基于Soildworks千斤顶的设计仿真模拟
基于Soildworks千斤顶的仿真模拟
摘要
SolidWorks有全面的零件实体建模功能，在其模拟功能中，不仅可以做机构的运动分析，模拟机构的运行过程，还可同时将运动过程进行演示，并把这个运动过程制成avi格式的动画文件，用于诸多播放器中随时、随地地进行演示。运用Solidworks三维模拟仿真功能，对千斤顶进行零件的三维实体建模，并将零件的三维实体进行装配，再利用插件Animator制作动画，对千斤顶的装配体进行动画演示，做出它的爆炸图、解除爆炸图和模拟运动图。
关键字：Solidworks，模拟仿真，千斤顶
Simulation of Jack Based on Solidworks
Abstract
SolidWorks has the comprehensive components entity modelling function，its analogue function not only could make the movement analysis of the organization and can simulate the movement process of the organization, but also can simultaneously carry on the rate process of the demonstration and makes this rate process to be the avi form of the animation document, useing it in many players momentarily anywhere and anytime to erbilt carrying on the demonstration. Using the Solidworks’s function of three dimensional analog simulation, it carries on the components to the hoisting jack with the three dimensional entity modelling and to assemble the components with three dimensional entity , then using the plug-in unit Animator to manufacture animation, it use the animation demonstration again to hoisting jack's assembly body, makes its detonation chart, to relieve the detonation chart and the simulation motion diagram.
Keywords: Solidworks, simulation, jack
目录
1.绪论 (1)
2.模拟仿真 (1)
2.1模拟仿真的概念 (1)
2.2模拟仿真在机械教学中的影响 (2)
2.2.1 传统机械教学中存在的问题 (2)
2.2.2教学改革的途径和方法 (2)
3. SOLIDWORKS的模拟仿真 (3)
3.1S OLIDWORKS模拟仿真的基本概述 (3)
3.2S OLIDWORKS动画模拟仿真的概述 (3)
4.基于SOLIDWORKS千斤顶的仿真模拟设计实例 (4)
4.1千斤顶的三维实体建模的过程 (4)
4.1.1 顶垫的三维实体建模过程 (4)
4.1.2 螺旋杆的三维实体建模过程 (6)
4.1.3绞杠的三维实体建模过程 (9)
4.1.4螺套的三维实体建模过程 (10)
4.1.5底座的三维实体建模过程 (14)
4.2千斤顶装配体的装配 (16)
4.3千斤顶动画演示的生成 (18)
4.3.1千斤顶爆炸图和解除爆炸图的生成过程 (18)
4.3.2 千斤顶模拟图生成过程 (21)
5. 结论 (23)
致谢 (24)
参考文献 (25)
1.绪论
SolidWorks有全面的零件实体建模功能，变量化的草图轮廓绘制，驱动参数改变特征的大小和位置，丰富的数据转换接口使SolidWorks可以将几乎所有的机械CAD 软件集成到现在的设计环境中来，在SolidWorks的模拟功能中，不仅可以做机构的运动分析，模拟机构的运行过程，还可同时将运动过程进行演示，但是这种演示只能在SolidWorks中进行观看，但在新版本的SolidWorks中，结合使用模拟功能和运用插件Animator制作动画，可以真实地反映机构的运动过程，并把这个运动过程制成avi格式的动画文件，用于诸多播放器中随时、随地地进行演示。
SoildWorks为实现用户可以更加快捷方便的使用模拟仿真功能，从而进行几次开发，SolidWorks 的开发通常是利用SolidWorks 公司提供的功能齐全的API 函数库，使用Visual C ++ 或者Visual Basic 语言设计完成的。这样的工作对于软件开发企业来说比较简单，而一旦二次开发软件交付用户使用，理解和修改代码的工作对于用户来说将变得十分困难。下面的讨论就是基于用户只具有基本的计算机操作能力，没有软件开发能力的前提之下，如何绕开代码修改，仍能够对二次开发软件进行补充和升级的四种方法，以满足企业创新和发展的需要【1】。
基于此为更方便进行机械教学，我运用Solidworks三维模拟仿真功能，对千斤顶进行零件的三维实体建模，然后将零件的三维实体进行装配，再利用插件Animator制作动画，对千斤顶的装配体进行动画演示，做出它的爆炸图、解除爆炸图和模拟运动图。
2.模拟仿真
2.1模拟仿真的概念
模拟仿真就是用模型（物理模型或数学模型）来模仿实际系统，代替实际系统来进行实验和研究。事实上，习惯定义的模拟仿真，即用模型来模仿实际系统进行实验和研究，从来就是产品开发中的常用技术手段。计算机运动仿真作为计算机仿真技术的一个重要分支，可以归入虚拟现实技术VR(Virtual Reality)的范畴，它汇集了计算机图形学、多媒体技术、实时计算技术、人机接口技术等多项关键技术。作为一门新兴的高技术，己经成为工程技术领域计算机应用的重要方向【7】。
2.2 模拟仿真在机械教学中的影响
2.2.1 传统机械教学中存在的问题
传统的机械类课程休系一般采用二维设计平台进行教学，所存在的主要问题如下:
（1）传统的二维设计仅仅用于设计工程图，无法满足后续CAE/CAM/PDM等课程的信息需求。
（2）以二维设计为主线展开教学，耗时过大，又不便于掌握和理解。
（3）课程体系松散，没有考虑课程之间的相互关系，无法形成产品从设计到制造整个生命周期的信息链条。
（4）传授的知识陈旧，无法体系现代制造技术的特点，因而也无法满足用人单位的需要。
（5）设计、制图、修改工作大，使学生无法把主要经历放在创新设计上。因而也不利于学生综合创新能力的培养【6】。
2.2.2 教学改革的途径和方法
工程制图教学改革:在工程制图课程教学中，大幅度增加三维设计的内容，改变传统设计以二维-三维-二维的传统教学模式，运用Solidworks系统进行二维实体设计技术，采用新的三维-二维-三维的教学新模式。
机械基础课程教学改革：把Solidworks引入到这些课程的教学中可以极大地提高学牛的学习效率和学习的积极性，也为应用型、创新型人才培养奠定了素质基础。Solidworks软件不仅可以进行机械产品设计、还可以进行装配、运动学和动力学分析。
课程设计教学改革:引入Solidworks后，学生的学习积极性提高了，最后设计的作品还可以进行装配体的爆炸动画以及装配动画，设计的效果很快就可以进行评价，一个成功的设计使学生的学习很有成就感，进一步加强了付专业的认识。
