【正文】 心載荷，按照等截面法，將活塞桿和缸體視為一體，其細(xì)長比為： L mnK? 時， 22K n EJF L?? 在該設(shè)計及安裝形式中，液壓缸兩端采用鉸接，其值分別為： 1 , 85 , 1260n m L m m? ? ? 內(nèi)內(nèi)內(nèi) 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學(xué)學(xué)學(xué) 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè)設(shè) 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 29 – 4JdK A?? 將上述值代入式中得： L mnK? 故校核采用的式子為： 22K n EJF L?? 式中： n=1 安裝形式系數(shù) E 活塞桿材料的彈性模量 鋼材取 10E Pa?? J 活塞桿截面的轉(zhuǎn)動慣量 464dJ ?? L 計算長度 代入數(shù)據(jù)： 2 1 1 3 423 .1 4 2 .1 0 3 .1 4 ( 4 5 1 0 )6 4 1 .0 6KF?? ? ? ? ?? ? =371KN 其穩(wěn)定條件為： KKFF n? 式中： Kn 穩(wěn)定安全系數(shù)，一般取 Kn =2—4 取 Kn =3 F 液壓缸的最大推力 N 代入數(shù)據(jù)： 3713KKFn ?=123KN 故活塞桿的穩(wěn)定性滿足要求。 活塞桿直徑的確定 內(nèi)內(nèi)內(nèi) 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學(xué)學(xué)學(xué) 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè)設(shè) 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 28 – （ 1）活塞桿直徑根據(jù)受力情況和液壓缸的結(jié)構(gòu)形式來確定 受拉時： ( )dD?? 受壓時： 5p MPa? ( )dD?? 5 p 7MPa ?? (0. 5 0. 7)dD?? p 7 MPa? ? 該液壓缸的工作壓力為為： p=2MPa 5MPa? ,取 , 45d D d cm??。 液壓執(zhí)行元件的主要參數(shù) 液壓缸的作用力 液壓缸的作用力及時液壓缸的工作是的推力或拉力，該升降臺工作時液壓缸產(chǎn)生向上的推力，因此計算時只取液壓油進(jìn)入無桿腔時產(chǎn)生的推力： F= 2cmpD4? ? 式中： p 液壓缸的工作壓力 Pa 取 p= 5(203) 10 Pa? D 活塞內(nèi)徑 m cm? 液壓缸的效率 代入數(shù)據(jù) : F = 3 2 5( 9 0 1 0 ) ( 2 0 3 ) 1 0 0 . 9 54? ?? ? ? ? ? ? F = 即液壓缸工作時產(chǎn)生的推力為 。 該升降臺的額定載荷為 2500Kg ，其負(fù)載變化范圍為 0—2500Kg，在工作過程中無沖擊負(fù)載的作用，負(fù)載在工作過程中無變化，也就是該升降臺受恒定負(fù)載的作用。背壓力在此次計算中忽略，而將其計入液壓系統(tǒng)的效率之中。根據(jù)密封裝置的不同，分別采用下式計算： O 形密封圈： F F?密 液壓缸的推力 Y 形密封圈： 1F =fp dh?密 f 摩擦系數(shù)，取 f ? p 密封處的工作壓力 Pa d 密封處的直徑 m 1h 密封圈有效高度 m 密封摩擦力也可以采用經(jīng)驗公式計算，一般取 F 0 05 0 1 F?密 （ . . ） （ 4）運動部件的慣性力。各運動部件之間的相互摩擦力由于運動部件之間為無潤滑的鋼 鋼之間的接觸摩擦，取 ?? ， 其具體計算式為： 1 2 3 4F G = m m m m g + G? ? ?? +磨 額 載（ ++ ） 式中各符號意義見第三章。 執(zhí)行元件的載荷 計算及變化規(guī)律 執(zhí)行元件的載荷即為液壓缸的總阻力，油缸要運動必須克服其阻力才能運行，因此在次計算油缸的總阻力即可，油缸的總阻力包括：阻礙工作運動的切削力 F切 ，運動部件之間的摩擦阻力 F磨 ，密封裝置的摩擦阻力 F密 ，起動制動或換向過程中的慣性力 F慣 ，回油腔因被壓作用而產(chǎn)生的阻力 F背 ，即液壓缸的總阻力也就是它的最大牽引力： F = + F F F FF ???切 磨 密 慣 背 （ 1）切削力。 速度和載荷計算 速度計算及速度變化規(guī)律 內(nèi)內(nèi)內(nèi) 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學(xué)學(xué)學(xué) 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè)設(shè) 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 23 – 參考國內(nèi)升降臺類產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)可知。 