畢業(yè)論文設(shè)計(jì)輪椅的自動(dòng)升降器

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1、 輪椅的自動(dòng)升降器 摘要：實(shí)現(xiàn)行動(dòng)不便人士蹬車無障礙化，并實(shí)現(xiàn)通過司乘人員，以及經(jīng)過專門培訓(xùn)的人員對(duì)此套機(jī)構(gòu)的簡單輔助操作。首先應(yīng)該從機(jī)構(gòu)的可行性方案上進(jìn)行深入討論，通過對(duì)動(dòng)力單元研究著手，然后經(jīng)過反復(fù)細(xì)致的可行性，安全性分析以及對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)校核，功能分析，而得到并形成系統(tǒng)的整體的結(jié)構(gòu)，并且針對(duì)本系統(tǒng)的特點(diǎn)，來選擇最適合的系統(tǒng)方案。 因此，本文首先就方案的選擇進(jìn)行了研究。于設(shè)計(jì)者掌握的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，互聯(lián)網(wǎng)上的相關(guān)資料以及國內(nèi)外已有的設(shè)計(jì)種類的現(xiàn)狀，經(jīng)過詳細(xì)的方案調(diào)查，為本次畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)出了一套實(shí)用的兼用殘疾人輪椅升降系統(tǒng)。本系統(tǒng)使用液壓回路中的鎖緊機(jī)構(gòu)作為動(dòng)力單元，采用十字

2、叉式舉升機(jī)構(gòu)。 論文方案選擇的論證開始，詳細(xì)介紹了方案分析、設(shè)計(jì)流程和計(jì)算流程，并進(jìn)行了必要的動(dòng)力系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳力機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)校核等。主要用于實(shí)現(xiàn)對(duì)市內(nèi)交通工具為滿足行動(dòng)不便的人士的升降平臺(tái)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)其能順利上下車，進(jìn)一步體現(xiàn)人文關(guān)懷。 關(guān)鍵詞：兼用殘疾人輪椅升降系統(tǒng)，升降平臺(tái)，系統(tǒng)計(jì)算校核 The wheelchair elevator automatically Abstract：To realize the no-disturb for the disable to login and the special trained

3、 servant to operate this set of machinery，we should first talk deeply about the feasibility of this machinery. Through the analysis on the power unit, the analysis on the feasibility ,safety, movement evaluating and the analysis of using afterwards, we establish the general structure, and we can als

4、o choose the suitable structure according to the system. Therefore, we first study the choose on the structure. Based on the knowledge, some file on the internet and the current state of the relevant machineries home and aboard, we have performed up-to-date study and design a set of elevating s

5、ystem for the disable to login on bus. This system uses hydraulic locking-current as the power unit and uses sole machinery for elevating. The paper begins with the argument on the general structure, and neatly introduce the structure analysis, design and calculating steps, and also performed s

6、ome general structure design, power conducting machinery design and evaluating etc.It’s widely used in the public transportation for any disable people, ensuring them to login on and out the bus convinently,and fatherly shows our progress on human concern. Key words: on-bus elevating system for

7、 the disabler’s login， elevating plate，layout 目 錄 1前言 1 2 系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)方案說明 9 2.1方案比較及選擇（資料搜集及方案比較） 9 2．2 需要進(jìn)行的任務(wù) 12 3 總體設(shè)計(jì) 13 3.1主要桿件的運(yùn)動(dòng)校核，受力分析以及強(qiáng)度校核 13 3.2液壓系統(tǒng)總成計(jì)算 18 4 電動(dòng)機(jī)的選擇 27 5 其他一些相關(guān)的問題 29 結(jié)論 30 參考文獻(xiàn) 31 致 謝 32

8、 31 太原工業(yè)學(xué)院 1前言 殘疾人（無勞動(dòng)能力，如肢體、智力、精神殘疾）是社會(huì)弱勢群體中最弱的群體，關(guān)愛他們，切實(shí)解決他們的困境和改善他們及其家庭生活狀況，是提高社會(huì)文明程度和構(gòu)建和諧社會(huì)的重要內(nèi)容，也是體現(xiàn)現(xiàn)代社會(huì)文明進(jìn)步和公平正義和諧相處的重要標(biāo)志之一。 近年來，各級(jí)政府和相關(guān)職能部門為殘疾人的康復(fù)、教育、就業(yè)培訓(xùn)、勞動(dòng)就業(yè)做了大量的工作，殘疾人事業(yè)發(fā)展取得了可喜得成績。但是，殘疾人事業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的總體水平仍然存在較大差距。 老年人和殘疾人的出行，在任何

9、國家都會(huì)是一個(gè)問題。對(duì)這個(gè)問題解決的程度如何，反映著一個(gè)社會(huì)從科技水平到人文關(guān)懷等各方面的發(fā)達(dá)程度。設(shè)計(jì)者從一些國外技術(shù)雜志以及互聯(lián)網(wǎng)上了解到，在一些發(fā)達(dá)國家如美國，日本其公交服務(wù)體現(xiàn)出的人文關(guān)懷，特別是為老年人和殘疾人的出行提供的巨大方便感觸頗深。在每個(gè)高峰使用的公交上，都裝有方便行動(dòng)遲緩老年人上下車的裝置以及方便殘疾人上下車的輪椅升降平臺(tái)。海外的交通服務(wù)人員——從司機(jī)，售票員一直到專門經(jīng)過培訓(xùn)的服務(wù)人員都紛紛提倡“耐心是一種美德”，倡導(dǎo)“尊重人權(quán)，方便社會(huì)不同階層群體”的服務(wù)宗旨。 1993 年12月20日聯(lián)合國大會(huì)第四十八屆會(huì)議通過的第48/96號(hào)決議《殘疾人機(jī)會(huì)均等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則》

10、規(guī)則4.支助服務(wù)：“各國應(yīng)采取措施，消除物質(zhì)環(huán)境中影響參與的障礙。此種措施應(yīng)包括制定標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則，并考慮頒布立法，確保社會(huì)中各個(gè)方面實(shí)現(xiàn)無障礙環(huán)境，例如確保住房、樓房、公共交通服務(wù)和其它交通工具、街道和其它室外環(huán)境的無障礙?！薄案鲊鴳?yīng)確保為殘疾人發(fā)展和提供支助服務(wù)，包括輔助性器材，幫助他們提高日常生活方面的獨(dú)立能力和行使他們的權(quán)利?！?“各國應(yīng)支持研制、生產(chǎn)、銷售和維修各種輔助性器材并傳播與其有關(guān)的知識(shí)。 有這么一個(gè)故事，是個(gè)殘疾人在國外的親身經(jīng)歷：北京我出門辦事，一定要在家里和公司里先方便夠了，因?yàn)橐话愕墓珟鷺O少有適合殘疾人用的便座，即使有也非常臟。而在美國則全無這種擔(dān)心，無論商場還

11、是餐館，都設(shè)有殘疾人專用便座，一般健全人不得使用，所以都很干凈。一次在曼哈頓的中國餐館吃完午飯，又喝了不少的飲料，沒過一會(huì)就覺得肚子有些難受，而且越來越疼，我想，壞了，這曼哈頓連個(gè)停車的地方都沒有，哪找?guī)兀勘阕屗緳C(jī)趕快往回開，剛走了一半的路程就無法繼續(xù)堅(jiān)持了。忽然看到路邊有個(gè)加油站，就問司機(jī)里面會(huì)不會(huì)有廁所？司機(jī)也不答話，一打方向盤把車開了過去。我的眼睛一亮，哈哈，還真有廁所。但是不是也有便座呢？等推開門一看，所有的擔(dān)心都是多余的了，解放之后我才有了感慨的閑情，這發(fā)達(dá)國家的確把人的需要想到家了啊。?其實(shí)，只是這些外在的設(shè)施問題，我們?nèi)绻麖纳系较录右灾匾暤脑捯彩遣浑y解決的。最讓我感慨不已的是