数控技术教学改革:Solidworks软件也充分体现了现代制造工程的特点。它提供了无缝集成的CAMWorks擂件数控加工环境，该环境提供数控车、数控铣、数控线切割、加工中心的编程等内容，基本可以满足现代数控加工技术的需求。
毕业设计中的应用:毕业设汁是大学生最后的一个集中性学习和实践环节。该环节中我们大量地引人了Solidworks软件的应用。比如，注塑模具设计的整个过程都可以在Solidwork环境下进行。设计流程图为：产品模型—模具分模—注塑分析—模具装配—模具加工。
综合创新能力的培养:在技术进步的大背景下，产品的制造和加工工艺越来越精细，产品的成品品质越来越精致、优良。表现在产品的性能特征方面是产品
的功能日益强大化，产品的形态特征上表现为品种的多样化，在操作、控制上越来越简单方便化【2】。
3. Solidworks的模拟仿真
3.1 Solidworks模拟仿真的基本概述
SolidWorks是世界上第一款完全基于Windows的3D CAD软件 ,自1995年问世以来 ,以其优异的三维设计功能 ,操作简单等一系列的优点 ,极大地提高了设计效率 ,在与同类软件的激烈竞争中已经确立了它的市场地位 ,已经成为三维机械设计软件的标准。利用SolidWorks不仅可以生成二维工程图，而且可以生成三维零件，用户可以利用这些三维零件来建立二维工程图及三维装配体。SolidWorks采用双向关联尺寸驱动机制，设计者可以指定尺寸和各实体间的几何关系，改变尺寸会改变零件的尺寸与形状，并保留设计意图。
Solidworks用户界面非常人性化,便于操作。在Solidworks的标准菜单中包含了各种用于创建零件特征和基准特征的命令。其中基础实体特征主要有拉伸凸台基体、旋转凸台Π基体等。在基础实体特征上可添加圆角、倒角、肋、抽壳、拔模及异型孔、线性阵列、圆角阵列、镜像等放置特征,这些特征的创建对于实体造型的完整性非常重要。在处理复杂的几何形状时还需要其他高级特征选项,包括扫描、放样凸台Π基体及参考几何体中基准轴、基准面这些定位特征等。通过以上特征造型技术在Solidwork中能设计出需要的实体特征【11】。
3.2 Solidworks动画模拟仿真的概述
先启动 Animator 插件 , 单击菜单“工具”→“插件”,单击Animator 前的选项栏。此后出现Animator中第1个加入的零件十分重要,它是整个装配体的的工具栏。在Solidworks中Animator的操作都装配基础,Solidworks软件已默认第1个插入零件为是在工作区底部,可单击工作区底部的“模型”或者非运动体,其他所有的装配体零件都是以此为基础,“动画”的标签,单击模型或动画标签即可实现模型本装配选择传动轴为装配参照体。调入零件后,要或动画操作的切换。在生成仿真动画时,用Animator插件对千斤顶主要零件大致进行以下 3 步操作: ①切换到动画界面; ②根据千斤顶运动的时间,拖动时间滑杆到相应的位置; ③拖动螺旋杆和绞杠运动,使其达到动画序列末端应达到的新位置,这样就实现了工作原理的动态仿真仿真动画以 AVI 格式保存 ,可以得到很好的推广和应用【3】。
4.基于SOLIDWORKS千斤顶的仿真模拟设计实例
4.1 千斤顶的三维实体建模的过程
4.1.1 顶垫的三维实体建模过程
顶垫的三维实体建模过程如下：
(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。
(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（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，在圆的参数设置(如图1)中设定所需圆角的半径，然后单击（确定），或者单击（切线弧）画出与直线相切的圆角，绘制出顶垫草图（如图2）。
图1 圆的参数设置
图2 顶垫草图
图3 顶垫的旋转体
（6）单击（退出草图），单击（旋转凸台/基体）进行旋转生成实体，在选项中设定旋转范围，然后单击（确定），生成旋转体（如图3），生成顶垫实体（如图4）。
图4 顶垫实体
4.1.2 螺旋杆的三维实体建模过程
螺旋杆的三维实体建模过程如下：
(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。
(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（3点圆弧）根据图纸运用三点圆弧画出顶部的圆弧，然后单击（确定）。形成螺旋杆草图（如图5）。
（6）单击退出草图，单击（旋转凸台/基体）进行旋转生成实体，在选项中设定旋转范围，然后单击（确定），生成旋转体，生成实体（如图6）。
图5 螺旋杆早草图 图6 螺旋杆实体（1）
（7）单击
（圆角）画出螺旋杆上图纸所要求的圆角（如图7）。 （8）单击（倒角）画出螺旋杆上图纸所要求的倒角（如图8）。
图7 螺旋杆实体（2） 图8 螺旋杆实体（3）
（9）再次单击（草图绘制）工具，在上圆柱体上单击
（圆），根据图纸画出圆的位置极其尺寸，再次单击退出草图，单击（拉伸切除），在选项中（如图9）点击完全贯穿，然后单击（确定），再与此圆孔成90°再次重复本次操作。
10）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）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等腰梯形，在顶部菜单中点击插入—曲线—螺旋线，绘制出螺旋线，在螺距和圈数参数设置中（如图10）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。生成螺旋杆实体（如图11）。
图9 拉伸切除选项图10 螺距圈数参数设置
图11 螺旋杆实体（4）
4.1.3绞杠的三维实体建模过程
绞杠的三维实体建模过程如下：
(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。
(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，生成绞杠草图（如图12）。
图12 绞杠草图
（5）单击（退出草图），单击（旋转凸台/基体）进行旋转生成实体，在旋转参数设置中（如图13）中设定旋转范围，然后单击（确定），生成旋转体（如图14），生成实体（如图16）。
图13 旋转参数设置
图14 绞杠旋转体
（6）单击（倒角）画出螺旋杆上图纸所要求的倒角（如图15）。
图15 绞杠实体（1）
（7）生成绞杠实体。
图16 绞杠实体（2）
4.1.4螺套的三维实体建模过程
螺套的三维实体建模过程如下：
（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。
(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，生成螺套草图（如图17）。
图17 螺套草图
（5）单击（退出草图），单击（旋转凸台/基体）进行旋转生成实体，在旋转参数设置（如图18）中设定旋转范围，然后单击（确定），生成旋转体（如图19），生成实体（如图20）。
图18 旋转参数设置
图19 螺套旋转体
图20 螺套实体（1）
（6）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）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等腰梯形，在顶部菜单中点击插
入—曲线—螺旋线，绘制出螺旋线，根据底圆柱长度在螺距和圈数参数设置（如图21）中输入适当的参数，画出螺旋线，单击（确定），单击（退出草图），单击（扫描），绘制出螺纹。生成螺旋杆实体（如图22）。
