普通型螺旋千斤頂，其代號的表征字母為 ql。 （2） 普通高型螺旋千斤頂，其代號的表征字母為 qlg。 （3） 普通低型螺旋千斤頂，其代號的表征字母為 qld。 （4） 鉤式螺旋千斤頂,其代號的表征字母為 qlg。 （5） 剪式螺旋千斤頂,其代號的表征字母為 qlj。 （6） 自落式螺旋千斤頂,其代號的表征字母為 qlz3。 按螺桿與螺母相對運動方式，螺旋傳動有以下四種方式，如圖 2.1。 （1）螺母不動。如圖 2.1（a） ，螺桿轉(zhuǎn)動并且往復運動，這種結(jié)構(gòu)以固定螺母為主要 支撐，結(jié)構(gòu)簡單，但占據(jù)空間大。 （2）螺母轉(zhuǎn)動。如圖

11、 2.1（b） ，螺桿做支線運動，螺桿應做防轉(zhuǎn)機構(gòu)，螺母轉(zhuǎn)動要 設置軸承，結(jié)構(gòu)較為復雜。 （3）螺母轉(zhuǎn)動并沿直線運動。如圖 2.1（c） ，螺桿固定不動，結(jié)構(gòu)較為簡單，但是精 度不高。 （4）螺桿轉(zhuǎn)動。如圖 2.1（d） ，螺母做往復運動，這種方式運動占據(jù)空間小，但是 結(jié)構(gòu)較為復雜。 圖 2.1 螺旋傳動方式 本次設計使用的是如圖（a）的第一類結(jié)構(gòu) ，螺旋千斤頂?shù)淖畲笃鹬刂亓?F=65KN， 最大起升高度 H=240mm。 螺旋千斤頂?shù)脑O計及運動仿真 5 3 螺旋千斤頂各部分的設計與計算螺旋千斤頂各部分的設計與計算 3.1 螺桿的計算螺桿的計算 3.1.1 螺桿螺紋類型的選擇螺桿螺紋類型的選擇

12、 螺紋有三角形、矩形、梯形、鋸齒形，常用的是梯形螺紋。梯形螺紋牙型是等腰梯 形，牙型角 =30，梯形螺紋的內(nèi)外螺紋以錐面貼近不易松動，能夠起到傳動作用。故 選梯形螺紋，它的基本型號按 GB/T5796.1-2005 的規(guī)定。 3.1.2 選取螺桿材料選取螺桿材料 螺桿材料常用 Q235、Q275、40 鋼、45 鋼、55 鋼等。螺桿承受重載，可初選螺桿的 材料為 45 鋼。最后根據(jù)強度條件來驗證確定最終材料。由參考文獻1表 3-1 查得抗拉 強度 ，屈服強度。MPa b 600MPa s 355 3.1.3 螺桿的直徑螺桿的直徑 螺桿工作時，同時受到壓力和轉(zhuǎn)矩的作用。因此它的計算可近似按螺栓聯(lián)

13、接的計算公 式求得螺紋小徑，即 （3.1） 1 PF d 許用應力 （3.2） (35) s 由參考文獻1表 3-2 得 22 315,530 sB N mmN mm 2 315 10563 (35)(35) s N mm 取 80Mpa 無錫太湖學院學士學位論文 6 則 3 1 4 1.3 65 10 36.68 80 dmm 選梯形螺紋 48 8Tr 螺紋大徑 ，48dmm148 149Ddmm 螺紋中徑 22 448444dDdmm 螺紋小徑 mmdd399489 1 1 848840Ddmm 螺距 8pmm 螺紋根部厚度 1 0.6340.634 85.072tpmm 螺紋工作高度 m

