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子母剪式舉升機設計畢業(yè)論文-全文預覽

2025-07-14 18:16 上一頁面

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【正文】 機在最低位置時的舉升高度為350mm,最大舉升高度為1500 mm,工作行程為1150 mm。、L=1306mm、f=500mm 、d=250mm代入到式()中,解得液壓缸的最大推力為 P= KN。 圖 各剪桿受力分析圖 舉升機升高到2m時液壓缸的推力舉升機升高到2m時,tanα=得α=()得舉升機的重心不變 F3和F4之間的距離為1103mm ,由式()和()求得F3 =,則F4=。整體有限元分析法較適用于后期的驗算分析,但在設計分析初期,存在建模困難和較難快速調(diào)整模型參數(shù)的問題。剪刀式舉升機構作為舉升平臺鋼結構的關鍵組成部分,其力學特性對平臺性能產(chǎn)生直接影響。 剪刀式舉升機主要技術參數(shù)舉升重量3500kg舉升高度300—2000mm實際上升高度1700mm總寬1500mm總長3000mm平臺長/寬3000/550mm舉升臂長2705mm平臺間寬1000mm上升時間50s下降時間40s電機功率電源220V/380V/50Hz額定油壓18MPa整機重量1390kg滑輪移動距離260mm 本章小結本章主要將剪刀式舉升機的外型尺寸,各部分結構尺寸,各結構的安裝位置確定出來,為后續(xù)的設計工作做好準備。Q275鋼的材料性能如下: Q275鋼材料性能彈性模量泊松比抗拉強度密度200220/GPa490—610/MPa質(zhì)量基本計算公式[9]: ()式中: W(kg)——表示鋼的理論質(zhì)量 F(mm2)——型鋼截面積 L(m)——鋼材的長度 ρ(g/cm3)——所用材料鋼的密度 平臺的質(zhì)量Wp=**15*550/1000=194Kg因平臺加工有較薄的邊緣,所以計算時數(shù)據(jù)較多,則實際質(zhì)量Wp=194*=290kg。左右兩輪臺內(nèi)側(cè)邊緣之間的距離為800mm,舉升機之間要有一定的距離供維修工人走動,為了滿足以上尺寸要求,舉升機平臺之間的距離取900 mm ,平臺長1600mm ,舉升機左右結構完全相同,設備控制箱可以左右互換。舉升機向上舉升時,滑輪向內(nèi)側(cè)滾動,液壓系統(tǒng)向上伸縮,固定鉸支座和滑動鉸支座之間距離縮短,平臺與底座之間距離越來越大。小剪舉升臂因為小剪平臺La=1600mm,固定鉸支座和滑動滾輪分別放于平臺下,大剪平臺內(nèi),降至最低點時,內(nèi)嵌于大剪平臺內(nèi),固定鉸支座和滑動滾輪要與平臺有一定的距離,取支座距平臺邊緣的距離為150mm。2)舉升臂尺寸 大剪舉升臂因大剪平臺長La=3000mm,固定鉸支座和滑動滾輪分別放于平臺下,降低到最低點時舉升臂不能超出平臺邊緣,取支座距平臺邊緣的距離為150mm。 舉升機壓縮到最低位置時各部分尺寸 1)支撐平臺尺寸大剪舉升平臺由于車身全部停于平臺臺面,所以平臺尺寸應大于汽車軸距,轎車輪胎直徑一般不超過700mm,故取3000mm合適,外型高為70mm,實厚為15mm。 確定剪刀式舉升機的各結構尺寸 建立轎車模型為使舉升機使用范圍廣,本設計首先建立了一個轎車模型[1]。液壓缸固定在下外側(cè)舉升臂上通過軸連接,活塞桿作用在上端軸上,軸直接連接兩舉升臂。另一側(cè)上下端為滑輪滑動,舉升臂通過軸與滑輪連接。 子母剪式液壓平板舉升機由機架、液壓系統(tǒng)、電氣三部分組成。設計中我們研究的主要內(nèi)容如下: (1)子母剪式舉升機工作原理與結構形式的研究與分析; (2)子母剪式舉升機二維結構設計; 研究方法資料收集及總體方案制定→舉升機工作原理與結構形式分析→舉升機二維結構設計(對各個機構零件進行強度分析)→整機虛擬裝配→撰寫設計說明書 第2章 剪刀式舉升機結構設計 舉升機結構確定 舉升機整體結構形式及基本組成此次課題設計的內(nèi)容為子母剪式舉升機,剪刀式舉升機的發(fā)展較迅速,種類也很齊全。三是剪式舉升機使用方便,占地空間較小。