图21螺距和圈数的参数设置
图22 螺套实体（2）
4.1.5底座的三维实体建模过程
底座的三维实体建模过程如下：
(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。
(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（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，在圆角参数设置（如图23）中设定所需圆角的半径，然后单击（确定），或者单击（切线弧）画出与直线相切的圆角，绘制出顶垫草图（如图24）。
图23 圆角参数设置
图24 底座草图
（6）单击（退出草图），单击（旋转凸台/基体）进行旋转生成实
体，在旋转参数设置（如图25）中设定旋转范围，然后单击（确定），生成旋转体（如图26），生成底座实体（如图27）。
图25 旋转参数设置
图26 底座旋转体
图27 底座实体
4.2千斤顶装配体的装配
装配方法如下：
（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）插入千斤顶的主干零件—螺旋杆，然后插入顶垫，用移动零件，单击（配合），在配合列表（如图28）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周，单击（确定）。
（4）再插入螺套，用移动零件，单击（配合），在配合列表（如图28）中“”选择“同心轴”，”配合选择”中选择螺旋杆和螺套的大小相等的圆周，点击高级配合（如图29），在菜单中选择齿轮，让螺旋杆和螺套的螺纹进行啮合，单击（确定）。
（5）再插入底座，用移动零件，单击（配合），在配合列表（如图28）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）最后插入绞杠，用移动零件，单击（配合），在配合列表中（如
图28）选择“重合”，“配合选择”中选择螺旋杆和绞杠，使螺旋杆上的圆的圆心和绞杠的轴线相重合，单击（确定）。
（7）生成装配列表（如图30）。
（8）配合完毕，生成千斤顶的装配体（如图31）。
图28配合选择选项图29 高级配合选项
图30 装配体配合列表
江苏大学螺旋千斤顶大作业
题目：螺旋千斤顶 起重量Q= 27.5KN 起重高度H= 200mm 手柄操作力P= 250N 班级机械（卓越）1301 学号 3130301121 姓名王梦宇 完成日期 2015年10月 指导教师朱长顺评分
目录 序言：设计的简单介绍--------------------------------------4 1螺杆和螺母的设计计算-------------------------------------5 1.1螺旋副的计算------------------------------------------5 1.1.1螺杆螺纹类型的选择---------------------------------5 1.1.2选取螺杆材料---------------------------------------5 1.1.3计算-----------------------------------------------5 1.1.4自锁验算 ------------------------------------------6 1.2螺杆的计算--------------------------------------------7 1.2.1螺杆强度-------------------------------------------7 1.2.2稳定性计算-----------------------------------------8 1.3 螺母的计算-------------------------------------------9 1.3.1螺母的基本参数------------------------------------10 1.3.2螺纹牙强度----------------------------------------11 1.3.3螺母体强度----------------------------------------11 2托杯设计------------------------------------------------12 3底座设计------------------------------------------------13 4 手柄设计与计算-----------------------------------------14 4.1手柄材料---------------------------------------------14 4.2手柄长度---------------------------------------------15 5 螺旋千斤顶的效率---------------------------------------16 6 课程小结-----------------------------------------------17
以学生团队开发项目作品来研修车工技能——以螺旋式千斤顶为例
以学生团队开发项目作品来研修车工技能——以螺旋式千斤顶为例 作者：王爱国 来源：《发明与创新（职业教育）》 2020年第1期 王爱国 （浙江省宁波市鄞州职业教育中心学校，浙江宁波315100） 摘要：中职学校人才培养目标是培养高素质的专业技术人才，作为人才培养的一部分，车工技能也是教学体系的重要组成部分。改变一直由老师布置实训为主，探索以学生团队开发项目作品，老师辅导完善相结合的方式，通过学生对知识与技能的掌握、学生建立了开发的概念，知识及时应用，提高了学习兴趣。以螺旋式千斤顶项目作品的实施能更全面反映学生对知识与技能的掌握程度，教学过程和教师授课等多方面都有较大改善，收到不错的教学效果，值得尝试。 关键词：技能研修；开发项目；实施 目前各中职学校的车工实训，由学生团队开发项目作品，老师辅导完善相结合的方式，通过实施完成的作品，让参观者更称道，我们的实训项目以这样的形式进行布置尝试，能有效提高学生的能力开发潜在兴趣。 一、老师的工作情境描述 为放置划线平板的需要，为了保证平板的水平度和稳定性，要定制一批螺旋千斤顶，数量为30件，工期为10天。现由学生组队来完成从设计到加工全过程。 二、学生开发团队的建立 以5～8人为一组组成团队，基于团队开发学习激发学生潜能以强带弱合作共赢显得尤为必要。每个团队提供两台机床，学生填写关于螺旋千斤顶各团队实际完成数量，团队名称，机床编号以及具体操作人员表格。填写表格，如表1所示。 三、项目过程化的策划表建立 实训任务确定后，根据实训项目技能训练的内容和达到的目标确定项目完成的任务，开发实训图纸，任务可参考现有的汽车螺旋千斤顶、生活用品等，根据实训条件进行可行性分析，设计实训项目的机械结构。论证机械结构的可加工性、合理性、工艺性、实训教学内容的结合性、实训教学周期的时间性，针对存在的问题修改和完善设计的螺旋千斤顶。对开发设计的螺旋千斤顶进行加工，验证以上内容的合理性，老师提炼并完成实训教学方案、教案和教学课件等教学资料。开发过程的策划表，如表1所示。 四、针对实训开发需要安排教学 （一）领用实训的工（量、刀）具和材料 材料准备：?50×毛坯棒料一根，材料为45#钢。刀具准备：45o、90o、60o螺纹刀、内孔镗刀、3mm宽切断刀外圆车刀各一把，中心钻、?16麻花钻。量具准备：钢直尺、游标卡尺、千
螺旋千斤顶设计分析说明书
机械设计课程 《螺旋千斤顶》设计说明书专业 学生姓名 学号 年月日
