【正文】 壓力：壓力控制閥的額定壓力應大于液壓系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最高壓力，以保證壓力控制閥正常工作。 計算轉矩由下式求出： ? ?9550 WPT K Tn? ? ?()Nm 式中： ??nT 需用轉矩，見各連軸器標準 Nm WP ， 驅動功率 ， KW n ， 工作轉速 ， /minr K ， 工況系數(shù) ， 取為 代入數(shù)據(jù)： 41 . 5 9 5 5 0 1 9 . 8 32890cT N m? ? ? 據(jù)此可以選擇連軸器的型號如下： 中北大學 2021 屆畢業(yè)設 計說明書 第 24 頁 共 42 頁 名稱：撓性連軸器 ( 4323 84)GB ??彈性套柱銷連軸器 許用轉矩： ? ? Nm? 許用轉速： 4700r/min 軸孔直徑： 1 2 3, , 1 6 ,1 8 ,1 9d d d cm? 軸孔長度： Y 型： L=42mm， D=95mm 重量： 其性能參數(shù)見文獻 [11]。 其性能參數(shù)見文獻 [13]。 其性能參數(shù)見文獻 [13]。 安裝要求：電機與泵的連接應用彈性連軸器，以保證兩者之間的同軸度要求，（用千 分表檢查連軸器的一個端面，其跳動量不得大于 ，徑向跳動不得大于.） ； 當每隔 90o 轉動連軸器時，將一個聯(lián)軸節(jié)作徑向移動時應感覺輕快。 根據(jù)上述計算過程，現(xiàn)在可以進行電機的選取，本液壓系統(tǒng)為一般液壓系統(tǒng)，通常選取三相異步電動 機就能夠滿足要求，初步確定電機的功率和相關參數(shù)如下： 型號： 112 2YM?? 額定功率： 4KW 滿載時轉速： 2890 /minr 電流： 效率： % 凈重： 45Kg 額定轉矩： 電機的安裝形式為 5( 1)BV 型，其參數(shù)為： 基座號： 112M； 極數(shù)： 4； 國際標準基座號： 28 215F 液壓泵為三螺桿泵，其參數(shù)如下： 規(guī)格： 2/eD L h? ， 256? 標定粘度： 50oE ， 10 轉速： /minr ， 2900 壓力： MPa ， 4 流量： /minL ， 功率： KW ， 4 吸入口直徑： mm， 25 中北大學 2021 屆畢業(yè)設 計說明書 第 23 頁 共 42 頁 排出口直徑： mm， 20 重量： Kg， 11 允許吸上真空高度： m( 2HO)， 5 制造廠：北京第二機床廠 說明：三螺桿泵的使用、安裝、維護要求。其性能參數(shù)見文獻 [2]。 初算時，節(jié)流調速和比較簡單的油路可以取 ? ； 對于進油路有調速閥和管路比較復雜的系統(tǒng)可以取 ? 。 油泵和電機選擇 泵的額定流量和額定壓力 （ 1）泵的額定流量 泵的流量應滿足執(zhí)行元件最高速度要求 ， 所以泵的輸出流量應根據(jù)系統(tǒng)所需要的最大流量和泄漏量來確定： maxpq KQ n? 式中： pq 泵的輸出流量 /minL K 系統(tǒng)泄漏系數(shù)一般取 K= maxQ 液壓缸實際需要的最大流量 /minL n 執(zhí)行元件個數(shù) 代入數(shù)據(jù)： 1 .1 5 .1 6 4 2 2 .7 / m inpqL? ? ? ? 對于工作過程中始終用節(jié)流閥調速的系統(tǒng)，在確定泵的流量時，應再加上溢流閥的最小溢流量，一般取 3 /minL ： 22 .7 3 25 .7 / m inpqL? ? ? 其性能參數(shù)見文獻 [11]。 液壓系統(tǒng)原理圖的確定 初步擬定液壓系統(tǒng)原理圖如下所示； 見下圖： 1342567910 1116 17 18 191314812 15圖 液壓系統(tǒng)原理圖 中北大學 2021 屆畢業(yè)設 計說明書 第 20 頁 共 42 頁 6 液壓元件的選用 液壓元件主要包括有：油泵，電機，各種控制閥，管路，過濾器等。 常用的調速方案有三種：節(jié)流調速回路，容積調速回路，容積節(jié)流調速回路。 串聯(lián)方式是除了第一個液壓元件的進油口和最后一個執(zhí)行元件的回油口分別與液壓泵和油箱相連接外，其余液壓執(zhí)行元件的進，出油口依次相連，這種連接方 式的特點是多個液壓元件同時動作時，其速度不隨外載荷變化，故輕載時可多個液壓執(zhí)行元件同時動作。 