【正文】 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(jī)械設(shè)備，符合我們的設(shè)計原則。 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。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系，避免誤動作發(fā)生。在這里選擇 ZG45 鑄鋼。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。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。 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。 ⑷活塞桿的徑向跳動公差值，應(yīng)為 。在這里只需調(diào)質(zhì)到 230HB 即可。 3. 活塞桿結(jié)構(gòu) 活塞桿有實心和空心兩種，如下圖。畫圖 活塞桿 1. 端部結(jié)構(gòu) 本科機(jī)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。 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。 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。 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。特殊情況可采用鋁合金等材料。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) 。所以在加工時應(yīng)小心注意。初設(shè)計時，按經(jīng)驗公式 4VPV aQ Q??3m 選取。根據(jù)內(nèi)徑按標(biāo)準(zhǔn)系列選取相應(yīng)的管子。 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(jī)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(jī)型號。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。 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。 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。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。 表 32 各種機(jī)械常用的系統(tǒng)工作壓力 機(jī)械類型 機(jī) 床 農(nóng)業(yè)機(jī)械小型工程機(jī)械建筑機(jī)械 液壓機(jī)大中型挖掘機(jī)重型機(jī)械 磨床 組合 機(jī)床 龍門 刨床 拉床 工作壓力MPa ~ 3~5 2~8 8~10 10~18 20~32 計算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 ⑴液壓缸的相關(guān)參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸 液壓缸有關(guān)的設(shè)計參數(shù)見圖 34 所示： 圖 34 液壓缸設(shè)計參數(shù) 圖 a 為液壓缸活塞桿工作在受壓狀態(tài)，圖 b 表示活塞桿受拉狀態(tài)。還要考慮執(zhí)行元 件的裝配空間、經(jīng)濟(jì)條件及元件供應(yīng)情況等限制。 起動加速時 w g f aF F F F? ? ?， 穩(wěn)態(tài)運動時 w g fF F F??， 減速制動時 w g f aF F F F? ? ?。 （ 3）慣性載荷 aF aF ma? ， va t??? 。 （ 1） 工作載荷 gF 常見的工作載荷有作用于活塞桿上軸線的重力、切削力、擠壓力等，這些作用力的方向與活塞的運動方向相同為負(fù)，相反為正。下面就根據(jù)載荷量來選取合適的液壓缸。即在 ? 值不變的條件下， a 與 P 是成反比的 。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 26 圖 32 機(jī)構(gòu)各參數(shù) 現(xiàn)在 a 值還是一個未知量，但 a 值的大小必須在 /2l 之內(nèi)，初步設(shè)定 /4al? 。流量取決于液壓執(zhí)行元件的運動速度和結(jié)構(gòu)尺寸。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱，可在回油路上設(shè)置磁過濾或其他形式濾油器。對在工作循環(huán)各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的情況下，則采用多泵供油或變量泵供油。 液壓源系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源提供，液壓源的核心是液壓泵。方向控制用換向閥或是邏輯控制單元來實現(xiàn)。由于本設(shè)計中液壓缸在作用過程中是一端固定，一端在垂直面上自由擺動的形式，因此根據(jù)表 3776 選擇液壓缸的安裝方式為：尾部耳環(huán)聯(lián)接。根據(jù)主機(jī)的運動要求，按表 3775 選擇液壓缸的類型為：直線運動單 活塞桿雙作用緩沖式液壓缸。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 23 表 31 各執(zhí)行元件的特點 名 稱 特 點 適 用 場 合 雙活塞桿液壓缸 雙向?qū)ΨQ 雙作用往復(fù)運動 單活塞桿液壓缸 有效工作面積大、雙向不對稱 往返不對稱的直線運動，差動連接可實現(xiàn)快進(jìn)， A1=2A2 往返速度相等 柱塞缸 結(jié)構(gòu)簡單 單向工作，靠重力或其他外力返回 擺動缸 單葉片 式轉(zhuǎn)角小于360 度 雙葉片式轉(zhuǎn)角小于180 度 小于 360 度的擺動 小于 180 度的擺動 齒輪泵 結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜 高轉(zhuǎn)速低扭矩的回轉(zhuǎn)運動 葉片泵 體積小，轉(zhuǎn)動慣量小 高轉(zhuǎn)速低扭矩動作靈敏的回轉(zhuǎn)運動 擺線齒輪泵 體積小，輸出扭矩大 低速，小功率，大扭矩的回轉(zhuǎn)運動 軸向柱塞泵 運動平穩(wěn)、扭矩大、轉(zhuǎn)速范圍寬 大扭矩的回轉(zhuǎn)運動 徑向柱塞泵 轉(zhuǎn)速低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輸出大扭矩 低速大扭矩的回轉(zhuǎn)運動 注： A1—— 無桿腔的活塞面積 A2—— 有桿腔的活塞面積 常用的擴(kuò)程機(jī)構(gòu)有如下圖 31 二種形式： 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 24 鏈輪鏈條柱塞缸 （ a） (b) 圖 31擴(kuò)程機(jī)構(gòu) 它們同時也可以實現(xiàn)增速，常用于電梯的升降、高低位升降臺等液壓設(shè)備。