基于PROE液壓千斤頂設(shè)計.doc

畢業(yè)設(shè)計論文基于PROE基于PROE液壓千斤頂設(shè)計設(shè)計學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性申明本人鄭重申明：所呈交的設(shè)計（設(shè)計）是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下獨立進行研究，所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本設(shè)計（設(shè)計）不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本申明的法律后果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名（手寫）： 簽字日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)江西藍天學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于保 密 ， 在 年解密后適用本授權(quán)書。不保密 。（請在以上相應(yīng)方框內(nèi)打“” ）學(xué)位論文作者簽名（手寫）： 指導(dǎo)老師簽名（手寫）： 簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月 日摘 要本文從基于PROE液壓千斤頂設(shè)計結(jié)構(gòu)與工作原理的分析，按要求對參數(shù)進行選擇，按參數(shù)進行設(shè)計、教核，四個方面，層層推進，步步為營，逐步闡述基于PROE液壓千斤頂設(shè)計設(shè)計的全過程。尤其在手柄，頂桿，液壓缸，焊接夾具設(shè)計中，運用已掌握的液壓結(jié)構(gòu)原理知識、機械設(shè)計與制造理論及計算公式、機械加工工藝，確定了整個液壓系統(tǒng)各個零件的幾何尺寸，確保了基于PROE液壓千斤頂設(shè)計的質(zhì)量和強度。該基于PROE液壓千斤頂設(shè)計額定起重量為5 T，極限為6 T，當(dāng)超過5.5 T時自動泄荷，保證千斤頂不會因為超負(fù)荷而損壞。該基于PROE液壓千斤頂設(shè)計系統(tǒng)簡單，實用性強，成本低，使用維護方便，抗拉性能強，運行穩(wěn)定可靠。手柄的靈活設(shè)計及低強度運行，更增加了千斤頂使用的普便性。關(guān)鍵詞：液壓千斤頂，ProeAbstract In 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目錄摘 要IIIAbstractIV第一章 緒論11.1液壓技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用11.2千斤頂?shù)姆诸惣坝猛?第二章 基于PROE液壓千斤頂設(shè)計工作原理分析 42.1基于PROE液壓千斤頂設(shè)計的作用52.2基于PROE液壓千斤頂設(shè)計主要構(gòu)件分析5第三章 液壓缸的設(shè)計63.1 液壓缸的主要形式及選材63.2（液壓缸主要參數(shù)的計算）液壓缸的壓力63.3液壓缸的輸出力與輸出力73.4 液壓缸的輸出速度73.5 液壓缸的功率83.6小液壓缸的主要參數(shù)計算8第四章 液壓控制閥104.1 方向控制閥104.2普通單向閥104.3背壓閥10第五章 拉壓桿和彎曲桿的設(shè)計125.1 彎曲桿(手柄)的設(shè)計125.2求得支座反力125.3梁的剪應(yīng)力FS及彎矩M125.4確定危險截面135.5活塞桿（拉壓桿）的設(shè)計15第六章 液壓油的選用和工藝規(guī)程設(shè)計166.2液壓油的選用166.2熱處理166.3制訂工藝路線17第七章 焊接夾具設(shè)計197.1設(shè)計理由197.2焊接夾具的設(shè)計原理197.3 確定夾具結(jié)構(gòu)方案19（1）確定夾具結(jié)構(gòu)19結(jié) 論24參考文獻25致 謝26第一章 緒論1.1液壓技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用自18世紀(jì)末英國制成世界上第一臺水壓機算起，液壓傳動技術(shù)已有二三百年的歷史。直到20世紀(jì)30年代它才較普遍地用于起重機、機床及工程機械。在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于戰(zhàn)爭需要，出現(xiàn)了由響應(yīng)迅速、精度高的液壓控制機構(gòu)所裝備的各種軍事武器。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，液壓技術(shù)迅速轉(zhuǎn)向民用工業(yè)，液壓技術(shù)不斷應(yīng)用于各種自動機及自動生產(chǎn)線。