【正文】 桿的長度； l —— 支撐桿固定鉸支點(diǎn) A 到鉸接點(diǎn) F 的距離； T—— 機(jī)架長度（ A 到 G 點(diǎn)的距離）； ? —— 活塞桿與水平線的夾角。而且在整個機(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)對其進(jìn)行強(qiáng)度校核。 綜上所述，氣液動雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)液壓升降平臺整體尺寸較小，結(jié)構(gòu)簡單、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、升降行程大的場合，是一種值得推薦使用的升降機(jī)構(gòu)。 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，如果臺面升程范圍不大，液壓缸行程的增加也 是有限的。 為了便于維修人員在升降臺底部維修，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。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。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。下面就根據(jù)載荷量來選取合適的液壓缸。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。 當(dāng)活塞桿處于完全收縮狀態(tài)時，液壓缸的長度就等于 0d ，選定液壓缸長度為 1320mm。初設(shè)計(jì)時，按經(jīng)驗(yàn)公式 4VPV aQ Q??3m 選取。 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(yīng)按 8 級精度選取。 3. 活塞桿結(jié)構(gòu) 活塞桿有實(shí)心和空心兩種，如下圖。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。 各液壓元件采用國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)件，在圖中按國家標(biāo)準(zhǔn)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(guān)系，避免誤動作發(fā)生。 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，裝配簡單，磨損相對較快 導(dǎo)向套導(dǎo)向 管通導(dǎo)套 可利用壓力油潤滑導(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。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。特殊情況可采用鋁合金等材料。根據(jù)內(nèi)徑按標(biāo)準(zhǔn)系列選取相應(yīng)的管子。 ⑵計(jì)算活塞桿的行程 當(dāng)平臺處于最低位置 0 5?? 時，此時活塞桿應(yīng)處于完全收縮狀態(tài) ,液壓缸的長度為最小值0d ， 220 2 c o s 2d a l a l ?? ? ?=1320mm。 起動加速時 w g f aF F F F? ? ?， 穩(wěn)態(tài)運(yùn)動時 w g fF F F??， 減速制動時 w g f aF F F F? ? ?。即在 ? 值不變的條件下， a 與 P 是成反比的 。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。根據(jù)主機(jī)的運(yùn)動要求，按表 3775 選擇液壓缸的類型為：直線運(yùn)動單 活塞桿雙作用緩沖式液壓缸。 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 17 兩種布置方式的分析和比較 ： 為了解決以上提出的問題，可考慮將液壓缸反向布置（即 采用第一種設(shè)計(jì)方案），計(jì)算一下該方案的有關(guān)參數(shù)再將兩者作以比較。2ta n c osH L T SP l fbQL??? ? ??? 。 （ 8） 剪叉式升降平臺機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時應(yīng)注意的問題 由式（ 5）和（ 8）可知：當(dāng) ? 、 ? 增大時， 21/VV值隨之減?。划?dāng) ? 、 ? 減小時， P/Q 值隨之增大。結(jié)構(gòu)比較合理，平臺的升降行程可以達(dá)到液壓缸行程的二倍以上。本設(shè)計(jì)中主要側(cè)重于小型家用液壓式的升降平臺。 （ 3）安置汽車和使用舉升機(jī)均應(yīng)由經(jīng)過培訓(xùn)并經(jīng)考核合格的人員操作。 （ 5）所有的柔性提升手段，如鋼絲繩，鏈條等，均應(yīng)有足夠的安全系數(shù)，并在制造廠設(shè)置的保護(hù)罩內(nèi)傳動。