摩托車專用升降平臺(tái)設(shè)計(jì)(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 摩托車專用升降平臺(tái)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 王浩 班級(jí)： 0781053 指導(dǎo)老師： 袁寧 摘要 : 升降臺(tái)的種類很多，按照升降結(jié)構(gòu)的不同，可分為剪叉式升降臺(tái)、升縮式升降臺(tái)、套筒式升降臺(tái)、升縮臂式升降臺(tái)及折臂式升降臺(tái)等。液壓升降臺(tái)采用液壓驅(qū)動(dòng)，整機(jī)由主機(jī)、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。 本文所介紹的摩托車專用升降臺(tái)最大載重量是 500kg，它有兩部分組成：剪叉機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)。剪叉機(jī)構(gòu)的操作控制是由腳踏式液壓泵和液壓缸來完成的。這樣的液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì)通常根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)要求，粗略估算剪叉尺寸，然后求出液壓缸推力，從而進(jìn)行 液壓缸選型。由于液壓缸的尺寸及擺放的位置不同，設(shè)計(jì)當(dāng)中可能會(huì)產(chǎn)生干涉。解決的辦法是通過對(duì)機(jī)構(gòu)中三種液壓缸布置方式的分析和比較，確立一種方案，并根據(jù)需要，設(shè)計(jì)最優(yōu)的剪叉機(jī)構(gòu)，及對(duì)連接零件、滑動(dòng)裝置的選型等。在滿足機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)受力較大的機(jī)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校核，檢驗(yàn)是否滿足設(shè)計(jì)要求。作為控制系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)很重要，這包括回路保壓設(shè)計(jì)，液壓泵的選取及其他元件的選型等。最終完成摩托車專用升降臺(tái)的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)借鑒了相關(guān)的資料，采用了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，充分的吸收了前人的寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 關(guān)鍵詞： 升降臺(tái)，液壓系統(tǒng)，剪叉 機(jī)構(gòu)，腳踏式液壓泵，液壓缸 指導(dǎo)老師簽名： 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 THE DESIGN OF THE LIFT TABLE RESERVED FOR MOTOR BICYCLE Student name:Wang Hao Class:0781053 Supervisor:Yuan Ning Abstract : There are many types of lift table, according to the structure of the different movements ,which can be divided into scissors-lifts or shrink-lifts ,sleeve-lifts or shrink arm lifts and arm folding lifts and so on . The hydraulic pressure actuation is used in hydraulic pressure lift table, and the whole machine was made of the main body, the hydraulic system and the control system. Maximal load capacity of hydraulic press described by this paper is 500 kg , it has two parts: this scissors fork and hydraulic pressure system. This operation of the scissors fork is under the control of foot-operated hydraulic pump and hydraulic cylinder.Such hydraulic lifts are usually designed in accordance with the requirements of the design parameters, then the hydraulic cylinder thrust force is extracted by the sketchy estimate size.Thus the typle of the hydraulic cylinder can be sure. As the size of hydraulic cylinders and the positions for securing are different, it possibly have the interference in the design. The solution is to