然而國內(nèi)汽車舉升機雖然也相對定型,但很多產(chǎn)品性能還不夠穩(wěn)定,故障多,可靠性差,外觀不夠美觀,在產(chǎn)品設計、技術開發(fā)等方面都還有很多地方有待改進。 國內(nèi)外研究狀況目前,發(fā)達國家(如美國)生產(chǎn)的汽車舉升機質(zhì)量較好、性能較穩(wěn)定、設備操作簡單,在經(jīng)銷商中口碑良好。直到10年以后,即1935年這種單柱舉升機才在美國以外的其它地方開始采用。只有將汽車舉升機的工程實踐和計算機CAD/CAE技術結合起來,才能真正加快汽車舉升機產(chǎn)品的發(fā)展歷程,為此,本課題基于計算機CAD/CAE技術平臺,利用當前CAD/CAE領域內(nèi)應用比較廣泛的三維軟件Pro/E、有限元軟件ANSYS進行汽車舉升機的強度、剛度、穩(wěn)定性及動態(tài)特性等方面的計算機有限元分析與研究,可以代替剪刀式舉升機物理樣機的前期試驗,為我國汽車舉升機產(chǎn)品的設計、技術開發(fā)方面提供更多的理論參考,進一步提高國產(chǎn)汽車舉升機的穩(wěn)定性和可靠性,提高產(chǎn)品的市場競爭力。計算機CAD/CAE技術在一些發(fā)達國家,如美國、德國、日本等已得到廣泛應用,應用領域極廣,如汽車制造業(yè)、工程機械、航空航天業(yè)、造船業(yè)、機械電子工業(yè)、國防工業(yè)、醫(yī)學及工程咨詢等多方面。目前,使用的汽車剪刀式舉升機可能發(fā)生汽車墜落的原因較多,有安裝基礎不牢、自鎖裝置失效、舉升臂變形、兩側(cè)舉升臂上升速度不等、液壓油路爆裂、汽車拖墊打滑等,經(jīng)過對失效的剪刀式舉升機進行檢測分析發(fā)現(xiàn),這些事故的主要原因往往是設計上存在著缺陷,如果做工不好或者設計不好就容易導致臺面不平、導致單邊升降等危險發(fā)生,因此,進一步提高剪刀式舉升機產(chǎn)品的性能與可靠性,是國內(nèi)舉升機任重道遠且亟需改進的地方。在規(guī)模各異的維修養(yǎng)護企業(yè)中,無論是維修多種車型的綜合類修理廠,還是經(jīng)營范圍單一的街邊店(如輪胎店),幾乎都配備有舉升機。[關鍵詞]子母剪式舉升機 Pro/E CADShear type elevator machine design Authors: Chu Bin(Grade 07,Class1,Major machine design manufacture and autormation,school of Mechanical Engineering,Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723003,Shaanxi)Tutor: He Ya Juan Abstract:The design of the car lift in considering the structure of the typical form and on the basis of actual working conditions, based on finite element method, structural optimization of virtual assembly technology and design theory, the Lift Pro / E threedimensional solid model, CAD Mapping, and the virtual assembly, access to lift the load under conditions of stress, strain and deformation conditions, to further improve the stability and safety of lift. Key words:Picture Scissor Lift Pro / E CAD 目錄第1章 緒 論 1 選擇背景、研究目的及意義 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 舉升機的發(fā)展歷史 2 