【正文】 大，其底盤也能明顯辨認(rèn)，因而汽車檢修區(qū)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于舉升器件。在移動(dòng)式舉升機(jī)方面也有幾項(xiàng)成功設(shè)計(jì)，如剪式舉升機(jī)、菱架式舉升機(jī)等。現(xiàn)在雙柱舉升機(jī)在市場(chǎng)上以占據(jù)牢固的地位，其銷量還在持續(xù)增長(zhǎng)。 舉升機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)史汽車舉升機(jī)在世界上已經(jīng)有了 70 年歷史。各液壓元件采用國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)件，在圖中按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的液壓元件職能符號(hào)的常態(tài)位置繪制。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系，避免誤動(dòng)作發(fā)生。本設(shè)計(jì)采用剪叉式液壓升降臺(tái)。各種舉升機(jī)設(shè)備如雨后春筍，不斷涌現(xiàn)，質(zhì)量不斷提高，銷量逐年增加。各回路相互組合時(shí)去掉重復(fù)多余的元件，力求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。在設(shè)計(jì)中可以考慮在關(guān)鍵部位，附設(shè)備用件，以便意外事件發(fā)生時(shí)能迅速更換，保證主機(jī)連續(xù)工作。本章就從舉升機(jī)的產(chǎn)生、發(fā)展以及制造工藝等方面進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。1966 年，一家德國(guó)公司生產(chǎn)出第一臺(tái)雙柱舉升機(jī)，這是舉升機(jī)設(shè)計(jì)上的又一突破性進(jìn)展，但是直到 1977 這種舉升機(jī)才在德國(guó)以外的其它國(guó)家出現(xiàn)。在舉升前汽車必須駛上舉升機(jī)。現(xiàn)在固定安裝的單柱、雙柱、四柱舉升機(jī)已在維修現(xiàn)場(chǎng)廣泛采用，而移動(dòng)式舉升機(jī)卻相對(duì)要少得多。單柱舉升機(jī)有兩大優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)其下降后，不致成維修車間的障礙物；汽車可在舉升機(jī)上轉(zhuǎn)動(dòng)。雙柱舉升機(jī)（包括液壓式或機(jī)械式） ，均具有以下優(yōu)點(diǎn)：第一，檢修汽車下部具有很高的可接近性（幾乎達(dá)到 100%） ；其次，采用車輪自由型的方式支撐汽車，因而拆卸車輪時(shí)不需要其它輔助性的舉升措施；第三，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面小。由于臺(tái)板內(nèi)側(cè)設(shè)備有凸緣，當(dāng)汽車駛上臺(tái)板時(shí)也不致墜入其間的空隙中。各種舉升機(jī)設(shè)備如雨后春筍，不斷涌現(xiàn)，質(zhì)量不斷提高，銷量逐年增加。為此，在保證強(qiáng)度和剛度的前提下，應(yīng)盡可能降低舉升機(jī)臺(tái)板和橫梁的高度；這樣，既便于汽車駛上舉升機(jī)，又使駛上臺(tái)板的斜面長(zhǎng)度盡可能短，節(jié)約車間的占地。機(jī)械傳動(dòng)的成本較高，耗能較多，但安全性較好。（3）絲繩的選擇。如英國(guó)某公司 3t 系列的舉升機(jī)所采用的鋼絲繩的直徑為 9mm，兩根并列，每根 37 股，每股 6 根鋼絲。汽車舉升機(jī)具有潛在的危險(xiǎn)，因?yàn)槿藗円谄湎旅婀ぷ?；?dāng)其升降時(shí)如不小心，也會(huì)碰傷手足。 設(shè)計(jì)制造方面的安全保證措施 當(dāng)今世界上的許多先進(jìn)技術(shù)，如自動(dòng)控制\光電開關(guān)等，已廣泛應(yīng)用到各種安全裝置的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，因而在設(shè)計(jì)制造舉升機(jī)時(shí)，應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品的特點(diǎn)，積極采用先進(jìn)可靠實(shí)用的現(xiàn)代安全技術(shù)。