【正文】 用液壓裝置來實(shí)現(xiàn)，考慮到汽車的安全，升降臺(tái)工作時(shí)必須要保證平穩(wěn)，這里采用三個(gè)單桿式活塞缸，成圓形排列，每120176。另外，要求液壓缸能在任意位置上停留，停留后不會(huì)因外力作用而移動(dòng)位置，所以 采用鎖緊回路。上端蓋和下端蓋均采用圓柱體螺釘來連接，連接處有密封圈，可防止液壓油的泄露。 液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由于輔助裝置在運(yùn)動(dòng)過程中，升降臺(tái)要升起兩次不一樣的高度，另一方面，對(duì)于不同的車型，底盤的高度不同，升降臺(tái)升起的高度也不同，所以液壓升降臺(tái)必須能夠停留在某個(gè)高度，且停留后不會(huì)因外力作用而移動(dòng)位置，在這里我們采用液壓鎖緊機(jī)構(gòu)，如圖所示。反之，活塞向左運(yùn)動(dòng)，到了需要停留的位置，只要換向閥處于中位，中位為H型機(jī)能，所以閥1閥2均關(guān)閉，使活塞雙向鎖緊?？刂圃韴D如圖所示。 工作臺(tái)面尺寸 移動(dòng)托板尺寸約1m 導(dǎo)軌尺寸約2m 托板移動(dòng)范圍4522cm工作臺(tái)空載進(jìn)給最快移動(dòng)速度： 6000mm/min，工作臺(tái)滿載（旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上有車時(shí)）進(jìn)給移動(dòng)速度 1000mm/min 加減速時(shí)間t=1s。對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)要有一定的精度損失，大約是1/31/2的定位精度，現(xiàn)取為1/2，即是177。相對(duì)于滑動(dòng)絲杠副，滾珠絲桿副的傳動(dòng)精度高，—，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，低速無爬行現(xiàn)象，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、壽命長(zhǎng)、預(yù)緊后可消除反向間隙。同時(shí)選用內(nèi)循環(huán)的形式，因?yàn)檫@樣摩擦損失小，傳動(dòng)效率高，且徑向尺寸結(jié)構(gòu)緊湊，軸向剛度高。由于工作臺(tái)最快的移動(dòng)速度Vxmax =6000mm/min，所需的轉(zhuǎn)速不高，故可以采用一般的安裝方法，即一端固定，一端游動(dòng)的軸承配置形式。⑶、伺服電機(jī)的選用選用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)作為伺服電動(dòng)機(jī)后，可選開環(huán)控制，也可選閉環(huán)控制。⑷、減速裝置的選用選擇了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和滾珠絲桿副以后，為了圓整脈沖當(dāng)量，放大電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，降低運(yùn)動(dòng)部件折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，可能需要減速裝置，且應(yīng)有消間隙機(jī)構(gòu)，如果要選用減速裝置，則應(yīng)選用無間隙齒輪傳動(dòng)。包括汽車（汽車最大重量以2T來計(jì)）、上層升降工作平臺(tái)、上層液壓缸、減速箱、滾珠絲杠副、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副、導(dǎo)軌座等，估計(jì)重量約為2150㎏，G=mg=2150=21070N。考慮最不利的情況，即垂直于臺(tái)面的工作載荷全部由一個(gè)滑塊承擔(dān)，則單滑塊所承受的最大垂直方向載荷為： 其中F=0，查表初選直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的型號(hào)為KL系列。（長(zhǎng)度為1960mm，,) ⑵距離額定壽命L的計(jì)算 上述選取的KL系列JSALG15型導(dǎo)軌副的滾道硬度為60HRC，工作溫度不超過100℃，每根導(dǎo)軌上配有兩只滑塊，精度為4級(jí)，工作速度較低，載荷不大。 移動(dòng)導(dǎo)軌副上的滑塊示意圖 滾珠絲杠螺母副的計(jì)算與選型⑴ 最大動(dòng)載荷的計(jì)算已知移動(dòng)部件總重量G=mg=21070N ，按矩形導(dǎo)軌進(jìn)行計(jì)算，滾動(dòng)導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù)u=，,初選絲杠導(dǎo)程5mm，滿載時(shí)絲杠轉(zhuǎn)速200r/min ( )⑵初選型號(hào) 根據(jù)載荷和初選的絲杠導(dǎo)程，選擇G系列G40053型號(hào)的滾珠絲杠副，其公稱直徑40mm，導(dǎo)程5mm，循環(huán)滾珠為32，精度等級(jí)取5級(jí)，額定載荷遠(yuǎn)大于,滿足要求。