毕业设计论文螺旋式千斤顶j结构设计及运动仿真

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1、 毕业设计（论文） 课 题 名 称 螺旋千斤顶结构设计及运动仿真 学 生 姓 名 学 号 1141402015 系、年级专业 魏源国际2011级 11机械设计制造及自动化 指 导 教 师 职 称 讲 师 二0一五年五月 内容提要 千斤顶是一种起重高度比较小的简单起重设备。主要用于厂矿、交通运输、企业等部门。其结构轻巧坚固、灵活可靠、方便操作。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。而螺旋千斤顶是千斤顶中最小的种，体积小方便携带，造价低，在日常生活中被广泛应用。螺旋千斤顶也是一种最简单的机械传动，主要由螺杆、手柄、底座、螺套、旋转杆、挡环、托杯等

2、零部件组装而成的。本文主要分析螺旋千斤顶工作原理的基础上，研究其组成，根据螺旋千斤顶的承载需求，计算螺杆、螺纹等关键件的承载及受力分析；并利用CAD软件及三维造型软件对其进行二维及三维设计。最后利用SOLIDWORKS软件对设计的螺旋千斤顶进行运动模拟仿真。 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。结合产品设计需求和理论计算公式，最终完成了该产品的设计。Abstract Jack is a lifting height is relatively small and simple lifting equipment. Mainly used for industri

3、al, transportation, business and other departments. The structure is light and durable, flexible and reliable, convenient operation. Jack is made of rigid top lifts as a working device, through the bracket at the top or bottom bracket claws in the short distance in lifting weights in the light small

4、 lifting equipment. The screw jack is Jack in the smallest one, small volume and convenient carrying, low cost and in daily life is widely used.Screw jack is a most simple mechanical transmission, which is mainly composed of a screw, a handle, a base seat, screw sleeve, rotary rod, a baffle ring, a

5、supporting cup components assembled. This paper mainly analyzes the screw jack working principle based on its composition, according to screw jack load demand calculated screw, screw thread of the key parts of the load and stress analysis; and the use of CAD software and 3D modeling software for the

6、 A two-dimensional and three-dimensional design. The last screw jack of motion simulation by using SOLIDWORKS software. This article from the parts of the screw jack the design and material selection and other aspects, expounds the design process of it. The calculation formulas of the product design

7、 and theory, finally completed the design of the product. 目录内容提要IAbstractII1 绪论11.1研究意义11.2 起重机械的概述21.3螺旋千斤顶21.4.国内外研究现状32.2千斤顶的工作原理42.3 螺旋千斤顶的性能参数43 螺旋千斤顶的设计与计算53.1螺杆的设计53.2螺的设计93.3底座的设计113.4.旋转杆的设计123.5 螺钉的设计144 千斤顶的运动仿真144.1国内的模拟仿真技术154.2基于SolidWorks的三维建模164.3底座的画法极其过程164.4 起重螺杆的画法及其过程194.5 顶盖的画法

8、和过程214.6旋转杆的画法及其过程245.千斤顶装配266.运动仿真286.1 千斤顶爆炸视图的制作过程286.2千斤顶三维动画的制作过程296.3 仿真结果31参考文献34致谢35 1 绪论 1.1研究意义在我们生活中起重机械已经是现代工业实现生产自动化、减轻体力劳动、提高生产率的重要机械工具，生活中也同样有太逗的地方离不开起重机械，生活中有太多的重物都得靠起重机械来进行移动搬迁。随着社会的不断发展，人们的生活水平不断的提高，车已经是我们生活中必不可少的工具了，起重装置中千斤顶在汽车生产及维修中就起到非常重要的作用，就如我们经常可以看到汽修厂里到处是千斤顶经车子支撑起来的场面，车的维修都必

9、须用千斤顶。所以千斤顶的研究就得到很好的发展，目前千斤顶分为手动式千斤顶及自动式千斤顶，无论是手动还是自动的其结构上都可以为液压，机械，气压三种。液压千斤顶具有结构简单，容易操作，起重质量大的优点。其缺点是不能长时间的起重，长时间的使用会使其下滑，还可能泄油造成环境污染，。机械式的千斤顶可分为剪式和螺旋式。剪式是小汽车上备用最常见的。该千斤顶的优点是结构小巧、质量轻。但是其稳定性不好。螺旋式的千斤顶比液压的少见那么一点点，螺旋式千斤顶主要运用到重工行业中，它能够优点长时间大量的进行工作、什么样的中午都可以来搬动不管大小、对外界环境要求相对于其他的要低那么一点点低、所以工作环境很清洁。但是缺点是