（3）所有的控制電路均采用失效保護(hù)，即任何單個(gè)元件失效，也不會(huì)使舉升機(jī)墜或上升所造成非常危險(xiǎn)的局面。（6）所有的運(yùn)動(dòng)零件均應(yīng)有防護(hù)裝置，以免撞擊操作人員的任何部位，特別是手，足，衣服等。但如果忽視安全要求，超載使用，疏忽大意，仍然會(huì)造成嚴(yán)重事故，甚至發(fā)生人身傷亡。（1）使用中的舉升機(jī)每天都應(yīng)進(jìn)行檢查。每臺(tái)舉升機(jī)的額定載荷均注明在設(shè)備的銘牌上。（4）舉升汽車時(shí)，車內(nèi)不得有人。（7）在舉升機(jī)上承載汽車時(shí)應(yīng)仔細(xì)操作。（8）要注意某些汽車上的零部件由于移動(dòng)或安裝位置的不同會(huì)引起重心的急劇變化，從而導(dǎo)致舉升汽車時(shí)的不穩(wěn)定。第 2 章 剪 叉 式 升 降 臺(tái) 的 應(yīng) 用 及 其 受 力 分 析 的 討 論 剪叉式升降平臺(tái)的三種結(jié)構(gòu)形式本討論的目的通過(guò)分析氣液動(dòng)類的剪叉式升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)，論述了設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題及其應(yīng)用范圍。在設(shè)計(jì)氣液動(dòng)剪叉式升降平臺(tái)的過(guò)程中，一般我們會(huì)考慮如下三種設(shè)計(jì)方案，如簡(jiǎn)圖 21 所示： 圖 21 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 圖中表示氣液動(dòng)剪叉式升降平臺(tái)的三種結(jié)構(gòu)形式。液壓缸通過(guò)活塞桿使上平板鉛直升降。液壓缸驅(qū)動(dòng)活塞桿可控制平臺(tái)鉛直升降。而且活塞桿所承受的載荷力要比實(shí)際平臺(tái)上的載荷力要大的多。因此，在工程實(shí)際中逐漸得到廣泛的應(yīng)用。?以下相同。雙鉸接剪叉式升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算：圖 23 運(yùn)動(dòng)參數(shù)示意圖圖中， 是 F 點(diǎn)的絕對(duì)速度； 是 B 點(diǎn)絕對(duì)速度； 是 AB 支撐桿的速度；VV1?是液壓缸活塞平均相對(duì)速度； 是升降平臺(tái)升降速度。 雙鉸接剪叉式升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力參數(shù)計(jì)算圖 24 動(dòng)力參數(shù)示意圖圖中，P 是由液壓缸作用于活塞桿上的推力，Q 是升降平臺(tái)所承受的重力載荷。在確定整體結(jié)構(gòu)值隨之減??；當(dāng) 、 減小時(shí)，P/Q 值隨之增大，??在液壓缸行程不變的情況下，升降平臺(tái)升降行程會(huì)減??；反之，則會(huì)使液壓缸行程受力增大。液壓缸可采用單作用缸也可以采用雙作用缸，不過(guò)要看具體情況。 針對(duì)性比較小實(shí)例：如某自動(dòng)生產(chǎn)線上， 需設(shè)計(jì)一種升降平臺(tái)，要求升降平臺(tái)最大升降行程應(yīng)大于620mm，升降平臺(tái)面最低高度應(yīng)小于 300mm，最大承重載荷 0050kg根據(jù)實(shí)際使用要求，我們選取了單作用柱塞缸式液壓缸。支撐桿長(zhǎng)度 L=1 按照上述尺寸，結(jié)合以上公式分別對(duì)雙鉸接剪叉式和水平固定剪叉式兩種結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了計(jì)算。其中，S—— 液壓缸的實(shí)際行程， T——機(jī)架長(zhǎng)度（A 點(diǎn)到 G 點(diǎn)的距離） 。圖 25 兩種結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果對(duì)比 雙鉸接剪叉式升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)中兩種液壓缸布置方式的分析比較剛剛我們已經(jīng)簡(jiǎn)單的分析并討論了雙鉸接剪叉式液壓升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)與其他兩種機(jī)構(gòu)的區(qū)別以及在實(shí)際應(yīng)用中所存在的利和弊，但是在考慮各方面條件如單作用柱塞式液壓缸、雙鉸連接、雙支撐桿、相同的升降平臺(tái)等都不改變的基礎(chǔ)之上，能否將設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化呢？