螺旋千斤頂設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含proe三維3D建模及6張CAD圖紙+帶20頁(yè)加正文5300字】-jxsj38

螺旋千斤頂設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含proe三維3D建模及6張CAD圖紙+帶20頁(yè)加正文5300字】-jxsj38

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手柄.dwg

托杯.dwg

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螺旋千斤頂設(shè)計(jì)說明書.doc

螺桿.dwg

螺母.dwg

裝配圖.dwg

計(jì)算說明書.doc

摘   要

  本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一個(gè)螺旋千斤頂，該千斤頂主要有底座螺母，螺桿，手柄，托杯等零部件構(gòu)成。設(shè)計(jì)過程中主要進(jìn)行以下幾個(gè)方面的工作：查閱相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)資料，初步確定螺旋千斤頂?shù)恼w設(shè)計(jì)方案；確定螺旋千斤頂?shù)恼w結(jié)構(gòu)；對(duì)螺旋傳動(dòng)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算并進(jìn)行強(qiáng)度校核；利用proe進(jìn)行裝配，對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改完善；繪制螺旋千斤頂?shù)难b配圖及各零部件圖；設(shè)計(jì)原始參數(shù)：螺旋千斤頂?shù)淖畲笃鹬刂亓?，最大起升高度H=190mm。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，了解了千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)原理，在設(shè)計(jì)過程中認(rèn)識(shí)到三維建模的作用，還學(xué)會(huì)了簡(jiǎn)單的繪圖技巧。

  關(guān)鍵詞：螺旋千斤頂；底座螺母；螺旋傳動(dòng)；強(qiáng)度校核

Abstract

The graduation project is to design a screw jack, the jack mainly has base nut, screw, handle, support cup and other parts and components. The main work in the following aspects: the design process related mechanical design data, preliminary determine the overall design scheme of screw jack; determine the overall structure of screw jack; the screw transmission part design calculation and strength check; were assembled by PROE, the overall structure of the revised and improved; the assembly drawing and the screw Jack the parts diagram; the original design parameters of screw jack: maximum lifting weight, maximum lifting height of H=190mm. In this graduation project, the structure and the principle of the jack are understood. In the process of design, the function of 3D modeling is recognized, and the simple drawing skills are also learned.