螺旋千斤顶作业任务书一、题目：螺旋千斤顶 原始数据: 三、工作量 1、总装配图一张； 2、计算说明书一份。 四、参考资料 螺旋千斤顶设计指导书
目录 一、目的 (1) 二、题目与设计方案 (1) 三、装配简图 (1) 四、计算及说明 (1) 五、参考文献 (11) 一、目的 1.熟悉螺旋千斤顶的工作原理与设计计算方法； 2.学会运用所学过的知识，解决实际设计中遇到的问题，培养独立工作能力， 初步学会综运用所学知识解决材料选择、强度和刚度计算、制造与装配工艺等问题； 3.熟悉有关设计资料，学会查阅手册何用国家标准。 二、题目与设计方案 题目：螺旋千斤顶
四、计算及说明 计 算 及 说 明 结 果 1、螺杆的设计与计算 1)螺纹牙型 螺纹牙型有矩形、梯形、锯齿形和三角形，千斤顶常用矩形螺纹。为了获得必要的精度又便于加工，矩形螺纹常靠内径对中，其配合可选为H8/h8。由于螺纹在径向的间隙很小，在强度校核时不予考虑。 2)材料 螺杆的材料选用45钢，热处理采用调制处理T235。轴颈处可局部淬硬C42。 3)螺纹直径 螺杆工作时，同时承受压力和扭矩的作用，所以根据紧螺栓链接强度计算公式，有 式中[]σ为螺杆许用应力。 由参考文献得螺杆许用应力[]3~5 s σσ= ，屈服强度极限 355MPa s σ= 故355[]88.75MPa 4σ==，3 164 1.3551032.0276mm 88.7510 d π???≥=?? 根据经验公式求得螺距132.0276 8.0069mm 44 d P === 矩形螺纹 配合H8 /h8 材料45钢 热处 理 C42 螺距P=8mm 螺杆直径 40d mm = 中径 236d mm = 小径 132d mm = 满足自锁条件 手柄孔径 退刀槽 图1 托手 螺螺 底
哈工大-机械设计大作业-千斤顶(DOC)
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 机械设计大作业 说明书 设计题目：设计螺旋起重器 院系：机电工程学院 班级：XXXX 设计者：xxxxxx 学号：XXXXXXXX 指导教师：xxxxxxx 设计时间：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
目录 任务书 (3) 一、选择螺杆、螺母的材料 (4) 二、耐磨性计算 (4) 三、螺杆强度校核 (4) 四、螺母螺纹牙的强度校核 (5) 五、自锁条件校核 (6) 六、螺杆的稳定性校核 (6) 七、螺母外径及凸缘设计 (7) 八、手柄设计 (7) 九、底座设计 (8) 十、托杯等其他结构的设计 (8) 十一、绘制螺旋起重器（千斤顶）装配图 (8) 十二、参考文献 (9)
机械设计作业任务书 题目： 设计螺旋起重器 设计原始数据：N F Q k 30 ,H=180mm 题号 起重量F Q /kN 最大起重高度H/mm 3.1.1 30 180 Q F F
一、选择螺杆、螺母的材料 螺杆采用45钢材质，由参考文献[1]表10.2查得抗拉刚度MPa 600b =σ， MPa 355s =σ。 螺母材料采用铝青铜ZCuAl10Fe3（考虑速度低）。 二、耐磨性计算 螺杆选用45钢，螺母选用铸造铝青铜ZCuAl10Fe3，由参考文献[2]表 5.8查得 MPa p 25~18][=,从表 5.8的注释中可以查得，人力驱动时][p 值可加大20%，则MPa p 30~6.21][=，取MPa p 25][=。按耐磨性条件设计螺纹中径2d ,选用梯形螺纹，则 ] [8 .02p F d Q ψ≥。由参考文献[1]查得，对于整体式螺母系数5.2~2.1=ψ，取2=ψ。则 mm mm p F d Q 6.1925 230000 8 .0] [8 .02=?=≥ψ 式中：Q F ——轴向载荷，N; 2d ——螺纹中径，mm; ][p ——许用压强，MPa 。 查参考文献[3]表11.5取公称直径mm d 28=，螺距mm P 3=，中径mm d 5.262=，小径mm d 5.243=，内螺纹大径mm D 5.284=。 三、螺杆强度校核 螺杆危险截面的强度条件为： ][16342 331223σππσ≤??? ? ??+???? ??=d T d F Q e 式中：Q F ——轴向载荷，N ； 3d ——螺纹小径，mm;
螺旋千斤顶大作业
螺旋千斤顶作业任务书 姓名 于方津 专业 机制 年级 13 班级 5 设计完成日期 2015 年 10 月 11 日 指导教师 一、题目：螺旋千斤顶 原始数据:（请在指定的设计方案编号后划√） 题目 设计方案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 最大起重量F （kN ） 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 最大起升高度H （mm ） 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 二、机构简图 三、工作量 1、总装配图一张； 2、计算说明书一份。（注：将任务书置于计算说明书首页） 四、参考资料 螺旋千斤顶设计指导书 螺旋千斤顶设计说明书 设计及说明 结果 机械设计 大型作业 编号 08
螺旋千斤顶主要零件：螺杆、螺母、托杯、手柄和底座。 设计的原始数据：最大起重量F=55KN 、最大升起高度H=220mm 。 螺旋千斤顶的设计步骤如下： 1.螺杆的设计与计算： （1）螺纹的牙型 选用矩形螺纹，采用内径对中，配合选H8/h8，在计算强度时不考虑螺纹的径向间隙。 （2）螺杆的材料 选用45钢 （3）螺杆的直径 螺杆工作时，同时受压力和转矩的作用，因此它的计算可近似按紧螺栓连接的计算公式求出螺纹内径，即 其中：螺杆许用应力 S S σσ=][ 查阅资料得：45号钢屈服极限 取安全系数 于是， 螺纹内径满足： =27.78mm 螺距 mm 参考矩形螺纹标准，取P=6mm 进而确定螺纹的工作高度 32 == P h mm 螺纹大径 mm 圆整后，取 d=34mm 因此， mm (4) 自锁验算： 当量摩擦角 2 cos arctan 'αμ ρ= 由于螺杆和螺母的材料分别取45钢和锡青铜，因此取 又因为矩形螺纹牙顶角 0α= 所以， 0.10 'arctan 5.7110cos 2 ρ== 螺纹中径 mm 原始数据 F=55KN H=220mm 配合选H8/h8 螺杆材料选45钢 P=6mm h =3mm d=34mm mm mm ψ=3.525° 满足自锁条件 挡圈厚度8mm 挡圈螺钉： 满足强度要求 材料：锡青铜 Z=8 a =17mm D=55mm =1D 72mm 紧定螺钉 螺杆稳定性合格 材料：Q235碳钢 托杯高58mm 材料：Q235碳钢 材料：HT100铸铁
作业指导书——液压千斤顶
舱盖液压千斤顶修理作业指导书第一版修改记录