12、這里的人對(duì)于殘疾人態(tài)度出乎意料地充滿熱情和友善，我們每到一處，人們都自覺地讓出道來，有的甚至為自己沒有發(fā)現(xiàn)身后的輪椅而抱歉。在環(huán)球影視城觀看水上世界表演之前，幾個(gè)演員和觀眾打水仗，熱鬧非凡，很大面積的觀眾席都被水淋濕了，獨(dú)我們殘疾人的專門座位區(qū)沒有受到絲毫的“襲擊”，可見管理者考慮之周到。我?guī)缀醪荒茏约涸谕饷鎲为?dú)坐著輪椅行走或者停留，總不時(shí)會(huì)走過來一個(gè)個(gè)先生或女士向你詢問：CAN?I?HELP?YOU??參觀白宮時(shí)，我越過排出一里多地的長隊(duì)，被徑直請(qǐng)到前面，并由一名總統(tǒng)的侍衛(wèi)官帶領(lǐng)，深入到總統(tǒng)的廚房，我指著剛剛爆好的玉米花問他是給誰吃的，他告訴我，是晚上總統(tǒng)和幕僚們在小影院看片子時(shí)吃的。我和他

13、開玩笑：有沒有你的份呢？他自嘲道：我可沒那個(gè)命。? 在費(fèi)城參觀獨(dú)立宣言簽署舊址時(shí)，負(fù)責(zé)解說的美國小伙子發(fā)現(xiàn)了前排坐在輪椅上的我，便馬上走過來幾乎雙膝著地俯下身，為的是與我的視線保持平行，他說：一會(huì)兒你可以從那個(gè)門先出去。僅僅是這個(gè)簡單的動(dòng)作和這句簡單的話語便使我深深地感動(dòng)了。所謂無障礙，就是道路平坦，利于殘疾人輪椅通過，但剛才那個(gè)平視的目光難道不也是一種無障礙嗎？美國確實(shí)有很多美好的東西和美好的人原來我一直以為較之刻板的英國人，美國人一定是比較活躍和彈性的。也確實(shí)是這樣，在進(jìn)入紐約海底隧道交費(fèi)時(shí)，一個(gè)美國混血姑娘一邊隨著樂曲扭動(dòng)著身軀，一邊從我們的手里接過錢。我和同行的伙伴說，這是美

14、國一景啊，北京可看不到的。但是當(dāng)我們跟著司機(jī)把租來的汽車還掉，準(zhǔn)備搭乘大巴士去機(jī)場時(shí)，不料想?yún)s遭到了拒絕，一個(gè)手持話機(jī)的車輛調(diào)度對(duì)我說：我不能讓您乘坐這種普通的巴士，您必須坐那種承載輪椅的專用車。盡管我說我可以上普通的巴士，得到的回答是：我不想因?yàn)檫@事受到處罰。為了不使這位堅(jiān)持原則的好心人因?yàn)槲覀兌芰P，我只好看著一輛又一輛大巴從眼前開過去，一直到十幾分鐘后，開來一輛帶升降機(jī)的專用車把我和輪椅一起搭上去。在休斯頓與一個(gè)國內(nèi)來此定居的殘疾朋友聊天時(shí)，他對(duì)我說：美國絕對(duì)是個(gè)殘疾人生活非常方便的國家，你真應(yīng)該來這里發(fā)展。我知道我在國內(nèi)還有很多干不完的事情，而且這些事情大都與殘疾人的事業(yè)緊密相連。我也

15、知道國內(nèi)的無障礙建設(shè)和整個(gè)社會(huì)文明的提高，尚需要一個(gè)相當(dāng)長的過程。但我已經(jīng)看到了這個(gè)過程的開始，我只是希望盡可能地加快這個(gè)進(jìn)程。光咱們北京就有40多萬的殘疾人，他們盼望著實(shí)現(xiàn)全面的無障礙。如今相應(yīng)的法律法規(guī)已經(jīng)出臺(tái)，但實(shí)施起來還有相當(dāng)?shù)碾y度。比如怎樣協(xié)調(diào)劃分殘疾人專用停車位，如果有人違章占用這些停車位，又應(yīng)該由哪個(gè)部門來進(jìn)行什么樣的處罰？在我們國家尚不允許殘疾人駕駛汽車的情況下，如何區(qū)分殘疾人所乘車輛和非殘疾人所乘車輛？還有什么樣規(guī)模的餐廳和公共設(shè)施要建有適合殘疾人的廁所等等，這是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在美國也是用了近十年的時(shí)間才告基本完成。我在華盛頓就看到一個(gè)很有年頭的博物館正在新建無障礙

16、通道。我建議我們的政府，我們的殘聯(lián)組織，多多參考借鑒發(fā)達(dá)國家無障礙建設(shè)方面的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，從最簡單的無障礙設(shè)施一個(gè)一個(gè)做起，協(xié)調(diào)和動(dòng)員全社會(huì)都來參與這件事情。因?yàn)檫@決不僅僅是一個(gè)公共設(shè)施的改造問題，它代表了我們社會(huì)文明的發(fā)展程度，而且在改造物質(zhì)世界的同時(shí)必將帶動(dòng)精神世界的變革。? 東京的地鐵大多車站都設(shè)有殘疾人專用的升降電梯，每次車都有殘疾人用的車廂，里面有可固定輪椅的裝置。如果沒有升降機(jī)的出入口，通常設(shè)有按鈕，按一下按鈕地鐵的工作人員就會(huì)出來將殘疾人連同輪椅抬上車廂。在上海的地鐵我?guī)缀蹩床坏綄闅埣踩嗽O(shè)置的設(shè)施，也許對(duì)整個(gè)弱勢人群的關(guān)懷，是我們當(dāng)下最缺少的東西在地鐵的設(shè)計(jì)中也可以看出。

17、 圖1.1 日本的無障礙公交車 2006年12月2日，在巴西首都巴西利亞舉行的紀(jì)念“國際殘疾人日”活動(dòng)中，巴西總統(tǒng)盧拉（前左一）等政府官員在觀看一名殘疾人試用殘疾人專用汽車乘降裝置。當(dāng)天，盧拉簽署了兩項(xiàng)行政命令：今后凡是關(guān)系到通信、住房和公共交通的事業(yè)活動(dòng)都必須考慮到殘疾人的利益和需要；巴西全國各城市中的11.5萬輛公交車10年內(nèi)都要裝備便于2600萬殘疾人乘車的裝置。 圖1.2 巴西專用殘疾人升降裝置 1992年1月26日，美國政府頒布實(shí)施了美國殘疾人法案（ADA）。這部法案涵蓋了各種生活細(xì)節(jié)，例如，規(guī)定餐館不可因殘疾人可能打擾其他客人而拒絕其

