基于cadcae技術(shù)的剪刀式汽車舉升機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2025-06-30 19:03本頁面
【正文】 液壓缸的推力有輸入的液壓油來平衡。液壓缸的固定端作用在連接舉升臂的軸上。圖中k7和k8為未知量。 舉升臂3受力圖舉升臂3在實(shí)際工作過程中，對整個(gè)舉升機(jī)受力情況沒有太多影響，主要起連接件的作用。列力和力矩平衡方程: 解得 通過計(jì)算結(jié)果，我們可以看出液壓缸在瞬間舉升時(shí)，水平方向的分力和固定鉸支座處的水平方向分力都很大。 舉升臂2受力情況，液壓缸的推力直接作用在連接兩側(cè)舉升臂之間的軸上，間接作用在舉升臂2上。我們能夠很快分析出，舉升重量全部作用在平臺上，在舉升機(jī)起升瞬間，很小，則k5鉸接孔處豎直方向分力很小，幾乎為零，對桿件只起連接作用，我們將k5取0 N。 tanα=因α很小，所以計(jì)算過程中我們可以將Wz1 近似看成作用在平臺中心位置，Wz1為舉升重量與平臺重量之和，即 （g取10N/kg）因舉升重量和平臺質(zhì)量之和由兩側(cè)舉升機(jī)共同承受，所以代入式（）和（）中的W1只是Wz1的一半，W1= 解得 計(jì)算各舉升臂的受力 舉升臂受力圖，F(xiàn)3 作用處為滑動(dòng)鉸支座，根據(jù)受力分析圖列力和力矩平衡方程。在最低點(diǎn)時(shí)，舉升臂并不水平放置。為分析方便，在計(jì)算過程中，我們只分析舉手機(jī)最低點(diǎn)和舉升到最高位置的受力情況即可。設(shè)備的主要部分有：控制機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、平衡機(jī)構(gòu)和安全鎖機(jī)構(gòu)。剪刀式舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)型式有多種，本設(shè)計(jì)中的舉升機(jī)結(jié)構(gòu)系指液壓驅(qū)動(dòng)的小剪式舉升機(jī)構(gòu)。隨著我國私家車保有量越來越大，此種型式的舉升機(jī)需求量也會日益增大。由前面分析可知，舉升機(jī)在最低點(diǎn)時(shí)，此時(shí)液壓缸的推力是整個(gè)舉升過程中所需推力最大值，選擇液壓系統(tǒng)時(shí)根據(jù)推力最大值確定。、θ=176。將f=500mm 、d=250mm、F= F3 =（）中，我們得到P=。經(jīng)對d, f 這2個(gè)關(guān)鍵參數(shù)的研究,結(jié)合防止機(jī)構(gòu)幾何干涉，并且不發(fā)生死角現(xiàn)象及制造工藝方面的考慮,確定其值: 。因此,上述4個(gè)關(guān)鍵參數(shù)可在一定范圍內(nèi)調(diào)整而不產(chǎn)生干涉。給定載荷下,起升油缸夾角越小,則所需推力越大。以上矩陣給出了外載、剪刀式舉升機(jī)構(gòu)幾何參數(shù)與油缸推力及各剪刀舉升臂受力的相互關(guān)系,為剪刀式舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算及關(guān)鍵參數(shù)的研究提供理論依據(jù)。據(jù)此,在不考慮摩擦力的情況下,建立力學(xué)平衡方程如下面矩陣所示[5]： 在上面的矩陣中,設(shè)。 Fx 為作用在剪刀式舉升臂 機(jī)構(gòu)上的外力, x = 3, 4, 5, 6。 圖 各剪桿受力分析圖該圖使用的符號說明如下:Kx 為剪叉機(jī)構(gòu)各鉸接點(diǎn)內(nèi)力, x = 1, 2, 3??8。剪叉舉升機(jī)構(gòu)外載狀況如圖 。 平臺簡化模型 假定W1 作用于平臺中心位置,則當(dāng)平臺起升,剪刀機(jī)構(gòu)變幅帶動(dòng)滑輪內(nèi)移時(shí),則WFF4和α有如下關(guān)系[15]（B近似等于L/2）。定義d為液壓缸下安裝點(diǎn)與舉升臂中心銷孔距離(平行于舉升臂) , f為上安裝點(diǎn)與舉升臂端銷孔的距離,定義上下兩鉸接點(diǎn)高度為Hg，定義滑動(dòng)鉸支座與固定鉸支座之間的距離為Lb，根據(jù)幾何關(guān)系,液壓缸軸線與水平線夾角θ與α有以下函數(shù)關(guān)系： （） 由式()可知,液壓缸軸線與水平線夾角θ是d、f、的函數(shù),而當(dāng)d、f這2個(gè)參數(shù)確定時(shí),在舉升機(jī)構(gòu)升降過程中θ隨α變化。 力學(xué)方案示意圖為分析方便,我們將平臺鋼結(jié)構(gòu)和平臺有效載荷之和簡化為W1 ,剪刀式舉升機(jī)構(gòu)自重載荷為W3 ,油缸自重載荷為Wcy ,根據(jù)分析,假設(shè)舉升臂機(jī)構(gòu)自重載荷為W3和 油缸自重載荷為Wcy忽略不計(jì)。 