舱盖液压千斤顶修理作业指导书 1 目的 规范船舶舱盖液压千斤顶的拆卸、维修、试验流程，确保舱盖液压千斤顶的修理按流程执行。 2 适用范围 适用船舶舱盖液压千斤顶的修理。 3 正文内容 3.1 拆检 3.1.1查看现场，确定最适合自己拆装千斤顶的舱盖的位置。找车间主管或者船员把舱盖摆放到自己所需要的位置。 3.1.2 如果舱盖不是在关闭状态，则在拆卸千斤顶之前将舱盖按下面要求固定好。 3.1.2.1 在舱盖全开的状态下，除了把原来就有的保险装好之外，还要用2块60×60的角钢把舱盖烧焊连接。烧焊要全焊。 3.1.2.2 在舱盖半开的状态下，两个舱盖的夹角控制在60°--90°之间，不能大于90°。在两条轨道上烧焊直角三角板。一个直角边顶住滚轮，另一个直角边焊在轨道上。烧焊要全焊。钢板的厚度不能小于14mm，板的高度至少要与滚轮平齐，焊在轨道上的那一边的长度不能小于200mm。 3.1.2.3 如果千斤顶在舱盖下方位置的，除了按条款3.1.2.2的要求外仍需要用60×60mm的角钢把舱盖连接固定。烧焊要全焊。 3.1.3 舱盖固定好之后，要向工长报验。 3.1.4 拆千斤顶之前，要向工长或者车间主管确认是否可拆。 3.1.5 千斤顶拆下之后，留下的液压管接口要用布包好或者用闷头闷住，防止脏东西进入液压系统。 3.1.6 所有与千斤顶连接的阀件要拆检（如节流阀、缓冲阀、调速阀、放气考克）。这些阀件要在车间主管或者质检员检查之后才能组装。 3.1.7 检查两端的关节轴承。关节轴承必须活络加油。 3.1.8 千斤顶组装好后，在吊运之前，要把所有的连接口用布包好，防止脏东西进入。 3.1.9千斤顶装复时，注意液压管的连接是否正确，防止接反。 3.1.10 千斤顶装复后，如果甲板面、大舱要油漆，则柱塞杆表面要用塑料薄膜或石棉布包扎好，防止油漆打到柱塞杆表面。
哈工大机械设计大作业一千斤顶
Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学 机械设计作业设计计算说明书 题目：设计螺旋起重器（千斤顶） 系别： 班号： 姓名： 日期：
Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学 机械设计作业任务书 题目：设计螺旋起重器 设计原始数据：题号3.1.1 起重量Fq=30 kN 最大起重高度H=180mm
一 选择螺杆、螺母的材料 螺杆采用45#调制钢，由参考文献[2]表10.2查得抗拉强度b 600 MPa σ=，s 355 MPa σ=。 螺母材料用铝黄铜ZCuAl10Fe3。 二 耐磨性计算 螺杆选用45# 钢，螺母选用铸造铝黄铜ZCuAl10Fe3，由参考文献[1]表 5.8 查得[]p =18~25MPa 从表 5.8 的注释中可以查得，人力驱动时[]p 值可以加大20%，则[]p =21.6~30MPa 取[]25MPa p = 。 按耐磨性条件设计螺纹中径2d ，选用梯形螺纹，则 2d ≥ 由参考文献[1]查得，对于整体式螺母系数2ψ==1.2—2.5，取2ψ=。 则 式中：Q F －－－－－轴向载荷，N ； 2d －－－－－螺纹中径，mm ； []p －－－－－许用压强，MPa ； 查参考文献[2]表11.5取公称直径28d =mm ，螺距3P =mm ，中径226.5d =mm ，小径 324.5d =mm ，内螺纹大径428.5D =mm 。 三 螺杆强度校核 螺杆危险截面的强度条件为： 219.6d mm ≥==
e []σσ=≤ (2) 式中：Q F －－－－－轴向载荷，N ； 3d －－－－－螺纹小径，mm ； 1T －－－－－螺纹副摩擦力矩，2 1tan(') 2Q d T F ψρ=+ (3) ψ为螺纹升角，ψ ； []σ－－－－－螺杆材料的许用应力，MPa 。 查参考文献[1]表5.10得钢对青铜的当量摩擦因数'0.08~0.10f =，螺纹副当量摩擦角 'arctan 'arctan 0.08~arctan 0.10 4.5739~5.7106f ρ===，取'5.7106ρ=（由表5.10的注 释知，大值用于启动时，人力驱动属于间歇式，故应取用大值）。把数据代入(3)式中，得 把数据代入(2)式中，得 由参考文献[1]表5.9可以查得螺杆材料的许用应力 s []4σ σ= （4） 其中s 355 MPa σ=，则 []88.75a MP σ= 显然，e []σσ<，螺杆满足强度条件。 四 螺母螺牙强度校核 螺母螺纹牙根部的剪切强度条件为 4[]Q F Z D b ττπ= ≤ （5） 式中：Q F －－－－－轴向载荷，N ； 4D －－－－－螺母螺纹大径，mm ； 126.5 30000tan(2.0637 5.1427)502612T N mm =??+?= ?70.4e MPa σ==
机械基础测试题及答案
机械基础测试题及答案文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
机械基础模拟试 题 姓名 分数 一、选择题(本大题15个小题，每小题3分，共45分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个是正确的，将你认为正确的选项字母填在题后的表格中) 1、下列机构中的运动副，属于高副的是( )。 A.火车车轮与铁轨之间的运动副 B.螺旋千斤顶螺杆与螺母之间的运动副 C.车床床鞍与导轨之间的运动副 D.转动副（A ） 2、能保证瞬时传动比恒定、工作可靠性高、传递运动准确的是( )。 A. 带传动 B.齿轮传动 C.平带传动 D.链传动（B ） 3、普通V 带横截面为( )。 A.矩形 B.圆形 C.等腰梯形 D.正方形（C ） 4、( )是带传动的特点之一。 A.传动比准确 B.在过载时会产生打滑现象 C.应用在传动准确的场合 D.适合大功率传动场合（B ） 5、下列各标记中表示细牙普通螺纹的标记是（ B ）。
A．M24-5H-20 B．M36×2-5g6g C．Tr40×7-7H D．Tr40×7-7e 6、渐开线齿廓上任意点的法线都切于（ B ）。 A. 分度圆 B. 基圆 C. 节圆 D. 齿根圆 7、要求两轴中心距较大且在低速、重载和高温等不良环境下工作宜选用是（ B ）。 A. 平带传动 B.链传动 C.齿轮传动带传动 8、蜗杆传动是用来传递空间两（ C ）之间的运动和动力。 A.平行 B.相交 C.相错 D.空间任意两轴 9、铰链四杆机构具有急回运动特性，急回特性系数K应为（ A ）。 A.>1 B.=1 C.<1 D.=0 10、对于既承受转矩又承受弯矩作用的直轴称为（ D ）。 A．传动轴 B. 固定心轴 C. 转动心轴 D. 转轴 11、平键标记：键B16×70 GB1096-79，B表示方头平键，16×70表示（ B ）。 A．键高×轴径 B．键宽×键长 C．键高×键长 D. 键高×键宽 12、楔键联结对轴上零件能作周向固定，且（ C ） A、不能承受轴向力 C、能承受轴向力 C、能承受单向轴向力 D、能承受双向轴向力 13、角接触轴承承受轴向载荷的能力，随接触角α的增大而（ A ）。 A．增大 B.减小
机械设计课程大作业(螺旋千斤顶说明书)
机械设计课程作业设计说明书 题目：螺旋传动设计 班级： 学号： 姓名：
目录 1、设计题目 (2) 2、螺纹、螺杆、螺母设计 (2) 3、耐磨性计算 (2) 4、自锁性校核 (3) 5、螺杆强度校核 (3) 6、螺母螺纹牙强度校核 (3) 7、螺杆的稳定性校核 (4) 8、螺母外径及凸缘设计 (5) 9、手柄设计 (5) 10、底座设计 (6) 11、其余各部分尺寸及参数（符号见参考书） (6) 12、螺旋千斤顶的效率 (6) 13、参考资料 (7)
1、设计题目 螺旋千斤顶 已知条件：起重量Q=37.5KN ，最大起重高 度H=200mm ，手柄操作力P=200N 。 2、螺纹、螺杆、螺母设计 本千斤顶设计采用单头左旋梯形螺纹传动， 单头螺纹相比多头螺纹具有较好的自锁性能， 且便于加工，左旋符合操作习惯。由于螺杆承 受载荷较大，而且是小截面，故选用45号钢， 调质处理。查参考文献得σs=355MPa, σb =600MPa ，S=4， ［P ］=20MPa 。剖分式螺母不适用于此，所以 选用整体式螺母。 由于千斤顶属于低速重载的情况，且螺母 与螺杆之间存在滑动磨损，故螺母采用强度高、耐磨、摩擦系数小的铸铝青铜ZCuAl10Fe3。查参考文献得［τ］=35MPa ，b δ［］=50MPa 。 托杯和底座均采用HT250材料。 3、耐磨性计算 查参考文献得[p]=18~25MPa ，取[p]=20MPa 。按耐磨性条件选择螺纹中径，选用梯形螺纹。由参考文献查得5.2~2.1=ψ，取 ψ=2.0。 由耐磨性条件公式： 2d ≥ 式中2d ——螺杆中径，mm; Q ——螺旋的轴向力，37.5KN ； ψ——引入系数，ψ=2.0 ; [p]——材料的许用压力，20MPa; 代入数值后有224.5d mm ≥。查参考文献，优先选用第一系列，取公称直径d=28mm ，螺距P =8mm ，中径d2=25.5mm ，小径d1=22.5mm ，内螺纹大径D4=28.5mm 。
