【正文】 卡鍵聯(lián)接式及法蘭聯(lián)接式三種。 確定液壓缸的安裝方式 工程液壓缸均為雙作用單活塞式液壓缸，安裝方式多采用耳環(huán)型。其特點(diǎn)：活塞雙向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生推、拉力。 確定液壓缸的類(lèi)型 工程液壓缸主要用于工程機(jī)械、重型機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械及礦山機(jī)械的液壓系統(tǒng)。還有一種運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，小角度的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)用液壓缸來(lái)實(shí)現(xiàn)，其運(yùn)動(dòng)比較平穩(wěn)，長(zhǎng)行程的直線運(yùn)動(dòng)可以用液壓馬達(dá)來(lái)完成。前者實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)，后者完成回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，二者的特點(diǎn)及適用場(chǎng)合見(jiàn)下表 31: 對(duì)于本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)單純并且簡(jiǎn)單直線及回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，可以采用齒輪式液壓泵及雙活塞桿液壓缸，這樣不僅簡(jiǎn)化液壓系統(tǒng)降低設(shè)備成本，而且能改善運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的性能和液壓執(zhí)行元件的載荷狀況。以下列出了本設(shè)計(jì) —— 剪式液壓升降臺(tái)的一些基本要求： 1) 主機(jī)的概況：主要用途用于家用小型重型設(shè)備的起升，便于維修，占地面積小，適用于室外，總體布局簡(jiǎn)潔； 2) 主要完成起升與下降重物的動(dòng)作，速度較緩，液壓沖擊小； 3) 最大載荷量定為 2 噸，采用單液壓缸控制聯(lián)接組合叉桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行升降動(dòng)作。由于這樣平均每個(gè)液壓缸承受的臺(tái)面載荷僅為 9800N，所以采用左側(cè)布置液壓缸是完全可以的。為此，可以選擇采用雙升降臺(tái)同步舉升并采用共同底板的方式以滿足要求，此布置方案需要兩個(gè)液壓缸， 16 根支撐桿舉升。為了工作安全起見(jiàn)，要求 硫化機(jī) 在各高度上工作時(shí)都應(yīng)自鎖，完工后可原速或緩速下降，在空載時(shí)也可實(shí)現(xiàn)快速下降，這在下面的液壓系統(tǒng)回路分析中會(huì)探討到。為了使 硫化機(jī) 使用范圍廣泛，載荷更具有代表性，本設(shè)計(jì)首先建立了一個(gè)轎車(chē)模型，它的有關(guān)參數(shù)是：車(chē)自重 , 寬 ,高 ,軸距 。 圖 211 參數(shù)轉(zhuǎn)化過(guò)程 無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 18 那么首先我們就要計(jì)算一下這樣的設(shè)計(jì)方案所采用的液壓缸的各項(xiàng)參數(shù)，然后再根據(jù)已求得的各項(xiàng)參數(shù)來(lái)具體確 定一下此方案是否合理。為了彌補(bǔ)在速度方面的不足，以及減小舉升及整體的體積，可以考慮采用雙級(jí)支撐桿共同舉升平臺(tái)以達(dá)到提升速度的目的。綜合以上考慮，可以初步設(shè)想采用液壓缸布置在左側(cè)的方案。如果載荷量不是很大的話（即載荷量 W），這時(shí) 可以考慮采用左側(cè)的布置方案，因?yàn)檫@樣可以縮短液壓缸的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度。當(dāng)起始角為最小值 0? 、 0? 時(shí)，活塞推力為最大值 0P 。 