畢業(yè)設(shè)計(jì)-雙柱液壓式汽車舉升機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-01-08 14:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 置，在 1 和 2 的范圍內(nèi)，托臂的長度是可以伸縮的。但是由于托臂屬于支撐機(jī)構(gòu)，它是要承受一定的重量的，所以本次設(shè)計(jì)采用非對(duì)稱式的結(jié)構(gòu)就更能保證托 臂的強(qiáng)剛度了。非對(duì)稱式托臂的詳細(xì)結(jié)構(gòu)如下圖 所示： 圖 非對(duì)稱式托臂的結(jié)構(gòu)圖 平衡機(jī)構(gòu) 由于舉升機(jī)在上升或下降時(shí)必須要采用強(qiáng)制性的平衡裝置來確保汽車整體的水平位置保持一致，所以本次設(shè)計(jì)采用了鋼絲繩來作為整個(gè)舉升機(jī)的平衡機(jī)構(gòu)。本次設(shè)計(jì)所采用的是在單個(gè)立柱內(nèi)安裝兩副左右對(duì)稱的鋼絲繩，但是在這個(gè)單個(gè)立柱里面的鋼絲繩的走向確是兩個(gè)相反的方向，用戶可以通過改變鋼絲繩的張力來使左右兩邊的滑臺(tái)在抬升的過程中保持平衡。要注意的是兩邊確定的鋼絲繩的張力必須一致，這樣才能真正的平 衡。單個(gè)立柱里的鋼絲繩的走向如圖 所示： 圖 單個(gè)立柱內(nèi)鋼絲繩的走向示意圖 保險(xiǎn)機(jī)構(gòu) 汽車舉升機(jī)是一種對(duì)安全性能要求特別高的舉升設(shè)備。通常設(shè)有多種保險(xiǎn)裝置和保護(hù)措施：液壓回路的保壓、機(jī)械鎖止保險(xiǎn)裝置、機(jī)械自鎖裝置、舉升過載保護(hù)、沖頂保護(hù)、防滑等等。機(jī)械自鎖是指失去驅(qū)動(dòng)力后，利用機(jī)械機(jī)構(gòu)的重力（被驅(qū)動(dòng)物體的阻力）來自動(dòng)阻礙其運(yùn)動(dòng)的保護(hù) [10]。 本次設(shè)計(jì)中電磁鐵安全鎖機(jī)構(gòu)的組成是：在兩個(gè)滑臺(tái)上均有安裝安全卡位條，當(dāng)汽車升起后，卡位條與電磁鐵連接的支撐板構(gòu)成機(jī)械自鎖機(jī)構(gòu)，由于兩個(gè)立柱上均裝有電磁鐵安全鎖，如圖 所示，并且這 兩個(gè)安全鎖所裝的位置不在同一直線上而是互相錯(cuò)開在對(duì)角線上，起到雙保險(xiǎn)的作用 [7]。 圖 電磁鐵安全鎖 1―電磁鐵， 2―保險(xiǎn)孔板， 3―保險(xiǎn)孔支撐座 作為保險(xiǎn)裝置的電磁鐵安全鎖是由好幾個(gè)零件組成的。其中主要的幾個(gè)零件包括：保險(xiǎn)孔板、保險(xiǎn)孔支撐座和電磁鐵。當(dāng)電磁鐵得電將保險(xiǎn)孔支撐座吸住時(shí)，它和鎖緊板之間沒有接觸，此時(shí)的舉升機(jī)處于保險(xiǎn)打開狀態(tài)，整個(gè)滑臺(tái)可以自由地上下移動(dòng)。當(dāng)電磁鐵失電時(shí)，保險(xiǎn)孔支撐座處于圖示狀態(tài)，此時(shí)的保險(xiǎn)孔支撐座將與滑臺(tái)上的鎖緊板互相頂住，使滑臺(tái)固定在一個(gè)位置而不能上下移動(dòng)，起到保險(xiǎn)的作用。 3 龍門式雙柱汽車舉升機(jī)的強(qiáng)剛度分析與驗(yàn)算 雙柱式汽車舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)形式有多種， TLT235SCV000 型舉升機(jī)系是指液壓驅(qū)動(dòng)的雙柱舉升機(jī)。此類舉升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)和控制的，通過兩立柱內(nèi)安裝的液壓油缸實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)連接立柱與滑臺(tái)的鏈條，使滑臺(tái)上安裝的大滾輪沿立柱滾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)滑臺(tái)的上下移動(dòng)。舉升設(shè)備的主要部分有：舉升機(jī)構(gòu)、支承機(jī)構(gòu)、平衡機(jī)構(gòu)和電磁鐵安全鎖機(jī)構(gòu)。 