【文章內(nèi)容簡介】 解得 K2=*K2+K6=0 K5=K5K1+K5=F3 K6=*K5 分析計算結果，我們可以看到，k1,k2,k6三個未知量都與k5有關，只要確定出k5，其他就都能解出。觀察圖31 力學方案示意圖，我們能夠很快分析出，舉升重量全部作用在平臺上，在舉升機起升瞬間，k5鉸接孔處豎直方向分力很小，幾乎為零，對桿件只起連接作用，我們將k5取0 N。 舉升機舉升到最高位置時，各臂受力情況，舉升機向內(nèi)滑動260mm。上下兩滑輪之間的距離為1160mm。舉升臂與水平方向夾角為α=、液壓缸與水平方向夾角為，液壓缸推力P=。 分析和計算方法同上。解得F3=F3*1350+F5*1350=K6*580 K1=F3*1350+K2*580=K1*1350 解得 K2= *K2+K6=0 K5=K5K1+K5=F3 K6=*K5 ，舉升臂與水平方向夾角為α=，所以豎直方向力和水平方向力應近似相等。取。則K1= K2= 剪刀式舉升機構主要受力桿件強度校核計算位于上端的滑輪軸的強度校核滑輪軸通過滑輪與平臺接觸，作用在滑動端的力F3均勻作用在兩個滑動輪上?；瑒拥膬奢喼g距離為405mm?；瑒虞喭鈧扰c舉升臂接觸。舉升機最低點時，對于滑輪軸而言，與舉升臂接觸處，相當于固定支點，即被約束。、剪力圖、彎矩圖。由圖可知，滑輪軸只受豎直方向力，沒有水平方向的力，所以滑輪軸不發(fā)生扭轉變形。我們從剪力圖和彎矩圖中還可分析出，在長度為405mm的線段內(nèi)橫街面上的剪力FQ=0，而彎矩M為一常數(shù)，這種只有彎矩的的情況，稱為純彎曲。所以長度為405mm的線段內(nèi)只發(fā)生彎曲變形，而沒有發(fā)生剪切變形。是彎曲理論中最簡單的一種情況。由上面的計算可以知道，受力最大，F(xiàn)3=。 滑輪軸的剪力圖與彎矩圖 對滑輪軸進行強度校核，軸的材料為45鋼，抗拉強度 彈性模量E為 ， 一般取 。軸的直徑d=24mm。查《機械設計手冊》。（1）。由圖可知 ，最大正彎矩 M=（2）軸的強度校核式中：M——為橫截面上的彎矩W——軸的抗彎截面系數(shù)經(jīng)校核可以看出，軸的截面強度足夠。2位于下端的滑輪軸的強度校核最下端軸的校核和最上端軸的校核方法一樣，下端滑輪軸最低點和最高點時受力情況一樣。受力圖、剪力圖、。 下滑輪軸的剪力圖與彎矩 下滑輪軸的材料也是45鋼，抗拉強度。下滑輪軸受的力為：F5/2= ，軸的直徑d=24mm。（1）由圖可知 最大彎矩 (2 )下滑輪軸的強度校核校核后可得出軸的強度足夠。對舉升臂進行強度校核 舉升臂1的剪力圖與彎矩圖 因舉升臂為板材，近似梁。所以分析過程中，我們按梁的強度校核方法來分析舉升臂。，舉升臂既有水平方向的力，又有豎直方向的力，并且兩個方向的力在同一平面， 屬拉伸（壓縮）與彎曲組合變形[11]。我們將力進行分解，沿舉升臂軸線方向和垂直軸線方向。舉升臂的受力圖、剪力圖、彎矩圖、。由圖所知，舉升臂在中間截面組合變形最大[11]。舉升臂的材料為Q275鋼 ,抗拉強度 , 彈性模量 E=200~220GPa ，L為舉升臂長L=2700mm 。舉升臂在最低狀態(tài)時（），校核過程如下： 1）舉升臂最大負彎矩 2）確定舉升臂1中性軸的位置截面形心距底邊為 因舉升臂1結構可近似一方鋼，所以通過截面中心的中心線Z即為中性軸 3）截面對中性軸的慣鉅4）舉升臂的最大彎曲應力為5）最大軸向正應力截面積為，則正應力為6）校核舉升臂的強度兩種變形產(chǎn)生的總應力結果表明最大彎矩處截面強度足夠。：（α=）最大彎曲應力為軸力為：最大正應力為 總應力為強度充分滿足條件（3）主推力軸校核 活塞桿推力軸彎矩圖和剪力圖因此軸只承受液壓缸推力，推力垂直于軸線方向，為示圖方便，我們將力豎直作用到軸上，兩端固定處為支座處。因軸只受推力作用，屬于純彎曲情況，所以軸只發(fā)生彎曲變形。: 軸的材料為40Cr，抗拉強度 ，軸徑為60mm。舉升機在最低點時,推力最大只校核此刻強度即可。（1）。