液壓雙柱式舉升器的設(shè)計(jì)【汽車維修舉升機(jī)液壓系統(tǒng)含12張CAD圖帶答辯ppt】

液壓雙柱式舉升器的設(shè)計(jì)【汽車維修舉升機(jī)液壓系統(tǒng)含12張CAD圖帶答辯ppt】【需要咨詢購買全套設(shè)計(jì)請加QQ1459919609】圖紙預(yù)覽詳情如下： 液 壓 雙 柱 舉 升 機(jī) 的 設(shè) 計(jì) 摘 要現(xiàn)如今市場上常把舉升機(jī)作為慣用的特定的用來抬起汽車的設(shè)備，現(xiàn)如今廣泛的被用在汽車維修管理行業(yè)中，雙柱式液壓舉升機(jī)屬于舉升機(jī)的一種重要類型。本說明書著重介紹了我國舉升機(jī)的應(yīng)用以及熟悉程度。然后又對比研究了國內(nèi)發(fā)生過的各種安全事故案例和國外設(shè)計(jì)者對事故的防范手段，通過對比分析國內(nèi)外的案例，考慮到本地現(xiàn)存的實(shí)際應(yīng)用條件，最終選取出了一種較為合適安全的液壓動力雙立柱舉升機(jī)方案。設(shè)計(jì)說明書首先對比分析了所設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的歷史，隨后點(diǎn)明了設(shè)計(jì)針對的目標(biāo)。在這之后又講述了本機(jī)械裝置的可發(fā)展之處，規(guī)定了需要設(shè)計(jì)的方向。設(shè)計(jì)說明書第一章引言介紹了液壓動力雙柱體式舉升機(jī)的背景知識以及基本構(gòu)造。第二大章節(jié)選擇了合適的舉升機(jī)零件。第三章對重要載荷部件進(jìn)行受力分析計(jì)算與校核。而第四章介紹了液壓系統(tǒng)的相關(guān)信息。第五章總結(jié)全文，通過對各個(gè)部件的分析與校核，最終完成液壓雙柱舉升機(jī)的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞： 升舉機(jī)；雙柱式；液壓系統(tǒng)；計(jì)算校核ABSTRACTDouble - injection lift is a commonly used equipment for lifting, mainly used for car repair and maintenance. It is a main type of lift. This paper investigates and analyzes the present situation of automobile lift. And through the analysis to solve security problems of lifting machine at home and abroad, and the solution of the problem, carries on the comparison to several kinds of lifting machines, and combined with the actual situation of lifting machine now exist in China, put forward the suitable for double column type auto lift machine design.In this paper, the background of the background is introduced, and the purpose and significance of the research are put forward. Then, the development direction and prospect of lifting machine are briefly introduced, and the design content is briefly described. In the second chapter, the structure of double - injection car lift is introduced. The third chapter is the design of lifter. Through the analysis and selection of the mechanical, hydraulic and electrical systems, and the design of mechanical system and hydraulic parts. Finally, the design of double column lifter is completed.Key words: Rise for machine; Double type; Mechanical system; Check calculation 目 錄引 言 .11.1 選題背景 .11.2 舉升機(jī)未來的研究趨勢 .11.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容 .2一.選擇方案： .2二.各部件詳細(xì)參數(shù)； .2三.設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)工作方式并用制圖軟件畫出原理圖 .2四. 對各個(gè)機(jī)械零件進(jìn)行校核。 .2五液壓系統(tǒng)介紹 .2第二章 雙柱式舉升機(jī)的方案 .32.1 各種舉升機(jī)的分析介紹 .32.1.1 被廣泛使用的舉升機(jī)的介紹 .32.1.2 各種舉升機(jī)的性能對比 .32.1.3 舉升機(jī)裝置的要求 .32.2 液壓動力雙柱 式舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 .42.3 通過對比最終選擇設(shè)計(jì)類型 .52.4 鏈條的計(jì)算與選擇 .62.5 槽輪的設(shè)計(jì) .62.6 槽輪座和槽輪軸 的設(shè)計(jì) .62.7 舉升構(gòu)架的設(shè)計(jì) .72.8 立柱 .82.9 安全鎖裝置 .92.10 鋼絲繩平衡裝置 .102.11 鋼絲繩的計(jì)算與選擇 .11第三章 舉升機(jī)剛度強(qiáng)度的分析與校核 .123.1 雙立柱載荷分析與計(jì)算 .123.1.1 雙立柱截面形心與中性軸位置的確定 .123.1.2 截面慣性矩的確定 .133.1.3 計(jì)算求得立柱的靜矩 S.143.2 立柱的強(qiáng)度計(jì)算與校核 .143.2.1 滑臺受力的分析與校核 .143.2.2 舉升機(jī)雙立柱的載荷情況分析 .163.2.3 立柱強(qiáng)度校核 .173.3 主立柱剛度計(jì)算 .203.4 舉升臂的強(qiáng)度計(jì)算與校核 .213.5 關(guān)于舉升臂的強(qiáng)度校核 .21第四章 雙柱式舉升機(jī)液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) .254.1 雙柱式舉升機(jī)液壓控制系統(tǒng)分析 .254.2 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的計(jì)算 .264.2.1 初步估算系統(tǒng)工作壓力 .264.2.2 液壓缸的作用力 .264.3 執(zhí)行元件類型的選擇 .274.4 活塞桿的強(qiáng)度計(jì)算與校核 .284.4.1 活塞桿的強(qiáng)度計(jì)算 .284.4.2 活塞桿穩(wěn)定性校核 .284.5 選擇控制閥 .29結(jié) 論 .31參考文獻(xiàn) .32致 謝 .331引 言1.1 選題背景隨著時(shí)代的發(fā)展和進(jìn)步，汽車已經(jīng)成為每個(gè)家庭的日常品。所以汽車市場前景遠(yuǎn)大。預(yù)計(jì)在未來的一段時(shí)間內(nèi)，我國的汽車需求量會呈上升趨勢。隨著汽車進(jìn)口數(shù)量越來越龐大，加足馬力研制屬于我們自己的汽車產(chǎn)品并打破技術(shù)壁壘是重中之重。用盡全力研制出擁有完全自主產(chǎn)權(quán)的汽車生產(chǎn)技術(shù)，隨之而來的便是配套的后期檢修保養(yǎng)。這樣開發(fā)研究新的汽車舉升機(jī)的產(chǎn)品來適應(yīng)這種環(huán)境的發(fā)展是非常必要的。汽車的舉升機(jī)在整車大修，還是小修維護(hù)保養(yǎng)中都是起著一個(gè)比較重要的作用。作為新產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計(jì)研究，雙柱型汽車的維修液壓同步升降臺的研發(fā)是比較新穎的，它是利用現(xiàn)代科技技術(shù)加上計(jì)算機(jī)的控制來實(shí)現(xiàn)的。它的出現(xiàn)代表的了我國日益發(fā)展的汽車維修行業(yè)，能夠給維修工人帶來許多便利，可大大的減少維修難度以及維修時(shí)間，使汽車修理及保養(yǎng)變得效率量更高，為未來的社會發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)。1.2 舉升機(jī)未來的研究趨勢各種形式的舉升機(jī)都有很久的發(fā)展過程。這些器械是起到在汽車檢修時(shí)候用于將汽車舉起的作用，方便工人進(jìn)行汽車檢修。而且無論是大的 4S 店還是小的汽車修理部都是離不開它的我國汽車維修檢測設(shè)備行業(yè)整體上比較落后，這樣就需要我們盡快的生產(chǎn)有自己特色的裝備，建立成我們有特色的汽車維修行業(yè)，不僅僅要有良好的服務(wù)態(tài)度，還要有優(yōu)秀的維修技術(shù)手段，這樣當(dāng)然離不開專業(yè)的維修設(shè)備。所以舉升機(jī)在這里顯得就是極其重要的。因?yàn)橛辛撕玫墓ぞ卟拍荑T就好的工程，而且舉升機(jī)在一定程度也是保障了維修工在修理汽車的安全性。隨著時(shí)代的發(fā)展舉升機(jī)也會隨著改良進(jìn)步，躍升成為汽車修理中不可或缺的修理工具。如今常用的舉升機(jī)有如下幾種：單柱、雙柱、四柱等。機(jī)械式舉升機(jī)特點(diǎn)是同步性好，但由于經(jīng)常需要更換螺母和軸承，舉升機(jī)維修費(fèi)用過高，因此目前不推薦使用。廣泛采用的是液壓動力的雙柱式舉升機(jī)，舉升力量大，而且操控性好，更為安全，并且相對來說更容易保養(yǎng)。隨著日新月異的汽車技術(shù)開展，我們只能研發(fā)出2越來越多的舉升機(jī)來適應(yīng)這個(gè)社會的發(fā)展速度，而且會越來越智能化，大大減少人工和出錯率。1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容一.舉升機(jī)介紹：舉升機(jī)歷史背景級=及發(fā)展前景；二.方案選擇以及各部件詳細(xì)參數(shù)；（1）確定舉升機(jī)方案（2）舉升機(jī)各個(gè)零件的參數(shù)及其選擇三.對舉升機(jī)重要載荷部件進(jìn)行強(qiáng)度分析并校核（1）舉升機(jī)立柱的強(qiáng)度剛度分析與校核（2）舉升臂的強(qiáng)度分析與校核四. 液壓系統(tǒng)的簡介。（1）液壓系統(tǒng)分析（2）液壓缸受力分析與計(jì)算（3）液壓桿的受力分析與校核（4）選用合適的控制閥五結(jié)論3第二章 雙柱式舉升機(jī)的方案2.1 各種舉升機(jī)的分析介紹2.1.1 被廣泛使用的舉升機(jī)的介紹就現(xiàn)如今舉升機(jī)的使用情況而言，被我們熟知的就有很多種包括溝式、還有各種柱式還有應(yīng)用范圍較小的剪刀式門式的舉升機(jī)；他們的動力源也不盡相同，有純機(jī)械動力還有流體壓力動力。