机械设计千斤顶设计说明书

1、.长春工业大学上课时间制定计划，说明书课程设计名称计算机辅助设计与制造课程设计专业机械制造和自动化半级学习学生声明指讲师班二项式2014年11月25日目录一、设计工作2二、设计分析31.螺杆31.1螺丝材料等级牙齿选择31.2耐磨计算31.3检查螺纹自动锁定条件41.4螺丝强度检查51.5可靠性检查51.6螺丝其他结构设计6螺母72.1确定螺母高度h和螺钉工作人员数量u72.2螺钉齿强度检查72.3螺母的其他设计要求83.托杯84.把手94.1把手材料94.2把手长度Lp94.3手柄直径dp104.4结构105.低音11三、3d设计121.零件3d造型122.组合3d造型14组件的二维绘图15

2、4.UG加工凸轮模块165.常闭接点代码24四、设计摘要27五、参考文献27一、设计任务计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)课程设计是通过学习三维建模软件来了解和掌握现代CAD/CAM技术的基本理论和基本方法的。通过更简单的产品设计，充分利用实体建模、曲面建模和混合建模知识，结合先前的机械制造专业知识，进行建模设计，并了解使用凸轮技术生成刀具位置代码的基本过程和方法。就是提高综合使用三维建模软件的实践能力和机械制造知识的使用能力，锻炼解决实际工程问题的能力，并善于擦拭以后其他教学环节和实践所需的专业技能。设计内容和步骤如下：1.分析图面，拆解零件；分析零件外观并确定矩阵特征和造型策略。3.建

3、模；建模。4.不同的部件相互组装，检查干涉情况，检查质量。5.选择简单组件，进入三维软件CAM模块，设置毛坯，选择合理的刀具、刀路轨迹和切削用量，模拟加工以输出NC代码。6.保存该阶段的结果并创建设计文档。设计文档提交要求1.产品的结构三维模型图；二维图形；常闭接点，常闭接点代码；设计手册；5.上述内容的电子文件。为简单千斤顶的螺钉和螺母级的其他结构设计主尺寸(请参阅教材图5-41)。重量为45000N，提升高度为250mm。插孔：梯形螺纹传动。螺钉：45#钢，使用带外螺纹的构件。螺帽：青铜ZcuSn10P1，具有内部螺纹的元件。基准：灰铸铁HT200带1: 10坡度。句柄：Q235，b=12

4、5 MPa。二、设计分析手动螺钉插孔的主要部件包括：1)螺母，2)螺钉，3)底座，4)把手，5)杯子，其他部件及相应附件。其中，螺钉、螺母等主要尺寸通过理论计算确定，其他尺寸由经验数据、结构要求和工艺要求确定，必要时必须经过相关检查。千斤顶的最大重量是最重要的性能指标之一。千斤顶工作期间，驱动器线程对承受主要工作载荷，而线程对决定千斤顶服务寿命，因此与最大起始重量、螺纹盘条、螺纹异形和螺纹头数相关的设计最为重要。1.螺丝1.1螺杆材料等级齿的选择选取45 #钢、螺钉螺纹类型梯形螺纹。梯形螺纹齿为等腰梯形，齿角=300，梯形螺纹的内外螺纹不易锥形解开。它的基本牙齿符合GB 5796.1-86的规

5、定。1.2耐磨计算滑动线圈的磨损与螺纹工作面的压力、滑动速度、螺纹表面粗糙度和润滑状态有关。其中最重要的是螺杆工作面的压力，压力越大，螺旋对之间就越容易发生过度磨损。因此，滑动线圈的耐磨性计算主要是将螺纹工作面中的压力p限制为小于材料的许用压力p。作用于螺杆的轴向力为f (n)，螺纹的压力区域(请参阅螺纹工作表面投影到与轴向力垂直的平面上的面积)为a()，螺纹中间直径为小()，螺纹工作高度为h()，螺纹节距为p()，螺帽高度为d()，螺纹工件旋转为u=螺纹工作面的耐磨性条件如下：顺序，替换为：D2d对于梯形螺纹：D20.8型式需要材料的压力(单位，使用=20)。赋值计算：D20.8根据梯形螺杆