實(shí)例計(jì)算 根據(jù)以上分析結(jié)果，結(jié)合實(shí)例進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，實(shí)例結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 29 所示，其中左右兩側(cè)分別為兩種布置情況?？梢?jiàn)，活塞推力 的減小是以活塞速度的提高為代價(jià)換來(lái)的。 如圖 28： 圖 28液壓缸布置在右側(cè) 這里仍用瞬時(shí)速度中心法來(lái)求解活塞運(yùn)動(dòng)速度。在液壓缸最高工作壓力限定的情況下，這將使得所用的液壓缸的直徑增大，以致在折合后的剪叉機(jī)構(gòu)中難以布置；或采用兩個(gè)直 徑較小的液壓缸取代一個(gè)大直徑的液壓缸，不過(guò)這將增加一對(duì)液壓缸的支座，同時(shí)帶來(lái)機(jī)械加工、液壓缸安裝以及液壓系統(tǒng)的復(fù)雜性，加大了整個(gè)裝置的成本。這種布置方式的優(yōu)點(diǎn)是液壓缸的有效行程比較短，這在臺(tái)面升程無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 14 范圍比較大的場(chǎng)合較為適用。根據(jù)文獻(xiàn) [4]的有關(guān)液壓缸驅(qū)動(dòng)剪叉機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)分析一章，得知在這種布置方式的情況下，如圖 27： 圖 27 液壓缸布置在左側(cè) 液壓缸活塞運(yùn)動(dòng)速度與臺(tái)面升降速度的關(guān)系式為 22 2 c o s 2 s in ( )2 c o s ya l a lvvl ? ? ? ??? ? ? ?? （ 1） 活塞推力與臺(tái)面荷重的關(guān)系式為 2 c o ss in ( ) s in ( )lPWal ?? ? ? ?? ? ? ? （ 2） 式中， 1 1 1s in , ta n [ ta n ] , s in ( s in 2 )2h l a al l a d? ? ? ? ?? ? ??? ? ?? 。根據(jù)升降臺(tái)剪叉機(jī)構(gòu)的工程實(shí)例做了幾何、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的對(duì)比計(jì)算和液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理選擇。因此， 我們針對(duì)實(shí)際升降臺(tái)剪叉機(jī)構(gòu)中液壓缸常用的布置方式存在的問(wèn)題，提出了另一種相對(duì)布置方式，將液壓缸布置在與之相對(duì)稱(chēng)的左側(cè)，即與剪叉機(jī)構(gòu)的固定支點(diǎn)在同一側(cè)，來(lái)進(jìn)一步分析討論。 圖 25 兩種結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果對(duì)比 平臺(tái)機(jī)構(gòu)中兩種液壓缸布置方式的分析比較 剛剛我們已經(jīng)簡(jiǎn)單的分析并討論了 硫化機(jī) 液壓升降平 臺(tái)機(jī)構(gòu)與其他兩種機(jī)構(gòu)的區(qū)別以及在實(shí)際應(yīng)用中所存在的利和弊，但是在考慮各方面條件如單作用柱塞式液壓缸、雙鉸連接、雙支撐桿、相同的升降平臺(tái)等都不改變的基礎(chǔ)之上，能否將設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化呢？ 為證明這一點(diǎn)，我們可以從該機(jī)構(gòu)的布置方式考慮，將結(jié)構(gòu)略改動(dòng)一下。 由于采用了 硫化機(jī) 結(jié)構(gòu)液壓升降平臺(tái)，在設(shè)備安裝時(shí)避免了挖地坑，不僅節(jié)省了費(fèi)用，還給以后了設(shè)備維護(hù)和檢修帶來(lái)方便。 其中， S—— 液壓缸的實(shí)際行程， T—— 機(jī)架長(zhǎng)度（ A 點(diǎn)到 G 點(diǎn)的距離）。水平固定 硫化機(jī) 結(jié)構(gòu)公式如無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 下： 2 2 1 / 2[ ( ) ] 。