雙鉸接剪叉式液壓升降臺的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書

1、目錄第一章緒論 (11.1 舉升機(jī)的發(fā)展簡史 (11.2 汽車舉升機(jī)的設(shè)計特點 (21.3 汽車舉升機(jī)的安全保證措施 (3第二章剪叉式升降臺的應(yīng)用及其受力分析的討論 (52.1剪叉式升降平臺的三種結(jié)構(gòu)形式 (52.2 雙鉸接剪叉式升降平臺機(jī)構(gòu)的位置參數(shù)計算 (62.3 雙鉸接剪叉式升降平臺機(jī)構(gòu)的動力參數(shù)計算 (82.4 剪叉式升降平臺機(jī)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意的問題 (92.5 針對性比較小實例: (92.6雙鉸接剪叉式升降平臺機(jī)構(gòu)中兩種液壓缸布置方式的分析比較 (12第三章液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計計算 (203.1明確設(shè)計要求制定基本方案: (203.2制定液壓系統(tǒng)的基本方案 (203.3確定液壓系統(tǒng)的主要

2、參數(shù) (233.4液壓缸主要零件結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求 (31第四章臺板與叉桿的設(shè)計計算 (394.1確定叉桿的結(jié)構(gòu)材料及尺寸 (394.2橫軸的選取 (43結(jié)論 (44致謝 (45參考文獻(xiàn) (46雙鉸接剪叉式液壓升降臺的設(shè)計摘要:雙鉸接剪叉式升降臺的設(shè)計是在原由的剪叉式升降臺的基礎(chǔ)上,運用現(xiàn)在的靈活性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等指標(biāo);結(jié)構(gòu)以能夠滿足靈活性要求較高的汽車維修需要為前提,通過不同型號和響應(yīng)福建達(dá)到滿足物流、汽車維修等性能要求。通過對雙鉸接剪叉式升降臺機(jī)構(gòu)位置參數(shù)和動力參數(shù)的技術(shù),結(jié)合具體實例,對機(jī)構(gòu)中良種液壓缸布置方式分析比較,并根據(jù)要求對液壓傳動系統(tǒng)個部分進(jìn)行設(shè)計計算最終確定液壓執(zhí)行元件-

3、液壓缸,通過對叉桿的各項受力分析確定臺板與叉桿的載荷要求,最終完成剪叉式液壓升降臺的設(shè)計要求。關(guān)鍵字:升降臺;剪叉式;液壓Double-hinged scissors hydraulic lifting platform designAbstract: Double-hinged scissors lifts in the design of the previously scissors lifts on the basis of the present application flexibility, security, economic and other indicators, str

4、uctural flexibility to meet higher requirements of vehicle maintenance the need for premise, and the response by different models to meet Fu jian logistics, vehicle maintenance, and other performance requirements.Through the double-hinged scissors lifts Position parameter and the dynamic parameters

5、of technology, combined with specific examples, the agency improved in the hydraulic cylinder layout analysis and comparison, and in accordance with the requirements of part of a hydraulic system design and calculation of final Pressure implementation components - hydraulic cylinder, through analysi

6、s of the fork-defined plate and fork-load requirements, the final completion of scissors hydraulic lifts the design requirements.Key Words:Cage assembly;Scissors forks are dyadic;Hydraulic pressure第一章緒論汽車舉升機(jī)是現(xiàn)代汽車維修作業(yè)中必不可少的設(shè)備,它的主要作用就是為發(fā)動機(jī)、底盤、變速器等養(yǎng)護(hù)和維修提供方便。舉升機(jī)的從上世紀(jì)20年代開始使用,發(fā)展至今經(jīng)歷了許多的變化改進(jìn),種類也比較多,一般有柱式、

7、剪式,其驅(qū)動方式有鏈條傳動,液壓傳動,氣壓傳動等。本章就從舉升機(jī)的產(chǎn)生、發(fā)展以及制造工藝等方面進(jìn)行簡單的介紹。1.1 舉升機(jī)的發(fā)展簡史全套圖紙及更多設(shè)計請聯(lián)系QQ:360702501汽車舉升機(jī)在世界上已經(jīng)有了70年歷史。1925年在美國生產(chǎn)的第一臺汽車舉升機(jī),它是一種由氣動控制的單柱舉升機(jī),由于當(dāng)時采用的氣壓較低,因而缸體較大;同時采用皮革進(jìn)行密封,因而壓縮空氣驅(qū)動時的彈跳嚴(yán)重且又不穩(wěn)定。直到10年以后,即1935年這種單柱舉升機(jī)才在美國以外的其它地方開始采用。1966年,一家德國公司生產(chǎn)出第一臺雙柱舉升機(jī),這是舉升機(jī)設(shè)計上的又一突破性進(jìn)展,但是直到1977這種舉升機(jī)才在德國以外的其它國家出現(xiàn)