其性能參數(shù)見文獻 [6]。 其性能參數(shù)見文獻 [10]。其具體包括的內容有：油路循環(huán)方式的分析與選擇，油源形式的分析和選擇，液壓回路的分析，選擇，合成，液壓系統(tǒng)原理圖的擬定。 本升降機對液壓系統(tǒng)的設計要求可以總結如下： 升降機的升降運動采用液壓傳動，可選用遠程或無線控制，升降機的升降運動由液壓缸的伸縮運動經(jīng)轉化而成為平臺的起降，其工作負載變化范圍為 0~2500Kg，負載平穩(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)，結構合理，安全性優(yōu)良，使用于各種不同場合，工作精度要求一般。 式中： W 抗彎截面系數(shù) 3m 沿長度方向為 16 號熱軋槽鋼 63117 10Wm??? 中北大學 2021 屆畢業(yè)設 計說明書 第 16 頁 共 42 頁 4 液壓系統(tǒng)的設計要求 液壓系統(tǒng)的設計在本升降機的設計中主要是液壓傳動系統(tǒng)的設計，它與主機的設計是緊密相關的，往往要同時進行，所設計的液壓系統(tǒng)應符合主機的拖動、循環(huán)要求。 式中： W 抗彎截面系數(shù) 3m 沿長 度方向為 16 號熱軋槽鋼 63117 10Wm??? S? 鋼的屈服極限 255s MPa? ? n 安全系數(shù) n=3 代入數(shù)據(jù)： 中北大學 2021 屆畢業(yè)設 計說明書 第 14 頁 共 42 頁 m a x 61850 1 5 .81 1 7 1 0 sM P a n?? ?? ? ??=85MPa 由此可知，強度符合要求。 其中 12F = (m )m g G?? 額 載 帶入數(shù)據(jù)得： F=29604N 沿長度方向有： Fq l? 帶入數(shù)據(jù)有： 29604 185044qN??? 分析升降機的運動過程，可以發(fā)現(xiàn)在升降機剛要起升時和升降機達到最大高度時，會出現(xiàn)梁受彎矩最大的情況，故強度校核只需要分析該狀態(tài)時的受力情況即可，校核如下： 其受力簡圖為： 圖 升降狀態(tài)受力簡圖 該升降臺有 8個支架，共有 8個支點，假設每個支點所受力為 N，則平很方程可列為： 0Y?? 即 80NF?? 將 296042F? N 帶入上式中： 1850NN? 根據(jù)受力圖，其彎矩圖如下所示： AB段： () 2qM x Nx x?? 中北大學 2021 屆畢業(yè)設 計說明書 第 13 頁 共 42 頁 =1850925 2x （ 0 ?? ） BC段： 2( ) ( 1 .7 )2qM x N x N x x? ? ? ? =3700x3145925 2x （ ?? ） CD段與 AB 段對稱。沿寬度方向的 6 根 10 號熱軋槽剛的結構參數(shù)為1h b d t r r? ? ? ? ?=10 0 48 mm? ? ? ? ?， 截面面積為： ，理論重量為 /kg m ，抗彎截面系數(shù)為 ?；鄣木唧w尺寸根據(jù)上下支架的具體尺寸和結構而定。在最外緣延長度方向加工出安裝上下支架的滑槽。 （ 1） x = 中北大學 2021 屆畢業(yè)設 計說明書 第 8 頁 共 42 頁 支架長度為 h=2x/2= 2OC=h/2= 液壓缸的行程設為 l,升降臺上下頂板合并時，根據(jù)幾何關系可得到： l+t= 升降臺完全升起時，有幾何關系可得到： 2 2 21 .8 0 .9 9 5 1 .5c o s 2 1 .8 0 .9 9 5? ??? ??= 2 2 2( 0 .9 ) 0 .9 5 5 ( 2 )2 ( 0 .9 ) 2tltl? ? ?? ? ? 聯(lián)合上述方程求得： t= l= 即液壓缸活塞桿與 2 桿絞合點與 2 桿中心距為 （ 2） x = 支架長度為 =2x/2= 2OC=h/2= 液壓缸的行程設為 l， 升降臺上下頂板合并時，根據(jù)幾何關系可得到： l+t= 升降臺完全升起時，有幾何關系可得到： 2 2 21 .7 0 .8 1 .5c o s 2 1 .7 0 .8? ??? ??= 2 2 2( 0 .8 5 ) 0 .8 ( 2 )2 0 .8 ( 0 .8 5 )tlt? ? ?? ? ? 