【正文】 40 16 20 1800 2400 鋁合金殼體，可作雙聯(lián)泵榆次液壓件廠（4）確定液壓泵的驅(qū)動功率在工作中，如果液壓泵的壓力和流量比較恒定，則， （2）310PpQkW??其中： ——液壓泵的總效率，參考下表選擇 = P?物流液壓升降臺的設(shè)計（需要圖紙及其他附件請與我聯(lián)系 ：877764463）28表 液壓泵的總效率表液壓泵類型 齒輪泵 螺桿泵 葉片泵 柱塞泵總效率 ~ ~ ~ ~則 ，據(jù)此可選擇合適的電機型號。????? 油箱容量的確定在確定油箱尺寸時，一方面要滿足系統(tǒng)供油的要求，還要保證執(zhí)行元件全部排油時，油箱不能溢出，以及系統(tǒng)最大可能充滿油時，油箱的油位不低于最低限度。初設(shè)計時，按經(jīng)驗公式 m3 選取。4vpVaQ?式中： ——液壓泵每分鐘排出壓力油的容積 ——經(jīng)驗系數(shù),按下表取 =4：aa將相關(guān)數(shù)據(jù)帶入上式可得： L460195vpVQ???表 系統(tǒng)類型表系統(tǒng)類型 行走機械 低壓系統(tǒng) 中壓系統(tǒng) 鍛壓系統(tǒng) 冶金機械a1~2 2~4 5~7 6~12 10 液壓缸主要零件結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求 缸體1. 缸體端部聯(lián)接模式采用簡單的焊接形式，其特點：結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，重量輕，使用廣泛。缸體焊接后可能變形，且內(nèi)徑不易加工。所以在加工時應(yīng)小心注意。主要用于柱塞式液壓缸。2. 缸體的材料（45 號鋼）液壓缸缸體的常用材料為 345 號無物流液壓升降臺的設(shè)計（需要圖紙及其他附件請與我聯(lián)系 ：877764463）29縫鋼管。因 20 號鋼的機械性能略低，且不能調(diào)質(zhì)，應(yīng)用較少。當缸筒與缸底、缸頭、管接頭或耳軸等件需要焊接時，則應(yīng)采用焊接性能比較號的 35 號鋼，粗加工后調(diào)質(zhì)。一般情況下，均采用 45 號鋼，并應(yīng)調(diào)質(zhì)到 241~285HB。缸體毛坯可采用鍛剛，鑄鐵或鑄鐵件。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。特殊情況可采用鋁合金等材料。3. 缸體的技術(shù)要求(一) 缸體內(nèi)徑采用 H9 配合。表面粗糙度：當活塞采用橡膠密封圈時， Ra 為~ ，當活塞用活塞環(huán)密封時，Ra 為 ~ 。且均需衍磨。(二) 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。(三) 缸體端面 T 的垂直度公差可按 7 級精度選取。(四) 當缸體與缸頭采用螺紋聯(lián)接時，螺紋應(yīng)取為 6 級精度的公制螺紋。(五) 當缸體帶有耳環(huán)或銷軸時，孔徑或軸徑的中心線對缸體內(nèi)孔軸線的垂直公差值應(yīng)按 9 級精度選取。(六) 為了防止腐蝕和提高壽命，缸體內(nèi)表面應(yīng)鍍以厚度為 30~40 的鉻層，鍍后進行衍磨或拋光。 活塞1. 活塞與活塞桿的聯(lián)接型式見下表表 活塞與活塞桿的聯(lián)接型式聯(lián)接方式 備注說明整體聯(lián)接用于工作壓力較大而活塞直徑又較小的情況螺紋聯(lián)接 常用的聯(lián)接方式半環(huán)聯(lián)接用于工作壓力、機械振動較大的情況下這里采用螺紋聯(lián)接。2. 活塞與缸體的密封結(jié)構(gòu)，隨工作壓力、環(huán)境溫度、介質(zhì)等條件的不同而不同。物流液壓升降臺的設(shè)計（需要圖紙及其他附件請與我聯(lián)系 ：877764463）30表 常用的密封結(jié)構(gòu)密封形式 備注說明間隙密封 用于低壓系統(tǒng)中的液壓缸活塞的密封活塞環(huán)密封適用于溫度變化范圍大，要求摩擦力小、壽命長的活塞密封 1O 型密封圈密封密封性能好，摩擦系數(shù)??；安裝空間小，廣泛用于固定密封和運動密封Y 型密封圈密封用在 20MPa 下、往復(fù)運動速度較高的液壓缸密封結(jié)合本設(shè)計所需要求，采用 O 型密封圈密封比較合適。3. 活塞的材料液壓缸常用的活塞材料為耐磨鑄鐵、灰鑄鐵（HT300、HT350） 、鋼及鋁合金等，這里采用 45 號鋼。 活塞桿1. 端部結(jié)構(gòu)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。根據(jù)本設(shè)計的結(jié)構(gòu)，為了便于拆卸維護，可選用內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)外接單耳環(huán)。2. 端部尺寸如圖，為內(nèi)螺紋聯(lián)接簡圖。查表 3774，按照本設(shè)計要求，選用直徑 螺距螺紋?長= 。3245KtA????3. 活塞桿結(jié)構(gòu)活塞桿有實心和空心兩種。