8、?，F(xiàn)在雙柱舉升機(jī)在市場上以占據(jù)牢固的地位,其銷量還在持續(xù)增長。它和四柱舉升機(jī)相比,既有優(yōu)點,也有缺點,以下將作一簡要說明。我們所見到的絕大多數(shù)舉升機(jī)均采用固定安裝方式。在舉升前汽車必須駛上舉升機(jī)。在移動式舉升機(jī)方面也有幾項成功設(shè)計,如剪式舉升機(jī)、菱架式舉升機(jī)等。但這類舉升機(jī)仍存在兩個主要問題,接近汽車下部較難;在車間移動舉升機(jī)時難逾越地面上的障礙物。當(dāng)然,可移動性是這類舉升機(jī)的突出優(yōu)點?，F(xiàn)在固定安裝的單柱、雙柱、四柱舉升機(jī)已在維修現(xiàn)場廣泛采用,而移動式舉升機(jī)卻相對要少得多。最初設(shè)計單柱舉升機(jī)外,車輛較大,其底盤也能明顯辨認(rèn),因而汽車檢修區(qū)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于舉升器件。而今絕大多數(shù)汽車均為“緊湊型”或“半緊

9、湊型”,導(dǎo)致汽車檢修區(qū)域接近主要舉升機(jī)器件而不便操作。但在南美洲卻屬例外,那里仍然采用較大的車輛,這可能是單柱舉升機(jī)在該地區(qū)的市場上仍然受到歡迎的重要原因。單柱舉升機(jī)有兩大優(yōu)點:當(dāng)其下降后,不致成維修車間的障礙物;汽車可在舉升機(jī)上轉(zhuǎn)動。但美國卻受到了責(zé)難,主要是舉升機(jī)的旋轉(zhuǎn)會帶來撞擊操作人員的危險。單柱舉升機(jī)的主要缺點是:第一,它需要在車間的地面挖掘一個相當(dāng)大的坑穴后才能安裝;其次,它只能為使用提供車輪支撐方式;第三,使用時難于接近汽車下部的一些重要檢修區(qū)域。舉升用的油缸潛藏在地下也給維修帶來兩大問題:第一是檢修這些零部件頗為困難;其次是由于油缸所處的環(huán)境條件差,容易生銹,特別是地下水位較高時

10、更是如此。雙柱舉升機(jī)(包括液壓式或機(jī)械式,均具有以下優(yōu)點:第一,檢修汽車下部具有很高的可接近性(幾乎達(dá)到100%;其次,采用車輪自由型的方式支撐汽車,因而拆卸車輪時不需要其它輔助性的舉升措施;第三,結(jié)構(gòu)緊湊,占地面小。雙柱舉升機(jī)的缺點是:第一為確保安全,安置舉升機(jī)時要求非常嚴(yán)格,否則在舉升過程中容易搖晃或顛覆;第二,由于舉升機(jī)常采用車輪自由型的方式支撐汽車,如需采取車輪支撐型的方式維修汽車則甚感不便,如檢查懸掛系統(tǒng)、檢查轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)間隙或進(jìn)行車輪定位檢驗等;第三,由于舉升臂和立柱承受懸臂或載荷所產(chǎn)生的巨大應(yīng)力,其承力件易于磨損,因而雙柱舉升機(jī)的安全工作壽命一般要比四柱舉升機(jī)低。四柱舉升機(jī)有四根立柱

11、、兩根橫梁、用于支撐汽車的兩個臺板。舉升前,汽車很容易正確無誤地駛上四柱舉升機(jī)的臺板。由于臺板內(nèi)側(cè)設(shè)備有凸緣,當(dāng)汽車駛上臺板時也不致墜入其間的空隙中。車輪支撐型四柱舉升機(jī)的優(yōu)點是:第一,舉升機(jī)裝載汽車時勿需較高的技術(shù),操作也很簡便;第二,承載時非常穩(wěn)定;第三,支撐載荷受力簡單,應(yīng)力較低,從而延長了設(shè)備的使用壽命;第四,由于具有較高的使用價值,從經(jīng)濟(jì)上來看也是合算的;第五,易于維修;第六,在車間現(xiàn)場進(jìn)行安裝也較方便,只要地面平坦,其混凝土厚度能夠固牢立柱的地腳螺栓即可。四柱舉升機(jī)的缺點是:和雙柱舉升機(jī)相比,戰(zhàn)地面積教大,對汽車檢修區(qū)域可接近性較差。解放后,特別是改革開放以來,我國的汽車維修行業(yè)有