為證明這一點(diǎn)，我們可以從該機(jī)構(gòu)的布置方式考慮，將結(jié)構(gòu)略改動(dòng)一下。根據(jù)升降臺(tái)剪叉機(jī)構(gòu)的工程實(shí)例做了幾何、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的對(duì)比計(jì)算和液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理選擇。這種布置方式的優(yōu)點(diǎn)是液壓缸的有效行程比較短，這在臺(tái)面升程范圍比較大的場(chǎng)合較為適用。如圖：圖 28 液壓缸布置在右側(cè)這里仍用瞬時(shí)速度中心法來(lái)求解活塞運(yùn)動(dòng)速度。 實(shí)例計(jì)算根據(jù)以上分析結(jié)果，結(jié)合實(shí)例進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，實(shí)例結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示，其中左右兩側(cè)分別為兩種布置情況。如果載荷量不是很大的話（即載荷量W） ，這時(shí)可以考慮采用左側(cè)的布置方案，因?yàn)檫@樣可以縮短液壓缸的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度。為了彌補(bǔ)在速度方面的不足，以及減小舉升及整體/v左 右的體積，可以考慮采用雙級(jí)支撐桿共同舉升平臺(tái)以達(dá)到提升速度的目的。為了使舉升機(jī)使用范圍廣泛，載荷更具有代表性，本設(shè)計(jì)首先建立了一個(gè)轎車模型，它的有關(guān)參數(shù)是：車自重 , 寬 ,高 ,軸距 。為此，可以選擇采用雙升降臺(tái)同步舉升并采用共同底板的方式以滿足要求，此布置方案需要兩個(gè)液壓缸，16 根支撐桿舉升。以下列出了本設(shè)計(jì)——剪式液壓升降臺(tái)的一些基本要求：1) 主機(jī)的概況：主要用途用于家用小型重型設(shè)備的起升，便于維修，占地面積小，適用于室外，總體布局簡(jiǎn)潔；2) 主要完成起升與下降重物的動(dòng)作，速度較緩，液壓沖擊小；3) 最大載荷量定為 2 噸，采用單液壓缸控制聯(lián)接組合叉桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行升降動(dòng)作。常用的擴(kuò)程機(jī)構(gòu)有如下二種形式： 鏈 輪鏈 條柱 塞 缸（a） (b)圖 31 擴(kuò)程機(jī)構(gòu)它們同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)增速，常用于電梯的升降、高低位升降臺(tái)等液壓設(shè)備。根據(jù)主機(jī)的運(yùn)動(dòng)要求，按表 3775 選擇液壓缸的類型為：直線運(yùn)動(dòng)單活塞桿雙作用緩沖式液壓缸。由于本設(shè)計(jì)中液壓缸在作用過(guò)程中是一端固定，一端在垂直面上自由擺動(dòng)的形式，因此根據(jù)表3776 選擇液壓缸的安裝方式為：尾部耳環(huán)聯(lián)接。方向控制用換向閥或是邏輯控制單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。 液壓源系統(tǒng)液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源提供，液壓源的核心是液壓泵。對(duì)在工作循環(huán)各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的情況下，則采用多泵供油或變量泵供油。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱，可在回油路上設(shè)置磁過(guò)濾或其他形式濾油器。流量取決于液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度和結(jié)構(gòu)尺寸。1tan[t]l?????0?9.?圖 32 機(jī)構(gòu)各參數(shù)現(xiàn)在 值還是一個(gè)未知量，但 值的大小必須在 之內(nèi)，初步設(shè)定 。即在 值不變的條件下， 與 P 是成反比的。下面就根據(jù)載荷量來(lái)選取合適的液壓缸。