【文章內容簡介】 – 與前述相同： 1850NN? 彎矩如下： FA 段： 2()2qM x x? ( 0 ?? ) =925 2x AB 段： 2( ) ( 0 .9 )2qM x N x x? ? ? ( ?? ) = 218 50 16 65 92 5xx?? BC 段： 2( ) ( 0 . 9 ) ( 1 . 7 ) 2qM x N x N x x? ? ? ? ? ( ?? ) = 237 00 48 10 92 5xx?? CD 段與 AB 段對稱， AF 段和 DE 段對稱 . 圖３．９ 由彎矩圖可知該過程中的最大彎矩為 ： max ? ? 根據彎曲強度理論： ? ?m a xm a x sMWn???? ? ? 即梁的最大彎曲應力應小于其許用彎曲應力。 內內內 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學學學 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設設設 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 17 – 式中： W 抗彎截面系數 3m 沿長度方向為 16 號熱軋槽鋼 63117 10Wm??? S? 鋼的屈服極限 255s MPa? ? n 安全系數 n=3 代入數據： m a x 61 1 9 3 .2 51 0 .21 1 7 1 0 sM P a n?? ?? ? ?? =85MPa 由計算可知，沿平臺長度方向上 4 根 16 號熱軋槽鋼完全可以保證升降臺的強度要求。 同樣分析沿寬度方向的強度要求： 均布載荷強度為： Fq l? F 汽車板及 16 號槽鋼與載荷重力 l 載荷作用長度 2x6=12m 帶入相關數據， 2307 /q N m? 受力圖和彎矩圖如下所示： () 2qM x Nx x?? （ 02xm?? ） = 21850 ? 內內內 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學學學 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設設設 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 18 – 圖３．１０ 由彎矩圖知： max Nm? 最大彎曲應力為： ? ?m a xm a x 1 7 .6M M P aW??? ? ? 故寬度方向也滿足強度要求。 支架的結構 支架由 8 根形狀基本相同的截面為矩形的鋼柱組成，在支架的頂端和末端分別加工出圓柱狀的短軸，以便支架的安裝。支架在升降機結構中的主要功能為載荷支撐和運動轉化，將液壓缸的伸縮運動，通過與其鉸合的支點轉化為平臺的升降運動，支架的結構除應滿足安裝要求外，還應保證有足夠的剛度和強度，一時期在升降運動中能夠平穩(wěn)安全運行。 每根支架的上頂端承受的作用力設為 ： 1 2 38 ( )N m m m g G? ? ? ? 額 載 求得： N=3848N 分析支架的運動形式和受力情況，發(fā)現支架在運動過程中受力情況比較復雜，它與另一支架鉸合點給予底座的固定點的受里均為大小和方向為未知的矢量，故該問題為超靜定理論問題，已經超出本文的討論范圍，本著定性分析和提內內內 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學學學 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設設設 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 19 – 高效率的原則，再次宜簡化處理，簡化的原則時去次留主，即將主要的力和重要的力在計算中保留，而將對梁的變形沒有很大影響的力忽略不計，再不改變其原有性質的情況下可以這樣處理。根據甘原則，再次對制假所收的力進行分析，可以看 出與液壓缸頂桿聯結點的力為之家所受到的最主要的力，它不僅受液壓缸的推力，而且還將受到上頂班所傳遞的作用力，因此，與液壓缸頂桿相連接的支架所厚道的上頂板的力為它所受到的最主要的力，在此，將其他的力忽略，只計算上頂板承受的由載荷和自重所傳遞的載荷力。 計算簡圖如下所示： 圖 N? 所產生的彎矩為： M NL??? N? 每個支架的支點對上頂板的作用力 N L 液壓缸與支架鉸合點距支點之間的距離 m 代入數據： 3848 2039M N m? ? ? 假定改支架為截面為長為 a,寬為 b 的長方形，則其強度應滿足的要求是： ? ?max??? ? ?m ax sMWn???? ? ? 式中： M 支架上所受到的彎矩 Nm 內內內 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學學學 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設設設 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 20 – W 截面分別為 a,b 的長方形抗彎截 面系數 2 36abWm? ? ? sn??? ? s? 所選材料為碳素結構鋼 235Q 235S MPa? ? 將數據代入有： 2 9 2035235ab ?? 求得： 2378a b cm? 上式表明：只要街面為 a,b 的長方形滿足條件 2378a b cm? ，則可以滿足強度要求，取 5 , cm b cm??，則其 2 3 387 .5 78a b c m c m?? 符合強度要求。 這些鋼柱的質量為： 434 8 8 3. 5 5 10 7. 9 10 1. 7 18 8m ab h Kg? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 支架的結構還應該考慮裝配要求，液壓缸活塞桿頂端與支架采用耳軸結構連接，因此應在兩支架之間加裝支板，以滿足動力傳遞要求。 升降機底座的設 計和校核 升降機底座在整個機構中支撐著平臺的全部重量，并將其傳遞到地基上，他的設計重點是滿足強度要求即可，保證在升降機升降過程中不會被壓潰即可，不會發(fā)生過大大變形，其具體參數見裝配圖。 