12、了很大的發(fā)展,為之服務(wù)的汽車維修設(shè)備行業(yè)已成為我國的新興行業(yè)不斷發(fā)展壯大。各種舉升機(jī)設(shè)備如雨后春筍,不斷涌現(xiàn),質(zhì)量不斷提高,銷量逐年增加。有人說,對于汽車維修企業(yè)來說,汽車舉升機(jī)可能是除廠房而外的最重要的投資,因為它具有至關(guān)重要和不可替代的作用,甚至直接影響到汽車維修業(yè)務(wù)的興衰。汽車舉升機(jī)是汽車維修設(shè)備行業(yè)的支柱設(shè)備之一,讓我們生產(chǎn)出更多、更好、更受用戶歡迎的汽車舉升機(jī),為汽車維修企業(yè)服務(wù)。1.2 汽車舉升機(jī)的設(shè)計特點(1舉升機(jī)臺板降到下位時,與地面應(yīng)盡可能在同一平面上,為達(dá)到此目的,雖然可在地面上挖掘凹坑,但需增加投資費用,也破壞了車間地面的平整性。為此,在保證強(qiáng)度和剛度的前提下,應(yīng)盡可能降

13、低舉升機(jī)臺板和橫梁的高度;這樣,既便于汽車駛上舉升機(jī),又使駛上臺板的斜面長度盡可能短,節(jié)約車間的占地。在條件許可時,舉升機(jī)臺板(或橫梁應(yīng)選擇專用型鋼或用鋼板拆彎成形。(2正確選擇傳動方式。采用機(jī)械傳動(螺母、螺桿或液壓傳動(油缸,均用電動機(jī)驅(qū)動。機(jī)械傳動的成本較高,耗能較多,但安全性較好。經(jīng)驗證明:機(jī)械傳動的能耗為液壓傳動所需能耗的兩倍(在舉升載荷、舉升時間均相同的條件下。機(jī)械式舉升機(jī)的螺母、螺栓磨損較快,而液壓式舉升機(jī)的維修量卻相對要小些。雖然液壓式舉升機(jī)的技術(shù)難度較大,但多數(shù)零部件(液壓泵、液壓缸、閥門、密封元件等均可外購或外協(xié),當(dāng)然一定要選用優(yōu)資產(chǎn)品。(3絲繩的選擇。為了減少滑輪直徑從而

14、縮小寄生機(jī)立柱的斷面尺寸,應(yīng)該選用高柔度的鋼絲繩。鋼絲繩應(yīng)有較高的安全系數(shù),一般應(yīng)達(dá)8。為此,應(yīng)增加鋼絲繩鋼絲的數(shù)目。如英國某公司3t系列的舉升機(jī)所采用的鋼絲繩的直徑為9mm,兩根并列,每根37股,每股6根鋼絲?；喭ǔＳ娩摬闹瞥?而該公司采用玻璃纖維與尼龍混合制成(50%的玻璃纖維、50%的尼龍。這樣,不僅價格便宜,還能減輕鋼絲繩的磨損,延長其使用壽命。1.3 汽車舉升機(jī)的安全保證措施今天全世界都對在危險作業(yè)環(huán)境下工作的人們的安全寄予極大的關(guān)注。汽車舉升機(jī)具有潛在的危險,因為人們要在其下面工作;當(dāng)其升降時如不小心,也會碰傷手足。近年來不少國家還制定了專門性法規(guī),以防止或至少使安全事故的可能性

15、降低到最低限度。汽車舉升機(jī)的安全保證措施主要從兩方面著手:一方面從設(shè)計制造方面采取措施,好提高汽車舉升機(jī)的安全技術(shù)特性;另一方面則應(yīng)在使用維修過程中遵循嚴(yán)格的操作規(guī)程,保證汽車舉升機(jī)能在良好的技術(shù)狀態(tài)下正確地運行。現(xiàn)分別說明與后。當(dāng)今世界上的許多先進(jìn)技術(shù),如自動控制光電開關(guān)等,已廣泛應(yīng)用到各種安全裝置的設(shè)計領(lǐng)域,因而在設(shè)計制造舉升機(jī)時,應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品的特點,積極采用先進(jìn)可靠實用的現(xiàn)代安全技術(shù)。以下僅列舉多數(shù)舉升機(jī)普遍采用的安全措施。(1舉升機(jī)應(yīng)能經(jīng)受超負(fù)荷試驗(包括舉升和支撐,一般應(yīng)為最大舉升能力的125%此時舉升機(jī)的構(gòu)件不得有任何永久性的變形和損壞。(2所有的操作控制機(jī)構(gòu)均采用“雙重保險”,以防