6、国家标准(GB 5796-86)和螺杆稳定性的初步估算，选取参数的梯形螺纹，例如标称直径d=28节距p=6。螺纹小径；此：螺母高度要知道螺纹颈直径，请查阅相关技术说明书。颈宽b=7.5符合设计要求的螺纹工作人员数。检查1.3线程的自动锁定条件考虑很多因素后，实际需要满足的自动锁定条件如下：N=1，p=7.5mm，=32.375mmTan=0.07373等效摩擦角=arctan，如果有润滑剂=0.1，例如=4.574确认结束，左边小于右边，达到了自动锁定条件。1.4螺丝强度检查螺杆工作时，受到轴向压力f和扭矩t的作用。螺杆的危险剖面具有旧式压缩应力。还有剪应力。强度条件为：根据第四强度理论，得出

7、危险截面的计算应力。其中，螺钉所受的扭矩，样式：a-螺钉螺纹部分的危险截面面积；因为，领子是危险的一面)；-颈直径、-螺钉螺纹段的扭转截面系数、-螺钉材料的许用应力，强度检查：因此，满足强度要求。1.5可靠性检查如果大径压力f大于阈值，则对于大径比的压缩螺钉，螺钉将突然横向弯曲，从而失去稳定性。因此，如果螺钉在正常情况下接收的轴向力f必须小于临界载荷，则螺钉的稳定性条件为：格式：螺杆稳定性的计算安全系数；-螺杆稳定性安全系数，传动螺杆(例如提升螺杆等)=3.5到5.0螺杆的临界载荷；螺钉灵活性计算：其中是螺钉的长度系数，对于千斤顶，一端是固定的，一端是自的，设计时=2是螺钉的工作长度，使用螺钉

8、一端由螺母支撑时从螺母中间到另一端的支承距离作为工作长度。螺钉危险部分的惯性半径。图2:螺钉结构图所以，因此，使用欧拉公式计算临界载荷。格式：E螺杆材料的拉伸和压缩弹性系数；I螺钉危险部分的惯性矩，赋值数据计算如下：因此：满足可靠性要求。1.6螺丝其他结构设计螺丝的顶部用于支撑杯10，插入把手7，因此需要提高直径。手柄光圈大小取决于手柄直径DP，其值为dkdp 0.5mm。为了方便螺纹的制作，螺纹顶部有颈。必须对螺钉底部倒角，或使其成为略小于D1的圆柱，以便用螺钉拧紧螺母。为了防止在操作过程中螺钉与螺母分离，必须将钢挡圈放在螺钉的底部，并且挡圈用螺钉固定在螺钉的末端。图2中每个参数的特定设计值

9、如下：H=482.坚果螺母材料一般可以选择青铜，耐磨性好。2.1螺母高度h和螺钉工作人员数量的确定u螺母高度H=d2(H必须舍入为整数)螺纹线中的数量u越多，载荷分布就越不均匀，因此u不应大于10。否则，必须选取螺母材料或增加d。2.2螺钉齿强度检查仅检查螺帽螺纹齿的强度，因为螺帽的材料强度低于螺钉。如图3所示，如果一个螺纹沿螺母的螺纹长轴D延伸，则可以将其看作宽度为D的悬臂。假设对螺帽的每个螺纹线施加的平均压力为，作用于以螺纹中径为直径的圆周，则螺纹齿的危险剖面a-a的剪切强度条件为图3:螺母螺纹环的应力分析螺纹齿的危险截面a-a的弯曲强度条件如下正在样式中：B螺纹齿根的厚度，mm表示梯形螺

10、纹，b=0.65p，p表示螺纹节距。弯曲臂；请参阅Mm图3。螺母材料的许用剪切应力，MPa，图4:螺母结构螺母材料的许用弯曲应力，MPa，剩下的符号的意义和以前一样。赋值数据计算如下：满足设计要求：螺母的其他尺寸取决于图中经验的设计尺寸，具体尺寸数据如下：H=58乌苏娜2.3螺母的其他设计要求常用于圆柱接触面之间的配合，因为螺帽被推入基座中的孔。为便于安装，必须对螺母底部(图4)和底座孔顶部(图6)倒角。为了更好地防止螺母的旋转，底座和螺母用固定钉螺钉固定，根据提升重量选择固定螺钉直径通常是M10。3.托杯用于搬运重物的杯子是用Q235钢模制成的，为了与重物接触，防止与重物相对滑动，在杯子表面

