【正文】 在左側(cè)時(shí)增加了 112mm。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 21 下面按照本設(shè)計(jì)的基本要求，進(jìn)一步選擇合適的布置方案。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 22 第三章 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 制定基本方案： 設(shè)計(jì)之前先確定設(shè)計(jì)產(chǎn)品的基本情況，再根據(jù)設(shè)計(jì)要求制定基本方案。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。方向控制用換向閥或是邏輯控制單元來實(shí)現(xiàn)。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。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。即在 ? 值不變的條件下， a 與 P 是成反比的 。 （ 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。 起動(dòng)加速時(shí) w g f aF F F F? ? ?， 穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)時(shí) w g fF F F??， 減速制動(dòng)時(shí) w g f aF F F F? ? ?。 表 32 各種機(jī)械常用的系統(tǒng)工作壓力 機(jī)械類型 機(jī) 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 磨床 組合 機(jī)床 龍門 刨床 拉床 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 34 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)。 ⑵計(jì)算活塞桿的行程 當(dāng)平臺(tái)處于最低位置 0 5?? 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)度為最小值0d ， 220 2 c o s 2d a l a l ?? ? ?=1320mm。初算可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)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。根據(jù)內(nèi)徑按標(biāo)準(zhǔn)系列選取相應(yīng)的管子。所以在加工時(shí)應(yīng)小心注意。特殊情況可采用鋁合金等材料。 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 m? 的鉻層，鍍后進(jìn)行衍磨或拋光。畫圖 活塞桿 1. 端部結(jié)構(gòu) 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 35 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。在這里只需調(diào)質(zhì)到 230HB 即可。 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 310： 表 310 導(dǎo)向套的導(dǎo)向方式 導(dǎo)向方式 備注說明 缸蓋導(dǎo)向 減少零件數(shù)量，裝配簡(jiǎn)單，磨損相對(duì)較快 導(dǎo)向套導(dǎo)向 管通導(dǎo)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。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。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系，避免誤動(dòng)作發(fā)生。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。 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。在這里選擇 ZG45 鑄鋼。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。 ⑷活塞桿的徑向跳動(dòng)公差值，應(yīng)為 。 3. 活塞桿結(jié)構(gòu) 活塞桿有實(shí)心和空心兩種，如下圖。 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。 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。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) 。初設(shè)計(jì)時(shí)，按經(jīng)驗(yàn)公式 4VPV aQ Q??3m 選取。 查找手冊(cè) P37135 選擇 CB AF 型齒輪泵，其參數(shù)如下表 34 表 34 CB AF 型齒輪泵的各參數(shù)值 型號(hào) 排量 壓 力 轉(zhuǎn) 速 特點(diǎn) 生產(chǎn)廠 額定 最高 額定 最高 CB AF 10~40 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 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 32 310PPPpQP kW??，其中 P? —— 液壓泵的總效率，參考下表 35 選擇 P? = 表 35 各液壓泵的總效率 液壓泵類型 齒輪泵 螺桿泵 葉片泵 柱塞泵 總效率 ~ ~ ~ ~ 則 4331 5 . 8 8 . 1 4 1 0 1 8 . 41 0 1 0 0 . 7PP PpQP k W????? ? ??，據(jù)此可選擇合適的電機(jī)型號(hào)。 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 0d ，選定液壓缸長(zhǎng)度為 1320mm。即 21 222A DA D d? ??? 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。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。 （ 3）慣性載荷 aF aF ma? ， va t??? 。下面就根據(jù)載荷量來選取合適的液壓缸。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 26 圖 32 機(jī)構(gòu)各參數(shù) 現(xiàn)在 a 值還是一個(gè)未知量，但 a 值的大小必須在 /2l 之內(nèi)，初步設(shè)定 /4al? 。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱，可在回油路上設(shè)置磁過濾或其他形式濾油器。 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。由于本設(shè)計(jì)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(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。