16、誤操作,即舉升機(jī)運行前必需操作兩個控制機(jī)構(gòu)(或按鈕開關(guān)后才能驅(qū)動。(3所有的控制電路均采用失效保護(hù),即任何單個元件失效,也不會使舉升機(jī)墜或上升所造成非常危險的局面。(4所有的舉升機(jī)器件均應(yīng)有第二支撐系統(tǒng)。原有的提升系統(tǒng)失效時,它能自動進(jìn)行有效的支撐。(5所有的柔性提升手段,如鋼絲繩,鏈條等,均應(yīng)有足夠的安全系數(shù),并在制造廠設(shè)置的保護(hù)罩內(nèi)傳動。(6所有的運動零件均應(yīng)有防護(hù)裝置,以免撞擊操作人員的任何部位,特別是手,足,衣服等。(7所有舉升機(jī)的設(shè)計均應(yīng)把舉升重物滑移的可能性降低到最低限度。使用維護(hù)方面的安全保證措施涉及的范圍很廣,包括舉升機(jī)有使用前的準(zhǔn)備工作,舉升汽車時應(yīng)該注意的事項,承載時的穩(wěn)定

17、性,降下汽車時的注意事項,日常和定期維修檢查工作等。雖然汽車舉升機(jī)已有70年的歷史,其設(shè)計原理并無多大改變;但如果忽視安全要求,超載使用,疏忽大意,仍然會造成嚴(yán)重事故,甚至發(fā)生人身傷亡。因此安全問題一定要引起使用單位和操作人員的高度重視。首先,應(yīng)選購那些安全性能良好的汽車舉升機(jī),另外,還應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)和理解說明書中的各項安全注意事項并認(rèn)真貫切執(zhí)行。這里僅就使用維護(hù)舉升機(jī)時普遍應(yīng)當(dāng)注意的事項說明于后。(1使用中的舉升機(jī)每天都應(yīng)進(jìn)行檢查。發(fā)現(xiàn)有效故障或零部件損壞時,不得再使用。維修時應(yīng)采用該舉升機(jī)的制造廠所提供的配件,不得隨意代替或自制。(2舉升機(jī)不得超載使用。每臺舉升機(jī)的額定載荷均注明在設(shè)備的銘牌上

18、。特別要注意防止偏載,即整機(jī)雖未超載而某一舉升臂確已超過允許的額定載荷。故欲舉升那些前后軸載荷嚴(yán)重分配不均的汽車時應(yīng)特別注意,能滿足要求的才能裝載使用。(3安置汽車和使用舉升機(jī)均應(yīng)由經(jīng)過培訓(xùn)并經(jīng)考核合格的人員操作。(4舉升汽車時,車內(nèi)不得有人。舉升機(jī)升降和使用時,顧客和無關(guān)人員應(yīng)遠(yuǎn)離舉升機(jī)。(5舉升機(jī)區(qū)域內(nèi)不得有任何障礙物,如油脂、廢物、瓦礫等。(6當(dāng)汽車駛上舉升機(jī)前,應(yīng)清除通道,不得駛過或撞擊舉升臂,連接器,車軸支撐器等,以防損壞舉升機(jī)或汽車。(7在舉升機(jī)上承載汽車時應(yīng)仔細(xì)操作。將舉升機(jī)的支撐器安置到汽車制造廠推薦的舉升機(jī)逞力接觸點。只有當(dāng)支撐器與汽車上的承力點接觸嚴(yán)密后才能將舉升機(jī)升起;對

19、其接觸的嚴(yán)密性進(jìn)行認(rèn)真檢查后,才能將汽車舉升到需要的工作高度。(8要注意某些汽車上的零部件由于移動或安裝位置的不同會引起重心的急劇變化,從而導(dǎo)致舉升汽車時的不穩(wěn)定。(9舉升機(jī)降下前,應(yīng)將汽車下面的工具箱,臺架及其它設(shè)備全部移開。要降下舉升機(jī)前,還必須松開鎖緊裝置。注意:如欲在汽車下面進(jìn)行維修作業(yè)時,應(yīng)將舉升機(jī)提升到足夠的高度,以便鎖緊裝置嚙合。第2章剪叉式升降臺的應(yīng)用及其受力分析的討論2.1剪叉式升降平臺的三種結(jié)構(gòu)形式全套圖紙及更多設(shè)計請聯(lián)系QQ:360702501本討論的目的通過分析氣液動類的剪叉式升降平臺機(jī)構(gòu)特點,論述了設(shè)計時應(yīng)注意的問題及其應(yīng)用范圍。氣液動剪叉式升降平臺具有制造容易、價格

