【正文】 大，其底盤也能明顯辨認，因而汽車檢修區(qū)遠遠大于舉升器件。在移動式舉升機方面也有幾項成功設計，如剪式舉升機、菱架式舉升機等?，F(xiàn)在雙柱舉升機在市場上以占據(jù)牢固的地位，其銷量還在持續(xù)增長。 舉升機的發(fā)展簡史汽車舉升機在世界上已經(jīng)有了 70 年歷史。各液壓元件采用國產(chǎn)標準件，在圖中按國家標準規(guī)定的液壓元件職能符號的常態(tài)位置繪制。注意各元件間的聯(lián)鎖關系，避免誤動作發(fā)生。本設計采用剪叉式液壓升降臺。各種舉升機設備如雨后春筍，不斷涌現(xiàn)，質(zhì)量不斷提高，銷量逐年增加。各回路相互組合時去掉重復多余的元件，力求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。在設計中可以考慮在關鍵部位，附設備用件，以便意外事件發(fā)生時能迅速更換，保證主機連續(xù)工作。本章就從舉升機的產(chǎn)生、發(fā)展以及制造工藝等方面進行簡單的介紹。1966 年，一家德國公司生產(chǎn)出第一臺雙柱舉升機，這是舉升機設計上的又一突破性進展，但是直到 1977 這種舉升機才在德國以外的其它國家出現(xiàn)。在舉升前汽車必須駛上舉升機?，F(xiàn)在固定安裝的單柱、雙柱、四柱舉升機已在維修現(xiàn)場廣泛采用，而移動式舉升機卻相對要少得多。單柱舉升機有兩大優(yōu)點：當其下降后，不致成維修車間的障礙物；汽車可在舉升機上轉(zhuǎn)動。雙柱舉升機（包括液壓式或機械式） ，均具有以下優(yōu)點：第一，檢修汽車下部具有很高的可接近性（幾乎達到 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。由于臺板內(nèi)側(cè)設備有凸緣，當汽車駛上臺板時也不致墜入其間的空隙中。各種舉升機設備如雨后春筍，不斷涌現(xiàn)，質(zhì)量不斷提高，銷量逐年增加。為此，在保證強度和剛度的前提下，應盡可能降低舉升機臺板和橫梁的高度；這樣，既便于汽車駛上舉升機，又使駛上臺板的斜面長度盡可能短，節(jié)約車間的占地。機械傳動的成本較高，耗能較多，但安全性較好。（3）絲繩的選擇。如英國某公司 3t 系列的舉升機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。汽車舉升機具有潛在的危險，因為人們要在其下面工作；當其升降時如不小心，也會碰傷手足。 設計制造方面的安全保證措施 當今世界上的許多先進技術，如自動控制\光電開關等，已廣泛應用到各種安全裝置的設計領域，因而在設計制造舉升機時，應結(jié)合產(chǎn)品的特點，積極采用先進可靠實用的現(xiàn)代安全技術。（3）所有的控制電路均采用失效保護，即任何單個元件失效，也不會使舉升機墜或上升所造成非常危險的局面。（6）所有的運動零件均應有防護裝置，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，仍然會造成嚴重事故，甚至發(fā)生人身傷亡。（1）使用中的舉升機每天都應進行檢查。每臺舉升機的額定載荷均注明在設備的銘牌上。（4）舉升汽車時，車內(nèi)不得有人。（7）在舉升機上承載汽車時應仔細操作。（8）要注意某些汽車上的零部件由于移動或安裝位置的不同會引起重心的急劇變化，從而導致舉升汽車時的不穩(wěn)定。第 2 章 剪 叉 式 升 降 臺 的 應 用 及 其 受 力 分 析 的 討 論 剪叉式升降平臺的三種結(jié)構(gòu)形式本討論的目的通過分析氣液動類的剪叉式升降平臺機構(gòu)特點，論述了設計時應注意的問題及其應用范圍。在設計氣液動剪叉式升降平臺的過程中，一般我們會考慮如下三種設計方案，如簡圖 21 所示： 圖 21 結(jié)構(gòu)簡圖 圖中表示氣液動剪叉式升降平臺的三種結(jié)構(gòu)形式。液壓缸通過活塞桿使上平板鉛直升降。液壓缸驅(qū)動活塞桿可控制平臺鉛直升降。而且活塞桿所承受的載荷力要比實際平臺上的載荷力要大的多。因此，在工程實際中逐漸得到廣泛的應用。?以下相同。雙鉸接剪叉式升降平臺機構(gòu)的運動參數(shù)計算：圖 23 運動參數(shù)示意圖圖中， 是 F 點的絕對速度； 是 B 點絕對速度； 是 AB 支撐桿的速度；VV1?是液壓缸活塞平均相對速度； 是升降平臺升降速度。 雙鉸接剪叉式升降平臺機構(gòu)的動力參數(shù)計算圖 24 動力參數(shù)示意圖圖中，P 是由液壓缸作用于活塞桿上的推力，Q 是升降平臺所承受的重力載荷。在確定整體結(jié)構(gòu)值隨之減??；當 、 減小時，P/Q 值隨之增大，??在液壓缸行程不變的情況下，升降平臺升降行程會減??；反之，則會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，不過要看具體情況。 