18、進(jìn)入；雜貨店的貨架高度要使坐在輪椅上的顧客可自由取下貨物，否則要調(diào)低貨架高度或由商店雇員提供協(xié)助服務(wù)；銀行不得只認(rèn)可駕駛執(zhí)照作為身份證明，因?yàn)槊と藳]有駕照。這項(xiàng)法案對(duì)公共場所的規(guī)定尤為具體，大型公共服務(wù)機(jī)構(gòu)門口有臺(tái)階的地方必須有輪椅通道，在進(jìn)門的地方，如果不是自動(dòng)感應(yīng)式開門或?qū)Ｈ碎_門，就必須安裝殘疾人專用開門器，讓坐在輪椅上的人一按墻上的按鈕，門就自動(dòng)打開；公共廁所必須有可供殘疾人使用的廁所，這些廁所比一般衛(wèi)生間更寬大且有扶手；公共汽車上必須設(shè)有殘疾人專用座位，且車門口必須有供殘疾人上車用的升降梯等。如果違反這些規(guī)定遭到投訴，商家往往要賠上一大筆錢。不過，該法案在羅列了一大堆懲罰條款后，也規(guī)定

19、因提供殘疾人無障礙設(shè)施而導(dǎo)致成本增加，可以申請(qǐng)減稅，最高年度減稅額是1.5萬美元。斯坦福大學(xué)就曾為一名高位截癱的大學(xué)新生大施土木，改建教學(xué)樓和校園中的其它設(shè)施，這其中固然包含著校方的一片愛心，但也是法律規(guī)定使然。時(shí)至今日，美國的殘疾人團(tuán)體還在不斷呼吁和努力，讓自己的權(quán)利受到法律更明確的保護(hù)。在法律規(guī)定之外，很多部門還特別設(shè)置了一些照顧殘疾人生活的措施。如大商店門口都備有電動(dòng)購物車，供殘疾人和老年人使用；紐約等地新建機(jī)場的候機(jī)樓里，飲水機(jī)加裝了自動(dòng)感應(yīng)裝置，人只要靠近它，噴嘴就自動(dòng)噴出水來，以滿足那些手腳不便的人使用。 總之，我們在社會(huì)主義和諧社會(huì)的建設(shè)過程中，必須貫徹以人為本這一思路

20、，服務(wù)公共生活中的所有群體，進(jìn)一步體現(xiàn)我國中國特色社會(huì)主義制度的優(yōu)越性。 具體到社會(huì)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，我國在人文關(guān)懷方面取得的進(jìn)步是令人欣慰的： 在首都北京，從今年年底開始，100輛無障礙公交大巴的上路行駛將帶著輪椅上的殘疾人飛奔。從此，坐著輪椅也能“上下車”了。在北京市京華客車公司，記者看到了即將陸續(xù)上路的低地板新型客車。這幾款車型都是公司最新研制的，長度分別為18米、12米、11米，適合城市不同區(qū)域、不同用途的各種公共交通的需要。編號(hào)為BK6181的18米大客車：這是國內(nèi)首輛國產(chǎn)超低地板絞接式客車，車底距地面只有280毫米，并配有電腦控制的空氣懸掛裝置，在進(jìn)站后車體可向站臺(tái)傾

21、斜，乘客可直接邁步進(jìn)入車內(nèi)，無須再抬腳登踏板。同時(shí)車門下有可自動(dòng)伸縮的鋼板，便于殘疾人乘坐輪椅進(jìn)入車內(nèi)，車內(nèi)還設(shè)有專為輪椅設(shè)計(jì)的空間和安全帶，更方便了殘疾人乘車。在車內(nèi)，記者還發(fā)現(xiàn)了專門為固定輪椅而安裝的掛鉤。據(jù)專家介紹，我國之所以限制使用地板高于900毫米以上的公交車，是為了方便老弱病殘?jiān)谐丝蜕舷萝?，體現(xiàn)“以人為本”的公共服務(wù)理念。同時(shí)，地板和通道高度在400毫米以下的低地板、低入口廂體客車將成為推廣使用的新型公交車。這類車輛的特點(diǎn)是，發(fā)動(dòng)機(jī)后置，可設(shè)置殘疾人輪椅和無障礙上下車裝置。其中，低地板公交車車廂，至少有兩個(gè)乘客門為一級(jí)臺(tái)階。此外，地板降低還可增加車輛平均運(yùn)輸速度，提高運(yùn)營效率。據(jù)京

22、華客車公司介紹，BK6181超低地板絞接式空調(diào)公交車是為適應(yīng)2008年奧運(yùn)客運(yùn)市場需要而專門設(shè)計(jì)的，并將融入北京無障礙公共交通系統(tǒng)工程。不關(guān)是在平時(shí)日常的交通條件下下功夫，努力提高人文關(guān)懷的層次外，在即將到來的北京奧運(yùn)會(huì)（奧運(yùn)會(huì)后緊接著就是殘疾人運(yùn)動(dòng)會(huì)）前，首都交通規(guī)劃部門也聯(lián)手我國許多客車大中型企業(yè)推出了便于行動(dòng)不便人士出行的公交車。昨天上午，在位于北京郊區(qū)的公交集團(tuán)第6分公司，殘運(yùn)會(huì)輪椅專用大巴現(xiàn)場展示了其獨(dú)特的設(shè)計(jì)及服務(wù)性能。中門前6個(gè)輪椅區(qū)，前端和后方共計(jì)25個(gè)皮革面座椅，車內(nèi)空間寬敞而緊湊。與普通大巴不同，輪椅專用大巴的前后門采用一級(jí)踏步上車，?？抗徽九_(tái)時(shí)，整輛車可由駕駛員操作沉降

23、，并向車門一側(cè)傾斜，與站臺(tái)持平后。電動(dòng)伸縮導(dǎo)板可供輪椅乘客自主上下大巴。輪椅區(qū)相互留有安全距離，并安裝有固定輪椅的拉桿扣件、安全帶、報(bào)警按鈕等安全裝置?！拜喴螌Ｓ么蟀偷妆P低、轉(zhuǎn)彎半徑大，對(duì)道路平整度的要求較高。整體而言，這種專用車輛在設(shè)計(jì)上非常人性化，它完全能夠滿足殘運(yùn)會(huì)用車的需要?！惫患瘓F(tuán)生產(chǎn)經(jīng)營部經(jīng)理李峻介紹說。而昨天到現(xiàn)場體驗(yàn)乘坐的殘疾人龍女士也表示，上下車簡單方便，坐在車?yán)锔杏X很舒適，“我去得最遠(yuǎn)的地方是景山公園，如果將來能夠開通輪椅大巴的公交線，我們出行不但能夠省錢，還能去得更遠(yuǎn)?！睔堖\(yùn)會(huì)開幕期間，包括管理人員、駕駛員、修理工、廠家售后服務(wù)人員計(jì)80余人的保障車隊(duì)向投入到后勤接送工

24、作。而據(jù)公交集團(tuán)負(fù)責(zé)人講，殘運(yùn)會(huì)結(jié)束后，60輛輪椅專用大巴將轉(zhuǎn)為民用，在北京市的一級(jí)路面運(yùn)營，而票價(jià)將保持不變。 再看看我國最大的商埠城市——天津的進(jìn)展情況：據(jù)新華社天津3月30日電（白敏怡 劉金升）2005年上半年，首批殘疾人無障礙公交車將亮相天津。即將投入使用的殘疾人無障礙公交車，將通過定線定點(diǎn)發(fā)車的運(yùn)營班次滿足殘疾乘客的乘車需要，同時(shí)解決殘疾人輪椅上下臺(tái)階以及車內(nèi)固定輪椅等難題。據(jù)介紹，此次投入使用的無障礙公交車內(nèi)將全部新添“空氣懸掛”系統(tǒng)。此外，低踏板的設(shè)計(jì)，也能讓乘客輕松步入寬敞的大通道車廂內(nèi)。除了常見的車載數(shù)字電視，無障礙公交車內(nèi)還將增設(shè)輪椅安置專區(qū)，并配有專門的固定輪椅