establish a programe through the analysis and comparison in the hydraulic cylinder layout.According to the need, we can design the optimal scissors fork, and select the connector of parts, sliding devices and so on. In the foundation of the design,the intensity and the rigidity examination to the large stress organization should be made to examine whether that satisfy the design requirements. As the control system, hydraulic systems design is very important, including the design of the return route for guarantee presses, hydraulic pumps selection and other parts shaping and so on. In the entire process, the floor fluctuation and the turn over complete by hydraulic cylinders expansion.Finally,the design of the lift table reserved for motor bicycle is completed.The 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 design draws lessons from the pertinent data, has adopt the pertinent standard,and admit sufficiently the prehominid precious experience. Keywords: lift table, hydraulic system, scissors fork mechanism, foot-operated hydraulic pump, hydraulic cylinder Signature of Supervisor: 目 錄 1 緒論 1.1 升降臺(tái)的 發(fā)展現(xiàn)狀 . （ 1） 1.2 升降臺(tái)的發(fā)展前景 . （ 1） 1.3 摩托車升降臺(tái)的設(shè)計(jì)特點(diǎn) . （ 2） 1.4 摩托車升降臺(tái)的安全要求 . （ 2） 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1.4.1 設(shè)計(jì)的安全要求 . （ 2） 1.4.2 其他安全要求 . （ 3） 2 摩托車升降臺(tái)的總體設(shè)計(jì) 2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)及要求 . （ 4） 2.2 摩托車升降臺(tái)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題 . （ 4） 2.3 摩托車升降臺(tái)的兩種結(jié)構(gòu)形式 . （ 4） 2.4 摩托車升降臺(tái)機(jī)構(gòu)中三種液壓缸布置方式的分析比較 . （ 5） 2.4.1 問題的提出 . （ 5） 2.4.2 三種方案的分析和比較 . （ 5） 2.5 總體方案確定及總體設(shè)計(jì) . （ 7） 3 摩托車專用升降臺(tái)的受力分析計(jì)算 3.1 實(shí)例分析 . （ 8） 3.1.1 摩托車專用升降臺(tái)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化 . （ 8） 3.1.2 升降臺(tái)受力分析 . （ 8） 3.2 實(shí)例計(jì)算 . （ 12） 3.2.1 剪叉臂長(zhǎng)度及液壓缸安裝位置的確定 . （ 12） 3.2.2 液壓缸推力的計(jì)算及選型 . （ 14） 3.2.3 其他力的計(jì)算 . （ 15） 4 各參數(shù)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1 升降臺(tái)主要零部件材料的選擇 . （ 17） 4.1.1 底座材料的選擇 . （ 17） 4.1.2 液壓缸缸體尾部橫梁的材料選擇 . （ 17） 4.1.3 搭板的材料選擇 . （ 17） 4.1.4 工作臺(tái)的材料選擇 . （ 17） 4.2 內(nèi)外剪叉臂與底架連接 的銷軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . （ 18） 4.3 軸套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . （ 18） 4.4 滾輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . （ 18） 4.5 腳輪的選型 . （ 19） 5 液壓系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì) 5.1 負(fù)載分析 . （ 20） 5.2 液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) . （ 20） 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 