Key words: screw jack; base nut; screw drive; strength check

目錄

摘   要 I

Abstract II

1 緒論 1

1.1  起重機(jī)械的概述 1

1.2  目的 1

1.3  國(guó)內(nèi)外千斤頂行業(yè)發(fā)展趨勢(shì) 2

1.4  使用原理 2

2  計(jì)算及說明 3

（一） 螺桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 4

（二） 螺母的設(shè)計(jì)計(jì)算 7

（三） 托杯的設(shè)計(jì)計(jì)算 9

（四） 手柄的設(shè)計(jì)計(jì)算 10

（五） 底座的設(shè)計(jì)計(jì)算 11

（六） 千斤頂?shù)男视?jì)算 12

3使用千斤頂?shù)淖⒁馐马?xiàng) 13

4 結(jié)論 14

致　謝 15

參考文獻(xiàn) 16

I 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一個(gè)螺旋千斤頂， 該千斤頂主要有底座螺母，螺桿，手柄，托杯等零部件構(gòu)成。設(shè)計(jì)過程中主要進(jìn)行以下幾個(gè)方面的工作：查閱相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)資料，初步確定螺旋千斤頂?shù)恼w設(shè)計(jì)方案；確定螺旋千斤頂?shù)恼w結(jié)構(gòu)；對(duì)螺旋傳動(dòng)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算并進(jìn)行強(qiáng)度校核；利用 行裝配，對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改完善；繪制螺旋千斤頂?shù)难b配圖及各零部件圖； 設(shè)計(jì)原始參數(shù)：螺旋千斤頂?shù)淖畲笃鹬刂亓?6 5 1 0 ，最大起升高度 H=190在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，了解了千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)原理， 在設(shè)計(jì)過程中認(rèn)識(shí)到三維建模的作用，還學(xué)會(huì)了簡(jiǎn)單的繪圖技巧。 關(guān)鍵詞： 螺旋千斤頂 ； 底座螺母 ； 螺旋傳動(dòng) ； 強(qiáng)度校核 he is to a is of of of to a of e by as as to in of on e we to of as a In to as up to a a as on of In of of of in a e ； 錄 摘 要 ................................................. I .............................................. 緒論 .................................................. 1 起重機(jī)械的概述 ................................................................. 1 目的 ........................................................................... 1 國(guó)內(nèi)外千斤頂行業(yè)發(fā)展趨勢(shì) ....................................................... 2 使用原理 ....................................................................... 2 2 計(jì)算及說明 ........................................... 3 （一） 螺桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................................... 4 （二） 螺母的設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................................... 7 （三） 托杯的設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................................... 9 （四） 手柄的設(shè)計(jì)計(jì)算 .............................................................. 10 （五） 底座的設(shè)計(jì)計(jì)算 .............................................................. 11 （六） 千斤頂?shù)男视?jì)算 ............................................................ 12 3 使用千斤頂?shù)淖⒁馐马?xiàng) .................................. 13 4 結(jié)論 ................................................. 14 致 謝 ................................................. 15 參考文獻(xiàn) ............................................... 16 1 1 緒論 起重機(jī)械的概述 起重機(jī)械是一種以間歇作業(yè)方式對(duì)物料進(jìn)行起升和水平移動(dòng)的搬運(yùn)機(jī)械。起重機(jī)械的作業(yè)通常帶有重復(fù)循環(huán)的性質(zhì)。一個(gè)完整的作業(yè)循環(huán)一般包括取物、起升、平移、下降、 卸載，然后返回原處等環(huán)節(jié)。經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)、正向和反向運(yùn)動(dòng)是起重機(jī)械的基本特點(diǎn)。起重機(jī)械廣泛用于交通運(yùn)輸業(yè)、建筑業(yè)、商業(yè)和農(nóng)業(yè)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門及人們?nèi)粘Ｉ钪小? 起重機(jī)械由運(yùn)動(dòng)機(jī)械、承載機(jī)構(gòu)、動(dòng)力源和控制設(shè)備以及安全裝備、信號(hào)指示裝備等組成。 