四柱汽車(chē)舉升機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

學(xué)校代碼：10410本科畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：四柱舉升機(jī)學(xué)院：姓名：學(xué)號(hào)：專(zhuān)業(yè):工程機(jī)械運(yùn)用于維護(hù)班級(jí)：指導(dǎo)教師：

摘 要-隨著汽車(chē)行業(yè)的不斷發(fā)展，隨之而來(lái)的汽車(chē)維修的任務(wù)也愈來(lái)愈重。在汽車(chē)舉升機(jī)沒(méi)有出現(xiàn)之前，一般汽車(chē)維修工人都要趴在汽車(chē)底盤(pán)下面進(jìn)行維修，在這樣的環(huán)境下，不但維修活動(dòng)范圍受到限制，而且維修質(zhì)量、維修效率也同樣受到一定程度的影響。隨著汽車(chē)維修業(yè)的迅猛發(fā)展，這樣的維修方法已經(jīng)不能夠滿足繁忙的汽車(chē)維修工作。于是就有了汽車(chē)舉升機(jī)的出現(xiàn)，這種機(jī)器是將整輛汽車(chē)舉升到一定高度，這樣可以使維修工人很方便的在汽車(chē)底部工作。本設(shè)計(jì)是四柱液壓汽車(chē)舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，首先對(duì)題目進(jìn)行分析，再結(jié)合現(xiàn)有的汽車(chē)舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)，加上對(duì)汽車(chē)舉升機(jī)的深入研究，然后對(duì)其中的方案進(jìn)行擬定選擇,并且對(duì)其中的重要零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)校核，并且畫(huà)出裝配圖及零件圖，從而將四柱液壓汽車(chē)舉升機(jī)設(shè)計(jì)完成。關(guān)鍵詞：汽車(chē)維修 四柱舉升機(jī)AbstractWiththecontinuousdevelopmentoftheautomotiveindustry,followedbythevehiclemaintenancetasksalsoincreasing.Beforethelifedidnotappear,Thegeneralvehiclemaintenanceworkersmustexpenseunderthecarbelowthechassisformaintenance,intheenvironment,notonlymaintenanceactivitieswererestricted,andmaintenanceofqualityandefficiencyofmaintenanceisalsotoacertainextentaffected.Asthevehiclemaintenanceindustryisrapidlydeveloping,themaintenanceofthishasnotbeabletomeetpeakofvehiclemaintenancework.Sothereistheemergenceoftheautomobilelift,thismachineistogivethewholevehiclesrosetoacertainheight,somaintenanceworkerscanmakeitconvenienttoworkinthecaratthebottom.Thedesignisoffour-posthydrauliccarliftthestructuraldesign,thefirsttopicforanalysis,combinedwiththeexistingcarliftthestructureandthehydraulicsystem,coupledwiththecarlift-depthresearch,andthenTheprogrammefordevelopmentofchoice,andoneoftheimportantpartsofthedesignverification,andpaintedpartsandassemblyplans,whichwillliftoffour-posthydrauliccardesigniscompleted.KeyWords:VehicleMaintenance，F(xiàn)our-Post，Lift1緒論5 