6 液壓系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算與元件選擇 6.1 液壓泵的選擇 . （ 21） 6.1.1 液壓泵壓力的計(jì)算 . （ 21） 6.1.2 液壓泵的選擇 . （ 21） 6.2 液壓缸作用時(shí)間的計(jì)算 . （ 21） 6.3 油管的選擇 . （ 22） 7 強(qiáng)度校核 7.1 剪叉臂的強(qiáng)度校核 . （ 23） 7.2 液壓缸底架固定橫梁的強(qiáng)度校核 . （ 25） 7.3 軸的強(qiáng)度校核 . （ 28） 7.3.1 內(nèi)剪叉臂固定端銷軸的強(qiáng)度校核 . （ 28） 7.3.2 液壓缸缸體尾部銷軸的強(qiáng)度校核 . （ 28） 7.3.3 液壓缸活塞桿頭部支撐軸的強(qiáng)度校核 . （ 29） 8 校核 8.1 重量核算 . （ 30） 8.2 成本核算 . （ 30） 8.2.1 成本的概念 . （ 30） 8.2.2 產(chǎn)品生產(chǎn)成本項(xiàng)目 . （ 31） 8.2.3 生產(chǎn)成本的核算 . （ 31） 9 結(jié)論 .（ 33） 參考文獻(xiàn) . （ 34） 致謝 . （ 35） 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 1 緒論 1.1 升降臺(tái)的發(fā)展現(xiàn)狀 升降臺(tái)是一種當(dāng)前應(yīng)用廣泛，發(fā)展良好的將人或貨物升降到某一高度的設(shè)備。我國目前正處于建設(shè)的發(fā)展階段，升降臺(tái)的研制，開發(fā)雖然在一定的程度上得到發(fā)展成熟，但是有些地方還需要完善和改進(jìn)，還需要進(jìn)一步的研究。升降臺(tái)種類豐富，類型繁多，總的來講，按照升降結(jié)構(gòu)的不同，可分為剪叉式升降臺(tái)、升縮式升降臺(tái)、套筒充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 式升降臺(tái)、升縮臂式升降臺(tái)及折臂式升降臺(tái)等。按移動(dòng)的方法不 同分：固定式升降臺(tái)、拖拉式升降臺(tái)、車載式升降臺(tái)、可駕駛式升降臺(tái)等。根據(jù)液壓升降臺(tái)的工作原理可分為：剪式舉升臺(tái)（非叉式）、移動(dòng)式液壓舉升臺(tái)、剪叉式固定液壓升降臺(tái)以及直桶式液壓升降臺(tái)等。剪叉式升降臺(tái)又可以分為電動(dòng)剪叉式和液壓剪叉式。根據(jù)其傳動(dòng)系統(tǒng)的不同又可分為：液壓傳動(dòng)、鏈條傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)、齒輪齒條驅(qū)動(dòng)、大螺旋驅(qū)動(dòng)等。車載式升降臺(tái)是為了提高升降臺(tái)的機(jī)動(dòng)性，將升降臺(tái)固定在電瓶搬運(yùn)車或貨車上，它接取汽車引擎動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)車載式升降臺(tái)的升降功能，以適應(yīng)廠區(qū)內(nèi)外的高空作業(yè)。車載式升降臺(tái)適用范圍廣泛應(yīng)用賓館，大廈，機(jī)場(chǎng)， 車站，車間，倉庫等場(chǎng)所的高空作業(yè)等，也可作為臨時(shí)性的高空照明，廣告宣傳等。 液壓傳動(dòng)是機(jī)械設(shè)備中發(fā)展最快的技術(shù)之一，特別是近年來隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，與微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，液壓與氣壓傳動(dòng)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段?，F(xiàn)今，采用液壓傳動(dòng)的程度也成為衡量一個(gè)國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。如發(fā)達(dá)國家的生產(chǎn)的 95%的工程機(jī)械、 90%的數(shù)控加工中心、 95%以上的自動(dòng)線都采用了液壓傳動(dòng)。 目前使用比較成熟，效果較好的液壓缸斜置驅(qū)動(dòng)的剪叉式升降臺(tái)， 具有機(jī)構(gòu)緊湊、運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲小、頻響快、傳遞功率大、易于操作等優(yōu)點(diǎn)。 但在 實(shí)際使用中也存在一些不足， 比如負(fù)載不能太大、起重動(dòng)力矩與負(fù)載的比偏大，起始高度較高，有時(shí)液壓升降平臺(tái)還會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的負(fù)載而引起漏油，有些升降臺(tái)體積較大，占用空間等。 1.2 升降臺(tái)的發(fā)展前景 升降臺(tái)是現(xiàn)代機(jī)械行業(yè)不可缺少的基本設(shè)備，為了滿足不同的升降高度，升降臺(tái)分為單級(jí)，雙級(jí)以及多級(jí)；為了滿足不同的功能要求，臺(tái)面有滾道式，旋轉(zhuǎn)式和翻轉(zhuǎn)式等。 