土木工程结构试验期末重点
1.土木工程结构试验的任务：是基于结构基本原理，使用各种仪器仪表和试验设备，通过有计划地对结构物受载后的性能进 行观测，对测量参数（位移，应力，振幅，频率等）进行分析，达到对结构物的工作性能作出评价，对其承载能力作出正确估计，并为验证和发展结构的计算理论提供依据的目的。 2.土木工程结构试验的作用：是结构发展理论的重要途径，是发现结构设计问题的主要手段，是验证结构理论的主要方法，是结构质量鉴定的直接方式，是制定各类技术规范和标准的基础。 3.结构试验的分类：（1）按试验目的分类：科学研究性试验、生产鉴定性试验（2）按试验对象分类：真型试验、模型试验、小构件试验（3）按荷载性质分类：静力 试验，动力试验（4）按试验时间长短分类：短期荷载试验、长期荷载试验（5） 按试件破坏与否分类：（6）按试验场地 分类：实验室试验、现场试验 4.科学研究性试验：验证结构设计计算理论的各种假定、为制定设计规范提供依据、发展新的设计理论改进设计计算方法、为发展和推广新结构、新材料、新工艺提供理论和实践的依据。 5.生产鉴定性试验：鉴定结构设计和施工质量的可靠程度、为工程改建或加固判断结构的实际承载能力、为处理工程事故提供技术依据、检验结构可靠性、估算结构剩余寿命、鉴定预制构件的产品质量。 5.1发展简史：解放前，科学技术极端落后，根本没有土木工程结构试验这门学科，解放后，迅速发展，建立一大批各种规模的结构实验室，拥有一支实力雄厚的专业技术队伍，具有一定数量的现代化仪器设备，并积累了丰富的试验技术经验。目前随着智能仪器的出现、计算机和终端设备的广泛使用，各种试验设备自动化水平的提高，越来越先进的试验技术手段会不断涌现。 5.2试验准备阶段主要工作：试件的制作、试件的尺寸与质量检查、试件的安装与就位、安装加载设备、设备仪器的率定、做辅助试验、仪表的安装和连线调试、记录表格的设计准备、通过计算结构内力进行判断和控制加载 5.3试验实施阶段：（1）确定基本加载方案，如破坏与否、试验周期的长短等（2）荷载图式的选择，如集中荷载还是均布荷载。（3）加载顺序的确定，如直接加载 还是分级加载，按几个循环进行。（4） 观测注意点和测点布置。观测时应注意：首先观测试件的整体工作状态、整体工作变形能反映出整体工作的面貌，而后观测局部的变化。测点布置：要满足试验要求，便于操作和测读，数据准确等。 6.模型是仿照原型并按照一定比例关系 复制而成的试验代表物，相似模型试验要求比较严格的相似条件，即要求满足几何相似、力学相似和材料相似，破坏试验一般以模型结构为对象。 7.结构试验的一般过程：结构试验规划设计、结构试验准备、结构试验实施和结构试验资料整理分析并提出试验理论。其中制定试验规划设计阶段最为重要，试验实施阶段（试验加载测试阶段）是中心环节。 8.路标实验1767年法国科学家荣格密里在没有量测的情况下，首次用简单的试验，验证了受弯梁断面上应力的存在，这位就是著名的路标试验。 8.1.静力荷载加载顺序：预加载阶段、标准荷载阶段、破坏荷载阶段。 8.2动力荷载：动荷载是指使结构或构件产生不可忽略的加速度反应的作用。对结构施加动荷载，主要用于研究结构动力性能的试验，如结构的疲劳试验，采用匀速脉动荷载，一般应使试件在试验时不产生共振，远离共振区，加载顺序应根据实际情况而定。 9.分级加载的优点：对静荷载的加载通常采用分级加载方式，可以控制加载速度、便于观察结构变形与荷载之间的相互关系，了解各阶段的承载情况、有利于各点加载统一步调。 10.预加载的目的：使结构内、外部接触 良好，进入正常的工作状态；检验全部试验装置的可靠性，检查全部观测仪表的工作是否正常；起到演习的作用；总之通过预加载可以发现一些潜在的问题并将之 解决在正式试验之前，这对保证试验顺利进行具有重要意义。 11.加载方法：1）预加载一般分三级进行，每级取标准荷载值得20%，加载一级停歇10min，混凝土构件预加载荷载值小于开 裂荷载值的70%；2）正式加载：小于标准值时，每级不大于标准值的20%，一般分五级加至标准荷载值，超过标准值时，每级不大于标准值的10%，当所加荷载到达破坏荷载的90%时，采用标准值的5%加载 至破坏。 12.间歇时间：钢结构一般不小于10min， 混凝土或木结构不少于15min。满载时间： 标准长期宜持续30min~24h，对于标准短 期，钢试件和钢筋混凝土时间不小于 30min，木试件不小于60min，拱和砌体构 件为180min，预应力混凝土满载30min， 开裂持续30min。空载时间：一般钢筋混 凝土构件45min，重要的跨度大于12m的 构件去满载时间的1.5倍，钢结构时间不 大于30min。 13.试验加载图式：试验荷载在结构构件 上的布置形式。一般要求与理论计算图式 一致，在实际结构试验中因条件限制无法 实现，应根据试验目的与要求，采用与计 算简图等效的加载图式，等效荷载。 14.等效荷载：指加在试件上，使试件产 生的内力图形与计算简图相近、控制截面 的内力值相等的荷载。 15.等效荷载加载图式应满足的条件：等 效荷载产生的控制截面的主要内力应与 计算内力相等，等效荷载产生的主要内力 图形与计算内力图形相似，对等效荷载引 起的变形差别应予以修正，控制截面内力 等效时，次要截面上的内力应与设计值相 近。 15.1采用等效荷载应注意：除了控制截面 的某个效应与理论荷载相同外，该截面的 其他效应和非控制截面的效应，则可能有 差别，所以必须全面验算因荷载图式改变 对试验结构构件的各种影响。必须特别注 意结构构件是否因最大内力区域的某些 变化而影响承载能力，尤其对不等强的结 构，一定要细加分析和验算，采取有效的 等效荷载形式。比如增加集中荷载个数， 从而减少或消除影响。 16.加载方法与设备的要求：（1）选用的 试验荷载图式必须是等效荷载图式（2） 荷载传力方式和作用点明确，产生的荷载 数值准确稳定，静荷载不随加载时间、外 界环境和结构物变形而变化，保证荷载量 的相对误差不超过+-5%（3）静载试验便 于分级加载和卸载，能控制加、卸载速度， 荷载分级的分度值要满足试验量测的精 度要求（4）加载设备不参与结构工作， 不影响结构的自由变形，不影响结构受力 （5）加载装置本身要安全可靠，不仅满 足强度要求，还需严格控制变形量（6） 力求采用先进技术，减轻劳动强度，尽量 提高试验效率和质量 17.静力荷载试验中常用的加载方法：重 物加载、气压加载、机械加载、液压加载、 电液伺服加载系统 惯性力加载、电磁加载、人工激振加载。 18.液压加载器（千斤顶）的工作原理： 当油泵将具有压力的液压油压入千斤顶 的工作油缸时，活塞在压力油的作用下向 前移动，与时试件接触后，活塞便向结构 物施加荷载，荷载值的大小由油压表示值 和加载器活塞受底面积求得，也可以由液 压加载器与荷载承力架之间所置的测力 计直接测读，或用传感器将信号输给电子 秤显示或记录器直接记录。 19.液压加载系统主要由高压油泵、管路 系统、操作台、液压加载器、加载架、试 验台座等部分组成。 19.1液压加载：是目前结构试验中应用普 遍和理想的加载方法。优点：是利用油压 使液压器产生较大荷载，试验操作方便， 安全，特别是对于大型结构构件试验，当 要求荷载点数较多、吨位较大时更合适， 尤其是电液伺服加载系统的广泛应用，为 工程结构动力试验模拟地震荷载等不同 特性的动力荷载创造了有利条件。 