20、低廉、堅實耐用、便于維修保養(yǎng)等特點。在民航、交通運輸、冶金、汽車制造等行業(yè)逐漸得到廣泛應(yīng)用。本設(shè)計中主要側(cè)重于小型家用液壓式的升降平臺。在設(shè)計氣液動剪叉式升降平臺的過程中,一般我們會考慮如下三種設(shè)計方案,如簡圖2-1所示: 圖2-1 三種剪叉式升降臺結(jié)構(gòu)簡圖圖中表示氣液動剪叉式升降平臺的三種結(jié)構(gòu)形式。長度相等的兩根支撐桿AB和MN鉸接于二桿的中點E,兩桿的M、A端分別鉸接于平板和機(jī)架上,兩桿的B、N端分別與兩滾輪鉸接,并可在上平板和機(jī)架上的導(dǎo)向槽內(nèi)滾動。圖中的三種結(jié)構(gòu)形式的不同之處在于驅(qū)動件液壓缸的安裝位置不同。圖a中的驅(qū)動液壓缸的下不固定在機(jī)架上,上部的活塞桿以球頭與上平板球窩接觸。液壓缸通

21、過活塞桿使上平板鉛直升降。圖b中的臥式液壓缸活塞桿與支撐桿MN鉸接于N處。液壓缸驅(qū)動活塞桿控制平臺鉛直升降。圖c中的液壓缸缸體尾部與機(jī)架鉸接于G處,活塞桿頭部與支撐桿AB鉸接于F處。液壓缸驅(qū)動活塞桿可控制平臺鉛直升降。按照液壓缸的安裝形式,稱圖a的形式為直立固定剪叉式結(jié)構(gòu),圖b的形式為水平固定剪叉式,圖c的形式為雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)。直立固定剪叉式結(jié)構(gòu),液壓缸的行程等于平臺的升降行程,整體結(jié)構(gòu)尺寸龐大,且球鉸鏈加工負(fù)載,在實際種應(yīng)用較少。水平固定剪叉式機(jī)構(gòu),通過分析計算可知,平臺的升降行程大于液壓缸的行程,在應(yīng)用過程中可以實現(xiàn)快速控制升降的目的,但不足之處是活塞桿受到橫向力的作用,影響密封件的使用

22、壽命。而且活塞桿所承受的載荷力要比實際平臺上的載荷力要大的多。所以實際也很少采用。雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)避免了上述缺點。結(jié)構(gòu)比較合理,平臺的升降行程可以達(dá)到液壓缸行程的二倍以上。因此,在工程實際中逐漸得到廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計就重點對雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)形式加以分析、論述。2.2 雙鉸接剪叉式升降平臺機(jī)構(gòu)的位置參數(shù)計算由圖2-2可知 圖2-2位置參數(shù)示意圖21/2sin (1cos ,CL CL H l l-= (1 222(cos ;2T C l TC+-= (2 上式中:H 任意位置時升降平臺的高度;C 任意位置時鉸接點F 到液壓鉸接點G 的距離;L 支撐桿的長度;l 支撐桿固定鉸支點A 到鉸接點F 的

23、距離;T 機(jī)架長度(A 到G 點的距離;活塞桿與水平線的夾角。以下相同。將(2式代入(1式,并整理得22221/2(2H L T C l l C l TC+-=-。 (3 設(shè)00/,/,C C H H =代入(3式得2221/20000(22H T C l L l C l T C +-=-。 (4 在(4式中,0H 升降平臺的初始高度;0C 液壓缸初始長度。全套圖紙及更多設(shè)計請聯(lián)系QQ :360702501由于本設(shè)計舉升機(jī),主要用于車輛的維修,在工作過程中液壓缸伸縮的次數(shù)相對較少,所以磨損程度也相對較少。為了減少零件數(shù)量,降低成本可以采用缸蓋導(dǎo)向的導(dǎo)向方式。 導(dǎo)向套材料導(dǎo)向套的常用材料為鑄造青

