【導讀】舉升機的發(fā)展簡史·····················································1. 汽車舉升機的安全保證措施···········································3. 使用維護方面的安全保證措施·······································4. 第二章剪叉式升降臺的應用及其受力分析的討論·························5. 剪叉式升降平臺的三種結構形式·······································5. 雙鉸接剪叉式升降平臺機構的位置參數(shù)計算···························6. 剪叉式升降平臺機構設計時應注意的問題······························9. 針對性比較小實例：·······································&#1

　　

【正文】 臺板上升的最大高度。 由于液壓升降臺的荷重較大 , 慣性也較大 ,為使臺板升降平穩(wěn)安全 , 系統(tǒng)主要有以下特點 : 1) 為防止臺板載荷重物下移 , 系統(tǒng)采用密封性良好的液控單向閥自鎖 ； 2) 為使重物能平穩(wěn)下降 ,采用單向調速閥調速 , 噪聲更小 ； 3) 系統(tǒng)不動作時 , 直接卸載 , 節(jié)約能耗； 4) 為使升降臺結構更緊湊 , 采用便于安裝和維護的疊加元件 ，液壓系統(tǒng)元件統(tǒng)一布置在液壓站內； 5) 為防止臺板在工作中意外安全事故的發(fā)生 , 系統(tǒng)采用了管道破裂保護閥安裝在缸下腔進油口接頭上 , 一旦管路或其他部分發(fā)生管道突然爆破、接頭松動、泄壓或臺板出現(xiàn)異常失控超速下墜時 , 它能根據(jù)壓差自動切斷油路 , 防止發(fā)生墜落事故 , 保護設備和人身安全； 1) 另外 , 在電氣控制上 , 在升降平臺下緣設置限位開關 ,臺板上升時 , 一旦升至所限定的最大高度 , 限位開關發(fā)出電信號 , 強制系統(tǒng)卸載以確保臺板上升到合適的高度。 第四 章 臺板與叉桿的設計計算 臺板位于升降臺的最上部，是支撐件的組成部分。汽車能夠在升降臺上平穩(wěn)的停放就是臺板起了關鍵的作用。在進行維修作業(yè)之前首先得駛上臺板。需要說明的是臺板并不是一個簡單的鋼板，而是在下面有滑道，因為升降臺叉桿臂上有滑輪，滑道的作用就是使滑輪在滑道內來回滑動，使升降臺完成舉升和回落動作。下底板也如此，如下圖 41。 16 圖 41 下底板結構簡圖 根據(jù)上面汽車尺寸參數(shù)，確定臺板的長度為 2600mm，寬度 450mm，材料采用熱軋鋼板。其 形狀見圖紙。需要說明的是臺板并不是一個簡單的鋼板，而是在下面有滑道，因為升降臺叉桿臂上有滑輪，滑道的作用就是使滑輪在滑道內來回滑動，使升降臺完成舉升和回落動作。 叉桿是升降臺最主要的舉升部件，是主要的受力機構。對其設計的成功與否關系到整個設計工作的成敗，選材 45 號鋼，熱軋鋼板。叉桿的外形圖如圖 42 所示。 圖 42 叉桿的外形圖 1. 對支撐叉桿進行受力分析 首先定義每根桿的名稱編號，如圖 43： 圖 43 支撐叉桿受力分析圖 對于桿 桿 4 的活動鉸聯(lián)接在水平方向上除了摩擦力沒有其它外力，所以可以忽略不計，現(xiàn)在只考慮其豎直方向上的受力就可以了。經(jīng)過分析桿 3 的受力情況如圖： 計算其最大彎矩及軸向力： 17 經(jīng)力學分析，當升降臺處于最低位置， 5?? 時，所受彎矩最大，如圖。 2 2 2 2 5 6 2 78m a x W l lc o s W c o sM l . N ml? ?? ? ? 當升降臺處于最高位置， 30?? 時，軸向力最大，如圖 12254D 39。 B WN sin N???， 1225BA39。NN?? （正值為拉力，負值為壓力）。 