14、mh=0. 5p=0. 5 8=4 較核螺桿強度 螺紋力矩 （3.3） 2 1 tan() 2 v d TF 螺紋升角 （3.4）)arctan( 2 d np 2 1 8 arctan()arctan()3.31 44 np d 由參考文獻1表 3-6 (鋼與鑄鐵的滑動摩擦系數(shù)無潤滑)0.18 當量摩擦角 0.18 arctanarctan10.55 cos cos15 v 35 1 44 65 10tan(3.31 10.55)3.53 10 2 TN mm: 按第四強度理論較核，螺桿危險截面強度校核公式為 （3.5） 22 3ca 22 1 23 11 4 3 0.2 ca TF dd

15、22 35 23 4 65 103.53 10 374.96 80 390.2 39 ca MpaMpa 滿足要求。 螺旋千斤頂?shù)脑O計及運動仿真 7 圖 3.1 螺桿受力圖 根據(jù)數(shù)據(jù)畫出螺桿受力簡圖，根據(jù)螺桿受力圖 3.1 可知，螺桿工作時主要承受轉(zhuǎn)矩及 軸向壓力的作用，因此需要進行螺桿強度計算，此外還要進行自鎖性計算。 3.1.4 自鎖性驗算自鎖性驗算 自鎖條件 v 其中3.31 故 ，可用，且，可靠。 v 44 30 3.1.5 螺桿結(jié)構(gòu)螺桿結(jié)構(gòu) 螺桿上端直徑(1.7 1.9)(1.7 1.9) 4881.691.2dmm 2 D 取85mm 2 D 手柄孔徑 (0.5 1) kp dd

16、式中：35 p dmm 則 35(0.5 1)35.536 k dmm 取 36 k dmm ，取 (0.60.7)(0.60.7) 4828.833.6ddmm 30dmm 退刀槽直徑 1 (0.20.5)39(0.20.5)38.838.5dmm c d 取38.6 c dmm 無錫太湖學院學士學位論文 8 退刀槽寬度mmpb1285 . 15 . 1 螺桿膨大部分長度mmdl 8 . 76 2 . 6748)6 . 14 . 1 ()6 . 14 . 1 ( 取 70lmm ，取 12 (34)13(34)16 17hhmm 1 16hmm 螺桿長度mmhlHHl466167014024

17、0 1 3.1.6 穩(wěn)定性計算穩(wěn)定性計算 細長的螺桿工作時受到較大的軸向壓力，螺桿可能失穩(wěn)，為此按下式演算螺桿的穩(wěn) 定性。 （3.6）2.54.0 cr FF 式中，為螺桿的臨界壓力。彈性模量 cr F 2 2 () cr EI F L 5 2.0 10EMpa 44 54 1 39 1.1 10 6464 d Imm 5(1.4 1.6)LHpd ，取。2405 8(1.4 1.6) 48347.2356.8mm 350Lmm 由，為固定支承，（一端固定，一端自由） 002 140 443.183lddH2 255 5 2 2.0 101.1 10 4.57 10 (2 350) cr FN

18、 ，螺桿可以穩(wěn)定工作。 53 4.57 1065 107.032.5 cr FF 3.2 螺母的設計計算螺母的設計計算 3.2.1 螺母的材料螺母的材料 螺母的材料選用 HT300。 3.2.2 確定螺紋旋合圈數(shù)確定螺紋旋合圈數(shù) 根據(jù)耐磨性旋合圈數(shù) z，即 （3.7） 2 FP pp d hH 2 F z d h p （3.8） 螺旋千斤頂?shù)脑O計及運動仿真 9 由參考文獻1表 6-1 2 mnNp/15 3 65 10 7.84 44 15 4 z 螺母實際圈數(shù) 1.57.84 1.59.34zz 10, 1.58.5zzz取則 螺母旋合長度10 880Hz pmm : 校核螺母的高徑比80

19、441.82 2 =H d 由參考文獻1表 6-1，不能滿足要求。故要重新確定螺母的2.53.5兼做支承的螺母 高度。，則3.2取 2 3.2 44140.8Hdmm 取 140Hmm 3.2.3 校核螺母的螺牙強度校核螺母的螺牙強度 (1）剪切強度 由參考文獻1表 6-1 2 40N mm 3 22 1 65 10 9.8 40 49 5.072 8.5 N mmN mm Dt z F 故滿足要求。 (2）彎曲強度 （3.9） 2 1 3 bb Fh Dt z 式中 mmh=4 由參考文獻1表 6-1 2 4555 b N mm 3 2 2 3 65 104 23.2 49 5.0728.5