針對性比較小實例：如某自動生產(chǎn)線上， 需設計一種升降平臺，要求升降平臺最大升降行程應大于620mm，升降平臺面最低高度應小于 300mm，最大承重載荷 0050kg根據(jù)實際使用要求，我們選取了單作用柱塞缸式液壓缸。支撐桿長度 L=1 按照上述尺寸，結(jié)合以上公式分別對雙鉸接剪叉式和水平固定剪叉式兩種結(jié)構(gòu)形式進行了計算。其中，S—— 液壓缸的實際行程， T——機架長度（A 點到 G 點的距離） 。圖 25 兩種結(jié)構(gòu)計算結(jié)果對比 雙鉸接剪叉式升降平臺機構(gòu)中兩種液壓缸布置方式的分析比較剛剛我們已經(jīng)簡單的分析并討論了雙鉸接剪叉式液壓升降平臺機構(gòu)與其他兩種機構(gòu)的區(qū)別以及在實際應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、相同的升降平臺等都不改變的基礎之上，能否將設計進行進一步的優(yōu)化呢？為證明這一點，我們可以從該機構(gòu)的布置方式考慮，將結(jié)構(gòu)略改動一下。根據(jù)升降臺剪叉機構(gòu)的工程實例做了幾何、運動和動力參數(shù)的對比計算和液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理選擇。這種布置方式的優(yōu)點是液壓缸的有效行程比較短，這在臺面升程范圍比較大的場合較為適用。如圖：圖 28 液壓缸布置在右側(cè)這里仍用瞬時速度中心法來求解活塞運動速度。 實例計算根據(jù)以上分析結(jié)果，結(jié)合實例進行對比計算，實例結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示，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） ，這時可以考慮采用左側(cè)的布置方案，因為這樣可以縮短液壓缸的伸長長度。為了彌補在速度方面的不足，以及減小舉升及整體/v左 右的體積，可以考慮采用雙級支撐桿共同舉升平臺以達到提升速度的目的。為了使舉升機使用范圍廣泛，載荷更具有代表性，本設計首先建立了一個轎車模型，它的有關參數(shù)是：車自重 , 寬 ,高 ,軸距 。為此，可以選擇采用雙升降臺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液壓缸，16 根支撐桿舉升。以下列出了本設計——剪式液壓升降臺的一些基本要求：1) 主機的概況：主要用途用于家用小型重型設備的起升，便于維修，占地面積小，適用于室外，總體布局簡潔；2) 主要完成起升與下降重物的動作，速度較緩，液壓沖擊?。?) 最大載荷量定為 2 噸，采用單液壓缸控制聯(lián)接組合叉桿機構(gòu)進行升降動作。常用的擴程機構(gòu)有如下二種形式： 鏈 輪鏈 條柱 塞 缸（a） (b)圖 31 擴程機構(gòu)它們同時也可以實現(xiàn)增速，常用于電梯的升降、高低位升降臺等液壓設備。根據(jù)主機的運動要求，按表 3775 選擇液壓缸的類型為：直線運動單活塞桿雙作用緩沖式液壓缸。由于本設計中液壓缸在作用過程中是一端固定，一端在垂直面上自由擺動的形式，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實現(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，可在回油路上設置磁過濾或其他形式濾油器。流量取決于液壓執(zhí)行元件的運動速度和結(jié)構(gòu)尺寸。1tan[t]l?????0?9.?圖 32 機構(gòu)各參數(shù)現(xiàn)在 值還是一個未知量，但 值的大小必須在 之內(nèi)，初步設定 。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動方向相同為負，相反為正。fF（3）慣性載荷 aF， 。1368701395wgfa N???起動加速時 ， 穩(wěn)態(tài)運動時 ， 減速制動時 wgfaF?wgfF??。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟條件及元件供應情況等限制。各種機械常用的系統(tǒng)工作壓力機 床機械類型 磨床 組合機床龍門刨床 拉床農(nóng)業(yè)機械小型工程機械建筑機械液壓機大中型挖掘機重型機械工作壓力MPa ~ 3~5 2~8 8~10 10~18 20~32 計算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸⑴液壓缸的相關參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸液壓缸有關的設計參數(shù)見圖所示：圖 34 液壓缸設計參數(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???