【正文】 衷心的感謝各位老師在這次設計過程中的精心指導，尤其是老師，他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。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。45 / 54致 謝經過四個月的畢業(yè)設計，使我們真正懂得了理論聯(lián)系實際的重要性。在設計的過程中，系統(tǒng)主要參數的計算最為重要，直接關系到系統(tǒng)的穩(wěn)定和性能。作用于橫軸上的力 P5??? 568402ABPRN?是均勻分布的，分布距離為 60mm，故集度為： ，??O 上的最大彎矩為 ，截面 C 和 D ???（這里沒有考慮剪力與彎矩的正負） 。hb?2m 橫軸的選取選取套聯(lián)在活塞桿端部的橫軸，根據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。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。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： 43 / 54則該狀態(tài)下的工作應力為 max22651649[],C sNhMbhAbn?????????其中， ——叉桿實際工作應力,?——材料許用應力，[] ——材料的極限應力，對于 45 號鋼，為 340Mpa sn——安全系數,一般為大于 1 的值，這里取 n=2。經計算當 時， 有最大值，即擁5???cR有最大彎矩，同樣此時也擁有最大的軸向力。BWNsinN??125BA39。 確定叉桿的結構材料及尺寸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：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。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。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。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?。?) 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。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開關LS時，限位39。當電磁鐵EV EV 2b 通電時, 液控單向閥10 被打開, 此時雙向導通, 升降缸下腔油液在臺板、鋼架自重和活塞的作用下, 經由管道破裂保護閥1單向調速閥1液控單向閥換向閥8 右位后流回油箱,升降臺板下降。 桿 1桿 2桿 4桿 3液壓系統(tǒng)工作原理圖見圖紙2。E降臺板和小車底橋向中心方向滾動, 從而抬升升降臺板。一般地說，制造泄漏量幾乎為零的液控單向閥在技術上是可以做到的，因此，也不必擔心向下漂移的現(xiàn)象。當 P 口有向上的壓力時，會產生上移現(xiàn)象；當 P 口無壓時，由于自重會產生下移現(xiàn)象。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，并附有相關說明。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有必要的監(jiān)測元件，如壓力表，溫度計等。 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。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（均為對應的標準尺寸） 。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。為了減少零件數量，降低成本可以采用缸蓋導向的導向方式。⑹活塞桿上的螺紋，一般應按 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） 。這里取 10 級精度。本設計采用實心活塞桿，選用 45 號鋼。2. 