1.1設(shè)計(jì)的依據(jù)及意義51.2轎車(chē)舉升機(jī)的分類(lèi)52舉升機(jī)設(shè)計(jì)的方案擬定92.1舉升機(jī)的基本情況92.1.1分析比較各類(lèi)舉升機(jī)的特點(diǎn)92.1.2汽車(chē)舉升機(jī)的主要參數(shù)102.2汽車(chē)舉升機(jī)的主要結(jié)構(gòu)與要求112.2.1舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)形式112.2.2舉升裝置的要求11 2.3普通式雙柱汽車(chē)舉升機(jī)結(jié)構(gòu)方案的確定113普通式四柱汽車(chē)舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)123.1立柱123.2橫梁133.3承車(chē)跑板143.4保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)143.5支撐結(jié)構(gòu)154舉升機(jī)立柱的結(jié)構(gòu)分析和驗(yàn)算164.1主立柱的截面特性分析與計(jì)算164.2舉升機(jī)主立柱受力情況分析174.3普通式四柱舉升機(jī)主立柱強(qiáng)度校核計(jì)算175各軸的確定215.1對(duì)稱(chēng)滑輪軸的確定215.2其它軸徑的確定237鋼絲繩及滑輪的選用257.1求鋼絲繩的直徑25 7.2鋼絲繩與吊環(huán)的聯(lián)結(jié)方法267.3確定滑輪的直徑26 7.4滑輪直徑與鋼絲繩直徑匹配關(guān)系277.5滑輪形式277.6滑輪技術(shù)條件.287.6.1材料選擇287.6.2外觀287.6.3熱處理287.6.4其他287.6.5滑輪強(qiáng)度計(jì)算287.7鋼絲繩長(zhǎng)度的確定288其它標(biāo)準(zhǔn)件的選定298.1彈簧的選擇298.2螺栓的選擇298.3螺母的選擇30 8.3.1活塞桿上的螺母選擇308.3.2固定跑板的螺母選擇308.4墊片的選擇30結(jié)論33參考資料341緒論1.1設(shè)計(jì)的依據(jù)及意義進(jìn)入21世紀(jì)，轎車(chē)舉升機(jī)作為轎車(chē)保養(yǎng)產(chǎn)品的一種，隨著近幾年我國(guó)的轎車(chē)行業(yè)發(fā)展，在轎車(chē)維修行較廣泛的應(yīng)用，適用業(yè)有了于室內(nèi)和室外實(shí)現(xiàn)對(duì)轎車(chē)的維修，裝配，檢測(cè)，清洗和停車(chē)。舉升機(jī)在汽車(chē)維修養(yǎng)護(hù)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，無(wú)論整車(chē)大修，還是小修保養(yǎng)，都離不開(kāi)它。在規(guī)模各異的維修養(yǎng)護(hù)企業(yè)中，無(wú)論是維修多種車(chē)型的綜合類(lèi)修理廠，還是經(jīng)營(yíng)范圍單一的街邊店（如輪胎店），幾乎都配備有舉升機(jī)。舉升機(jī)的重要性和普及性，決定了它是一種備受專(zhuān)業(yè)人士和經(jīng)營(yíng)管理者重視的設(shè)備。而隨著我國(guó)轎車(chē)數(shù)量的巨增，作為維修保養(yǎng)的須具備的一種工具，舉升機(jī)有廣泛的市場(chǎng)和應(yīng)用前途。私人購(gòu)買(mǎi)成為購(gòu)車(chē)的主流，售后市場(chǎng)也將得到蓬勃發(fā)展，舉升機(jī)在未來(lái)的需求量也將不斷增加，據(jù)業(yè)內(nèi)專(zhuān)家預(yù)測(cè)，在未來(lái)三年內(nèi)，舉升機(jī)市場(chǎng)將維持在8%?12%的增長(zhǎng)率。因此，設(shè)計(jì)出一款簡(jiǎn)單實(shí)用的舉升機(jī)有很大利潤(rùn)，也能增加轎車(chē)維修行業(yè)的工具，減少轎車(chē)維修工人體力勞動(dòng)，增加維修效率。