10、体积大，外观略显笨重且效率较低。气压式千斤顶是最兴起的一种新型起重千斤顶，像这样的千斤顶的工作原理相对于算是简单的，就是可以直接利用汽车尾气来给一个皮囊中进行充气，在皮囊中搞出一个有一定的压强差的环境从而实现起重汽车。显然对于这种千斤顶其优点是根本不会在起重的过程中把汽车这也挂一块那也挂一块的、且起重的高度还蛮高的、工作的环境也是没得说的了清洁。但是气压式千斤顶也有缺点，最主要的就是不能够支撑太长的时间以及价格不是很好商量太贵、其次是在取气过程中需要在尾气处取气源，因此我觉吗，取气过程肯定简单不了，所以取气本来就是比较的困难的。由此可见螺旋式结构简单、安全可靠、清洁同时稳定性高的优点。可是由于

11、现在市场的的螺旋式千斤顶的那个尺寸高度是个麻烦事，因为他不能太高啊，因此对于很多情况来说根本使用不了像这样的千斤顶了。因此我觉得设计出一款结构非常的简单可靠、而且外观也看的过去，同时能把起重的高度设计到离地110mm左右，那样的话在大多情况下就可以使用了，我相信这样的螺旋千斤顶在现实生活中是很有实用价值的。1.2 起重机械的概述 起重机械的动力更多为电力,也可以使用内燃机,人力仅用于小轻型起重设备或特殊需要。起重机械的运动,轴承机制、权力和控制设备和安全设备,信号设备,等,是一种间歇运行方式,提高供应下降和水平移动处理机械。起重机械过程通常用重复的循环性质。一个完整的操作周期一般包括获取、下降

12、,卸货,起重,翻译,然后回到他的地方。起重机械广泛应用于交通运输业、建筑业、商业和农业部门的国民经济和人们的日常生活。吊车司机更多的权力,也可以使用内燃机,人力仅用于小轻型起重设备或特殊需要。1.3螺旋千斤顶 螺旋千斤顶是可以单靠人力就可以驱动的一种小型机械，其在我们的生活中运用的非常的广泛，各个行业基本上的需要用到，单由于其体积小承受力并不是很大所以在一些大场合并不适合千斤顶的使用，而且千斤顶的种类非常的多，单主要要是分为液压千斤顶，螺旋千斤顶，机械式千斤顶。千斤顶的运用广泛，最要体先在我们的日常生活总，列如：汽车的修理，一个非常常见的行业，现在得社会基本上走到那里都可以看到汽车修理厂的存在

13、，而在汽车修理这行业中千斤顶就起到了不可替代的作用，没有千斤顶汽车修理基本就没法进行，没千斤顶的支撑就不可能很好的修理的。本次设计的千斤顶示意图如下：图 1.1千斤顶1.4.国内外研究现状 1）国内现状 我国千斤顶技术真的算是起步发展非常较晚的了，还由于缺少和国外的先进技术的交流，所以直到1979年才开始慢慢的接触到类似国外卧式千斤顶这样的先进产品。但是经过我们自己重新对产品不断的设计优化，在很多方面都超过了国外的产品，列如：外观美观方面、使用方便方面、承载能力强方面、寿命长等方面都超过了国外同类产品，并且迅速的进军到欧美的市场中去了，由此可见我国的设计创新能力还是非常强的。经过多年的设计制造

14、生产的实践，除了一开始的卧式千斤顶以外，经过我国不断的研究，在千斤顶行业中规格是非常的齐全的，同时还研制出了很多的新型千斤顶，如：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是越来越高了；同时随着市场竞争机制的加剧，用户的要求的不断提升，将迫使千斤顶的设计也要不断提高，才能适应不断发展的要求及用户的需求。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。2)国外现状 早在20世纪40年代的时候，卧式千斤顶就已经开

15、始在汽车维修行业中得到很好的使用，但是由于当时的那些技术和使用的原因，千斤顶设计的时候尺寸和体积都较大，承载能力较低，使用起来真的很不不便。后来随着社会个行业需求量的加大以及千斤顶技术的高速发展，在90年代初的时候，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