國內(nèi)外研究狀況 2 3 研究內(nèi)容 3 研究方法 3第2章 剪刀式舉升機結構設計 4 舉升機結構確定 4 舉升機整體結構形式及基本組成 4 舉升機各零部件之間的連接關系 5 確定剪刀式舉升機的各結構尺寸 5 建立轎車模型 5 6 電機的選用 8 剪刀式舉升機各部件重量 8 本章小結 10第3章 剪式舉升機機構建模 11 剪刀式舉升機構力學模型 11 舉升機構力學模型建立與分析 11 12 舉升機的力學分析與計算 12 舉升機最低狀態(tài)時,各臂受力情況 13 舉升機舉升到最高位置時,各臂受力情況 14 剪刀式舉升機構主要受力桿件強度校核計算 14 連接螺栓的校核 18 結構加強措施 21 本章小結 21第4章 液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的選擇 23 23 液壓系統(tǒng)組成 23 液壓系統(tǒng)的選擇 25 汽車舉升機液壓系統(tǒng)設計要求 25 26 液壓缸的計算與選型 27 液壓缸的安裝位置 27 舉升機液壓缸推力及行程的確定 28 液壓缸的選型 28 液壓泵的計算與選型 28 液壓泵工作壓力的計算 29 液壓泵功率的計算 29 油泵流量的計算 30 油泵的選型 30 電氣系統(tǒng)設計 31 31 電氣系統(tǒng)控制設計 32 電動機類型的選擇 34 功率 34 電動機的選擇與驗算 35第5章 結 論 37致 謝 38參考文獻 39第1章 緒 論 選擇背景、研究目的及意義近年來,我國汽車業(yè)蓬勃發(fā)展,尤其是轎車行業(yè),多年來轎車進入普通家庭的夢想已經(jīng)成為現(xiàn)實,汽車維修行業(yè)也隨之得到大力發(fā)展,汽車舉升機是現(xiàn)代汽車維修作業(yè)中必不可少的設備,無論整車大修,還是小修保養(yǎng),都離不開它。舉升機一般有柱式、剪式的,其驅(qū)動方式有鏈條傳動,液壓傳動,氣壓傳動等。該技術一出現(xiàn),立即受到了工業(yè)發(fā)達國家的有關科研機構和企業(yè)公司的極大重視,許多著名的制造廠商紛紛將計算機仿真技術引入各自的產(chǎn)品開發(fā),取得了良好的經(jīng)濟效益?,F(xiàn)今,在我國利用CAD/CAE技術對汽車舉升機進行設計研究還尚未見成果發(fā)表。1925年在美國生產(chǎn)的第一臺汽車舉升機,它是一種由氣動控制的單柱舉升機,由于當時采用的氣壓較低,因而缸體較大;同時采用皮革進行密封,因而壓縮空氣驅(qū)動時的彈跳嚴重且又不穩(wěn)定。在市場上可以看到的型式各異、尺寸不同的舉升機中,有一些特別適合于從事特殊類型的維修作業(yè),也有少數(shù)的舉升機適合進行一些其它的維修作業(yè)。到現(xiàn)在舉升機市場已經(jīng)擁有近百個中外品牌,產(chǎn)品系列成百上千。二是功能的多樣性,它適用于大多數(shù)轎車的維修和保養(yǎng)。 研究內(nèi)容本設計在考慮典型的汽車舉升機的結構形式和實際工況條件基礎上,依據(jù)有限元、虛擬裝配技術及結構優(yōu)化設計等理論,建立舉升機Pro/E三維實體模型,并進行虛擬裝配,將關鍵零部件模型導入ANSYS軟件進行有限元分析,獲得舉升機在載荷工況作用下的應力、應變及變形狀況,進一步提高舉升機的穩(wěn)定性及安全性。為了適合大小維修廠,對地基沒有過多要求,地面安裝即可。舉升機一側(cè)上下端為固定鉸支座,舉升臂由銷連接固定在鉸支座上。 舉升機各零部件之間的連接關系舉升機的工作是靠液壓缸活塞桿的運動實現(xiàn)舉升下降的。舉升臂向上運動時,通過軸帶動滑輪滑動,舉升臂、軸與滑輪之間需使用鍵進行周向固定,力才能相互傳遞,滑輪軸上還放有套筒,并采用鎖止螺釘進行軸向固定,軸兩端用彈性擋圈固定,防止臂和滑輪外移;連接螺栓處用止動墊圈固定鎖止;固定鉸支座處用銷鏈接,銷通過鎖止螺釘鎖止;底座通過地腳螺栓固定于地面上;這樣舉升機才能正常工作。并且舉升機在各高度工作時,都能自鎖。舉升時,重量作用在整個平臺上,力并不集中,所以平臺不宜過厚,
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