桿 4 受力情況同桿 3。 下面再分析一下桿 1,對桿 1 作受力分析，如圖 對 D 點做力矩分析： 4 2 2 2 3Ax PW W l lF l s in l c o s c o s s in ( )? ? ? ? ?? ? ? ?，可得 AxF = 。 計算彎矩，由上圖可轉化成下圖來分析： 18 根據(jù)以上條件畫彎矩圖，如下： 圖 44 桿 1 彎矩圖 由此圖可知，桿 1 的最大彎矩在 C 點。經(jīng)計算當 5?? 時， cR 有最大值，即擁有最大彎矩，同樣此時也擁有最大的軸向力。首先將 5?? ， W=9800N， P=（ P 與 W 的關系值根據(jù)上述的公式2 c oss i n( ) s i n( )lPWal ?? ? ? ?? ? ? ?求得 ）代入以上各式，求得的值如下圖： 則 21 511236m a x A BM ( R R )l Nm? ? ? ? ?。 計算軸向力，同樣將桿 1 的受力分析圖再轉化為軸向力圖分析，如圖： 經(jīng)分析計算， CD 段受到的軸向壓縮力最大， 54929CDTN? 。由于剛剛計算出的桿 3 與桿4 的最大彎矩和最大軸向力都小于桿 1 的值，故不對桿 3 桿 4 計算工作應力。計算桿 1 該狀態(tài)下的工作應力，設叉桿橫截面積 A=bh,如圖： 19 則該狀態(tài)下的工作應力為 m a x 226 5 1 1 2 6 5 4 9 2 9 [ ] , [ ]CsN hM b h A b h n?? ? ???? ? ? ? ? 其中， ? —— 叉桿實際工作應力 , []? —— 材料許用應力， s? —— 材料的極限應力，對于 45 號鋼，為 340Mpa n—— 安全系數(shù) ,一般為大于 1 的值，這里取 n=2。 根據(jù)經(jīng)驗初 選 h=。 由此式可以看出彎矩對工作應力 ? 的影響較軸向力要顯著的多，所以在計算時應以最大彎矩為主要計算對象。桿 1 所承受的最大工作應力。桿 1 的 C 截面擁有最大彎矩，即可以認為 C 截面擁有最大的工作應力。我們按照最大工作應力來選取合適的叉桿截面。將 h=代入上式： 最大工作應力 36165 1 7 0 2 1 . 30 . 0 1 M P a b m mb? ? ? ? ?。這里取 25b mm? ，即叉桿的橫截面為hb??100? 25 2mm 。 選取套聯(lián)在活塞桿端部的橫軸，根據(jù)總體結構布局確定橫軸長度需要 220mm，由于是單耳環(huán)聯(lián)接，其內徑 CD=50，橫軸的外徑也應為 50mm,但考慮到二者需要相對滑動，應使橫軸的外徑略小于 50mm,這里取 d=48mm。單耳環(huán)的寬度值 EW=60mm。將叉桿要聯(lián)接到橫軸處的孔進行加長處理，使兩者接觸面積適當?shù)脑龃笠詼p小彎曲應力及及剪應力。因此可按下圖分析橫軸所受應力： 當 5?? 時， P=113680N，可求得 568402AB PR R N? ? ?。作用于橫軸上的力 P 是均勻分 20 布的，分布距離為 60mm，故集度為： 6113680 1 .8 9 1 0 /0 .0 6q N m? ? ?，截面 O 上的最大彎矩為0 . 0 30 . 8 0 . 0 3 5 4 0 2 . 42AM R q N m? ? ? ? ? ?，截面 C 和 D 上的剪力 56840AQ R N?? （這里沒有考慮剪力與彎矩的正負）。 其彎曲應力為332 5 4 0 2 . 4 1 6 1 [ ]M M p ad???? ? ? ? 剪應力2256840 3 1 .4 [ ]4844Q M P ad????? ? ? ? 對于其它幾個銷軸，由于所受的應力都小于上述值，在不改變材料的基礎上選擇直徑各為 35mm、 40mm 是完全可以的，這里就不一一校核了。 第五章 總結 雙鉸接剪叉式物流液壓升降臺的設計 是在原有的剪叉式液壓升降臺的基礎上，增強其通用性、靈活性、安全性、經(jīng)濟性等指標；結構以能夠滿足靈活性要求較高的汽車維修需要為前提，通過不同型號和相應附件達到滿足物流、制造系統(tǒng)、汽車維修等性能要求。 