舉升機(jī)構(gòu)力學(xué)模型建立與分析舉升機(jī)之所以斜置，是因?yàn)榕e升機(jī)右側(cè)為固定鉸支座，左側(cè)為滑動(dòng)鉸支座，平臺上放有荷載，舉升機(jī)上升過程中，荷載重心相對前移，在高空中容易前翻，對工作人員十分危險(xiǎn)，斜置安裝可以抵制荷載前翻的情況。整體有限元分析法較適用于后期的驗(yàn)算分析,但在設(shè)計(jì)分析初期,存在建模困難和較難快速調(diào)整模型參數(shù)的問題。計(jì)算、分析剪刀式起升機(jī)構(gòu)的傳統(tǒng)方法通常為手工試算或整體有限元分析方法。剪刀式舉升機(jī)構(gòu)作為舉升平臺鋼結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵組成部分,其力學(xué)特性對平臺性能產(chǎn)生直接影響。本章還敘述了剪刀式舉升機(jī)是如何運(yùn)動(dòng)的，實(shí)現(xiàn)舉升，將車舉到我們希望的高度。 剪刀式舉升機(jī)主要技術(shù)參數(shù)舉升重量3000kg舉升高度350—2000mm實(shí)際上升高度1650mm總寬2000mm總長2060mm平臺長/寬1600/550mm舉升臂長1306mm平臺間寬900mm上升時(shí)間50s下降時(shí)間40s電機(jī)功率電源220V/380V/50Hz額定油壓18MPa整機(jī)重量800kg滑輪移動(dòng)距離 本章小結(jié)本章主要將剪刀式舉升機(jī)的外型尺寸，各部分結(jié)構(gòu)尺寸，各結(jié)構(gòu)的安裝位置確定出來，為后續(xù)的設(shè)計(jì)工作做好準(zhǔn)備。初定電機(jī)功率，不考慮工作過程損失。舉升機(jī)總重 。左側(cè)和右側(cè)舉升機(jī)完全相同，每側(cè)共有八個(gè)舉升臂，則舉升臂重量和為 。Q275鋼的材料性能如表： Q275鋼材料性能彈性模量（GPa）泊松比抗拉強(qiáng)度(MPa)密度(g/cm3)200220490—610質(zhì)量基本計(jì)算公式[21]： （）式中： W（kg）——表示鋼的理論質(zhì)量； F（mm2）——型鋼截面積； L（m）——鋼材的長度； ρ（g/cm3）——所用材料鋼的密度。如果舉升機(jī)平臺直接與汽車底盤接觸，對汽車底盤磨損嚴(yán)重,所以平臺上端放硬質(zhì)橡膠，硬質(zhì)橡膠塊距邊緣為20mm,取硬質(zhì)橡膠長Lj=510mm， 寬Bj=150mm，用M8的開槽盤頭螺釘固定在平臺上。 舉升機(jī)在地面上安裝尺寸考慮到維修廠的地面情況，剪刀式舉升機(jī)平放于地面就可以，采用M30的地腳螺栓固定，舉升機(jī)兩端各焊接一三角臺，便于汽車上升。舉升機(jī)升高到2m時(shí)。 舉升機(jī)壓縮到最低點(diǎn)時(shí)的狀態(tài)舉升機(jī)升高到2m時(shí)尺寸變化舉升機(jī)向上舉升時(shí)，滑輪向內(nèi)側(cè)滾動(dòng)，液壓系統(tǒng)向上伸縮，固定鉸支座和滑動(dòng)鉸支座之間距離縮短，平臺與底座之間距離越來越大。 ，滾輪直徑D=50mm ，滾輪處軸徑Dz=24mm ，為了避免滾輪直接磨損底座，設(shè)計(jì)時(shí)，加工滾輪滑道，滑道厚為10mm，滑道寬35mm，滑道長為750mm。則固定鉸支座與滑動(dòng)滾輪之間距離。舉升時(shí)，重量作用在整個(gè)平臺上，力并不集中，所以平臺不宜過厚，增加舉升機(jī)重量，取外型高為70mm，實(shí)厚為15mm，只在四周加工凸臺邊緣。轎車輪胎直徑一般不超過700mm，為避免干涉，舉升機(jī)平臺兩端與輪胎邊緣要有一定距離，取平臺邊距輪胎邊緣之間距離為150mm，則平臺外型長。，上海繁寶剪式舉升機(jī)， Jumbo Lift NT 剪式舉升平臺的外形及運(yùn)動(dòng)形式。 參數(shù)信息車身信息 車型上海大眾勁取車身長/寬/高（mm）4830/1895/18854200/1650/1465前輪距15751460后輪距15601460軸距27752460前輪規(guī)格215/60R16195/55R15后輪規(guī)格215/60R16195/55R15根據(jù)豐田和大眾轎車的車身信息確定一個(gè)使用較廣的車模：，該轎車模型集豐田轎車外型，奧迪外型，大眾車系于一體，具有較廣的代表性。舉升臂向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過軸帶動(dòng)滑輪滑動(dòng)，舉升臂、軸與滑輪之間需使用鍵進(jìn)行周向固定，力才能相互傳遞，滑輪軸上還放有套筒，并采用鎖止螺釘進(jìn)行軸向固定，軸兩
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