16、架侧架支撑住。2.千斤顶设计及工作原理2.1设计原理 螺旋千斤顶的原理是利用较小的扭矩产生较大的轴向推动力，以达到升降重物的目的，且传力螺纹的螺旋升角很小具有很好的自锁能力，以此可以更好地控制升降的高度，本产品采用两级结构进行升降，使其固有高度降低了很多，大概可以降到那种一级的一半，同时起重高度可以到达一个较大的值。2.2千斤顶的工作原理螺旋千斤顶是通过往复扳动手柄，拔爪即推动齿轮间隙回转，小齿轮带动大齿轮、使举重螺杆旋转，从而使升降套筒获得起升或下降，而达到起重拉力的功能，液压千斤顶所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理，就是说，液体各处的压强是一致的，这样，在平衡的系统中，比较小的活塞上面施加

17、的压力比较小，而大的活塞上施加的压力也比较大，这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递，可以得到不同端上的不同的压力，这样就可以达到一个变换的目的。螺旋千斤顶通过螺纹来传递力，其原理图如下： 图 2.1螺旋传力原理图 采用螺杆的往复运动传递力。2.3 螺旋千斤顶的性能参数 本螺旋千斤顶的最大起重高度为110cm,动力为人力驱动，螺旋千斤顶的轴向承载力F=20000N,其承载重量为5T，螺纹采用梯形螺纹设计。3 螺旋千斤顶的设计与计算3.1螺杆的设计 1.螺杆材料的选择 由于本次设计的螺旋式千斤顶是用人力来驱动的，因此转速肯定是很不均匀的而且转速也快不到那里去，同时对于那些单个的螺旋作用的面积

18、受力并不不是很大，从经济性方面考虑，以及螺杆材料常用的那些材料 Q235、Q275、40、 45、55 等。本次设计螺杆就选则最为常见的 45 钢。 2.螺纹的选择 常见的传动螺纹分为梯形、矩形及锯齿形。其中梯形螺纹又最常用。其牙型为等腰梯形，牙型角=30。梯形螺纹相对于矩形螺纹，他的传动效率低一些，稳定性比矩形更好，工艺性能也要好的多。而锯齿形的螺纹效率是高些，但其加工成本太高，结构也不是对称的。从各个方面来看，梯形螺纹更加适合我们这款产品的需要，具体的选择根据GB/T 5796.3-2005来选定。3.1.2螺杆尺寸的计算 根据螺杆在工作中所受力产生转矩及轴向力，而且摩擦力也是一个大问题，

19、螺杆和螺母旋和时会产生相对滑动，所以螺纹的磨损经常造成螺纹失效。首先就要考虑螺纹的耐磨性，在去确定螺杆的中径d。然后选其他的尺寸公称直径d，螺距p等等。 1.耐磨性计算 根据耐磨性的条件 (3.1) P为螺纹工作表面压力,单位MP； F为螺杆上的轴向压力，单位N； A 为螺纹的承压面积，单位mm； d为螺杆的中径，单位mm； h为螺纹的工作高度，单位mm； 为螺纹工作圈数； P 为材料的许用压力；对于梯形螺纹,h=0.5P；所以 (3.2)螺母高度 (3.3)3.1-2中一般取1.23.5。因为螺母在使用后不能调整间隙，导致受力不均匀，所以取1.22.5,。对于有些也可以取2.53.5，这类螺

20、母可作支撑螺母。当传动精度很高，使用寿命长时可取4。 综上所诉，=1.2较适合本产品的结构设计。螺母材料选择青铜，滑动速度3.0m/min，所以P=18Mpa,摩擦系数f=0.1。代入（3.1-2）中得 20mm在由查表可得公称直径d=28mm。由于d=28mm，查表可得表3.1取螺距 P=5 mm，则中径d2 = 22mm 。 3.螺杆强度计算 螺杆在工作时承受轴向压力F和扭矩T的作用。因此螺杆的危险截面上既有压缩（或拉伸）应力，又有切应力。所以根据第四强度理论求出危险截面的计算应力: （3.4）F表示螺杆所受的轴向压力，单位N；A表示螺杆段的危险截面积， 单位mm；表示螺杆段的抗扭截面模量