20.目前国内结构试验常用的台座主要有： 板式试验台座（槽式试验台座和地脚螺丝 式试验台座）、箱式试验台座、抗弯大梁 式台座、空间桁架式台座。 21.离心力加载是根据旋转质量产生的离 心力对结构施加简谐振动荷载：结构长柱 试验机是大型结构试验的专门设备，其液 压加载器的吨位一般至少在2000kN以上； 机械式加载不仅可以对建筑物施加静力 荷载，也可以施加动力荷载；惯性力加载 法常用于结构动力试验中，由于荷载作用 的方法不同，可分为冲击力加载和离心力 加载两种方法。 22.卷扬机和倒链是通过钢丝绳或链条对 结构或构件施加拉力荷载；螺旋千斤顶可 用来施加压力荷载；采用初位移或初速度 的突卸荷载或突加荷载的方法，可使结构 受冲击荷载作用而产生自由振动；液压加 载的最大优点是利用油压是液压加载器 产生较大的荷载，试验操作方便安全。 23.结构疲劳试验机主要是脉动发生系统、 控制系统、液压加载器工作系统三部分组 成，结构疲劳试验机脉动频率可根据试验 的不同要求，在100~500次/分范围内任 意调节选用。 24.电液伺服加载系统有电液伺服液压加 载器、控制系统、液压源三部分组成。 25.结构试验测量技术包括：量测方法、 量测工具、量测误差分析；量测方法主要 有直接测量法和间接测量法，偏位测定法 和零位测定法；量测误差包括系统误差、 过失误差、偶然误差；主要量测的内容暴 扣外部条件（外荷载、支座反力）、结构 变形（位移、应变、曲率等）、内力（应 力）、裂缝以及自振频率、振型、阻尼等 一系列动力特征。 26、量测仪表主要由感受部分、放大部分、 纪录显示部分；主要性能指标有：刻度值、 量程、灵敏度、分辨率滞后、精确度、可 靠性、零位温飘和满量程热漂移、线性范 围、线性度等等。 27.仪表率定的概念：为了确定仪表的精 确度和换算系数，定出其误差，需将仪表 示值与标准量相比较，求出被率定仪器的 刻度值。方法：在专门率定设备上率定， 这种设备能产生一个已知标准量的变化， 把它和被率定仪器的示值做比较，求出被 率定仪器的刻度值；采用和被率定仪器同 一等级的标准仪器进行比较来率定；利用 标准试件率定仪器。 28.索力测量的方法：电阻应变片测定法、 拉索伸长量测定法、索拉力垂度关系测定 法、压力表测定法、压力传感器测定法、 频率法、磁通量法。 29.应变测量的主要方法有：应变机测法、 应变电测法、应变光测法。 30.应变电测法：在结构试验中，因结构 受到外荷载或温度及约束等原因而产生 应变，应变为机械梁，用量电器量测非电 量，首先必须把非电量转化为电量的变化， 然后才能用量电器量测，量测由应变引起 的电量的变化称为应变电测法。 31.电阻应变片的工作原理及构造：电阻 丝感受的应变和它的电阻相对变化成线 性关系，当构件受力变形时，敏感元件的 截面、长度等尺寸将随构件的变形而变形， 因而其电阻值也将发生相应的变化。只要 用精密仪器测出电阻应变片电阻的变化 率，即可得出构件应变的大小，从而求出 其承受的应力。组成：敏感栅、引出线、 覆盖层、基底、粘接剂。 32.量测仪表选用原则或试验对仪表的基 本要求：（1）仪表性能应满足试验具体 要求，如合适灵敏度，精度和量程。精度： 最小刻度值小于等于被测值的5%；量程以 选用最大被测值的1.25～2.0倍为好（2） 动态量测仪表其线性范围、频响特性、相 对特性等均应满足试验要求（3）对于安 装在结构上的仪表或感受器，要求体积小、 自重轻，不影响结构的工作性能和受力（4） 同一试验中选用的仪表种类、规格尽可能 少，以便统一数据的精度，简化量测数据 的整理工作和避免出错（5）仪表对环境 的适应性要强且使用方便，工作可靠和经 济耐用 33.振动测量仪器主要由：拾振器、测振 放大器、显示记录仪。 34.精确度：是精密度和准确度的综合反 映，是指仪表指示值与被测值得符合程度， 常用满量程的相对误差来表示。仪器精度 越高说明随机误差和系统误差小，误差越 小，精度越高。 35.滞后：在恒定的环境下，某一输入量 从起始量程增至最大量程，再由最大量程 减至最小量程，正反两个行程输出值之间 的偏差称为滞后。 36.可靠性：在规定的条件下，满足给定 的误差极限范围内连续工作的可靠性，或 者说构成仪表的元件或部件的功能随时 间的增长仍能保持稳定的程度。 37.电桥原理：相邻两臂的应变输出符号 相反，相对桥臂的应变输出符号相同。 38.温度效应：用电阻应变片测量应变时， 应变片除了感受试件应变外，由于环境温 度变化的影响，同样也能通过应变片的感 受而引起电阻应变仪指示部分的示值变 动，此种变动即成作温度效应。 39.温度效应产生原因：电阻丝温度改变 Rt ，即Rt ；材料与应变片电阻思想膨 胀系数不相等，但二者又粘在一起，当温 度该改变t 时，引起附加电阻的变化。 40.消除温度效应方法：应变片自补偿法 和桥路补偿法（温度片补偿和工作片补 偿），常用为桥路补偿法。 41.常用的电桥连接有半桥连接和全桥连 接：应变片的粘结步骤：计划准备、试件 测点表面处理、应变片粘结、固化处理、 应变片粘结质量检查、导线连接、防护处 理。42.钢弦传感器工作原理：钢弦传 感器被张紧的钢弦作为敏感元件，利用其 固有频率与张拉力的函数关系，根据固有 频率的变化来反应外界作用力的大小。 43.读数显微镜是如何测定裂缝宽度的？ 试件表面的裂缝经过物镜在刻度分划板 上成像，然后经过目镜进入肉眼，由于微 调螺丝的螺距和上分划板的分化值均为 0.5mm，所以读数鼓轮每转动一圈，下分 划板上划线相对上分划板边移动一刻度 值。 44.裂缝观测的主要内容：裂缝的出现时 间和位置，裂缝出现的最大宽度，裂缝的 基本走向描绘。 45.电阻应变片的主要技术性能指标：灵 敏系数，标距，使用面积，电阻值，应变 极限等。 46.电阻应变片的优缺点：优点是灵敏度 高、尺寸小、重量轻、粘结牢固、适用于 各种温度场和外部环境；缺点是不能重复 使用，黏贴工作量大、估计参数不精确、 具有近似性。 47.按基底材料应变片分为：纸基应变片、 胶基应变片、金属基应变片、临时基底应 变片。 48.钻心检测混凝土强度原则：钻去芯样 的位置应尽量避免在结构主要受力部位 避免在结构边缘，接缝处取样；混凝土强 度质量有代表性的部位；便于钻芯机安防 和操作的部位，避免主筋等钢筋；每个芯 样应清楚的标注几号，并记录芯样在混凝 土结构中的钻去位置。 49.芯样要求：芯样数量、芯样直径、芯 样高度、芯样外 观检查、芯样测量、芯样端面补平方法。 50.回弹法检测混凝土的基本原理及检测 原则：检测原则前提是混凝土结构内外质 量一致。检测原理：采用回弹仪的弹簧驱 动一起内的重锤，通过弹击杆弹击混凝土 表面，并检测处重锤反弹回来的距离，以 反弹距离与弹簧初始长度之比，回弹值R， 由R与混凝土强度的相关关系来推算混凝 土的抗压强度。 51.回弹法检测混凝土强度测强曲线及用 途：专用测量曲线：影响因素的干扰较少， 推算强度的误差也较小；地区测量曲线： 适用于某一地区情况，设计影响因素比专 用曲线广泛，误差较大；通用测量曲线： 覆盖面广。 52.钻心取样法检验混凝土强度方法：从 施工已完成的混凝土结构中，用钻机或冲 击钻钻处芯样，将芯样进行处理，通过芯 样测定混凝土的劈裂抗拉强度或抗拉强 度。 53.后张预应力结构的工作原理：由于预 加应力和外荷载引起的应力叠加后，可能 是结构中出现拉应力，或裂缝出现延缓， 或将裂缝控制在一定范围内，这即是后张 预应力的基本原理。 54.什么是先张和后张预应力结构？答： 先张预应力结构：先张法指采用永久和临 时台座在构建混凝土浇筑之前施张预应 力筋待混凝土达到设计强度和龄期后，将 施加在预应力筋上的拉力逐渐释放，在预 应力筋回缩的过程中利用好其余混凝土 之间的粘结握裹力对混凝土施加预应力。 