【正文】 m design has mainly included the power supply, checks the part, the functional element, auxiliary part design. The control section design for supplements the part, mainly designs the check circuit diagram. Keywords: Elevator hydraulic system functional element第一章 緒 論這次畢業(yè)是學校為我們每個工科學生安排的一次實踐性的總結，使就業(yè)前的一次大練兵，是對每個學生四年來所學知識的總體檢測，使我們?yōu)檫M入工廠工作做好了準備。本次設計的主要任務是液壓升降機的設計，升降機是一種升降性能好，適用范圍廣的貨物舉升機構，可用于生產流水線高度差設備之間的貨物運送，物料上線，下線，共件裝配時部件的舉升，大型機庫上料，下料，倉儲裝卸等場所，與叉車等車輛配套使用，以及貨物的快速裝卸等。它采用全液壓系統(tǒng)控制，采用液壓系統(tǒng)有以下特點：（1）在同等的體積下，液壓裝置能比其他裝置產生更多的動力，在同等的功率下，液壓裝置的體積小，重量輕，功率密度大，結構緊湊，液壓馬達的體積和重量只有同等功率電機的12%。（2）液壓裝置工作比較平穩(wěn)，由于重量輕，慣性小，反應快，液壓裝置易于實現(xiàn)快速啟動，制動和頻繁的換向。（3）液壓裝置可在大范圍內實現(xiàn)無級調速，（調速范圍可達到2000），還可以在運行的過程中實現(xiàn)調速。（4）液壓傳動易于實現(xiàn)自動化，他對液體壓力，流量和流動方向易于進行調解或控制。（5）液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護。（6）液壓元件以實現(xiàn)了標準化，系列化，通用化，壓也系統(tǒng)的設計制造和使用都比較方便。當然液壓技術還存在許多缺點，例如，液壓在傳動過程中有較多的能量損失，液壓傳動易泄露，不僅污染工作場地，限制其應用范圍，可能引起失火事故，而且影響執(zhí)行部分的運動平穩(wěn)性及正確性。對油溫變化比較敏感，液壓元件制造精度要求較高，造價昂貴，出現(xiàn)故障不易找到原因，但在實際的應用中，可以通過有效的措施來減小不利因素帶來的影響。我國的液壓技術是在新中國成立以后才發(fā)展起來的。自從1952年試制出我國第一個液壓元件——齒輪泵起，迄今大致經(jīng)歷了仿制外國產品，自行設計開發(fā)和引進消化提高等幾個階段。進年來，通過技術引進和科研攻關，產品水平也得到了提高，研制和生產出了一些具先進水平的產品。目前，我國的液壓技術已經(jīng)能夠為冶金、工程機械、機床、化工機械、紡織機械等部門提供品種比較齊全的產品。但是，我國的液壓技術在產品品種、數(shù)量及技術水平上，與國際水品以及主機行業(yè)的要求還有不少差距，每年還需要進口大量的液壓元件。今后，液壓技術的發(fā)展將向著一下方向：（1）提高元件性能，創(chuàng)制新型元件，體積不斷縮小。（2）高度的組合化，集成化，模塊化。（3）和微電子技術結合，走向智能化?？傊簤汗I(yè)在國民經(jīng)濟中的比重是很大的，他和氣動技術常用來衡量一個國家的工業(yè)化水平。本次設計嚴格按照指導要求進行，其間得到老師和同學們的幫助，在此向他們表示誠摯的謝意。 由于本人水平和知識所限，其中錯誤在所難免，懇望老師予以指導修正。 第二章 工藝參數(shù)計工況分析 升降級的工藝參數(shù)本設計升降機為全液壓系統(tǒng)，相關工藝參數(shù)為：額定載荷：2500kg最低高度：200 mm最大起升高度：1500mm最大高度：1700mm平臺尺寸：4000x2000mm電源：380v,50Hz本升降機是一種升降性能好，適用范圍廣的貨物舉升機構，和用于生產流水線高度差設備之間的貨物運送，物料上線、下線。