21、系数，单位mm；螺杆材料的许用应力，Mpa；滑动螺旋副材料的许用应力： （3.5）又知45钢的屈服极限为： 有因为此处安全系数取 S=3,所以 =335/3 =118.3Mpa 所以 由以上可知满足要求： 4.螺纹自锁验算 检验螺旋副是否满足自锁的条件为： （3.6） 式中：y为螺纹中径处螺旋升角 ； 为当量摩擦角； 为螺旋副的当量摩擦系 （3.7） （3.8）为保证自锁，螺纹中径处螺旋升角至少要比当量摩角小1度：所以满足 5.螺纹的稳定性验算在正常情况下，螺杆承受的轴向压力F必须小于零界载荷。所以应满足： （3.9） 螺杆稳定性的计算安全系数；螺杆稳定性安全系数；为零界载荷；由欧拉公式 （3

22、.10）其中E为螺杆材料的拉压弹性模量，单位Mpa,；为螺杆的长度系数；I为螺杆危险截面的惯性矩，单位；l为螺杆的工作长度，单位mm;所以 （3.11）i为危险截面的半径，,l取100mm；带入上式 （3.12）所以满足要求由上可知螺杆的参数：螺杆长度为100mm,螺距P=5mm,材料45钢，牙型角其结构如下：图3.1螺杆3.2螺的设计 1.螺母材料的选定 对于千斤顶我们都有速度要求，这里千斤顶的滑动速度要小于3mm/min。而螺母的材料一般都有钢、青铜以及铸铁，这里螺旋千斤顶承载力也不是很大，所以我们选择45钢为螺母的材料。又螺母高度为H： （3.13）由螺杆参数可知： （3.14）又因为，

23、所以 (3.15)螺纹的实际高度应为。而 其中P为螺距，由螺杆的参数可知P=5mm.u一般取10以下的整数，这里取8。所以螺母实际高度： （3.16） 2.螺母强度校核 螺母的牙纹工作中受到剪切力和挤压力的作用，校核螺母强度就只要校核剪切力和挤压力是否满足要求即可。螺母牙纹的弯曲强度条件为： （3.17） 螺母牙纹的剪切强度条件为： （3.18） 其中，l为弯曲力臂，单位mm，。B为螺纹牙根厚度，单位mm。为许用应力，单位Mpa。为弯曲应力，单位Mpa。因为螺母材料为青铜，则 ， 这里取=30Mpa，=50Mpa,又 （3.19）所以因为u=8则 （3.20）所以由上可知，此螺母满足强度要求。

24、螺母的基本尺寸为，高度为40mm,螺距为5mm.3.3底座的设计因为此千斤顶是便携式千斤顶，所以体积不能太大，且外观要看的过去。产品设计出来还是要有人用才行的，要是别人看到这个外观就不喜欢了，那就不是我们设计本产品的初衷了。便携式千斤顶的外观要好，且重量不能过重。而且千斤顶的内部结构都是圆的，底座肯定也要设计成圆形的，这样既可以节约材料，又可以看起来美观，更重要的是曲线型可以很好的减小应力集中。千斤顶的材料选择45钢作为材料。由前面的各个设计可以将外壳设计的如下一样： 图3.1底座尺寸标注如下：图3.2底座 由上图进行强度校核，千斤顶工作时最主要是承受压力，同时与千斤顶接触的地面要尽可能的平，

25、让千斤顶受力均匀。因此校核就是压力要小于许用应力，即 （3.8-1） 如果不计千斤顶的自重则 （3.21）由设计结构可知： （3.22） 又45钢的屈服极限为，去安全系数为2.则 （3.23） 则 （3.24）显然满足强度要求。3.4旋转杆的设计 旋转杆需要经常的使用，强度必须要好，所以选择45钢作为旋转杆的材料。45钢经过表面淬火，以增加其表面强度。根据设计可知手柄的截面直径为10mmm，且手柄的结构需要一个杠杆结构，由前面可知杠杆的力臂为l=30mm。校核旋转杆强度：由前面可知，45钢的屈服极限为。由于是人力驱动所以安全系数取S=2.则 （3.25）又因为旋转杆的最大剪切力应该小于其许用应

