【導(dǎo)讀】號和響應(yīng)福建達(dá)到滿足物流、汽車維修等性能要求。式液壓升降臺的設(shè)計要求。舉升機的發(fā)展簡史·····················································1. 汽車舉升機的設(shè)計特點···············································2. 使用維護(hù)方面的安全保證措施·······································4

　　

【正文】 01339828 29 21 4AD?? —— 無桿腔活塞有效工作面積 2m 222 ()4A D d???—— 有桿腔活塞有效工作面積 2m 1p —— 液壓缸工作腔壓力 Pa 2p —— 液壓缸回油腔壓力 Pa，其值根據(jù)回路的具體情況而定，一般可以按照下表 33估算 D—— 活塞直徑 m d—— 活塞桿直徑 m 表 33 執(zhí)行元件背壓力表 系 統(tǒng) 類 型 背 壓 力 MPa 簡單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng) ~ 回油帶調(diào)速閥的系統(tǒng) ~ 回油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng) ~ 用補油泵的閉式回路 ~ 回油路較復(fù)雜的工程機械 ~3 回油路較短，可直接回油路 可忽略不計 在這里我們?nèi)”硥毫χ?2 MPa? 在本設(shè)計中，液壓缸不存在受拉的狀態(tài)，所以只考慮其收壓。一般液 壓缸在收壓狀態(tài)下工作時，其活塞面積為： 211 1F p AA p?? 用運此公式須事先確定 1A 與 2A 的關(guān)系，或是活塞桿徑 d 與活塞直徑 D 的關(guān)系，令桿徑比? =d/D，其比值可按下表選取。 按工作壓力選取 d/D 工作壓力 MPa ? ~ ? d/D ~ ~ 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 30 按速度比要求確定 d/D ? （ 21/vv） 2 d/D 注：速度比 ? ，為活塞兩側(cè)有效面積 1A 與 2A 之比。即 21 222A DA D d? ??? 如按工作壓力應(yīng)選取 d/D=，則相應(yīng)的速度比 ? =2，由于活塞不受拉力作用，所以活塞桿收縮時可以適當(dāng)提高其速度， ? =2 也是完全可以的。 運用直徑求法公式 2212 4 4 1 1 9 5 6 8 1 0 1 . 1[ ( 1 ) ] [ 1 5 0 . 2 ( 1 0 . 7 1 ) ]FD m mpp? ? ? ?? ? ?? ? ? ?，可以求出 d=。液壓缸的直徑 D 和活塞桿徑 d 的計算值要按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的液壓缸的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整，如與標(biāo)準(zhǔn)液 壓缸參數(shù)相近，最好選用國產(chǎn)液壓缸，免于自行設(shè)計加工。按照機械手冊中工程液壓缸的技術(shù)規(guī)格表 3777 可以選擇圓整后的參數(shù)：缸徑 100mm，活塞桿 70mm,速度比 ? =2，工作壓力 16Mpa，推力 。 ⑵計算活塞桿的行程 當(dāng)平臺處于最低位置 0 5?? 時，此時活塞桿應(yīng)處于完全收縮狀態(tài) ,液壓缸的長度為最小值0d ， 220 2 c o s 2d a l a l ?? ? ?=1320mm。平臺的高度 2 si n 2 1500 si n 10 366h l m m?? ? ? ? ? ?。 再計算一下平臺上升的最大高度，這里設(shè)上升至最大高度的 30?? ，計算得出最大高度H=。此時活塞桿伸長至 22 2 c o s 2 1 7 6 0md a l a l m m?? ? ? ?。 當(dāng)活塞桿處于完全收縮狀態(tài)時，液壓缸的長度就等于 0d ，選定液壓缸長度為 1320mm。計算其行程： 0 176 0 132 0 440ms d d m m? ? ? ? ?。 ,查 表 3779 可以查得液壓缸長度不得小于 365 365 440 805XC s mm? ? ? ? ? ?，實際長度滿足要求。 確定液壓泵的參數(shù) ⑴確定液壓泵的最大工作壓力 1Pp p p? ? ?? Pa， 式中 1p —— 液壓缸最大工作壓力，根據(jù)1 1 2 2wmFF p A p A?? ? ?可以求出本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 31 2110 .2 1 5 .3FAp M P aA??? p?? —— 從液壓泵出口到 液壓缸入口之間的總的管路損失。初算可按經(jīng)驗數(shù)據(jù)選?。汗苈泛唵?、流速不大的取 ~；管路復(fù)雜，進(jìn)油口有調(diào)速閥的，取 ~ Mpa。這里取 。 即 M Pa? ? ? ⑵確定液壓泵的流量 PQ maxPQ KQ? 3/ms K—— 系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取 ~，這里取 maxQ —— 液壓缸的最大流量，對于在工作中用節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，還需加上溢流閥的最小溢流量，一般取 10 m /s?? 