17′，摩擦角ψ=10′，帶入η=tanλ/tan（λ+ψ),得傳動(dòng)效率η=％⑷剛度的驗(yàn)算①絲杠的兩端各采用一對(duì)角接觸球軸承，面對(duì)面組配，左右支撐中心的距離約為a=2000mm，鋼的彈性模量E=100000Mpa，查表得滾珠直徑=，絲杠底徑=,絲杠截面積S==忽略式（325）中第二項(xiàng)，絲杠產(chǎn)生的拉壓變形=a/ES=②根據(jù)公式Z=3，求得Z=40，該型號(hào)絲杠為單螺母，滾珠的圈數(shù)列數(shù)為31，帶入公式：圈數(shù)列數(shù)，得滾珠總數(shù)量=120，絲杠預(yù)緊時(shí)，取軸向預(yù)緊力=1/3=則由式（327），求得滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量=mm 因?yàn)榻z杠加有預(yù)緊力，且為軸向負(fù)載的1/3，所以實(shí)際變形量可減小一半，取=mm③將以上算出的數(shù)據(jù)帶入公式，求得絲杠總變形量為=絲杠的有效行程為900mm，由表327可知，5級(jí)精度滾珠絲杠有效行程在8001000mm時(shí)，行程偏差允許達(dá)到40um，可見絲杠剛度足夠。取支撐系數(shù)=1，絲杠底徑=，求得截面慣性矩I=/64=，滾動(dòng)螺母至軸向固定處的距離a取最大值2000mm。 步進(jìn)電機(jī)的傳動(dòng)計(jì)算及電動(dòng)機(jī)的選用⑴、傳動(dòng)計(jì)算因?yàn)橐苿?dòng)精度為177。滾珠絲杠導(dǎo)程Ph=5mm，則傳動(dòng)比i=αPh/360176。⑵、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算和選型初選常州寶馬前楊電機(jī)電器有限公司的90YG2602型永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，可知其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)慣量=4㎏可見滿足要求。 聯(lián)軸器的選用⑴計(jì)算聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)軸上的公稱轉(zhuǎn)矩T= 實(shí)際計(jì)算中，應(yīng)將公稱轉(zhuǎn)矩乘以工作情況系數(shù),得到計(jì)算轉(zhuǎn)矩。選用GY1剛性性聯(lián)軸器。 絲杠兩端軸承的選取選用絲杠的型號(hào)為G40053，查表331得滾珠絲杠的絲杠底徑為 絲杠外徑為，由于軸與軸承室過盈配合，絲杠與螺母相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)存在軸向力，所以查表126選取軸承型號(hào)為7207C的角接觸球軸承，分別安在絲杠的兩端，用來固定絲杠，使絲杠不能軸向運(yùn)動(dòng)，只能旋轉(zhuǎn)。 5 旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)目的和方案本層設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)自身的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到將第一層圓盤上汽車位置擺正的目的，由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速較大，而旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的速度較小，所以它們之間要采用傳動(dòng)比很大的減速裝置。 設(shè)計(jì)要求及已知參數(shù) 工作臺(tái)滿載時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度=5r/min 加速時(shí)間為t=1s 角加速度ω=rad/s工作臺(tái)尺寸：D=2m左右 h=1cm 鑄鐵密度ρ= 工作臺(tái)質(zhì)量約為m=250㎏初選步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1500r/min 計(jì)算總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比i，可根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)所需轉(zhuǎn)速來計(jì)算i==1500/5=300傳動(dòng)比的分配 根據(jù)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)查表可知圓柱齒輪減速傳動(dòng)比的推薦值是37，蝸桿渦輪減速傳動(dòng)比的推薦值為1060，總的傳動(dòng)比i=300，故選擇一級(jí)圓柱齒輪減速比取6，蝸桿渦輪減速比選60. 