本世紀(jì)60年代以后，液壓技術(shù)隨著原子能、空間技術(shù)、計算機技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展。因此，液壓傳動真正的發(fā)展也只是近三四十年的事。當(dāng)前液壓技術(shù)正向迅速、高壓、大功率、高效、低噪聲、經(jīng)久耐用、高度集成化的方向發(fā)展。同時，新型液壓元件和液壓系統(tǒng)的計算機輔助設(shè)計(CAD)、計算機輔助測試(CAT)、計算機直接控制(CDC)、機電一體化技術(shù)、可靠性技術(shù)等方面也是當(dāng)前液壓傳動及控制技術(shù)發(fā)展和研究的方向。我國的液壓技術(shù)最初應(yīng)用于機床和鍛壓設(shè)備上，后來又用于拖拉機和工程機械?，F(xiàn)在，我國的液壓元件隨著從國外引進一些液壓元件、生產(chǎn)技術(shù)以及進行自行設(shè)計，現(xiàn)已形成了系列，并在各種機械設(shè)備上得到了廣泛的使用。液壓傳動之所以能得到廣泛的應(yīng)用，是由于它具有以下的主要優(yōu)點：(1)由于液壓傳動是油管連接，所以借助油管的連接可以方便靈活地布置傳動機構(gòu)，這是比機械傳動優(yōu)越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液壓傳動來驅(qū)動，以克服長驅(qū)動軸效率低的缺點。由于液壓缸的推力很大，又加之極易布置，在挖掘機等重型工程機械上，已基本取代了老式的機械傳動，不僅操作方便，而且外形美觀大方。(2)液壓傳動裝置的重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小。例如，相同功率液壓馬達的體積為電動機的12%13%。液壓泵和液壓馬達單位功率的重量指標(biāo)，目前是發(fā)電機和電動機的十分之一，液壓泵和液壓馬達可小至0.0025 N/W(牛/瓦),發(fā)電機和電動機則約為0.03 N/W。(3)可在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速。借助閥或變量泵、變量馬達，可以實現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍可達12000，并可在液壓裝置運行的過程中進行調(diào)速。(4)傳遞運動均勻平穩(wěn)，負(fù)載變化時速度較穩(wěn)定。正因為此特點，金屬切削機床中的磨床傳動現(xiàn)在幾乎都采用液壓傳動。(5)液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護借助于設(shè)置溢流閥等，同時液壓件能自行潤滑，因此使用壽命長。(6)液壓傳動容易實現(xiàn)自動化借助于各種控制閥，特別是采用液壓控制和電氣控制結(jié)合使用時，能很容易地實現(xiàn)復(fù)雜的自動工作循環(huán)，而且可以實現(xiàn)遙控。(7)液壓元件已實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，便于設(shè)計、制造和推廣使用。液壓傳動的缺點是：(1)液壓系統(tǒng)中的漏油等因素，影響運動的平穩(wěn)性和正確性，使得液壓傳動不能保證嚴(yán)格的傳動比。(2)液壓傳動對油溫的變化比較敏感，溫度變化時，液體粘性變化，引起運動特性的變化，使得工作的穩(wěn)定性受到影響，所以它不宜在溫度變化很大的環(huán)境條件下工作。(3)為了減少泄漏，以及為了滿足某些性能上的要求，液壓元件的配合件制造精度要求較高，加工工藝較復(fù)雜。(4)液壓傳動要求有單獨的能源，不像電源那樣使用方便。(5)液壓系統(tǒng)發(fā)生故障不易檢查和排除?？傊簤簜鲃拥膬?yōu)點是主要的，隨著設(shè)計制造和使用水平的不斷提高，有些缺點正在逐步加以克服。液壓傳動有著廣泛的發(fā)展前景。1.2千斤頂?shù)姆诸惣坝猛厩Ы镯斒且环N起重高度小(小于1)的最簡單的起重設(shè)備，它主要用于廠礦、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。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(shè)備它有機械式和液壓式兩種。機械式千斤頂又有齒條式與螺旋式兩種，由于起重量小，操作費力，一般只用于機械維修工作，在修橋過程中不適用。液壓式千斤頂結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)，有自鎖作用，故使用廣泛。其缺點是起重高度有限，起升速度慢?；赑ROE液壓千斤頂設(shè)計分為通用和專用兩類。專用基于PROE液壓千斤頂設(shè)計使專用的張拉機具，在制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時，對預(yù)應(yīng)力鋼筋施加張力。專用基于PROE液壓千斤頂設(shè)計多為雙作用式。常用的有穿心式和錐錨式兩種。穿心式千斤頂適用于張拉鋼筋束或鋼絲束，它主要由張拉缸、頂壓缸、頂壓活塞及彈簧等部分組成。