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正文內(nèi)容

子母剪式舉升機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-全文預(yù)覽

  

【正文】 機(jī)在最低位置時(shí)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(jī)升高到2m時(shí)液壓缸的推力舉升機(jī)升高到2m時(shí),tanα=得α=()得舉升機(jī)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(yàn)算分析,但在設(shè)計(jì)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(jī)構(gòu)作為舉升平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵組成部分,其力學(xué)特性對(duì)平臺(tái)性能產(chǎn)生直接影響。 剪刀式舉升機(jī)主要技術(shù)參數(shù)舉升重量3500kg舉升高度300—2000mm實(shí)際上升高度1700mm總寬1500mm總長(zhǎng)3000mm平臺(tái)長(zhǎng)/寬3000/550mm舉升臂長(zhǎng)2705mm平臺(tái)間寬1000mm上升時(shí)間50s下降時(shí)間40s電機(jī)功率電源220V/380V/50Hz額定油壓18MPa整機(jī)重量1390kg滑輪移動(dòng)距離260mm 本章小結(jié)本章主要將剪刀式舉升機(jī)的外型尺寸,各部分結(jié)構(gòu)尺寸,各結(jié)構(gòu)的安裝位置確定出來,為后續(xù)的設(shè)計(jì)工作做好準(zhǔn)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(qiáng)度密度200220/GPa490—610/MPa質(zhì)量基本計(jì)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(zhǎng)度 ρ(g/cm3)——所用材料鋼的密度 平臺(tái)的質(zhì)量Wp=**15*550/1000=194Kg因平臺(tái)加工有較薄的邊緣,所以計(jì)算時(shí)數(shù)據(jù)較多,則實(shí)際質(zhì)量Wp=194*=290kg。左右兩輪臺(tái)內(nèi)側(cè)邊緣之間的距離為800mm,舉升機(jī)之間要有一定的距離供維修工人走動(dòng),為了滿足以上尺寸要求,舉升機(jī)平臺(tái)之間的距離取900 mm ,平臺(tái)長(zhǎng)1600mm ,舉升機(jī)左右結(jié)構(gòu)完全相同,設(shè)備控制箱可以左右互換。舉升機(jī)向上舉升時(shí),滑輪向內(nèi)側(cè)滾動(dòng),液壓系統(tǒng)向上伸縮,固定鉸支座和滑動(dòng)鉸支座之間距離縮短,平臺(tái)與底座之間距離越來越大。小剪舉升臂因?yàn)樾〖羝脚_(tái)La=1600mm,固定鉸支座和滑動(dòng)滾輪分別放于平臺(tái)下,大剪平臺(tái)內(nèi),降至最低點(diǎn)時(shí),內(nèi)嵌于大剪平臺(tái)內(nèi),固定鉸支座和滑動(dòng)滾輪要與平臺(tái)有一定的距離,取支座距平臺(tái)邊緣的距離為150mm。2)舉升臂尺寸 大剪舉升臂因大剪平臺(tái)長(zhǎng)La=3000mm,固定鉸支座和滑動(dòng)滾輪分別放于平臺(tái)下,降低到最低點(diǎn)時(shí)舉升臂不能超出平臺(tái)邊緣,取支座距平臺(tái)邊緣的距離為150mm。 舉升機(jī)壓縮到最低位置時(shí)各部分尺寸 1)支撐平臺(tái)尺寸大剪舉升平臺(tái)由于車身全部停于平臺(tái)臺(tái)面,所以平臺(tái)尺寸應(yīng)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(shí)厚為15mm。 確定剪刀式舉升機(jī)的各結(jié)構(gòu)尺寸 建立轎車模型為使舉升機(jī)使用范圍廣,本設(shè)計(jì)首先建立了一個(gè)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(dòng),舉升臂通過軸與滑輪連接。 子母剪式液壓平板舉升機(jī)由機(jī)架、液壓系統(tǒng)、電氣三部分組成。設(shè)計(jì)中我們研究的主要內(nèi)容如下: (1)子母剪式舉升機(jī)工作原理與結(jié)構(gòu)形式的研究與分析; (2)子母剪式舉升機(jī)二維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì); 研究方法資料收集及總體方案制定→舉升機(jī)工作原理與結(jié)構(gòu)形式分析→舉升機(jī)二維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(對(duì)各個(gè)機(jī)構(gòu)零件進(jìn)行強(qiáng)度分析)→整機(jī)虛擬裝配→撰寫設(shè)計(jì)說明書 第2章 剪刀式舉升機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 舉升機(jī)結(jié)構(gòu)確定 舉升機(jī)整體結(jié)構(gòu)形式及基本組成此次課題設(shè)計(jì)的內(nèi)容為子母剪式舉升機(jī),剪刀式舉升機(jī)的發(fā)展較迅速,種類也很齊全。