如按工作壓力應選取 d/D=，則相應的速度比 =2，由于活塞不受拉力作用，所以活塞桿收縮時可以適當提高其速度， =2 也是完全可以的。?⑵計算活塞桿的行程當平臺處于最低位置 時，此時活塞桿應處于完全收縮狀態(tài),液壓缸的長度05???為最小值 ， =1320mm。2cos2176mdalm???當活塞桿處于完全收縮狀態(tài)時，液壓缸的長度就等于 ，選定液壓缸長度為0d1320mm。初算可按經(jīng)驗數(shù)p??據(jù)選?。汗苈泛唵巍⒘魉俨淮蟮娜?~；管路復雜，進油口有調(diào)速閥的，取~ Mpa。查找手冊 P37135 選擇 CB 型齒輪泵，其參數(shù)如下表AF壓 力 轉(zhuǎn) 速型號 排量額定 最高 額定 最高特點 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型號。根據(jù)內(nèi)徑按標準系列選取相應的管子。初設計時，按經(jīng)驗公式 選取。所以在加工時應小心注意。當缸筒與缸底、缸頭、管接頭或耳軸等件需要焊接時，則應采用焊接性能比較號的 35 號鋼，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 級精度選取，圓柱度公差值應按8 級精度選取。⑹為了防止腐蝕和提高壽命，缸體內(nèi)表面應鍍以厚度為 30~40 的鉻層，鍍后m?進行衍磨或拋光。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 的徑向跳動公差值，應為 。m? 活塞桿的導向、密封和防塵1. 導向套⑴導向套的導向方式、結(jié)構(gòu)見下表：導向方式 備注說明缸蓋導向 減少零件數(shù)量，裝配簡單，磨損相對較快管通導向套可利用壓力油潤滑導向套，并使其處于密封狀態(tài)可拆導向套容易拆卸，便于維修。由于選用的是和缸蓋一體的導向套，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，雙作用液壓缸應安裝兩個排氣閥。在這里選擇 ZG45 鑄鋼。注意各元件間的聯(lián)鎖關系，避免誤動作發(fā)生。各液壓元件采用國產(chǎn)標準件，在圖中按國家標準規(guī)定的液壓元件職能符號的常態(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，略去很多的機械設備，符合我們的設計原則。圖 36 改進后的液壓系統(tǒng)改進后如下圖所示，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)行器不動作時系統(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，可在EV 2b通電的同時，EV 3也通電。臺板保持高度不變，臺板支承重物。汽車能夠在升降臺上平穩(wěn)的停放就是臺板起了關鍵的作用。根據(jù)上面汽車尺寸參數(shù)，確定臺板的長度為 2600mm，寬度 450mm，材料采用熱軋鋼板。對其設計的成功與否關系到整個設計工作的成敗，選材 45 號鋼，熱軋鋼板。5??????當升降臺處于最高位置， 時，軸向力最大，如圖30?， （正值為拉力，負值為壓力） 。下面再分析一下桿 1,對桿 1 作受力分析，如圖對 D 點做力矩分析： ，可得 423Ax PWllFlsinlcoscsin()??????= 。215236maxABM(R)lNm?????計算軸向力，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)分析計算，CD 段受到的軸向壓縮力最大， 。由此式可以看出彎矩對工作應力 的影響較軸向力要顯著的多，所以在計算時?應以最大彎矩為主要計算對象。將 h= 代入上式：最大工作應力 。將叉桿要聯(lián)接到橫軸處的孔進行加長處理，使兩者接觸面積適當?shù)脑龃笠詼p小彎曲應力及及剪應力。結(jié) 論經(jīng)過這最后一個學期的畢業(yè)設計，使我真正懂得了學以致用的道理，本設計的題目是物流液壓升降臺的設計，本設計是在原有的剪叉式液壓液壓升降臺的基礎上，增強其通用性、靈活性、安全性、經(jīng)濟性等指標；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，通過不同型號和相應附件達到滿足物流、制造系統(tǒng)、汽車維修等性能要求。由于設計時間倉促，資料缺乏，整個設計還存在一些小問題，一些尺寸的精度不夠。這次設計正是將它們有機的結(jié)合起來，給我們一次在面對工作前最好的鍛煉機會。它好比一個燈塔，為我們指明了遠行的航向；好比一顆啟明星，為我們指明了前