實心活塞桿的材料為 345 號鋼；空心活塞桿材料為345 號無縫鋼管。本設(shè)計采用實心活塞桿，選用 45 號鋼。4. 活塞桿的技術(shù)要求(一) 活塞桿的熱處理：粗加工后調(diào)質(zhì)到硬度為 229~285HB，必要時，再經(jīng)過高頻淬火，硬度達 HRC45~55。在這里只需調(diào)質(zhì)到 230HB 即可。(二) 活塞桿 和 的圓度公差值，按 9~11 級精度選取。這里取 10 級精度。物流液壓升降臺的設(shè)計（需要圖紙及其他附件請與我聯(lián)系 ：877764463）31(三) 活塞桿 的圓柱度公差值，應(yīng)按 8 級精度選取。(四) 活塞桿 對 的徑向跳動公差值，應(yīng)為 。(五) 端面 T 的垂直度公差值，則應(yīng)按 7 級精度選取。(六) 活塞桿上的螺紋，一般應(yīng)按 6 級精度加工（如載荷較小，機械振動也較小時，允許按 7 級或 8 級精度制造） 。(七) 活塞桿上工作表面的粗糙度為 , 為了防止腐蝕和提高壽命，表面應(yīng)鍍以厚度約為 40 的鉻層，鍍后進行衍磨或拋光。 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：表 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，磨損相對較快管通導(dǎo)向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。適用于工作條件惡劣、經(jīng)常更換導(dǎo)向套的場合導(dǎo)向套導(dǎo)向球面導(dǎo)向套 導(dǎo)向套自動調(diào)整位置，磨損比較均勻由于本設(shè)計——舉升機，主要用于車輛的維修，在工作過程中液壓缸伸縮的次數(shù)相對較少，所以磨損程度也相對較少。為了減少零件數(shù)量，降低成本可以采用缸蓋導(dǎo)向的導(dǎo)向方式。⑵導(dǎo)向套材料導(dǎo)向套的常用材料為鑄造青銅或耐磨鑄鐵。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。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?2. 活塞桿的密封與防塵物流液壓升降臺的設(shè)計（需要圖紙及其他附件請與我聯(lián)系 ：877764463）32這里仍采用 O 型密封圈，材料選擇薄鋼片組合防塵圈，防塵圈與活塞桿的配合可按 H9/f9 選取。薄鋼片厚度為 制液壓系統(tǒng)原理圖整機的液壓系統(tǒng)圖油各自擬訂好的控制回路及液壓源組合而成。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。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系，避免誤動作發(fā)生。要盡量減少能量損失環(huán)節(jié)，提高系統(tǒng)的工作效率。為了便于液壓系統(tǒng)的維護和監(jiān)測，在系統(tǒng)中的主要路段要裝設(shè)有必要的監(jiān)測元件，如壓力表，溫度計等。在設(shè)計中可以考慮在關(guān)鍵部位，附設(shè)備用件，以便意外事件發(fā)生時能迅速更換，保證主機連續(xù)工作。各液壓元件采用國產(chǎn)標準件，在圖中按國家標準規(guī)定的液壓元件職能符號的常態(tài)位置繪制。對于自行設(shè)計的非標準元件可用結(jié)構(gòu)原理圖繪制。在系統(tǒng)圖中注明了各液壓執(zhí)行元件的名稱和動作、各液壓元件的序號以及各電磁鐵的代號，并附有相關(guān)說明。首先考慮，在升降臺回落時，可以有兩種驅(qū)動方式，一是采用液壓缸加壓回落，這種方式一般是在液壓缸平放，而且活塞桿一端在回落時沒有施加外力的情況下采用；另一種是由活塞桿的自重和一端施加的外力使液壓缸回油，活塞桿回落。在這里我們采用第二種方式，可以省去很多功率，略去很多的機械設(shè)備，符合我們的設(shè)計原則。其次，由于采用柱塞式液壓缸在下降時依靠本身的重量，在使用過程中，會出現(xiàn)過升降機處于某個位置時，向上或向下漂移的現(xiàn)象（如下圖） ，物流液壓升降臺的設(shè)計（需要圖紙及其他附件請與我聯(lián)系 ：877764463）33圖 改進后的液壓系統(tǒng)主要原因是在滑閥處于中位時，A、P、B、T 口雖均不相通，但實際上存在著內(nèi)泄漏量（約 3ml/min） ，久而久之，會產(chǎn)生不同程度的向上或向下漂移。當 P 口有向上的壓力時，會產(chǎn)生上移現(xiàn)象；當 P 口無壓時，由于自重會產(chǎn)生下移現(xiàn)象。而且在長期這種高壓沖擊下會逐漸加劇這種現(xiàn)象，這增加了設(shè)備不安全的因素，此種布局需要加以改進。改進后如下圖所示，液壓系統(tǒng)所做的改變包括：變換向閥的中位機能 O 為 Y 型；換向閥的 B 口節(jié)控制油路到液控單向閥的液控口。