26、力，即 （3.26）又因为 （3.27）而且 （3.28）即 （3.29）则 显然，满足强度要求。那么旋转杆的结构设计如下图：图3.3旋转杆其基本尺寸如下：图3.4 旋转杆3.5 螺钉的设计 此处因为螺钉是标准件，所以不需要自己设计，只要去买标准件就可以了，这里选择的螺钉为M8,其结构如下：图3.5 螺钉4 千斤顶的运动仿真4.1模拟仿真的发展历史随着科学技术的飞速发展，3d模拟技术也得到了很好的发展，虚拟模型以及计算机仿真是一项涉 及很多 个学科领域地 前沿科学 技术，20世纪80年代发达国际提出 了这些概念，这技术在过去10年里得了快速发展而且达到实 用阶段。但是 我国在这领域还是有一定差

27、距的和发达 国家 相比，但 还是已经 引起有 关部门和科学家重视，国家自然科学基金以及国家高技术都把虚拟现实技术列入 研究项目。国内高校和研究部门都 在 紧跟国 际 先进技术，同时积极地投入到了这一领域，且取得一定的研究成果。国 内各 大高校 都争相进入此领域进行研究，如清华大学，西安交大，上海交大等等大学都有研究。并且有了一定的成果，国家大力支持虚拟仿真事业的发展，争取让我国跟上发达国家的步伐。SolidWorks软件是一个建立于CAD/CAM/CAE/PDM的集成系统软件，其发展在仿真领域是最快的，占领市场最多的软件。SolidWorks的运动仿真是通过其自带插件aniimator 进行

28、仿真的。进行动画制作首先必须 先建立三维模型，才能进行运动 仿真，通过 观察零件 的外 观颜色变化以及零 件的位 置变化等办法得到动画效果。SolidWorks动画制作技术包含以下几种：1. animator的动画模拟：2. 动画模拟工具模拟：3. VBA编程以及关联设计的动画模拟： SolidWorks还可以进行流体运动模拟动画的制作，其制作不同于以往的那些文献，都采用FLaSh等动画软件制作，这些软件制作的效果并不是很好，但是SolidWorks是利用制作重力热管内蒸汽流动的过程的动画。其效果比传统的动画制作要好的多。4.2国内的模拟仿真技术虚拟模型以及计算机仿真是一项涉 及很多 个学科领

29、域地 前沿科学 技术，20世纪80年代发达国际提出 了这些概念，这技术在过去10年里得了快速发展而且达到实 用阶段。但是 我国在这领域还是有一定差距的和发达 国家 相比，但 还是已经 引起有 关部门和科学家重视，国家自然科学基金以及国家高技术都把虚拟现实技术列入 研究项目。国内高校和研究部门都 在 紧跟国 际 先进技术，同时积极地投入到了这一领域，且取得一定的研究成果。国 内各 大高校 都争相进入此领域进行研究，如清华大学，西安交大，上海交大等等大学都有研究。并且有了一定的成果，国家大力支持虚拟仿真事业的发展，争取让我国跟上发达国家的步伐。SolidWorks软件是一个建立于CAD/CAM/C

30、AE/PDM的集成系统软件，其发展在仿真领域是最快的，占领市场最多的软件。SolidWorks的运动仿真是通过其自带插件aniimator 进行 仿真的。进行动画制作首先必须 奥建立三维模型，才能进行运动 仿真，通过 观察零件 的外 观颜色变化以及零 件的位 置变化等办法得到动画效果。SolidWorks动画制作技术包含以下几种：4. animator的动画模拟：5. 动画模拟工具模拟：6. VBA编程以及关联设计的动画模拟： SolidWorks还可以进行流体运动模拟动画的制作，其制作不同于以往的那些文献，都采用FLaSh等动画软件制作，这些软件制作的效果并不是很好，但是SolidWorks

31、是利用制作重力热管内蒸汽流动的过程的动画。其效果比传统的动画制作要好的多。4.3基于SolidWorks的三维建模建模过程零件建模过程，就是让许多个特征相互叠加来建模、拉伸或旋转的操作过程。按照创建顺序，零件特征可分为基本特征以及构造特征，所以零件的建模过程有如下几个步骤：（1） 首先进入零件设计模式。（2）分析零件特征。（3）创建和修改基本特征。 （4）创建和修改其他的构造特征。 （5）完成之后，存储零件模型。4.3.1 底座的画法极其过程(1)单击标准工具栏中的“新建”工具，新建一个零件文件(2)在特征管理器设计树中选择“上视基准面”，单击（草图绘制）工具。（3）单击（圆）工具，过草图原点