f a（1）工作載荷 gF常見的工作載荷有作用于活塞桿上軸線的重力、切削力、擠壓力等，這些作用力的方向與活塞的運(yùn)動(dòng)方向相同為負(fù)，相反為正。fF（3）慣性載荷 aF， 。1368701395wgfa N???起動(dòng)加速時(shí) ， 穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 減速制動(dòng)時(shí) wgfaF?wgfF??。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟(jì)條件及元件供應(yīng)情況等限制。各種機(jī)械常用的系統(tǒng)工作壓力機(jī) 床機(jī)械類型 磨床 組合機(jī)床龍門刨床 拉床農(nóng)業(yè)機(jī)械小型工程機(jī)械建筑機(jī)械液壓機(jī)大中型挖掘機(jī)重型機(jī)械工作壓力MPa ~ 3~5 2~8 8~10 10~18 20~32 計(jì)算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸⑴液壓缸的相關(guān)參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸液壓缸有關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)見圖所示：圖 34 液壓缸設(shè)計(jì)參數(shù)圖 a 為液壓缸活塞桿工作在受壓狀態(tài)，圖 b 表示活塞桿受拉狀態(tài)。即1A2 21ADd???如按工作壓力應(yīng)選取 d/D=，則相應(yīng)的速度比 =2，由于活塞不受拉力作用，所以活塞桿收縮時(shí)可以適當(dāng)提高其速度， =2 也是完全可以的。?⑵計(jì)算活塞桿的行程當(dāng)平臺(tái)處于最低位置 時(shí)，此時(shí)活塞桿應(yīng)處于完全收縮狀態(tài),液壓缸的長(zhǎng)度05???為最小值 ， =1320mm。2cos2176mdalm???當(dāng)活塞桿處于完全收縮狀態(tài)時(shí)，液壓缸的長(zhǎng)度就等于 ，選定液壓缸長(zhǎng)度為0d1320mm。初算可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)p??據(jù)選?。汗苈泛?jiǎn)單、流速不大的取 ~；管路復(fù)雜，進(jìn)油口有調(diào)速閥的，取~ Mpa。查找手冊(cè) P37135 選擇 CB 型齒輪泵，其參數(shù)如下表AF壓 力 轉(zhuǎn) 速型號(hào) 排量額定 最高 額定 最高特點(diǎn) 生產(chǎn)廠CB AF10~40 16 20 1800 2400 鋁合金殼體，可作雙聯(lián)泵榆次液壓件廠⑷確定液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率在工作中，如果液壓泵的壓力和流量比較恒定，則，其中 ——液壓泵的總效率，參考下表選擇 =??P P?液壓泵類型 齒輪泵 螺桿泵 葉片泵 柱塞泵總效率 ~ ~ ~ ~則 ，據(jù)此可選擇合適的電機(jī)型號(hào)。根據(jù)內(nèi)徑按標(biāo)準(zhǔn)系列選取相應(yīng)的管子。初設(shè)計(jì)時(shí)，按經(jīng)驗(yàn)公式 選取。所以在加工時(shí)應(yīng)小心注意。當(dāng)缸筒與缸底、缸頭、管接頭或耳軸等件需要焊接時(shí)，則應(yīng)采用焊接性能比較號(hào)的 35 號(hào)鋼，粗加工后調(diào)質(zhì)。特殊情況可采用鋁合金等材料。m? m?⑵缸體內(nèi)徑 D 的圓度公差值可按 10 或 11 級(jí)精度選取，圓柱度公差值應(yīng)按8 級(jí)精度選取。⑹為了防止腐蝕和提高壽命，缸體內(nèi)表面應(yīng)鍍以厚度為 30~40 的鉻層，鍍后m?進(jìn)行衍磨或拋光。3. 活塞的材料液壓缸常用的活塞材料為耐磨鑄鐵、灰鑄鐵（HT300、HT350） 、鋼及鋁合金等，這里采用 45 號(hào)鋼。畫圖 活塞桿1. 端部結(jié)構(gòu)活塞桿的端部結(jié)構(gòu)分為外螺紋、內(nèi)螺紋、單耳環(huán)、雙耳環(huán)、球頭、柱銷等多種形式。3245KtA????3. 活塞桿結(jié)構(gòu)活塞桿有實(shí)心和空心兩種，如下圖。在這里只需調(diào)質(zhì)到 230HB 即可。⑷活塞桿 對(duì) 的徑向跳動(dòng)公差值，應(yīng)為 。m? 活塞桿的導(dǎo)向、密封和防塵1. 