在前面已經(jīng)初步選定臺面速度變化量 v? =， 我們就設(shè)定臺面起升的最大速度? ，則活塞的運動速度應(yīng)用公式 22 2 c o s 2 s in ( )2 c o s ya l a lvvl ? ? ? ??? ? ? ?? ， 0 = /syvv? （這是在臺面剛剛起升狀態(tài)時， 5?? ） 3 4 3012 2 0 .0 4 7 .8 5 1 0 6 .2 8 1 0 /Q v A m s??? ? ? ? ? ? ? 所以 4 4 4 3m a x 1. 2 ( 6. 28 10 0. 5 10 ) 8. 14 10 /PQ KQ m s? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ⑶選擇液壓泵的規(guī)格 根據(jù)以上求得的和值，按系統(tǒng)中擬訂的液壓泵的形式，從手冊中選擇相應(yīng)的液壓泵產(chǎn)品。為使液壓泵油一定的壓力儲備，所選泵的額定壓力一般要比最大工作壓力大 25~60%。 查找手冊 P37135 選擇 CB AF 型齒輪泵，其參數(shù)如下表 34 表 34 CB AF 型齒輪泵的各參數(shù)值 型號 排量 壓 力 轉(zhuǎn) 速 特點 生產(chǎn)廠 額定 最高 額定 最高 CB AF 10~40 16 20 1800 2400 鋁合金殼體，可作雙聯(lián)泵 榆次液壓件廠 ⑷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 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 32 310PPPpQP kW??，其中 P? —— 液壓泵的總效率，參考下表 35 選擇 P? = 表 35 各液壓泵的總效率 液壓泵類型 齒輪泵 螺桿泵 葉片泵 柱塞泵 總效率 ~ ~ ~ ~ 則 4331 5 . 8 8 . 1 4 1 0 1 8 . 41 0 1 0 0 . 7PP PpQP k W????? ? ??，據(jù)此可選擇合適的電機型號。 管道尺寸的確定 在液壓、氣壓傳動及潤滑的管道中常用的管子有鋼管、銅管、膠管等，鋼管能承受較高的壓力，價廉，但安裝時的彎曲半徑不能太小，多 用在裝配位置比較方便的地方。這里我們采用鋼管連接。 管道內(nèi)徑計算 4Qd m / sv?? m 式中 Q—— 通過管道內(nèi)的流量 3m/s v—— 管道內(nèi)允許流速 m/s ，取值見下表 36： 允許流速推薦值 表 36 允許流速推薦值 油液流經(jīng)的管道 推薦流速 m/s 液壓泵吸油管道 ~，一般取 1 以下 液壓系統(tǒng)壓油管道 3~6，壓力高，管道粘度小取大值 液 壓系統(tǒng)回油管道 ~ 取 v吸 =， v壓 =4m/s, v回 =2m/d吸 =, d壓 =, d回 =。根據(jù)內(nèi)徑按標(biāo)準(zhǔn)系列選取相應(yīng)的管子。按表 3791 經(jīng)過圓整后分別選取 d吸 =20mm， d壓 =, d回 =15mm。對應(yīng)管子壁厚 16. mm?? 。 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 4VPV aQ Q??3m 選取。 式中 VQ —— 液壓泵每分鐘排出壓力油的容積 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 33 a —— 經(jīng)驗系數(shù) ,按下表 37 取 a =4： 表 37 各系統(tǒng)經(jīng)驗系數(shù) 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 a 1～ 2 2～ 4 5～ 7 6～ 12 10 則 4 60 195VPV aQ Q L? ? ? ?。 、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 3 45 號無縫鋼管。因 20 號鋼的機械性能略低，且不能調(diào)質(zhì)，應(yīng)用較少。當(dāng)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 ⑴缸體內(nèi)徑采用 H 9 配合。表面粗糙度：當(dāng)活塞采用橡膠密封圈時， Ra 為 ~ m? ，當(dāng)活塞用活塞環(huán)密封時， Ra 為 ~ m? 。且均需衍磨。 ⑵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。 ⑶缸體端面 T 的垂直度公差可按 7 級精度選取。 ⑷當(dāng)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。 ⑸當(dāng)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。 ⑹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 m? 的鉻層，鍍后進(jìn)行衍磨或拋光。 活塞 1. 