工件裝配時調節(jié)工件高度，高出給料機運送，大型部件裝配時的部件舉升，大型機庫上料、下料 。倉儲，裝卸場所，與叉車等裝運車輛配套使用，即貨物的快速裝卸等。該升降臺主要有兩部分組成：機械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。機械機構主要起傳遞和支撐作用，液壓系統(tǒng)主要提供動力，他們兩者共同作用實現(xiàn)升降機的功能。第三章 升降機機械機構的設計和計算 升降機機械結構形式和運動機理 機械結構型式根據(jù)升降機的平臺尺寸，參考國內外同類產品的工藝參數(shù)可知，該升降機宜采用單雙叉機構形式：即有兩個單叉機構升降臺合并而成，有四個同步液壓缸做同步運動，以達到升降機升降的目的。其具體結構形式為： ，主要起支撐作用和運動轉化形式的作用，一方面支撐上頂板的載荷，一方面通過其鉸接將液壓缸的繩縮運動轉化為平臺的升降運動，上頂板與載荷直接接觸，將載荷轉化為均布載荷，從而增強局部承載能力。下底架主要起支撐和載荷傳遞作用，它不僅承擔著整個升降機的重量，而且能將作用力傳遞到地基上。通過這些機構的相互配合，實現(xiàn)升降機的穩(wěn)定和可靠運行。 升降機的運動機理升降機的基本運動機理如下圖所示： 兩支架在o 點鉸接，支架1上下端分別固定在上、下板面上，通過活塞桿的伸縮和鉸接點o 的作用實現(xiàn)貨物的舉升。根據(jù)以上分析，升降機的運動過程可以敘述如下：支架3為升降機機構中的固定支架，他們與底板的鉸接點做不完整的圓周運動，支架4為活動支架，他們在液壓缸的作用下由最初的幾乎水平狀態(tài)逐漸向后來的傾斜位置運動，在通過支架之間的絞合點帶動3也不斷向傾斜位置運動，以使升降機升降。 初態(tài)時，上寫底板處于合閉狀態(tài)，支架4可近似看作為水平狀態(tài)，隨著液壓油不斷的輸入到液壓缸中，活塞桿外伸，將支架2頂起，支架2 上升時，由于絞合點o的作用使支架1 運動，1與液壓缸相連，從而液壓缸也開始運動，通過一系列的相互運動和作用，使上頂板上升，當上升到指定高度時，液壓缸停止運動，載荷便達到指定高度。 升降機的機械結構和零件設計 升降機結構參數(shù)的選擇和確定根據(jù)升降臺的工藝參數(shù)和他的基本運動機理來確定支架4的長度和截面形狀。之間的距離和液壓缸的工作行程。設()，則4支架的長度可以確定為,即支架和地板垂直時的高度應大于,這樣才能保證其最大升降高度達到，其運動過程中任意兩個位置的示意圖表示如下： 設支架2和4都在其中點處絞合，液壓缸頂端與支架絞合點距離中點為t ,根據(jù)其水平位置的幾何位置關系可得： .下面根據(jù)幾何關系求解上述最佳組合值：初步分析：值范圍為 ,取值偏小，則上頂板點承力過大，還會使支架的長度過長，造成受力情況不均勻。X值偏小，則會使液壓缸的行程偏大，并且會造成整個機構受力情況不均勻。在該設計中，可以選擇幾個特殊值：=, =, =，分別根據(jù)數(shù)學關系計算出h和t。然后分析上下頂板的受力情況。選取最佳組合值便可以滿足設計要求。（1） =支架長度為h=2x/2==h/2=液壓缸的行程設為l,升降臺上下頂板合并時，根據(jù)幾何關系可得到：l+t= 升降臺完全升起時，有幾何關系可得到：=聯(lián)合上述方程求得： t= l=即液壓缸活塞桿與2 桿絞合點與2 （2） =支架長度為=2x/2==h/2=液壓缸的行程設為l,升降臺上下頂板合并時，根據(jù)幾何關系可得到：l+t= 升降臺完全升起時，有幾何關系可得到：=聯(lián)合上述方程求得： t= l=即液壓缸活塞桿與2 桿絞合點與2 （3） =支架長度為=2x/2==h/2=液壓缸的行程設為l,升降臺上下頂板合并時，根據(jù)幾何關系可得到：l+t= 