三是剪式舉升機(jī)使用方便,占地空間較小。然而國(guó)內(nèi)汽車舉升機(jī)雖然也相對(duì)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(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)等方面都還有很多地方有待改進(jìn)。 國(guó)內(nèi)外研究狀況目前,發(fā)達(dá)國(guó)家(如美國(guó))生產(chǎn)的汽車舉升機(jī)質(zhì)量較好、性能較穩(wěn)定、設(shè)備操作簡(jiǎn)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(jī)才在美國(guó)以外的其它地方開始采用。只有將汽車舉升機(jī)的工程實(shí)踐和計(jì)算機(jī)CAD/CAE技術(shù)結(jié)合起來,才能真正加快汽車舉升機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展歷程,為此,本課題基于計(jì)算機(jī)CAD/CAE技術(shù)平臺(tái),利用當(dāng)前CAD/CAE領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用比較廣泛的三維軟件Pro/E、有限元軟件ANSYS進(jìn)行汽車舉升機(jī)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性及動(dòng)態(tài)特性等方面的計(jì)算機(jī)有限元分析與研究,可以代替剪刀式舉升機(jī)物理樣機(jī)的前期試驗(yàn),為我國(guó)汽車舉升機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)方面提供更多的理論參考,進(jìn)一步提高國(guó)產(chǎn)汽車舉升機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性,提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。計(jì)算機(jī)CAD/CAE技術(shù)在一些發(fā)達(dá)國(guó)家,如美國(guó)、德國(guó)、日本等已得到廣泛應(yīng)用,應(yīng)用領(lǐng)域極廣,如汽車制造業(yè)、工程機(jī)械、航空航天業(yè)、造船業(yè)、機(jī)械電子工業(yè)、國(guó)防工業(yè)、醫(yī)學(xué)及工程咨詢等多方面。目前,使用的汽車剪刀式舉升機(jī)可能發(fā)生汽車墜落的原因較多,有安裝基礎(chǔ)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(duì)失效的剪刀式舉升機(jī)進(jìn)行檢測(cè)分析發(fā)現(xiàn),這些事故的主要原因往往是設(shè)計(jì)上存在著缺陷,如果做工不好或者設(shè)計(jì)不好就容易導(dǎo)致臺(tái)面不平、導(dǎo)致單邊升降等危險(xiǎn)發(fā)生,因此,進(jìn)一步提高剪刀式舉升機(jī)產(chǎn)品的性能與可靠性,是國(guó)內(nèi)舉升機(jī)任重道遠(yuǎn)且亟需改進(jìn)的地方。在規(guī)模各異的維修養(yǎng)護(hù)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(yíng)范圍單一的街邊店(如輪胎店),幾乎都配備有舉升機(jī)。[關(guān)鍵詞]子母剪式舉升機(jī) 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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 舉升機(jī)的發(fā)展歷史 2 國(guó)內(nèi)外研究狀況 2 3 研究?jī)?nèi)容 3 研究方法 3第2章 剪刀式舉升機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 舉升機(jī)結(jié)構(gòu)確定 4 舉升機(jī)整體結(jié)構(gòu)形式及基本組成 4 舉升機(jī)各零部件之間的連接關(guān)系 5 確定剪刀式舉升機(jī)的各結(jié)構(gòu)尺寸 5 建立轎車模型 5 6 電機(jī)的選用 8 剪刀式舉升機(jī)各部件重量 8 本章小結(jié) 10第3章 剪式舉升機(jī)機(jī)構(gòu)建模 11 剪刀式舉升機(jī)構(gòu)力學(xué)模型 11 舉升機(jī)構(gòu)力學(xué)模型建立與分析 11 12 舉升機(jī)的力學(xué)分析與計(jì)算 12 舉升機(jī)最低狀態(tài)時(shí),各臂受力情況 13 舉升機(jī)舉升到最高位置時(shí),各臂受力情況 14 剪刀式舉升機(jī)構(gòu)主要受力桿件強(qiáng)度校核計(jì)算 14 連接螺栓的校核 18 結(jié)構(gòu)加強(qiáng)措施 