【正文】 ，可以初步確定液壓缸的工作壓力為： p=2MPa 。 該升降臺的額定載荷為 2500Kg ，其負載變化范圍為 0— 2500Kg，在工作過程中無沖擊負載，負載在工作過程中無變化，也就是該升降臺受恒定負載的作用。 由上述說明可以計算出液壓缸的總阻力為： F = + F F FF ??切 磨 密 慣 = 1 2 3 4 1 2 3( m m m m ) g G ( m m m ) g G??? ? ? ? ? ? ? ? ?額 載 額 載 F v 5Fgt????切 切 液壓升降機設計 錯誤 !未指定書簽。 其計算式為： FG v vF m ag t g t??? ? ? ? ?切慣 式中： G 運動部件的總重力 N g 重力加速度 2m/s v ? 啟動或制動時的速度變量 m/s t? 起動制動所需要的時間 s 對于行走機械取 2v / st? ??? ，本設計中取值為 （ 5）背壓力。 （ 3）密封裝置的密封阻力。 25 （ 2）摩擦力。 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。 24 參考國內(nèi)升降臺類產(chǎn)品的技術參數(shù)可知。 安裝位置：液壓缸的安裝方式為耳環(huán)型，尾部單耳環(huán)，氣缸體可以在垂直面內(nèi)擺動，錢莊的位置為圖 所示的前后兩固定支架之間的橫梁之上，橫梁和支架組成為一體，通過橫梁活塞的推力逐次向外傳遞，使升降機升降。 升降機系統(tǒng)的設計 本升降臺對液壓系統(tǒng)的設計要求可以總結(jié)如下： 液壓升降機設計 錯誤 !未指定書簽。 液壓系統(tǒng)的設計在本升降臺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。 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)構還應該考慮裝配要求，液壓缸活塞桿頂端與支架采用耳軸結(jié)構連接，因此應在兩支架之間加裝支板，以滿足動力傳遞要求。 計算簡圖如下所示： 圖 28 N? 所產(chǎn)生的彎矩為： M NL??? N? 每個支架的支點對上頂板的作用力 N L 液壓缸與支架鉸合點距支點之間的距離 m 代入數(shù)據(jù)： 3848 2039M N m? ? ? 液壓升降機設計 錯誤 !未指定書簽。 21 1 2 38 ( )N m m m g G? ? ? ? 額 載 求得： N=3848N 分析支架的運動形式和受力情況，發(fā)現(xiàn)支架在運動過程中受力情況比較復雜，它與另一支架鉸合點給予底座的固定點的受里均為大小和方向為未知的矢量，故該問題為超靜定理論問題，已經(jīng)超出本文的討論范圍，本著定性分析和提高效率的原則，再次宜簡化處理，簡化的原則時去次留主，即將主要的力和重要的力在計算中保留，而將對梁的變形沒有很大影響的力忽略不計，再不改變其原有性質(zhì)的情況下可以這樣處理。支架在升降機結(jié)構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)構除應滿足安裝要求外，還應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。 20 l 載荷作用長度 2x6=12m 帶入相關數(shù)據(jù)， 2307 /q N m? 受力圖和彎矩圖如下所示： ()2qM x Nx x?? （ 02xm?? ） = 21850 ? 圖 27 由彎矩圖知： max Nm? 最大彎曲應力 為： ? ?m a xm a x 1 7 .6M M P aW??? ? ? 故寬度方向也滿足強度要求。 式中： W 抗彎截面系數(shù) 3m 沿長度方向為 16 號熱軋槽鋼 6311 7 10Wm??? S? 鋼的屈服極限 255s MPa? ? n 安全系數(shù) n=3 代入數(shù)據(jù)： m a x 61 1 9 3 .2 5 1 0 .21 1 7 1 0 sM P a n?? ?? ? ?? =85MPa 由計算可知，沿平臺長度方向上 4 根 16 號熱軋槽鋼完全可以保證升降臺的強度要求。 升降臺升到最高位置時，分析過程如下： 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 . 液壓升降機設計 錯誤 !未指定書簽。 18 ? ?m a xm a x sMWn???? ? ? 即梁的最大彎曲應力應小于其許用彎曲應力。 17 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?? =1850925 2x （ 0 ?? ） BC 段： 2( ) ( 1 .7 ) 2qM x N x N x x? ? ? ? =3700x3145925 2x （ ?? ） CD 段與 AB 段對稱。 N l 載荷的作用長度。 其質(zhì)量分別為： 4根 16 號熱軋槽剛的質(zhì)量為： 1 4 4 2 316m kg? ? ? ? 