它的特點是：沿拉伸軸心有一穿心孔道，鋼筋(或鋼絲)穿入后由尾部的工具錨固。近年來隨著科技的飛速發(fā)展，同時帶動自動控制系統(tǒng)日新月異更新，液壓技術(shù)的應(yīng)用正在不斷地走向深入。 第二章 基于PROE液壓千斤頂設(shè)計工作原理分析 圖2.1 基于PROE液壓千斤頂設(shè)計工作原理圖1.杠桿手柄 2.小油缸 3.小活塞 4.單向閥 5.吸油管 6.管道7.單向閥 8.大活塞 9.大油缸 10.管道 11.截止閥 12.油箱圖2.1是基于PROE液壓千斤頂設(shè)計的工作原理圖。大油缸9和大活塞8組成舉升液壓缸。杠桿手柄1、小油缸2、小活塞3、單向閥4和7組成手動液壓泵。如提起手柄使小活塞向上移動，小活塞下端油腔容積增大，形成局部真空，這時單向閥4打開，通過吸油管5從油箱12中吸油；用力壓下手柄，小活塞下移，小活塞下腔壓力升高，單向閥4關(guān)閉，單向閥7打開，下腔的油液經(jīng)管道6輸入舉升油缸9的下腔，迫使大活塞8向上移動，頂起重物。再次提起手柄吸油時，單向閥7自動關(guān)閉，使油液不能倒流，從而保證了重物不會自行下落。不斷地往復(fù)扳動手柄，就能不斷地把油液壓入液壓缸下腔，使重物逐漸地升起。如果打開截止閥11，液壓缸下腔的油液通過管道10、截止閥11流回油箱，重物就向下移動。這就是基于PROE液壓千斤頂設(shè)計的工作原理。通過對上面基于PROE液壓千斤頂設(shè)計工作過程的分析，可以初步了解到液壓傳動的基本工作原理。液壓傳動是利用有壓力的油液作為傳遞動力的工作介質(zhì)。壓下杠桿時，小油缸2輸出壓力油，是將機械能轉(zhuǎn)換成油液的壓力能，壓力油經(jīng)過管道6及單向閥7，推動大活塞8舉起重物，是將油液的壓力能又轉(zhuǎn)換成機械能。大活塞8舉升的速度取決于單位時間內(nèi)流入大油缸9中油容積的多少。由此可見，液壓傳動是一個不同能量的轉(zhuǎn)換過程。2.1基于PROE液壓千斤頂設(shè)計的作用本基于PROE液壓千斤頂設(shè)計是杭州萬海五金經(jīng)營部銷售的QYL5D油壓千斤。為三一重工股份有限公司配套加工的外協(xié)件，它用在飛機的起落架以及吊車，挖掘機、裝載機、推土機、壓路機、鏟運機的支撐架的機構(gòu)中，主要是起到支撐作用。因此，該零件的質(zhì)量及精度在使用中是非常重要的，必須制作出合理的工藝規(guī)程以確保零件的質(zhì)量。2.2基于PROE液壓千斤頂設(shè)計主要構(gòu)件分析該系統(tǒng)是一個組焊件，技術(shù)條件要求為：組焊后加工，熱處理調(diào)質(zhì)達到HB240HB280。表面粗糙度最高達到Ra2.3 m，最低達到Ra12.5 m，尺寸公差較小，另外有一處位置公差要求，這就需要經(jīng)過粗加工、半精加工、精加工過程。本零件用于大批量生產(chǎn)。本系統(tǒng)主要運用了：杠桿原理，帕斯卡原理，單向閥單向?qū)ㄔ淼?。第三?液壓缸的設(shè)計3.1 液壓缸的主要形式及選材液壓缸能將液壓能轉(zhuǎn)換為機械能，用來驅(qū)動工作機構(gòu)作直線運動或擺動運動。它是液壓執(zhí)行元件。液壓缸由于結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，除單個使用外，還可幾個組合或與杠桿、連杠、齒輪齒條、棘輪棘爪、凸輪等其他機構(gòu)配合，實現(xiàn)多種機械運動，因此應(yīng)用十分廣泛。液壓缸有多種類型。按結(jié)構(gòu)特點可分為活塞式、柱塞式和組合式三大類；按作用方式又可分為單作用式和雙作用式兩種。由于液壓缸要承受較大壓強，故液壓缸采用：45號鋼活塞式單作用液壓缸。3.2（液壓缸主要參數(shù)的計算）液壓缸的壓力（1）額定壓力Pn: 也稱為公稱壓力，是液壓缸能用以長期工作的最高壓力。油液作用在活塞單位面積上的法向力圖3.1。單位為Pa，其值為:Pn=G/A=5104 （3.140.20.2）=3.98105 Pa 圖3.1 液壓缸的計算簡圖式中：為活塞桿承受的總負(fù)載；A為活塞的工作面積。上式表明，液壓缸的工作壓力是由于負(fù)載的存在而產(chǎn)生的，負(fù)載越大，液壓缸的壓力也越大。表3.1為國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的液壓缸公稱壓力系列。表3.1 液壓缸公稱壓力（MPa）0.40.6312.546.31016202531.5（2）工作壓力P：由于活塞的重力大約在g=10 N左右，要遠(yuǎn)比物體的重力小，所以可以忽略不計。所以 =(g+G)/A=5.001104 （3.140.20.2）=3.98168105 PaPn = 3.98105 Pa（3）最高允許壓力：也稱試驗壓力，是液壓缸在瞬間能承受的極限壓力。通常為 1.5Pn =1.53.98105 Pa=5.97105 Pa0.6 MPa3.3液壓缸的輸出力與輸出力（1）液壓缸的理論輸出力F 出等于油液的壓力和工作腔有效面積的乘積，即=AG=5104 N由于液壓缸為單活塞桿形式，因此兩腔的有效面積不同。