24、銅或耐磨鑄鐵。由于選用的是和缸蓋一體的導(dǎo)向套,所以材料和缸蓋也是相同的,都選用耐磨鑄鐵。導(dǎo)向套的技術(shù)要求導(dǎo)向套的內(nèi)徑配合一般取為H8/f9,其表面粗糙度則為Ra0.631.25m 。1. 活塞桿的密封與防塵這里仍采用O 型密封圈,材料選擇薄鋼片組合防塵圈,防塵圈與活塞桿的配合可按H9/f9選取。薄鋼片厚度為0.5mm排氣閥用于排除液壓缸內(nèi)的空氣,使其工作穩(wěn)定。通常將排氣閥安裝在液壓缸的端部,雙作用液壓缸應(yīng)安裝兩個排氣閥。常用的排氣閥結(jié)構(gòu)尺寸如圖3-5其余 技術(shù)要求:錐面熱處理硬度 材料:3標(biāo)記:排氣塞圖3-5排氣閥結(jié)構(gòu)1. 液壓缸進(jìn)出油口接頭的聯(lián)接螺紋尺寸,按表37-7-8選取標(biāo)準(zhǔn)值,公稱直徑

25、螺距數(shù)量=3322M 2. 液壓缸為單耳環(huán)型安裝的主要尺寸為(按P37-231選取:CD=50,MR=50,EW=60,Y=60。單耳環(huán)不帶襯套式3. 柱塞式液壓缸端部型式及尺寸根據(jù)所選擇的液壓缸的缸徑,按照表37-7-59確定液壓缸缸蓋端部的尺寸(均為對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。 4. 缸蓋的材料液壓缸的缸蓋可選用35、45號鍛鋼或ZG35、ZG45鑄鋼或HT200、HT300、HT350鑄鐵等材料。在這里選擇ZG45鑄鋼。缸蓋按9、10或11級精度選取。整機(jī)的液壓系統(tǒng)圖油各自擬訂好的控制回路及液壓源組合而成。各回路相互組合時去掉重復(fù)多余的元件,力求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系,避免誤動作發(fā)生。

26、要盡量減少能量損失環(huán)節(jié),提高系統(tǒng)的工作效率。為了便于液壓系統(tǒng)的維護(hù)和監(jiān)測,在系統(tǒng)中的主要路段要裝設(shè)有必要的監(jiān)測元件,如壓力表,溫度計等。在設(shè)計中可以考慮在關(guān)鍵部位,附設(shè)備用件,以便意外事件發(fā)生時能迅速更換,保證主機(jī)連續(xù)工作。各液壓元件采用國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)件,在圖中按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的液壓元件職能符號的常態(tài)位置繪制。對于自行設(shè)計的非標(biāo)準(zhǔn)元件可用結(jié)構(gòu)原理圖繪制。在系統(tǒng)圖中注明了各液壓執(zhí)行元件的名稱和動作、各液壓元件的序號以及各電磁鐵的代號,并附有相關(guān)說明。首先考慮,在升降臺回落時,可以有兩種驅(qū)動方式,一是采用液壓缸加壓回落,這種方式一般是在液壓缸平放,而且活塞桿一端在回落時沒有施加外力的情況下采用;另一種是由

27、活塞桿的自重和一端施加的外力使液壓缸回油,活塞桿回落。在這里我們采用第二種方式,可以省去很多功率,略去很多的機(jī)械設(shè)備,符合我們的設(shè)計原則。其次,由于采用柱塞式液壓缸在下降時依靠本身的重量,在使用過程中,會出現(xiàn)過升降機(jī)處于某個位置時,向上或向下漂移的現(xiàn)象(如下圖3-6,主要原因是在滑閥處于中位時,A、P、B、T口雖均不相通,但實際上存在著內(nèi)泄漏量(約3ml/min,久而久之,會產(chǎn)生不同程度的向上或向下漂移。當(dāng)P口有向上的壓力時,會產(chǎn)生上移現(xiàn)象;當(dāng)P口無壓時,由于自重會產(chǎn)生下移現(xiàn)象。而且在長期這種高壓沖擊下會逐漸加劇這種現(xiàn)象,這增加了設(shè)備不安全的因素,此種布局需要加以改進(jìn)。 圖3-6改進(jìn)前的液壓系