25、裝置。乘坐輪椅的乘客可以通過下車門新增的殘疾人踏板，輕松地通過滑行上下公交車。 而充分體現(xiàn)改革開放成果的深圳——深圳市殘聯(lián)消息：記者從有關(guān)部門獲悉：我市正在施工中的地鐵一期工程的17個(gè)站臺(tái)，全部設(shè)有肢殘人使用的直升電梯、盲人使用的導(dǎo)向帶、弱智人士的專用色彩符號(hào)，這些專業(yè)的配置使地鐵建成后50年都不落后。而僅此一項(xiàng)，深圳地鐵投資追加資金1個(gè)億。目前的火車站、機(jī)場和海關(guān)聯(lián)檢大樓，都修建了坡道或殘疾人專用電梯；博物館，體育館，大劇院等設(shè)置了殘疾人專用通道；各大酒店建有方便殘疾人使用的客房和洗手間；公 園，旅游區(qū)除在設(shè)計(jì)上保證殘疾人能觀賞到主要景點(diǎn)外，還備有輪椅等設(shè)備；越來越多的住宅區(qū)擁有了

26、無障礙環(huán)境；中心區(qū)六大重點(diǎn)工程，國際會(huì)展中心和地鐵的建設(shè)，也全部實(shí)施了無障礙化。走在深圳主要干道上，細(xì)心的行人會(huì)發(fā)現(xiàn)，人行道上有一排特殊的地磚延伸到遠(yuǎn)方———優(yōu)質(zhì)花崗巖地磚上精心雕刻著圓點(diǎn)和長條，不少外地的觀光者好奇地詢問這排地磚的作用。原來，這是專門為盲人出行方便鋪設(shè)的盲道，失明人士只要用拐杖敲打地面，就會(huì)有非常明顯的方向感，順著路走還可順利到達(dá)目的地。早在80年代初，深圳就拉開了無障礙環(huán)境建設(shè)的序幕，為殘疾人、老人等行動(dòng)不便的人群提供盡可能的便利。市政府1987年就發(fā)出有關(guān)文件，對(duì)在建的國際商場、環(huán)球商場、金融中心、深圳大劇院等重點(diǎn)項(xiàng)目提出了具體的無障礙建設(shè)的要求，由此全面帶動(dòng)了深圳的無障

27、礙建設(shè)。目前，在深圳的主要道路、旅游景點(diǎn)、住宅小區(qū)都修建了盲道、殘疾人專用衛(wèi)生間、殘疾人專用電梯、可供輪椅自由通過的坡道；為使盲人安全橫穿馬路，深南大道、火車站至國貿(mào)中心一帶的主要路口安裝了由市公安交管局的研究所自行研發(fā)制造、每個(gè)造價(jià)達(dá)5000元的蜂鳴器。循著有規(guī)律、有節(jié)奏的嗒嗒聲，盲人和弱視人士便能安全地過馬路了。 同樣，作為汽車設(shè)計(jì)研發(fā)部門，也應(yīng)該在設(shè)計(jì)方面體現(xiàn)人性化設(shè)計(jì)因素：以公交客車為例來看我國客車設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢，在人性化設(shè)計(jì)方面需要加強(qiáng)。比如，方便殘疾人出行、采用客車“跪式服務(wù)”（指?？繒r(shí)將車身稍微向站臺(tái)一側(cè)傾斜，使入口與站臺(tái)齊平）等。北京的一些低地板公交客車雖然具備這些功

28、能，但由于乘客較多，相關(guān)服務(wù)基本沒有開展。今后，更多的公交車將具備這些人性化的服務(wù)功能，相關(guān)服務(wù)也會(huì)逐漸得到應(yīng)用。 殘疾人需要什么樣的車呢？隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，我們國家正以空前的速度進(jìn)入了汽車時(shí)代。社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，也給殘疾人融入社會(huì)施展才干創(chuàng)造了更多的機(jī)會(huì)。他們也越來越多的參與正常的社會(huì)生活，交通的問題也越來越突出了。下肢殘疾的殘疾人很多需要以輪椅代步，普通的交通工具對(duì)于他們來說是難以上下的。因?yàn)橄轮\(yùn)動(dòng)障礙，普通的汽車也無法駕駛。這就要求公共交通工具能夠提供輪椅登車機(jī)構(gòu)，而對(duì)有條件自駕車的殘疾人可以通過加裝手操縱裝置，實(shí)現(xiàn)駕車夢想。 圖1.3 華辰金杯輪椅升降客車　

29、 由于設(shè)計(jì)者是學(xué)習(xí)機(jī)械專業(yè)的學(xué)生，尤其對(duì)其中的殘疾人輪椅升降系統(tǒng)感興趣，現(xiàn)利用畢業(yè)設(shè)計(jì)這一鍛煉自己所學(xué)知識(shí)的機(jī)會(huì)接到了——兼用殘疾人輪椅升降系統(tǒng)這一題目，利用一個(gè)多月的時(shí)間設(shè)計(jì)了一套輪椅升降機(jī)，該裝置上有一放置輪椅的平臺(tái)，平臺(tái)前后各有一翻板，平臺(tái)和前后翻板用來使輪椅從地面進(jìn)入平臺(tái)，進(jìn)而進(jìn)入車內(nèi)。前后翻板還可防止輪椅在平臺(tái)在升降過程中從平臺(tái)前后方向滑落。該升降機(jī)由輪椅乘坐者或經(jīng)過培訓(xùn)的服務(wù)員、司機(jī)操作。該系列升降機(jī)具有電動(dòng)液壓工作動(dòng)力單元，動(dòng)力單元內(nèi)有一手動(dòng)備用泵，在升降機(jī)斷電或電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下，可以通過手動(dòng)裝置的操作實(shí)現(xiàn)升降機(jī)的各種使用功能。 作為新世

30、紀(jì)的一名大學(xué)生，本著服務(wù)社會(huì)的基本原則，設(shè)計(jì)者愿為我國和諧社會(huì)建設(shè)，人文關(guān)懷氛圍的營造獻(xiàn)出自己的綿薄之力！ 2 系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)方案說明 2.1方案比較及選擇（資料搜集及方案比較） 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目為——兼容殘疾人輪椅升降裝置的城市客車，因?yàn)檫@個(gè)題目比較新穎，而且國內(nèi)兼容殘疾人輪椅升降裝置的城市客車并沒有大批量生產(chǎn)，所以認(rèn)為是個(gè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。 但創(chuàng)新工作的一切一切都是由基礎(chǔ)知識(shí)所賦予的，整套設(shè)備的設(shè)計(jì)也不例外。 首先，其機(jī)構(gòu)的動(dòng)作就是要使殘疾人順利蹬車，下車的升降平臺(tái)。在國內(nèi)目前的升降裝置的有螺旋傳動(dòng)升降機(jī)構(gòu)，、液壓升降機(jī)構(gòu)等。而液壓升