為此，應(yīng)增加鋼絲繩鋼絲的數(shù)目。 解放后，特別是改革開放以來，我國的汽車維修行業(yè)有了很大的發(fā)展，為之服務(wù)的汽車維修設(shè)備行業(yè)已成為我國的新興行業(yè)不斷發(fā)展壯大。當(dāng)然，可移動性是這類舉升機(jī)的突出優(yōu)點(diǎn)。 43 結(jié) 論 23 初選系統(tǒng)壓力 22 確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù) 15 第三章液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1 舉升機(jī)的發(fā)展簡史 28 管道尺寸的確定 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)行簡單的介紹。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。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)，又使駛上臺板的斜面長度盡可能短，節(jié)約車間的占地。汽車舉升機(jī)具有潛在的危險，因?yàn)槿藗円谄湎旅婀ぷ?；?dāng)其升降時如不小心，也會碰傷手足。但如果忽視安全要求，超載使用，疏忽大意，仍然會造成嚴(yán)重事故，甚至發(fā)生人身傷亡。 （ 7）在舉升機(jī)上承載汽車時應(yīng)仔細(xì)操作。液壓缸通過活塞桿使上平板鉛直升降。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 11 以下相同。 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。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 15 圖 25 兩種結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果對比 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(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)略改動一下。 實(shí)例計(jì)算 根據(jù)以上分析結(jié)果，結(jié)合實(shí)例進(jìn)行對比計(jì)算，實(shí)例結(jié)構(gòu)簡圖如圖 29 所示，其中左右兩側(cè)分別為兩種布置情況。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。 缸蓋聯(lián)接的類型 按缸蓋與缸體的聯(lián)接方式，可分為外螺紋聯(lián)接式、內(nèi)卡鍵聯(lián)接式及法蘭聯(lián)接式三種。根據(jù)液壓設(shè)備所處環(huán)境及對溫升的要求，還要考慮加熱、冷卻等措施。 圖 33液壓缸 圖 33 表示一個以液壓缸為執(zhí)行元件的液壓系統(tǒng)計(jì)算簡圖。在載荷一定的情況下，工作壓力低，勢必要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸，對某些設(shè)備來說，尺寸要受到限制，從材料消耗角度看也不是很經(jīng)濟(jì)；反之，壓力選的太高，對泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度也要求很高，必然要提高設(shè)備成本。計(jì)算其行程： 0 176 0 132 0 440ms d d m m? ? ? ? ?。 式中 VQ —— 液壓泵每分鐘排出壓力油的容積 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 33 a —— 經(jīng)驗(yàn)系數(shù) ,按下表 37 取 a =4： 表 37 各系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)系數(shù) 系統(tǒng)類型 行走機(jī)械 低壓系統(tǒng) 中壓系統(tǒng) 鍛壓系統(tǒng) 冶金機(jī)械 a 1～ 2 2～ 4 5～ 7 6～ 12 10 則 4 60 195VPV aQ Q L? ? ? ?。 ⑶缸體端面 T 的垂直度公差可按 7 級精度選取。實(shí)心活塞桿的材料為 3 45 號鋼；空心活塞桿材料為 3 45 號無縫鋼管。 ⑶導(dǎo)向套的技術(shù)要求 導(dǎo)向套的內(nèi)徑配合一般取為 H8/f9，其表面粗糙度則為 ~ m? 。對于自行設(shè)計(jì)的非標(biāo)準(zhǔn)元件可用結(jié)構(gòu)原理圖繪制。各回路相互組合時去掉重復(fù)多余的元件，力求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。 ⑺活塞桿上工作表面的粗糙度為 m? , 為了防止腐蝕和提高壽命，表面應(yīng)鍍以厚度約為 40 m? 