電動(dòng)機(jī)的選擇⑴電動(dòng)機(jī)類型的選擇 電動(dòng)機(jī)的類型根據(jù)動(dòng)力源和工作條件，選用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)⑵電動(dòng)機(jī)功率的選擇圓柱體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算公式 轉(zhuǎn)矩為(ω為角加速度) 主軸上負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算滿載時(shí)汽車、液壓缸及汽車托盤折算到主軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 m=2075㎏ R= 經(jīng)計(jì)算=第三層旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)及上層移動(dòng)導(dǎo)軌、移動(dòng)托板及絲杠螺母折算到工作臺(tái)上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩工作臺(tái)質(zhì)量m=250+75=325㎏ R=1m 經(jīng)計(jì)算總的負(fù)載轉(zhuǎn)矩T電動(dòng)機(jī)所需的有效功率 == 為齒輪傳動(dòng)效率 蝸桿傳動(dòng)效率 滾動(dòng)軸承效率電動(dòng)機(jī)軸所需要的轉(zhuǎn)矩=根據(jù)以上電動(dòng)機(jī)軸上所需功率和轉(zhuǎn)矩，采用130BYG3502永磁感應(yīng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，三相。軸的直徑可按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度進(jìn)行估算，即： p為軸傳遞的功率 n為軸的轉(zhuǎn)速 c通常取106117由于電動(dòng)機(jī)型號(hào)已定，查表得電動(dòng)機(jī)伸出軸的直徑蝸桿兩端軸的直徑考慮到有鍵槽，應(yīng)取大一些，取30mm同理，裝蝸輪的軸直徑，取60mm 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 擬定軸上零件的裝配方案 ① 蝸桿軸上除有蝸桿，還有兩端軸向固定軸的角接觸球軸承，蝸桿要與蝸輪嚙合，考慮到蝸輪直徑較大，為防止軸承安裝時(shí)與蝸輪干擾，軸承與蝸桿有齒部分的距離應(yīng)該較大。 主旋轉(zhuǎn)軸上裝有蝸輪，蝸輪的軸向定位由軸肩和套筒來定位，同樣為防止圓柱齒輪減速器的大齒輪和旋轉(zhuǎn)臺(tái)發(fā)生干擾，所以軸的長(zhǎng)度也應(yīng)該大一些，具體尺寸如圖所示。 電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為130BYG3502,伸出軸的長(zhǎng)度為45mm，所以電動(dòng)機(jī)伸出軸的長(zhǎng)度為45mm，直徑為19mm. 蝸桿軸上裝有齒輪，要與鍵相連，軸取30mm，考慮到齒輪之間不能干擾，取軸的尺寸如圖所示。①求垂直面的支承反力②求水平面的支承反力③繪垂直面的彎矩圖④繪水平面的彎矩圖⑤合成彎矩⑶ 校核軸的強(qiáng)度由軸的扭距、彎距圖可知，齒輪軸的輪齒處存在危險(xiǎn)截面，因此在該處計(jì)算應(yīng)力 （因扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力不是對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力，故引入折合系數(shù)α）取抗彎截面系數(shù) 截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 軸的彎扭強(qiáng)度條件為 查表151得 MPa所以 符合彎扭強(qiáng)度條件。 圓柱齒輪減速器的計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ⑴選擇齒輪材料、熱處理方式和精度等級(jí) 大、小齒輪均選用40鋼表面淬火，平均齒面硬度為52HRC,選用8級(jí)精度 ⑵按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度初步計(jì)算齒輪參數(shù)因?yàn)槭怯昌X面齒輪傳動(dòng)，故先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，即式中各參數(shù)如下：①試選載荷系數(shù)