32、绘制一个圆。单击退出草图。 (4) 单击（拉伸凸台），然后根据图纸单击（智能尺寸）来设定拉伸的长度，然后单击（确定），运用此方法，画出底座的整个框架图。（5）单击（拉伸切除），如图4.1，在选项中点击完全贯穿，在草图基准面上画出相应的圆，有智能尺寸定出尺寸，单击（确定）。 图4.1拉伸切除选项（6）单击（圆心/起/终点圆弧）画出图纸所要求的直线与直线之间的圆角，在图4.2中设定所需圆角的半 。 径，然后单击（确定）。 （7）通过草图绘制画出筋的草图，单击退出草图。单击（筋），生成实体。单击（圆周阵列），生成另外三条筋。 （8）再次单击（草图绘制）工具，进行草图2的绘制，设定基准面2，单击（直线

33、）画一条直线，然后根据图纸单击（智能尺寸）来设定直线的尺寸，然后单击。 图4.2 参数设置（9）根据图纸数据画出一个矩型，在顶部菜单中点击插入曲线螺旋线，绘制出螺旋线，根据底圆柱长度选择适当的选项画出螺旋线，单击（确定）。 （10）单击（退出草图），单击（扫描），绘制出螺纹。生成实体，如图4.3。 图4.3 底座三维图 图4.4 底座剖面图4.4 起重螺杆的画法及其过程(1)单击标准工具栏中的“新建”工具，新建一个零件文件(2)在特征管理器设计树中选择“上视基准面”，单击（草图绘制）工具，进行草图1的绘制。（3）单击（圆）工具，过草图原点绘制一个圆，单击（智能尺寸）来标定圆的尺寸。单击退出草图

34、。 (4) 单击（拉伸凸台），然后根据图纸单击（智能尺寸）来设定拉伸的长度，然后单击（确定），运用此方法，画出螺旋杆的整个实体框架图。（5）单击（圆角）画出螺旋杆上图纸所要求的圆角。（6）单击（草图绘制）工具，单击（点），在前视基准面上根据尺寸要求选出点。（7）在前视基准面上，单击（圆）工具，单击（智能尺寸）来标定圆的尺寸。单击退出草图。单击（拉伸切除），在选项中点击完全贯穿，单击（确定）。（8）再次单击（草图绘制）工具，进行草图绘制，设定基准面，单击（直线）画一条直线，然后根据图纸单击（智能尺寸）来设定直线的尺寸，然后单击（确定），根据图纸数据画出一个矩形，在顶部菜单中点击插入曲线螺旋线，如

35、图5，绘制出螺旋线，根据底圆柱长度选择适当的选项画出螺旋线，单击（确定），单击（退出草图），单击（扫描），绘制出螺纹。生成实体，如图4.6。 图4.5 参数设置图4.6 起重杆三维实体图4.5 顶盖的画法和过程(1)单击标准工具栏中的“新建”工具，新建一个零件文件(2)在特征管理器设计树中选择“上视基准面”，单击（草图绘制）工具，进行草图1的绘制。（3）单击（圆）工具，过草图原点绘制一个圆，单击（智能尺寸）来标定圆的尺寸。单击退出草图。(4) 单击（拉伸凸台），然后根据图纸单击（智能尺寸）来设定拉伸的长度，然后单击（确定），运用此方法，画出螺旋杆的整个实体框架图。（5）单击（草图绘制）工具，进

36、行草图2的绘制。在前视基准面上，单击（3点圆弧）根据图纸运用三点圆弧在介于两个圆面之间画一条弧线。 图4.7 参数设置（6）单击（退出草图），单击（旋转凸台/基体）进行旋转生成实体，在图7中设定旋转范围，然后单击（确定），生成旋转体，生成实体。 图4.7 参数设置 （7）单击（中心线）工具，过草图原点绘制一条垂直的对称虚线。 （8） 以中心线作为基准，单击（直线）画一条直线，然后根据图纸单击（智能尺寸）来设定直线的尺寸，然后单击（确定），运用此方 法，画出所需要的两条直线，以及确定它的尺寸。（9）单击（拉伸切除），在上面窗口中，选择图中尺寸，单击（确定）。（10）单击（圆周阵列），如图4.8