起重機(jī)械的驅(qū)動(dòng)多為電力，也可用內(nèi)燃機(jī)，人力驅(qū)動(dòng)只用于輕小型起重設(shè)備或特殊需要的場(chǎng)合。 起重機(jī)械按結(jié)構(gòu)特征和使用場(chǎng)合分為：輕小型起重設(shè)備、橋架型起重機(jī)、纜索型起重機(jī)、臂架型起重機(jī)、堆垛起重機(jī)、升降機(jī)械。 然而，千斤頂又屬于起重機(jī)械的一種。千斤頂是一種起重高度小 (小于 1m)的最簡(jiǎn)單的起重設(shè)備。它有機(jī)械式和液壓式兩種。機(jī)械式千斤頂又有齒條式與螺旋式兩種。千斤頂按工作原理分為：螺旋千斤頂、齒條千斤頂、油壓千斤頂。 目的 在研究本課題時(shí)就發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)生活和實(shí)際生產(chǎn)中，我們經(jīng)常會(huì)遇到一些汽車需要更換輪胎或者維修，將一些重物在沒有起重裝備的前情況下移動(dòng)或抬起，如果僅僅靠人工進(jìn)行操作是相當(dāng)困難的，這個(gè)時(shí)候就用到千斤頂，發(fā)揮四兩撥千斤的作用。千斤頂與我們生活息息相關(guān)，比如鐵路車輛檢修、橋梁安裝、礦山、建筑工程的支撐及車輛設(shè)備等重物的起重方面都離不開千斤頂。因此千斤頂技術(shù)的發(fā)展將直接 影響到這些行業(yè)貨部門的正常運(yùn)作和未來的發(fā)展。本次通過研究學(xué)習(xí)機(jī)械原理，設(shè)計(jì)出以往復(fù)扳動(dòng)手柄拔抓，即推動(dòng)刺輪間隙回轉(zhuǎn)，小傘齒輪帶動(dòng)大傘齒輪使舉重螺桿旋轉(zhuǎn)，從使伸降套筒獲得起伸或下降達(dá)到起重拉力功能的螺旋式千斤頂，更是為了深入了解千斤頂?shù)脑砼c應(yīng)用。通過查閱大量文獻(xiàn)資料，設(shè)計(jì)和繪制千斤頂各部件零件圖，不僅熟悉了螺旋千斤頂?shù)墓ぷ髟?，讓我也熟悉和?qiáng)化了一些繪圖軟件的使用，同時(shí)加深了對(duì)課本中有關(guān)液壓傳動(dòng)與機(jī)械基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解。 2 其意義在于： 1） 要求熟悉螺旋傳動(dòng)的工作原理，掌握螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)過程和方法，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 能力，初步額機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序； 2） 要求學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)獨(dú)立解決工程的問題的能力； 3） 培養(yǎng)查閱機(jī)械設(shè)計(jì)零件手冊(cè)及有關(guān)技術(shù)資料，能正確使用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范能力。 國(guó)內(nèi)外千斤頂行業(yè)發(fā)展趨勢(shì) 國(guó)外發(fā)展情況 ：早在 20 世紀(jì) 40 年代，臥式千斤頂就開始在汽車維修行業(yè)中得到使用，但由于當(dāng)時(shí)技術(shù)和使用的原因，千斤頂設(shè)計(jì)時(shí)的尺寸和體積較大，承載量較低，使用不便。后來隨著社會(huì)需求量的加大以及千斤頂本身技術(shù)的發(fā)展，在 90 年代初，國(guó)外大部分用戶用臥室千斤頂取代了立式千斤頂。在 90 年代后期一些新型的千斤頂也相繼出現(xiàn)如充氣式 千斤頂和便攜式千斤頂。充氣千斤頂由保加利亞一汽車運(yùn)輸研究所發(fā)明的，它由彈性的而又非常堅(jiān)固的橡膠制成的。 便攜式液壓千斤頂則可以用于所有類型的鐵道車輛。另外一種名為 便攜式液壓千斤頂則可以用于對(duì)已斷裂的貨車轉(zhuǎn)向彈簧進(jìn)行快速的現(xiàn)場(chǎng)維修，并能完全由轉(zhuǎn)向架側(cè)架支撐住。 國(guó)內(nèi)發(fā)展情況 ：我國(guó)千斤頂技術(shù)發(fā)展較晚，由于缺少與外國(guó)先進(jìn)技術(shù)交流，所以直到 1979 年才接觸到類似國(guó)外臥式千斤頂這樣的產(chǎn)品。但是經(jīng)過我們重新對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，在外觀美觀、使用方便、承載量打、壽命長(zhǎng)等方面都 已經(jīng)超過國(guó)外同類的產(chǎn)品并迅速打入歐美市場(chǎng)。經(jīng)過多年設(shè)計(jì)制造的實(shí)踐，除了臥式千斤頂外，我國(guó)的千斤頂還規(guī)格齊全，還研制出了新型折疊式液壓千斤頂、新型剪式千斤頂、快速升降千斤頂、多用途千斤頂、便攜式電動(dòng)千斤頂?shù)鹊?，形成了一套系列產(chǎn)品。隨著我國(guó)汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車對(duì)千斤頂?shù)囊笠苍絹碓礁?；同時(shí)隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，用戶要求的不斷的變化，將迫使千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)質(zhì)量要不斷提高，以適應(yīng)用戶的需求。用戶喜歡的、市場(chǎng)需要的千斤頂不僅要求重量輕，攜帶方便，外形美觀，使用可靠，還會(huì)對(duì)千斤頂?shù)倪M(jìn)一步自訂花，甚至智能化都有所要求。 使用原理 螺旋千斤頂是通過往復(fù)扳動(dòng)手柄，拔爪即推動(dòng)棘輪間隙回轉(zhuǎn)，小傘齒輪帶動(dòng)大傘齒輪、使舉重螺桿旋轉(zhuǎn)，從而使升降套筒獲得起升或下降，而達(dá)到起重拉力的功能 ，3 它 是由人力通過螺旋副傳動(dòng) ， 其結(jié)構(gòu)緊湊， 成本較低， 使用攜帶較為方便 ， 能長(zhǎng)期支持重物，最大起重量已達(dá) 100 噸， 使用更為 廣 泛。 2 計(jì)算及說明4 計(jì) 算 與 說 明 結(jié) 果 （一） 螺桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 螺紋直徑 螺桿工作時(shí)，同時(shí)受到壓力和轉(zhuǎn)矩的作用。因此它的計(jì)算可近似按螺栓聯(lián)接的計(jì)算公式求得螺紋小徑，即 ? ?1 4 1 d ????許用應(yīng)力 ? ?(3 5)s?? ? ?由手冊(cè)25P， 223 1 5 , 5 3 0m m N m m????? ? 