畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-小汽車維修用液壓升舉裝置舉升機(jī)設(shè)計(jì)

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I 摘要 雙柱式舉升機(jī)是一種汽車修理和保養(yǎng)單位常用的舉升設(shè)備 ,廣泛用于轎車等小型車的維修和保養(yǎng)。它是一種把整車裝備重量不大于 3 噸的各種轎車、面包車、工具車等舉升到一定高度內(nèi)供汽車維修和安全檢查作業(yè)的保修設(shè)備。 關(guān)鍵詞 升舉機(jī) 液壓執(zhí)行元件 起重鏈 槽輪 鋼絲繩 to is a of to to to in is a of is no of to to be to to UP 錄 摘要 . I . 1 章 緒論 . 1 1 前言 . 1 2 升舉機(jī)的概述 . 2 第 2 章 總體設(shè)計(jì) . 3 第 3 章 主要技術(shù)特點(diǎn)及其技術(shù)參數(shù) . 4 1 技術(shù)特點(diǎn) . 4 2 技術(shù)參數(shù) . 4 第 4 章 液壓系統(tǒng)的傳動(dòng)計(jì)算 . 5 1 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)要求 . 5 2 進(jìn)行工況分析、確 定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù) . 6 3 制定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖 . 15 4 液壓元件的選擇與專用件設(shè)計(jì) . 17 5 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算 . 22 第 5 章 液壓執(zhí)行元件 . 29 1 液壓缸 . 29 2 液壓馬達(dá) . 41 6 章 液壓輔助元件及液壓泵站 . 42 1 管件 . 42 2. 液壓軟管接頭 . 42 3 油箱及 其附件 . 43 4 壓動(dòng)力包 . 43 6液壓油的選擇 . 47 第 7 章 鋼絲繩的選擇計(jì)算 . 48 1 鋼絲繩的計(jì)算 . 48 2 鋼絲繩的選擇 . 48 第 8 章 滑輪的選擇和計(jì)算 . 50 1 滑輪結(jié)構(gòu)和材料 . 50 2 滑輪的主要尺寸 . 50 3 滑輪直徑與鋼絲繩直徑匹配關(guān)系 . 50 4 滑輪形式 . 50 5 滑輪技術(shù)條件 . 50 6 滑輪強(qiáng)度計(jì)算 . 51 第 9 章 起重鏈條和槽輪 . 52 1 板式鏈條和槽輪的選擇 . 52 2 板式鏈及端接頭 . 52 3 板式鏈用槽輪 . 52 第 10 章 使用說明 . 53 1使用說明 . 53 V 2 使用時(shí)注意事項(xiàng) . 53 . 53 第 11 章 經(jīng)濟(jì)效益分析 . 54 總 結(jié) . 55 謝 辭 . 56 參考文獻(xiàn) . 57 專題 . 58 附錄 . 64 1 第 1 章 緒論 1 前言 汽車是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的重要交通工具之一 ,隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速增長 ,汽車的保有量與日俱增 ,汽車維 修行業(yè)也有了長足的發(fā)展 ,已形成了集車輛修理、維護(hù)、檢測和配件供應(yīng)等多種功能于一體的車輛技術(shù)狀況保障體系。已成為道路運(yùn)輸行業(yè)的重要組成部分 ,對(duì)確保車輛安全行駛、高效低耗的運(yùn)作 ,促進(jìn)道路運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展 ,發(fā)揮了有力的保障作用 ,隨著經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深入 ,我國汽車維修企業(yè)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢。 十年來 ,我國的汽車保有量增長迅速 ,技術(shù)水平和檔次也大大提高 ,原有的維修作業(yè)方式和生產(chǎn)經(jīng)營管理模式 ,越來越不適應(yīng)社會(huì)各方面對(duì)汽車維修的要求。加大技術(shù)投入和技術(shù)改造的力度 ,走內(nèi)涵發(fā)展的道路 ,振興汽車維修業(yè) ,已經(jīng)成為汽車維修界有識(shí)之士的共識(shí) ,人們越來越體會(huì)到設(shè)備對(duì)維修能力的決定性。一些骨干維修企業(yè)千方百計(jì)地籌措資金 ,實(shí)施技術(shù)改造 ,改善作業(yè)體系。購置了汽車舉升機(jī)、電子調(diào)漆機(jī)、輪胎平衡機(jī)、汽車噴烤漆房等先設(shè)備。同時(shí) ,具有現(xiàn)代最新技術(shù)水平的發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷儀、電子燃汽噴射系統(tǒng)檢測診斷裝置 ,車身校正測量儀、四輪定位儀、測功機(jī)和測滑儀等檢測設(shè)備也開始廣泛應(yīng)用。從而 ,提高了企業(yè)在市場中的競爭能力 ,增加了行業(yè)發(fā)展后勁。通過技術(shù)改造行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)得到調(diào)整和優(yōu)化 ,改變了過去整車大修的單一模式 ,開始形成汽車大修、總成 維修、汽車維修、汽車小修、汽車專項(xiàng)修理、汽車制造廠特約維修等門類齊全、分工合理的市場結(jié)構(gòu)體系。基本滿足了目前不同類型和不同作業(yè)項(xiàng)目的維修需要 ,汽車維修網(wǎng)點(diǎn)由大、中城市向外延伸 ,輻射各地形成網(wǎng)絡(luò)。 國內(nèi)汽車維修業(yè)的發(fā)展在宏觀上得到調(diào)控 ,維修能力不斷提高 ,布局趨向合理。維修企業(yè)分布均衡 ,方位合理、方便。