機(jī)械式動力主要是絲杠驅(qū)動，磨損大，消耗成本大，逐漸被淘汰。而液壓動力的舉升機(jī)成為后起之秀，憑借操控性好，維護(hù)成本小的優(yōu)點(diǎn)，得到各個(gè)維修廠的青睞，本次的設(shè)計(jì)就是圍繞液壓動力展開的。2.1.2 各種舉升機(jī)的性能對比我通過走訪和問卷調(diào)查了市面上應(yīng)用最為廣泛的舉升機(jī)，得到以下結(jié)果，這三種液壓動力舉升機(jī)被應(yīng)用的最為廣泛，他們有著不同的性能參數(shù)，普通雙柱式的性能還是比較優(yōu)秀的，各個(gè)性能參數(shù)都很優(yōu)秀，為了直觀的了解到應(yīng)用最為廣泛的舉升機(jī)類型和性能參數(shù)我繪制了對比表如表 2.1 所示。表 2.1 各類型汽車舉升機(jī)參數(shù)對比普通雙柱舉升機(jī) 2.5-4 1700-1800 110-180 50-70 20-60 龍門雙柱舉升機(jī) 2.5-4 1700-1800 110-180 50-70 20-60 四柱立式舉升機(jī) 2.5-4.5 1700-1800 110-180 50-70 20-60 2.1.3 舉升機(jī)裝置的要求對于舉升機(jī)來說有很多的要求來保證正常運(yùn)行，和安全運(yùn)行，還有安靜的工作環(huán)境，在國外的設(shè)計(jì)中，不僅對舉升機(jī)性能有很高的要求，對其他的性能要求也很高，并且做出了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，本文對其進(jìn)行了參考，并結(jié)合我國的現(xiàn)實(shí)情況，綜合之下做出了調(diào)整，包括和零件的材料選擇要求規(guī)范，例如油軟管，他的材料選額定舉升質(zhì)量單位（噸）最大舉升高度單位（毫米）盤踞地升高度單位（毫米）全程上升時(shí)間單位（秒）全程下降時(shí)間單位（秒）4取很重要，需要考慮到氣溫變化帶來的影響，還有由于輸油管常年裸露在外，老化的問題也需要考慮。還有各個(gè)接頭處的耐壓能力等等，綜合總結(jié)起來說，對液壓舉升機(jī)的要求有如下幾點(diǎn)：（1） 液壓系統(tǒng)做做需平穩(wěn)緩慢；（2） 需要有特定的安全所裝置；（3） 液壓舉升機(jī)不能有超過 80 分貝噪音；（4） 舉升機(jī)的散熱要求，一般工作環(huán)境為 40 攝氏度，在連續(xù)上升下降 20 次內(nèi)，油溫不得超過 65 攝氏度。（5） 為了應(yīng)對意外狀況，需要舉升機(jī)能夠在額定載荷的 1.5 倍壓力下堅(jiān)持至少 120S 無漏油以及突然泄壓的情況；（6） 正常使用工作 9000 次不會發(fā)生質(zhì)量上的損壞。2.2 液壓動力雙柱式舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理需要從下面所列出的幾個(gè)方面對液壓動力雙柱式舉升機(jī)進(jìn)行了解分析（1）分析整個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)；（2）如何進(jìn)行舉升作業(yè)；（3）分析其動力來源；（4）如何抵消由液壓缸帶來的舉升臂不協(xié)調(diào)問題；（5）安全鎖與整體的安全性能；（6）舉升臂的構(gòu)造。液壓雙柱式舉升機(jī)運(yùn)作原理整體來說非常簡單，在你舉升的過程中，在你按下啟動開關(guān)之后，液壓馬達(dá)隨之開始工作，液壓電動機(jī)抽出油箱里的液壓油進(jìn)入兩液壓缸內(nèi)，液壓缸內(nèi)注入油液，液壓桿隨之上升，帶動由鏈條連接的舉升滑臺，滑臺上升帶動舉升臂向上舉，當(dāng)腳步聲比已經(jīng)上升到我們想要的高度之后，這是我們按下停止鍵，就可以將上升的舉升臂停止，這時(shí)候的液壓電動機(jī)是停止工作的，這樣我們就完成了托舉汽車的過程了。在舉升完成之后維修保養(yǎng)工人就可以開始檢修和保養(yǎng)了。在整個(gè)檢修的過程中我們需要注意電磁安全鎖的狀態(tài)。在工作人員完成維修保養(yǎng)作業(yè)之后，才可以關(guān)閉電磁安全鎖，這時(shí)候便解除了舉升臂不能下降限制，我們再按下下降開關(guān)，液壓馬達(dá)帶動油液回到油箱，這個(gè)時(shí)候舉升臂就會隨這液壓活塞的下降而下降，一直到最低位置。在舉升據(jù)的液壓缸最上端和最下端還有一對行程開關(guān)，它們保證了液壓缸工作質(zhì)量，通過以上的機(jī)構(gòu)，我們大大的提高了維修人員5的操作環(huán)境的安全性。就是因?yàn)檫@個(gè)雙柱舉升機(jī)的自動化系統(tǒng)，所以讓維修人員在整個(gè)操作過程中享受便捷安全的工作環(huán)境。2.3 通過對比最終選擇設(shè)計(jì)類型圖 2.1 雙柱液壓舉升機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖舉升機(jī)的主要零部件有頂部和底部的行程開關(guān)、兩根垂直立柱、液壓系統(tǒng)混合零部件、還有滑臺、鏈條和舉升臂組成的舉升臂部件、還有底板結(jié)構(gòu)、防滑的墊片，電箱控制部件、液壓油箱等。我們對舉升機(jī)有了較為深入的了解，首先查找資料和做調(diào)查并分析調(diào)查數(shù)據(jù)隨之確立了驅(qū)動方式，緊接著分析對比了使用較為廣泛的幾大種舉升機(jī)類型，進(jìn)行主要參數(shù)對比，并且分析了它的工作原理還有工作方式，通過各種對比分析我們最終確立了合適的舉升機(jī)類型。