隨著科技的發(fā)展，為了更好的控制升降臺(tái)的升降速度，引入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)代替開關(guān)液壓閥的形式控制液壓系統(tǒng)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)的智能處理能力，根據(jù)需要同時(shí)控制升降臺(tái)的位置和速度，既能保 證速度均勻穩(wěn)定，又能更準(zhǔn)確的定位。液壓升降臺(tái)正朝著人體化，智能化、集成型和環(huán)保節(jié)能的方向發(fā)展，逐漸運(yùn)用在各個(gè)領(lǐng)域。 1.3 摩托車升降臺(tái)的設(shè)計(jì)特點(diǎn) 隨著摩托車使用量的迅速增加，社會(huì)對(duì)摩托車維修工具和設(shè)備的工作效率也越來越高。由此原因，設(shè)計(jì)一種維修設(shè)備，它可根據(jù)摩托車維修部位的不同而隨時(shí)調(diào)整摩托車的高度位置，方便維修，減輕維修人員的勞動(dòng)負(fù)荷從而提高工作效率，就成為必然需要。具有結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，安裝和拆卸操作方便，故障率低，常見故障易處理，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)的摩托車升降平臺(tái)，就可以滿足摩托車維修對(duì)提高 工作效率的充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 要求?？傮w來說，摩托車升降臺(tái)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)就是安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、方便。 1.4 摩托車升降臺(tái)的安全要求 由于摩托車升降臺(tái)容易產(chǎn)生的危險(xiǎn)如下： a)機(jī)械危險(xiǎn)； b)電氣危險(xiǎn)； c)在設(shè)計(jì)時(shí)由于忽略了人類工效學(xué)產(chǎn)生的危險(xiǎn)； d)由于能源失效、機(jī)械零件損壞或其他功能故障產(chǎn)生的危險(xiǎn)； e)由于安全措施錯(cuò)誤或不正確的定位產(chǎn)生的危險(xiǎn)。 因此，在設(shè)計(jì)和制造摩托車升降臺(tái)及其他方面應(yīng) 滿足一定的安全要求 。 1.4.1設(shè)計(jì)的安全要求 設(shè)計(jì)時(shí)，金屬結(jié)構(gòu)的布置應(yīng)便于檢查、維修，且金屬結(jié)構(gòu)應(yīng)達(dá)到國 家標(biāo)準(zhǔn)要求的安全系數(shù)。 在確定安全系數(shù)時(shí)，設(shè)計(jì)應(yīng)力必須是當(dāng)升降臺(tái)置放在水平面上，工作臺(tái)均勻承受最大載重量，按使用說明書使用時(shí)構(gòu)件中產(chǎn)生的最大應(yīng)力。安全系數(shù) n 按式 (1.1)計(jì)算： 2121 )( ffn .（ 1.1） 式中： 塑性材料的屈服極限脆性材料的強(qiáng)度極限（ Pa）； 1 結(jié)構(gòu)自重引起的應(yīng)力（ Pa）； 2 承受最大載重量時(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)增加的應(yīng)力（ Pa）； 1f 應(yīng)力集中系數(shù)； 2f 動(dòng)載荷系數(shù)。 注： 1f 和 2f 的值可以在樣機(jī)上通過試驗(yàn)分析得出。如果不采用試驗(yàn)結(jié)構(gòu) 1f 和 2f 的值分別不得小于 1.10和 1.25。 a)升降臺(tái)承載構(gòu)件 (不包括脆性材料 )按式 (1.1)求得的安全系數(shù) n不得小于 2； b)脆性材料 (如鑄鐵等 )制 成的升降臺(tái)承載構(gòu)件其材料按式 (1.1)求得的安全系數(shù) n不得小于 5； 1.4.2其他安全要求 1.摩托車升降臺(tái)的穩(wěn)定性 升降臺(tái)的穩(wěn)定系數(shù)為： 21MMK.(1.2) 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 式中： 1M 總抗傾覆力矩； 2M 總傾覆力矩， 4.12 M。 升降臺(tái)的工作臺(tái)若伸出 ,必須使工作臺(tái)伸至極限位置 ,在伸出部分均布 130%該部承受的最大載重量 ,在最大起升高度處應(yīng)穩(wěn)定。 在承受偏載荷時(shí)，升降臺(tái)置于水平面上，支腿伸出且使底盤保持水平，將最大載重量以集中載荷放置在距工作臺(tái)周邊為工作臺(tái)的長(zhǎng)或?qū)挼?1/3處的任一位置，在最大起升高度處應(yīng)穩(wěn)定。 升 降臺(tái)在升降過程中自然偏擺量不得大于 0.5%的最大起升高度。 升降臺(tái)要設(shè)有防止支腿回縮裝置，在工作臺(tái)承受最大載重量停留 15min 時(shí)，支腿的回縮量不得大于 3mm。 2.工作臺(tái)升降安全保護(hù)裝置 a)在動(dòng)力、油路等出現(xiàn)故障時(shí)，要有能防止工作臺(tái)失控下降的安全裝置（允許有控下降）； b)若工作臺(tái)能水平延伸超過升降臺(tái)底架且在工作臺(tái)下方有障礙物，則在油路等出現(xiàn)故障時(shí)，要有防止工作臺(tái)下降的裝置； c)工作臺(tái)上升至最大起升高度時(shí)（升降機(jī)構(gòu)中采用一活塞式油缸的升 降臺(tái)除外） ,上升極限位置限制器必須自動(dòng)切斷工作臺(tái)上升動(dòng)力源。