1.2轎車(chē)舉升機(jī)的分類(lèi)轎車(chē)舉升機(jī)產(chǎn)品種類(lèi)較多，提升動(dòng)力一般有液壓和機(jī)械兩種形式，有的二次舉升采用氣動(dòng)。結(jié)構(gòu)類(lèi)型有單柱式，雙柱式，四柱式和剪式等結(jié)構(gòu)（如圖1.1-1.4）,雙柱式有的采用門(mén)式結(jié)構(gòu)，有的四柱式舉升機(jī)作為四輪定位設(shè)備配套使用，剪式舉升機(jī)一般為移動(dòng)式的。而選擇單柱、雙柱還是四柱的舉升機(jī)，或是選擇立式、剪式、平板式還是子母式，或是幾種類(lèi)型相結(jié)合的舉升機(jī)，主要是根據(jù)車(chē)間結(jié)構(gòu)布局和維修中的具體需要來(lái)確定，比如舉升機(jī)在車(chē)間的占地面積和高度，舉升機(jī)在維修和養(yǎng)護(hù)中的具體用途，以及是否要與四輪定位儀配套使用等。而轎車(chē)舉升機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)也將朝著自動(dòng)化，智能化發(fā)展。機(jī)械式舉升機(jī)基本被液壓式舉升機(jī)取代。對(duì)轎車(chē)保養(yǎng)行業(yè)而言，舉升機(jī)一定要安全可靠、維護(hù)簡(jiǎn)單，否則在一定程度上會(huì)影響工作效率。而傳統(tǒng)的機(jī)械式舉升機(jī)安全性較差，所需的維護(hù)工作較多，被液壓式舉升機(jī)取代也是大勢(shì)所趨。據(jù)有人調(diào)查，訪談舉升機(jī)生產(chǎn)廠商，全部轉(zhuǎn)向了當(dāng)前主流產(chǎn)品即液壓式舉升機(jī)，它具有安全性能好、維護(hù)周期長(zhǎng)以及工作效率高等優(yōu)點(diǎn)。產(chǎn)品智能化將不斷提高。隨著技術(shù)開(kāi)發(fā)的日薪月異，舉升機(jī)在設(shè)計(jì)方面越來(lái)越智能化和人性化，將會(huì)向遙控、電腦控制方向發(fā)展。同時(shí)隨著技術(shù)的不斷成熟，其標(biāo)準(zhǔn)也將逐步統(tǒng)一化。技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品將占領(lǐng)市場(chǎng)。圖1.1四柱上油缸式舉升機(jī)圖1.2四柱下油缸式舉升機(jī)圖1.3剪式舉升機(jī)圖1.4液壓式雙柱舉升機(jī)其總的來(lái)說(shuō)分類(lèi)表如下表1.1：表1.1舉升機(jī)的分類(lèi)2舉升機(jī)設(shè)計(jì)的方案擬定2.1舉升機(jī)的基本情況2.1.1分析比較各類(lèi)舉升機(jī)的特點(diǎn)舉升機(jī)在上面眾多的類(lèi)型中，各種類(lèi)型各有各的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。下面就分析各種舉升機(jī)的特點(diǎn)：1） 雙柱舉升機(jī) 雙柱舉升機(jī)分為機(jī)械式和液壓式，機(jī)械式舉升機(jī)流行于1992-1998年間，期間生產(chǎn)的廠家也很多，該舉升機(jī)的特點(diǎn)是同步性好，但由于機(jī)械磨損維護(hù)成本高（經(jīng)常需要更換螺母以及軸承），因此該類(lèi)型的舉升機(jī)已開(kāi)始逐漸淘汰。液壓式舉升機(jī)維護(hù)成本低，油缸使用5—10年沒(méi)問(wèn)題，液壓舉升機(jī)分為兩種一種是單缸舉升機(jī)，一種是雙缸舉升單缸液壓舉升機(jī)特點(diǎn)：同步性好，不存在顛簸現(xiàn)象，有底板，舉升機(jī)得扭力靠底板抵消，安全性好。雙缸液壓舉升機(jī)特點(diǎn)：雙缸舉升機(jī)分為龍門(mén)式舉升機(jī)和薄地板舉升機(jī)，由于是雙缸，同步問(wèn)題難以解決，往往靠?jī)筛摻z繩來(lái)平衡，油缸以及鋼絲繩要調(diào)整得松緊一致，舉升機(jī)就可以同步。薄地板舉升機(jī)沒(méi)了地板是為了最大節(jié)省材料，去掉底板，使得立柱得扭力靠地面來(lái)抵消，所以對(duì)地基要求很高。若是有橫梁（龍門(mén)舉升機(jī)）就靠橫梁抵消。