由圖可知 ，最大正彎矩 M= (2) 軸的強度校核經(jīng)校核軸的強度足夠，加工加強肋合理。 連接螺栓的校核螺栓在舉升機中起連接作用，主要承受剪切變形。校核時只考慮剪切變形就可以。、4處的螺栓進行強度校核。螺栓材料為Q235A鋼，許用剪切應力[]=98MPa。 1處螺栓所受剪切力圖（1）舉升機在最低點時螺栓剪切力強度計算水平方向承受的應力為豎直方向承受的應力為根據(jù)第三強度理論 =滿足強度要求。（2）水平方向承受的應力為豎直方向承受的應力為根據(jù)第三強度理論經(jīng)計算滿足強度要求 3處螺栓所受剪切力圖（1）舉升機在最低點時螺栓剪切力強度計算水平方向承受的應力為豎直方向承受的應力為根據(jù)第三強度理論經(jīng)計算滿足強度要求（2）水平方向承受的應力為豎直方向承受的應力為根據(jù)第三強度理論經(jīng)計算滿足強度要求。 5處螺栓所受的剪切力圖（1）舉升機在最低點時螺栓剪切力強度計算水平方向承受的應力為豎直方向承受的應力為根據(jù)第三強度理論經(jīng)計算滿足強度要求（2）水平方向承受的應力為豎直方向承受的應力為根據(jù)第三強度理論經(jīng)計算滿足強度要求。校核后的結果表明螺栓材料為Q235鋼是符合要求的。 結構加強措施由前面的力學模型中，我們能夠看到，舉升臂鉸接孔處都受水平和豎直方向的力，這些力將對舉升臂的強度造成嚴重影響。因舉升臂無論是在最低位置還是在最高位置，都與水平方向成一定角度。分析時，我們沿舉升臂軸線方向和垂直舉升臂軸線方向進行力的分解，垂直舉升臂軸線方向的力使舉升臂產(chǎn)生彎矩變形（正應力）沿舉升臂軸線方向的力使舉升臂產(chǎn)生拉伸或壓縮變形（拉或壓）。兩種應力變形使舉升臂的彎曲強度受到嚴重影響。通過結構加強措施提高舉升臂的彎曲強度。經(jīng)前面的計算可知，舉升臂鉸接點處彎曲強度較集中，磨損嚴重，對結構進行改進。（1）可以在載荷作用點處，加一厚度為3mm的青銅襯套，套在鉸接軸上，可有效地減小最大彎矩值，提高鉸接點的強度，減小摩擦； （2）在鉸接孔處加工凸臺，使舉升臂厚度加厚，增大舉升臂的橫截面積，減小舉升臂壓縮變形或拉伸變形。提高彎曲強度；（3）液壓缸作用處不直接作用到舉升臂上，中間通過焊接加強肋進行補償。液壓缸下端固定處軸上放有套筒，這樣可以減小軸的磨損；（4）放置軸處的舉升臂加工凸臺，加厚舉升臂尺寸，增大承載面積，并加工加強肋 本章小結通過分析剪刀式舉升機的結構特點,建立剪刀舉升機機構的力學模型,并通過該模型對決定起升油缸最大推力的關鍵參數(shù)進行研究,得到合理的結果。本章還通過對各舉升臂、主受力軸的受力分析與強度計算，來校核設計內(nèi)容是否合理。并提出一些加強措施，使結構強度剛度充分滿足條件。以上的計算與分析對提高剪刀式舉升機系列化設計的效率和質量有明顯的效果。 第4章 液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的選擇 液壓系統(tǒng)組成液壓系統(tǒng)是舉升機的動力裝置。它具有傳遞動力大、運動平穩(wěn)、結構緊湊的特點。液壓系統(tǒng)主要由液壓發(fā)生機構、液壓執(zhí)行機構、液壓控制調(diào)節(jié)機構和輔助裝置等四大部分組成。液壓發(fā)生機構—液壓泵它是由液壓系統(tǒng)中供給有壓力油的裝置和壓力傳動的機械動力。它的作用是將原動機輸入的機械能轉換為流動液體的壓力能。液壓執(zhí)行機構—液壓缸液壓缸主要有缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩沖裝置[8]。它是液壓傳動的執(zhí)行機構又稱液壓機，其作用是將液能變?yōu)闄C械能的轉換裝置，這種裝置有兩種。此剪式舉升機所采用的是液體壓力能轉變?yōu)橹本€往復運動機械能的單作用推力油缸。它既能節(jié)省動力、又能頻繁地進行換向。