31、降機(jī)構(gòu)以其安全性好，傳動(dòng)效率高，運(yùn)行柔和穩(wěn)定，壽命長的特點(diǎn)，已得到了升降臺(tái)設(shè)計(jì)者的一致認(rèn)可。 設(shè)計(jì)之初的想法是，借鑒剪叉式液壓升降機(jī)的原理，設(shè)計(jì)了十字叉式升降機(jī)構(gòu)，整體動(dòng)作為出——下降——提升至中位——舉升——?dú)埣踩说跑嚒陆抵林形弧獧C(jī)構(gòu)收回等一系列動(dòng)作，但這種設(shè)計(jì)的缺陷是，要實(shí)現(xiàn)預(yù)期動(dòng)作的話，在升降機(jī)運(yùn)動(dòng)到中位的時(shí)候，必然涉及死點(diǎn)問題。所以整套機(jī)構(gòu)過死點(diǎn)的問題也不好解決，想要繞開死點(diǎn)如果要實(shí)現(xiàn)，機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性是不言而喻的。如圖所示： 圖2.1 輪椅升降平臺(tái)方案 圖為本次設(shè)計(jì)的——兼用殘疾人輪椅升降系統(tǒng)屬于機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)借助國外相關(guān)資料看看，首先

32、設(shè)計(jì)者找到如圖的資料： 圖2.2 單臂式輪椅升降平臺(tái) 這種單臂式的升降裝置第一不能保證機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度，第二吊臂必須要垂直，此套機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是，平板在收起的時(shí)候是借助了一套平行四邊形機(jī)構(gòu)，并且此套平行四邊形機(jī)構(gòu)也承擔(dān)平板的部分載荷，避免單一的由垂直吊臂的擋塊來受力，此套機(jī)構(gòu)對(duì)減少吊臂所受的剪力和彎矩有利，還有就是在升降平臺(tái)的前翻版上安裝有一套所謂的“天線機(jī)構(gòu)”通過運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)與校核，使機(jī)構(gòu)舉升到中位以后殘疾人可以順利蹬車，而在此過程中人力所要做的將翻板翻過則大大省略了。但是重要的和液壓缸體外側(cè)所鉸接并和吊臂鉸接的桿的設(shè)計(jì)則在現(xiàn)有的工具和實(shí)驗(yàn)條件下是難以確定的（傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)校核方法有

33、圖解法，解析法，實(shí)驗(yàn)法）。 第二種所尋找的法案就是江淮汽車的升降裝置，如圖所示： 圖2.3 江淮汽車輪椅升降裝置 此套方案的優(yōu)點(diǎn)是，可以按照總布置的要求：協(xié)調(diào)好以下矛盾：在車門尺寸方面可以合理進(jìn)行尺寸分配，且機(jī)構(gòu)可以在殘疾人蹬車以后自動(dòng)收起，不與車門沖突；設(shè)計(jì)載荷150kg，采用雙吊臂結(jié)構(gòu)，可以保證選用材料經(jīng)強(qiáng)度校核后安全可靠;吸取方案二的平行四邊形機(jī)構(gòu)舉升作為其舉升的基本機(jī)構(gòu)；仍然采用方案二所示的平行四邊形收起機(jī)構(gòu)，并像上圖所示的在平行四邊形上加上扶手，以便于殘疾人自身主動(dòng)保證安全。本套機(jī)構(gòu)自身的吊臂上是彎曲的機(jī)構(gòu)其空間上與汽車垂向的夾角與車內(nèi)鉸接點(diǎn)的連線與垂向的夾角相

34、等，在加之設(shè)計(jì)者自己完善的平行四邊形機(jī)構(gòu)，保證了吊臂始終垂直（因?yàn)榈醣鄣膹澢糠质冀K方向不變，牽連的使吊臂垂直）。在對(duì)角線采用液壓動(dòng)力單元作為舉升機(jī)構(gòu)，所以整套機(jī)構(gòu)和諧，輕便，安全并且在技術(shù)上可行。 但是機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)在于，機(jī)構(gòu)安裝在車身內(nèi)部，勢必要占據(jù)車內(nèi)空間，牽扯到最大的一個(gè)問題就是，殘疾人輪椅在上升到車門位置的時(shí)候，如何進(jìn)入總布置布置的區(qū)域，而與升降機(jī)構(gòu)不發(fā)生碰撞和摩擦，由于關(guān)系到乘員的安全問題，所以排除了此套方案。 到畢業(yè)設(shè)計(jì)的中期，根據(jù)進(jìn)一步分析前期的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)者又回到最初的構(gòu)想方案如下：把雙向運(yùn)動(dòng)的十字叉結(jié)構(gòu)，改成單向運(yùn)動(dòng)的形式避免了在中位的時(shí)候過死點(diǎn)的技術(shù)難題

35、，只需要完成伸出——下降——提升——?dú)埣踩说跑嚒獧C(jī)構(gòu)收回幾個(gè)簡單的動(dòng)作，很大程度上簡化了設(shè)計(jì)問題。見下圖： 圖2.4 十字叉式輪椅升降裝置 此機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，四桿機(jī)構(gòu)能很好的分擔(dān)平板的載荷，保證了機(jī)構(gòu)的安全性。各個(gè)擋板及導(dǎo)板由專業(yè)操作人員手動(dòng)展開，可以配合殘疾人的上車動(dòng)作。由于本機(jī)構(gòu)是安裝在地板和車架之間的，不占用車身內(nèi)部的任何空間，使殘疾人輪椅在上車后，可以很方便的移動(dòng)到專門布置的區(qū)域，經(jīng)過幾種方案的比較，設(shè)計(jì)者最終決定采用這種方案。 2．2 需要進(jìn)行的任務(wù) (1)整套機(jī)構(gòu)的受力分析，運(yùn)動(dòng)校核，基本尺寸的確定； (2)動(dòng)力單元液壓元器件的計(jì)算和設(shè)計(jì)校核； (

36、3)材料強(qiáng)度，剛度的校核； (4)裝配可行性的分析，說明，裝配偶件，連接件的選擇，強(qiáng)度剛度校核； (5)明細(xì)表的指定。 3 總體設(shè)計(jì) 3.1主要桿件的運(yùn)動(dòng)校核，受力分析以及強(qiáng)度校核 3.1.1運(yùn)動(dòng)校核 下圖是根據(jù)總布置所分配的基本尺寸（車地板高900mm，門高1500mm）所做的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)校核圖，根據(jù)運(yùn)動(dòng)校核的方法（分為圖解法，試驗(yàn)法和解析法），本次運(yùn)動(dòng)校核采用圖解法和實(shí)驗(yàn)法相結(jié)合的方法來做機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)校核。此套機(jī)構(gòu)為舉升機(jī)構(gòu)的最基本機(jī)構(gòu)——曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，有三個(gè)運(yùn)動(dòng)副，包括兩個(gè)主動(dòng)桿和四根從動(dòng)桿。機(jī)構(gòu)的自由度為F=3n-(2p1+ph)=3×

37、4-2×5=2 所以機(jī)構(gòu)有2個(gè)自由度，一是垂直運(yùn)動(dòng)，一是水平運(yùn)動(dòng)。 圖3.1 機(jī)構(gòu)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)方向示意圖 圖示為機(jī)構(gòu)的兩種運(yùn)動(dòng)，上升和下降。主動(dòng)桿的兩端都為滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)液壓缸帶動(dòng)活塞桿推動(dòng)主動(dòng)桿做水平運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于從動(dòng)桿一端固定在底板上，所以主動(dòng)桿兩端的兩個(gè)滑塊是做的相向運(yùn)動(dòng)，因而帶動(dòng)與主動(dòng)桿下端滑塊在同一軸線上的從動(dòng)桿2的滑塊一起運(yùn)動(dòng)，由此可以得知，當(dāng)活塞桿推動(dòng)主動(dòng)桿時(shí)機(jī)構(gòu)做下降運(yùn)動(dòng)，而當(dāng)活塞桿拉動(dòng)主動(dòng)桿時(shí)，機(jī)構(gòu)做上升運(yùn)動(dòng)，上升的極限位置就是當(dāng)所有的桿件重合時(shí)的水平位置，可以很明顯的看出，機(jī)構(gòu)在升降的同時(shí)不會(huì)與任何