端部尺寸（畫圖 P37173）如圖，為內螺紋聯(lián)接簡圖。1⑵端面 T 對內孔 軸線的垂直度公差值，應按 7 級精度選取。2. 活塞與缸體的密封結構，隨工作壓力、環(huán)境溫度、介質等條件的不同而不同。⑷當缸體與缸頭采用螺紋聯(lián)接時，螺紋應取為 6 級精度的公制螺紋。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 ~ 。缸體毛坯可采用鍛剛，鑄鐵或鑄鐵件。2. 缸體的材料（45 號鋼）液壓缸缸體的常用材料為 345 號無縫鋼管。460195VPQL??? 液壓缸主要零件結構、材料及技術要求 缸體1. 缸體端部聯(lián)接模式采用簡單的焊接形式，其特點：結構簡單，尺寸小，重量輕，使用廣泛。對應管子壁厚吸 d壓 d回。這里我們采用鋼管連接。即 ???⑵確定液壓泵的流量 Q maxPQK3/sK——系統(tǒng)泄漏系數，一般取 ~，這里取 ——液壓缸的最大流量，對于在工作中用節(jié)流調速的系統(tǒng)，還需加上溢流max閥的最小溢流量，一般取 ??在前面已經初步選定臺面速度變化量 =， 我們就設定臺面起升的最v?大速度 ，?， （這是在臺面剛剛2co2sin()yal vl??????=.04m/syv?起升狀態(tài)時， ）5??????所以 4 43max2(.510).10/PKms????⑶選擇液壓泵的規(guī)格 根據以上求得的和值，按系統(tǒng)中擬訂的液壓泵的形式，從手冊中選擇相應的液壓泵產品。0176324ms??,查表 3779 可以查得液壓缸長度不得小于 ，6534805XCs????實際長度滿足要求。2sin1sin36hl m????再計算一下平臺上升的最大高度，這里設上升至最大高度的 ，計算得出30???最大高度 H=。液壓缸的直徑 D 和活塞桿徑 d 的計算值要按國家標準規(guī)定的液壓缸的有關標準進行圓整，如與標準液壓缸參數相近，最好選用國產液壓缸，免于自行設計加工。一般液壓缸在收壓狀態(tài)下工作時，其活塞面積為： 211FpA?用運此公式須事先確定 與 的關系，或是活塞桿徑 d 與活塞直徑 D 的關系，1A2令桿徑比 =d/D，其比值可按下表選取。一般來說，對于固定尺寸不太受限的設備，壓力可選低一些，行走機械重載設備壓力要選的高一些。但在計算和校核g g時，應按照最大值取。一般機械=~，對輕度載荷低速運動部件取t小值，對重載荷高速部件取大值。由于本設計按最大載荷量定為 2 噸來計算，所以每個液gFgF壓缸 =P=113680N。各有關參數標注于圖上，其中 是作用在活塞桿上的外部載荷， 是活塞與缸壁以及活塞桿與導向套wFmF之間的密封阻力。因此，應選 比較合適。若cossin()i()PWl?????設 的話，就得出 P=。根據軸距 ，將支撐桿的長度選定 。 確定液壓系統(tǒng)的主要參數液壓系統(tǒng)的主要參數是壓力和流量，它們是設計液壓系統(tǒng)，選擇液壓元件的主要依據。對于油液的凈化：油液的凈化裝置在液壓源中是必不可少的。容積調速系統(tǒng)多數是用變量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力。對于高壓大流量的液壓系統(tǒng)，現(xiàn)多采用插裝閥于先導控制閥的組合來實現(xiàn)。這里采用法蘭聯(lián)接?；钊谐探K了時減速制動，減速值不變。本設計要完成的剪叉式液壓升降臺綜合了擴程、回轉這兩種工作形式。前者實現(xiàn)直線運動，后者完成回轉運動，二者的特點及適用場合見下表。由于這樣平均每個液壓缸承受的臺面載荷僅2980W/N?總為 9800N，所以采用左側布置液壓缸是完全可以的。為了工作安全起見，要求舉升機在各高度上工作時都應自鎖，完工后可原速或緩速下降，在空載時也可實現(xiàn)快速下降，這在下面的液壓系統(tǒng)回路分析中會探討到。圖 211 參數轉化過程那么首先我們就要計算一下這樣的設計方案所采用的液壓缸的各項參數，然后再根據已求得的各項參數來具體確定一下此方案是否合理。綜合以上考慮，可以初步設想采用液壓缸布置在左側的方案。當起始角為最小值 、 時，活塞推力為最大值0???？梢?，活塞推力的減小是以活塞速度的提高為代價換來的。在液壓缸最高工作?