37、选择角度：360度；选择个数：24；单击（确定）。生成实体图。 如图4.10。 图4.8参数设置 图4.9 图4.10 顶盖三维实体图4.6旋转杆的画法及其过程(1)单击标准工具栏中的“新建”工具，新建一个零件文件(2)在特征管理器设计树中选择“前视基准面”，单击（草图绘制）工具，进行草图1的绘制。（3）单击（中心线）工具，过草图原点绘制一条垂直的对称虚线。如图4.11。 (4) 以中心线作为基准，单击（直线）画一条直线，然后根据图纸单击（智能尺寸）来设定直线的尺寸，然后单击（确定），运用此方法，画出所需要的所有直线，以及确定它的尺寸。 （5）单击（退出草图），单击（旋转凸台/基体）进行旋转生

38、成实体，在图4.12中设定旋转范围，然后单击（确定），生成旋转体，生成实体。 图4.12（6）单击（倒角）画出旋转杆上图纸所要求的倒角。 如图4.13。 图4.12 旋转参数 图4.13 旋转杆三维实体图 螺钉是标准件，可直接从零件库里找。如图4.14。 图4.14 螺钉5.千斤顶装配1. 装配体的装配方法极其过程（1）单击标准工具栏中的“新建”工具，单击（装配体），新建一个装配体文件。（2）单击（插入零部件），浏览要打开的文件，点击（确定）。（3）首先插入千斤顶的主干零件螺旋杆，然后插入底座，用移动零件，单击 （配合），在配合列表中选择“同心轴”，“配合选择”中选择螺旋杆和顶垫的大小相等的圆

39、周，单击（确定）。（4）再插入顶盖，用移动零件，单击（配合），在配合列表中选择“同心轴”，“配合选择”中选择起重螺杆和顶盖的大小相等的圆周，如图5.1。 （5）再插入螺钉，用移动零件，单击（配合），在配合列表中选择“同心轴”和“重合”，“配合选择”中选择螺套和底座的大小相等的圆周和上表面，单击（确定）。（6）最后插入旋转杆，用移动零件，单击（配合），在配合列表中选择“重合”，“配合选择”中选择起重螺杆和旋转杆，使旋转杆上的圆的圆心和起重螺杆的轴线相重合，单击（确定）。（7）完成装配体。如图5.1。 图5.1 配合选项 图5.2 装配体 6.运动仿真6.1 千斤顶爆炸视图的制作过程 （1）打开装

40、配体，在界面中单击动画1，将所有时间归零，如图6.1，然后界定时间。 图6.1 动画选项 （2）单击（爆炸视图），然后将零件依次移动到原定位置，如图6.2。 图6.2 装配体分解图（3）单击（动画向导），在图6.2中选择爆炸，单击下一步，选定时间，单击完成。 图6.2 动画类型选项 （4）再单击（动画向导），在图6.2中选择解除爆炸，单击下一步，选定时间，单击完成。（5）单击（保存），完成千斤顶的爆炸视图。6.2千斤顶三维动画的制作过程 （1）打开装配体，在界面中单击动画1，将所有时间归零，如图4.17，然后界定时间。（2）单击（模拟），在下拉菜单中选择旋转马达，单击确定。 图6.3 爆炸试图

41、选项 图6.4 轴选项（3） 在图20中单击旋转模型，单击下一步，在图21中选择Y-轴，单击下一步，设定时间，单击完成。 （4）在装配体中向上旋转起重螺杆，单击确定。（5）单击（保存），完成千斤顶的运动视图。6.3 仿真结果 图6.5运动仿真过程图6.6 运动仿真过程图 6.7运动仿真过程 经过本次仿真得出千斤顶的最大承载量为5T。 在本次设计过程中熟悉了SolidWorks的运用，了解了一个产品的设计全过程，通过对计算机模拟技术的运用，更好的掌握了SolidWorks的三维建模技术 ，通过SolidWorks的仿真得到了，一个产品在设计完成后的运用情况，在虚拟的电脑中进行现实的模拟，让我们的