同時(shí)可以保證質(zhì)量 ,維修需求也相對(duì)平衡。在市場經(jīng)濟(jì)的競爭與自行調(diào)節(jié)中 ,求得了生存與發(fā)展 ,徹底解決了維修市場不均衡的問題。即 :修汽油車的企業(yè)多 ,修柴油車的企業(yè)少 ;修貨車的企業(yè)多 ,修客車的企業(yè)少 ;變 通型的修理企業(yè)多 ,特種車的企業(yè)少 ;修中型的多 ,修小型、重型汽車維修企業(yè)少。由于解決了此類問題 ,引導(dǎo)了一些企業(yè)向?qū)I(yè)方向發(fā)展 ,徹底解決了維修高檔車、輕型車、重型車難的問題。基本上形成以專業(yè)分工為主 ,布局合理 ,修理結(jié)構(gòu)配套的汽車修理體系。促進(jìn)汽車維修行業(yè)由計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市 場經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌的進(jìn)程 ,建立完善了汽車 2 維修市場 ,使汽車維修行業(yè)成為一個(gè)與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)的技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理、專業(yè)分工明確、優(yōu)質(zhì)方便、秩序良好的維修體系 ,并以其良好的運(yùn)行機(jī)制服務(wù)于各行各業(yè)。 本課題探討的是適用于社區(qū)汽車維修服務(wù)的一種 新型汽車維修平臺(tái)。這種汽車維修平臺(tái)是適用四輪汽車維修使用的一種現(xiàn)代液壓技術(shù)專用產(chǎn)品 . 雙柱型汽車維修液壓同步升降平臺(tái)作為一種液壓技術(shù)新產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)研究 ,是利用現(xiàn)代液壓技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)來改善日益興旺發(fā)達(dá)的汽車維修產(chǎn)業(yè)界勞動(dòng)者的工作條件 ,降低勞動(dòng)強(qiáng)度和維修成本 , 提高汽車維修保養(yǎng)整體服務(wù)質(zhì)量。 2 升舉機(jī)的概述 小汽車維修用雙柱液壓升舉機(jī) ,使用的是雙液壓缸同步設(shè)計(jì)，通過雙液壓缸驅(qū)動(dòng)；動(dòng)力強(qiáng)勁平穩(wěn)；鋼絲繩輔助平衡；液壓、機(jī)械多重保險(xiǎn)裝置；安全可靠，美觀整潔，操作簡便， 220源；頂車重量： 3000舉高度： 2 米。 雙柱式舉升機(jī)是一種汽車修理和保養(yǎng)單位常用的舉升設(shè)備 ,廣泛用于轎車等小型車的維修和保養(yǎng)。它是一種把整車裝備重量不大于 3 噸的各種轎車、面包車、工具車等舉升到一定高度內(nèi)供汽車維修和安全檢查作業(yè)的保修設(shè)備。過去汽車維修，大多采用地溝作業(yè)，工作空間狹小，積油積水后排出困難，溝內(nèi)陰暗，需人工采光，通風(fēng)不良，工作起來極其不便。 在我國以汽車運(yùn)輸生產(chǎn)為主的今天 ,汽車的需求量日益增加、對(duì)汽車修理、保養(yǎng)要求越來越高 ,因此 ,根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際需要 ,設(shè)計(jì)并應(yīng)用雙柱型汽車保修液壓多級(jí)同步定位舉升機(jī)在汽車保修、保養(yǎng) 工作中邁出重要一步。對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)分析液壓傳動(dòng)在雙柱型舉升機(jī)上的應(yīng)用 ,主要是利用密閉工作容積內(nèi)液壓能的變化來傳遞動(dòng)力。 3 第 2 章 總體設(shè)計(jì) 經(jīng)過調(diào)研了解到，國內(nèi)市場對(duì)于維修用升舉機(jī)的需求量比較大，考慮到國內(nèi)的特點(diǎn)，從實(shí)用角度出發(fā)，確定如下方案： 1. 考慮到大多數(shù)維修是屋內(nèi)作業(yè)，野外作業(yè)有，但是少，故采用兩立柱升舉，盡量在滿足升舉條件的情況下，節(jié)省空間。 2. 為了減少噪音及其達(dá)到升降的平穩(wěn)性采用液壓動(dòng)力升舉裝置。 3. 由于升舉的同時(shí)，兩個(gè)同步液壓缸的設(shè)計(jì)不可能完全一樣，將導(dǎo)致升舉的同時(shí)車會(huì)發(fā)生 傾斜，故采用鋼絲繩平穩(wěn)系統(tǒng)，以消除該影響。 4. 在滿足上述要求的同時(shí)，盡量結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適用于整體或解體搬運(yùn)盡量做到標(biāo)準(zhǔn)化，通用化，系列化。 4 第 3 章 主要技術(shù)特點(diǎn)及其技術(shù)參數(shù) 1 技術(shù)特點(diǎn) 升機(jī)液壓系統(tǒng)采用定量液壓泵油源，有利于減少能耗和系統(tǒng)發(fā)熱。 步液壓缸采用分流集流閥孔制同步，基本滿足液壓缸的同步要求；兩極液壓控制單向閥實(shí)現(xiàn)液壓缸舉升后的鎖定，舉升停位安全可靠。 2 技術(shù)參數(shù) 舉升機(jī)液壓系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù) 項(xiàng)目 參數(shù) 單位 液壓齒輪泵 工作壓力 17 量 22 L/動(dòng)機(jī)功率 4 壓缸 每個(gè)缸的舉升力 70 升行程 1000 徑 100 5 第 4 章 液壓系統(tǒng)的傳動(dòng)計(jì)算 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是液壓機(jī)械的一個(gè)組成部分，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要同主機(jī)的總體設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。