38、外部組件發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。 圖2.2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)校核圖 上圖所示為升降裝置的三個(gè)升降步驟，可以由次方便的算出桿件在中位，低位的夾角。因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)屬于概念性質(zhì)的設(shè)計(jì)，所以滑塊機(jī)構(gòu)的基本尺寸都是從圖解法和實(shí)驗(yàn)法的運(yùn)動(dòng)校核中反復(fù)畫圖，反復(fù)實(shí)驗(yàn)，并最終實(shí)現(xiàn)到不與車門側(cè)邊框碰撞，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉而得出的。 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的可能性分析，下面進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的可能性分析，因?yàn)榇舜卧O(shè)計(jì)屬于機(jī)構(gòu)創(chuàng)新性質(zhì)的設(shè)計(jì)，如何讓機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是設(shè)計(jì)者考慮的首要因素，而要?jiǎng)幼鳎仨氂辛Φ淖饔貌拍鼙ＷC運(yùn)動(dòng)，下面就就本套機(jī)構(gòu)在幾個(gè)典型位置的受力情況（啟動(dòng)，液壓缸處于水平位置，以及過了水平位置以后）來證明此套設(shè)計(jì)能夠運(yùn)動(dòng)。

39、 3.1.2受力分析及機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析 本機(jī)構(gòu)中受力作用的就是主動(dòng)桿和從動(dòng)桿，其都為直桿，而且只受拉力無彎矩和扭矩。 受拉力的大小F=1500N 桿件采用的是Q235-A型熱軋鋼。其許用應(yīng)力=160Pa則得到 拉伸應(yīng)力S拉=F/A=1500/40×10-4=37. 5Mpa 選取的安全系數(shù)為1.5 S拉=37.5×1.5=56.25Mpa 所以總的應(yīng)力56.25Mpa<160Mpa 所選取的鋼是安全的。 具體機(jī)構(gòu)如下圖所示： 圖2.4 主動(dòng)桿 此桿為機(jī)構(gòu)的主動(dòng)桿，在桿的兩端各有一個(gè)螺栓孔，用于連接從動(dòng)桿和導(dǎo)桿以及滑塊。 圖2

40、.5 從動(dòng)桿 這是機(jī)構(gòu)的從動(dòng)桿，從動(dòng)桿的一端與主動(dòng)桿相連接，另一端固定在底板上，而另一根從動(dòng)桿的一端連接滑塊。為保證螺栓的自鎖，采用彈簧墊片以及雙螺母。 圖2.6 導(dǎo)桿 這是機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵部件，與活塞桿相連接的導(dǎo)桿，桿件的兩端分別連接兩跟主動(dòng)桿，桿件的中間用螺栓連接兩個(gè)活塞桿，活塞桿推動(dòng)導(dǎo)桿做水平運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)桿則帶動(dòng)主動(dòng)桿做垂直運(yùn)動(dòng)。 圖2.7 上支桿 圖2.8 內(nèi)支桿 通過滑槽配合的兩個(gè)桿件，由于本裝置的伸出過程是由專業(yè)人員

41、手動(dòng)完成的，所以當(dāng)人把升降裝置拉出時(shí)，升降裝置的上支桿與內(nèi)部的支桿是通過滑槽運(yùn)動(dòng)的，在到達(dá)極限位置時(shí)，在兩根桿上都設(shè)計(jì)了擋板，當(dāng)兩根桿的擋板相接觸時(shí)，伸出也達(dá)到極限位置，保證了系統(tǒng)的安全性。 關(guān)于桿系的固定：根據(jù)設(shè)計(jì)者和本小組骨架設(shè)計(jì)者相互協(xié)調(diào)，在專用門所在的底架上焊接兩片螺栓組的坐，圖15所示的桿件側(cè)面用螺栓固定在焊接鋼板上。 用螺栓固定在螺栓組坐上，之所以后部采用焊接工藝將兩個(gè)厚厚的鋼板焊在一起，就是為了使車架承載更加穩(wěn)定，而隨之而來又牽扯到了螺栓組的受力和計(jì)算問題： 計(jì)算設(shè)計(jì)過程（加解答）如下： 按照螺栓組設(shè)計(jì)的總原則：做了如下幾項(xiàng)處理： （1） 連接結(jié)

42、合面的幾何形狀通常設(shè)計(jì)成軸對(duì)稱的簡單幾何形狀，本設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)者應(yīng)用的是矩形結(jié)合面，這樣不但便于加工制造，而且便于對(duì)稱布置螺栓，使螺栓組的對(duì)稱中心和連接結(jié)合面的形心重合，從而保證連接結(jié)合面受力比較均勻。 （2） 螺栓的布置應(yīng)使各螺栓受力合理。盡量使螺栓的位置靠近連接結(jié)合面的邊緣，以減少螺栓所受的力。 （3） 螺栓的排列要有足夠的間距，邊距。 （4） 按照經(jīng)驗(yàn)及安全要求，分布在同一圓周上的螺栓數(shù)目，應(yīng)取成4，6，8等偶數(shù)，以便在鉆孔時(shí)的分度和畫線。設(shè)計(jì)者在一側(cè)連接板上設(shè)置了6個(gè)螺釘。 （5） 避免螺栓承受附加的彎曲載荷，即除了要在機(jī)構(gòu)上設(shè)法保證載荷不偏心外，還應(yīng)該在工藝上保證被連接件，螺母和

43、螺栓頭部的支撐面平整，并與螺栓軸線相垂直。在車架焊接的支撐面上設(shè)計(jì)出了沉頭座 為了防止結(jié)合面受壓最大處被壓碎或受壓最小處出現(xiàn)間隙，應(yīng)該檢查受載后地基結(jié)合面壓應(yīng)力的最大值不超過允許值，最小值不小于零，即有：， 其中（3-1） 則（3-2） 又預(yù)緊力（3-3） 地基接合面在受載前由于預(yù)緊力而產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力 則有所以連接強(qiáng)度是足夠的。 再驗(yàn)算螺栓的強(qiáng)度，則有：（3-4）選用M8螺栓是強(qiáng)度足夠的。 關(guān)于前后翻版的連接方式的設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)和創(chuàng)新：設(shè)計(jì)者借鑒在普通家用門上固定的和荷葉件，見右圖示： 圖2.9 合頁

44、 此部的上半頁（相對(duì)與圖所說）用淺螺釘上在帆板上，下半頁也用淺螺釘上在平板上，類似與家常用的門，此機(jī)構(gòu)輕松解決了翻版和平板的連接問題，同樣，后翻版也采用了此套連接結(jié)構(gòu)（只是中間軸加粗致使上下兩頁距離增大，使其張開角度變大使后翻版可以按預(yù)定的軌跡搭在地面，方便殘疾人連同輪椅一道登上平板。 另外，關(guān)于殘疾人登上平板以后翻版的固定問題，設(shè)計(jì)者也借鑒了在車門設(shè)計(jì)中的掛鉤的作用（在車門后面設(shè)置掛鉤是為了防止殘疾人在平板舉升的過程中用手碰到專用門，而使門體碰上升降板，一方面對(duì)專用門的內(nèi)蒙皮有損壞，一方面對(duì)殘疾人的安全也帶來一點(diǎn)隱患，所以同組的專用門設(shè)計(jì)者便在專用門的外蒙皮上安裝了一個(gè)掛鉤，