首先，我們先通過機(jī)械對機(jī)械部件的計(jì)算，計(jì)算出鏈條、槽能、槽輪座和槽輪軸、軸承、鋼絲的計(jì)算，然后根據(jù)參數(shù)進(jìn)行選擇。然后，對雙柱是的舉升機(jī)液壓控制整體的系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過對液壓系統(tǒng)主要的參數(shù)計(jì)算，確定所用的零件。最后，對設(shè)計(jì)完成的雙柱式的舉升機(jī)進(jìn)行校核計(jì)算。這樣整個(gè)由液壓系統(tǒng)組成的就完成了，它主要是有液壓缸來推動的，連接立柱與滑臺，托臂與立柱滑臺相連接，托臂隨著滑臺移動，這樣才能實(shí)現(xiàn)滑臺的上下移動。我下面就對這種舉升機(jī)進(jìn)行詳細(xì)的參數(shù)設(shè)計(jì)以及計(jì)算，液壓動力雙柱式舉升機(jī)的的結(jié)構(gòu)形式如圖上 2.3 圖所示。62.4 鏈條的計(jì)算與選擇由于速度 ，本次設(shè)計(jì)選擇片式關(guān)節(jié)鏈，安全系數(shù)取170/356/1/ms6， N80maxnSp承受重量為 ，按照 , P 為 25.4，組合板數(shù)634pSLH選 公 稱 的 節(jié) 距 3*4組合的載荷極限為 ，鏈板厚度 ， ， ，129K.1634pSL選 9.56m鏈 板 孔 徑銷軸直徑 鏈條通過高度.54.8m2.m.8kg/， 鏈 板 高 度 ， 每 米 重 量端接頭 。3.8b5091362btP591d724h1r節(jié)數(shù)為： .4.2n9n取2.5 槽輪的設(shè)計(jì)，15.127mDp槽 輪 直 徑。.03.65.48b輪 緣 寬 度輪緣直徑 ，212.3954160.2mhd式中 p公 稱 節(jié) 距 ； 鏈 條 通 過 高 度 ； 銷 軸 直 徑輪緣厚度值取 10mm，槽輪內(nèi)孔直徑值取 100mm.，內(nèi)孔與軸承的配合形式采用過盈配合。2.6 槽輪座和槽輪軸的設(shè)計(jì)由于液壓活塞上的槽輪座孔和槽輪軸橫截面直徑是相同的，本次設(shè)計(jì)槽輪軸的材料是 45 號鋼。有公式 ，橫截面積公式 可以計(jì)算得出軸aPSF6102RS的半徑值 ，取槽輪軸直徑 。0.1596Rm32mR7圖 2.2 槽輪座軸和槽輪座孔采用的配合方式是適用于軸與軸承之間常用的的間隙配合。這樣的好處是可以是定位更精準(zhǔn)并且為實(shí)際的安裝過程提供了方便。至于尺寸方面，槽輪軸截面直徑為 32 毫米，整根軸的長度是 90 毫米。2.7 舉升構(gòu)架的設(shè)計(jì)舉升機(jī)的動力來源至關(guān)重要，影響著整個(gè)舉升機(jī)的工作性能，本次設(shè)計(jì)的舉升機(jī)是液壓提供動力的雙柱液壓舉升機(jī)，兩個(gè)空心的立柱里面兩個(gè)舉升液壓缸，用螺栓固定在地面上，液壓缸頭有槽輪座，以及槽輪，用于安置鏈條，在一側(cè)的舉升機(jī)外殼上由電箱和液壓馬達(dá)已經(jīng)液壓油箱。還有幾根液壓油管鏈接油箱以及兩個(gè)液壓缸內(nèi)部空間。他們的位置是十分固定，需要保持牢靠并且無相互移動，這樣才能保證整個(gè)舉升機(jī)的工作安全。由于此次設(shè)計(jì)的舉升機(jī)的舉升動作是由電箱控制的液壓動力系統(tǒng)提供的，電箱控制液壓系統(tǒng)的啟動和停止，液壓馬達(dá)的啟動和停止，還有安全鎖裝置的啟動與停止，補(bǔ)油裝置也是有他控制的，液壓缸帶動鏈條連接的舉升滑臺完成整個(gè)舉升機(jī)的舉升動作。舉升機(jī)的構(gòu)架設(shè)計(jì)十分的重要，以上即使本次設(shè)計(jì)的舉升機(jī)構(gòu)思路。具體的舉升機(jī)動力來源結(jié)構(gòu)形式如下圖所示：8圖 2.3 舉升結(jié)構(gòu)動力示意圖2.8 立柱立柱的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，舉升機(jī)所有的載荷都集中于兩個(gè)立柱之上，它支撐起了舉升機(jī)舉升臂的重量以及舉升汽車的重量，一般汽車的重量不超過 3.5 噸，我們計(jì)算時(shí)按照 3.5 噸來計(jì)算，綜上所述，立柱的力學(xué)性能影響著舉升機(jī)的舉升能力，既要安全耐用，又要保證不浪費(fèi)材料，兩個(gè)立柱是空心的，內(nèi)部的空心設(shè)計(jì)是為了保證滑臺的移動順暢，由于需要有滑臺在內(nèi)部移動，立柱內(nèi)部的尺寸公差有很高的要求，要保證不會因?yàn)槟Σ亮Χ速M(fèi)能源并造成滑臺嚴(yán)重的磨損，兩個(gè)立柱也需要保證有較高的平行度，以此來確定滑臺上下移動順暢，立柱與地面也要有一定的垂直度。下圖中即說明了這些問題：圖 2.4 立柱俯視剖面圖92.9 安全鎖裝置為了作業(yè)安全特意在立柱上面加入了一個(gè)特殊的安全鎖，這個(gè)安全鎖可以保證在液壓系統(tǒng)失效失控的情況下保證汽車修理工人還有汽車保養(yǎng)工人的生命安全并且可以保證被舉升機(jī)舉起來的停在舉升機(jī)托舉臂上的汽車免于在液壓舉升機(jī)失控的時(shí)候受到第二次損害，這個(gè)安全鎖的名字叫做電磁鐵式安全鎖，它鑲嵌在雙立柱上，兩個(gè)立柱上都有分布，左邊立柱上有兩個(gè)，右邊立柱上有一個(gè)，左邊立柱上的上和下各一個(gè)，右邊立柱的位于上方的位置，這三個(gè)安全鎖，左下和右上構(gòu)成了對角線，這樣可以保證十足的穩(wěn)定性，左上的和右上的兩個(gè)安全鎖保證了在舉升機(jī)上極限的時(shí)候的平衡。本次添加的安全鎖具體構(gòu)造比較復(fù)雜，在兩個(gè)滑臺上安裝有安全卡位條，是一種鋸齒鏈條式的卡位條，用螺母固定在上面，緊密相接，在立柱上滑臺的滑道上安裝了的外置安全裝置，這個(gè)外置安全鎖由三大部分組成，分別是電磁鐵，保險(xiǎn)板，還有保險(xiǎn)板支承座。