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 22 第三章 液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計計算 制定基本方案： 設(shè)計之前先確定設(shè)計產(chǎn)品的基本情況，再根據(jù)設(shè)計要求制定基本方案。 為了便于維修人員在升降臺底部維修，不僅要在升降高度方面要加以合理化，還要留有維修人員站立維修的位置。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 21 下面按照本設(shè)計的基本要求，進(jìn)一步選擇合適的布置方案。而在該方案中活塞起始的速度小于液壓缸布置在右側(cè)時的速度，兩者比值 /vv左 右 =。在臺面荷重 W相同的情況下，液壓缸布置在右側(cè)時的推力明顯小于液壓缸布置在左側(cè)時的情況，兩者的比值為 ，而活塞的有效行程 L 則是液壓缸布置在右側(cè)時較長，比在左側(cè)時增加了 112mm。 液壓缸布置在剪叉機(jī)構(gòu)的右側(cè)，使得液壓缸的活塞推力減小，這就可以選用直徑較小的液壓缸，有利于液壓缸在剪叉機(jī)構(gòu)中的布置；帶來的問題是液壓缸的有效行程較長，如果臺面升程范圍不大，液壓缸行程的增加也 是有限的。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 17 兩種布置方式的分析和比較 ： 為了解決以上提出的問題，可考慮將液壓缸反向布置（即 采用第一種設(shè)計方案），計算一下該方案的有關(guān)參數(shù)再將兩者作以比較。 以上兩式的推導(dǎo)基于工程中常用的液壓缸布置方式，即液壓缸下支點與剪叉機(jī)構(gòu)的固定支點在同一側(cè)，如上圖 27。利用瞬時速度中心法和虛位移原理，推導(dǎo)出這兩種布置方式液壓缸活塞 運動速度與臺面升降速度的關(guān)系式及活塞推力與本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 16 臺面荷重的關(guān)系式，并對兩種布置方式進(jìn)行了分析比較，指出了它們各自的優(yōu)缺點以及適用場合。 綜上所述，氣液動雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)液壓升降平臺整體尺寸較小，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，節(jié)省投資；可獲得缸 體二倍以上的升降形成；非常適合于空間尺寸小、升降行程大的場合，是一種值得推薦使用的升降機(jī)構(gòu)。2ta n c osH L T SP l fbQL??? ? ??? 。機(jī)架長度 T=1 200。否則，會導(dǎo)致升降平臺降不下來。而且在整個機(jī)構(gòu)中 AB 支撐桿是主要受力桿件，承受有最大的彎矩，所以應(yīng)重點對其進(jìn)行強(qiáng)度校核。 （ 8） 剪叉式升降平臺機(jī)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意的問題 由式（ 5）和（ 8）可知：當(dāng) ? 、 ? 增大時， 21/VV值隨之減??；當(dāng) ? 、 ? 減小時， P/Q 值隨之增大。 以下相同。 （ 4） 在（ 4）式中， 0H —— 升降平臺的初始高度； 0C —— 液壓缸初始長度。2T C lTC? ??? （ 2） 上式中： H—— 任意位置時升降平臺的高度； C—— 任意位置時鉸接點 F 到液壓鉸接點 G 的距離； L—— 支撐桿的長度； l —— 支撐桿固定鉸支點 A 到鉸接點 F 的距離； T—— 機(jī)架長度（ A 到 G 點的距離）； ? —— 活塞桿與水平線的夾角。結(jié)構(gòu)比較合理，平臺的升降行程可以達(dá)到液壓缸行程的二倍以上。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 10 水平固定剪叉式機(jī)構(gòu)，通過分析計算可知，平臺的升降行程大于液壓缸的行程，在應(yīng)用過程中可以實現(xiàn)快速控制升降的目的，但不足之處是活塞桿受到橫向力的作用， 影響密封件的使用壽命。 圖 c 中的液壓缸缸體尾部與機(jī)架鉸接于 G 處，活塞桿頭部與支撐桿 AB 鉸接于 F 處。 圖 a 中的驅(qū)動液壓缸的下不固定在機(jī)架上，上部的活塞桿以球頭與上平板球窩接觸。本設(shè)計中主要側(cè)重于小型家用液壓式的升降平臺。 注意 :如欲在汽車下面進(jìn) 行維修作業(yè)時，應(yīng)將舉升機(jī)提升到足夠的高度，以便鎖緊裝置嚙合。對其接觸的嚴(yán)密性進(jìn)行認(rèn)真檢查后，才能將汽車舉升到需要的工作高度。 （ 6）當(dāng)汽車駛上舉升機(jī)前，應(yīng)清除通道，不得 駛過或撞擊舉升臂，連接器，車軸支撐器等，以防損壞舉升機(jī)或汽車。 （ 3）安置汽車和使用舉升機(jī)均應(yīng)由經(jīng)過培訓(xùn)并經(jīng)考核合格的人員操作。 （ 2）舉升機(jī)不得超載使用。這里僅就使用維護(hù)舉升機(jī)時普遍應(yīng)當(dāng)注意的事項說明于后。雖然汽車舉升機(jī)已有 70 年的歷史，其設(shè)計原理并無多大改變 。 （ 5）所有的柔性提升手段，如鋼絲繩，鏈條等，均應(yīng)有足夠的安全系數(shù)，并在制造廠設(shè)置的保護(hù)罩內(nèi)傳動。 （ 2）所有的操作控制機(jī)構(gòu)均采用 “雙重保險 ”，以防誤操作，即舉升機(jī)運行前必需操作兩個控制機(jī)構(gòu) (或按鈕開關(guān) )后才能驅(qū)動?，F(xiàn)分別說明與后。 汽車舉升機(jī)的 安全保證措施 今天全世界都對在危險作業(yè)環(huán)境下工作的人們的安全寄予極大的關(guān)注。為此，應(yīng)增加鋼絲繩鋼絲的數(shù)目。雖然液壓式舉升機(jī)的技術(shù)難度較大 ，但多數(shù)零部件（