所以在相同壓力條件下液壓缸往復(fù)運動的輸出力也不同。由于液壓缸內(nèi)部存在密封圈阻力回油阻力等，故液壓缸的的實際輸出力小于理論作用力。（2）液壓缸的理論輸入力：F入 =F 出A1A2=5104 (0.0220.22)=5102 N式中:A1表示小液壓缸的橫截面積,0.02(m) 表示小液壓缸的半徑 ,A2表示大液壓缸的橫截面積,0.2(m) 表示大液壓缸的半徑。3.4 液壓缸的輸出速度（1）大液壓缸的輸出速度= nSA1/A2=100.30.01=0.03 m/minq=nSA1=100.33.14(0.02)2=3.76810-3 L/min 式中：V為液壓缸的輸出速度；q為輸入液壓缸工作腔的流量；A2為大液壓缸工作腔的有效面積；A1表示小液壓缸的橫截面積；n =10表示小液壓缸每分鐘回程10次；S=0.3 m表示小液壓缸工作行程為300 （2） 速比 式中：V1為活塞前進速度；V2為活塞退回速度；A1為活塞無桿腔有效面積；A2為活塞有桿腔有效面積。速度不可過小，以免造成活塞桿過細(xì)，穩(wěn)定性不好。其值如表3.2示：表3.2 液壓缸往復(fù)速度比推薦值工作壓力p/Mpa101.252020往復(fù)速度比1.331.462203.5 液壓缸的功率（1）輸出功率P0：液壓缸的輸出為機械能。單位W，其值為:=51040.03 =1500 W式中：F為作用在活塞桿上的外負(fù)載；v為活塞平均運動速度。（2）輸入功率：液壓缸的輸入為液壓能。單位為W，它等于壓力和流量的乘積，即 q=nSA1=100.33.14(0.02)2=3.76810-3 L/min=3.98168105 3.76810-3 =1500.3 W式中：p為大液壓缸的工作壓力；q為大液壓缸的輸入流量。由于液壓缸內(nèi)存在能量損失（摩擦和泄露等），因此，輸出功率小于輸入功率。3.6小液壓缸的主要參數(shù)計算（1）小液壓缸的輸出力等于大液壓缸的輸入力, 即：F=500 N（2）小液壓缸的流速為：V=(A大/A小)V大=1000.03=3 m/min（3）小液壓缸的流量為： q=nSA1=100.33.14(0.02)2=3.76810-3 L/min半徑（）壁厚（）材料類型202HT200單作用活塞式第四章 液壓控制閥4.1 方向控制閥方向控制閥是控制液壓系統(tǒng)中油液流動方向的，它為單向閥和換向閥兩類。單向閥有普通單向閥和液控單向閥兩種。4.2普通單向閥普通單向閥簡稱單向閥，它的作用是使用油液只能沿一個方向流動，不許反向倒流。圖4.1 所示為直通式單向閥的結(jié)構(gòu)及圖形符號。壓力油從p1流入時，克服彈簧3作用在閥芯2上的力，使閥芯2向右移動，打開閥口，油液從p1口流向p2口。當(dāng)壓力油從p2口流人時，液壓力和彈簧力將閥芯壓緊在閥座上，使閥口關(guān)閉，液流不能通過。 （a）結(jié)構(gòu)原理圖 （b）圖形符號圖4.1單向閥 1、閥體；2、閥芯；3、彈簧單向閥的彈簧主要用來克服閥芯的摩擦阻力和慣性力，使閥芯可靠復(fù)位，為了減小壓力損失，彈簧鋼度較小，一般單向閥的開啟為0.03 MPa0.05 MPa（如換上剛度較大的彈簧，使閥的開啟壓力達到0.2 MPa0.6 MPa，便可當(dāng)背壓閥使用）。4.3背壓閥為了液壓缸不超過最高允許壓力=0.6 Mpa，需要在回油路上并聯(lián)一個0.55 MPa的背壓閥。只需將4.2中設(shè)計的單向閥換上剛度較大的彈簧，使閥的開啟壓力達到0.55 MPa，便可當(dāng)背壓閥使用。這樣，當(dāng)壓力超過0.55 MPa時，背壓閥自動打開泄荷，使液壓缸免受損壞。第五章 拉壓桿和彎曲桿的設(shè)計5.1 彎曲桿(手柄)的設(shè)計工程中常存在大量受彎曲的桿件,這些桿件在外力作用下常發(fā)生彎曲變形,以彎曲為主要變形的桿件稱為梁.工程力學(xué)中對梁作以下規(guī)定:梁任一橫截面上的剪力,其值等于該截面任一側(cè)梁上所有橫向力的代數(shù)和。梁任一橫截面上的彎矩,其值等于該截面任一側(cè)所有外力對形心的力矩的代數(shù)和。5.2求得支座反力試選擇45號正火鋼,設(shè)計為環(huán)形截面(如圖5.5),畫出受力圖(如圖5.1 a)進行受力分析,由梁的平衡方程求得支座反力(如圖5.2 b): F1 + F2 - F = 0 (式5-1)F1L1 - FL2 = 0 (式5-2)聯(lián)立(1)(2)代入數(shù)據(jù) F2=500 N L1=1 M L2=0.2 M ,得:F1= 125 N F = 625 N5.3梁的剪應(yīng)力FS及彎矩M以B點為分界點將AC桿分為兩段:AB段: FS(A) = F1 = 125 N M(B點右側(cè))=125(1-0.2)=100 N*MBC段: FS(C) = - F2 = -500 N M(B點右側(cè))= 5000.2 =100 N*M根據(jù)以上結(jié)果可繪出剪力圖(圖5.3 c)和彎矩圖(圖5.4 d)： 圖5.1a 受力圖，圖5.2b支座反力，圖5.3c 剪力圖,圖5.4d 彎矩圖5.4確定危險截面（1）B點所在截面的彎矩最大, 即正應(yīng)力最大, C點所在截面的剪力最大,即切應(yīng)力最大。