保險(xiǎn)版支承座安裝在立柱內(nèi)壁，保險(xiǎn)板安裝在保險(xiǎn)支承座上，兩個(gè)部分可以圍繞一定點(diǎn)相對轉(zhuǎn)動一定角度，而什么時(shí)候轉(zhuǎn)動是由安裝在立柱外部的電磁鐵控制的，當(dāng)電磁鐵通電時(shí)，吸附保險(xiǎn)板向，保險(xiǎn)板則緊貼立柱內(nèi)壁，此時(shí)滑臺上下移動，卡位條不會與外置電磁安全鎖接觸，保險(xiǎn)處于關(guān)閉狀態(tài)。而當(dāng)電磁鐵失去電源的時(shí)候，保險(xiǎn)板在內(nèi)置彈簧的作用下彈出，與滑臺上的卡位條接觸，此時(shí)滑臺只能上移，并且上移時(shí)會聽到保險(xiǎn)板與滑胎上的卡位條齒不停碰撞的噪聲。上升到指定高度之后，此時(shí)就算泄油壓滑胎與舉升臂也會在保險(xiǎn)的作用下保持舉升狀態(tài)。起到了很好的保險(xiǎn)作用。具體結(jié)構(gòu)圖如下所示：圖 2.5 電磁安全鎖結(jié)構(gòu)圖102.10 鋼絲繩平衡裝置本次設(shè)計(jì)還加裝了鋼絲平衡裝置，通常情況下由于液壓油箱只有一個(gè)，液壓是先通過靠近郵箱一側(cè)的液壓缸內(nèi)，然后液壓油在通過連個(gè)液壓缸之間的連接導(dǎo)管進(jìn)入另一側(cè)的液壓缸內(nèi)，這就導(dǎo)致兩個(gè)液壓缸啟動時(shí)間有差別，這一差別會造成舉升不平衡，先工作的液壓缸的柱塞桿上升高度會高于另外一個(gè)。本次設(shè)計(jì)加入了鋼絲連接來保持兩舉升臂的高度一致，左右舉升臂之間由鋼絲相連，鋼絲的作用方向是相反的，但是整體看起來在兩立柱內(nèi)卻是對稱的，鋼絲連接在兩個(gè)滑臺之上，繞過舉升臂頂端連接在一起，在液壓雙柱舉升機(jī)啟動的時(shí)候，通過一條鋼絲鏈接就可以做到兩滑臺同時(shí)啟動，同時(shí)降落。但是有以一個(gè)需要注意的問題，就是兩邊對稱的鋼絲張力必須是相同的，這樣才能真正的保持平衡。并且在這個(gè)平衡的過程中，鋼絲會受到相當(dāng)大的拉力，鋼絲材料的強(qiáng)度必須要又保證。這個(gè)是除了補(bǔ)油裝置以外的一種強(qiáng)制性的平衡裝置，雖然簡陋，但是能夠保證百分之百的平衡。關(guān)于保養(yǎng)，需要定期檢查鋼絲強(qiáng)度，以免受損失效，失效可能會造成滑臺聯(lián)動舉升機(jī)的突然移動，造成整個(gè)機(jī)身晃動劇烈，甚至被舉升汽車的不穩(wěn)定掉落。造成難以估計(jì)的人員傷亡以及財(cái)產(chǎn)損失。11圖 2.6 鋼絲繩平衡裝置示意圖2.11 鋼絲繩的計(jì)算與選擇根據(jù)起重工機(jī)具來選擇鋼絲繩，本次設(shè)計(jì)的的舉升機(jī)應(yīng)該采用的國際標(biāo)準(zhǔn)的線接觸鋼絲繩。因?yàn)樵诒敬卧O(shè)計(jì)中，需要依靠鋼絲繩來保證左右舉升臂的平衡，那么對這個(gè)鋼絲線的允許拉力就要計(jì)算的基準(zhǔn)一些，還要計(jì)算鋼絲繩所能承受的最大拉力的準(zhǔn)確數(shù)值。許用拉力 S=（3.4）ksb鋼 絲 繩 的 安 全 系 數(shù)鋼 絲 繩 的 破 斷 拉 力承受的最大拉力 =52（3.5）bS2d)(170gt在上述公式中： D 代表鋼絲直徑單位是毫米為確定參數(shù)；他代表材料的抗拉強(qiáng)度系數(shù)；t舉升機(jī)也屬于起重機(jī)械，但是他本質(zhì)上與起重機(jī)還是有些差別的，但是相同點(diǎn)就是他們的工作過原理都是液壓動力帶動工作臂，還有他們的某些零件機(jī)構(gòu)也有些雷同。但是根據(jù)起重工機(jī)具 8因其工作方式是舉升重量不算太大的汽車，而起重機(jī)則是起重較為重型的大型機(jī)械，所以本質(zhì)上還是有區(qū)別的，舉升機(jī)屬于輕機(jī)械。起重機(jī)屬于大型機(jī)械，不能一概而論。我們選擇的是 6 1911.01850 型號鋼絲它可承受的力的極限由式（3.5） =52bS2d170t=52 285=6847.17kg可得到其的拉力極限系數(shù)是 k=5。則許用拉力由式（3.5）得：S= =ksbkg43.16957.84它在實(shí)際舉升機(jī)的應(yīng)用中所能承受到的最大的立委 1256Kg12鋼 絲 繩 實(shí) 際 承 重bS所以選用由此可見我們所選用的鋼絲類型非常的可靠。 第三章 舉升機(jī)剛度強(qiáng)度的分析與校核3.1 雙立柱載荷分析與計(jì)算由于整個(gè)舉升機(jī)的載荷均由立柱承載，并且載荷主要受力點(diǎn)在兩立柱中央的舉升臂上面，并且由于有電磁安全鎖，載荷不是垂直加載在立柱之上，整體的分析由于上述原因，兩個(gè)立柱都有受力彎曲的趨勢，并且是向內(nèi)彎曲，立柱與底板是和焊接關(guān)系，所以，在此向內(nèi)彎曲的趨勢下，電焊口容易產(chǎn)生開裂繃斷的趨勢，所以必要時(shí)需要在立柱內(nèi)部根部需要添加肋板以及加強(qiáng)筋。3.1.1 雙立柱截面形心與中性軸位置的確定兩個(gè)立柱是主要的承重部件，由此可見其截面特性就顯得尤為的重要，有良好的截面特性可以保證工作過程中不會出現(xiàn)錯誤并且用合理的材料承載最大的載荷，而在截面特性分析中，形心的位置以和中性軸位置分析起著決定性的作用。 yZ231Z12A1233CY c 2 A12e1Y =1圖 3.1 舉升機(jī)立柱三個(gè)截面示意圖我們把立柱俯視剖視圖分成三個(gè)部分來分析， 這三個(gè)部分。在直角123A、 、坐標(biāo)系中，我們需要選擇一個(gè)軸線作為參考軸，Z 軸與截面底邊重合，方便于計(jì)算。我們選擇 Z 軸作為參考軸。