20、 bb N mm 故滿足要求。 3.2.4 螺母其它結(jié)構(gòu)尺寸螺母其它結(jié)構(gòu)尺寸 (1)螺母外徑 取MMDD2 .88 4 . 7849)8 . 16 . 1 ()8 . 16 . 1 ( 80Dmm 無錫太湖學院學士學位論文 10 (2)螺母凸緣厚度 取 1 (1.3 1.4)(1.3 1.4) 80104 112DDmm 1 106Dmm (3)螺母凸緣厚度 取 80 26.67 3 mm H a= 3 25amm 3.2.5 螺母外徑和凸緣強度的計算及螺母懸置部分校核螺母外徑和凸緣強度的計算及螺母懸置部分校核 （1）螺母外徑 （3.10） 22 (1.2 1.3) 1 () 4 F DD 式

21、中：螺母的許用拉應力 0.83 b 螺母材料的許用彎曲應力， b 2 4555 b N mm 0.830.83 455537.3545.65 b Mpa 3 2222 (1.2 1.3)(1.2 1.3) 65 10 11 ()(8049 ) 44 F DD 24.826.9 Mpa 安全。 （2）凸緣與底座接觸部分的擠壓強度計算 （3.11） 22 1 1 () 4 pp F DD (1.5 1.7)(1.5 1.7) (4555)67.593.5 pb Mpa 3 22 65 10 17.1 1 (10680 ) 4 p Mpa ，安全 pp 螺母上固定螺釘用 GB/T 71 M12 （3

22、）凸緣根部的彎曲強度計算 （3.12） 1 2 1.5 () bb F DD Da 3 2 1.5 65 10 (10680) 16.15 80 25 b Mpa 螺旋千斤頂?shù)脑O計及運動仿真 11 ，安全。 bb 圖 3.2 螺母簡圖圖 根據(jù)所得數(shù)據(jù)，畫出螺母簡圖如圖 3.2。 3.3 托杯的設計計算托杯的設計計算 3.3.1 驗算接觸面間的壓力強度驗算接觸面間的壓力強度 螺旋千斤頂起重時，因托杯底與螺桿接觸面間相對滑動，所以要驗算接觸面間的壓力 強度， （3.13） 22 45 1 () 4 F pp DD 直徑 42 (24)85(24)83 81DDmm 4 82Dmm取 直徑 5 (1

23、 2)30(1 2)31 32Ddmm 5 31Dmm取 則 3 2 2222 45 65 10 14.4 11 ()(8231 ) 44 F pN mm DD （托杯材料 Q235）,故安全 2 18pN mm pp 3.3.2 托杯的外口徑托杯的外口徑 無錫太湖學院學士學位論文 12 3 (2.42.5)(2.42.5) 48115.2 120Ddmm 3 118Dmm取 圖 3.3 托杯簡圖 根據(jù)數(shù)據(jù)，作出托杯簡圖如圖 3.3。 3.4 手柄的設計計算手柄的設計計算 3.4.1 手柄材料手柄材料 手柄的材料選取 Q235。 3.4.2 手柄長度手柄長度 1）作用于手柄上的力矩，從而可得

24、12 TT P T=KL 12 P TT L K 2）K 為搬動手柄的臂力，起取值為，取K=150250N:K=200N 3）螺紋力矩 5 2 1 tan()3.53 10 2 v d TFN mm: 摩擦力矩 3 245 11 ()(8231) 0.07 65 10 44 TDDF: 5 1.28 10 N mm: 2m TrF 45 33 45 22 45 () 4, 1 3 m DDC C r DD DD : : （p為常數(shù)） （p=C ） 螺旋千斤頂?shù)脑O計及運動仿真 13 4）手柄長度 55 12 3.53 101.28 10 2405 200 P TT Lmm K 1500 P Lm