通過對雙鉸接剪叉式升降平 臺機構位置參數(shù)和動力參數(shù)的簡單計算，結合具體實例，對機構中兩種液壓缸布置方式分析比較，最終確定液壓執(zhí)行元件大體分為液壓缸或液壓泵，前者實現(xiàn)直線運動，后者完成回轉運動，而對于實現(xiàn)單純并且簡單直線及回轉運動的機構，可以采用齒輪式液壓泵及雙活塞桿液壓缸。 在設計的過程中，系統(tǒng)主要參數(shù)的計算最為重要，直接關系到系統(tǒng)的穩(wěn)定和性能。 最后對叉桿的結構材料及尺寸進行簡要的說明，從而完成簡單液壓升降臺的設計。 由于設計時間倉促，資料缺乏，整個設計還存在一些問題，一些尺寸的精度不夠。在實際應用是要經(jīng)過多次調整才能達到預期效果 ，望各位老師批評指正。 21 致 謝 經(jīng)過兩個月的畢業(yè)設計，使我們真正懂得了理論聯(lián)系實際的重要性。在整個設計過程中，充分運用大學所學的專業(yè)知識，查找相關資料，讓我們體會到理論與實際還有很大差別。這次設計正是將它們有機的結合起來，給我們一次在面對工作前最好的鍛煉機會。同時我們也體會到了每一件事靠一個人是無法完成的，要集思廣益才會讓設計更加完美。 通過這次設計，我們對機械設計的理論，自動控制原理及應用有了進一步認識，對自動供料系統(tǒng)有了一定了解。總之，這次設計為我們打開了以后 面向實際應用的大門，為我們以后做各項工作和進一步學習奠定了基礎。它好比一個燈塔，為我們指明了遠行的航向；好比一顆啟明星，為我們指明了前進的道路。 短暫的畢業(yè)設計就這樣在緊張有序中度過了。衷心的感謝各位老師在這次設計過程中的精心指導，尤其是曾老師，她在每一個階段都認真的教導和耐心的講解，使我們能順利的走到現(xiàn)在。 22 參考文獻 [1] 王裕清，韓成石 . 液壓傳動與控制技術 . 北京 :煤炭工業(yè)出版社 ,1997. [2] 廖嘉璞，液壓傳動 . 北京 :北京航空航天大學出版社 ,1997. [3] 王秀彥，蔡勝利 . 升降式工作臺的液壓系統(tǒng)設計 . 液壓傳動 ,1999,3. [4] 魏發(fā)孔 .，水平驅動剪刀撐樂池升降機的動力性能研究 .甘肅工業(yè)大學學報 ,1997 . [5] 管萍 , 張風池 . 基于神經(jīng)網(wǎng)絡控制的交流異步電機定位系統(tǒng) ,2020. [6] 北京機械工業(yè)學院學報 ,2020 ,15. [7] 郭華，舞臺機械設備控制系統(tǒng)上位機監(jiān)控軟件的實現(xiàn)計算機自動測量與控制 ,2020 ,9. [8] 陽憲惠 . 現(xiàn)場總線技術及應用 .北京 :清華大學出版社 ,1999. [9] 閻士杰，劉北，孫金根 .基 于 PROFIBUS2DP 的變頻器控制系統(tǒng) . 基礎自動化 ,1999 ,6 . [10] 陳在平 ,趙相賓 .可編程序控制器技術與應用系統(tǒng)設計 .北京 :機械工業(yè)出版社 ,2020. [11] 張燕賓 . 變頻調速應用實踐 .北京 .機械工業(yè)出版社 ,2020. [12] 吳軍主編 ,氣動工程手冊 .北京 .國防工業(yè)出版社 ,1995. [13] 樊錦波等 ,車抗移動式液壓舉升機的設計計算 .機床與液壓 ,2020. [14] 雷天覺主編 ,新編液壓工程手冊 .北京 .北京理工大學出版社 ,1998. [15] 宋學義 .袖珍液壓 .氣動手冊 .北京 :機 械工業(yè)出版社 ,1995 [16] 官忠范主編 .液壓傳動系統(tǒng) (第 3版 ).北京 :機械工業(yè)出版社 ,1997 [17] 陸元章主編 .現(xiàn)代機械設備設計手冊 (2).北京 :機械工業(yè)出版社 ,1996 [18] 許福玲 ,陳堯明主編 .液壓與氣壓傳動 .北京 :機械工業(yè)出版社 ,1997 23