2315 1 0 5 6 3( 3 5 ) ( 3 5 )s N m m?? ? ? ? ??? 取 ? ? 80? 則 314 1 . 3 6 5 1 0 3 6 . 6 880d m m?? ? ????選梯形螺紋 48 8 螺紋大徑 48d ， 1 4 8 1 4 9D d m m? ? ? ? ? 螺紋中徑 22 4 4 8 4 4 4d D d m m? ? ? ? ? ?螺紋小徑 9 4 8 9 3 9d m m? ? ? ? ?1 4 8 8 4 0D d m m? ? ? ? ?螺距 8p 螺紋根部厚度 1 0 . 6 3 4 0 . 6 3 4 8 5 . 0 7 2t p m m? ? ? ?螺紋工作高度 mm?h==4 較核螺桿強(qiáng)度 螺紋力矩 21 t a n ( ) 2v ???螺紋升角 218a r c t a n ( ) a r c t a n ( ) 3 . 3 144np d? ?? ?? ? ?? 查手冊(cè) 1 (鋼與鑄鐵的滑動(dòng)摩擦系數(shù)無潤(rùn)滑 ) 當(dāng)量摩擦角 ? ? ? ?0 . 1 8a r c t a n a r c t a n 1 0 . 5 5c o s c o s 1 5v ?? ?? ? ?351 446 5 1 0 t a n ( 3 . 3 1 1 0 . 5 5 ) 3 . 5 3 1 02T N m m? ? ? ? ? ? ? ? ? 80? 48d 2 44d 9d m?1 8p 1 mm? 49D 1 40D ? ? 5 計(jì) 算 與 說 明 結(jié) 果 按第四強(qiáng)度理論較核，壓 —— 扭組合校核 22123114 3 [ ]0 . 2?? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ?2235234 6 5 1 0 3 . 5 3 1 03 7 4 . 9 6 [ ] 8 03 9 0 . 2 3 9 p a M p a?? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?滿足要求。 圖 1螺桿受力圖 自鎖條件v???其中 ? 故 v???，可用，且 '4 4 30? ?? ，可靠 圖 1 螺桿上端直徑 ( 1 . 7 1 . 9 ) ( 1 . 7 1 . 9 ) 4 8 8 1 . 6 9 1 . 2d m m? ? ? ? ? ? ?25( 0 . 5 1 )? ?式中： 35pd 3 5 ( 0 . 5 1 ) 3 5 . 5 3 6kd m m? ? ? ? ?取 36kd 4 p a? ? 滿足螺桿強(qiáng)度要求。 85D 36kd 計(jì) 算 與 說 明 結(jié) 果 6 ' ( 0 . 6 0 . 7 ) ( 0 . 6 0 . 7 ) 4 8 2 8 . 8 3 3 . 6d d m m? ? ? ? ? ? ?，取 ' 30d 退刀槽直徑 1 ( 0 . 2 0 . 5 ) 3 9 ( 0 . 2 0 . 5 ) 3 8 . 8 3 8 . 5d m m? ? ? ? ? ? ? ?刀槽寬度 ?b==12桿膨大部分長(zhǎng)度 'l ? ? ? ?= ( 1 . 4 1 . 6 ) d = ( 1 . 4 1 . 6 ) 4 8 = 6 7 . 2 7 6 . 8 m m 取 ' 70l 12 ( 3 4 ) 1 3 ( 3 4 ) 1 6 1 7h h m m? ? ? ? ? ? ? ?，取1 16h 桿長(zhǎng)度 '' '1 2 4 0 1 4 0 7 0 1 6 4 6 6l l h m m? ? ? ? ? ? ?=H+細(xì)長(zhǎng)的螺桿工作時(shí)受到較大的軸向壓力，螺桿可能失穩(wěn)，為此按下式演算螺桿的 穩(wěn)定性。 2 式中，22()?。彈性模量 52 0E M p a?? 4 4 541 39 1 . 1 1 06 4 6 4dI m m? ? ?? ? ? ?。 5 (1 . 4 1 . 6 )L H p d? ? ? ? 2 4 0 5 8 ( 1 . 4 1 . 6 ) 4 8 3 4 7 . 2 3 5 6 . 8 ? ? ? ? ? ? ?，取 350L 。 由 ''0 0 2 1 4 0 4 4 3 . 1 8 3l d d? ? ? ?H，為固定支承， 2?? （一端固定， 一端自由） 2 5 5 522 . 0 1 0 1 . 1 1 0 4 . 5 7 1 0( 2 3 5 0 )? ? ? ?? ? ??534 . 5 7 1 0 6 5 1 0 7 . 0 3 2 . 5 ? ? ? ?，螺桿可以穩(wěn)定工作。 圖 1桿簡(jiǎn)圖 ' 30d b=12' 70l 1 16h 52 0E M p a?? 541 0I m m?? 350L 2?? 54 1 0 計(jì) 算 與 說 明 結(jié) 果 7 （二） 螺母的設(shè)計(jì)計(jì)算 螺母的材料選用 . 確定螺紋旋合圈數(shù) z 根據(jù)耐磨性旋合圈數(shù) z，即 '2 []h H?? ? ? 2 []Fz d h p?? 26 5 , [ ] 1 5p N m m??120查 書 本 P 表 36 5 1 0 7 . 8 44 4 1 5 4z ? ???? ? ?螺母實(shí)際圈數(shù) ' 1 . 5 7 . 8 4 1 . 5 9 . 3 4? ? ? ? ' 1 0 , ' 1 . 5 8 . 5z z z? ? ? ?取 則 螺母旋合長(zhǎng)度 ' ' 1 0 8 8 0H z p m m? ? ? ? 校核螺母的高徑比 8 0 4 4 1 . 8 2? ??2= H ' 5120查 書 本 P 表 ， 2 . 5 3 . 5? ??兼 做 支 承 的 螺 母，不能滿足要求。故要重新確定螺母的高度。 ?取 ，則2'' 3 . 2 4 4 1 4 0 . 8H d m m?? ? ? ?取 '' 140H 緊定螺釘選擇參照手冊(cè) . 校核螺母的螺牙強(qiáng)度 （ 1） 剪切強(qiáng)度 121 6 本 表2[ ] 4 0 N m m? ? 3 2216 5 1 0 9 . 8 [ ] 4 04 9 5 . 0 7 2 8 . 5 N m m N m mD t z?????? ? ? ? ?? ? ?F 故滿足要求。 （ 2） 彎曲強(qiáng)度 213 []t z????? 式中 6 本 p 表 2[ ] 4 5 5 5b N m m? ?? ' 10z ? ' 80H '' 140H 2[ ] 4 0 N m m? ? 29 . 8 [ ]N m m????，滿足 剪切強(qiáng)度要求 2[ ] 4 5 5 5b N m m? ?? 8 計(jì) 算 與 說 明 3 223 6 5 1 0 4 2 3 . 2 [ ]4 9 5 . 0 7 2 8 . 5 m m???? ? ?? ? ?? ? ? 故滿足要求 3. 螺母其它結(jié)構(gòu)尺寸 螺母外徑 ? ? ?D = ( 1 . 6 1 . 8 ) D = ( 1 . 6 1 . 8 ) 4 9 = 7 8 . 4 8 8 . 