25、m取 5）手柄的實際長度 2 85 (50 150)1500(50 150) 22 P D LL 1592.51692.5mm: 。mm取L=800 3.4.3 手柄直徑手柄直徑 按彎曲強度設計 （3.14） 3 0.1 P KL bb P d 則 （3.15） 3 0.1 P KL P b d 2 120N mm b 3200 2405 34.2 0.1 120 mm P d 35mm P 取d 圖 3.4 手柄簡圖 根據(jù)計算結(jié)果，作出手柄簡圖如圖 3.4。 3.5 底座的設計計算底座的設計計算 3.5.1 底座材料底座材料 選用 HT150，鑄鐵壁厚，底座外形制成 1：5 的錐度。10mm

26、 無錫太湖學院學士學位論文 14 3.5.2 其主要結(jié)構(gòu)尺寸其主要結(jié)構(gòu)尺寸 240Hmm 高度 1 (14 18)240 140(14 18)HHH 394398mm 取 1 395Hmm 6 (5 10)80(5 10)8590DDmm 6 90Dmm取 761 11 ()90(395 14025)151 55 DDHHamm 7 150Dmm取 按擠壓強度計算 8 D （3.16） 2 7 4 P F D 8 D 取 2.25 P Mpa 3 2 4 65 10 150243.5 2.25 mm 8 D 240mm 8 取D 螺旋千斤頂?shù)脑O計及運動仿真 15 圖 3.5 底座簡圖 根據(jù)計算

27、結(jié)果，作出底座結(jié)構(gòu)簡圖如圖 3.5。 3.6 千斤頂?shù)男视嬎慵袄L制千斤頂?shù)男视嬎慵袄L制 CAD 圖紙圖紙 3 265 108 2200 24050.170.3 p FpkL 可滿足自鎖條件的要求。 經(jīng)過上面的設計計算，使用 CAD 作出螺旋千斤頂主要零件圖 5 張，裝配圖 1 張，使 用 PROE 作出螺旋千斤頂三維零件圖 5 張，裝配圖 1 張。 4 基于基于 PRO/EPRO/E 的千斤頂仿真的千斤頂仿真 4.1 千斤頂主要零件的三維建模千斤頂主要零件的三維建模 4.1.1 底座底座 1、首先新建實體零件文件 dizuo，選擇模板 mmns_part_soild。見圖 4.1。 無錫太

28、湖學院學士學位論文 16 圖 4.1 底座模板 2、用旋轉(zhuǎn)命令創(chuàng)建主體部分，截面圖如下，生成主體部分。見圖 4.2。 圖 4.2 主體部分 3、用孔命令做出如圖所示孔。見圖 4.3。 圖 4.3 底座做孔 4、用倒角命令在如下圖所示位置倒角。見圖 4.4。 螺旋千斤頂?shù)脑O計及運動仿真 17 圖 4.4 底座倒角 5、完成后效果圖。見圖 4.5。 圖 4.5 底座效果圖 4.1.2 螺母螺母 1、新建實體零件文件 luomu，選擇模板 mmns_part_soild。見圖 4.6。 2、用旋轉(zhuǎn)做出主體部分，草繪截面如下圖 4.7。 圖 4.6 螺母模板 圖 4.7 螺母草圖 3、創(chuàng)建基準平面 D

29、TM1，如下圖 4.8。 無錫太湖學院學士學位論文 18 圖 4.8 創(chuàng)建基準平面 4、選 DTM1 平面為繪圖平面，旋轉(zhuǎn)出如下圖所示定位孔，并鏡像。見圖 4.9。 圖 4.9 定位孔 5、對需要倒角的位置進行倒角，完成后效果圖如圖 4.10。 螺旋千斤頂?shù)脑O計及運動仿真 19 圖 4.10 效果圖 4.1.3 螺桿螺桿 1、首先新建實體零件文件 luogan，選擇模板為 mmns_part_soild。 2、用旋轉(zhuǎn)命令創(chuàng)建螺桿主體部分，草繪截面如下圖 4.11。 圖 4.11 螺桿模板 3、旋轉(zhuǎn)切除如圖所示部分，見圖 4.12。 無錫太湖學院學士學位論文 20 圖 4.12 旋轉(zhuǎn)切除 4、用