導(dǎo)向套⑴導(dǎo)向套的導(dǎo)向方式、結(jié)構(gòu)見下表：導(dǎo)向方式 備注說(shuō)明缸蓋導(dǎo)向 減少零件數(shù)量，裝配簡(jiǎn)單，磨損相對(duì)較快管通導(dǎo)向套可利用壓力油潤(rùn)滑導(dǎo)向套，并使其處于密封狀態(tài)可拆導(dǎo)向套容易拆卸，便于維修。由于選用的是和缸蓋一體的導(dǎo)向套，所以材料和缸蓋也是相同的，都選用耐磨鑄鐵。通常將排氣閥安裝在液壓缸的端部，雙作用液壓缸應(yīng)安裝兩個(gè)排氣閥。在這里選擇 ZG45 鑄鋼。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系，避免誤動(dòng)作發(fā)生。各液壓元件采用國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)件，在圖中按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的液壓元件職能符號(hào)的常態(tài)位置繪制。在這里我們采用第二種方式，可以省去很多功率，略去很多的機(jī)械設(shè)備，符合我們的設(shè)計(jì)原則。圖 36 改進(jìn)后的液壓系統(tǒng)改進(jìn)后如下圖所示，液壓系統(tǒng)所做的改變包括：變換向閥的中位機(jī)能 O 為 Y 型；換向閥的 B 口節(jié)控制油路到液控單向閥的液控口。這時(shí)兩滾輪分別沿著升39。A39。系統(tǒng)由定量泵3 供油, 溢流閥5 調(diào)整系統(tǒng)壓力16MPa, 執(zhí)行器不動(dòng)作時(shí)系統(tǒng)壓力經(jīng)單向閥4 和換向閥6 后卸載。若需要快速下降時(shí)，可在EV 2b通電的同時(shí)，EV 3也通電。臺(tái)板保持高度不變，臺(tái)板支承重物。汽車能夠在升降臺(tái)上平穩(wěn)的停放就是臺(tái)板起了關(guān)鍵的作用。根據(jù)上面汽車尺寸參數(shù)，確定臺(tái)板的長(zhǎng)度為 2600mm，寬度 450mm，材料采用熱軋鋼板。對(duì)其設(shè)計(jì)的成功與否關(guān)系到整個(gè)設(shè)計(jì)工作的成敗，選材 45 號(hào)鋼，熱軋鋼板。5??????當(dāng)升降臺(tái)處于最高位置， 時(shí)，軸向力最大，如圖30?， （正值為拉力，負(fù)值為壓力） 。下面再分析一下桿 1,對(duì)桿 1 作受力分析，如圖對(duì) D 點(diǎn)做力矩分析： ，可得 423Ax PWllFlsinlcoscsin()??????= 。215236maxABM(R)lNm?????計(jì)算軸向力，同樣將桿 1 的受力分析圖再轉(zhuǎn)化為軸向力圖分析，如圖：經(jīng)分析計(jì)算，CD 段受到的軸向壓縮力最大， 。由此式可以看出彎矩對(duì)工作應(yīng)力 的影響較軸向力要顯著的多，所以在計(jì)算時(shí)?應(yīng)以最大彎矩為主要計(jì)算對(duì)象。將 h= 代入上式：最大工作應(yīng)力 。將叉桿要聯(lián)接到橫軸處的孔進(jìn)行加長(zhǎng)處理，使兩者接觸面積適當(dāng)?shù)脑龃笠詼p小彎曲應(yīng)力及及剪應(yīng)力。結(jié) 論經(jīng)過(guò)這最后一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我真正懂得了學(xué)以致用的道理，本設(shè)計(jì)的題目是物流液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)是在原有的剪叉式液壓液壓升降臺(tái)的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)其通用性、靈活性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等指標(biāo)；結(jié)構(gòu)以能夠滿足靈活性要求較高的汽車維修需要為前提，通過(guò)不同型號(hào)和相應(yīng)附件達(dá)到滿足物流、制造系統(tǒng)、汽車維修等性能要求。由于設(shè)計(jì)時(shí)間倉(cāng)促，資料缺乏，整個(gè)設(shè)計(jì)還存在一些小問(wèn)題，一些尺寸的精度不夠。這次設(shè)計(jì)正是將它們有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，給我們一次在面對(duì)工作前最好的鍛煉機(jī)會(huì)。它好比一個(gè)燈塔，為我們指明了遠(yuǎn)行的航向；好比一顆啟明星，為我們指明了前