值得一提的是目前舉升機(jī)的保險(xiǎn)解鎖方式的不一樣，導(dǎo)致使用者的勞動(dòng)強(qiáng)度不一樣，目前大部分保險(xiǎn)解鎖均為手動(dòng)解鎖，這樣員工需要跑來(lái)跑去拉保險(xiǎn)每上升一點(diǎn)就要拉保險(xiǎn)才能下降,然而電動(dòng)解鎖只需一個(gè)按鈕就可解鎖，這類(lèi)舉升機(jī)將成為以后舉升機(jī)的主流產(chǎn)品。2） 四柱舉升機(jī) 四柱舉升機(jī)按結(jié)構(gòu)分為上油缸式以及下油缸式，上油缸式指油缸置于立柱頂部（帶橫梁），下油缸式指油缸置于平板下面。上油缸四柱舉升機(jī)：上油缸四柱舉升機(jī)主要依靠四根鏈條拉起四個(gè)角，拉力油缸置于頂部，這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但自重增加。二次舉升為手動(dòng)或氣動(dòng)，修理工需要跑到底下操作，這對(duì)于經(jīng)常使用二次舉升得用戶不方便和不安全，保險(xiǎn)裝置為氣動(dòng)裝置，若沒(méi)有氣源則比較麻煩。本機(jī)型也適合四輪定位用，因?yàn)橛幸凰妮喍ㄎ粰n位，可以調(diào)整，可以確保水平。 下油缸四柱舉升機(jī)：下油缸四柱舉升機(jī)主要依靠四根粗鋼索拉起四角，拉力油缸置于平板下面，通過(guò)6個(gè)圓盤(pán)將力傳達(dá)四面。這種結(jié)構(gòu)比較緊湊，自重降低，二次舉升一般為電動(dòng)液壓，和主泵連接在一起，只要轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換閥即可，升降速度快，保險(xiǎn)裝置為楔塊式，四個(gè)楔塊利用拉桿聯(lián)動(dòng)，扳動(dòng)拉桿就可打開(kāi)保險(xiǎn)裝置，方便耐用。本機(jī)型容易調(diào)水平，適合四輪定位用。3）剪式舉升機(jī)剪式舉升機(jī)分為大剪（子母式），小剪（單剪）舉升機(jī)，超薄系列舉升機(jī)。小剪舉升機(jī)：該類(lèi)型主要用于汽車(chē)維修保養(yǎng)，安全性高，操作方便。挖槽后與地面相平。大剪舉升機(jī)：大剪舉升機(jī)涌出比較多，是配合四輪定位儀的最佳設(shè)備，并可以作為汽車(chē)維修，輪胎，底盤(pán)檢修用?？梢酝诓?，也可以直接安裝在地面上。超薄系列剪式舉升機(jī)：超薄系列剪式舉升機(jī)無(wú)需挖槽，適用于任何修理廠，有一些樓板上不適合安裝二柱舉升機(jī)以及普通四柱舉升機(jī)，而本機(jī)器與樓板接觸面廣，這樣可以安裝在任何可以開(kāi)車(chē)的樓板上面，解決客戶場(chǎng)地問(wèn)題。這類(lèi)機(jī)器是今后的主流產(chǎn)品，國(guó)外大規(guī)模使用本類(lèi)產(chǎn)品?？偟膩?lái)說(shuō)，剪式舉升機(jī)是較為精密的儀器，如果做工不好或者設(shè)計(jì)不好都容易導(dǎo)致臺(tái)面不平，單邊升降等危險(xiǎn)的發(fā)生，大部分用戶用該類(lèi)型的舉升機(jī)是用來(lái)作為四輪定位儀的平臺(tái)，這樣設(shè)計(jì)該類(lèi)型則需要求更加嚴(yán)格。2.1.2汽車(chē)舉升機(jī)的主要參數(shù)普通式雙柱舉升機(jī)、龍門(mén)式雙柱舉升機(jī)和四立柱式舉升機(jī)這三種目前市場(chǎng)上主要的汽車(chē)舉升機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)統(tǒng)計(jì)如表2.1所示。額定舉升質(zhì)量最大舉升高度盤(pán)距地高度全程上升時(shí)間全程下降時(shí)間普通式雙柱 2.5-4T1700-1800mm110-180mm50-70Sec20-60Sec龍門(mén)式雙柱 2.5-4T1700-1800mm110-180mm50-70Sec20-60Sec四立柱式 2.5-4.5T1700-1800mm110-180mm50-70Sec20-60Sec表2.1汽車(chē)舉升機(jī)的主要參數(shù)2.2汽車(chē)舉升機(jī)的主要結(jié)構(gòu)與要求2.2.1舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)形式主要有：（1）整體結(jié)構(gòu)形式（2）舉升方式（3）驅(qū)動(dòng)方式（4）平衡方式（5）保險(xiǎn)與保護(hù)方式2.2.2舉升裝置的要求在我國(guó)的規(guī)定中講到舉升機(jī)的設(shè)備安裝電器系統(tǒng)的絕緣、耐壓和保護(hù)電路的連續(xù)性要符合GB5226（機(jī)械安全機(jī)械電氣設(shè)備）的有關(guān)規(guī)定。