30、拉伸切除創(chuàng)建出手柄安裝孔，見圖 4.13。 圖 4.13 手柄安裝孔 5、用旋轉(zhuǎn)切除創(chuàng)建如圖所示小孔，見圖 4.14。 圖 4.14 打孔第一步 6、用旋轉(zhuǎn)切除創(chuàng)建如圖所示孔：見圖 4.15。 螺旋千斤頂?shù)脑O計及運動仿真 21 圖 4.15 打孔第二部 7、對螺桿底部進行倒角，見圖 4.16。 圖 4.16 螺桿倒角 8、對地 5、6 步所創(chuàng)建的螺紋孔做螺紋修飾，分別為 M6-20，M8-22，見圖 4.17。 圖 4.17 螺紋修飾 9、用螺旋掃描命令切剪出螺紋部分，完成后效果圖如下：見圖 4.18。 無錫太湖學院學士學位論文 22 圖 4.18 效果圖 4.1.4 手柄手柄 1、首先新建實

31、體零件文件 shoubing，選擇模板 mmns_part_soild。 2、用拉伸命令創(chuàng)建手柄，完成后如下：見圖 4.19。 圖 4.19 手柄創(chuàng)建 3、用孔命令創(chuàng)建如圖所示孔，并鏡像。見圖 4.20。 圖 4.20 手柄打孔 4、在手柄 2 端倒角，見圖 4.21。 螺旋千斤頂?shù)脑O計及運動仿真 23 圖 4.21 手柄倒角 4.1.5 托杯托杯 1、首先新建實體零件文件 tuobei，選擇模板 mmns_part_soild。 2、用旋轉(zhuǎn)命令創(chuàng)建主體部分：見圖 4.22。 圖 4.22 托杯模板 3、用抽殼命令對上一步所做實體進行抽殼，厚度為 10mm。見圖 4.23。 圖 4.23 托杯

32、抽殼 4、用孔命令創(chuàng)建如圖所示孔.見圖 4.24。 無錫太湖學院學士學位論文 24 圖 4.24 托杯打孔 5、用拉伸命令創(chuàng)建如圖所示槽，見圖 4.25。 圖 4.25 托杯開槽 6、用軸陣列對上一步槽進行陣列，完成后效果如下圖：見圖 4.26。 圖 4.26 效果圖 螺旋千斤頂?shù)脑O計及運動仿真 25 4.2 千斤頂?shù)难b配設計千斤頂?shù)难b配設計 應用 PROE 軟件里的裝配功能，完成千斤頂?shù)难b配，過程如下： 1、新建文件 qianjinding，類型選組件，子類型選設計，模版選 mmns_asm_design。 2、裝配底座。首先調(diào)入底座零件，在缺省位置放置，完成底座的裝配。見圖 4.27。 圖

33、 4.27 底座裝配 3、裝配螺套。調(diào)入零件螺套，首先對齊如圖所示 2 個平面，見圖 4.28。 無錫太湖學院學士學位論文 26 圖 4.28 螺套裝配 然后對齊如圖所示 2 軸（底座中心軸和螺套中心軸） ，完成。見圖 4.29。 圖 4.29 對軸 4、裝配螺桿。首先調(diào)入零件螺桿，選擇連接類型為圓柱。見圖 4.30。 圖 4.30 裝配螺桿 選擇參考面為 2 個螺紋部分內(nèi)圓柱面，見圖 4.31,4.32。 圖 4.31 螺紋內(nèi)圓柱面 圖 4.32 螺紋內(nèi)圓柱面 螺旋千斤頂?shù)脑O計及運動仿真 27 完成后如圖：見圖 4.33。 圖 4.33 裝配成果圖 5、裝配手柄。調(diào)入零件手柄，先選擇對齊，對