2 取 ' 80D 螺母凸緣厚度 '1 (1 . 3 1 . 4 ) (1 . 3 1 . 4 ) 8 0 1 0 4 1 1 2D D m m? ? ? ? ? ? ? 取 1 106D 螺母 凸 緣 厚 度 80 2 6 . 6 73 '3 取 25a 4. 螺母外徑和凸緣強(qiáng)度的計(jì)算及螺母懸置部分拉 —— 扭組合校核 （ 1） ' 2 2( 1 . 2 1 . 3 ) []1 ()4?????式中：螺母的許用拉應(yīng)力 [ ] 0 [ ]b???螺母材料的許用彎曲應(yīng)力 []b? 6 本 P 表， 2[ ] 4 5 5 5b N m m? ??[ ] 0 . 8 3 [ ] 0 . 8 3 4 5 5 5 3 7 . 3 5 4 5 . 6 5b M p a??? ? ? ? ? ? 3' 2 2 2 2( 1 . 2 1 . 3 ) ( 1 . 2 1 . 3 ) 6 5 1 011( ) ( 8 0 4 9 )44?? ? ? ?????2 4 . 8 2 6 . 9 [ ]M p a ?? ? ? 安全。 （ 2） 凸緣與底座接觸部分的擠壓強(qiáng)度計(jì)算 2 ' 21[]1()4????[ ] (1 . 5 1 . 7 ) [ ] (1 . 5 1 . 7 ) ( 4 5 5 5 ) 6 7 . 5 9 3 . 5 p a??? ? ? ? ? ? ? ? 3226 5 1 0 1 7 . 11 ( 1 0 6 8 0 )4p M p a? ?????結(jié) 果 22 3 . 2 [ ]m m???? 滿足彎曲強(qiáng)度要求。 ' 80D 1 106D 5a 2[ ] 4 5 5 5b N m m? ?? [ ] 3 7 . 3 5 4 5 . 6 5 M p a? ?? 2 4 . 8 2 6 . 9 [ ]M p a??? ? ?故安全 [ ] 6 7 . 5 9 3 . 5p M p a? ?? 9 計(jì) 算 與 說 明 結(jié) 果 []? ，安全 螺母上固定螺釘用 71 3） 凸緣根部的彎曲強(qiáng)度計(jì)算 '1'21 . 5 ( ) [] ? ??? 321 . 5 6 5 1 0 ( 1 0 6 8 0 ) 1 6 . 1 58 0 2 5b M p a? ?? ? ????? []? ，安全。 圖 1螺母簡(jiǎn)圖 （三） 托杯的設(shè)計(jì)計(jì)算 旋千斤頂起重時(shí)，因托杯底與螺桿接觸面間相對(duì)滑動(dòng)，所以要驗(yàn)算接觸面間的壓力強(qiáng)度， 2245[]1()4??直徑42 ( 2 4 ) 8 5 ( 2 4 ) 8 3 8 1D D m m? ? ? ? ? ? ? ?4 82D 直徑 '5 (1 2 ) 3 0 (1 2 ) 3 1 3 2D d m m? ? ? ? ? ? ? ?5 31D 則 322 2 2 2456 5 1 0 1 4 . 411( ) ( 8 2 3 1 )44 m ?? ? ???2[ ] 1 8p N m m? （托杯材料 , [],故安全 []? 故安全 4 82D 31D 1 4 m m? [],故安全 10 計(jì) 算 與 說 明 結(jié) 果 徑 3 ( 2 . 4 2 . 5 ) ( 2 . 4 2 . 5 ) 4 8 1 1 5 . 2 1 2 0D d m m? ? ? ? ? ? ?3 118D m m?取圖 1 托杯簡(jiǎn)圖 （四） 手柄的設(shè)計(jì)計(jì)算 1. 選材：手柄的材料選取 . 手柄長(zhǎng)度 1）作用于手柄上的力矩12L，從而可得 12P ?? 2） K 為搬動(dòng)手柄的臂力，起取值為 K = 1 5 0 2 5 0 N，取 K=200N 3）螺紋力矩 521 t a n ( ) 3 . 5 3 1 02v N m m??? ? ? ? 摩擦力矩 32 4 511( ) ( 8 2 3 1 ) 0 . 0 7 6 5 1 044T D D F?? ? ? ? ? ? ? ? 51 1 0 N m m?? 2 mT r F??4533452245( ) 4 ,13 C ???? ??? ??（ p 為 常 數(shù) ）（ p=C ）4）手柄長(zhǎng)度 5512 3 . 5 3 1 0 1 . 2 8 1 0 2405200P m ? ? ?? ? ?1500PL m m?取 5）手柄的實(shí)際長(zhǎng)度 3 118D =200N 51 3 . 3 1 0T N m m?? 52 1 . 2 8 1 0T N m m?? 1500PL 11 計(jì) 算 與 說 明 結(jié) 果 2 85( 5 0 1 5 0 ) 1 5 0 0 ( 5 0 1 5 0 )22P ? ? ? ? ? ? ? 1 5 9 2 . 5 1 6 9 2 . 5 =800 按彎曲 強(qiáng)度設(shè)計(jì) 3 []0 . 1?? . 1[ ]?] 1 2 0 N m m? ?b 3 2 0 0 2 4 0 5 3 4 . 20 . 1 1 2 0 ??取 手柄簡(jiǎn)圖 （五） 底座的設(shè)計(jì)計(jì)算 底座材料選用 鐵壁厚 10? ，底座外形制成 1： 5 的錐度，其主要結(jié)構(gòu)尺寸如下： 240H （任務(wù)書） 高度 ''1 (1 4 1 8 ) 2 4 0 1 4 0 (1 4 1 8 )H H H? ? ? ? ? ? ? ?3 9 4 3 9 8 取 1 395H 6 ( 5 1 0 ) 8 0 ( 5 1 0 ) 8 5 9 0D D m m? ? ? ? ? ? ? ? 6 90D 00 35d 240H 1 395H 90D 2 計(jì) 算 與 說 明 結(jié) 果 '7 6 111( ) 9 0 ( 3 9 5 1 4 0 2 5 ) 1 5 155D D H H a m m? ? ? ? ? ? ? ? ? 7 150D m m?取按擠壓強(qiáng)度計(jì)算8????8[ ] 2 P M p a? ?3 24 6 5 1 0 1 5 0 2 4 3 . 52 . 2 5 ?? ? ??8取 D 圖 1 底座簡(jiǎn)圖 （六） 千斤頂?shù)男视?jì)算 32 6 5 1 0 8 2 2 0 0 2 4 0 5 0 . 1 7 0 . 3pF p k L? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?可滿足自鎖條件的要求。 7 150D 40D 13 3 使用千斤頂 的注意事項(xiàng) (1)無論哪種千斤頂都不準(zhǔn)超負(fù)荷使用，以免發(fā)生人身或設(shè)備故障。 (2)千斤頂使用前，應(yīng)檢查各零件是否靈活可靠，有無損壞，油液是否干凈，油閥、活塞、 密封圈 是否完好。 (3)千斤頂工作時(shí)，要放在平整堅(jiān)實(shí)的地面上，并要在其下面墊枕木、木板或鋼板來擴(kuò)大受壓面積，防止塌陷。 (4)千斤頂安放位置要擺正，頂升時(shí)，用力要均勻；卸載時(shí)，要檢查重物是否支撐牢固。 (5)幾臺(tái)千斤頂同時(shí)作業(yè)時(shí)，要?jiǎng)幼饕恢?