著手設(shè)計(jì)時(shí)，必須從實(shí)際出發(fā)，有機(jī)地結(jié)合各種傳動(dòng)形式，充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)地優(yōu)點(diǎn)，力求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡單、維修方便的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。 1 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)要求 計(jì)步驟 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟并無嚴(yán)格的順序，各步驟間往往要相互穿插進(jìn)行。一般來說，在明確設(shè)計(jì)要求之后，大致按如下步驟進(jìn)行。 1) 確定液壓執(zhí)行元件的形式； 2) 進(jìn)行工況分析，確定系統(tǒng)的主要參數(shù)； 3) 制定基本方案，擬定液壓系統(tǒng)原理圖； 4) 選擇液壓元件； 5) 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算； 6) 繪制工作圖，編制技術(shù)文件。 明確設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)要求是進(jìn)行每項(xiàng)工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。在制定基本方案并進(jìn)一步著手液壓系統(tǒng)各部分設(shè)計(jì)之前，必須把設(shè)計(jì)要求以及該設(shè)計(jì)內(nèi)容有關(guān)的其他方面了解清楚。 1) 主機(jī)的概況：用途、性能、工藝流程、作業(yè)環(huán)境、總體布局等； 2) 液壓系統(tǒng)要完成哪些動(dòng)作，動(dòng)作順序及彼此聯(lián)鎖關(guān)系如何； 3) 液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式，運(yùn)動(dòng)速度； 4) 各動(dòng)作機(jī)構(gòu)的載荷大小及其性質(zhì)； 5) 對(duì)調(diào)速范圍、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)速精度等性能方面的要求； 6) 自動(dòng)化程度、操作控制方式的要求； 7) 對(duì)防塵、防爆、防寒、噪聲、安全可靠性的要求； 8) 對(duì)效率、成本等方面的要 求。 6 2 進(jìn)行工況分析、確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù) 通過工況分析，可以看出液壓執(zhí)行元件在工作過程中速度和載荷變化情況，為確定系統(tǒng)及各執(zhí)行元件的參數(shù)提供依據(jù)。 液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)是壓力和流量，它們是設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，選擇液壓元件的主要依據(jù)。壓 力決定于外載荷。流量取決于液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度和結(jié)構(gòu)尺寸。 荷的組成和計(jì)算 壓缸的載荷組成與計(jì)算 圖 1 表示一個(gè)以液壓缸為執(zhí)行元件的液壓系統(tǒng)計(jì)算簡圖。各有關(guān)參數(shù)標(biāo)注圖上，其中 作用在活塞桿上的外部載荷， 活塞與缸壁以及活塞桿與導(dǎo)向套之間的密封阻力。作用在活塞桿上的外部載荷包括工作載荷 軌的摩擦力 由于速度變化而產(chǎn)生的慣性力 A 2 d 1 1 液壓系統(tǒng)計(jì)算簡圖 (1) 工作載荷 見的工作載荷有作用于活塞桿軸線上的重力、切削力、擠壓力等。這些作用力的方向如與活塞運(yùn)動(dòng)方向相同 為負(fù)，相反為正。當(dāng)液壓缸舉升小車 7 時(shí)，工作載荷為 （ 200+1500） 6660(N) (2) 導(dǎo)軌摩擦載荷 于平導(dǎo)軌 (G+f =(G+0 式中 G 運(yùn)動(dòng)部件所受的重力（ N） ; 外載荷作用于導(dǎo)軌上的正壓力（ N） ; 摩擦系數(shù)，見表 1. （ 3）慣性載荷g g 200 1=200(N); 式中 g重力加速度； g=s； 速度變化量（ m/s）； t 起動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間（ s）。一般機(jī)械 t=輕載低速運(yùn)動(dòng)部件取小值，對(duì)重載高速部件取大值。行走機(jī)械一般取.5 m/s. 表 1 摩擦系數(shù) 導(dǎo)軌類型 導(dǎo)軌材料 運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 摩擦系數(shù) 滑動(dòng)導(dǎo)軌 鑄鐵對(duì)鑄鐵 起動(dòng)時(shí) 低速 (s) 動(dòng)導(dǎo)軌 鑄鐵對(duì)滾柱（珠） 淬火鋼導(dǎo)軌對(duì)滾柱 壓導(dǎo)軌 鑄鐵 上三種載荷之和稱為 液壓缸的外載荷 8 起動(dòng)加速時(shí) w g f F F= + +w g f F F= + +=16660+0+200=16860(N) 穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)時(shí)w g F=+ w g F=+=16660+0=16660(N) 減速制動(dòng)時(shí)w g f F F= + w g f F F= + -=16660+0- 200=16460(N) 工作載荷該階段沒有工作，則 除外載荷用于活塞上的載荷 F 還包括液壓缸密封處的摩擦阻力 于各種缸的密封材質(zhì)和密封形成不同，密封阻力難以精確計(jì)算，一般估算為 1m=(1=(1- 1466(N) 式中 液壓缸的機(jī)械效率，一般取 F = = ) 壓馬達(dá)載荷力矩的組成與計(jì)算 9 (1) 工作載荷力矩液壓卷筒的阻力矩等。 (2) 軸頸摩擦力矩中 G 旋轉(zhuǎn)部件施加于軸頸上的徑向力 (N); 摩擦系數(shù)，參考表 1 選用； r 旋轉(zhuǎn)軸的半徑 (m). (3) 慣性力矩J = 中 e 角加速度 ( 2/s ); 角速度變化量 ( /s ); 啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間 (s); J 回轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ( 2. 啟動(dòng)加速時(shí)w g f T T= + +定運(yùn)行時(shí)w g T=+速制動(dòng)時(shí)w g f T T= + 算液壓馬達(dá)載荷轉(zhuǎn)矩 T 時(shí)還要考慮液壓馬達(dá)的機(jī)械效率 mh( 10 h= 選系統(tǒng)工作壓力 壓力的選擇要根據(jù)載荷 大小和設(shè)備類型而定還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間 、經(jīng)濟(jì)條件及元件供應(yīng)情況等的限制載載荷一定的情況下，工作壓力低，勢必要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸，對(duì)某些設(shè)備來說，尺寸要受到限制，從材料消耗角度看也不經(jīng)濟(jì)；反之，壓力選得太高，對(duì)泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度也要求很高，必然要提高設(shè)備成本。壓力可以選低一些，行走機(jī)械種載設(shè)備壓力要選得高一些。具體選擇可參考表 2 和表 3。 參照表 2 初選系統(tǒng)工作壓力為 . 3 計(jì)算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算 液壓缸有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)見圖 2. 圖 a 為液壓缸活塞桿工作在受壓狀態(tài)，圖 活塞桿受壓時(shí) F=2=2106106106 - 106 ( D2= 11 2106106中 無桿腔活塞有效作用面積 ( D2有桿腔活塞有效作用面積 ( 表 2 按載荷選擇工作壓力 載荷 50 工作壓力 /，取 n=4. 2 吸吸=手冊選取 ) 2 壓壓=手冊選取 ) 2 回回=手冊選取 ) 表 10 允許流速推薦值 22 管道 推薦流速（ m/s） 液壓泵吸油管道 一般常取 1 以下 液壓系統(tǒng)壓油管道 3 6，壓力高，管道短，黏度小取大值 液壓系統(tǒng)回油管道 箱容量的確定 初始設(shè)計(jì)時(shí)，先按經(jīng)驗(yàn)公式 30 確定油箱的容量，待系統(tǒng)確定后，再按散熱的要求進(jìn)行校核油箱容量的經(jīng)驗(yàn)公式為 V=中 液壓泵每分鐘排出壓力油的容積 ( a 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，見表 11 表 11 經(jīng)驗(yàn)系數(shù) a 系統(tǒng)類型 行走機(jī)械 低壓系統(tǒng) 中壓系統(tǒng) 鍛壓機(jī)械 冶金機(jī)械 a 12 24 57 612 10 在確定油箱尺寸時(shí)，一方面要滿足系統(tǒng)供油的要求，還要保證執(zhí)行元件全部排油時(shí)，油箱不能溢出，以及系統(tǒng)中最大可能充滿油時(shí)，油箱的油位不低于最低限度 5 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算 力損失 壓力損失包括管路的沿程損失1路的局部壓力損失2的壓力損失為 1 2 3p p p D + D + 1 22223 22 2p 2/2中 管道的長度 (m); d 管道內(nèi)徑 (m); 液流平均速度 (m/s); 液壓油密度 (kg/ 沿程阻力系數(shù)； 局部阻力系數(shù) 、 的具體值參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第四本第二章的有關(guān)內(nèi)容 23 桫中 閥的額定流量 (m3/s); 通過閥的實(shí)際流量 (m3/s); 閥的額定壓力損失 (可從產(chǎn)品樣品中查到 ) 對(duì)于泵到執(zhí)行元件間的壓力損 失，如果計(jì)算出的 p 比選泵時(shí)估算的管路損失大得多時(shí)，應(yīng)該重新調(diào)整泵及其他有關(guān)元件的規(guī)格尺寸等參數(shù) 系統(tǒng)的調(diào)整壓力 1T 中 液壓泵的工作壓力或支路的調(diào)整壓力 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升計(jì)算 算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率 液壓系統(tǒng)工作時(shí)，除執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)外載荷輸出有效功率外，其余功率損失全部轉(zhuǎn)化為熱量，使溫度升高 液壓系統(tǒng)的功率損失主要有以下幾種形式： (1) 液壓泵的功率損失 24 111 - 桫= 中 工作循環(huán)周期 (s); z 投入工作液壓泵的臺(tái)數(shù) ; 液壓泵的輸入功率 (W); 各臺(tái)液壓泵的總效率 ; 第 i 臺(tái)泵工作時(shí)間 (s). 計(jì)算機(jī)液壓系統(tǒng)的散熱功率 液壓系統(tǒng)的散熱渠道主要是油箱表面，但如果系統(tǒng)外接管路較長，而且用式 40 計(jì)算發(fā)熱功率時(shí)，也應(yīng)考慮管路表面散熱。 ( )1 1 2 2p K A K A= + 中 1K 油箱散熱系數(shù)，見表 12; 2K 管路散熱系數(shù)，見表 13; 1A、2A 分別為油箱、管道的散熱面積 ( 油溫與環(huán)境溫度之差 (c)。 