34、齊手柄中心軸和螺桿上的手柄安裝孔的軸， 然后將手柄中間平面和螺桿上如圖所示平面對齊。見圖 4.34。 無錫太湖學院學士學位論文 28 圖 4.34 手柄裝配 6、裝配托杯。調(diào)入零件托杯，對齊如圖所示 2 個面，見圖 4.35。 圖 4.35 托杯裝配 7、將托杯中心軸和螺桿中心軸對齊，完成裝配。見圖 4.36。 圖 4.36 對軸 4. .3 仿真分析仿真分析 計算機仿真技術(shù)是世界各國十分重視的一項高新技術(shù)。仿真是以計算機系 統(tǒng)為基礎， 根據(jù)用戶的要求，建立實際系統(tǒng)的數(shù)學模型，并使之轉(zhuǎn)換為仿真模型， 在不同的工況下， 在計算機系統(tǒng)中運行演示，從而真實地展現(xiàn)實際系統(tǒng)運行狀態(tài) 的過程。它是涉及計算

35、數(shù) 學、工程控制、各種實際系統(tǒng)的專業(yè)知識、計算機軟硬 件技術(shù)等多學科領域的一項綜合 性高科技技術(shù)。是科學工作者、工程技術(shù)人員、 運行操作人員進行系統(tǒng)分析、優(yōu)化設計、 性能評估、運行試驗、教育培訓、操作 訓練的有力工具。它在國防、能源、交通、航空 航天等重要的軍事與非軍事領域， 得到了越來越廣泛的應用。美國 1992 年提出的 22 項國家重點發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)報 告中，計算機仿真技術(shù)被列為第 16 項。同年提出的 21 項國防及軍事重點發(fā)展的 關(guān)鍵技術(shù)報告中，被列為第 6 項。足見其在現(xiàn)代科學技術(shù)領域 螺旋千斤頂?shù)脑O計及運動仿真 29 中的重要地位1。 傳統(tǒng)的設計方法是首先在設計者頭腦中建立起產(chǎn)品

36、的三維實體形狀后 借助于正投影方法，把頭腦中的三維實體投影為多二維視圖。在讀圖時又需要將各個 視 圖的信息通過想象加以綜合，在頭腦中恢復回原來的三維實體形狀，再進行工 藝設計、 加工等工作。這樣一個復雜的過程，大大降低工作效率，且容易出錯。 運用 pro/e 系統(tǒng) 進行三維實體設計技術(shù)，采用新的三維-二維-三維的新模 式，通過計算設計訓練，培養(yǎng) 了空間想象能力和設計思想表達能力5。 在使用 pro/e 進行千斤頂裝配的時，要注意約束類型及約束對象，在已知約束條件不 滿足的時候，可以新建基準以此作為約束對象，這里會影響整體的仿真。 根據(jù)上文 pro/e 所作出的千斤頂三維圖，進行運動仿真研究。

37、1、應用程序，然后選擇機構(gòu)，再進入運動仿真界面。 2、設置伺服電動機。首先定義伺服電動機 ServoMotor1，運動軸選中心軸，輪廓速 度，設置為 10（可根據(jù)需要設置） 。見圖 4.37。 圖 4.37 ServoMotor1 設置 3、設置伺服電動機 ServoMotor2。插入伺服電動機，類型選幾何，見圖 4.38。 無錫太湖學院學士學位論文 30 圖 4.38 ServoMotor2 設置 第一個可以選如圖所示螺桿最下端孔內(nèi)的點，見圖 4.39。 圖 4.39 ServoMotor2 設置 第二個選如圖所示螺套上表面，然后輪廓速度，設置為 0.5（可根據(jù)需要設置） 。見 圖 4.40