這樣當升降機下降到最低位置時，由于換向閥的 A 口（柱塞缸）與 T 口相通，如果 T 口又與油箱直接連接，則柱塞缸處于降下的位置時，只要回油管壓力產(chǎn)生的使升降機向上的力小于升降機的負載和摩擦力，升降機是不會向上漂移的。一般地說，制造泄漏量幾乎為零的液控單向閥在技術(shù)上是可以做到的，因此，也不必擔心向下漂移的現(xiàn)象。臺板的升降由液壓泵和液壓缸來驅(qū)動, 當液壓缸的下腔進油而上腔排油時, 活塞桿伸出,剪叉鋼架擺動, 鋼架端 和 為滾輪，如下圖。這時兩滾輪分別沿著升降臺39。A39。E板和小車底橋向中心方向滾動, 從而抬升升降臺板。當液壓缸上腔進油下腔排油時, 液壓缸活塞在液壓力和臺板鋼架自重作用下, 活塞桿向缸內(nèi)縮回, 使鋼架端 和 滾39。A39。E輪向離開臺板、底橋中心方向移動, 升降臺板下降, 通過控制液壓缸活塞桿的伸縮長度來控制升降臺板的升降高度位置。 桿 1桿 2桿 4桿 3圖 工作原理圖液壓系統(tǒng)工作原理圖見圖紙2。由圖分物流液壓升降臺的設(shè)計（需要圖紙及其他附件請與我聯(lián)系 ：877764463）34析, 當電機起動后，泵開始供油。系統(tǒng)由定量泵3 供油, 溢流閥5 調(diào)整系統(tǒng)壓力16MPa, 執(zhí)行器不動作時系統(tǒng)壓力經(jīng)單向閥4 和換向閥6 后卸載。當電磁鐵EV EV 2a 通電時, 壓力油經(jīng)換向閥液控單向閥單向調(diào)速閥11 及管道破裂保護閥12 后至升降缸13 的下腔, 頂出活塞桿(缸上腔油液經(jīng)過換向閥14被擠回油箱) , 升降臺板上升。當電磁鐵EV EV 2b 通電時, 液控單向閥10 被打開, 此時雙向?qū)? 升降缸下腔油液在臺板、鋼架自重和活塞的作用下, 經(jīng)由管道破裂保護閥1單向調(diào)速閥1液控單向閥換向閥8 右位后流回油箱,升降臺板下降。當EV EV 2 都不通電時, 臺板支承重物,系統(tǒng)卸載。若需要快速下降時，可在EV 2b通電的同時，EV 3也通電。此種情況還適合空載時自重不能完全克服液壓缸阻力而促進臺板快速下降。小車在上升過程中，即電磁鐵EV EV 2a 通電時，當鋼架端滾輪 向左移動直至接觸到限位39。E開關(guān)LS時，限位開關(guān)將通過繼電器從而制動電磁閥6，電磁鐵EV 1斷電，系統(tǒng)卸載。臺板保持高度不變，臺板支承重物。此舉措是為了限制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(diào)速閥調(diào)速, 噪聲更??；3) 系統(tǒng)不動作時, 直接卸載, 節(jié)約能耗；4) 為使升降臺結(jié)構(gòu)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(nèi)；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(shè)備和人身安全； 本章小結(jié)本章主要介紹了液壓升降臺的執(zhí)行原件的設(shè)計，針對液壓升降臺的設(shè)計要求確定執(zhí)行原件的形式和液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)，最終選著直線運動單活塞桿雙作用緩沖式液物流液壓升降臺的設(shè)計（需要圖紙及其他附件請與我聯(lián)系 ：877764463）35壓缸。其特點：活塞雙向運動產(chǎn)生推、拉力?；钊谐探K了時減速制動，減速值不變。物流液壓升降臺的設(shè)計（需要圖紙及其他附件請與我聯(lián)系 ：877764463）36第 四 章 臺 板 與 叉 桿 的 設(shè) 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(guān)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(nèi)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。圖 下底板根據(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(nèi)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(gòu)。對其設(shè)計的成功與否關(guān)系到整個設(shè)計工作的成敗，選材 45 號鋼，熱軋鋼板。叉桿的外形圖如圖所示。圖 叉桿的外形圖 確定叉桿的結(jié)構(gòu)材料及尺寸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：物流液壓升降臺的設(shè)計（需要圖紙及其他附件請與我聯(lián)系 ：877764463）37圖 叉桿圖對于桿 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：圖 桿 3 的受力分析圖計算其最大彎矩及軸向力：經(jīng)力學(xué)分析，當升降臺處于最低位置， 時，所受彎矩最大，如圖。5???圖 ???當升降臺處于最高位置， 時，軸向力最大，如圖30?物流液壓升降臺的設(shè)計（需要圖紙及其他附件請