升降臺完全升起時，有幾何關系可得到：=聯(lián)合上述方程求得： t= l=即液壓缸活塞桿與2 桿絞合點與2 現(xiàn)在對上述情況分別進行受力分析：（4） x= ,受力圖如下所示：（5） x= ,受力圖如下所示（6） x= ,受力圖如下所示 比較上述三種情況下的載荷分布狀況，x去小值，則升到頂端時，兩相互絞合的支架間的間距越大，而此時升降臺的載荷為均布載荷，有材料力學理論可知，此時兩支架中點出所受到的彎曲應力為最大，可能會發(fā)生彎曲破壞，根據(jù)材料力學中提高梁的彎曲強度的措施 知，合理安排梁的受力情況，可以降低值，從而改善提高其承載能力。分析上述x==,x=，可以選擇第二種情況，即x=，由此便可以確定其他相關參數(shù)如下：t=. l=, h= 升降機支架和下底板結構的確定 上頂板結構和強度校核上頂板和載荷直接接觸，其結構采用由若干根相互交叉垂直的熱軋槽剛通過焊接形式焊接而成，然后在槽鋼的四個側面和上頂面上鋪裝4000x2000x3mm的汽車板，其結構形式大致如下所示： 沿平臺的上頂面長度方向布置4根16號熱軋槽剛，沿寬度方向布置6根10號熱軋槽剛，組成上圖所示的上頂板結構。在最外緣延長度方向加工出安裝上下支架的滑槽。以便上下支架的安裝?；鄣木唧w尺寸根據(jù)上下支架的具體尺寸和結構而定。 沿長度方向的4根16號熱軋槽剛的結構參數(shù)為=,截面面積為，理論重量為，抗彎截面系數(shù)為。沿寬度方向的6根10號熱軋槽剛的結構參數(shù)為=,截面面積為，理論重量為，抗彎截面系數(shù)為。其質量分別為：4根16號熱軋槽剛的質量為：6根10號熱軋槽剛的質量為：菱形汽車鋼板質量為： 強度校核升降臺上頂板的載荷是作用在一平臺上的，可以認為是一均布載荷，由于該平板上鋪裝汽車鋼板，其所受到的載荷為額定載荷和均布載荷之和，其載荷密度為： F汽車鋼板和額定載荷重力之和。 Nl 載荷的作用長度。m,沿長度方向為16m,寬度方向為12m.其中帶入數(shù)據(jù)得：F=29604N沿長度方向有：帶入數(shù)據(jù)有：分析升降機的運動過程，可以發(fā)現(xiàn)在升降機剛要起升時和升降機達到最大高度時，會出現(xiàn)梁受彎矩最大的情況 ，故強度校核只需要分析該狀態(tài)時的受力情況即可，校核如下：其受力簡圖為： 該升降臺有8個支架，共有8個支點，假設每個支點所受力為N，則平很方程可列為： 即 將N帶入上式中：根據(jù)受力圖，其彎矩圖如下所示： AB段： =1850925 （） BC段： =3700x3145925 （） CD段與AB段對稱。 由彎矩圖可知該過程中的最大彎矩為 ：根據(jù)彎曲強度理論： 即梁的最大彎曲應力應小于其許用彎曲應力。 式中： W 抗彎截面系數(shù) 沿長度方向為16號熱軋槽鋼 鋼的屈服極限 n 安全系數(shù) n=3代入數(shù)據(jù)： =由此可知，強度符合要求。升降臺升到最高位置時，分析過程如下：與前述相同：彎矩如下： FA段： () =925 AB段： () =　BC段： () 　　　　　　　　=CD段與AB段對稱，AF段和DE段對稱.　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖３．９由彎矩圖可知該過程中的最大彎矩為 ： 根據(jù)彎曲強度理論： 即梁的最大彎曲應力應小于其許用彎曲應力。 式中： W 抗彎截面系數(shù) 沿長度方向為16號熱軋槽鋼 鋼的屈服極限 n 安全系數(shù) n=3代入數(shù)據(jù)： =由計算可知，沿平臺長度方向上4根16 號熱軋槽鋼完全可以保證升降臺的強度要求。同樣分析沿寬度方向的強度要求：均布載荷強度為： F 汽車板及16號槽鋼與載荷重力 l 載荷作用長度 2x6=12m帶入相關數(shù)據(jù)，受力圖和彎矩圖如下所示： （） =