38、。 圖 4.40 ServoMotor2 設置 螺旋千斤頂?shù)脑O計及運動仿真 31 4、進行機構(gòu)分析，檢驗運動關(guān)系。分析機構(gòu)分析，設置終止時間為 20（可根據(jù)需要 設置） 。點運行，就可以看到螺桿在向上做螺旋上升運動了。見圖 4.41。 圖 4.41 設置完成圖 無錫太湖學院學士學位論文 32 5 結(jié)論與展望結(jié)論與展望 5.1 結(jié)論結(jié)論 辛苦而又充實的畢業(yè)設計完成了，在此次畢業(yè)設計中，我收益匪淺。 此次設計目的是根據(jù)螺旋千斤頂?shù)脑O計要求，設計出一個螺旋千斤頂。過程中首先 要對螺旋千斤頂進行結(jié)構(gòu)選擇，總體設計，設計計算，參數(shù)分析，數(shù)據(jù)校核，并且使用 CAD 進行裝配圖和零件圖的繪制，然后對總體機構(gòu)

39、做基于 PRO/E 進行運動仿真分析。通 過老師的指導，同學的幫助，和我自己查閱相關(guān)資料，學習相關(guān)知識，基本完成了任務， 達到了之前預期的要求。通過設計，我發(fā)現(xiàn)螺旋千斤頂工作時傳動效率低，返程慢，并 且螺桿主軸承受壓力較大，可以進行強度方面的處理，已達到更好的工作效果。 5.2 不足與展望不足與展望 畢業(yè)設計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，這是我們邁向社會、從事職業(yè) 工作前一個必不可少的過程。 “千里之行始于足下” ，通過這次畢業(yè)設計我們深深體會到 這句千古名言的真正含義。我今天認真地進行畢業(yè)設計，學會腳踏實地地邁開這一步， 就是為了明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎。 本次畢業(yè)

40、設計，還有許多缺陷有待改善，如設計計算過程比較繁復，原理分析不夠 透徹深入，通過這次畢業(yè)設計，我也深深感覺到機械這門學科的博大精深,許多平時想當 然很簡單的知識點，到了要切實應用的時候，明顯感到會有一些遲滯，實踐果然是檢驗 知識水平的標桿，我會在未來的學習，工作，生活中，不斷努力，不斷前進，發(fā)揮出自 己的價值。 螺旋千斤頂?shù)脑O計及運動仿真 33 致謝致謝 首先，我要感謝彭勇老師對我的畢業(yè)設計指導。在畢業(yè)設計中，他給予了我學術(shù)和 指導性的意見。沒有老師的指導，我不可能如此順利的完成此次畢業(yè)設計，我萬分的感 謝他給我的寶貴的指導意見和鼓勵。 我也非常感謝我的父母。在學習和生活上，他們一直都很支持我

41、，使我能全身心地 投入到學習中。 最后，很感謝閱讀這篇畢業(yè)設計的人們。感謝你們抽出寶貴的時間來閱讀這篇畢業(yè) 設計。 無錫太湖學院學士學位論文 34 參考文獻參考文獻 1 王田苗.機械設計手冊M. 北京：機械工業(yè)出版社，2008:18-30,51,87,112. 2 黃景一，付榮伯.起重機械設計制造使用手冊M.安徽：安徽文化出版社，2012:89-92. 3 吳慧媛.零件制造工藝與裝備M.北京：電子工業(yè)出版社，2010:145-152. 4 孫燕華.AutoCAD2000 機械制圖M.北京：機械工業(yè)出版社，2002:34-35. 5 野火科技組.pro/engineer wirdfire 5.0

42、 產(chǎn)品設計一體化解決方案設計M.北京：機械工業(yè)出版社， 2011:12-16. 6 吳宗澤.機械設計M.北京：中央廣播電視大學出版社，1998:56-57,60. 7 Boothroyd G, Dewhurst P, Knight W. Product Design for Manufacture and AssemblyM. Dekker, New York, NY, 1994: 189-192. 8 2 An Approach for Solid Modelling in a Virtual Reality EnvironmentM.School of Computer Science,

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