【正文】 河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書 設(shè)計(jì)題目： 汽車雙柱舉升機(jī)設(shè)計(jì) 9 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 平衡機(jī)構(gòu) 其中，圖中方格陰影部分就是托臂的工作范圍。托臂未伸長(zhǎng)前的工作范圍按照軌跡 1來運(yùn)動(dòng)；托臂伸長(zhǎng)后的工作范圍按照軌跡 2 來運(yùn)動(dòng)；而且，圖中的軌跡 1和 2是托臂的兩個(gè)極限位置，在 1 和 2的范圍內(nèi)，托臂的長(zhǎng)度是可以伸縮的。但是由于托臂屬于支撐機(jī)構(gòu)，它是要承受一定的重量的，所以本次設(shè)計(jì)采用非對(duì)稱式的結(jié)構(gòu)就更能保證托臂的強(qiáng)剛度了。非對(duì)稱式托臂的詳細(xì)結(jié)構(gòu)如下圖 所示： Ⅱ 圖 25 非對(duì)稱式托臂的結(jié)構(gòu)圖 平衡機(jī)構(gòu) 由于舉升機(jī)在上升或下降時(shí)必須要采用強(qiáng)制性的平衡裝置來確保汽車整體的水平位置保持一致，所以本次設(shè)計(jì)采用了鋼絲繩來作為整個(gè)舉升機(jī)的平衡機(jī)構(gòu)。本次設(shè)計(jì)所采用的是在單個(gè)立柱內(nèi)安裝兩副左右對(duì)稱的鋼絲繩，但是在這個(gè)單個(gè)立柱里面的鋼絲繩的走向確是兩個(gè)相反的方向，用戶可以通過改變鋼絲繩的張力來使左右兩邊的滑臺(tái)在抬升的過程中保持平衡。要注意的是兩邊確定的鋼絲繩的張力必須一致，這樣才能真正的平 河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書 設(shè)計(jì)題目： 汽車雙柱舉升機(jī)設(shè)計(jì) 10 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 保險(xiǎn)機(jī)構(gòu) 衡。單個(gè)立柱里的鋼絲繩的走向如圖 所示： 鋼絲繩 下滑輪2件上滑輪滑臺(tái) 圖 26單個(gè)立柱內(nèi)鋼絲繩的走向示意圖 保險(xiǎn)機(jī)構(gòu) 汽車舉升機(jī)是一種對(duì)安全性能要求特別高的舉升設(shè)備。通常設(shè)有多種保險(xiǎn)裝置和保護(hù)措施：液壓回路的保壓、機(jī)械鎖止保險(xiǎn)裝置、機(jī)械自鎖裝置、舉升過載保護(hù)、沖頂保護(hù)、防滑等等。機(jī)械自鎖是指失去驅(qū)動(dòng)力后，利用機(jī)械機(jī)構(gòu)的重力（被驅(qū)動(dòng)物體的阻力）來自動(dòng)阻礙其運(yùn)動(dòng)的保護(hù) [10]。 本次設(shè)計(jì)中電磁鐵安全鎖機(jī)構(gòu)的組成是：在兩個(gè)滑臺(tái)上均有安裝安全卡位條，當(dāng)汽車升起后，卡位條與電磁鐵連接的支撐板構(gòu)成機(jī)械自鎖機(jī)構(gòu)，由于兩個(gè)立柱上均裝有電磁鐵安全鎖，如圖 ，并且這兩個(gè)安全鎖所裝的位置不在同一直線上而是互相錯(cuò)開在對(duì)角線上，起到雙保險(xiǎn)的作用。 1 23 河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書 設(shè)計(jì)題目： 汽車雙柱舉升機(jī)設(shè)計(jì) 11 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 3 普通式雙柱汽車舉升機(jī)的強(qiáng)剛度分析與驗(yàn)算 主立柱特性分析與計(jì)算 主立柱的截面特性分析與計(jì)算 圖 27電磁鐵安全鎖 1— 電磁鐵， 2— 保險(xiǎn)孔板， 3— 保險(xiǎn)孔支撐座 作為保險(xiǎn)裝置的電磁鐵安全鎖是由好幾個(gè)零件組成的。其中主要的幾個(gè)零件包括：保險(xiǎn)孔板、保險(xiǎn)孔支撐座和電磁鐵。當(dāng)電磁鐵得電將保險(xiǎn)孔支撐座吸住時(shí)，它和鎖緊板之間沒有接觸，此時(shí)的舉升機(jī)處于保險(xiǎn)打開狀態(tài)，整個(gè)滑臺(tái)可以自由地上下移動(dòng)。