本升降臺對液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求可以總結(jié)如下： 升降臺的升降運動采用液壓傳動，可選用遠(yuǎn)程或無線控制，升降機的升降運動由液壓缸的伸縮運動經(jīng)轉(zhuǎn)化而成為平臺的起降，其工作負(fù)載變化范圍為0~~~2500Kg，負(fù)載平穩(wěn)，工作過程中無沖擊載荷作用，運行速度較低，液壓執(zhí)行元件有四組液壓缸實現(xiàn)同步運動，要求其工作平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)合理，安全性優(yōu)良，使用于各種不同場合，工作精度要求一般 . 第五章 執(zhí)行元件速度和載荷 內(nèi)內(nèi)內(nèi) 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學(xué)學(xué)學(xué) 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè)設(shè) 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 22 – 執(zhí)行元件類型、數(shù)量和安裝位置 類型選擇： 表 執(zhí)行元件類型的選擇 運動形式 往復(fù)直線運動 回轉(zhuǎn)運動 往復(fù)擺動 短行程 長行程 高速 低速 擺動液壓馬達(dá) 執(zhí)行元件的類型 活塞缸 柱塞缸 液壓馬達(dá)和絲杠螺母機構(gòu) 高速液壓馬達(dá) 低速液壓馬達(dá) 根據(jù)上表選擇執(zhí)行元件類型為活塞缸，再根據(jù)其運動要求進(jìn)一步選擇液壓缸類型為雙作用單活塞桿無緩沖式液壓缸，其符號為： 圖 數(shù)量：該升降平臺為雙單叉結(jié)構(gòu)，故其采用的液壓缸數(shù)量為 4 個完全相同的液壓缸，其運動完全是同步的，但其精度要求不是很高。 第四章 升降機系統(tǒng)的設(shè)計要求 內(nèi)內(nèi)內(nèi) 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學(xué)學(xué)學(xué) 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè)設(shè) 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 21 – 液壓系統(tǒng)的設(shè)計在本升降臺的設(shè)計中主要是液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計，它與主機的設(shè)計是緊密相關(guān)的，往往要同時進(jìn)行，所設(shè)計的液壓系統(tǒng) 應(yīng)符合主機的拖動、循環(huán)要求。 這些鋼柱的質(zhì)量為： 434 8 8 3. 5 5 10 7. 9 10 1. 7 18 8m ab h Kg? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 支架的結(jié)構(gòu)還應(yīng)該考慮裝配要求，液壓缸活塞桿頂端與支架采用耳軸結(jié)構(gòu)連接，因此應(yīng)在兩支架之間加裝支板，以滿足動力傳遞要求。根據(jù)甘原則，再次對制假所收的力進(jìn)行分析，可以看出與液壓缸頂桿聯(lián)結(jié)點的力為之家所受到的最主要的力，它不僅受液壓缸的推力，而且還將受到上頂班所傳遞的作用力，因此，與液壓缸頂桿相連接的支架所厚道的上頂板的力為它所受到的最主要的力，在此，將其他的力忽略，只計算上頂板承受的由載荷和自重所傳遞的載荷力。支架在升降機結(jié)構(gòu)中的主要功能為載荷支撐和運動轉(zhuǎn)化，將液壓缸的伸縮運動，通過與其鉸合的支點轉(zhuǎn)化為平臺的升降運動，支架的結(jié)構(gòu)除應(yīng)滿足安裝要求 外，還應(yīng)保證有足夠的剛度和強度，一時期在升降運動中能夠平穩(wěn)安全運行。 同樣分析沿寬度方向的強度要求： 均布載荷強度為： Fq l? F 汽車板及 16 號槽鋼與載荷重力 l 載荷作用長度 2x6=12m 帶入相關(guān)數(shù)據(jù)， 2307 /q N m? 受力圖和彎矩圖如下所示： () 2qM x Nx x?? （ 02xm?? ） = 21850 ? 