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2 摩托車升降臺(tái)的總體設(shè)計(jì) 2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)及要求 基本參數(shù)：額定載荷為 500kg，自重 200kg，升降臺(tái)的最大高度為 700-850mm，升降臺(tái)最小高度為 200mm 左右，平臺(tái)尺寸為 2200mm 700mm。 要求升降臺(tái)通過腳踏式液壓泵提起貨物，且后輪固定，設(shè)置過載安 全閥，確保操作者安全，剎車可靠，可在升程內(nèi)任意位置停止升降。 2.2 摩托車升降臺(tái)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題 摩托車升降臺(tái)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)的問題： a)摩托車的質(zhì)心最好接近升降臺(tái)的支撐中心； b)當(dāng)有適當(dāng)偏載時(shí)，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仍能運(yùn)行順暢； c)升降臺(tái)的安裝平面平行于固定點(diǎn)在軌跡圓上上下極限位置所確定的弦； d)運(yùn)動(dòng)干涉檢查（可用 ug 運(yùn)動(dòng)分析模塊）； e)驗(yàn)證機(jī)構(gòu)內(nèi)部是否利于液壓系統(tǒng)的安裝。 2.3 摩托車升降臺(tái)的兩種機(jī)構(gòu)形式 圖 2-1 機(jī)構(gòu)一 圖 2-2 機(jī)構(gòu)二 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 摩托車升降臺(tái)的兩種機(jī)構(gòu) 形式如圖 2-1 和圖 2-2所示，它們只是兩側(cè)相同機(jī)構(gòu)的一側(cè)。由以上兩圖可看出，機(jī)構(gòu)一（圖 2-1）是全部為固定鉸支座的兩平行桿同步運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，機(jī)構(gòu)二（圖 2-2）是兩固定鉸支座和兩個(gè)滑動(dòng)鉸支座的剪叉式結(jié)構(gòu)。這兩種機(jī)構(gòu)都可以實(shí)現(xiàn)上板臺(tái)面升降的運(yùn)動(dòng)，但相比較之下，機(jī)構(gòu)一有三點(diǎn)不足： a) 機(jī)構(gòu)一在升降過程中上板不僅有豎直方向的位移變化，而且還有水平方向的位移變化，而機(jī)構(gòu)二的上板在升降過程中只有豎直方向的位移變化。這樣，在總體尺寸一樣的情況下，機(jī)構(gòu)二升降時(shí)所需的空間較小。 b) 機(jī)構(gòu)一在升降的過程中， 摩托車的質(zhì)心相對(duì)升降臺(tái)的支撐中 心的變化很大，這樣就要求更大的動(dòng)力，即要求推力更大的液壓缸。結(jié)果會(huì)增加安裝尺寸和生產(chǎn)成本。 c) 機(jī)構(gòu)一的穩(wěn)定性沒有機(jī)構(gòu)二的對(duì)角雙三角的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好。 綜上所述，機(jī)構(gòu)二較機(jī)構(gòu)一更合理。所以，在結(jié)構(gòu)上選擇機(jī)構(gòu)二。 2.4 摩托車升降臺(tái)機(jī)構(gòu)中三種液壓缸布置方式的分析比較 2.4.1 問題的提出 液壓缸的布置方式主要包括液壓缸對(duì)機(jī)構(gòu)的作用力（動(dòng)力）點(diǎn)位置及液壓缸的起始安裝角度等。 在機(jī)構(gòu)確定的情況下，動(dòng)力的作用點(diǎn)是關(guān)系所需動(dòng)力大小的關(guān)鍵。而摩托車升降臺(tái)的動(dòng)力由液壓缸提供，因此，作用點(diǎn)的位置直接關(guān)系液壓缸的 選擇。此外，液壓缸的安裝起始角度也對(duì)所需動(dòng)力大小有較大影響。 總之，液壓缸的布置方式是設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是設(shè)計(jì)成功與否的關(guān)鍵之一。那么液壓缸究竟選擇怎樣的布置方式？ 2.4.2 三種方案的分析和比較 以下是液壓缸的三種布置方式，如圖 2-3，圖 2-4，圖 2-5所示，基于剪叉式機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，它們都是采用剪叉式機(jī)構(gòu)，可以看做三種方案： 方案一（圖 2-3）：液壓缸的一端在底座的固定鉸支座上，另一端支撐在支架 1上靠近滾動(dòng)鉸支座的位置。當(dāng)兩支架幾乎處于水平位置時(shí)，液壓缸與底座的夾角 1 很小，這時(shí)要把臺(tái)面升起就需要液壓缸提供很大的推力，甚至不能把臺(tái)面升起。此外，液壓缸的布置需要在底座長(zhǎng)度比支架還更長(zhǎng)的基礎(chǔ)上額外地加長(zhǎng)底座，這樣就需要跟多的底座材料。 方案二（圖 2-4）：液壓缸的一端在底座的固定鉸支座上，另一端支撐在支架 1與支架 2 的鉸支軸上。當(dāng)兩支架幾乎處于水平位置時(shí)，液壓缸與底座的夾角 2 也很充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 小，這時(shí)要把臺(tái)面升起也需要液壓缸提供很大的推力。雖然液壓缸推動(dòng)支架的 力臂會(huì)隨著臺(tái)面的升起而迅速增大，從而使所需的液壓缸的推力迅速減小。