28、統(tǒng)改進(jìn)后如下圖3-7所示,液壓系統(tǒng)所做的改變包括:變換向閥的中位機(jī)能O為Y型;換向閥的B口節(jié)控制油路到液控單向閥的液控口。這樣當(dāng)升降機(jī)下降到最低位置時,由于換向閥的A口(柱塞缸與T口相通,如果T口又與油箱直接連接,則柱塞缸處于降下的位置時,只要回油管壓力產(chǎn)生的使升降機(jī)向上的力小于升降機(jī)的負(fù)載和摩擦力,升降機(jī)是不會向上漂移的。一般地說,制造泄漏量幾乎為零的液控單向閥在技術(shù)上是可以做到的,因此,也不必?fù)?dān)心向下漂移的現(xiàn)象。 圖3-7改進(jìn)后的液壓系統(tǒng)臺板的升降由液壓泵和液壓缸來驅(qū)動, 當(dāng)液壓缸的下腔進(jìn)油而上腔排油時, 活塞桿伸出,剪叉鋼架擺動, 鋼架端'A和'E為滾輪,如下圖3-8。這

29、時兩滾輪分別沿著升降臺板和小車底橋向中心方向滾動, 從而抬升升降臺板。當(dāng)液壓缸上腔進(jìn)油下腔排油時, 液壓缸活塞在液壓力和臺板鋼架自重作用下, 活塞桿向缸內(nèi)縮回, 使鋼架端'A和'E滾輪向離開臺板、底橋中心方向移動, 升降臺板下降, 通過控制液壓缸活塞桿的伸縮長度來控制升降臺板的升降高度位置。 桿3桿2桿4圖3-8 臺板的升降示意圖液壓系統(tǒng)工作原理圖見圖紙2。由圖分析, 當(dāng)電機(jī)起動后,泵開始供油。系統(tǒng)由定量泵3 供油, 溢流閥5 調(diào)整系統(tǒng)壓力16MPa, 執(zhí)行器不動作時系統(tǒng)壓力經(jīng)單向閥4 和換向閥6 后卸載。當(dāng)電磁鐵EV 1、EV 2a 通電時, 壓力油經(jīng)換向閥6、8、液控單向閥

30、10、單向調(diào)速閥11 及管道破裂保護(hù)閥12 后至升降缸13 的下腔, 頂出活塞桿(缸上腔油液經(jīng)過換向閥14被擠回油箱 , 升降臺板上升。當(dāng)電磁鐵EV 1、EV 2b 通電時, 液控單向閥10 被打開, 此時雙向?qū)? 升降缸下腔油液在臺板、鋼架自重和活塞的作用下, 經(jīng)由管道破裂保護(hù)閥12、單向調(diào)速閥11、液控單向閥10、換向閥8 右位后流回油箱,升降臺板下降。當(dāng)EV 1、EV 2 都不通電時, 臺板支承重物,系統(tǒng)卸載。若需要快速下降時,可在EV 2b通電的同時,EV 3也通電。此種情況還適合空載時自重不能完全克服液壓缸阻力而促進(jìn)臺板快速下降。小車在上升過程中,即電磁鐵EV 1、EV 2a 通電

31、時,當(dāng)鋼架端滾輪'E向左移動直至接觸到限位開關(guān)LS時,限位開關(guān)將通過繼電器從而制動電磁閥6,電磁鐵EV 1斷電,系統(tǒng)卸載。臺板保持高度不變,臺板支承重物。此舉措是為了限制臺板上升的最大高度。由于液壓升降臺的荷重較大, 慣性也較大,為使臺板升降平穩(wěn)安全, 系統(tǒng)主要有以下特點:1為防止臺板載荷重物下移, 系統(tǒng)采用密封性良好的液控單向閥自鎖;2為使重物能平穩(wěn)下降,采用單向調(diào)速閥調(diào)速, 噪聲更小;3 系統(tǒng)不動作時, 直接卸載, 節(jié)約能耗;4 為使升降臺結(jié)構(gòu)更緊湊, 采用便于安裝和維護(hù)的疊加元件,液壓系統(tǒng)元件統(tǒng)一布置在液壓站內(nèi);5 為防止臺板在工作中意外安全事故的發(fā)生, 系統(tǒng)采用了管道破裂保護(hù)閥

32、安裝在缸下腔進(jìn)油口接頭上, 一旦管路或其他部分發(fā)生管道突然爆破、接頭松動、泄壓或臺板出現(xiàn)異常失控超速下墜時, 它能根據(jù)壓差自動切斷油路, 防止發(fā)生墜落事故, 保護(hù)設(shè)備和人身安全;1另外, 在電氣控制上, 在升降平臺下緣設(shè)置限位開關(guān),臺板上升時, 一旦升至所限定的最大高度, 限位開關(guān)發(fā)出電信號, 強(qiáng)制系統(tǒng)卸載以確保臺板上升到合適的高度。第四章臺板與叉桿的設(shè)計計算臺板位于升降臺的最上部,是支撐件的組成部分。汽車能夠在升降臺上平穩(wěn)的停放就是臺板起了關(guān)鍵的作用。在進(jìn)行維修作業(yè)之前首先得駛上臺板。需要說明的是臺板并不是一個簡單的鋼板,而是在下面有滑道,因為升降臺叉桿臂上有滑輪,滑道的作用就是使滑輪在滑道

