螺旋千斤顶设计及其三维仿真开题报告

本科毕业设计（论文）开题报告 题 目 螺旋千斤顶设计及其三维仿真 所在系 机 械 工 程 系 学生姓名 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 指导教师 教学服务中心制表 本科毕业设计（论文）开题报告 对 题 目 的 陈 述 1 文献综述 1.1 螺旋千斤顶设计的背景 在研究本课题时就发现在现实生活和 实际生产中，我们经常会遇到一些汽车需要更换轮胎或者维修，将一些重物在没有起重装备的情况下移动或抬起，如果仅仅靠人工进行操作是相当困难的，这个时候就用到了千斤顶。千斤顶与我们生活息息相关，比如铁路车辆检修、桥梁安装、矿山、建筑工程的支撑及车辆设备等重物的起重方面都离不开千斤顶。因此千斤顶技术的发展将直接影响到这些行业或部门的正常运作和未来的发展。本次通过研究学习机械原理，机械制造基础，机械加工工艺，工程力学等书籍，设计出 以往复扳动手柄，以推动举重螺杆旋转，从而使伸降套筒获得起伸或下降达到起重拉力功能的螺旋式千 斤顶 。通过查阅大量文献资料，设计和绘制千斤顶各部件零件图，不仅熟悉了螺旋千斤顶的工作原理，让我也熟悉和强化了一些绘图软件的使用，同时加深了对课本中有关传动与机械基础理论知识的理解。 1.2 螺旋千斤顶设计的意义 1）要求熟悉螺旋传动的工作原理，掌握螺旋传动的设计过程和方法； 2）培养机械设计能力，初步掌握机械设计的一般程序； 3）培养查阅机械设计零件手册及有关技术资料，能正确使用国家标准规范能力。 1.3 研究现状 1）国外研究现状： 早在 20 世纪 40 年代，卧式千斤顶就开始在汽车维修行业中得到使用，但由于当时技 术和使用的原因，千斤顶设计时的尺寸和体积较大，承载能力较低，使用起来很不不便。后来随着社会需求量的加大以及千斤顶本身技术的发展，在 90年代初，国外大部分用户用卧式千斤顶取代了立式千斤顶。在 90 年代后期一些新型的千斤顶也相继出现如充气式千斤顶和便携式千斤顶。充气千斤顶是由保加利亚一汽车运输研究所发明的，它由弹性的而又非常坚固的橡胶制成。 Power-RiserII 型便携式液压千斤顶则可以用于所有类型的铁道车辆。另外一种名为 Tcuck Jack 的便携式液压千斤顶则可以用于对已断裂的货车转向弹簧进行快速的现场维修， 并能完全由转向架侧架支撑住。 2）国内研究状况： 我国千斤顶技术发展较晚，由于缺少与国外先进技术的交流，所以直到 1979年才接触到类似国外卧式千斤顶这样的产品。但是经过我们重新对产品进行设计改造，在外观美观、使用方便、承载能力强、寿命长等方面都超过了国外同类的产品并迅速打入欧美市场。经过多年设计制造的实践，除了卧式千斤顶外，我国的千斤顶还规格齐全，还研制出了新型折叠式液压千斤顶、新型剪式千斤顶、快速升降千斤顶、多用途千斤顶、便携式电动千斤顶等等，形成了一套系列产品。随着我国汽车工业的快速发展，汽车对千斤顶的 要求也越来越高；同时随着市场竞争的加剧，用户要求的不断的变化，将迫使千斤顶的设计质量要不断提高，以适应用户的需求。用户喜欢的、市场需要的千斤顶不仅要求重量轻，携带方便，外形美观，使用可靠，还会对千斤顶的进一步自订化，甚至智能化都有所要求。 1.4 主要研究内容 1） 深入了解千斤顶的原理与应用； 2） 对螺旋千斤顶的设计计算及强度校核， 了解千斤顶 结构，特点； 3） 用 pro/e 软件画出三维效果图，并导出工程图； 4） 通过研究学习机械原理，机械制造基础，机械加工工艺，工程力学等书籍，设计出以往复扳动手柄，以推动举重螺 杆旋转，从而使伸降套筒获得起伸或下降达到起重拉力功能的螺旋式千斤顶； 2 课题研究的方案设计 2.1 设计结构简述 螺旋千斤顶由底座、螺杆、螺母、托杯、手柄等零件所组成。螺杆在固定螺母中旋转并上升或下降，把托杯上的重物举起或放下。螺母用紧定螺钉固定在底座上。转动手柄时，螺杆即转动并上下运动。托杯直接顶住重物，不随螺杆转动。安全板防止托杯脱落，安全板防止螺杆由螺母中全部脱出。对这一装置的主要要求是保证各零件有足够的强度、耐磨性、能自锁、稳定性合格等。 2.2 技术路线 1）对螺旋传动设计、螺杆耐磨性、自锁 性校核、螺纹工作圈数、螺杆强度和稳定性进行设计； 2）对螺母螺纹牙强度进行校核设计； 3）底座和托杯要求满足一定的强度； 4）机构应具有良好的传力性能； 5）利用计算结果进一步修正和完善结构。 6）利用三维软件进行仿真设计 2.3 可行性论证 设计中所涉及到螺旋传动及自锁的概念在机械设计课程中已掌握，同时稳定性校核，强度计算等也已在材料力学课程中有深入介绍，同时也具备一定三维软件的应用能力，螺旋千斤顶有成熟的产品可以参考，因此，该题目的设计是具有可行性的。 3 主要进度安排 第 1 2 周 收集、阅读资料，明确任务，填写开题报告 第 3 4 周 拟定设计方案：确定出螺杆、螺母、托杯及底座的材料和结构尺寸，螺旋传动效率，螺杆自锁设计等 第 5 6 周 整体结构的设计计算：对螺杆、螺母及螺纹牙进行多种强度计算，对螺杆还要进行稳定性计算 第 7 8 周 制作总装图及零部件图 第 9 10 周 撰写毕业设计说明书 第 11 12 周 设计总结、整理设计资料、准备答辩 4 参考文献目录 1 诸文俊，钟发祥 . 机械原理及机械设计 M. 西安：西北大学 出版社， 2009. 2 蔡怀崇，闵行 . 材料力学 M. 西安 : 西安交通大学 出版社 , 2004 3 张言羊，唐照民 .机械零件的计算机辅助设计 M.高等教育出版社， 1986 4列舍托夫著，西安交通大学机械原理及机械零件教研室译，机械零件下册 M. 高等教育出版社， 1983 5殷昌贵，王兰美 . 画法几何及工程制图 M.机械工业出版社， 2007 6杨玲 . 螺旋千斤作业指导书 M.西南大学工程技术学院， 2009 学生（签名）： 2015 年 03 月 15 日 对开题报告的审查意见 指导教师意见 1.对“文献综述”的评语： 2