然而，同時(shí)也使液壓缸的行程增加迅速增加，最終就需要大行程的液壓缸，而液壓缸的布置需要更大的長(zhǎng)度空間，可能在液壓缸完全收縮時(shí)支架仍不能完全收回，造成臺(tái)面的高度過高。 方案三（圖 2-5）：液壓缸的一端在底座的固定鉸支座上，另一端支撐在與支架 2成一定角度且同固定鉸支座的桿上。這樣，當(dāng)兩支架處于水平位置時(shí)，液壓缸與底座仍有一定夾角3，且3 2 1 ，這時(shí)要把臺(tái)面升起所需要液壓缸提供的推力就會(huì)比前兩種布置的推力小很多。雖然液壓缸推動(dòng)支架的力臂隨著臺(tái)面的升起而增大幅度沒有方案二的快，即使所需的液壓缸的推力減小更平緩。然而，同時(shí)液壓缸的行程增加也比較平緩，最終所需要的液壓缸行程也不會(huì)很大，布置液壓缸的空間也是足夠的。因此，在稍微增加了液壓 缸推力的同時(shí)獲得了更多的優(yōu)點(diǎn)。 圖 2-3 方案一 圖 2-4 方案二 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 2-5 方案三 綜上所述，方案三是摩托車專用升降臺(tái)設(shè)計(jì)的最佳方案（如圖 2-5 所示）。 2.5 總體方案確定及總體設(shè)計(jì) 由 2.4.2 可知，摩托車專用升降臺(tái)的最佳總體方案為：機(jī)構(gòu)二形式和液壓缸布置三的方式相結(jié)合。 總體結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2-6所示 圖 2-6 總體機(jī)構(gòu)示意圖 1-搭板 2-固定腳輪 3-底架梁 4-液壓缸 5-油管 6-液壓泵 7-轉(zhuǎn)向剎車腳輪 8-腳踏桿 9-外剪叉臂 10-內(nèi)剪叉臂 11-推車扶手柄 12-摩托車前輪固定架 13-上臺(tái)板梁 14-臺(tái)面 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 3 摩托車專用升降臺(tái)的受力分析計(jì)算 3.1 實(shí)例分析 3.1.1 摩托車專用升降臺(tái)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化 升降臺(tái)的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)如圖 3-1 所示 圖 3-1 液壓升降臺(tái)的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu) 升降臺(tái) b、 d 點(diǎn)為固定鉸支座， a、 c 兩點(diǎn)分別可沿升降臺(tái)底架軌道及工作臺(tái)下方軌道水平移動(dòng)， a、 c 兩點(diǎn)采用同樣的支撐結(jié)構(gòu)時(shí)，其摩擦阻力系數(shù)皆為 f 。 aed， ceb桿件長(zhǎng)度皆為 L ，且設(shè)為無重桿件， e 鉸接點(diǎn)位于上述兩桿件的中點(diǎn)。 fg 為液壓缸推力的作用線，其一端與底架鉸接于 f點(diǎn)，另一端與 aed 桿鉸接于 g 點(diǎn)。 aed， ceb 與水平面得夾角為 ， fg 線與水平面得夾角為 ，且 gde= 。升降臺(tái)面與所載工件重量合為 G ，其作用線距 b 點(diǎn)為 P ，顯然，現(xiàn)在升降臺(tái)升降過程中 P 值不變。 3.1.2 升降臺(tái)受力分析 1.以整體作為研究對(duì)象，如圖 3-2所示 圖 3-2 整體受力分析圖 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 將 2/G 分解到 a、 b 兩端，則有 c os2 L PGF ay .(3.1) c o sc o s2 L PLGF by .(3.2) c o s2 LG P ffFF ayax .(3.3) c o s2 LG P fFF axbx .(3.4) fFFcycx .(3.5) 式中：axF a 點(diǎn)所受水平方向上的力； ayF a 點(diǎn)所受豎直方向上的力； bxF b 點(diǎn)所受水平方向上的力； byF b 點(diǎn)所受豎直方向上的力； cxF c 點(diǎn)所受水平方向上的力； cyF c 點(diǎn)所受豎直方向上的力。 2.分別以 aed 及 ceb 桿為研究對(duì)象，如圖 3-2和圖 3-3 所示 圖 3-2 aed 桿受力分析圖 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 3-3 ceb 桿受力分析圖 列平衡方程式，有 當(dāng) d 點(diǎn)力矩平衡，即 0Md時(shí)，則 0c o ss i nc o s2s i n2)s i n (c o s2)c o s (s i n2 11LFLFLFLFlTlTayaxeyex.(3.6) 當(dāng) b 點(diǎn)力矩平衡，即 0Mb時(shí)，則 0co ss inco s2s in2LFLFLFLFcycxeyex .(3.7) 又 aed 及 ceb 桿的水平與豎直方向受力平衡，即有 0 X 和 0Y ， 當(dāng) 0 X 時(shí)，有 0c o s2 axexdx FFTF .(3.8) 0 excxbx FFF .(3.9) 當(dāng) 0Y 時(shí)，有 0c o s2 ayeydy FFTF .(3.10) 0byeycy FFF.(3.11) 整理解得： )s in()c oss in(s in2c os12flG L fGLT .(3.12) 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 【靜態(tài)時(shí)：)s in (c os1 lGLT 】 )c o ss in(2 c o s fL GLGPF cy.