聯(lián)合上述方程求得： t= l= 即液壓缸活塞桿與 2 桿絞合點與 2 桿中心距為 （ 3） x = 支架長度為 =2x/2= 2OC=h/2= 液壓缸的行程設為 l， 升降臺上下頂板合并時，根據(jù)幾何關系可得到： l+t= 中北大學 2021 屆畢業(yè)設 計說明書 第 9 頁 共 42 頁 升降臺完全升起時，有幾何關系可得到： 2 2 21 .6 0 .5 5 7 1 .5c o s 2 1 .6 0 .5 5 7? ??? ??= 2 2 2( 0 .8 ) 0 .5 5 7 ( 2 )2 ( 0 .8 ) 0 .5 5 7tlt? ? ?? ? ? 聯(lián)合上述方程求得： t= l= 即液壓缸活塞桿與 2 桿絞合點與 2 桿中心距為 現(xiàn)在對上述情況分別進行受力分析： （ 4） x=， 受力圖如下所示： 圖 x= （ 5） x=， 受 力圖如下所示： 圖 x= （ 6） x=， 受力圖如下所示 中北大學 2021 屆畢業(yè)設 計說明書 第 10 頁 共 42 頁 圖 x= 比較上述三種情況下的載荷分布狀況， x 去小值，則升到頂端時，兩相互絞合的支架間的間距越大，而此時升降臺的載荷為均布載荷，有材料力學理論可知，此時兩支架中點出所受到的彎 曲應力為最大，可能會發(fā)生彎曲破壞，根據(jù)材料力學中提高梁的彎曲強度的措施 ? ?m axm ax Mw???? 知，合理安排梁的受力情況，可以降低 maxM 值，從而改善提高其承載能力。 然后分析上下頂板的受力情況。 X 值偏小，則會使液壓缸的行程偏大，并且會造成整個機 構受力情況不均勻。 設 23OO x? (01xm?? )，則 4 支架的 長度可以確定 為 2 , ( 1 .5 )2xh h m? ? ? ,即支架和地板垂直時的高度應大于 ， 這樣才能保證其最大升降高度達到 ，其運動過程中任意兩個位置的示意圖表示如下： N1 NM1MO1 OB1 BC1CA 圖 任意兩點運動示意圖 設支架 2 和 4 都 在其中點處絞合，液壓缸頂端與 支架絞合點距離中點為 t，根據(jù)其水平位置的幾何位置關系可得： 40 4xt ??? 。 23OO之間的距離和液壓缸的工作行程。 oo426351 圖 升降機的基本運動機理 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，當上升到指定高度時，液壓缸停止運動，載荷便達到指中北大學 2021 屆畢業(yè)設 計說明書 第 7 頁 共 42 頁 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： 中北大學 2021 屆畢業(yè)設 計說明書 第 6 頁 共 42 頁 圖 升降機的基本運動機理 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，它不僅承擔著整個升降機的重量，而且能將作用力傳遞到地基上。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設 計說明書 第 5 頁 共 42 頁 3 升降機機械機構的設計 升降機機械結構形式和運動機理 機械結構形式 根據(jù)升降機的平臺尺寸 4000 2021mm? ，參考國內外同類產(chǎn)品的工藝參數(shù)可知 ,其性能參數(shù)見文獻 [12]，該升降機宜采用單雙叉機構形式：即有兩個單叉機構升降臺合并而成，有四個同步液壓缸做同步運動，以達到升降機升降的目的。 該升降機主要有兩部分組成：機械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。工件裝配時調節(jié)工件高度，高出給料機運送，大型部件裝配時的部件舉升，大型機庫上料、下料。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設 計說明書 第 4 頁 共 42 頁 2 升降機的工藝參數(shù)和工況分析 升降機的工藝參數(shù) 本設計升降機為全液壓系統(tǒng)，相關工藝參數(shù)為： 額定載荷 ： 2500kg 最低高度： 200mm 最大起升高度： 1500mm 最大高度： 1700mm 平臺尺寸： 4000x2021mm 電源： 380v,50Hz 其性能參數(shù)見文獻 [9] 。德國是最大的歐洲市場，其次為英國、法 國、意大利等國。目前日本市場年需求量為 3000 臺左右。 日本從 20 世紀 70 年 代起成為工程升降機生產(chǎn)