，保證同步頂升和降落。 (6)螺旋千斤頂和齒條千斤頂，在任何環(huán)境下都可使用。而液壓千斤頂在高溫和低溫條件下不準(zhǔn)使用 。 (7)螺旋千斤頂和齒條千斤頂，應(yīng)在工作面上涂上防銹油，以前少磨損避免銹蝕。液壓千斤頂應(yīng)按說明書要求，定時(shí)清洗和加油。 (8)螺旋千斤頂和齒條千斤頂?shù)膬?nèi)部要保持清潔，防止泥砂、雜物混入，增加阻力，造成過度磨損，降低使用壽命。同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)不分要添加潤(rùn)滑油進(jìn)行潤(rùn)滑。 (9)液壓千斤頂?shù)膬?chǔ)液器要保持潔凈，如產(chǎn)生渣滓或液體混濁，都會(huì)使活塞頂升受到阻礙，致使頂桿伸出速度緩慢，甚至發(fā)生事故。 (10)液壓千斤頂不準(zhǔn)作永久支承。如必須做長(zhǎng)時(shí)間支撐時(shí)，應(yīng)在重物下面增加支承部件，以保證液壓千斤頂不受損壞。 (11)齒條千斤頂放 松時(shí)，不得突然下降，以防止其內(nèi)部機(jī)構(gòu)受到?jīng)_擊而損壞，或使搖把跳動(dòng)傷人。 (12)各種千斤頂要定期進(jìn)行維修保養(yǎng)。存放時(shí)，要將機(jī)體表面涂以防銹油，把頂升部分回落至最低位置，并放在庫(kù)房干燥處，妥善保管。 14 4 結(jié)論 本文設(shè)計(jì)的是 的螺旋千斤頂。該螺旋千斤頂主要參數(shù)為：，最大起重高度 180旋傳動(dòng)采用了傳動(dòng)平穩(wěn)，強(qiáng)度較大，具有自動(dòng)對(duì)心作用的梯形螺紋傳動(dòng)。本文設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是螺旋傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算及強(qiáng)度校核，首先是對(duì)螺桿的選材及相關(guān)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算，并對(duì)螺桿所能承受的剪切及扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度進(jìn)行了校 核，之后確定了螺母的材料及相關(guān)尺寸，并對(duì)螺母的強(qiáng)度進(jìn)行了校核。 該千斤頂主要有底座螺母，螺桿，手柄，托杯等零部件構(gòu)成。在本次的設(shè)計(jì)過程中，我主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作： 1） 查閱相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)資料，初步確定螺旋千斤頂?shù)恼w設(shè)計(jì)方案； 2） 確定螺旋千斤頂?shù)恼w結(jié)構(gòu)； 3） 對(duì)螺旋傳動(dòng)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算并進(jìn)行強(qiáng)度校核； 4） 利用 行裝配演示，對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改完善； 5） 繪制螺旋千斤頂?shù)难b配圖及各零部件圖； 6） 撰寫學(xué)士論文。 15 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)即將接近尾聲，在 琚愛云 老師和 王東霞 老師的親切指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下 ，此次設(shè)計(jì)才得以完成，在此向所有給予我此次畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)和幫助的老師和同學(xué)表示最誠(chéng)摯的感謝。 首先，向本設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師 —— 琚愛云 老師 表示最誠(chéng)摯的謝意。在自己緊張的工作和生活中，仍然盡量抽出時(shí)間對(duì)我們進(jìn)行指導(dǎo)，時(shí)刻關(guān)心我們的進(jìn)展?fàn)顩r，督促我們抓緊學(xué)習(xí)。兩位老師給予的幫助貫穿于設(shè)計(jì)的全過程，從借閱參考資料到現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際操作，他都給予了指導(dǎo)，不僅使我學(xué)會(huì)書本中的知識(shí)，更學(xué)會(huì)了學(xué)習(xí)操作方法。也懂得了如何把握設(shè)計(jì)重點(diǎn)，如何合理安排時(shí)間和論文的編寫，同時(shí)在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，她和我們?cè)谝黄鸸餐鉀Q了設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各種問題。 其次 ，要向給予此次畢業(yè)設(shè)計(jì)幫助的老師們，以及同學(xué)們以誠(chéng)摯的謝意，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，他們也給我很多幫助和無私的關(guān)懷，更重要的是為我們提供不少技術(shù)方面的資料，在此感謝他們，沒有這些資料就不是一個(gè)完整的論文。另外，也向給予我?guī)椭乃型瑢W(xué)表示感謝。 總之，本次的設(shè)計(jì)是共同完成的結(jié)果，在設(shè)計(jì)的一個(gè)月里，我們合作的非常愉快，教會(huì)了我許多道理，是我人生的一筆財(cái)富，我再次向給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)表示感謝！ 16 參考文獻(xiàn) [1]濮良貴，紀(jì)名剛 M]，高等教育出版社， 版 . 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S 36,7992 [27］ on 1990 [28]J. of of 17 [J]009,23(5) 1 計(jì) 算 與 說 明 結(jié) 果 （一） 螺桿 的設(shè)計(jì)計(jì)算 螺桿工 作時(shí)，同時(shí)受到壓力和轉(zhuǎn)矩的作用。因此它的計(jì)算可近似按螺栓聯(lián)接的計(jì)算公式求得螺紋小徑，即 ? ?1 4 1 d ????許用應(yīng)力 ? ?(3 5)s?? ? ?由手冊(cè)25P， 223 1 5 , 5 3 0m m N m m????? ? 2315 1 0 5 6 3( 3 5 ) ( 3 5 )s N m m?? ? ? ? ??? 