表 12 油箱散熱系數(shù) ( c) 冷卻條件 風(fēng)條件很差 通風(fēng)條件良好 用風(fēng)扇冷卻 循環(huán)水強(qiáng)制冷卻 89 1527 23 110170 表 13 管道散熱系數(shù) ( c) 25 風(fēng)速 /m 道外徑 /m 1 5 8 25 69 6 14 40 5 10 23 若系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，則hr 油溫不在升高，此時(shí)，最大溫差 1 1 2 2 K +境溫差為 油溫 T= T。 如果計(jì)算出的油溫超過該液壓設(shè)備允許的最高溫度 (各種機(jī)械允許油溫見表 14，就要設(shè)法增大散熱面積，如果油箱的散熱面積不能加大，或加大一些也無濟(jì)于事時(shí)，需要裝設(shè)冷卻器。冷卻器的散熱面積 表 14 各種機(jī)械允許油溫 (c) 液壓設(shè)備類型 正常工作溫度 最高允許溫度 數(shù)控機(jī)床 3050 5570 一般機(jī)床 3055 5570 機(jī)車車輛 4060 7080 船舶 3060 8090 冶金機(jī)械、液壓機(jī) 4070 6090 工程機(jī)械、礦山機(jī)械 5080 7090 A= hr 中 K 冷卻器的散熱系數(shù) (液壓輔助元件有關(guān)散熱器的散熱系數(shù) )； 平均溫升 (c). 26 1 2 1 222 - 1T、2T 液壓油入口和出口溫度； 1t、2t 冷卻水或風(fēng)的入口和出口溫度 據(jù)散熱要求計(jì)算油箱容量 式 45 是在初步確定油箱容積的情況下，驗(yàn)算其散熱面積是否滿足要求當(dāng)系統(tǒng)的發(fā)熱量求出之后，可根據(jù)散熱的要求確定油箱的容量 由式 45 可得油箱的散熱面積為 2211驏 桫= 不考慮管路的散熱，式 47 可簡化為 11= 箱主要設(shè)計(jì)參數(shù)如圖 3 所示一般油面的高度為油箱高 h 的 ，與油直接接觸的表面算全散熱面，與油不直接接觸的表面算半散熱面，圖示油箱的有效容積和散熱面積分別為 V= )1 1 . 8 1 . 5h a b a + +1根據(jù)結(jié)構(gòu)要求確定 a 、 b 、 h 的比例關(guān)系，即可確定油箱的主要結(jié)構(gòu)尺寸 根據(jù)結(jié)構(gòu) 選擇 a =23 b =23 h =23出 V=9733.6 27 h b a 圖 3 油箱結(jié)構(gòu)尺寸 如按散熱要求求出的油箱容積過大，遠(yuǎn)超出用油量的需要，且又受空間尺寸的限制，則應(yīng)適應(yīng)當(dāng)縮小油箱尺寸，增設(shè)其他散熱措施 算液壓系統(tǒng)沖擊壓力 壓力沖擊是由于管道液流速度急劇改變而形成的例如液壓執(zhí)行元件在高速運(yùn)動(dòng)中突然停止，換向閥的迅速開啟和關(guān)閉，都會(huì)產(chǎn)生高于靜態(tài)值的沖擊壓力它不僅伴隨產(chǎn)生振動(dòng)和噪音，而且會(huì)因過高的沖擊壓力而使管路、液壓元件遭到破壞對(duì)系統(tǒng)影響較大的壓力沖擊常為以下兩種形式： 1) 當(dāng)迅速打開或關(guān)閉液流通路時(shí)，在系統(tǒng)中產(chǎn)生 的沖擊壓力 直接沖擊（即 般用型鋼和鋼板的焊接結(jié)構(gòu)。 受力不大的滑輪直接裝于心軸；受力較大的 滑輪則裝在滑動(dòng)軸承 (軸套材料采用青銅或粉末冶金材料等 )或滾動(dòng)軸承上，后者一般用在轉(zhuǎn)速較高，載荷的情況。輪轂長與軸套的直徑比一般為 . 由于受載荷不大，所以選用實(shí)體滑輪。使用 鑄鐵 ( 如 2 滑輪的主要尺寸 繩槽半徑 R 是根據(jù)鋼絲繩直徑 d 的最大允許偏差為 +7%確定的。 鋼絲繩饒進(jìn)或饒出滑輪槽時(shí)偏斜的最大角度 (即鋼絲繩中心線與滑輪軸垂直的平面之間的角度 )應(yīng)不大于 4。 繩槽表面的精度分為兩級(jí)： 1 級(jí) :2 級(jí) : 3 滑輪直徑與鋼絲繩直徑匹 配關(guān)系 (查手冊：機(jī)械工業(yè)出版社，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊新版第 2 本 ,第八篇，表 . 4 滑輪形式 按 1999 標(biāo)準(zhǔn)，滑輪共分 A、 B、 C、 D、 E、 F 六種形式。結(jié)構(gòu)比較好而密封嚴(yán)密的為 A 型和 B 型。 5 滑輪技術(shù)條件 料 51 滑輪的有關(guān)零件用材料應(yīng)符合下表的規(guī)定。 表 16 滑輪有關(guān)零件用材料 (摘自 1999) 零件名稱 材 料 滑輪 鑄鋼應(yīng)不低于 11352 中的 鋼 鑄鐵應(yīng)不低于 9439 中 的 鑄鐵 球墨鑄鐵應(yīng)不低于 1348 中的 鐵 內(nèi)軸套 結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)不低于 699 中的 45 鋼 隔環(huán) 結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)不低于 700 中的 鑄鐵應(yīng)不低于 9439 中的 鑄鐵 擋蓋 鑄鐵應(yīng)不低于 9439 中的 鑄鐵 結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)不低于 700 中的 隔套 結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)不低于 700 中的 ; 鑄鐵應(yīng)不低于9439 中的 鑄鐵 漲圈 結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)不低于 699 中的 45 鋼 村套 銅 合金應(yīng)不低于 1176 中的 青銅 觀 滑輪表面應(yīng)光華平整，應(yīng)去除尖棱和冒口，滑輪不得有影響使用性能和有損外觀的缺陷（如氣孔、裂紋、疏松、鑄疤等）。 處理 滑輪應(yīng)進(jìn)行退火處理，以消除鑄造或焊接應(yīng)力。 他 滑輪的加工部位 (內(nèi)孔、繩槽表面等 )和隔環(huán)的外露部位應(yīng)涂抹抗腐蝕的防銹油；不加工部位應(yīng)涂防銹漆。 