45、并且通過車門運(yùn)動(dòng)軌跡校核，在車廂外蒙皮的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置了掛鉤環(huán)）。在后翻版上裝了一個(gè)掛鉤，同樣通過運(yùn)動(dòng)校核定下了掛鉤的長度和掛鉤環(huán)的位置，具體校核過程這里從略。 3.2液壓系統(tǒng)總成計(jì)算 一.分析負(fù)載： 開始起重輪椅的時(shí)候垂直吊臂受力最大，依據(jù)受力分析為Ft=750N最大起升力則為：F=6200N. 根據(jù)載荷F，依據(jù)其選擇液壓執(zhí)行原件的工作壓力p1=1.62MPa,因?yàn)楸鞠到y(tǒng)屬于中低亞或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，選取背壓為p2=0.35MPa，取A2/A1=2,而活塞桿直徑d與缸筒直徑D成d=0.707D的正比關(guān)系，由此有： （3-5） 即主要尺寸已經(jīng)確

46、定進(jìn)一步可以確定d=0.707D=41mm 二．選擇基本回路，由于不存在負(fù)載制動(dòng)過程，故不需要平衡回路及制動(dòng)回路。 因?yàn)樵O(shè)計(jì)的平板要承載殘疾人與輪椅，所以系統(tǒng)的安全應(yīng)該是第一位的，升降機(jī)構(gòu)應(yīng)該在任何位置都可以自鎖，所以自然想到液壓基本回路中的鎖緊回路，原理圖見下： 圖2.10 液壓機(jī)構(gòu)原理圖 圖示為使用液控單向閥（又稱雙向液壓鎖）的鎖緊回路。當(dāng)換向閥作為接入時(shí)，壓力油經(jīng)左邊液控單向閥進(jìn)入液壓缸左腔，同時(shí)通過控制口打開右邊液控單向閥，使液壓缸右腔的回油可經(jīng)右邊液控單向閥及換向閥流回油箱，活塞向右運(yùn)動(dòng)。反之，活塞向左運(yùn)動(dòng)。到了需要停留的位置，只要使換向閥處于中位，

47、因?yàn)殚y的中位為H型機(jī)能（Y型也可），所以兩個(gè)液控單向閥均關(guān)閉，使活塞雙向鎖緊，回路中由于液控單向閥的密封性好，泄露極少，鎖緊的精度主要取決于液壓缸的泄露。這種回路被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械，起重運(yùn)輸機(jī)械等有鎖緊要求的場合（在本設(shè)計(jì)中剛剛合適）。 本回路的實(shí)際應(yīng)用以在設(shè)計(jì)者學(xué)習(xí)《液壓與氣壓傳動(dòng)》時(shí)通過實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)過，具體見下圖： 圖2.11 液壓元件實(shí)物聯(lián)結(jié)圖 三．選擇液壓原件： （一）液壓缸 液壓缸在整個(gè)工作循環(huán)中的最大工作壓力為1.62MPa，如果取進(jìn)油路上的壓力損失為0.8MPa,為使壓力繼電器能可靠工作，取其調(diào)整壓力高出系統(tǒng)最高工作壓力0.5MPa

48、，則小流量液壓泵的最大工作壓力為；大流量液壓泵在快進(jìn)，快速運(yùn)動(dòng)時(shí)才向液壓缸輸油，如果取進(jìn)油路上的壓力損失為0.5MPa，則大流量閥的最高工作壓力為: ，則由工況圖可知： 最大流量為17.64L/min,因系統(tǒng)比較簡單，所以取泄露系數(shù)為，則兩個(gè)液壓泵的實(shí)際流量為L/min.由于溢流閥的最小穩(wěn)定溢流量為3L/min,而工進(jìn)時(shí)輸入液壓缸的流量為0.5L/min，由小流量液壓泵單獨(dú)供油，所以小液壓泵的流量規(guī)格最少應(yīng)為3.5L/min。 根據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值查閱產(chǎn)品樣本，最后確定選取PV2R12-6/26型雙連葉片液壓泵，其小液壓泵和大液壓泵的排量分別為6ml/r和26ml/r,

49、當(dāng)液壓泵的轉(zhuǎn)速時(shí)該液壓泵的理論流量為20.08L/min，若取液壓泵的容積效率，由于液壓缸在工進(jìn)時(shí)輸入功率最大，這是液壓泵工作壓力為2MPa，流量為27.1L/min.按圖標(biāo)去液壓泵的總效率為，則液壓泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)所需的功率為： （3-6）根據(jù)此數(shù)值查閱電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本選取Y100L-6型電動(dòng)機(jī)，其額定功率為，額定轉(zhuǎn)速 圖2.12 活塞桿 缸體、活塞和活塞桿的材料 1)缸體： 機(jī)床----多數(shù)采用高強(qiáng)度鑄鐵（HT200），當(dāng)壓力超過8MPa時(shí)，采用無縫鋼管。 工程機(jī)械----多數(shù)采用35鋼和45鋼無縫鋼管。壓力高時(shí)，可采用27SiMn無縫鋼管或45鋼鍛造。 2

50、）活塞： 整體式活塞----多數(shù)采用45號(hào)鋼。 裝配式活塞----常采用灰鑄鐵、耐磨鑄鐵、鋁合金等，特殊需要的可在鋼活塞坯外面裝上青銅、黃銅和尼龍耐磨套。 3)活塞桿： 一般采用45號(hào)鋼，當(dāng)液壓缸的沖擊振動(dòng)很大時(shí)，可使用540Cr等合金材料，采用調(diào)質(zhì)熱處理。 （二）閥類原件及輔助原件： 1）單向閥 單向閥分成兩類:有普通單向閥和液控單向閥.普通單向閥只允許液流向一個(gè)方向通過.液控單向閥既有普通單向閥的功能,并且只要在遠(yuǎn)程控制口通以一定壓力的控制油液,液流反向也能通過.在工程應(yīng)用中常用兩個(gè)液控單向閥組成液壓鎖. 圖2.12 單向閥 液控

51、單向閥可作為單向閉鎖和保壓使用。它用于液壓系統(tǒng)中，阻止油液反向流動(dòng)，起到普通單向閥作用；但可利用控制壓力油，通過控制活塞打開單向閥芯，使油液實(shí)現(xiàn)反向流動(dòng)。液控單向閥可用在需要嚴(yán)格封閉的油路中，進(jìn)行單向閉鎖，起到保壓作用。 對(duì)單向閥的要求： 1、對(duì)于正向開啟壓力為0.04Mpa的液控單向閥，使用時(shí)不允許閥芯錐面垂直向上方安裝。 2、管接頭連接處，禁止用油漆、麻絲、聚四氟乙烯密封帶，可用密封膠。 3、對(duì)于外泄式結(jié)構(gòu)的液控單向閥，控制活塞部分的泄漏油應(yīng)從L口單獨(dú)接回油箱。 2）溢流閥 圖示為球閥式直動(dòng)型溢流閥。它也有一個(gè)阻尼活塞，但與錐閥式結(jié)構(gòu)不同，活塞與球閥之間不是剛性連接