取 ? ? 80? 則 314 1 . 3 6 5 1 0 3 6 . 6 880d m m?? ? ????選梯形螺紋 48 8 螺紋大徑 48d ， 1 4 8 1 4 9D d m m? ? ? ? ? 螺紋中徑 22 4 4 8 4 4 4d D d m m? ? ? ? ? ?螺紋小徑 9 4 8 9 3 9d m m? ? ? ? ?1 4 8 8 4 0D d m m? ? ? ? ?螺距 8p 螺紋根部厚度 1 0 . 6 3 4 0 . 6 3 4 8 5 . 0 7 2t p m m? ? ? ?螺紋工作高度 mm?h==4 較核螺桿強(qiáng)度 螺紋力矩 21 t a n ( ) 2v ???螺紋升角 218a r c t a n ( ) a r c t a n ( ) 3 . 3 144np d? ?? ?? ? ?? 查手冊(cè) 1 (鋼與鑄鐵的滑動(dòng)摩擦系數(shù)無潤(rùn)滑 ) 當(dāng)量摩擦角 ? ? ? ?0 . 1 8a r c t a n a r c t a n 1 0 . 5 5c o s c o s 1 5v ?? ?? ? ?351 446 5 1 0 t a n ( 3 . 3 1 1 0 . 5 5 ) 3 . 5 3 1 02T N m m? ? ? ? ? ? ? ? ? 80? 48d 2 44d 9d m?1 8p 1 5 2t mm? 49D 1 40D ? ? 2 計(jì) 算 與 說 明 結(jié) 果 按第四強(qiáng)度理論較核，壓 —— 扭組合校核 22123114 3 [ ]0 . 2?? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ?2235234 6 5 1 0 3 . 5 3 1 03 7 4 . 9 6 [ ] 8 03 9 0 . 2 3 9 p a M p a?? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?滿足要求。 圖 1螺桿 受力圖 自鎖條件v???其中 ? 故 v???，可用，且 '4 4 3 0? ?? ，可靠 見圖 1 螺桿上端直徑 ( 1 . 7 1 . 9 ) ( 1 . 7 1 . 9 ) 4 8 8 1 . 6 9 1 . 2d m m? ? ? ? ? ? ?25( 0 . 5 1 )? ?式中： 35pd 3 5 ( 0 . 5 1 ) 3 5 . 5 3 6kd m m? ? ? ? ?取 36kd 4 p a? ? 滿足螺桿強(qiáng)度要求。 85D 36kd 3 計(jì) 算 與 說 明 結(jié) 果 ' ( 0 . 6 0 . 7 ) ( 0 . 6 0 . 7 ) 4 8 2 8 . 8 3 3 . 6d d m m? ? ? ? ? ? ?，取 ' 30d 退刀槽直徑 1 ( 0 . 2 0 . 5 ) 3 9 ( 0 . 2 0 . 5 ) 3 8 . 8 3 8 . 5d m m? ? ? ? ? ? ? ?刀槽寬度 ?b==12桿膨大 部分長(zhǎng)度 'l ? ? ? ?= ( 1 . 4 1 . 6 ) d = ( 1 . 4 1 . 6 ) 4 8 = 6 7 . 2 7 6 . 8 m m 取 ' 70l 12 ( 3 4 ) 1 3 ( 3 4 ) 1 6 1 7h h m m? ? ? ? ? ? ? ?，取1 16h 桿長(zhǎng)度 '' '1 2 4 0 1 4 0 7 0 1 6 4 6 6l l h m m? ? ? ? ? ? ?=H+細(xì)長(zhǎng)的螺桿工作時(shí)受到較大的軸向壓力，螺桿可能失穩(wěn)，為此按下式演算螺桿的穩(wěn)定性。 2 式中，22()?。 彈性模量 52 0E M p a?? 4 4 541 39 1 . 1 1 06 4 6 4dI m m? ? ?? ? ? ?。 5 (1 . 4 1 . 6 )L H p d? ? ? ? 2 4 0 5 8 ( 1 . 4 1 . 6 ) 4 8 3 4 7 . 2 3 5 6 . 8 ? ? ? ? ? ? ?，取 350L 。 由 ''0 0 2 1 4 0 4 4 3 . 1 8 3l d d? ? ? ?H，為固定支承， 2?? （一端固定， 一端自由 ） 2 5 5 522 . 0 1 0 1 . 1 1 0 4 . 5 7 1 0( 2 3 5 0 )? ? ? ?? ? ??534 . 5 7 1 0 6 5 1 0 7 . 0 3 2 . 5 ? ? ? ?，螺桿可以穩(wěn)定工作。 圖 1桿簡(jiǎn)圖 ' 30d b=12' 70l 1 16h 52 0E M p a?? 541 0I m m?? 350L 2?? 54 1 0 4 計(jì) 算 與 說 明 結(jié) 果 （二） 螺母的設(shè)計(jì)計(jì)算 螺母的材料選用 . 確定螺紋旋合圈數(shù) z 根據(jù)耐磨性旋合圈數(shù) z，即 '2 []h H?? ? ? 2 []Fz d h p?? 26 5 , [ ] 1 5p N m m??120查 書 本 P 表 36 5 1 0 7 . 8 44 4 1 5 4z ? ???? ? ?螺母實(shí)際圈數(shù) ' 1 . 5 7 . 8 4 1 . 5 9 . 3 4? ? ? ? ' 1 0 , ' 1 . 5 8 . 5z z z? ? ? ?取 則 螺母旋合長(zhǎng)度 ' ' 1 0 8 8 0H z p m m? ? ? ? 校核螺母的高徑比 8 0 4 4 1 . 8 2? ??2= H ' 5120查 書 本 P 表 ， 2 . 5 3 . 5? ??兼 做 支 承 的 螺 母，不能滿足要求。故要重新確定螺母的高度。 ?取 ，則2'' 3 . 2 4 4 1 4 0 . 8H d m m?? ? ? ?取 '' 140H 緊定螺釘 選擇參照手冊(cè) . 校核螺母的螺牙強(qiáng)度 （ 1） 剪切強(qiáng)度 121 6 本 表2[ ] 4 0 N m m? ? 3 2216 5 1 0 9 . 8 [ ] 4 04 9 5 . 0 7 2 8 . 5 N m m N m mD t z?????? ? ? ? ?? ? ?F 故滿足要求。 （ 2） 彎曲強(qiáng)度 213 []t z????? 式中 6 本 p 表 2[ ] 4 5 5 5b N m m? ?? ' 10z ? ' 80H '' 140H 2[ ] 4 0 N m m? ? 29 . 8 [ ]N m m????，滿足 剪切強(qiáng)度要求 2[ ] 4 5 5 5b N m m? ?? 5 計(jì) 算 與 說 明 3 223 6 5 1 0 4 2 3 . 2 [ ]4 9 5 . 0 7 2 8 . 5 m m???? ? ?? ? ?? ? ? 故滿足要求 3. 螺母其它結(jié)構(gòu)尺寸 螺母外徑 ? ? ?D = ( 1 . 6 1 . 8 ) D = ( 1 . 6 1 . 8 ) 4 9 = 7 8 . 4 8 8 . 2 取 ' 80D 螺母凸緣厚度 '1 (1 . 3 1 . 4 ) (1 . 3 1 . 