33、內(nèi)來回滑動,使升降臺完成舉升和回落動作。下底板也如此,如下圖4-1。 圖4-1 下底板結(jié)構(gòu)簡圖根據(jù)上面汽車尺寸參數(shù),確定臺板的長度為2600mm,寬度450mm,材料采用熱軋鋼板。其形狀見圖紙。需要說明的是臺板并不是一個簡單的鋼板,而是在下面有滑道,因為升降臺叉桿臂上有滑輪,滑道的作用就是使滑輪在滑道內(nèi)來回滑動,使升降臺完成舉升和回落動作。叉桿是升降臺最主要的舉升部件,是主要的受力機(jī)構(gòu)。對其設(shè)計的成功與否關(guān)系到整個 4.1確定叉桿的結(jié)構(gòu)材料及尺寸1.對支撐叉桿進(jìn)行受力分析首先定義每根桿的名稱編號,如圖4-3: 圖4-3 支撐叉桿受力分析圖對于桿3、桿4的活動鉸聯(lián)接在水平方向上除了摩擦力沒有其它

34、外力,所以可以忽略不計,現(xiàn)在只考慮其豎直方向上的受力就可以了。經(jīng)過分析桿3的受力情況如圖: 計算其最大彎矩及軸向力:經(jīng)力學(xué)分析,當(dāng)升降臺處于最低位置,5= 時,所受彎矩最大,如圖。 222256278maxW l l cos W cos M l .Nm l = 當(dāng)升降臺處于最高位置,30= 時,軸向力最大,如圖 12254D'B WN sin N =,1225BA'N N =-(正值為拉力,負(fù)值為壓力。 桿4受力情況同桿3。 下面再分析一下桿1,對桿1作受力分析,如圖 對D 點做力矩分析:42223Ax P W W ll F l sin l cos cos sin(+=+,可得

35、 Ax F = -110.1N 。計算彎矩,由上圖可轉(zhuǎn)化成下圖來分析: 根據(jù)以上條件畫彎矩圖,如下: 圖4-4 桿1彎矩圖由此圖可知,桿1的最大彎矩在C 點。經(jīng)計算當(dāng)5= 時,c R 有最大值,即擁有最大彎矩,同樣此時也擁有最大的軸向力。首先將5= ,W=9800N ,P=11.6W (P 與W 的關(guān)系值根據(jù)上述的公式2cos sin(sin(l P Wa l =+- 求得代入以上各式,求得的值如下圖:則21511236max A B M (R R l Nm =-+=-。計算軸向力,同樣將桿1的受力分析圖再轉(zhuǎn)化為軸向力圖分析,如圖: 經(jīng)分析計算,CD 段受到的軸向壓縮力最大,54929CD T

36、 N =。由于剛剛計算出的桿3與桿4的最大彎矩和最大軸向力都小于桿1的值,故不對桿3桿4計算工作應(yīng)力。計算桿1該狀態(tài)下的工作應(yīng)力,設(shè)叉桿橫截面積A=bh,如圖: 則該狀態(tài)下的工作應(yīng)力為 max 2265112654929,C s N h M bh A bh n+=+=其中, 叉桿實際工作應(yīng)力,材料許用應(yīng)力,s 材料的極限應(yīng)力,對于45號鋼,為340Mpa n 安全系數(shù),一般為大于1的值,這里取n=2。 根據(jù)經(jīng)驗初選h=0.1m 。由此式可以看出彎矩對工作應(yīng)力的影響較軸向力要顯著的多,所以在計算時應(yīng)以最大彎矩為主要計算對象。桿1所承受的最大工作應(yīng)力。桿1的C 截面擁有最大彎矩,即可以認(rèn)為C 截面擁有最大的工作應(yīng)力。我們按照最大工作應(yīng)力來選取合適的叉桿截面。將h=0.1m 代入上式:最大工作應(yīng)力36165=。這里取25b mm =,即叉桿的橫截面為h b =100252mm 。4.2橫軸的選取選取套聯(lián)在活塞桿端部的橫軸,根據(jù)總體結(jié)構(gòu)布局確定橫軸長度需要220mm ,由于是單耳環(huán)聯(lián)接,其內(nèi)徑CD=5