后张法是指在混凝土构件浇筑，养护和强 度达到设计值后，利用预设在混凝土构件 内的孔道穿入预应力筋，以混凝土构件本 身为支撑采用千斤顶来张拉预应力筋，然 后用特定的锚具将预应力筋锚固形成永 久预应力，最后在预应力筋孔道内压注水 泥浆防锈，并使预应力筋和混凝土黏结成 整体。 55.穿心式千斤顶的工作原理：张拉预应 力筋时，张拉缸油嘴进油，顶压缸油嘴出 油，顶压油缸，连接套件和成套连成一体 顶住锚环，张拉油缸、端盖螺母及堵头和 穿心套连成一体带动工具锚移动张拉预 应力筋，顶压锚固时，在保持张拉力稳定 的条件下，顶压油缸嘴进油，顶压活塞、 保护套和顶压头连成一体移动将夹片强 力顶入锚固环内，此时张拉油缸嘴回油、 顶压缸油嘴进油张拉缸解压回程。最后， 张拉缸、顶压缸油嘴同时回油，顶压活塞 在弹簧力作用下回程复位。 56.千斤顶标定的原因：油压千斤顶的作 用力一般有油压表测定和控制，油压表上 的指针读数为油缸内单位油压，在理论上 将其乘以活塞面即为千斤顶的作用力。但 是由于油缸与活塞之间有一定的摩阻力， 此项摩阻力抵消一部分作用力，因此实际 作用只要比理论值偏小。为正确的控制张 拉力，一般均用校验标定的方法测定油压 千斤顶的实际作用力与油表读数的关系。 由于每台千斤顶的配合面积及尺寸和表 面的粗糙程度不同，密封圈和防尘圈的松 紧程度不同，造成千斤顶内摩阻力不同， 而且摩阻力虽有压高和使用时间的变化 而变化，所以，千斤顶要进行定期标定， 且要进行配套校验，以减少累积误差，提 高预应力控制张拉力的测力精度。 57.对张拉千斤顶进行校验情况：新千斤 顶初次使用前；油压表指针不能退回原点； 千斤顶、油压表和油压管进行过更换或者 维修后；张拉二百次或连续张拉两月后； 张拉应力终于仅出现多跟断裂事故或者 张拉伸长值有较大误差；停放三个月不用
机械设计大作业-千斤顶
哈尔滨工业大学 机械设计作业设计计算说明书 题目：设计螺旋起重器（千斤顶）系别：能源学院 班号：1002105 姓名：大神 日期：2012/10/9
哈尔滨工业大学 机械设计作业任务书 题目：设计螺旋起重器 设计原始数据： 螺旋起重器是一种简单的起重装置，用手推动手柄即可提升重物。它一般由底座、螺杆、螺母、托杯、手柄、或扳手等零件所组成。已知数据：起重量：50kN 最大起重高度：150mm。对这一装置主要的要求是:保证各零件有足够的强度、耐磨性、能自锁、稳定性合格等。
目录 一、设计题目-----------------------------------------------------------------------------------------------------3 二、螺母、螺杆选材-------------------------------------------------------------------------------------------3 三、螺杆、螺母设计计算 3.1 耐磨性计算-----------------------------------------------------------------------------------------------3 3.2 螺杆强度校核--------------------------------------------------------------------------------------------4 3.3 螺纹牙强度校核-----------------------------------------------------------------------------------------5 3.4 螺纹副自锁条件校核----------------------------------------------------------------------------------5 3.5 螺杆稳定性校核-----------------------------------------------------------------------------------------5 四、螺母外径及凸缘设计------------------------------------------------------------------------------------7 五、手柄设计----------------------------------------------------------------------------------------------------7 六、底座设计----------------------------------------------------------------------------------------------------8 七、其余各部分尺寸及参数---------------------------------------------------------------------------------8 八、参考资料-----------------------------------------------------------------------------------------------------11
千斤顶期间操作规程
千斤顶期间核查 1 适用范围 适用于公司应用于地基与基础检测的油压千斤顶的期间核查。 2 依据文件 中华人民共和国国家计量检定规程：JJG 621-2005 液压千斤顶。 3 期间核查项目指标 3.1启动油压 千斤顶启动油压应小于额定油压的4%。 3.2行程 千斤顶活塞行程及最大允许偏差应符合表1规定 表 1 mm 3.3内泄漏性能 千斤顶在额定油压下保压5min，压降值应小于额定油压的5%. 3.4 示值重复性、内插误差、负载效率、相对分辨力 千斤顶的示值重复性、内插误差、负载效率、相对分辨力应符合表2规定。 表2 4 核查项目及方法 4.1 外观与附件 4.1.1 千斤顶主体及各主要部件上应有铭牌。铭牌上应有产品名称、型号规格、出厂 编号、制造厂名称等。 4.1.2 千斤顶设备应配套检定、配套使用，主要部件(除油管、接头等)更换后需重新 检定。 4.2 千斤顶指示器
4.2.1 模拟式指示器 a) 模拟式指示器的表盘刻度及其标记清晰，指针无松动和弯曲。加力时指针走动均 匀，无停滞和跳动现象;未加力时，指针应位于零位或“缩格”内。 b) 模拟式指示器准确度等级宜不低于0.4级，测量上限为额定油压的130%--200% 。 c) 模拟式指示器的分辨力:定义为一个标识分格所能估读的最小部分，可由两相邻标 识的分格间距与指针的宽度之比得出，推荐比值为1/2, 1/5，或1/10，当间距不小于1.25mm时，可估读1/10的分度值。 4.3 操作适应性 4.3.1千斤顶油泵加卸力应平稳，无妨碍读数的压力波动，无冲击和颤动现象。 4.3.2 液压系统应工作正常，反应灵敏，油路无渗漏，液压油应清洁纯净。 4.3.3 电气部分应灵敏可靠，绝缘良好。 4.4 启动油压的检定 在千斤顶空载往复运行3次后，千斤顶无爬行、无跳动时，目测检查活塞或活塞杆开始移动时的油压应符合3.1要求。 4.5 行程的检定 千斤顶启动油压正常后，用钢直尺测量空载活塞最大行程，重复测量3次，每次行程及最大偏差应符合3.2要求。 4.6 内泄漏性能的检定 将千斤顶放在检定框架内，活塞伸出千斤顶行程的2/3，升压至额定油压时，关闭截止阀，测量5min内千斤顶工作油缸油压压降，应符合3.3要求。 5 核查周期 千斤顶核查周期一般为3个月，首次检定、经调整修理后检定合格的千斤顶，检核查周期为1个月，但必须保证每个项目检测前都应进行以上项目核查。