所以C,B兩點所在截面為危險截面。（2）B截面的截面系數(shù)為:其中： D為外徑, d為內(nèi)徑(如圖5.5)B截面的正應(yīng)力為:max =M/WZ =100/1.598610-3 =6.25104 PaC截面的切應(yīng)力為:Tmax =2FS/A =2500/(3.140.30.3)=3.538103 Pa有機械設(shè)計手冊查得45號，正火鋼的許用切應(yīng)力為30 MPa40 MPa，許用正應(yīng)力為275 MPa，由于B截面的正應(yīng)力遠(yuǎn)小于其許用應(yīng)力，C截面的切應(yīng)力遠(yuǎn)小于其許用應(yīng)力，這樣勢必造成鋼材的浪費，為節(jié)省鋼材降低成本，提高效益，需要重新選擇材料。 圖 5.5 環(huán)形截面 圖5.6 實心截面（3）重新選擇材料設(shè)計截面選用實心圓柱松木梁(如圖5.6),其許用正應(yīng)力為=7 MPa，其許用切應(yīng)力為T=1 MPa。B截面的彎曲截面系數(shù)為：WZ = WY = 3.14D3/32 =3.140.027/32=2.64910-3 M3B截面的正應(yīng)力為: max = M/WZ =100/2.64910-3=3.7104 PaC截面的切應(yīng)力為: Tmax = 4FS/3A =4500/3(3.140.152)=9.436103 Pa(4)校核強度：max = 3.7104 Pa= 7 MPaTmax = 9.436103 PaT= 1 MPa因此，梁的強度是足夠的，其實際生活中，許多木材都是能夠滿足其強度的，如柳木，楊木。所以，將梁制成可活動的零件，則千斤頂?shù)膽?yīng)用，尤其是在農(nóng)業(yè)、工業(yè)生活中的應(yīng)用，更為廣泛和方便。5.5活塞桿（拉壓桿）的設(shè)計工程實際中經(jīng)常遇到承受軸向拉伸或壓縮的構(gòu)件。例如，內(nèi)燃機中的連桿，鋼木組合桁架中的鋼拉桿等。承受軸向拉伸或壓縮的桿件稱為拉壓桿。實際拉壓桿的形狀，加載和連接方式各不相同，但都可簡化成圖5.7所示的計算簡圖，它們的共同特點是作用于桿件上的外力的合力作用線與桿件軸線重合，桿件的主要變形是沿軸線方向的伸長或縮短。(1)千斤頂?shù)幕钊麠U即為簡單的拉壓桿，圖5.7即為水平放置的活塞桿，試選材HT100，有機械設(shè)計制造基礎(chǔ)（陳立德主編）查得其許用拉應(yīng)力為= 80 MPa(2)設(shè)計截面：選擇拉壓桿的半徑為r= 4則其許用應(yīng)力為：max = F/A= 500/(3.140.0040.004)=9.95 MPa(3)教核強度: max = 9.95 MPa = 80 MPa 由此可見,滿足其強度。(4)確定許用載荷:Fmax A= (3.140.0040.004)80106= 4103 N圖5.7 拉壓桿計算簡圖第六章 液壓油的選用和工藝規(guī)程設(shè)計6.2液壓油的選用液壓傳動所用液壓油一般為礦物油。它不僅是液壓系統(tǒng)傳遞能量的工作介質(zhì)，而且還有潤滑，冷卻和防銹的作用。液壓油質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響液壓系統(tǒng)的工作性能。為了更好地傳遞運動和動力，液壓油應(yīng)具備如下性能：(1)潤滑性能好；(2)純凈度好，雜質(zhì)少；(3)合適的粘度和良好的粘溫特性；(4)抗泡沫性，抗乳化性和防銹性好，腐蝕性?。?5)對熱，氧化，水解都有良好的穩(wěn)定性，使用壽命長；(6)對液壓系統(tǒng)所用金屬及密封件材料等有良好的相容性；(7)比熱和傳熱系數(shù)大，體積膨脹系數(shù)小，閃點和燃點高，流動點和凝固點低。一般根據(jù)液壓系統(tǒng)的使用性能和工作環(huán)境等因素確定液壓油的品種。當(dāng)品種確定后，主要考慮油液的粘度。在確定油液粘度時主要應(yīng)考慮系統(tǒng)工作壓力，環(huán)境溫度及工作部件的運動速度。當(dāng)系統(tǒng)的工作壓力大，環(huán)境溫度較高，工作部件運動速度較大時，為了減少泄漏，宜采用粘度較高的液壓油。當(dāng)系統(tǒng)工作壓力小，環(huán)境溫度較低，而工作部件運動速度較高時，為了減少功率損失，宜采用粘度較低的液壓油。當(dāng)選購不到合適粘度的液壓油時，可采用調(diào)和的方法得到滿足粘度要求的調(diào)和油。當(dāng)液壓油的某些性能指標(biāo)不能滿足某些系統(tǒng)較高要求時，可在油中加入各種改善其性能的添加劑，如抗氧化，抗泡沫，抗磨損，防銹以及改進粘溫特性的添加劑，使之適用于特定的場合。因此，該千斤頂選用千斤頂專用液壓油。6.2熱處理千斤頂絲杠是由連接頭和缸體組成的,它們都是采用45鋼的。而在它們加工前要經(jīng)過正火處理，以增加它們的切削性能，來消除應(yīng)力，細(xì)化組織，防止產(chǎn)生變形與開裂。接著進行粗加工、調(diào)質(zhì)和精加工。