而在歐美地區(qū)同樣也有其相應(yīng)的明文規(guī)定。舉升機(jī)的設(shè)計(jì)中液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是至關(guān)重要的。在歐洲地區(qū)液壓缸、氣缸、管路及接頭受調(diào)壓閥設(shè)定的最大壓力的限制。他們至少應(yīng)承受該壓力的2倍（采用液壓驅(qū)動(dòng)時(shí)）或是該壓力的3倍（采用氣壓驅(qū)動(dòng)時(shí)）并且要沒(méi)有永久變形。軟管、氣袋、膜盒的尺寸在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使之承受至少3倍的調(diào)壓閥設(shè)定的最大壓力值的爆破壓力。我國(guó)對(duì)舉升機(jī)的性能要求也比較繁多，例如：（1） 舉升機(jī)應(yīng)設(shè)有限制行程限位裝置，如有需要?jiǎng)t該裝置應(yīng)動(dòng)作靈敏、安全可W靠。（2） 液壓系統(tǒng)工作應(yīng)平穩(wěn)、無(wú)振動(dòng)、無(wú)爬行現(xiàn)象。（3） 液壓式舉升機(jī)除液壓系統(tǒng)能自鎖外還應(yīng)沒(méi)有機(jī)械鎖止裝置。（4） 機(jī)械式舉升機(jī)任意時(shí)刻都能安全自鎖。（5） 舉升機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的噪音不得超過(guò)80dB。（6） 舉升機(jī)工作環(huán)境溫度為0—40°C，全行程連續(xù)舉升額定質(zhì)量20次，油溫不得高于60Co（7） 在試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)液壓系統(tǒng)施高150%的額定使用壓力，維持2min，不允許有永久變形、漏油及其他異?，F(xiàn)象。 （8） 在無(wú)故障工作基礎(chǔ)上，機(jī)械式舉升機(jī)的使用繼續(xù)進(jìn)行到3000次，則液壓舉升機(jī)可以繼續(xù)進(jìn)行到9000次，以安全可靠為前提，檢查零部件損壞程度，允許更換損壞件，允許添加潤(rùn)滑劑2.3普通式雙柱汽車(chē)舉升機(jī)結(jié)構(gòu)方案的確定設(shè)計(jì)的課題參數(shù)為：1，額定重量：2噸。2，舉升高度范圍：100mm至1750mm。立柱寬度：3440mmo通過(guò)對(duì)汽車(chē)舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和了解，確定了本次設(shè)計(jì)的舉升機(jī)的總體方案。如下圖2.1所示:圖2.1舉升機(jī)示意圖本次設(shè)計(jì)的是由液壓驅(qū)動(dòng)的普通式四柱汽車(chē)舉升機(jī)。它的結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個(gè)部分：立柱、承車(chē)跑板、橫梁。普通式四柱汽車(chē)舉升機(jī)的舉升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)是由液壓系統(tǒng)來(lái)驅(qū)動(dòng)和控制的，由承車(chē)跑板下安裝的液壓油缸來(lái)推動(dòng)連接立柱與橫梁的鋼絲繩，使橫梁上安裝的大滾輪沿立柱滾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)承車(chē)跑板的上下移動(dòng)。3普通式四柱汽車(chē)舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1立柱普通式四柱汽車(chē)舉升機(jī)的立柱有四個(gè)，分別是左、右兩邊各兩個(gè)立柱。下圖是主邊立柱的俯視圖。整個(gè)舉升機(jī)的重量幾乎都是由立柱來(lái)支撐的，因此它必須要有一定的強(qiáng)度和剛度。立柱中間的空間是用來(lái)放置舉升裝置以及滑臺(tái)部件的。