活塞與活塞桿的聯(lián)接型式見下表 38 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 34 表 38 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。常用的密封結(jié)構(gòu)見下表 39 表 39 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 1 O 型密封圈密封 密封性能好，摩擦系數(shù)?。话惭b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。 4. 活塞的技術(shù)要求 ⑴活塞外徑 D 對內(nèi)孔 1D 的徑向跳動公差值，按 8 級精度選取。 ⑵端面 T 對內(nèi)孔 1D 軸線的垂直度公差值，應(yīng)按 7 級精度選取。 ⑶外徑 D 的圓柱度公差值，按 10 或 11 級精度選取。畫圖 活塞桿 1. 端部結(jié)構(gòu) 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 35 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(hù)，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= 33 2 45K K t A? ? ? ? ? ?。 3. 活塞桿結(jié)構(gòu) 活塞桿有實心和空心兩種，如下圖。實心活塞桿的材料為 3 45 號鋼；空心活塞桿材料為 3 45 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 ⑴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(dá) HRC45~55。在這里只需調(diào)質(zhì)到 230HB 即可。 ⑵活塞桿的圓度公差值，按 9~11 級精度選取。這里取 10 級精度。 ⑶活塞桿的圓柱度公差值，應(yīng)按 8 級精度選取。 ⑷活塞桿的徑向跳動公差值，應(yīng)為 。 ⑸端面 T 的垂直度公差值，則應(yīng)按 7 級精度選取。 ⑹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）。 ⑺活塞桿上工作表面的粗糙度為 m? , 為了防止腐蝕和提高壽命，表面應(yīng)鍍以厚度約為 40 m? 的鉻層，鍍后進(jìn)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 310： 表 310 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 導(dǎo)向套導(dǎo)向 管通導(dǎo)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 球面導(dǎo)向 套 導(dǎo)向套自動調(diào)整位置，磨損比較均勻 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 36 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 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 液壓缸的排氣裝置 排氣閥用于排除液壓缸內(nèi)的空氣，使其工作穩(wěn)定。通常將排氣閥安裝在液壓缸的端部，雙作用液壓缸應(yīng)安裝兩個排氣閥。常用的排氣閥結(jié)構(gòu)尺寸如圖 35 ??????其余技術(shù)要求：錐面熱處理硬度材料：3標(biāo)記：排氣塞?? 圖 35排氣閥結(jié)構(gòu) 液壓缸安裝聯(lián)接部分的型式及尺寸 1. 液壓缸進(jìn)出油口接頭的聯(lián)接螺紋尺寸，按表 3778 選取標(biāo)準(zhǔn)值 ,公稱直徑 ? 螺距 ? 數(shù)量= 33 2 2M ?? 2. 液壓缸為單耳環(huán)型安裝的主要尺寸為（按P37231 選?。?CD=50， MR=50， EW=60， Y=60。 單耳環(huán)不帶襯套式 3. 柱塞式液壓缸端部型式及尺寸 根據(jù)所選擇的液壓缸的缸徑，按照表 37759 確定液壓缸缸蓋端部的尺寸（均為對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸）。 4. 缸蓋的材料 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 37 液壓缸的缸蓋可選用 3 45 號鍛鋼或 ZG3 ZG45 鑄鋼或 HT200、 HT300、 HT350 鑄鐵等材料。在這里選擇 ZG45 鑄鋼。缸蓋按 10 或 11 級精度選取。 繪制液壓系統(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(hù)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(biāo)準(zhǔn)件，在圖中按國家標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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