然后需要進行高頻感應(yīng)加熱淬火和低溫回火，以便提高表面的硬度、耐磨性和疲勞強度；低溫回火的目的是消除應(yīng)力，防止，磨削加工時產(chǎn)生裂紋。加工后需要進行保溫處理，可以使工件不易變形，誤差較小。最后用冷卻液進行處理，為以后使連接頭和缸體的裝配打下基礎(chǔ)。6.3制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。（1）連接頭的加工工序如下：工序一：選擇實心鋼外徑為140的毛坯，在下料機上取L=100長。工序二：在CA6140x1500車床上夾右端外圓車左端外圓車成133、車成121、42、100、845、1.545，掉頭夾外圓找正車成SR80球面。工序三：檢驗。（2）杠體的加工工序如下：工序一：選擇毛皮16828管材，在下料機上取L=500長。工序二：車距左、右端面100往里車架位見圓，L-60，在左端面車深孔引孔 ，L=90深。工序三：深孔鏜：粗、精鏜內(nèi)孔為。工序四：夾左端內(nèi)孔，右端上中心架，在右端車接頭止口配合尺寸，L=16深。（3）組焊件的加工工序如下：工序一：鉗工：將焊接件備齊，并清洗干凈。 用自制夾具按焊接圖裝配并點焊牢固。工序二：焊接：局部預(yù)熱按圖要求焊接成型，保證質(zhì)量。 工序三：熱處理：硬質(zhì)為HB240280后（120內(nèi)孔酸洗干凈）。工序四：夾右端130，左端架中心架車端面保孔深475mm。車成外圓167內(nèi)孔倒角245，調(diào)頭夾外圓上中心架車成130、焊接尺寸、打中心孔A3?？傞L，夾頂車成150、143、Tr1506-7e各尺寸，調(diào)頭夾外圓找正在0.05內(nèi)上中心架車成、。 工序五：劃Z3/8位置線。工序六：鉆孔Z3/8、14.4。工序七：檢驗 。第七章 焊接夾具設(shè)計7.1設(shè)計理由千斤頂絲杠連接頭和缸體在粗加工后，要將兩者焊接到一起，進行熱處理，再進行最后的成型加工。因本工件是大批量的生產(chǎn)，為了提高加工效率，并能保證加工精度，因此，需設(shè)計制造專用焊接夾具來保證裝配關(guān)系、焊接效率和質(zhì)量。7.2焊接夾具的設(shè)計原理千斤頂絲杠為軸類零件，一般都以中心軸線為基準(zhǔn)來加工其外表面。焊接夾具就是以千斤頂絲杠的中心軸線為基準(zhǔn)而設(shè)計的。將千斤頂絲杠150的部分放到60的V形槽，（如圖8.1所示）。圖 8.1 V形槽 圖 8.2 特制螺栓固定絲杠缸體的軸線與裝夾在機床上的連接頭的軸線重合，用另一部分V形槽夾緊杠體，使用特制的螺栓固定(如圖8.2所示)。這樣千斤頂絲杠和連接頭就被固定。用電焊機進行點焊，使工件的位置固定。點焊后，取下工件，按照技術(shù)要求進行焊接就可以了。此焊接夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于制造，經(jīng)濟實用，定位作用好。7.3 確定夾具結(jié)構(gòu)方案（1）確定夾具結(jié)構(gòu)根據(jù)夾具原理的設(shè)計可知：夾具必須加緊杠體，使之在機床上固定，避免松動。為了使連接頭更好的和缸體焊接起來，就設(shè)計了兩種形狀的夾具，形狀如圖8.3 。 零件草圖 V型塊草圖 圖 8.3 草圖（2）夾具非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖a.夾緊蓋零件圖樣8.4如下:圖8.4 夾緊蓋b.夾緊螺栓零件圖樣8.5如下: 圖8.5 夾緊螺栓c.連接鉸鏈零件圖樣8.6如下:圖8.6 連接鉸鏈（3）繪制夾具總裝圖a.布置圖面 選擇適當(dāng)比例，在圖紙上繪出所設(shè)計的工裝簡略圖（圖8.7），（圖8.8）各視圖之間要留有足夠的空間以便繪制夾具元件及標(biāo)注尺寸。b.繪制定位元件 根據(jù)選好的定位基準(zhǔn)面確定定位元件類型、尺寸、結(jié)構(gòu)，將其繪制在相應(yīng)位置上（圖8.9）。c.布置對刀、引導(dǎo)元件 用于保證刀具和夾具相對位置的對刀元件類型，結(jié)構(gòu)，空間位置，將其視圖繪制在相應(yīng)位置上。d.設(shè)計夾具裝置輔助支承 根據(jù)所確定的夾緊裝置和輔助支承將其視圖繪制在相應(yīng)位置上（圖8.10）。圖 8.7 浮動V型塊 圖 8.8 工裝簡略圖圖 8.9 定位元件 圖 8.10 夾具裝置輔助支承結(jié) 論畢業(yè)設(shè)計是在我們學(xué)完大學(xué)全部基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后進行的，它是一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。畢業(yè)設(shè)計的主要目的是培養(yǎng)我們綜合運用所掌握的專業(yè)技術(shù)理論和基本技能來分析和解決工程技術(shù)問題，使我們建立正確的工程設(shè)計思想。