21 本章小結(jié) 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(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 25 26 液壓缸的計(jì)算與選型 27 液壓缸的安裝位置 27 舉升機(jī)液壓缸推力及行程的確定 28 液壓缸的選型 28 液壓泵的計(jì)算與選型 28 液壓泵工作壓力的計(jì)算 29 液壓泵功率的計(jì)算 29 油泵流量的計(jì)算 30 油泵的選型 30 電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 31 31 電氣系統(tǒng)控制設(shè)計(jì) 32 電動(dòng)機(jī)類型的選擇 34 功率 34 電動(dòng)機(jī)的選擇與驗(yàn)算 35第5章 結(jié) 論 37致 謝 38參考文獻(xiàn) 39第1章 緒 論 選擇背景、研究目的及意義近年來,我國(guó)汽車業(yè)蓬勃發(fā)展,尤其是轎車行業(yè),多年來轎車進(jìn)入普通家庭的夢(mèng)想已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí),汽車維修行業(yè)也隨之得到大力發(fā)展,汽車舉升機(jī)是現(xiàn)代汽車維修作業(yè)中必不可少的設(shè)備,無論整車大修,還是小修保養(yǎng),都離不開它。舉升機(jī)一般有柱式、剪式的,其驅(qū)動(dòng)方式有鏈條傳動(dòng),液壓傳動(dòng),氣壓傳動(dòng)等。該技術(shù)一出現(xiàn),立即受到了工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的有關(guān)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)公司的極大重視,許多著名的制造廠商紛紛將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)引入各自的產(chǎn)品開發(fā),取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益?,F(xiàn)今,在我國(guó)利用CAD/CAE技術(shù)對(duì)汽車舉升機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究還尚未見成果發(fā)表。1925年在美國(guó)生產(chǎn)的第一臺(tái)汽車舉升機(jī),它是一種由氣動(dòng)控制的單柱舉升機(jī),由于當(dāng)時(shí)采用的氣壓較低,因而缸體較大;同時(shí)采用皮革進(jìn)行密封,因而壓縮空氣驅(qū)動(dòng)時(shí)的彈跳嚴(yán)重且又不穩(wěn)定。在市場(chǎng)上可以看到的型式各異、尺寸不同的舉升機(jī)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(jī)適合進(jìn)行一些其它的維修作業(yè)。到現(xiàn)在舉升機(jī)市場(chǎng)已經(jīng)擁有近百個(gè)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?jī)?nèi)容本設(shè)計(jì)在考慮典型的汽車舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和實(shí)際工況條件基礎(chǔ)上,依據(jù)有限元、虛擬裝配技術(shù)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等理論,建立舉升機(jī)Pro/E三維實(shí)體模型,并進(jìn)行虛擬裝配,將關(guān)鍵零部件模型導(dǎo)入ANSYS軟件進(jìn)行有限元分析,獲得舉升機(jī)在載荷工況作用下的應(yīng)力、應(yīng)變及變形狀況,進(jìn)一步提高舉升機(jī)的穩(wěn)定性及安全性。為了適合大小維修廠,對(duì)地基沒有過多要求,地面安裝即可。舉升機(jī)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(jī)各零部件之間的連接關(guān)系舉升機(jī)的工作是靠液壓缸活塞桿的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)舉升下降的。舉升臂向上運(yùn)動(dòng)時(shí),通過軸帶動(dòng)滑輪滑動(dòng),舉升臂、軸與滑輪之間需使用鍵進(jìn)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(jìn)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(dòng)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(jī)才能正常工作。并且舉升機(jī)在各高度工作時(shí),都能自鎖。舉升時(shí),重量作用在整個(gè)平臺(tái)上,力并不集中,所以平臺(tái)不宜過厚,
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