當(dāng)電磁鐵失電時(shí)，保險(xiǎn)孔支撐座處于圖示狀態(tài)，此時(shí)的保險(xiǎn)孔支撐座將與滑臺(tái)上的 鎖緊板互相頂住，使滑臺(tái)固定在一個(gè)位置而不能上下移動(dòng)，起到保險(xiǎn)的作用。 3 普通式雙柱汽車舉升機(jī)的強(qiáng)剛度分析與驗(yàn)算 雙柱式汽車舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)形式有多種，此次設(shè)計(jì)的舉升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)和控制的，通過兩立柱內(nèi)安裝的液壓油缸實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)連接立柱與滑臺(tái)的鏈條，使滑臺(tái)上安裝的大滾輪沿立柱滾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)滑臺(tái)的上下移動(dòng)。舉升設(shè)備的主要部分有：舉升機(jī)構(gòu)、支承機(jī)構(gòu)、平衡機(jī)構(gòu)和電磁鐵安全鎖機(jī)構(gòu)。 本次設(shè)計(jì)的舉升機(jī)的主要性能參數(shù)為：額定舉升載荷 4 噸；在載重 4噸情況下，由最低位置舉升到最高位置需 50 秒；當(dāng)拉下操縱桿使溢流 閥接通， 4噸轎車由最高位置降到最低位置所需時(shí)間不小于 60 秒；電動(dòng)機(jī)功率 KW；舉升臂在最低位置時(shí)的舉升高度為 120mm，最大舉升高度為 1850mm，工作行程為1730mm。 主立柱特性分析與計(jì)算 河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書 設(shè)計(jì)題目： 汽車雙柱舉升機(jī)設(shè)計(jì) 12 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 確定立柱截面形心和中性軸的位置 主立柱的截面特性分析與計(jì)算 [5] 主立柱體是舉升機(jī)主要的受力承重部件。舉升機(jī)立柱在工作時(shí)受來自于保險(xiǎn)鎖機(jī)構(gòu)處因承重的壓力和升降滑臺(tái)滾輪作用在立柱上的彎矩。因此，立柱在這兩種力的作用下，有向內(nèi)彎的變形趨勢(shì)，底部焊口在拉壓應(yīng)力的作用下有開裂的傾向，故立柱底部與底座處焊有加強(qiáng)筋。 立柱殼體用鋼 板整體壓制成形，其內(nèi)部相應(yīng)位置焊有保險(xiǎn)裝置支承板，用于鎖定狀態(tài)時(shí)受力和承重，下部與底座焊接。其中一個(gè)立柱體上還裝有液壓泵站和電氣控制箱。主立柱作為主要的承重部件，先對(duì)其截面特征進(jìn)行分析，主要是確定立柱截面形心的位置和截面的慣性矩。 確定立柱截面形心和中性軸的位置 將整個(gè)截面分為 A A A3 三個(gè)部分，取與截面底邊互相重合的 Z′ 軸為參考軸（見圖 舉升機(jī)主立柱橫截面示意圖）， Z Z Z3 分別為三個(gè)組合截面的中性軸，則三個(gè)截面的面積及其形心至 Z＇軸的距離分別為： yZ 23ZZ1ZZ′12A2A212213A32A1C3Y′Y c′Y 2′A 12ee 11Y′=CCC231 圖 31舉升機(jī)主立柱橫截面示意圖 )(3 9 4 862 7 061 9 461 9 4 21 mmA ??????? )(6 1 226)657( 22 mmA ＝???? )(3 4 826)635( 23 mmA ＝???? 21A 3948( )mm?22A 612( )mm?23A 348( )mm? 1 39。 ( )Y mm? 河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書 設(shè)計(jì)題目： 汽車雙柱舉升機(jī)設(shè)計(jì) 13 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 確定慣性矩 立∴重心 C到相應(yīng)邊的距離 e： )( 627019412)(2 222239。