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专用液压千斤顶使专用的张拉机具,在制作预应力混凝土构件时,对预应力钢筋施加张力。专用液压千斤顶多为双作用式。常用的有穿心式和锥锚式两种。绝大时候使用穿心式。
穿心式千斤顶适用于张拉钢筋束或钢丝束,它主要由张拉缸、顶压缸、顶压活塞及弹簧等部分组成。它的特点是:沿拉伸机轴心有一穿心孔道,钢筋(或钢丝)穿入后由尾部的工具锚固。
螺旋式千斤顶又分为:固定式螺旋式千
斤顶、固定式LQ型螺旋千斤顶和移动式螺旋千斤顶三大类。(1)固定螺旋式千斤顶有普通式和棘轮式两种,在作业时,未卸载之前不能作平面移动;(2)固定式LQ型螺旋千斤顶结构紧凑、轻巧,使用方便。它有棘轮组、大小锥齿轮、升降套筒、锯齿形螺杆、主架等组成;当往复搬动手柄时,撑牙推动棘轮组间歇回转,小锥齿轮带动大锥齿轮,使锯齿形螺杆旋转,从而使升降套筒上升或下降。由于推力轴承转动灵活,摩擦力小,因而操作灵敏,工作效率高。(3)移动式螺旋千斤顶是一种在顶升过程中可以移动的千斤顶,在作业时,它的移动主要是靠其底部的水平螺杆转动,从而使顶起或下降的重物连同千斤顶一同做水平移动。因此,移动式螺旋千斤顶在设备安装施工中使用起来就很方很。如右图:
2.2 千斤顶的结构和技术规格
油压千斤顶按其结构、用途分为如下两种:
① 立式螺纹连接结构的油压千斤顶,其代号的表征字母为qyl。
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② 立卧两用油压千斤顶,其代号的表征字母为qw。 螺旋千斤顶按其结构和使用场所分为:
① 普通型螺旋千斤顶,其代号的表征字母为ql。 ② 普通高型螺旋千斤顶,其代号的表征字母为qlg。 ③ 普通低型螺旋千斤顶,其代号的表征字母为qld。 ④ 钩式螺旋千斤顶,其代号的表征字母为qlg。 ⑤ 剪式螺旋千斤顶,其代号的表征字母为qlj。 ⑥ 自落式螺旋千斤顶,其代号的表征字母为qlz。
2.3千斤顶的工作原理
千斤顶有机械千斤顶和液压千斤顶等几种,原理各有不同。从原理上来说,液压传动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。我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。螺旋千斤顶是通过往复扳动手柄,拔爪即推动棘轮间隙回转,小伞齿轮带动大伞齿轮、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,它是由人力通过螺旋副传动,其结构紧凑,成本较低,使用携带较为方便;能长期支持重物,最大起重量已达100吨,使用更为广泛。
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第三章 螺旋传动的设计与计算
3.1螺旋传动的应用和类型
螺旋传动是利用螺杆(丝杠)和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的。它主要用于将回转运动转变为直线运动,同时传递运动和动力。它具有结构紧凑、转动均匀、准确、平稳、易于自锁等优点,在工业中获得了广泛应用。
(1)按螺杆与螺母的相对运动方式,螺旋传动可以有以下四种运动方式:
①螺母固定不动,如图(a)螺杆转动并往复移动,这种结构以固定螺母为主要支承,结构简单,但占据空间大。常用于螺旋压力机、螺旋千斤顶等。
②螺母转动,如图(b)螺杆做直线移动,螺杆应设防转机构,螺母转动要设置轴承均使结构复杂,且螺杆行程占据尺寸故应用较少。
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③螺母旋转并沿直线移动,如图(c)由于螺杆固定不动,因而二端支承结构较简单,但精度不高。有些钻床工作台采用了这种方式。
④螺杆转动,如图(d)螺母做直线运动,这种运动方式占据空间尺寸小,适用于长行程螺杆。螺杆两端的轴承和螺母防转机构使其结构较复杂。车床丝杠、刀架移动机构多采用这种运动方式。
(a) (b)
(c) (d)
(c)
图3.1 运动方式
本次设计的螺旋千斤顶是运用了上图(a)的运动方式,即螺母固定不动。 (2)按照用途不同,螺旋传动分为三种类型。
①传力螺旋以传递动力为主,要求以较小的转矩产生较大的轴向推力,一般为间歇性工作,工作速度较低,通常要求具有自锁能力,下图3.2螺旋压力机均为传力螺旋。
②传导螺旋以传递运动为主,这类螺旋常在较长的时间内连续工作且工作速度较高,传动精度要求较高,下图3.3为机床进给机构的螺旋。
(d)
图3.2 螺旋压力机 图3.3 传导螺旋
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③调整螺旋用于调整并固定零件间的相对位置,一般不经常转动,要求能自锁,有时也要求很高精度,如带传动张紧装置、机床卡盘和精密仪表微调机构的螺旋等。
本次设计的螺旋千斤顶就是运用了传力螺旋这种传动类型。
3.2螺旋传动的结构和用途
按照螺旋副摩擦性质的不同,螺旋传动又可分为滑动摩擦螺旋传动(简称滑动螺旋)、滚动摩擦螺旋传动(简称滚动螺旋)和静压滑动螺旋传动(简称静压螺旋)。
滚动螺旋也称滚珠丝杠,其特点是摩擦阻力小,传动效率高(90%以上);运转平稳,低速时不爬行,启动时无抖动;螺旋副经调整和预紧可实现高精度定位精度和重复定位精度;传动具有可逆性,如果运用于禁止逆转的场合,需要加设防逆转机构;不易摩擦,使用寿命长。缺点为结构复杂,制造困难;抗冲击能力差。应用于精密和数控机床、测试机械、仪器的传动和调整螺旋,车辆、飞机上的传动螺旋。
滚动螺旋传动特点:传动效率高,传动精度高,起动阻力矩小,传动灵活平稳,工作寿命长。滚动螺旋传动应用于机床、汽车、拖拉机、航空军工等制造业。
滚动螺旋传动按滚珠循环方式分为:内循环:滚珠始终和螺杆接触,两个封闭循环回路有两个反向器,三个封闭循环回路有三个反向器。特点:流动性好,效率高,经向尺寸小。外循环:分离,工艺性好,分为螺旋式,插管式,挡珠式。
静压螺旋传动螺杆与螺母被油膜隔开,不直接接触。具有摩擦阻力小,传动效率高(达99%);螺母的结构复杂;运转平稳,无爬行现象;传动具有可逆性(不需要时应加设防逆转机构);反向时无空行程,定位精度高,轴向刚力大;磨损小,寿命长等优点。其缺点为结构复杂,制造较难,需要一套压力稳定,供油系统要求高。应用于精密机床的进给、分度机构的传动螺旋。
滑动螺旋传动又分为普通滑动螺旋传动和静压螺旋传动,且应用较广,其特点是结构简单,制造方便,成本低;易于实现自锁:运转平稳。缺点在于当低速或进行运动微调时可能出现爬行现象;摩擦阻力大,传动效率低(一般为30%~50%);螺纹通常采用梯形螺纹和锯齿形螺纹)有侧向间隙,反向时有空行程;磨损较大。