組合截面的中心軸分別取 ，可以通過計(jì)算求123Z、 、13得組合截面的面積與他們的形心位置與參考軸的距離，計(jì)算過程如下： )(39486270194621 mA)()57(232如此可求得截面重心到邊界的距離 )(429.586270194)(221 mbdaHeY）（ )(5.3.589412)(3 m.7.63Y通過聯(lián)立以上公式可求得立柱截面形心在對稱軸 Y 上的位置： )(19.83346129857.53421 mAYAiC 3.1.2 截面慣性矩的確定我們把組合截面的形心分別標(biāo)記為 ，形心軸同中心軸設(shè)為 ，23C、 、 123Z、 、具體參考圖 4.1 所示，我們可以列式求得形心軸 距離參考軸 Z 軸直間的123Z、 、距離，公式如下： )(69.24.5819.31 mCa1072 )(3.73再通過平行軸移動公式，可以求得三個(gè)截面相對于參考中心軸 的慣性矩：Z)(36.185946.2341211 cmaebhBeAaIZ )(.7281.0765 4222IZ 14)(71.286341.90216 423323 cmAaIZ 相加即可求得組合截面即立柱相對于參考軸 的慣性矩的值Z)(59.4.76.85 4321 cIIZZ 3.1.3 計(jì)算求得立柱的靜矩 S立柱截面特性分析中，靜力矩也是重要的一項(xiàng)參數(shù)，以下公式可求得立柱上半部分截面靜力矩 ：S )(57.36219.84)19.83462 31 mA （ )(.6005） （ 814)5.9 33SA（三個(gè)公式計(jì)算出不同的數(shù)值，之前我們將截面分為了三個(gè)部分，這三個(gè)公式計(jì)算出的不同結(jié)果就分別為這三部分的靜力矩，整個(gè)立柱上半截面的靜力矩 的值即S為三個(gè)數(shù)值之和： )(37.1243321 mSSAA以上是上半部分截面的靜力矩，下半部分的靜力矩 求法略有不同：2S)(609.529.8.6 3 7813270 mS） （ )(.145此結(jié)果即為下半部分截面靜力矩?cái)?shù)值。3.2 立柱的強(qiáng)度計(jì)算與校核3.2.1 滑臺受力的分析與校核要分析立柱的強(qiáng)度，必須要先對滑臺進(jìn)行受力的計(jì)算與分析，因?yàn)榕e升臂在舉升機(jī)作業(yè)的過程中，舉升臂端部成為了載荷的直接承載處，即滑臺為直接的載荷處。對滑臺進(jìn)行分析的時(shí)候，必須要先了解滑臺，舉升機(jī)滑臺有很多種，由于需要15上下滑動，所以滑輪成為了主要的零件，滑輪在舉升機(jī)滑臺中的應(yīng)用有很多種，比如整個(gè)滑臺中只有兩個(gè)大滑輪一上一下分布，還有一種是四個(gè)小滑輪分別位于滑臺的四個(gè)頂角上，還有一些其他應(yīng)用不是很廣泛的形式，比如沒有使用滑輪而采用的是滑塊，兩個(gè)滑塊或者是四個(gè)小頂角滑塊。應(yīng)用最多的還是摩擦力低，磨損較小的“兩個(gè)大圓柱滑輪”這種滑輪形式，圓柱滑輪還有很多有點(diǎn)，比如相對于滑塊更容易操控，滑動起來更加順暢等等優(yōu)點(diǎn)，由于摩擦力很小，所以機(jī)身不容易產(chǎn)生震動，而且噪音更小，平衡性更好?；_在工作時(shí)的受力分析如圖所示：圖 3.2 滑臺受力分析圖下面進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算：滑臺的材料質(zhì)量大致如下: 1608 0m采 用 方 鋼 ， 壁 厚 ， 高 31684.91.2()HTVc滑 臺 體 積 ： 舉升臂尺寸如下： 1m采 用 方 鋼 ， 壁 厚 ， 長 （ ） 30.67.84()TB c舉 升 臂 體 積 ： 鋼材所占比重的計(jì)算 )/,/(/85.7333cmgdkt由以上可得到滑臺與舉升臂的總質(zhì)量，計(jì)算公式如下：GHT.0.2389116kgGTB65.28.74326綜合考慮滑臺以及舉升臂： 0.()HTB在上面圖 4.4 中，每一側(cè)的舉升臂手里大致為 2 噸，再加上自身的重量，舉升臂端即滑臺所受力為 ，F(xiàn) 1F2分別是滾輪壓制立柱內(nèi)壁所得到的返力，F(xiàn) BX26.37kg和 FBY是電磁鐵安全鎖的保險(xiǎn)板給予的支持力,B 為受力點(diǎn)，起到支撐的作用。按照特殊情況來計(jì)算，所有的重量集中負(fù)載于 B 點(diǎn)?？傻靡韵掠?jì)算：(1) 0BM1307.261068521 F(2) CBX(3) X21(4) 0YkgFBY37.06由（4）可以得到: ,將此結(jié)果帶入（2）1X0.)165221 （假設(shè) 0,BXF可以由（1）式得出 kgBY37.206845.1通過以上的計(jì)算我們發(fā)現(xiàn)，其實(shí)在真實(shí)的應(yīng)用場景之中，負(fù)載處不僅僅是收到這兩個(gè)因素影響，除了舉升臂所受重力的影響之外，還需要多一種考慮，那就是一種特殊的情況，負(fù)載處承受了全部的重力，如此算下來的話總值大約是66.37 公斤。兩個(gè)舉升臂中的任何一個(gè)需要承受的負(fù)載重量達(dá)到了 1600 公斤，除此之外還有連接滑臺的所受的重力也需要加到負(fù)載處，如此綜合下來任何一個(gè)托臂負(fù)載重量達(dá)到了 1666.37 公斤， F1的大小是與 F2相同的。受力集中在支撐點(diǎn)，由以上的分析計(jì)算可得如下公式:。