139。1 mmbdaH bdaHeY ＝）＋（ ＋ ?? ???????[19] ?????? () )(39。139。2 mmeHe ????? )(191319439。2 mmY ??? )( 7 9 439。3 mmY ???? 整個(gè)截面形心 C在對(duì)稱軸 Y上的位置 則為： )( 39。3339。2239。1139。 mmAAA YAYAYAA YAY iiC ??? ??????? ???? ? ＋? () 確定慣性矩 設(shè)三截面的形心分別為 C C C3，其形心軸為Z Z Z3（圖 ），它們距 Z軸的距離分別為： )( 2 1 mmCCa ???? )(8 8 0 71 1 9 122 mmCCa ???? )(3 8 1 7 333 mmCCa ???? 由平行移軸公式，三截面對(duì)中性軸 Z 的慣性矩分別為： )( 8 1 53 9 4 423233112139。 11 cmaebhBeAaII ZZ ＝??????? ???? () )(4 4 1 26 1 28 8 0 7212 651 42322239。 22 cmAaII ZZ ＝??????? )(7 1 8 63 4 83 8 296 42332339。 33 cmAaII ZZ ＝??????? 39。1ZI 、 39。2ZI 、 39。3ZI 為三截面對(duì)各自心軸 Z Z Z3的慣性矩，將三截面對(duì)中性軸 Z的慣性矩相加，可得2 39。 191( )Y mm? 3 39。 ( )Y mm? 39。 ( )cY mm? 41 181536( )ZI cm? 42 ( )ZI cm? 43 ( )ZI cm? 42814519( )ZI cm? 河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書 設(shè)計(jì)題目： 汽車雙柱舉升機(jī)設(shè)計(jì) 14 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 柱靜矩 S的計(jì)算 主立柱的強(qiáng)度分析與驗(yàn)算 立柱整個(gè)截面對(duì)中性軸 Z的慣性矩 ZI ： )( 4321 cmIIII ZZZZ ??????? 立柱靜矩 S的計(jì)算： （ 1）立柱整個(gè)截面上半部分的靜矩 S1： )(5 7 3 7 6 72 1 1 9 4)1 1 9 462 31 mmS A ?????? －（ ?????? () )(1 7 6 0 2 338 8 1 06512 32 mmS A ）＝－（???? )() 33 mmS A ??????? （ 其中 1AS 、 2AS 、 3AS 分別為三截面各自的靜矩，所以立柱整個(gè)截面上半部分的靜矩 S為： )( 3321 mmSSSS AAA ???? （ 2）立柱整個(gè)截面下半部分的靜矩 S2： )(6 0 1 4 5 221 1 1 339。 mmS ????? )( 2 9 7 9 231 1 7 0 3 mmS ）＝（ ???? )( 7 1 2 4 5 339。2 mmSSS ??? 主立柱的強(qiáng)度分析與驗(yàn)算 舉升機(jī)工作時(shí)，其托臂將汽車舉升至一定高度后鎖定，舉升機(jī)直接承載處位于托臂端部，故應(yīng)先對(duì)滑臺(tái)部件進(jìn)行受力分析（見圖 滑臺(tái)部件受力情況示意圖）： 在分析之前，對(duì)滑臺(tái)部件進(jìn)行了調(diào)查。其中本次設(shè)計(jì)的滑臺(tái)部件的組成之一是大滑輪，滑輪的種類形狀有很多，有“兩個(gè)大圓柱滾輪型”、“四個(gè)頂角處是采用四個(gè)小滾輪型”、還有最原始的“四個(gè)角用四個(gè)橡膠滑塊”或是“用兩個(gè)滑塊代替兩個(gè)大圓柱滾輪”， 1 ( )S mm? 2 ( )S mm? 河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書 設(shè)計(jì)題目： 汽車雙柱舉升機(jī)設(shè)計(jì) 15 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 滑臺(tái)部件受力情況分析 但是用的較多的是“采用兩個(gè)大圓柱滾輪”的形式，