本次設(shè)計(jì)的舉升機(jī)的主要性能參數(shù)為：最大舉升載荷 3500kg 情況下，由最低位置舉升到最高位置需 50 秒；當(dāng)拉下操縱桿使溢流閥接通， 3500kg 轎車由最高位置降到最低位置所需時(shí)間不小于 50 秒；電動(dòng)機(jī)功率 KW；舉升臂在最低位置時(shí)的舉升高度為 120mm，最大舉升高度為 1950mm，工作行程為 1730mm。 龍門式雙柱舉升機(jī)立柱的結(jié)構(gòu)分析和驗(yàn)算 主立柱的截面特性分析與計(jì)算 [5] 主立柱體是舉升機(jī)主要的受力承重部件。舉升機(jī)立柱在工作時(shí)受來自于保險(xiǎn)鎖機(jī)構(gòu)處因承重的壓力和升降滑臺(tái)滾輪作用在立柱上的彎矩。因此，立柱在這兩種力的作用下，有向內(nèi)彎的變形趨勢，底部焊口在拉壓應(yīng)力的作用下有開裂的傾向，故該舉升機(jī)在兩立柱之間添加了剛性連接，且兩立柱底 部與底座處焊有加強(qiáng)筋。 立柱殼體用鋼板整體壓制成形，其內(nèi)部相應(yīng)位置焊有保險(xiǎn)裝置支承板，用于鎖定狀態(tài)時(shí)受力和承重，下部與底座焊接。其中一個(gè)立柱體上還裝有液壓泵站和電氣控制箱。主立柱作為主要的承重部件，先對(duì)其截面特征進(jìn)行分析，主要是確定立柱截面形心的位置和截面的慣性矩。 a 確定立柱截面形心和中性軸的位置 將整個(gè)截面分為 A A A3 三個(gè)部分，取與截面底邊互相重合的 Z′軸為參考軸（見圖 舉升機(jī)主立柱橫截面示意圖）， Z Z Z3 分別為三個(gè)組合截面的中性軸，則三個(gè)截面的面積及其形心至 Z’軸的距離分別為： 圖 舉升機(jī)主立柱橫截面示意圖 ∴重心 C 到相應(yīng)邊的距離 e： [19] ?????? 整個(gè)截面形心 C 在對(duì)稱軸 Y 上的位置則為： ? b 確定慣性矩 設(shè)三截面的形心分別為 C C C3，其形心軸為 Z Z Z3（圖 ），它們距 Z 軸的距離分別為： 由平行移軸公式，三截面對(duì)中性軸 Z 的慣性矩分別為： ???? 、為三截面對(duì)各自心軸 Z Z Z3 的慣性矩，將三截面對(duì)中性軸 Z 的慣性矩相加，可得立柱整個(gè)截面對(duì)中性軸 Z 的慣性矩： c 立柱靜矩 S 的計(jì)算： （ 1）立柱整個(gè)截面上半部分的靜矩 S1： ?????? 其中、分別為三截面各自的靜矩，所以立柱整個(gè)截面上半部分的靜矩 S 為： （ 2）立柱整個(gè)截面下半部分的靜矩 S2： 主立柱的強(qiáng)度分析與驗(yàn)算 舉升機(jī)工作時(shí)，其托臂將汽車舉升至一定高度后鎖定，舉升機(jī)直接承載處位于托臂端部，故應(yīng)先對(duì)滑臺(tái)部件進(jìn)行受力分析（見圖 滑臺(tái)部件受力情況示意圖）： 在分析之前，對(duì)滑臺(tái)部件進(jìn)行了調(diào)查。其中本次設(shè)計(jì)的滑臺(tái)部件的組成之一是大滑輪，滑輪的種類形狀有很多，有“兩個(gè)大圓柱滾輪型”、“四個(gè)頂角處是采用四個(gè)小滾輪型”、還有最 原始的“四個(gè)角用四個(gè)橡膠滑塊”或是“用兩個(gè)滑塊代替兩個(gè)大圓柱滾輪”，但是用的較多的是“采用兩個(gè)大圓柱滾輪”的形式，如果采用其他類型的滾輪例如用滑塊來代替滾輪，那么整個(gè)滑臺(tái)就不容易鎖定，容易滑動(dòng)；除此之外就是同步性的問題也不容易解決。 圖 滑臺(tái)部件受力情況示意圖 a 滑臺(tái)部件受力情況分析 滑臺(tái)部件自身重量近似估算如下： 滑臺(tái)組合件尺寸：采用 160 160 方鋼，壁厚 8 mm，高 800mm 滑臺(tái)體積： 搖臂座尺寸：采用 100 100 方鋼，壁厚 8 mm，長 440mm 搖臂座體積： 托臂近似尺寸：采用 100 100 方鋼，壁厚 8 mm，長（ 800＋ 310）＝ 1110mm 托臂體積： 鋼材比重選?。? 所以，滑臺(tái)部件、搖臂座和托臂的重量為 將滑臺(tái)、搖臂座和托臂一起考慮 圖 中，單側(cè)托臂受到的最大載荷為 2 噸，加上自重，托臂端部受力為,F1 和 F2 是立柱通過滾輪給予的反力， FBX 和 FBY 為保險(xiǎn)支承板給予的支承力， B 處為支承點(diǎn)，假定自重全部集中在負(fù)載處，有： ??????????? ??????????? ???????????????????? 由式 得，代入式 假定 則由式 得：
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