kgkgFBYX37.6,0,84.5231 3.2.2 舉升機(jī)雙立柱的載荷情況分析17舉升機(jī)中每一個(gè)立柱的受載荷情況在圖 3.2.2 雙柱舉升機(jī)立柱載荷分析圖中，由圖可知，F(xiàn) 1F2分別是滾輪壓制立柱內(nèi)壁所得到的返力，F(xiàn) BX和 FBY是電磁鐵安全鎖的保險(xiǎn)板給予的支持力，R HX、R HY、M H為底座底板給予的支反力，通過對以上載荷進(jìn)行分析，可得出以下算式： 0)129.83()521890(,02 BYH FFMYBRFYRHX=0 RHY=FBY=2066.37kg )(9.26013.7521 kgmBYHBXFY12RHXYM圖 3.3 雙柱舉升機(jī)立柱載荷分析圖3.2.3 立柱強(qiáng)度校核由以上立柱受力載荷分析與計(jì)算可已看出，立柱可以看做成懸臂梁來進(jìn)行分析計(jì)算于校核，由 CAD 畫出以下彎矩圖以及剪力圖，見圖 3.2.3：18BAF1a=(+)2QMbA B1M(-)(-)Q=5234.80kgF圖 3.4 立柱在 F1 以及 F2 作用下產(chǎn)生的彎矩圖以及剪力圖在 F1 作用下時(shí)， 26045m185lba， ， )(6.0)(8.534)(max kgmlPMkgQ.在 F2 作用下時(shí)， 260,19,71lba)(56.983)0(84.53)(max kgmPkgQ.除了 F1 以及 F2還有由 FBY 產(chǎn)生的 M 造成的彎矩，繪制彎矩圖如下所示： AMBM3(-)圖 3.5 在 FBY 作用下產(chǎn)生的彎矩圖相關(guān)計(jì)算如下： kgFMBY2.146958.7 )(168.495)3(max kgmBY通過計(jì)算以及分析如下的載荷情況，根據(jù)立柱整體受到的彎矩以及剪力繪制彎矩圖以及剪力圖19合 成 彎 矩 圖ACD(+)A(+)C合 成 剪 力 圖 BB圖 3.6 整體受彎矩以及剪力圖看圖分析得出以下計(jì)算 )(1.2748580.234)(1 kgmaPM96319.78D在我們所選的截面中，剪力最大的時(shí)候 ，受到的最大彎矩524.80CQk，可以得出我么所選的截面即是危險(xiǎn)截面。24.1Ckg通過以上的分析與計(jì)算，我們得到了以下數(shù)據(jù)： 459.8cmIZ而抗彎截面模數(shù)的數(shù)值是 342 8.2581.0cmeIWZ上面求得截面上半部分靜力矩 ，317.4SSIZ436.12.759得知以上數(shù)據(jù)我們可以進(jìn)行強(qiáng)度校核：（1）校核正應(yīng)力強(qiáng)度： )/(72.1083.257482maxax cmkgWMC20：許 用 應(yīng) 力2/04.158.94cmkg 經(jīng)過對比可得 ，滿足強(qiáng)度條件。校核成功。max（2） ：校 核 剪 力 強(qiáng) 度 )/(294.1.8436.1052/ 2maxa cmkgckgSbIQZC我們選取 ，MPS2而許用應(yīng)力數(shù)值)/(59.478.9052ckg通過對比分析可得到以下結(jié)論 ，校核成功。max3.3 主立柱剛度計(jì)算使用疊加法來計(jì)算：（1）72.06189;273.061, lblax由 F2 引起的擾度往外彎時(shí)的計(jì)算： )3(6EIlPbfA對于 E 的解釋：彈性模量的選擇：碳鋼 取： 61920Gpa取 62201.10/GpaNcm1 6534.890.873=() .2()61459APblf cmEI（2）.01,27.0, lblax由由 F1 引起的繞度往內(nèi)彎時(shí)的計(jì)算 )(7.4519.28401.6684.53)(62 cmEIlPbfA 21（3）由 M 引起的撓度往外彎時(shí)的計(jì)算 )(086.519.28401.26495cmEIlfW由于此數(shù)值太小，忽略不計(jì)所以總的撓度值為： )(5.1237.421 cffAA3.4 舉升臂的強(qiáng)度計(jì)算與校核由于舉升臂屬于不規(guī)則形狀，有大臂和小臂，分開分析大臂以及小臂的截面特性，(1) 小臂截面尺寸為 70870,54mab方 鋼 ， 壁 厚 ，慣性矩： 44425.1912cbaI344.6706mWx328351.8274.192S cm靜 矩 計(jì) 算 ：（2）大臂的截面尺寸為 9,76ab方 鋼 ， 壁 厚 ，慣性矩 44476.31821cmbaI3442.969Wx3.5 關(guān)于舉升臂的強(qiáng)度校核如圖所示，下圖為兩個(gè)舉升臂零件圖，在分析過程中，選取幾個(gè)特定的截面，圖片中的 ABCD 即為本次分析所選取的四個(gè)截面22ABCDC圖 3.7 舉升臂部件零件圖單獨(dú)拿出截面來具體分析，以下三個(gè)圖片即為截面示意圖，從左至右分別為ABCD 四個(gè)截面： A2X1圖 4.8-2ABCD 四個(gè)典型截面示意圖（1） 對于 A 截面 43129.56.92xIcmWc慣 性 矩 ： ； kg7.03706M2/8.954c由計(jì)算可知，滿足強(qiáng)度要求，校核成功。（2） 對于 B 截面 21805Am9/9.y2276845768m2329/46Aym10.528/120682430/8() 62.51CY m3 48/9. 1.AI24297649cBA12 4II3.16.58.m所 以 8.4Wcmckg 04.7067MB2max /8.19.852mx2/347.91054ckg由此可見，校核成功。（3） 對于 C 截面21Acm95/601.95ycm22.8c4Ay2 3601cm9/.Ay25.68412./6.8.5) ( 6C cm4103/1.95.73AI c2 2947.6943*6/2.81.5AI cm244123158.2AAIIcm總所 以 3 /8.65./6W總 0794.7CMkgc2max /91.0526.183mx2/475.904ckg滿足強(qiáng)度要求。（4） 對于 D 截面分析 43318.976 69.42IcmWc慣 性 矩 ： ；2050.1DMkg2max /38.579342.69cx2/10.854mkg由此可知，校核成功。