42、设计更好的运用到实际生产生活中去。 结语 经过几个月的时间本次毕业设计终于圆满的完成了，首先要感谢我的指导老师，感谢朱老师几个月来细心的指导。我相信要是没有老师这些天的教诲就没有今天的成果。同时老师严谨细致的工作作风给我深刻的映像，所以在以后的工作中我一定要加倍努力，向我的知指导老师学习。更要感谢高老师能在百忙中抽出时间为我辅导，为我提供帮助，能够让我正确的使用所学的专业知识，解决在设计中遇到的各类专业问题，让我少走了不少弯路。在朱老师的指导下我经过不断的学习机械制图软件、查询资料、反复整理及修改完成了本次设计。 在整个毕业设计阶段，通过对计算机模拟仿真技术、三维实体建模及SolidWorks

43、软件等知识的学习，我从理论上了解到了模拟仿真的基本方法、关键技术、和具体应用方法。并且能够运用SolidWorks软件对各种零件进行三维实体建模，掌握了三维实体建模和运动仿真的制作的过程。在本文中我利用SolidWorks软件对螺旋千斤顶进行了三维造型，并利用运动仿真技术完成了螺旋千斤顶的运动仿真。由此向大家展示了千斤顶的三维造型和模拟仿真的方法。但是对于模拟仿真和SolidWorks软件的研究不太深入，需要更加努力地学习。经过差不多四年的时间学习，对于机械设计制造及其自动化专业这个专业有了全新的认识，当学完本专业的所有课程时，在回首大学四年的学习生涯，才发现自己所学的专业是多么的好，在此次毕

44、业设计实践环节中，再一次的复习了一次我的各个专业课程，对专业知识又有了更深刻的体会。同时掌握了要开发设计一个新产品的基本过程。整个设计中朱老师始终耐心的指导我完成一个又一个的零件设计，提出了太多宝贵的设计建议，让我很顺利的完成了毕业设计。同时让我明白机械的设计仅靠书本是不够的，必须要结合实际，考虑零件的加工，考虑产品实际应用场合等等情况。任何的机械发明都是从生活实践中慢慢的设计出来的，并不是一味的闭门造车就可以完成。最后我要好好感谢邵阳学院，真诚的感谢每位任课老师的无私奉献，把自己多年积累的知识及经验分享给我们，感谢兴湘学院国际学院为我们提供了非常好的学习及生活的环境。参考文献 1. 全国螺纹

45、标准化技术委员会. GB/T 5796.3-2005 机械科学研究院起草. 2005.08.092. 濮良贵 纪名刚 陈国定 吴立言.机械设计（第八版）西北工业大学机械原理及机械零 件教研室编著.高等教育出版社，2006.5（2010 重印）3. 罗迎社 李卓球.材料力学武汉理工大学出版社，2010.7 重印4. 中国机械工程学会 张松林最新轴承手册.电子工业出版社，2007.1 ISBN7-121-03257-05. 全国螺纹标准化技术委员会. GB/T 5796.14-2005 机械科学研究院起草. 2005.08.096. 陈燕, 欧阳加强. 千斤顶技术的研究现状与展望 J. 现代机械,

46、 2002, 4: 58-60.7. 刘平安. 锥齿轮螺旋千斤顶设计J. 机械设计与研究, 1996 (2): 35-36.8. 郝子军. 螺旋千斤顶的设计计算J. 筑路机械与施工机械化, 1998, 15(2): 2-4.9. 孙鸿范. Q 型手动螺旋千斤顶使用寿命和承载能力的实验研究J. 中国机械工程学会物 料搬运学会第二届年会论文集 (一)-起重机, 1984.10. 王定国.机械原理与机械零件.北京：高等教育出版社,1996.11. 郑志祥,刘天一.机械零件.上海：高等教育出版社,1992.12. 吴宗泽.机械零件.北京：广播电视大学出版社,1994.13. 黄景一,付荣伯.起重机械设

47、计制造使用手册.安徽文化出版社,2002.14. 范祖尧.非标准机械设备实际手册.北京：机械工业出版社,1996.15. 成海涛，熊建强.机械制图.北京理工大学出版社，2010.8 致谢 本论文是在指导老师朱梅玉老师的悉心指导下完成的。指导老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。本论文从选题到完成，每一步都是在指导老师的指导下完成的，倾注了指导老师大量的心血。在此，谨向指导老师表示崇高的敬意和衷心的感谢！ 本论文的顺利完成，离不开各位老师、同学和朋友的关心和帮助。 最后感谢邵阳学院在大学四年里对我的教育以及帮助，在这个大家庭中我学会了太多，谢谢邵阳学院的各位老师对我支持及帮助。 设计者：舒道阳