(3.13) )c o ss in(2c o sfLLPGffFFcycx.(3.14) )co ss in(co s2co ss in 2fLLPfGfFex.(3.15) )co ss i n(co s2co ss i nco s2co s2s i n 2fLLfLPPfGFey.(3.16) c o s2TFFF exaxdx .(3.17) s in2TFFF eyaydy .(3.18) 式中： T 液壓缸的推力； dxF d 點(diǎn)所受水平方向上的力； dyF d 點(diǎn)所受豎直方向上的力； exF e 點(diǎn)所受水平方向上的力； eyF e 點(diǎn)所受豎直方向上的力。 3.確定 角與 角的函數(shù)關(guān)系 角與 角的幾何關(guān)系見圖 3-1 )c os ()s in(ta n121 ll l 即)co s ()s in (ar c t a n121 ll l.(3.19) 4.受力分析結(jié)論 （ 1）各鉸點(diǎn)處的受力（包括油缸推力）與載荷 G 成正比； （ 2） axF 、ayF、 bxF 、 cxF 、cyF、 dxF 值隨 值的增大而增大，在 l 值確定時(shí)，這些力又與 P 值成正比 ；而byF、dyF值隨 值的增大而減小，在 l 值確定時(shí)，它們隨 P 值得減小而增大； 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 （ 3）在計(jì)算油缸推力 T 時(shí)，動(dòng)態(tài)值比靜態(tài)值增大了)s in ()co ss in( s in21 fl G P f； （ 4）油缸的推力 T 與 1l 值成反比 ； （ 5）力dxF、dyF隨 T 值的增大而增大。 3.2 實(shí)例計(jì)算 3.2.1 剪叉臂長(zhǎng)度及液壓缸安裝位置的確定 1.剪叉臂的長(zhǎng)度確定 升降臺(tái)的運(yùn)動(dòng)原理如圖 3-4 所示 圖 3-4 升降臺(tái)的運(yùn)動(dòng)原理圖 為了使工作臺(tái)面下降至最低位置時(shí)滾輪不至于脫離滑道，剪叉臂的長(zhǎng)度 L 應(yīng)該比底座的長(zhǎng)度 b 小一些，一般可取 bL )9.08.0( .(3.20) 由設(shè)計(jì)參數(shù)可知： mma 2200 ， mmh 850 ， NG 5000 。初選底座長(zhǎng)度mmb 1500 ，系數(shù)為 0.8，則根據(jù)式 (3.20)可得剪叉臂的長(zhǎng)度 mmL 1200 。 2.液壓缸安裝位置的確定 由圖 3-4可知 sinLh .(3.21) 則 maxmax sin Lh m inm in sin Lh 所以， 5 66 6 7.01 50 08 50s in m a xm a x Lh即 5.34max 而 0min 初選 20 ， mml 2001 ， mml 5402 , NG 5500 , mmP 600 ， 01.0f 。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 而液 壓升降臺(tái)的有效垂直升降高度 h 為 )s in( s inm i nm a xm i nm a x Lhhh.(3.22) 根據(jù) dgf ，液壓缸上下交接點(diǎn) g、 f的距離 S（即液壓缸的瞬時(shí)長(zhǎng)度）為 )c o s (2212221 llllS.(3.23) 可知，行程 S是關(guān)于 的變量函數(shù)，代入數(shù)值則有如圖 3-5所示曲線 圖 3-5 S- 關(guān)系曲線 液壓缸兩交接點(diǎn)之間的最大距離和最小距離分別為 )c os (2m a x212221m a x llllS)c o s (2m in212221m in llllS設(shè)液壓缸的有效行程為 S ，為了使液壓缸兩鉸接點(diǎn)之間的距離為最小值時(shí)，柱塞不抵到液壓缸缸底，并考慮液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸 1K 和 2K （如圖 3-6 所示），一般應(yīng)取 SKKS 21m in .(3.24) 同樣，為了使液壓缸兩鉸接點(diǎn)之間的距離為最大值時(shí)，柱塞不會(huì)脫離液壓缸中的導(dǎo)向套，一般應(yīng)取 SKKS 221m a x.(3.25) 式（ 3.24）和式（ 3.25）中的 1K 和 2K 根據(jù)液壓缸的具體結(jié)構(gòu)決定。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 3-6 液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸 液壓缸鉸接點(diǎn) g 距離工作臺(tái)面的上下導(dǎo)軌的距離分別為 y 和 x ，如圖 3-4 所示 則有 hyx .(3.26) )sin(1 lx .(3.27) 由式 (3.21)、 (3.26)和 (3.27)得 )s in (s in 1 lLy .(3.28) 由式 (3.28)可看出， y 是關(guān)于 的變量函數(shù)，代入數(shù)值則有如圖 3-7 所示曲線 圖 3-7 y - 關(guān)系曲線 3.2.2 液壓缸推力的計(jì)算及選型 將數(shù)值帶入式 (3.12)中，得出 T 隨 值變化的曲線 ,如圖 3-8所示 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 3-8 T 隨 值變化的曲線 可看出當(dāng) 0 時(shí)，液壓缸的推力最大。