壓力限定的情況下，這將使得所用的液壓缸的直徑增大，以致在折合后的剪叉機構中難以布置；或采用兩個直徑較小的液壓缸取代一個大直徑的液壓缸，不過這將增加一對液壓缸的支座，同時帶來機械加工、液壓缸安裝以及液壓系統(tǒng)的復雜性，加大了整個裝置的成本。根據文獻《甘肅大學學報》的有關液壓缸驅動剪叉機構的運動學及動力學分析一章，得知在這種布置方式的情況下，如圖：圖 27 液壓缸布置在左側液壓缸活塞運動速度與臺面升降速度的關系式為 （1） 2cos2in()yalv vl???????活塞推力與臺面荷重的關系式為 （2） 2cossin()i()lPWa????式中， 111,tan[t],sin(i)hlal d???? ????。因此，我們針對實際升降臺剪叉機構中液壓缸常用的布置方式存在的問題，提出了另一種相對布置方式，將13 / 54液壓缸布置在與之相對稱的左側，即與剪叉機構的固定支點在同一側，來進一步分析討論。hmax由于采用了雙鉸接剪叉式結構液壓升降平臺，在設備安裝時避免了挖地坑，不僅節(jié)省了費用，還給以后了設備維護和檢修帶來方便。水平固定剪叉式結構公式如下： 221/[()]。升降臺機構尺寸：升降臺面最低高度0CmaxS=281mm。采用單作用柱塞缸時考慮到在空載荷時，上平板的自重應能克服液壓缸活塞與缸體間的密封阻力。在滿足升降行程及整體結構尺寸的前提下，選取較高的 、 初始值。由于滾動輪與導向槽之間為滾動摩擦，摩擦系數很?。╢=）,為簡化計算，或忽略不計，由（6） 、 （7）式簡化為：。在（5）式中，——液壓缸活塞平均相對運動速度；1——升降平臺升降速度；2V——支撐桿與水平線的夾角。 （3）221/[()]HLTCll???設 代入（3）式得00/,/,H??。 雙鉸接剪叉式升降平臺機構的位置參數計算由圖 22 可知圖 22 位置參數示意圖 （1）21/sin(cos),CLHll???? （2）22()cos。雙鉸接剪叉式結構避免了上述缺點。直立固定剪叉式結構，液壓缸的行程等于平臺的升降行程，整體結構尺寸龐大，且球鉸鏈加工負載，在實際種應用較少。液壓缸驅動活塞桿控制平臺鉛直升降。圖中的三種結構形式的不同之處在于驅動件液壓缸的安裝位置不同。在民航、交通運輸、冶金、汽車制造等行業(yè)逐漸得到廣泛應用。要降下舉升機前，還必須松開鎖緊裝置。只有當支撐器與汽車上的承力點接觸嚴密后才能將舉升機升起。（5）舉升機區(qū)域內不得有任何障礙物，如油脂、廢物、瓦礫等。故欲舉升那些前后軸載荷嚴重分配不均的汽車時應特別注意，能滿足要求的才能裝載使用。維修時應采用該舉升機的制造廠所提供的配件，不得隨意代替或自制。首先，應選購那些安全性能良好的汽車舉升機，另外，還應認真學習和理解說明書中的各項安全注意事項并認真貫切執(zhí)行。 使用維護方面的安全保證措施使用維護方面的安全保證措施涉及的范圍很廣，包括舉升機有使用前的準備工作，舉升汽車時應該注意的事項，承載時的穩(wěn)定性，降下汽車時的注意事項，日常和定期維修檢查工作等。原有的提升系統(tǒng)失效時，它能自動進行有效的支撐。（1）舉升機應能經受超負荷試驗(包括舉升和支撐)，一般應為最大舉升能力的125%此時舉升機的構件不得有任何永久性的變形和損壞。汽車舉升機的安全保證措施主要從兩方面著手：一方面從設計制造方面采取措施，好提高汽車舉升機的安全技術特性；另一方面則應在使用維修過程中遵循嚴格的操作規(guī)程，保證汽車舉升機能在良好的技術狀態(tài)下正確地運行。這樣，不僅價格便宜，還能減輕鋼絲繩的磨損，延長其使用壽命。鋼絲繩應有較高的安全系數，一般應達 8。機械式舉升機的螺母、螺栓磨損較快，而液壓式舉升機的維修量卻相對要小些。（2）正確選擇傳動方式。汽車舉升機是汽車維修設備行業(yè)的支柱設備之一，讓我們生產出更多、更好、更受用戶歡迎的汽車舉升機，為汽車維修企業(yè)服務。四柱舉升機的缺點是：和雙柱舉升機相比，戰(zhàn)地面積教大，對汽車檢修區(qū)域可接近性較差。四柱舉升機有四根立柱、兩根橫梁、用于支撐汽車的兩個臺板。單柱舉升機的主要缺點是：第一，它需要在車間的地面挖掘一個相當大的坑穴后才能安裝；其次，它只能為使用提供車輪支撐方式；第三，使用時難于接近汽車下部的一些重要檢修區(qū)域。而今絕大多數汽車均為“緊湊型”或“半緊湊型” ，導致汽車檢修區(qū)域接近主要舉升機器件而不便操作。但這類舉升機仍存在兩個主要問題，接近汽車下部較難；在車間移動舉升機時難逾越地面上的障礙物。它和四柱舉升機相比，既有優(yōu)點，也