整個(gè)立柱部分的行位公差要求也比較高，如圖水平方向的立柱臂和垂直方向的立柱壁要求要保持一定的直線度和平行度，立柱內(nèi)外表面還要有一定的粗糙度等。3.2橫梁橫梁是四柱舉升機(jī)的部件，它連接著立柱和承車(chē)跑板，有了橫梁的連接才使舉升機(jī)成為很好的一個(gè)整體。橫梁的結(jié)構(gòu)是空心的方鋼，其中含有非常重要的機(jī)械自鎖結(jié)構(gòu)，同時(shí)承車(chē)跑板是通過(guò)螺栓連接在橫梁上。橫梁受到的力也比較大，在橫梁的端部還安裝有定滑輪，所以它也要求有一定的強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)拇植诙取Ｋ娜晥D如下圖：3.3承車(chē)跑板承車(chē)跑板是用來(lái)停放汽車(chē)的部件，因?yàn)橐７牌?chē)所以它的粗糙度就不能太小，故在跑板的表面加有一些凸起的防滑塊，在CAD制圖中未畫(huà)出。跑板的寬度也不能過(guò)小，寬度至少是輪胎的1.5倍，由于要停放幾噸的汽車(chē)其強(qiáng)度也有一定的要求，下圖為其的俯視圖：3?4保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)汽車(chē)舉升機(jī)是一種對(duì)安全性能要求特別高的舉升設(shè)備。通常設(shè)有多種保險(xiǎn)裝置和保護(hù)，分別有液壓回路的保壓、機(jī)械鎖止保險(xiǎn)裝置、機(jī)械自鎖裝置、舉升過(guò)載保護(hù)、沖頂保護(hù)、防滑等等。本次設(shè)計(jì)中采用液壓回路的保壓和機(jī)械自鎖裝置來(lái)進(jìn)行保險(xiǎn)。機(jī)械自鎖主要是通過(guò)四個(gè)楔形擋塊與立柱中的走道相卡，通過(guò)搖桿與鋼絲繩的連接來(lái)控制其與立柱走道的接觸,其俯視圖如下圖：上圖1為連桿、2為手柄、3為自鎖擋板、4為保險(xiǎn)搖板3.5支撐結(jié)構(gòu)支撐結(jié)構(gòu)是由液壓缸、鋼絲繩、定滑輪組成。其原理為液壓缸與鋼絲繩連接再通過(guò)定滑輪改變鋼絲繩的走向，鋼絲繩通過(guò)專(zhuān)用索具與立柱和活塞桿連接，由于所有的重量都是由鋼絲繩來(lái)承擔(dān)，所以鋼絲繩要有足夠的抗拉強(qiáng)度，其鋼絲繩的俯視圖走向如下圖所示：

上圖1為立柱滑輪、2為跑板對(duì)稱(chēng)定滑輪、3為活塞桿、4為液壓缸、5為跑板非對(duì)稱(chēng)定滑輪、6為鋼絲繩。其工作原理：活塞桿在油液壓力的作用下伸長(zhǎng)或縮短，縮短使汽車(chē)上升，伸長(zhǎng)使汽車(chē)下降，定滑輪起到改變鋼絲繩方向的作用。由于是單缸作用使左右承板運(yùn)動(dòng)一致從而避免了不協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)。此系統(tǒng)要求液壓缸的壓力要做夠大。4舉升機(jī)立柱的結(jié)構(gòu)分析和驗(yàn)算4.1主立柱的截面特性分析與計(jì)算主立柱體是舉升機(jī)主要的受力承重部件。舉升機(jī)立柱在工作時(shí)受來(lái)自于保險(xiǎn)鎖機(jī)構(gòu)處因承重的壓力和升降滑臺(tái)滾輪作用在立柱上的彎矩。因此，立柱在這兩種力的作用下，有向內(nèi)彎的變形趨勢(shì)，底部焊口在拉壓應(yīng)力的作用下有開(kāi)裂的傾向，故立柱底部與底座處焊有加強(qiáng)筋。立柱殼體用鋼板整體壓制成形，其內(nèi)部相應(yīng)位置焊有保險(xiǎn)裝置支承板，用于鎖定狀態(tài)時(shí)受力和承重，下部與底座焊接。其中主立柱體上還裝有液壓泵站和電氣控制箱。主立柱作為主要的承重部件，先對(duì)其截面特征進(jìn)行分析，主要是確定立柱截面形心的位置和截面的慣性矩。4.2舉升機(jī)主立柱受力情況分析立柱受力情況（見(jiàn)圖），F(xiàn)和F是滑臺(tái)通過(guò)滾輪作用在立柱上的力（圖1 2示為最高位置），F(xiàn)和F為滑臺(tái)作用在立柱上的支承力（壓力），R、RBX BY HXHY和M為底部支座反力。針對(duì)立柱受力情況，經(jīng)計(jì)算得：H普通式四柱舉升機(jī)主立柱受力情況示意圖?M=0,M+Fx1890-F,(1890+525)+F,(83.119-12)=0H H2 1 BY?Y=0,F-R=0BYHYR=0R=F=1066.37kgHX HYBYM=Fx525-Fx71.119=1310423.3(kgmm)H1 BY4.3普通式四柱舉升機(jī)主立柱強(qiáng)度校核計(jì)算從圖4.3看出，整個(gè)立柱體相當(dāng)于一個(gè)懸臂梁，可畫(huà)出立柱的彎矩圖和剪力圖。由F引起的彎矩圖和剪力圖見(jiàn)（圖4.4）:1圖4.4立柱上F1作用力及其彎矩圖和剪力圖