4 ) 8 0 1 0 4 1 1 2D D m m? ? ? ? ? ? ? 取 1 106D 螺母 凸 緣 厚 度 80 2 6 . 6 73 '3 取 25a 4. 螺母外徑和凸緣強(qiáng)度的計(jì)算及螺母懸置部分拉 —— 扭組合校核 （ 1） ' 2 2( 1 . 2 1 . 3 ) []1 ()4?????式中：螺母的許用拉應(yīng)力 [ ] 0 [ ]b???螺母材料的許用彎曲應(yīng)力 []b? 6 本 P 表， 2[ ] 4 5 5 5b N m m? ??[ ] 0 . 8 3 [ ] 0 . 8 3 4 5 5 5 3 7 . 3 5 4 5 . 6 5b M p a??? ? ? ? ? ? 3' 2 2 2 2( 1 . 2 1 . 3 ) ( 1 . 2 1 . 3 ) 6 5 1 011( ) ( 8 0 4 9 )44?? ? ? ?????2 4 . 8 2 6 . 9 [ ]M p a ?? ? ? 安全。 （ 2） 凸緣與底座接觸部分的擠壓強(qiáng)度計(jì)算 2 ' 21[]1()4????[ ] (1 . 5 1 . 7 ) [ ] (1 . 5 1 . 7 ) ( 4 5 5 5 ) 6 7 . 5 9 3 . 5 p a??? ? ? ? ? ? ? ? 3226 5 1 0 1 7 . 11 ( 1 0 6 8 0 )4p M p a? ?????結(jié) 果 22 3 . 2 [ ]m m???? 滿足彎曲強(qiáng)度要求。 ' 80D 1 106D 5a 2[ ] 4 5 5 5b N m m? ?? [ ] 3 7 . 3 5 4 5 . 6 5 M p a? ?? 2 4 . 8 2 6 . 9 [ ]M p a??? ? ?故安全 [ ] 6 7 . 5 9 3 . 5p M p a? ?? 6 計(jì) 算 與 說 明 結(jié) 果 []? ，安全 螺母上固定螺釘用 71 3） 凸緣根部的彎曲強(qiáng)度計(jì)算 '1'21 . 5 ( ) [] ? ??? 321 . 5 6 5 1 0 ( 1 0 6 8 0 ) 1 6 . 1 58 0 2 5b M p a? ?? ? ????? []? ，安全。 圖 1螺母簡(jiǎn)圖 （三） 托杯的設(shè)計(jì)計(jì)算 旋千斤頂起重時(shí)，因托杯底與螺桿接觸面間相對(duì)滑動(dòng)，所以要驗(yàn)算接觸面間的壓力強(qiáng)度， 2245[]1()4??直徑42 ( 2 4 ) 8 5 ( 2 4 ) 8 3 8 1D D m m? ? ? ? ? ? ? ?4 82D 直徑 '5 (1 2 ) 3 0 (1 2 ) 3 1 3 2D d m m? ? ? ? ? ? ? ?5 31D 則 322 2 2 2456 5 1 0 1 4 . 411( ) ( 8 2 3 1 )44 m ?? ? ???2[ ] 1 8p N m m? （托杯材料 , [],故安全 []? 故安全 4 82D 31D 1 4 m m? [],故安全 7 計(jì) 算 與 說 明 結(jié) 果 3 ( 2 . 4 2 . 5 ) ( 2 . 4 2 . 5 ) 4 8 1 1 5 . 2 1 2 0D d m m? ? ? ? ? ? ?3 118D m m?取圖 1 托杯簡(jiǎn)圖 （四） 手柄的設(shè)計(jì)計(jì)算 1. 選材：手柄的材料選取 . 手柄長(zhǎng)度 1）作用于手柄上的力矩12L，從而可得 12P ?? 2） K 為搬動(dòng)手柄的臂力，起取值為 K = 1 5 0 2 5 0 N， 取 K=200N 3）螺紋力矩 521 t a n ( ) 3 . 5 3 1 02v N m m??? ? ? ? 摩擦力矩 32 4 511( ) ( 8 2 3 1 ) 0 . 0 7 6 5 1 044T D D F?? ? ? ? ? ? ? ? 51 1 0 N m m?? 2 mT r F??4533452245( ) 4 ,13 C ???? ??? ??（ p 為 常 數(shù) ）（ p=C ）4）手柄長(zhǎng)度 5512 3 . 5 3 1 0 1 . 2 8 1 0 2405200P m ? ? ?? ? ?1500PL m m?取 5）手柄的實(shí)際長(zhǎng)度 3 118D =200N 51 3 . 3 1 0T N m m?? 52 1 . 2 8 1 0T N m m?? 1500PL 8 計(jì) 算 與 說 明 結(jié) 果 2 85( 5 0 1 5 0 ) 1 5 0 0 ( 5 0 1 5 0 )22P ? ? ? ? ? ? ? 1 5 9 2 . 5 1 6 9 2 . 5 =800 按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 3 []0 . 1?? . 1[ ]?] 1 2 0 N m m? ?b 3 2 0 0 2 4 0 5 3 4 . 20 . 1 1 2 0 ??取 手柄簡(jiǎn)圖 （五） 底座的設(shè)計(jì)計(jì)算 底座材料選用 鐵壁厚 10? ，底座外形制成 1： 5 的錐度，其主要結(jié)構(gòu)尺寸如下： 240H （任務(wù)書） 高度 ''1 (1 4 1 8 ) 2 4 0 1 4 0 (1 4 1 8 )H H H? ? ? ? ? ? ? ?3 9 4 3 9 8 取 1 395H 6 ( 5 1 0 ) 8 0 ( 5 1 0 ) 8 5 9 0D D m m? ? ? ? ? ? ? ? 6 90D 00 35d 240H 1 395H 90D 9 計(jì) 算 與 說 明 結(jié) 果 '7 6 111( ) 9 0 ( 3 9 5 1 4 0 2 5 ) 1 5 155D D H H a m m? ? ? ? ? ? ? ? ? 7 150D m m?取按擠壓強(qiáng)度計(jì)算8????8[ ] 2 P M p a? ?3 24 6 5 1 0 1 5 0 2 4 3 . 52 . 2 5 ?? ? ??8取 D 圖 1 底座簡(jiǎn)圖 （六） 千斤頂?shù)男视?jì)算 32 6 5 1 0 8 2 2 0 0 2 4 0 5 0 . 1 7 0 . 3pF p k L? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?可 滿足自鎖條件的要求。 7 150D 40D 10 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 大 作 業(yè) 作業(yè)題目：千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì) 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí)： 04 級(jí) 4 班 學(xué)號(hào)： 08104110 姓名：徐偉 設(shè)計(jì)原始參數(shù)： 螺旋千斤頂?shù)淖畲笃鹬刂亓?56 5 1 0 ，最大起升高度 H=190mm