支撐桿長(zhǎng)度 L=1 . 按照上述尺寸，結(jié)合以上公式分別對(duì) 硫化機(jī) 和水平固定 硫化機(jī) 兩種結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了計(jì) 算。升降太機(jī)構(gòu)尺寸：升降臺(tái)面最低高度 0H =281mm。 針對(duì)性比較小實(shí)例： 如某自動(dòng)生產(chǎn)線上， 需設(shè)計(jì)一種升降平臺(tái)，要求升降平臺(tái)最大升降行程應(yīng)大于 620mm，升降平臺(tái)面最低高度應(yīng)小于 300mm，最大承重載荷 0050kg 根據(jù)實(shí)際使用要求，我們選取了單作用柱塞缸式液壓缸。采用單作用柱塞缸時(shí)考慮到在空載荷時(shí)，上平板的自重應(yīng)能克服液壓缸活塞與缸體間的密封阻力。 液壓缸可采用單作用缸也可以采用雙作用缸，不過(guò)要看具體情況。在滿足升降行程及整體結(jié)構(gòu)尺寸的前提下，選取較高的 ? 、 ? 初始值。在確定整體結(jié)構(gòu)值隨之減??；當(dāng) ? 、 ? 減小時(shí)， P/Q 值隨之增大，在液壓缸行程不變的情況下，升降平臺(tái)升降行程會(huì)減小；反之，則會(huì)使液壓缸行程受力增大。 由于滾動(dòng)輪與導(dǎo)向槽之間為滾動(dòng)摩擦，摩擦系數(shù)很?。?f=） ,為簡(jiǎn)化計(jì)算，或忽略不計(jì)，由（ 6）、（ 7）式簡(jiǎn)化為： cossin( )PLQl ???? ? 。 硫化機(jī) 平臺(tái)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 圖 24動(dòng)力參數(shù)示意圖 圖中， P 是由液壓缸作用于活塞桿上的推力， Q 是升降平臺(tái)所承受的重力載荷。 （ 5） 在（ 5）式中， 1V —— 液壓缸活塞平均相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度； 2V —— 升降平臺(tái)升降速度； ? —— 支撐桿與水平線的夾角。 硫化機(jī) 平臺(tái)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算： 圖 23 運(yùn)動(dòng)參數(shù)示意圖 圖中， FV 是 F 點(diǎn)的絕對(duì)速度； BV 是 B 點(diǎn)絕對(duì)速度； 1? 是 AB 支撐桿的速度； 1V 是液壓缸活塞平均相對(duì)速度； 2V 是升降平臺(tái)升降速度。 （ 3） 設(shè) 00/ , / ,C C H H????代入（ 3）式得 2 2 2 1 / 200()[ ( ) 2 ]2H T C lL lC l T C????????。 以下相同。 硫化機(jī) 平臺(tái)機(jī)構(gòu)的位置參數(shù)計(jì)算 由圖 22 可知 圖 22位置參數(shù)示意圖 2 1 / 2s in (1 c o s ) ,C L C LH ll????? （ 1） 2 2 2()c o s 。因此，在工程實(shí)際中逐漸得到廣泛的應(yīng)用。 硫化機(jī) 結(jié)構(gòu)避免了上述缺點(diǎn)。而且活塞桿所承受的載荷力要比實(shí)際平臺(tái)上的載荷力要大的多。 直立固定 硫 化機(jī) 結(jié)構(gòu)，液壓缸的行程等于平臺(tái)的升降行程，整體結(jié)構(gòu)尺寸龐大，且球鉸鏈加工負(fù)載，在實(shí)際種應(yīng)用較少。液壓缸驅(qū)動(dòng)活塞桿可控制平臺(tái)鉛直升降。液壓缸驅(qū)動(dòng)活塞桿控制平臺(tái)鉛直升降。液壓缸通過(guò)活塞桿使上平板鉛直升降。圖中的三種結(jié)構(gòu)形式的不同之處在于驅(qū)動(dòng)件液壓缸的安裝位置不同。在設(shè)計(jì)氣液動(dòng) 硫化機(jī) 平臺(tái)的過(guò)程中，一般我們會(huì)考慮如下三種設(shè)計(jì)方案，如簡(jiǎn)圖 21 所示： 圖 21 三種 硫化機(jī) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 圖中表示氣液動(dòng) 硫化機(jī) 平臺(tái)的三種結(jié)構(gòu)形式。