內(nèi)內(nèi)內(nèi) 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學(xué)學(xué)學(xué) 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè)設(shè) 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 18 – 圖３．１０ 由彎矩圖知： max Nm? 最大彎曲應(yīng)力為： ? ?m a xm a x 1 7 .6M M P aW??? ? ? 故寬度方向也滿足強度要求。 升降臺升到最高位置時，分析過程如下： 內(nèi)內(nèi)內(nèi) 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學(xué)學(xué)學(xué) 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè)設(shè) 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 16 – 與前述相同： 1850NN? 彎矩如下： FA 段： 2()2qM x x? ( 0 ?? ) =925 2x AB 段： 2( ) ( 0 .9 )2qM x N x x? ? ? ( ?? ) = 218 50 16 65 92 5xx?? BC 段： 2( ) ( 0 . 9 ) ( 1 . 7 ) 2qM x N x N x x? ? ? ? ? ( ?? ) = 237 00 48 10 92 5xx?? CD 段與 AB 段對稱， AF 段和 DE 段對稱 . 圖３．９ 由彎矩圖可知該過程中的最大彎矩為 ： max ? ? 根據(jù)彎曲強度理論： ? ?m a xm a x sMWn???? ? ? 即梁的最大彎曲應(yīng)力應(yīng)小于其許用彎曲應(yīng)力。 內(nèi)內(nèi)內(nèi) 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學(xué)學(xué)學(xué) 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè)設(shè) 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 15 – 圖 由彎矩圖可知該過程中的最大彎矩為 ： max 1850 Nm? ? 根據(jù)彎曲強度理論： ? ?max??? ? ?m a xm a x sMWn???? ? ? 即梁的最大 彎曲應(yīng)力應(yīng)小于其許用彎曲應(yīng)力。 N l 載荷的作用長度。 內(nèi)內(nèi)內(nèi) 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學(xué)學(xué)學(xué) 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè)設(shè) 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 11 – o 3o2oo426351 圖 初態(tài)時，上寫底板處于合閉狀態(tài)，支架 4 可近似看作為水平狀態(tài)，隨著液壓油不斷的輸入到液壓缸中，活塞桿外伸，將支架 2 頂起，支架 2 上升時，由于絞合點 o 的作用使支架 1 運動， 1 與液壓缸相連，從而液壓缸也開始運動，通過一系列的相互運動和作用，使上頂板上升 ，當(dāng)上升到指定高度時，液壓缸停止運動，載荷便達(dá)到指定高度。 升降機 的運動機理 升降機的基本運動機理如下圖所示： 內(nèi)內(nèi)內(nèi) 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學(xué)學(xué)學(xué) 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè)設(shè) 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 10 – 圖 兩支架在 o 點鉸接，支架 1 上下端分別固定在上、下板面上，通過活塞桿的伸縮和鉸接點 o 的作用實現(xiàn)貨物的舉升。下底架主要起支撐和載荷傳遞作用，它不僅承擔(dān)著整個升降機的重量，而且能將作用力傳遞到地基上。 內(nèi)內(nèi)內(nèi) 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學(xué)學(xué)學(xué) 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè)設(shè) 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 9 – 第三章 升降機機械機構(gòu)的設(shè)計和計算