第四章 升降機系統的設計要求 內內內 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學學學 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設設設 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 21 – 液壓系統的設計在本升降臺的設計中主要是液壓傳動系統的設計，它與主機的設計是緊密相關的，往往要同時進行，所設計的液壓系統應符合主機的拖動、循環(huán)要求。還應滿足組成結構簡單，工作安全可靠，操縱維護方便，經濟性好等條件。 本升降臺對液壓系統的設計要求可以總結如下： 升降臺的升降運 動采用液壓傳動，可選用遠程或無線控制，升降機的升降運動由液壓缸的伸縮運動經轉化而成為平臺的起降，其工作負載變化范圍為0~~~2500Kg，負載平穩(wěn)，工作過程中無沖擊載荷作用，運行速度較低，液壓執(zhí)行元件有四組液壓缸實現同步運動，要求其工作平穩(wěn)，結構合理，安全性優(yōu)良，使用于各種不同場合，工作精度要求一般 . 第五章 執(zhí)行元件速度和載荷 內內內 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學學學 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設設設 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 22 – 執(zhí)行元件類型、數量和安裝位置 類型選擇： 表 執(zhí)行元件類型的選擇 運動形式 往復直線運動 回轉運動 往復擺動 短行程 長行程 高速 低速 擺動液壓馬達 執(zhí)行元件的類型 活塞缸 柱塞缸 液壓馬達和絲杠螺母機構 高速液壓馬達 低速液壓馬達 根據上表選擇執(zhí)行元件類型為活塞缸，再根據其運動要求進一步選擇液壓缸類型為雙作用單活塞桿無緩沖式液壓缸，其符號為： 圖 數量：該升降平臺為雙單叉結構，故其采用的液壓缸數量為 4 個完全相同的液壓缸，其運動完全是同步的，但其精度要求不是很高。 安裝位置：液壓缸的安裝方 式為耳環(huán)型，尾部單耳環(huán)，氣缸體可以在垂直面內擺動，錢莊的位置為圖 所示的前后兩固定支架之間的橫梁之上，橫梁和支架組成為一體，通過橫梁活塞的推力逐次向外傳遞，使升降機升降。 速度和載荷計算 速度計算及速度變化規(guī)律 內內內 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學學學 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設設設 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 23 – 參考國內升降臺類產品的技術參數可知。最大起升高度為 1500mm 時，其平均起升時間為 45s，就是從液壓缸活塞開始運動到活塞行程末端所用時間大約為45s，設本升降臺的最小氣升降時間為 40s,最大起升時間為 50s，由此便可以計算執(zhí)行元件的速度 v: lvt? 式中： v 執(zhí)行元件的速度 m/s L 液壓缸的行程 m t 時間 s 當 40ts? 時： m a x m in t??= /ms 當 50ts? 時： m in 0 .5 3 0 .0 1 0 6 /40lv m st? ? ? 液壓缸的速度在整個行程過程中都比較平穩(wěn)，無明顯變化，在起升的初始階段到運行穩(wěn)定階段，其間有一段加速階段，該加速階段加速度表較小，因此速度變化不明顯，形成終了時，有一個減速階段，減速階段加速度亦比較小，因此可以說升降機在整個工作過程中無明顯的加減速階段，其運動速度比較平穩(wěn)。 執(zhí)行元件的載荷計算及變化規(guī)律 執(zhí)行元件的載荷即為液壓缸的總阻力，油缸要運動必須克服其阻力才能運行，因此在次計算油缸的總阻力即可，油缸的總阻力包括：阻礙工作運動的切削力 F切 ，運動部件之間的摩擦阻力 F磨 ，密封裝置的摩擦阻力 F密 ，起動制動或換向過程中的慣性力 F慣 ，回油腔因被壓作用而產生的阻力 F背 ，即液壓缸的總阻力也就是它的最大牽引力： F = + F F F FF ???切 磨 密 慣 背 （ 1）切削力。根據其概念：阻礙工作 運動的力，在本設計中即為額定負載的重力和支架以及上頂板的重力： 其計算式為： F F FF ? ? ?切 額 載 支 架 上 頂 板 內內內 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學學學 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設設設 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 24 – （ 2）摩擦力。各運動部件之間的相互摩擦力由于運動部件之間為無潤滑的鋼 鋼之間的接觸摩擦，取 ?? ， 其具體計算式為： 1 2 3 4F G = m m m m g + G? ? ?? +磨 額 載（ ++ ） 式中各符號意義見第三章。 （ 3）密封裝置的密封阻力。根據密封裝置的不同，分別采用下式計算： O 形密封圈： F F?密 液壓缸 的推力 Y 形密封圈： 1F =fp dh?密 f 摩擦系數，取 f ? p 密封處的工作壓力 Pa d 密封處的直徑 m 1h 密封圈有效高度 m 密封摩擦力也可以采用經驗公式計算，一般取 F 0 05 0 1 F?密 （ . . ） （ 4）運動部件的慣性力。 其 計算式為： FG v vF m ag t g t??? ? ? ? ?切慣 式中： G 運動部件的總重力 N g 重力加速度 2m/s v ? 啟動或制動時的速度變量 m/s t? 起動制動所需要的時間 s 對于行走機械取 2v m / st? ??? ，本設計中取值為 （ 5）背壓力。背壓力在此次計算中忽略，而將其計入液壓系統的效率之中。 由上述說明可以計算出液壓缸的總阻力為： F = +F F FF ??切 磨 密 慣 = 1 2 3 4 1 2 3( m m m m ) g G ( m m m ) g G??? ? ? ? ? ? ? ? ?額 載 額 載 F v ????切 切 內內內 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學學學