6 滑輪強(qiáng)度計(jì)算 小型鑄造滑輪的強(qiáng)度，決定于鑄造工藝條件。一般不進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。對(duì)于大尺寸的焊接滑輪，則必須進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。 52 第 9 章 起重鏈條和槽輪 1 板式鏈條和 槽輪的 選擇 根據(jù)最大工作載荷及安全系數(shù)計(jì)算鏈條的破壞載荷 以 選擇鏈條 中 破斷載荷 (N); 鏈條最大工作載荷 (N); S 安全系數(shù)。 參照手冊，選取標(biāo)準(zhǔn)。 2 板式鏈及端接頭 板式鏈結(jié)構(gòu)如圖 示 .,其尺寸分兩個(gè)系列 : 重型系列代號(hào)為 尺寸可通過查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 ;輕型系列代號(hào)為 寸見通過查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊。查手冊選取重型板式鏈。 3 板式鏈用槽輪 板式鏈用槽輪見下表： 槽輪尺寸 （載自 074 1995） （ 5 稱 符號(hào) 計(jì)算公式 備注 槽輪直徑 1p p 節(jié)距 輪緣間寬 b b 銷軸長度 (查手冊 ) 輪緣直徑 2D1+h1+d2 鏈條通道高度 銷軸直徑 53 第 10 章 使用說明 1使用說明 （ 1）使用前對(duì)比裝配圖上給定的位置，或在專業(yè)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行裝配。 （ 2）立柱上的兩個(gè)開關(guān)，分別是上升和下降時(shí)的電源開關(guān)。 （ 3）按立柱上的電源開關(guān)，給電動(dòng)機(jī)通上電源。 （ 4）使用時(shí)，先拉一下保險(xiǎn)開關(guān)，確保保險(xiǎn)開關(guān)的正常、安全運(yùn)行。 （ 5）兩個(gè)升舉手臂是伸縮式手臂，根據(jù)車的長度和寬度，用手 搬動(dòng)，搬到車的兩個(gè)底盤位置即可。 2 使用時(shí)注意事項(xiàng) （ 1）使用時(shí)載荷分布應(yīng)符合使用說明書中規(guī)定的托臂額定載荷分布規(guī)定。 （ 2）舉升車輛前應(yīng)調(diào)整好各托盤的高度 ,使支撐點(diǎn)保持在同一水平面上。 （ 3）車輛受托舉的裙邊或大梁必須置于托盤中心 ,盡量使車輛重心位于支撐面中心處。 （ 4）托盤就位后 ,確定托臂定位可靠后才可啟動(dòng)舉升機(jī)。 （ 5）當(dāng)汽車舉升機(jī)升至距離地面 10 ,晃動(dòng)一下車輛 ,檢查并確認(rèn)汽車托舉安全可靠 ,舉升機(jī)運(yùn)行正常后 ,再設(shè)置限位裝置、安全閥、保險(xiǎn)。 （ 1）使用前應(yīng)先清除升舉機(jī)附近妨 礙作業(yè)的器具及雜物，并檢查操縱手柄是否正常。 （ 2）待升舉車輛駛?cè)牒螅瑧?yīng)調(diào)整移動(dòng)舉升級(jí)支撐架塊，使之對(duì)正該型車輛規(guī)定的舉升點(diǎn)。 （ 3）升舉時(shí)人員應(yīng)離開車輛，升舉到需要高度時(shí)必須插入保險(xiǎn)銷，待確認(rèn)安全可靠后才可開始車底作業(yè)。 （ 4）有人作業(yè)時(shí)嚴(yán)禁升降升舉機(jī)。 （ 5）作業(yè)完畢應(yīng)清除雜物，打掃升舉器周圍以保持清潔。 （ 6）定期（半年）排除升舉機(jī)儲(chǔ)油缸積水，并檢查油量。油量不足應(yīng)及時(shí)加注相同牌號(hào)的壓力油，同時(shí)應(yīng)檢驗(yàn) 潤滑升舉機(jī)移動(dòng)齒輪及鏈條。 54 第 11 章 經(jīng)濟(jì)效益分析 汽車是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的重要交通工具之一 ，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速增長 ,汽車的保有量與日俱增 ,汽車維修行業(yè)也有了長足的發(fā)展 ,已形成了集車輛修理、維護(hù)、檢測和配件供應(yīng)等多種功能于一體的車輛技術(shù)狀況保障體系。已成為道路運(yùn)輸行業(yè)的重要組成部分 ,對(duì)確保車輛安全行駛、高效低耗的運(yùn)作 ,促進(jìn)道路運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展 ,發(fā)揮了有力的保障作用 ,隨著經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深入 ,我國汽車維修企業(yè)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢。 汽車維修行業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大 ,結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化 十年來 ,我國的維修行業(yè)整體規(guī)模有了較大的發(fā)展和提高 ,到 1997 年初 ,國內(nèi)維修企業(yè)數(shù)量、從業(yè) 人數(shù)、年創(chuàng)產(chǎn)值量分別是十年前的 411 倍、 19 倍和 1 三級(jí)企業(yè) 5 162 戶。目前 ,我國已從根本上解決了 長期存在的“修車難”問題 ,取而代之的是一些不成 形的小企業(yè) ,由于維修設(shè)備不完善、人員技術(shù)能力差 而無法在競爭的環(huán)境下生存。國內(nèi)維修企業(yè)已從傳統(tǒng)的單一車輛維修發(fā)展為車輛維修、車輛檢驗(yàn)、配件 銷售三位一體的綜合體系。近年來 ,配件市場有了 較大的發(fā)展 ,配件銷售規(guī)模越來越大。車輛檢測也 從無到有 ,建成了汽車綜合檢測站 ,擁有了完整先進(jìn)的檢測設(shè)備。車輛維修也從過去只能修中型車、國產(chǎn)車、汽油車發(fā)展到 能維修重型車、小型車、柴油車 和進(jìn)口車。維修企業(yè)小而全、全能的經(jīng)營方式已向 專業(yè)化分工方向發(fā)展。