液壓發(fā)生裝置泵液壓執(zhí)行機構缸——活塞液壓控制裝置方向閥壓力閥 液壓系統(tǒng)方框圖像液壓控制調(diào)節(jié)裝置——各種液壓控制閥它是由來控制和調(diào)解液壓系統(tǒng)中液油流動，方向、壓力、流量和滿足工況要求的裝置。根據(jù)用途和特點控制可分為三類。方向控制閥用來控制液壓系統(tǒng)中的油流方向和經(jīng)由路徑；根據(jù)實際情況利用單向閥或換向閥的作用來改變執(zhí)行機構的運動方向和工作順序；壓力控制閥（包括溢流閥、減壓閥和順序閥等）用來控制液壓系統(tǒng)的壓力以滿足執(zhí)行機構所需要的動力或對液壓系統(tǒng)起安全保護作用；流量控制閥（包括節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流和集流閥），用來控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中的流量，以滿足執(zhí)行機構工作時運動速度的要求。由于液壓系統(tǒng)控制閥種類很多，為使用方便和結構緊湊，在設計時合理的將各種閥類元件組合在一起構成組合閥。（1）單向閥單向閥是用以防止液流倒流的元件。按控制方式不同，單向閥可分為普通單向閥和液控單向閥兩類。普通單向閥又稱止回閥，其作用是使液體只能向一個方向流動，反向截止。液控單向閥又稱單向閉鎖閥，其作用是使液流有控制的單向流動。液控單向閥分為普通型和卸荷型兩類。液控單向閥的主要以下兩種作用。1）保壓作用當活塞向下運動完成工件的壓制任務后，液壓缸上腔仍需保持一定的高壓，此時，液控單向閥靠其良好的單向密封性短時保持缸上腔的壓力。2）支撐作用當活塞以及所驅動的部件向上抬起并停留時，由于重力作用，液壓缸下腔承受了因重力形成的油壓，使活塞有下降的趨勢。此時，在油路串一液控單向閥，以防止液壓缸下腔回流，使液壓缸保持在停留位置，支撐重物不致于落下。（2）溢流閥溢流閥是節(jié)流閥與溢流閥并聯(lián)而成的組合閥，它能補償因負載變化而引起的流量變化。使用溢流閥的系統(tǒng)效率較高。因為采用溢流閥的系統(tǒng)，泵的供油壓力隨負載的增大而增加，能量損失小，系統(tǒng)發(fā)熱少。（3）節(jié)流閥流量控制閥是通過改變節(jié)流口面積的大小，改變通過閥流量的閥。在液壓系統(tǒng)中，流量閥的作用是對執(zhí)行元件的運動速度進行控制。常見的流量控制閥有節(jié)流閥、調(diào)速閥、溢流閥等。溢流閥是結構最為簡單的流量閥，常與其它形式的閥相結合，形成單向節(jié)流閥或行程節(jié)流閥。輔助裝置——管道、油箱、過濾器及控制儀表（1）液壓管道液壓管道是連接液壓泵和液壓動力機的通道，它們對液壓機械的使用性能有很大的影響，在工藝安裝過程上，除了進行細致的檢查外，對管道布局必須平行垂直正齊。對液壓系統(tǒng)中的任何一段管道或管件要求都能自由拆裝，也必須按照其工藝過程和技術要求進行。關于壓力控制回路和速度控制回路，是由液壓元件所組成，可起到完成運動速度調(diào)節(jié)壓力等特定作用。任何一種液壓機械，不論其結構怎樣復雜，它都是由基本回路構成的液壓系統(tǒng)，只要熟悉和掌握這些基本回路，才能正確的使用和分析事故及故障發(fā)生的原因。 關于液壓油的選擇，一般液壓傳動系統(tǒng)都是選用普通液壓油。常用的是20機油，當氣溫低于15oC時，應采用25變壓油或有條件的可選用14稠化液壓油。（2）濾油器在液壓系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)內(nèi)的形成或系統(tǒng)外的侵入，液壓油中難免會存在這樣或那樣的污染物，這些污染物的顆粒不僅會加速液壓元件的磨損，而且會堵塞閥件的小孔，卡住閥芯，劃傷密封件，使液壓閥失靈，系統(tǒng)產(chǎn)生故障。因此，必須對液壓油中的雜質和污染物的顆粒進行清理。目前，控制液壓油清潔程度的最有效