的鉻層，鍍后進(jìn)行衍磨或拋光。 ⑶外徑 D 的圓柱度公差值，按 10 或 11 級精度選取。鑄剛可采用 ZG35B 等材料，鑄鐵可采用HT200~HT350 之間的幾個牌號或球墨鑄鐵。 管道內(nèi)徑計(jì)算 4Qd m / sv?? m 式中 Q—— 通過管道內(nèi)的流量 3m/s v—— 管道內(nèi)允許流速 m/s ，取值見下表 36： 允許流速推薦值 表 36 允許流速推薦值 油液流經(jīng)的管道 推薦流速 m/s 液壓泵吸油管道 ~，一般取 1 以下 液壓系統(tǒng)壓油管道 3~6，壓力高，管道粘度小取大值 液 壓系統(tǒng)回油管道 ~ 取 v吸 =， v壓 =4m/s, v回 =2m/d吸 =, d壓 =, d回 =。按照機(jī)械手冊中工程液壓缸的技術(shù)規(guī)格表 3777 可以選擇圓整后的參數(shù)：缸徑 100mm，活塞桿 70mm,速度比 ? =2，工作壓力 16Mpa，推力 。行走機(jī)械一般取 =~ a —— 加速度 2/ms 初步選定速度變化量 v? =， t? =，則 va t??? = = 2/ms，2 / 2 0 .2 7 2 7 0aF m a t N? ? ? ? 以上三種載荷之和稱為液壓缸的外載荷 wF ， 11 36 80 0 27 0 11 39 50w g f aF F F F N? ? ? ? ? ? ?。通過二者比較， /3al? 時，活塞的最大推力 P 要小于 /4al? 時。 為節(jié)省能源并提高效率，液壓泵的供油量要盡量于系統(tǒng)所需流量相匹配。 確定液壓缸的類型 工程液壓缸主要用于工程機(jī)械、重型機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械及礦山機(jī)械的液壓系統(tǒng)。 圖 211 參數(shù)轉(zhuǎn)化過程 那么首先我們就要計(jì)算一下這樣的設(shè)計(jì)方案所采用的液壓缸的各項(xiàng)參數(shù)，然后再根據(jù)已求得的各項(xiàng)參數(shù)來具體確定一下此方案是否合理。在液壓缸最高工作壓力限定的情況下，這將使得所用的液壓缸的直徑增大，以致在折合后的剪叉機(jī)構(gòu)中難以布置；或采用兩個直徑較小的液壓缸取代一個大直徑的液壓缸，不過這將增加一對液壓缸的支座，同時帶來機(jī)械加工、液壓缸安裝以及液壓系統(tǒng)的復(fù)雜性，加大了整個裝置的成本。水平固定剪叉式結(jié)構(gòu)公式如下： 2 2 1 / 2[ ( ) ] 。 由于滾動輪與導(dǎo)向槽之間為滾動摩擦，摩擦系數(shù)很小（ f=） ,為簡化計(jì)算，或忽略不計(jì)，由（ 6）、（ 7）式簡化為： cossin( )PLQl ???? ? 。 雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)避免了上述缺點(diǎn)。在民航、交通運(yùn)輸、冶金、汽車制造等行業(yè)逐漸得到廣泛應(yīng)用。故欲舉升那些前后軸載荷嚴(yán)重分配不均的汽車時應(yīng)特別注意，能滿足要求的才能裝載使用。原有的提升系統(tǒng)失效時，它能自動進(jìn)行有效的支撐。鋼絲繩應(yīng)有較高的安全系數(shù)，一般應(yīng)達(dá) 8。四柱舉升機(jī)的缺點(diǎn)是：和雙柱舉升機(jī)相比，戰(zhàn)地面積教大，對汽車檢修區(qū)域可接近性較差。但這類舉升機(jī)仍存在兩個主要問題，接近汽車下部較難；在車間移動舉升機(jī)時難逾越地面上的障礙物。 32 活塞桿 9 針對性比較小實(shí)例： 22 液壓源系統(tǒng) 舉升機(jī)的發(fā)展簡史 汽車舉升機(jī)在世界上已經(jīng)有了 70 年歷史。但美國卻受到了責(zé)難，主要是舉升機(jī)的旋轉(zhuǎn)會帶來撞擊操作人員的危險。在條件許可時，舉升機(jī)臺板（或橫梁）應(yīng)選擇專用型鋼或用鋼板拆彎成形。近年來不少國家還制定了專門性法規(guī)，以防止或至少使安全事故的可能性降低到最低限度。因此安全問題一定要引起使用單位和操作人員的高度重視。將舉升機(jī)的支撐器安置到汽車制造廠推薦的舉升機(jī)逞力接觸點(diǎn)。 圖 b 中的臥式液壓缸活塞桿與支撐桿 MN 鉸接于 N 處。 將（ 2）式代入（ 1）式，并整理得 2 2 2 2 1 / 2[ ( ) ]2H L T C llC l TC???? 。一般我們都采用單作用柱塞缸，因?yàn)椴捎眠@樣的缸比較經(jīng)濟(jì)，而且總體泄漏量少，密封件壽命長。 從直觀的角度分析考慮，如下圖 26 所示： 桿1桿2 圖 26液壓缸工作示意圖 我們可以從圖上看出，液壓缸的尾部是連接在右側(cè)支撐桿活動的區(qū)域的，液壓缸的頭部是連接在桿 1 的右端（偏向桿 1 的活動鉸連接）。 圖 29剪叉機(jī)構(gòu)實(shí)例結(jié)構(gòu)簡圖 剪叉機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸： h=400~1 200mm,l =2 000mm,a =