6根 10 號熱軋槽剛的質(zhì)量為： 2 6 2 7 120m kg? ? ? ? 液壓升降機設計 錯誤 !未指定書簽。 沿 長 度 方 向 的 4 根 16 號 熱 軋 槽 剛 的 結(jié) 構 參 數(shù) 為1h b d t r r? ? ? ? ?=16 0 65 10 10 .0 mm? ? ? ? ?,截面面積為 ，理論重量為 /kg m ，抗彎截面系數(shù)為 3117cm 。以便上下支架的安裝。 15 圖 23 沿平臺的上頂面長度方向布置 4 根 16 號熱軋槽剛，沿寬度方向布置 6 根10 號熱軋槽剛，組成上圖所示的上頂板 結(jié)構。 14 （ 6） 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 （ 7） ? ?m a xm a x 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。 12 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 = =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 = =2x/2= 液壓升降機設計 錯誤 !未指定書簽。選取最佳組合值便可以滿足設計要求。在該設計中，可以選擇幾個特殊值：x =, x =, x =，分別根據(jù)數(shù)學關系計算出 h 和 t。 11 N1 NM1MO1 OB1 BC1CA 圖 22 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 ??? . 下面根據(jù)幾何關系求解上述最佳組合值： 初步分析： x 值范圍為 01x?? x ,取值偏小，則上頂板 23,OO點承力過大，還會使支架的長度過長，造成受力情況不均勻。 23OO 之間的距離和液壓缸的工作行程。 根據(jù)以上分析，升降機的運動過程可以敘述如下：支架 3 為升降 機機構中的固定支架，他們與底板的鉸接點 23,OO做不完整的圓周運動，支架 4 為活動支架，他們在液壓缸的作用下由最初的幾乎水平狀態(tài)逐漸向后來的傾斜位置運動，在通過支架之間的絞合點帶動 3 也不斷向傾斜位置運動，以使升降機升降。 升降機機械結(jié)構形式和運動機理 升降機的運動機理 升降機的基本運動機理如下圖所示： 液壓升降機設計 錯誤 !未指定書簽。 該升降臺主要有兩部分組成：機 械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。工件裝配時調(diào)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 。 液壓升降機設計 錯誤 !未指定書簽。 本次設計嚴格按照指導要求進行，其間得到老師和同學們的幫助，在此向他們表示誠摯的謝意。 （ 3）和微電子技術結(jié)合，走向智能化。 今后，液壓技術的發(fā)展將向著一下方向： （ 1）提高元件性能，創(chuàng)制新型元件，體積不斷縮小。 目前，我國的液壓技術已經(jīng)能夠為冶金、工程機械、機床、化工機械、紡織機械等部門提供品種比較齊全的產(chǎn)品。 8 和引進消化提高等幾個階段。 我國的液壓技術是在新中國成立以后才發(fā)展起來的。 當然液壓技術還存在許多缺點，例如，液壓在傳動過程中有較多的能量損失，液壓傳動易泄露，不僅污染工作場地，限制其應用范圍，可能引起失火事故，而且影響執(zhí)行部分的運動平穩(wěn)性及正確性。 （ 5）液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護。 （ 3）液壓裝置可在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速，（調(diào)速范圍可達到 2020），還可以在運行的過程中實現(xiàn)調(diào)速。它采用全液壓系統(tǒng)控制，采用液壓系統(tǒng)有以下特點： （ 1）在同等的體積下，液壓裝置能比其他裝置產(chǎn)生更多的動力，在同等的功率下，液壓裝置的體積小，重量輕，功率密度大，結(jié)構緊湊，液壓馬達的體積和重量只有同等功率電機的 12%。 7 第 1 章 緒 論 這次畢業(yè)是學校為我們每個工科學生安排的一次實踐性的總結(jié)，使就業(yè)前的一次大練兵，是對每個學生三年來所學知識的總體檢測，使我們?yōu)檫M入工廠工作做好了準備。 5 目錄 摘要 ................................................................................................. 3 ABSTRACT.............................................................