通過畢業(yè)設(shè)計，我們把理論與實踐相結(jié)合，初步學(xué)會了如何編寫技術(shù)文件、正確使用技術(shù)資料手冊及相關(guān)的工具書，培養(yǎng)了我們嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍和實事求是的工作作風(fēng)，進一步鞏固和提高自己所掌握的基礎(chǔ)知識、基本理論和基本技能，提高了自己的設(shè)計、計算、制圖以及計算機繪圖的能力。是從一名學(xué)生向一名工程技術(shù)人員轉(zhuǎn)變的過渡過程，為我們以后走上工作崗位打下了一個很好的基礎(chǔ)。本次設(shè)計的題目為基于PROE液壓千斤頂設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計，是理論性、應(yīng)用性、實踐性、綜合性的設(shè)計過程。基于PROE液壓千斤頂設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計是集液壓技術(shù)，機械設(shè)計和機械制造于一身的實踐與理論與一體的大練兵！機械加工工藝、機械設(shè)計與制造是企業(yè)技術(shù)人員的一項主要工作內(nèi)容。機械加工工藝規(guī)程的制訂與生產(chǎn)實際有著密切的聯(lián)系，機械設(shè)計與制造要求設(shè)計者具有一定的專業(yè)技術(shù)理論。這種千斤頂廣泛使用于中小型城市及農(nóng)村的日常生活，主要用于廠礦、交通運輸?shù)炔块T作為車輛理及其它起重、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。參考文獻1 林文煥.機床夾具設(shè)計.北京.國防工業(yè)出版社,19872 陳立德.機械設(shè)計基礎(chǔ).北京.高等教育出版社,20043 喬世民.機械制造基礎(chǔ).北京.高等教育出版社,20034 徐 灝.機械設(shè)計手冊.北京.機械工業(yè)出版社,19915 姜佩東.液壓與氣動技術(shù).北京.高等教育出版社,20006 楊黎明.機械零件設(shè)計手冊.北京.國防工業(yè)出版社,19937 李 云.機械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊.北京.機械工業(yè)出版社,1996致 謝豐富多彩的三年求學(xué)生涯即將結(jié)束，實在舍不得離開學(xué)院這片充滿了關(guān)愛的三色土，更舍不得朝夕相處的老師和同學(xué)。有太多的事歷歷在目，宛如昨日，有太多人的音容笑貌，躍然紙上，揮之不去。三年的時間，如同白駒過隙，轉(zhuǎn)眼之間的事情會一下子浮現(xiàn)在眼前。學(xué)院的興盛需要一屆又一屆同學(xué)們的繼續(xù)奮斗，希望在未來的日子里，可以看到一個更加美好的學(xué)院，屹立在這片我曾經(jīng)并將一直熱愛的土地上。非常感謝我的老師在此次論文設(shè)計中給予的關(guān)心和幫助，經(jīng)過兩個月的精心籌備，等諸位老師的指導(dǎo)下，我終于完成了畢業(yè)設(shè)計論文。在此，感謝所有曾在論文寫作期間對我提供幫助的老師和同學(xué)！最后再次感謝指導(dǎo)老師，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我們學(xué)習(xí)的榜樣，它將引導(dǎo)著我們在以后的學(xué)習(xí)、工作中開拓?zé)o限空間。請接受我們最誠摯的謝意！ xxx（學(xué)生姓名落款） 年 月 日畢業(yè)設(shè)計說明書千 斤 頂 的 設(shè) 計引言1、目的 千斤頂對于人們來說并不陌生，日常生產(chǎn)實踐中經(jīng)常會遇到這樣一些情況，例如：需要將重物如車輛、大型設(shè)備、井下軌道等在沒有起吊設(shè)備的情況下移動或抬起它們，而僅靠人工操作是非常困難甚至根本無法實現(xiàn)的，這就需要用到千斤頂。由此可見，千斤頂與人們的生活密切相關(guān)。此次畢業(yè)設(shè)計的課題千斤頂設(shè)計。是對最普通的螺旋千斤頂進行改造和設(shè)計，提高其使用性能，降低生成成本。又稱機械式千斤頂，是由人力通過螺旋副傳動，螺桿或螺母套筒作為頂舉件。普通螺旋千斤頂靠螺紋自鎖作用支持重物，構(gòu)造簡單，但傳動效率低，返程慢。自降螺旋千斤頂?shù)穆菁y無自鎖作用，裝有制動器。放松制動器，重物即可自行快速下降，縮短返程時間，但這種千斤頂構(gòu)造較復(fù)雜。螺旋千斤頂能長期支持重物，最大起重量已達 100噸，應(yīng)用較廣。下部裝上水平螺桿后，還能使重物作小距離橫移按分類來看，所設(shè)計的螺旋千斤頂屬立式、手動、機械傳動型。其意義在于：1、要求熟悉螺旋傳動的工作原理，掌握螺旋傳動的設(shè)計過程和方法，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，初步了解機械設(shè)計的一般程序；2、要求學(xué)會綜合運用所學(xué)知識，培養(yǎng)獨立解決工程的問題的能力；3、培養(yǎng)查閱機械設(shè)計零件手冊及有關(guān)技術(shù)資料，能正確使用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范能力。