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 23 表 31 各執(zhí)行元件的特點(diǎn) 名 稱 特 點(diǎn) 適 用 場(chǎng) 合 雙活塞桿液壓缸 雙向?qū)ΨQ 雙作用往復(fù)運(yùn)動(dòng) 單活塞桿液壓缸 有效工作面積大、雙向不對(duì)稱 往返不對(duì)稱的直線運(yùn)動(dòng)，差動(dòng)連接可實(shí)現(xiàn)快進(jìn)， A1=2A2 往返速度相等 柱塞缸 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 單向工作，靠重力或其他外力返回 擺動(dòng)缸 單葉片 式轉(zhuǎn)角小于360 度 雙葉片式轉(zhuǎn)角小于180 度 小于 360 度的擺動(dòng) 小于 180 度的擺動(dòng) 齒輪泵 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜 高轉(zhuǎn)速低扭矩的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 葉片泵 體積小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小 高轉(zhuǎn)速低扭矩動(dòng)作靈敏的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 擺線齒輪泵 體積小，輸出扭矩大 低速，小功率，大扭矩的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 軸向柱塞泵 運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、扭矩大、轉(zhuǎn)速范圍寬 大扭矩的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 徑向柱塞泵 轉(zhuǎn)速低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輸出大扭矩 低速大扭矩的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 注： A1—— 無桿腔的活塞面積 A2—— 有桿腔的活塞面積 常用的擴(kuò)程機(jī)構(gòu)有如下圖 31 二種形式： 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 24 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。 為了便于維修人員在升降臺(tái)底部維修，不僅要在升降高度方面要加以合理化，還要留有維修人員站立維修的位置。而在該方案中活塞起始的速度小于液壓缸布置在右側(cè)時(shí)的速度，兩者比值 /vv左 右 =。 液壓缸布置在剪叉機(jī)構(gòu)的右側(cè)，使得液壓缸的活塞推力減小，這就可以選用直徑較小的液壓缸，有利于液壓缸在剪叉機(jī)構(gòu)中的布置；帶來的問題是液壓缸的有效行程較長(zhǎng)，如果臺(tái)面升程范圍不大，液壓缸行程的增加也 是有限的。 以上兩式的推導(dǎo)基于工程中常用的液壓缸布置方式，即液壓缸下支點(diǎn)與剪叉機(jī)構(gòu)的固定支點(diǎn)在同一側(cè)，如上圖 27。 綜上所述，氣液動(dòng)雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)液壓升降平臺(tái)整體尺寸較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，節(jié)省投資；可獲得缸 體二倍以上的升降形成；非常適合于空間尺寸小、升降行程大的場(chǎng)合，是一種值得推薦使用的升降機(jī)構(gòu)。機(jī)架長(zhǎng)度 T=1 200。而且在整個(gè)機(jī)構(gòu)中 AB 支撐桿是主要受力桿件，承受有最大的彎矩，所以應(yīng)重點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核。 以下相同。2T C lTC? ??? （ 2） 上式中： H—— 任意位置時(shí)升降平臺(tái)的高度； C—— 任意位置時(shí)鉸接點(diǎn) F 到液壓鉸接點(diǎn) G 的距離； L—— 支撐桿的長(zhǎng)度； l —— 支撐桿固定鉸支點(diǎn) A 到鉸接點(diǎn) F 的距離； T—— 機(jī)架長(zhǎng)度（ A 到 G 點(diǎn)的距離）； ? —— 活塞桿與水平線的夾角。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 10 水平固定剪叉式機(jī)構(gòu)，通過分析計(jì)算可知，平臺(tái)的升降行程大于液壓缸的行程，在應(yīng)用過程中可以實(shí)現(xiàn)快速控制升降的目的，但不足之處是活塞桿受到橫向力的作用， 影響密封件的使用壽命。 圖 a 中的驅(qū)動(dòng)液壓缸的下不固定在機(jī)架上，上部的活塞桿以球頭與上平板球窩接觸。 注意 :如欲在汽車下面進(jìn) 行維修作業(yè)時(shí)，應(yīng)將舉升機(jī)提升到足夠的高度，以便鎖緊裝置嚙合。 （ 6）當(dāng)汽車駛上舉升機(jī)前，應(yīng)清除通道，不得 駛過或撞擊舉升臂，連接器，車軸支撐器等，以防損壞舉升機(jī)或汽車。 （ 2）舉升機(jī)不得超載使用。雖然汽車舉升機(jī)已有 70 年的歷史，其設(shè)計(jì)原理并無多大改變 。 （ 2）所有的操作控制機(jī)構(gòu)均采用 “雙重保險(xiǎn) ”，以防誤操作，即舉升機(jī)運(yùn)行前必需操作兩個(gè)控制機(jī)構(gòu) (或按鈕開關(guān) )后才能驅(qū)動(dòng)。 汽車舉升機(jī)的 安全保證措施 今天全世界都對(duì)在危險(xiǎn)作業(yè)環(huán)境下工作的人們的安全寄予極大的關(guān)注。雖然液壓式舉升機(jī)的技術(shù)難度較大 ，但多數(shù)零部件（液壓泵、液壓缸、閥門、密封元件等）均可外購(gòu)或外協(xié)，當(dāng)然一本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 7 定要選用優(yōu)資產(chǎn)品。 汽車舉升機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn) （ 1）舉升機(jī)臺(tái)板降到下位時(shí)，與地面應(yīng)盡可能在同一平面上，為達(dá)到此目的，雖然可在地面上挖掘凹坑，但需增加投資費(fèi)用，也破壞了車間地面的平整性。舉升前，汽車很容易正確無誤地駛上四柱舉升機(jī)的臺(tái)板。但在南美洲卻屬例外，那里仍然采用較大的車輛，這可能是單柱舉升機(jī)在該地區(qū)的市場(chǎng)上仍然受到歡迎的重要原因。 我們所見到的絕大多數(shù)舉升機(jī)均采用固定安裝方式。舉升機(jī)的從上世紀(jì) 20 年代開始使用，發(fā)展至今經(jīng)歷了許多的變化改進(jìn)， 種類也比較多，一般有柱式、剪式，其驅(qū)動(dòng)方式有鏈條傳動(dòng)，液壓傳動(dòng)，氣壓傳動(dòng)等。 39 橫軸的選取 22 缸蓋聯(lián)接的類型 20 確定液壓缸的類型 14 實(shí)例計(jì)算 3 設(shè)計(jì)制造方面的安全保證措施 通過對(duì)雙鉸接剪叉式升降臺(tái)機(jī)構(gòu)位置參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的技術(shù) ，結(jié)合具體實(shí)例，對(duì)機(jī)構(gòu)中良種液壓缸布置方式分析比較，并根據(jù)要求對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)個(gè)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算最終確定液壓執(zhí)行元件 液壓缸，通過對(duì)叉桿的各項(xiàng)受力分析確定臺(tái)板與叉桿的載荷要求，最終完成剪叉式液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì)要求 。 2 汽車舉升機(jī)的安全保證措施 9 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 20 確定液壓執(zhí)行元件的形式 22 擬訂液壓執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)控制回路 39 確定叉桿的結(jié)構(gòu)材料及尺寸 44 致 謝 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)?，F(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。 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