52、，而是通過阻尼彈簧使活塞與球閥接觸（活塞兩端的液壓力平衡）。由于活塞的阻尼作用，可使始終與活塞相連接的球閥運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。 當(dāng)壓力油自進(jìn)油口經(jīng)環(huán)形槽進(jìn)入油腔時(shí)，同時(shí)液壓油經(jīng)油道進(jìn)入閥芯右面腔。當(dāng)油口處壓力升高到作用在閥芯右側(cè)的力超過彈簧力的時(shí)候。閥芯左移，閥口處于某一開度，油腔和回油環(huán)形槽接通，油液從回油口排出，這時(shí)壓力油作用在閥心上的力就和開度下作用在閥芯上的彈簧力保持平衡： P·A=Fs=k(x0+△x) （3-7） 由于閥芯位移量△x遠(yuǎn)小于x0，所以 P·A=Fs=k(x0+△x)≈kx0 （3-8） P=F/A= k(x0+△x)/A≈kx0/A=常數(shù)

53、 （3-9） 即壓力也就基本穩(wěn)定在kx0數(shù)值上。 圖2.13 溢流閥 3）三位四通換向閥 由閥體和閥芯組成。閥體圓孔內(nèi)有5條環(huán)形槽，分別對(duì)應(yīng)P、A、B、T1四個(gè)油口，閥芯上有三個(gè)凸臺(tái)。 圖2.14 三位四通換向閥 4 液壓泵 當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，在A腔，由于輪齒脫開使容積逐漸增大，形成真空從油箱吸油，隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)充滿在齒槽內(nèi)的油被帶到B腔，在B腔，由于輪齒嚙合，容積逐漸減小，把液壓油排出、 利用齒和泵殼形成的封閉容積的變化，完成泵的功能，不需要配流裝置，不能變量結(jié)構(gòu)最簡單、價(jià)格低、徑向載荷大

54、 圖2.15 液壓泵 （三）油管： 各原件間連接軌道的規(guī)格按液壓原件接口處的尺寸決定，液壓缸進(jìn)，出油管則按輸入、排出的最大流量計(jì)算。由于液壓泵選定之后液壓缸在各個(gè)工作階段的進(jìn)、出流量已與原定數(shù)值不同，所以需要重新計(jì)算。 按照經(jīng)驗(yàn)值推薦去油液在壓油管的流速v=3m/s,則算得與液壓缸無桿腔及有桿腔相連的油管內(nèi)徑分別為 （3-10） （3-11）這兩根油管都選用內(nèi)徑、外徑的冷拔無縫鋼管。 （四）油箱 油箱容積按公式估計(jì)，取其經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，故其容積為,按GB/T7938——1999規(guī)定，其標(biāo)準(zhǔn)值為V=250L。 （五）液壓動(dòng)力總成在車?yán)锏牟贾茫? 本設(shè)

55、計(jì)液壓動(dòng)力總成的主要部件有：油箱，液壓泵，三位四通電磁換向閥，單向閥，溢流閥，液壓缸與液壓桿和件（裝在平行四邊形的對(duì)角線上，起動(dòng)力源的作用）。 依據(jù)總布置的要求，設(shè)計(jì)一輛中檔旅游客車，其地板高度離地900mm，門框離地板70mm，專用門的高度為1500mm（地板到門上沿的高度是1430mm），因?yàn)椴捎玫氖请p臂起重機(jī)構(gòu)，所以動(dòng)力總成采用液壓系統(tǒng)，則關(guān)鍵是液壓系統(tǒng)的布置問題。設(shè)計(jì)者將體積較大的油箱（250L）放在專用門的前面兩個(gè)乘客位置之下，將液壓泵，三位四通閥加單向閥溢流閥的總成放在地板和車架之間，因?yàn)椴捎玫氖请p臂結(jié)構(gòu)——即需要兩個(gè)液壓缸，便牽扯兩套液壓機(jī)構(gòu)的聯(lián)動(dòng)問題。這便要一個(gè)經(jīng)過特殊制造的

56、膠管，從三位四通閥中結(jié)出分兩路，用Y字型結(jié)構(gòu)分兩路（一叉的膠管較長則布置在地板以下）則兩套機(jī)構(gòu)的聯(lián)動(dòng)問題便得以解決了。連接情況如下圖示： 圖2.16 液壓桿連接圖 待初裝的時(shí)候啟動(dòng)液壓系統(tǒng)使膠管內(nèi)充滿油，再次啟動(dòng)便能順利實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)?。ú唤?jīng)放油裝在車上以后便會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)液壓缸的運(yùn)動(dòng)不同步！初裝的時(shí)候放油是必不可少的環(huán)節(jié)） 4電動(dòng)機(jī)的選擇 升高的距離大概為40CM左右 （4-1） 由于負(fù)載功率為為18.75W效率取為0.9，所以電動(dòng)機(jī)的功率至少為，所以選擇額定功率為20W的電動(dòng)機(jī) 速度為1.

57、5m/min=0.025m/s,所以上升時(shí)間T=0.4/0.025=16s，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一周物體上升，16s=16/60=0.27min，所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速約為1min/0.27=3.7n/min，因此電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇約為4n/min的電動(dòng)機(jī)。 圖4.1 電動(dòng)機(jī)種類 5其他一些相關(guān)的問題 本系統(tǒng)采用的結(jié)構(gòu)需要借助外力來順利完成整套機(jī)構(gòu)的動(dòng)作：司機(jī)或?qū)ｉT受過培訓(xùn)的人員必須先將升降裝置的主題部分由車內(nèi)部手動(dòng)伸出，接著啟動(dòng)下降開關(guān)，當(dāng)升降裝置降到最低時(shí)，展開后部的后翻板，及側(cè)邊的兩個(gè)擋板。將輪椅連同殘疾

58、人推到平板上，然后在收起后翻版，以免輪椅車向后滑以保障殘疾人的安全。接著啟動(dòng)上升開關(guān)，當(dāng)升到平板和車內(nèi)地板平齊的時(shí)候，司機(jī)須將前翻版抬起搭到車地板上，再將輪椅推入車內(nèi)，而后再收起前后翻版并收起側(cè)擋板，將整個(gè)裝置推入車內(nèi)，全部運(yùn)動(dòng)結(jié)束，用掛鉤將外部擋板固定在車門框上，順利將車門關(guān)住。 結(jié)論 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們作為學(xué)生在學(xué)習(xí)階段的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是對(duì)所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的一種綜合應(yīng)用，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的有了更深層次的了解，尤其是在液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)有了一個(gè)新的認(rèn)識(shí)，機(jī)構(gòu)上的設(shè)計(jì)并不想

59、平常上課學(xué)習(xí)到的那樣簡單，在設(shè)計(jì)中要考慮很多問題，通過老師以及同學(xué)的幫助，最終完成畢業(yè)課題。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)我的幫助很大，提高了我的思維以及創(chuàng)新能力，這在我以后的工作及生活中，影響也是很大。 參考文獻(xiàn) [1] 張偉社.《機(jī)械原理》[M].西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2001年：4-17. [2] 濮良貴，紀(jì)名剛.《機(jī)械設(shè)計(jì)》[M].北京：高等教育出版社，2001年，22-60. [3] 尹冠生，馮振宇，王愛琴.《理論力學(xué)》[M].西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2001年，89-95. [4] 張新占.《材料力學(xué)》[M]

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