但由圖 3-7 可知，此時(shí) y 為負(fù)值，故 0不可取。同時(shí)我們可看出當(dāng) 6 時(shí)， 0y 。 那么，就取 6min ，此時(shí)，由式 (3.12)得 NT 31585m ax 而 5.34max ，則 NT 18203min 若取安全系數(shù)為 1.5，則 NTT 5.4 7 3 7 75.1m a x0 參照參考文獻(xiàn) 5,選用缸徑為 63 的桿端外螺紋桿頭耳環(huán)式液壓缸，其最小安裝連接尺寸 ZM+為 295mm+S，最大行程 800mm。 當(dāng) 6min 時(shí)，由式 (3.23)得 mmmmS 295301m in 又由式 (3.23)，當(dāng)max 時(shí)，即工作臺(tái)升至最高點(diǎn)，液壓缸的安裝尺寸達(dá)到最大，計(jì)算得 mmmmS 8 0 017.4 0 7m a x ，故液壓缸的行程和安裝尺寸都符合要求。 綜上所述，選擇缸徑為 63 的桿端外螺紋桿頭耳環(huán)式液壓缸。 因此從最低到最高位置上升時(shí)，液壓缸在此過程中所需要補(bǔ)充的油量為 LmmldV 3 3 1.017.1 0 64634 3221 3.2.3 其它力的計(jì)算 應(yīng)用 Excel 表格計(jì)算，并能得出力 axF 、 bxF 、 cxF 、 exF 與 的關(guān)系曲線如圖 3-9所示 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 3-9 力axF、bxF、cxF、exF與 的關(guān)系曲線 力ayF、byF、cyF、dxF、dyF、eyF與 的關(guān)系曲線如圖 3-10 所示 圖 3-10 力ayF、byF、cyF、 dxF 、dyF、eyF與 的關(guān)系曲線 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 4 各參數(shù)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1 升降臺(tái)主要零部件材料的選擇 4.1.1 底架材料的選擇 底架主要用于支撐作用，也作為滾道使用，參照參考文獻(xiàn) 1，底架梁選用熱扎普通槽鋼，型號(hào)為 6.3，基本尺寸為 4063 bh ；底架兩頭橫梁選用熱軋不等邊角鋼，型號(hào)為 12.5/8，基本尺寸為 7801 2 5 dbB 。 底架結(jié)構(gòu)如圖 4-1 所示。 圖 4-1 底架 三維實(shí)體圖 4.1.2 液壓缸缸體尾部橫梁的材料選擇 液壓缸缸體尾部橫梁由于受到的力比較大，要求要有較高的剛度，參照參考文獻(xiàn)1，選擇熱軋方鋼，型號(hào)為 60。 4.1.3 搭板材料的選擇 因?yàn)榇畎迨怯晒羌芎弯摪搴附佣傻模瑢?duì)于搭板的骨架，參照參考文獻(xiàn) 1，選取熱扎普通槽鋼，基本尺寸為 0.33030 tBH ；搭板面則用扁豆形花紋鋼板，基本厚度為 3mm。 4.1.4 工作臺(tái)材料的選擇 工 作臺(tái)包括兩根 支撐梁，角鋼橫梁及臺(tái)面。支撐梁主要用于支撐作用，也作為滾道使用，參照參考文獻(xiàn) 1，選用熱扎普通槽鋼，型號(hào)為 6.3，基本尺寸為 4063 bh ；參照參考文獻(xiàn) 1，角鋼橫梁選用熱軋不等邊角鋼，型號(hào)為 12.5/8，基本尺寸為7801 2 5 dbB 。支撐梁的結(jié)構(gòu)如圖 4-2 所示 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 4-2 底架梁三維實(shí)體圖 4.2 內(nèi)外剪叉臂與底架連接的銷軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)銷軸時(shí)， 除了滿足連接功能外，還應(yīng)該考慮到潤滑等，銷軸的結(jié)構(gòu)如圖 4-3 圖 4-3 銷軸的結(jié)構(gòu)圖 4.3 軸套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)軸套時(shí)，也考慮到潤滑及加工工藝等，其結(jié)構(gòu)如圖 4-4 圖 4-4 軸套結(jié)構(gòu)圖 4.4 滾輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 考慮到滾輪軸垂直導(dǎo)軌面的徑向負(fù)載較大，而軸的軸向受力會(huì)較小，則采用兩個(gè)深溝球軸承的寬滾輪，滾輪、導(dǎo)軌和剪叉臂在一起的結(jié)構(gòu)如圖 4-5 所示 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 4-5 滾輪結(jié)構(gòu)圖 4.5 腳輪的選型 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本 摩托車專用升降臺(tái) 的額定載重為 500kg，包括 升降臺(tái) 本身的重量，總共 4個(gè)腳輪，每輪最少負(fù) 重 175kg。本升降臺(tái)的腳輪輪面的材料選擇為聚氨酯，其中萬向轉(zhuǎn)向輪和固定輪各兩個(gè) ,萬向輪剎車方式為單輪剎擎 1，萬向輪選擇型號(hào)為42-40170-31450，固定輪選擇的型號(hào)為 42-40010-31450，輪子直徑為 100mm，輪寬為50mm，安裝高度為 143mm，每個(gè)輪的載重為 250kg，萬向輪的旋轉(zhuǎn)半徑為 90mm，底板尺寸為 110mm 90mm，安裝孔距為 84mm 71mm，孔徑 d=11mm。腳輪結(jié)構(gòu)及主要尺寸如圖 4-6 所示。 圖 4-6 腳