在民航、交通運(yùn)輸、冶金、制造等行業(yè)逐漸得到廣泛應(yīng)用。 無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 6 第 2章 硫化機(jī) 的應(yīng)用及其受力分析的討論 平臺(tái)的三種結(jié)構(gòu)形式 本討論的目的通過(guò)分析氣液動(dòng)類(lèi)的 硫化機(jī) 平臺(tái)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)，論述了設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題及其應(yīng)用 范圍。要降下 硫化機(jī) 前，還必須松開(kāi)鎖緊裝置。 （ 8）要注意某些上的零部件由于移動(dòng)或安裝位置的不同會(huì)引起重心的急劇變化，從而導(dǎo)致舉升時(shí)的不穩(wěn)定。只有當(dāng)支撐器與上的承力點(diǎn)接觸嚴(yán)密后才能將 硫化 機(jī) 升起 。 （ 7）在 硫化機(jī) 上承載時(shí)應(yīng)仔細(xì)操作。 （ 5） 硫化機(jī) 區(qū)域內(nèi)不得有任何障礙物，如油脂、廢物、瓦礫等。 （ 4）舉升時(shí)，車(chē)內(nèi)不得有人。故欲舉升那些前后軸載荷嚴(yán)重分配不均的時(shí)應(yīng)特別注意，能滿足要求的才能裝載使用。每臺(tái) 硫化機(jī) 的額定載荷均注明在設(shè)備的銘牌上。維修時(shí)應(yīng)采用該 硫化機(jī) 的制造廠所提供的配件，不得隨意代替或自制。 （ 1）使用中的 硫化機(jī) 每天都應(yīng)進(jìn)行檢查。首先，應(yīng)選購(gòu)那些安全性能良好的 硫化機(jī) ，另外，還應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)和理解說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)安全注意事項(xiàng)并認(rèn)真貫切執(zhí)行。但如果忽視安全要求，超載使用，疏忽大意，仍然會(huì)造成 嚴(yán)重事故，甚至發(fā)生人身傷亡。 使用維護(hù)方面的安全保證措施 使用維護(hù)方面的安全保證措施涉及的范圍很廣，包括 硫化機(jī) 有使用前的準(zhǔn)備工作，舉升時(shí)應(yīng)該注意的事項(xiàng)，承載時(shí)的穩(wěn)定性，降下時(shí)的注意事項(xiàng)，日常和定期維修檢查工作等。 （ 6）所有的運(yùn)動(dòng)零件均應(yīng)有防護(hù)裝置，以免撞擊操作人員的任何部位，特別是手，足，衣服等。原有的提升系統(tǒng)失效時(shí)，它能自動(dòng)進(jìn)行有效的支撐。 （ 3）所有的控制電路均采用失效保護(hù)，即任何單個(gè)元件失效，也不會(huì)使 硫化機(jī) 墜或上升所造成非常危險(xiǎn)的局面。 （ 1） 硫化機(jī) 應(yīng)能經(jīng)受超負(fù)荷試驗(yàn) (包括舉升和支撐 )，一般應(yīng)為最大舉升能力的 125%此時(shí) 硫化機(jī) 的構(gòu)件不得有任何永久性的變形和損壞。 設(shè)計(jì)制造方面的安全保證措施 當(dāng)今世界上的許多先進(jìn)技術(shù)，如自動(dòng)控制 \光電開(kāi)關(guān)等，已廣泛應(yīng)用到各種安全裝置的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，因而在設(shè)計(jì)制造 硫化機(jī) 時(shí)，應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品的特點(diǎn)，積極采用先進(jìn)可靠實(shí)用的現(xiàn)代安全技術(shù)。 硫化機(jī) 的安全保證措施主要從兩方面著手：一方面從設(shè)計(jì)制造方面采取措施，好提高 硫化機(jī) 的安全技術(shù)特性；另一方面則應(yīng)在使用維修過(guò)程中遵循嚴(yán)格的操作規(guī)程，保證 硫化機(jī) 能在良好的技術(shù)狀態(tài)下正確地運(yùn)行。 