25第四章 雙柱式舉升機(jī)液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 雙柱式舉升機(jī)液壓控制系統(tǒng)分析舉升機(jī)的工作系統(tǒng)圖如下，此圖有 AUTO CAD 生成，調(diào)節(jié) 9 三位四通控制閥，當(dāng) A 處于工作狀態(tài)時(shí)，11 液壓馬達(dá)抽出油液，經(jīng)過 12 過濾，油液沿管道經(jīng)過單向閥 6，隨后又進(jìn)圖 1 液壓缸下腔內(nèi)，再經(jīng)管道流入 2 液壓缸下腔，完成舉升動作。當(dāng)需要下降的時(shí)候 9 撥到 C 位置，由于舉升重物，以及液壓馬達(dá)的作用，液壓油通過節(jié)流閥 7 回到油箱內(nèi)。4 和 5 為調(diào)節(jié)器，是兩位三通電次換向閥，當(dāng)左右兩缸體不平衡的時(shí)候，便會啟動補(bǔ)充油液。圖 4.1 液壓工作原理選用 9 這種三位四通手動控制閥，它最大可以在壓力大小為 31.5MPa 的環(huán)境下工作，可以滿足使用條件，10 為先導(dǎo)性溢流閥，它的作用是保證進(jìn)入液壓系統(tǒng)內(nèi)部的油壓恒定，它是有標(biāo)準(zhǔn)的，它最大承受油壓大小 35MPa，油壓在 0.6MPa 時(shí)候它便可以啟動，它最大的吞吐量為 600L/min。由此可見他能夠完成調(diào)節(jié)油壓的作用。油管通徑結(jié)尾 1cm。 264.2 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的計(jì)算4.2.1 初步估算系統(tǒng)工作壓力液壓缸個(gè)參數(shù)之間有定量的函數(shù)關(guān)系，下表明確的表示了牽引力與工作壓力之間的相互關(guān)系：由于我們選用的這根液壓缸可以提供的最大舉升力大小為 10 千牛頓，通過細(xì)致研究參考上面兩個(gè)信息表格的數(shù)據(jù)我們可以提取到有用的信息來完成本次設(shè)計(jì)，首先，我們可以根據(jù)各機(jī)床液壓缸之間的對比來確定我們所選用的液壓缸的實(shí)際運(yùn)作是的壓力大小，其數(shù)值大約是 p=2 兆帕。4.2.2 液壓缸的作用力由于液壓缸的工作性質(zhì)以及工作方式，他所能提供的一是拉力，而是推力，由于是液壓舉升機(jī)，所以得知此液壓缸提供推力，推力大小數(shù)值為：2cmpD4 F在上述計(jì)算公式中：275(20-3)Pa 1pPap液 壓 缸 的 工 作 壓 力 取 0.9mD活 塞 內(nèi) 徑cm.5液 壓 缸 的 效 率 值 取將以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算公式 325(901)()10.94 F.KN由此可得，液壓缸在工作時(shí)，由活塞桿傳出的最大推力數(shù)值是 10.3kN。4.2.3 缸筒內(nèi)徑的確定 通過液壓缸的推來，來計(jì)算缸筒的內(nèi)徑計(jì)算式如下： 當(dāng)活塞無桿腔的推力為 F 時(shí)，其內(nèi)徑為：4cmDp式中： D 活塞桿直徑 缸筒內(nèi)經(jīng) m F 無桿腔推力，NP 工作壓力，MPa 液壓缸機(jī)械效率，0.95cm代入數(shù)據(jù)： D= =0.083m34102.95D= 83mm 取圓整值為 D=90mm 這就是活塞內(nèi)徑的選取。284.3 執(zhí)行元件類型的選擇通過觀察以上的表格，我們需要選擇出一種最完美的活塞缸，考慮到我們的活塞工作性質(zhì)，本次設(shè)計(jì)選取一種活塞為進(jìn)出直線循環(huán)的活塞缸。這樣我們可選的范圍縮小，再接下來更精確的選擇我們對照以上表格，單活塞桿雙作用無緩沖的液壓缸為最好。由于本次設(shè)計(jì)的是雙柱液壓舉升機(jī)，需要保證兩個(gè)液壓缸的型號與參數(shù)完全一致，徹底同步，所以本次設(shè)計(jì)選取兩個(gè)完全一模一樣的單活塞桿雙作用無緩沖的液壓缸安置在兩個(gè)立柱內(nèi)部，并用鏈條連接滑臺，活塞桿向上運(yùn)動，帶動鏈條連接的滑臺，滑臺鏈接舉升臂運(yùn)動，以此帶動舉升臂，舉升臂上的汽車保持完全平衡的狀態(tài)被舉升起來。4.4 活塞桿的強(qiáng)度計(jì)算與校核4.4.1 活塞桿的強(qiáng)度計(jì)算與校核活塞桿的直徑計(jì)算：活塞桿上工作阻力為 36000N，它的行程 850mm，加上活塞上升速度 =14.2mm/s, 1v下降速度 =28.3mm/s, 速比 .柱塞直徑 mm，選2 21v9.631Dd63mm。維持在正常穩(wěn)定的工作主狀態(tài)的時(shí)候，活塞桿受力只有兩種情況，要么是推力，29要么是拉力；取一種近似算法，把活塞當(dāng)作直桿進(jìn)行強(qiáng)度的計(jì)算與校核：62104Fd式中： FN活 塞 桿 的 推 力 ，dm活 塞 桿 直 徑 ，45MPa許 用 應(yīng) 力 ， 活 塞 桿 用 號 鋼,30,2.5sMPann將數(shù)值代入公式： 632103.4(). 可得故活塞桿的強(qiáng)度滿足要求。4.4.2 活塞桿穩(wěn)定性校核 由于液壓缸的工作性質(zhì)，它只有徑向的載荷，而沒有偏心載荷，在計(jì)算的時(shí)候把活塞桿與液壓缸結(jié)合在一起看作是一長桿，那么可得細(xì)長比：，LmnK時(shí)2KEJFL液壓缸應(yīng)該選取鉸接的方式進(jìn)安裝，數(shù)值分別是：1,85,2604JdKA代入數(shù)據(jù)：Lmn穩(wěn)定性校核的公式為：2KEJFL式中： 301n安 裝 形 式 系 數(shù) 12.