2、中國千斤頂行業(yè)的發(fā)展趨勢我國千斤頂產(chǎn)業(yè)發(fā)展進步較晚，建國以來到改革開放前，我國千斤頂?shù)男枨笾饕且怨I(yè)和國防尖端使用為主。改革開放后，國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生活水平的顯著提高，拉動了千斤頂?shù)男枨?。進入上世紀(jì)九十年代后，我國千斤頂產(chǎn)業(yè)進入快速發(fā)展期，千斤頂需求的增速遠(yuǎn)高于全球水平。1990年以來，全球千斤頂表觀消費量以年均6%的速度增長，而九十年代的十年間，我國千斤頂表觀消費量年均增長率達到17.73%，是世界年均增長率的2.9倍。進入二十一世紀(jì)，我國千斤頂產(chǎn)業(yè)高速增長。2000年2004年，我國千斤頂消費量從188萬噸增長到447萬噸，增加了2.3倍，年平均增長率在27%以上。其中，2001年，我國千斤頂表觀消費量達到225萬噸，超過美國成為世界第一千斤頂消費大國。同時，千斤頂進口也大幅度增加。1998年，我國千斤頂進口100萬噸，由此成為世界上最大的千斤頂進口國。2004年與1998年比，千斤頂進口增長幅度年均達到27.14%。預(yù)計2005年，中國千斤頂表觀消費量將達到500萬噸，進口仍將保持在300萬噸左右。伴隨著千斤頂市場的快速發(fā)展，我國千斤頂產(chǎn)量也結(jié)束了長期徘徊的局面，實現(xiàn)了高速增長。我國千斤頂產(chǎn)量從2000年的46萬噸增長到2004年的236萬噸，年平均增長率在82.6%，占國內(nèi)市場需求的比重也由2000年的24.47%提高到2004年的52.80%。而同期，世界千斤頂產(chǎn)量則僅以6%左右的速度增長。從九十年代后期起，我國太鋼、寶鋼以及寶新、張浦等國有和合資企業(yè)通過引進和技術(shù)改造，先后建成了一系列千斤頂生產(chǎn)線，千斤頂工藝技術(shù)裝備達到國際先進水平，千斤頂生產(chǎn)初具規(guī)模。千斤頂品種結(jié)構(gòu)也發(fā)生了積極的變化，千斤頂產(chǎn)品質(zhì)量迅速提高。特別是國內(nèi)千斤頂冷軋板增長迅速，2003年，國內(nèi)冷軋板產(chǎn)量達到170萬噸，首次超過進口量,自給率達到66%；2004年，國內(nèi)冷軋板產(chǎn)量達到200萬噸，自給率達到70%以上。從2004年底到2005年底，國內(nèi)冷軋千斤頂產(chǎn)能將增加約150萬噸，基本滿足國內(nèi)市場需求。到2007年，我國將成為千斤頂?shù)膬舫隹趪?。從總體上看，我國千斤頂正在經(jīng)歷由規(guī)模小、水平低、品種單一、嚴(yán)重不能滿足需求到具有相當(dāng)規(guī)模和水平、品種質(zhì)量顯著提高和初步滿足國民經(jīng)濟發(fā)展要求的深刻轉(zhuǎn)變，千斤頂需求將逐步實現(xiàn)自給。3. 使用原理： 機械千斤頂是手動起重工具種類之一，其結(jié)構(gòu)緊湊，合理的利用搖桿的擺動，使小齒輪轉(zhuǎn)動，經(jīng)一對圓錐齒輪合運轉(zhuǎn)，帶動螺桿旋轉(zhuǎn)，推動升降套筒，從而重物上升或下降。 4. 使用方法： 1.使用前必須檢查千斤頂是否正常，各部件是否靈活，加注潤滑油，并正確估計重物的重量，選用適當(dāng)噸位的千斤頂，切忌超載使用。 2.調(diào)整搖桿上的撐牙方法，先用手直接按順時針方向轉(zhuǎn)動搖桿，使升降套筒快速上升頂重物。 3.將手柄插入搖桿孔內(nèi)，上下往返搬動手柄，重物隨之上升。當(dāng)升降套筒上出現(xiàn)紅色警戒線時應(yīng)該立即停止搬動手柄。如需下降時撐牙調(diào)至反方向，重物便開始下降。目錄第1章 千斤頂?shù)母攀? 11.1千斤頂?shù)墓ぷ髟? 11.1.1千斤頂原理實驗. 11.2千斤頂?shù)慕榻B. 11.3千斤頂?shù)姆诸? 11.3.1按結(jié)構(gòu)劃分3種. 21.3.2量具千斤頂. 31.3.3其他分類. 41.4千斤頂使用說明. 4第2章 千斤頂?shù)脑O(shè)計任務(wù). 52.1畢業(yè)設(shè)計方案選擇. 52.2千斤頂?shù)脑O(shè)計任務(wù)要求. 52.2.1設(shè)計題目及任務(wù)要求. 5第3章 千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計. 73.1結(jié)構(gòu)設(shè)計的意義. 73.2千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu). 73.2.1螺旋傳動選擇. 73.2.2螺紋類型選擇. 8 第4章 千斤頂各部件參數(shù)的設(shè)定及強度校核. 94.1螺母、螺桿的材料及尺寸的選定與校核. 94.1.1螺母、螺桿的材料和許用應(yīng)力. .94.1.2螺母、螺桿的尺寸設(shè)計與校核.104.2底座的