十年來 ,各類專業(yè)維修中心近 60 家 ,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化布局更趨合理 ,高檔車維修可就地完成，維修網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)完善 ,為汽車使用單位提 供了便利條件。 目前國內(nèi)汽車維修技術(shù)水平、管理能力、經(jīng)營方式、生產(chǎn)規(guī)模、從業(yè)人員的綜合素質(zhì)和服務(wù)意識(shí) , 與發(fā)達(dá)國家相比還存在較大差距 , 如在實(shí)現(xiàn)汽修業(yè)的配件送貨及全方位的零庫存等。我國汽車維修的經(jīng)營方式將逐步與國際接軌 , 多種經(jīng)營方式已全面展開 , 如特約維修、代理維修、現(xiàn)場維修、專項(xiàng)總 成維修 , 也將實(shí) 現(xiàn)連鎖經(jīng)營維修、定點(diǎn)維修、會(huì)員制方式維修及俱樂部方式的維修等。充分體現(xiàn)低成本 , 以專一保證質(zhì)量和服務(wù)的優(yōu)越性。 現(xiàn)在汽車維修，大多采用地溝作業(yè)，工作空間狹小，積油積水后排出困難，溝內(nèi)陰暗，需人工采光，通風(fēng)不良，工作起來極其不便。 為此，小車維修用液壓升舉機(jī)具有很大的市場前景。 55 總 結(jié) 本課題是對(duì)小汽車維修用液壓升舉機(jī)進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)、液壓傳動(dòng)裝置、鋼絲繩平穩(wěn)系統(tǒng)、保險(xiǎn)裝置和機(jī)電匹配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，綜合運(yùn)用了大學(xué)期間所學(xué)的全部基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)，使我掌握了一個(gè)比較完整的課 題設(shè)計(jì)步驟。經(jīng)過在實(shí)習(xí)期間的參觀學(xué)習(xí)，以及詳細(xì)認(rèn)真的分析計(jì)算，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和幫助下，與同組的同學(xué)通力合作，完成了各項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)，達(dá)到了本次設(shè)計(jì)的要求。本次設(shè)計(jì)主要完成了以下內(nèi)容： 對(duì)升舉裝置總體系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行了詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)，使升舉機(jī)整個(gè)系統(tǒng)在功能、自動(dòng)化程度、操作方便性等方面達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。其中，主要解決了三個(gè)問題： 低了手臂的最低高度。 小車在升舉的同時(shí)保持平穩(wěn)； 得車在上升的過程中不會(huì)超出立柱允 許的高度。 綜上所述：通過本次設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用了所學(xué)的知識(shí)，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，完成了對(duì)小汽車維修用液壓升舉機(jī)的設(shè)計(jì)，并使升舉機(jī)在各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)上達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，最終達(dá)到了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的。 56 謝 辭 時(shí)光飛逝，不知不覺已經(jīng)到了大學(xué)生活的最后階段。經(jīng)過三個(gè)多月緊張而充實(shí)的設(shè)計(jì)工作，我順利地完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，給自己的四年大學(xué)生活劃上了一個(gè)圓滿的句號(hào)。 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我了解到了一個(gè)完整的課題設(shè)計(jì)活動(dòng)的整個(gè)過程，學(xué)到了如何把書本上的死知識(shí)活用到工作中去的方法，認(rèn)識(shí)到了創(chuàng)新的重要性。我深深地體會(huì)到了成功的來之不 易，那是需要勤奮努力，需要團(tuán)隊(duì)所有成員之間全力的合作，需要面對(duì)挫折時(shí)百折不撓的信心和勇氣，但給我印象更深刻的是完成畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)候內(nèi)心那份喜悅和成就感。 在這里，我首先要感謝我的導(dǎo)師 張振金老師，我能順利的完成設(shè)計(jì)任務(wù)，離不開他嚴(yán)格的要求和耐心的指導(dǎo)。在設(shè)計(jì)過程中，張老師一絲不茍的工作態(tài)度，深厚的學(xué)術(shù)功底以及耐心細(xì)致的講解都給我留下深刻的印象。 此外，我還要感謝始終跟我在一起設(shè)計(jì)的曹化新同學(xué)。他在設(shè)計(jì)過程中給了我很大的幫助。本次設(shè)計(jì)能夠順利的完成，離不開他的幫助，更離不開我們班級(jí)每一個(gè)成員的通力合作，離不開 每個(gè)人付出的辛勞和汗水。 在次，我對(duì)那些在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間給過我熱心幫助的老師和同學(xué)們表示我最衷心的感謝！ 