11、形成有切口的沟槽图案。为了防止托梁从螺钉末端脱落，螺钉顶部必须有挡板。经验设计结构尺寸如图5所示，具体设计计算尺寸如下：乌苏娜说螺丝旋转时，托梁和重物不会相互旋转。因此，在抬起时，托梁底部与螺钉和接触面之间存在相对滑动，需要润滑以防止过度磨损，但必须检查接触面之间的压力强度。p型式：p允许的压力必须取得小杯和螺钉材料p的数量。检查：铸铁的许用压力p=55 MPa；因此，符合pp、压力强度要求。4.把手4.1把手材料选择Q235作为材质4.2把手长度Lp板移动控制柄的力矩FLp=T1 T2形式中：除了手柄上的一个工人的手臂力外，间歇性工作时约为150250N，长时间工作时为100150N。T1螺

12、旋对之间的摩擦阻力矩T 23354杯和轴端支撑表面的摩擦力矩T1是先前的计算所知道的。导入=200n，把手计算长度Lp是从螺杆中心到人应用的点的距离，考虑到螺杆头大小和工人握手距离，需要将(50-150) mm添加到把手的实际长度。控制柄的实际大小，控制柄的实际长度不应超过千斤顶，如果使用，则将套筒分别添加到控制柄上。4.3柄直径DP将把手视为一个悬臂，根据弯曲强度确定直径DP、弯曲强度条件和把手弯曲应力所以dp样式：对于把手材料，允许弯曲应力；对于Q235和Q235，=120Mpa醉意高句丽4.4结构手柄插入螺钉顶部的孔中，手柄两端必须挂上环，并用螺钉或铆钉固定，以防止手柄从孔中滑动。5.低

13、音底座材料通常使用铸铁(HT150和HT200)(图6)，铸件的壁厚必须小于8 12 mm，使用10mm时，底部尺寸必须更大，以提高底座的稳定性，因此外观以1: 10的斜度生成。图6:底座设计图在图中，外螺纹的外径为d=48mm。支持：D2=1.5dD3=1.4D2D4=1.4D5=10mmD5由结构确定(坡度为1: 15)所以：=路得：D5=134mmD4=1.4D5=1.4x134=180mm选择S=(1.52)=1520，S=16mm。综合考虑角度尺寸关系，总高度为215mm三、三维设计1.零件3d塑型铺屋顶螺丝捻棍子螺丝栓钉低音2.组件3d建模组合体爆炸图3.组合中的2d注解图面4.U

14、G加工凸轮模块加工焊条在塑型中建立公母模仁胚料建立加工环境创建程序建立刀具创建几何体指定零件指定毛坯建立方法(粗加工)创建操作(端面铣削)指定次组合边界线指定毛坯边界指定底面刀具轴，切削模式切削深度进给和速度生成后处理(g代码退出)5.常闭接点代码N0010 G40 G17 G90 G70N0020 G91 G28 Z0.0:0030 T01 M06n 0040 G0 g90 x . 4065y 12.2047s 3000 m03N0050 G43 Z-.7421 H00N0060 Y11.9291N0070 G1 Y11.811 F9.8 M08N0080 X.5424 Z-.624n 00

15、90 G2 x . 6634 z-. 4934 I-. 5424k . 624N0100 G1 X.7815 Z-.3346N0110 Y11.9291N0120 G0 Y12.2047N0130 X.1164N0140 Z-.7421N0150 Y11.9291N0160 G1 Y11.811N0170 X.3359 Z-.624n 0180 G2 x . 6634 z-. 2492 I-. 3359k . 624N0190 G1 X.7815 Z.0651N0200 Y11.9291N0210 G0 Y12.2047N0220 Z.3365N0230 Y11.9291N0240 G1 Y11.811N0250 X.6606 Z.4971n 0260 G2 x . 592