硫化機(jī) 具有潛在的危險(xiǎn)，因?yàn)槿藗円谄湎旅婀ぷ?；?dāng)其升降時(shí)如不小心 ，也會(huì)碰傷手足。這樣，不僅價(jià)格便宜，還能減輕鋼絲繩的磨損，延長(zhǎng)其使用壽命。如英國(guó)某公司 3t 系列的 硫化機(jī) 所采用的鋼絲繩的直徑為 9mm，兩根并列，每根 37 股，每股 6根鋼絲。鋼絲繩應(yīng)有較高的安全系數(shù)，一般應(yīng)達(dá) 8。 （ 3）絲繩的選擇。機(jī)械式 硫化機(jī)的螺母、螺栓磨損較快，而液壓式 硫化機(jī) 的維修量卻相對(duì)要小些。機(jī)械傳動(dòng)的成本較高，耗能較多，但安全性較好。 （ 2）正確選擇傳動(dòng)方式。為此，在保證強(qiáng)度和剛度的前提下，應(yīng)盡可能降低 硫化機(jī) 臺(tái)板和橫梁的高度；這樣，既便于駛上 硫化機(jī) ，又使駛上臺(tái)板的斜面長(zhǎng)度盡可能短，節(jié)約車(chē)間的占地。 硫化機(jī) 是維修設(shè)備行業(yè)的支柱設(shè)備之一，讓我們生產(chǎn)出更多、更好、更受用戶(hù)歡迎的 硫化機(jī) ，為維修企業(yè)服務(wù)。各種 硫化機(jī) 設(shè)備如雨后春筍，不斷涌現(xiàn)，質(zhì)量不斷提高，銷(xiāo)量逐年增加。四柱 硫化機(jī) 的缺點(diǎn)是：和 硫化機(jī) 相比，戰(zhàn)地面積教大，對(duì)檢修區(qū)域可接近性較差。由于臺(tái)板內(nèi)側(cè)設(shè)備有凸緣，當(dāng)駛上臺(tái)板時(shí)也不致墜入其間的空隙中。 四柱 硫化機(jī) 有四根立柱、兩根橫梁、用于支撐的兩個(gè)臺(tái)板。 硫化機(jī) （包括液壓式或機(jī)械式），均具有以下優(yōu)點(diǎn)：第一，檢修下部具有很高的可接近性（幾乎達(dá)到 100%）；其次，采用車(chē)輪自由型的方式支撐，因而拆卸車(chē)輪時(shí)不需要其它輔助性的舉升措施；第三，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面小。 硫化機(jī)的主要缺點(diǎn)是：第一，它需要在車(chē)間的地面挖掘一個(gè)相當(dāng)大的坑穴后才能安裝；其次， 它只能為使用提供車(chē)輪支撐方式；第三，使用時(shí)難于接近下部的一些重要檢修區(qū)域。 硫化機(jī) 有兩大優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)其下降后，不致成維修車(chē)間的障礙物；可在 硫化機(jī) 上轉(zhuǎn)動(dòng)。而今絕大多數(shù)均為“緊湊型”或“半緊湊型”，導(dǎo)致檢修區(qū)域接近主要 硫化機(jī) 器件而不便操作。現(xiàn)在固定安裝的、四柱 硫化機(jī) 已在維修現(xiàn)場(chǎng)廣泛采 用，而移動(dòng)式硫化機(jī) 卻相對(duì)要少得多。但這類(lèi) 硫化機(jī) 仍存在兩個(gè)主要問(wèn)題，接近下部較難；在車(chē)間移動(dòng) 硫化機(jī) 時(shí)難逾越地面上的障礙物。在舉升前必須駛上 硫化機(jī) 。它和四柱 硫化機(jī) 相比，既有優(yōu)點(diǎn)，也有缺點(diǎn)，以下將作一簡(jiǎn)要說(shuō)明。 1966 年，一家德國(guó)公司生產(chǎn)出第一臺(tái) 硫化機(jī) ， 這是 硫化機(jī) 設(shè)計(jì)上的又一突破性進(jìn)展，但是直到 1977 這種 硫化機(jī) 才在德國(guó)以外的其它國(guó)家出現(xiàn)。 1925 年在美國(guó)生產(chǎn)的第一臺(tái) 硫化機(jī) ，它是一種由氣動(dòng)控制的 硫化機(jī) ，由于當(dāng)時(shí)采用的氣壓較低，因而缸體較大；同時(shí)采用皮革進(jìn)行密封，因而壓縮空氣驅(qū)動(dòng)時(shí)的彈跳嚴(yán)重且又不穩(wěn)定。本章就從 硫化機(jī) 的產(chǎn)生、發(fā)展以及制造工藝等方面進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 目 錄 摘要 ..........................................................