57 參考文獻(xiàn) 1 許福玲、陳堯明主編 液壓與氣壓傳動(dòng) M 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 2 王憲軍、趙存友主編 液壓傳動(dòng) M 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2002 3 孫明主編 機(jī)械工程基礎(chǔ) M 黑龍江人民出版社 2002 4劉鴻文主編 材料力學(xué) (第二版 )M 高等教育出版社 1992 5黃靖遠(yuǎn)、龔劍霞主編 機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué) M 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。雖然由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，當(dāng)時(shí)無法付諸實(shí)踐，但這個(gè) 思想給后人一個(gè)非常重要的啟示，即如能越過這個(gè) “ 死谷 ” ，在高速區(qū)工作，有可能用現(xiàn)有刀具材料進(jìn)行高速切削，切削溫度與常規(guī)切削基本相同，從而可大幅度提高生產(chǎn)效率。 高速切削是個(gè)相對(duì)的概念，究竟如何定義，目前尚無共識(shí)。由于加工方法和工件材料的不同，高速切削的高速范圍也很難給出，一般認(rèn)為應(yīng)是常規(guī)切削速度的 5 10 倍。 自從 出高速切削的概念并于同年申請專利以來，高速切削技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了高速切削理論的探索、應(yīng)用探索、初步應(yīng)用和較成熟應(yīng)用等四個(gè)階段，現(xiàn)已在生產(chǎn)中得到了一定的推廣應(yīng)用。特別是 20 世紀(jì) 80 年代以來，各工業(yè)發(fā)達(dá)國家投入了大量的人力和物力，研究開發(fā)了高速切削設(shè)備及相關(guān)技術(shù)， 20 世紀(jì) 90 年代以來發(fā)展更迅速。 高速切削技術(shù)是在機(jī)床結(jié)構(gòu)及材料、機(jī)床設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、高速主軸系統(tǒng)、快速進(jìn)給系統(tǒng)、高性能 統(tǒng)、高性能刀夾系統(tǒng)、高性能刀具材料及刀具設(shè)計(jì)制造技術(shù)、高效高精度測量測試技術(shù)、高速切削機(jī)理、高速切削工藝等諸多相關(guān)硬件和軟件技術(shù)均得到充分發(fā)展基礎(chǔ)之上綜合而成的。因此，高速切削技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程 . 高速與超高速切削的特點(diǎn) 隨著高速與超高速機(jī)床設(shè)備和刀具等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的突破性進(jìn)展，高速與超高速切削技術(shù) 的工藝和速度范圍也在不斷擴(kuò)展。如今在實(shí)際生產(chǎn)中超高速切削鋁合金的速度范圍為 1500m/5500m/鐵為 750m/500m/通鋼為 600m/800m/給速度高達(dá) 20 m/59 40m/且超高速切削技術(shù)還在不斷地發(fā)展。在實(shí)驗(yàn)室里，切削鋁合金的速度已達(dá) 6000m/上，進(jìn)給系統(tǒng)的加速度可達(dá) 3g。有人預(yù)言，未來的超高速切削將達(dá)到音速或超音速。其特點(diǎn)可歸納如下： (1)可提高生產(chǎn)效率 提高生產(chǎn)效率是機(jī)動(dòng)時(shí)間和輔助時(shí)間大幅度減少、加工自動(dòng)化程度 提高的必然結(jié)果。據(jù)稱，由于主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給的高速化，加工時(shí)間減少了 50%，機(jī)床結(jié)構(gòu)也大大簡化，其零件的數(shù)量減少了 25%，而且易于維護(hù)。 (2)可獲得較高的加工精度 由于切削力可減少 30%以上，工件的加工變形減小，切削熱還來不及傳給工件，因而工件基本保持冷態(tài)，熱變形小，有利于加工精度的提高。特別對(duì)大型的框架件、薄板件、薄壁槽形件的高精度高效率加工，超高速銑削則是目前惟一有效的加工方法。 (3)能獲得較好的表面完整性 在保證生產(chǎn)效率的同時(shí)，可采用較小的進(jìn)給量，從而減小了加工表面的粗糙度值；又由于切削力小且變化幅度 小，機(jī)床的激振頻率遠(yuǎn)大于工藝系統(tǒng)的固有頻率，故振動(dòng)時(shí)表面質(zhì)量的影響很??；切削熱傳入工件的比率大幅度減少，加工表面的受熱時(shí)間短，切削溫度低，加工表面可保持良好的物理力學(xué)性能。 (4)加工能耗低，節(jié)省制造資源 超高速切削時(shí)，單位功率的金屬切除率顯著增大。以洛克希德飛機(jī)制造公司的鋁合金超高速銑削為例，主軸轉(zhuǎn)速從 4000m/高到 20000m/削力減小了 30%，金屬切除率提高了 3 倍，單位功率的金屬切除率可達(dá)13000060000。由于單位功率的金屬切 除率高、能耗低、工件的在制時(shí)間短，從而提高了能源和設(shè)備的利用率，降低了切削加工在制造系統(tǒng)資源總量中的比例，故超高速切削完全符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。 高速與超高速切削技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域 高速切削是當(dāng)今制造業(yè)中一項(xiàng)快速發(fā)展的新技術(shù)，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，高速切削正成為一種新的切削加工理念。 高速切削的應(yīng)用領(lǐng)域首先在航空工業(yè)輕合金的加工。飛機(jī)制造業(yè)是最早采用高速銑削的行業(yè)。飛機(jī)上的零件通常采用 “ 整體制造法 ” ，即在整體上 “ 掏空 ” 加工以形成多筋薄壁構(gòu)件，其金屬切除量相