l=2600mm b=2415mm a=185mmM=P(l-a)€2640.5x(2600-185)=6376807.5(kgmm)maxQ=P=2640.5kgmax由F引起的彎矩圖和剪力圖見(jiàn)(圖L5)：F；=2640.5kgM『Q1圖4.5立柱上F2作用力及其彎矩圖和剪力圖

l=2600mm b=1890mm a=710mmM =-P(l-a)=-2640.5x(2600-710)=-6880545(kgmm)maxQ=-P=-2640.5kgmax由F產(chǎn)生的M引起的彎矩圖見(jiàn)(圖4.6):BYM=Fx71.119=758392kgBYM=-M=-Fx(83.119-12)=—75839.2(kgmm)max BY綜上所述，立柱受力的合成彎矩圖和合成剪力圖如(圖4.7)所示。CBA合成剪力圖.11nnDB亠"■(+) A70A合成彎矩圖圖4.7立柱受力的合成彎矩圖和合成剪力圖從圖中可以得出M=P(a-a)=2640.5x525=1386262.5(kgmm)1 2M=1386262.5-75839.2=1310423.3(kgmm)D在截面C處，剪力最大(Q=2640.5kg)，彎矩最大(M=1386262.5kg)，所以此C C處是危險(xiǎn)截面。前面計(jì)算已經(jīng)得到I=2814.519cm4,抗彎截面模數(shù)為：Z(4.8)(4.9)2814519X104=25383cm3(4.8)(4.9)110881, 2814519截面上半部分靜矩S=171.24cm3,?= =16.436mmS 171.24以下進(jìn)行強(qiáng)度校核:校核正應(yīng)力強(qiáng)度:bmaxM—bmaxM—maxWMe=1386262.5x10一1=546.14(kg/cm2)W253.834.10 4(.11)卜=541x100=n02.04kg/cm 4(.11)許用應(yīng)力選：9.8x5

€ml"I滿足強(qiáng)度條件。校核剪應(yīng)力強(qiáng)度：QS=——maxQS=——max—maxJbZ2640.5kg16.436x28.2cm=5.69(kg/cm2)(4.12)選€=235MPa，而許用應(yīng)力?]=235，10°=479.59(kg/cm2) (4.13)s 9.8x5?〈[?]，滿足強(qiáng)度條件。max折算應(yīng)力強(qiáng)度校核：主立柱橫截面上的最大正應(yīng)刀max產(chǎn)生在離中性軸最遠(yuǎn)的邊緣處而最大剪應(yīng)力max則產(chǎn)生在中性軸上，雖然通過(guò)上面的校核說(shuō)明在這兩處的強(qiáng)度都是滿足要求的，但是因?yàn)樵诮孛鍯處，M和Q都具有最大值，正應(yīng)力和剪應(yīng)力都比較大，因此這里的主應(yīng)力就比較大，有必要根據(jù)適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度理論進(jìn)行折算應(yīng)力校核取該截面邊緣處某點(diǎn)K進(jìn)行計(jì)算：2814.519€=M=I386262?,10::H.。881=540.6(kg/cm2)x2814.519(4.14)QS=264。.5x171.25=5仞(kg/如2)xIb2814.519X28.2(4.15)?=-Ty x由于點(diǎn)K處在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，立柱體材料米用的30鋼是塑性材料，可以米用第四強(qiáng)度理論[20],將€,T的數(shù)值代入，用統(tǒng)計(jì)平均剪應(yīng)力理論對(duì)此應(yīng)力狀態(tài)xx 建立的強(qiáng)度條件為：€=\：€2+3T2<In] (4.16)j所以€=\.540.62+3x5.692=512.4kg/cm2〈[€]=1104.082kg/cm2艮卩 €<€] (4. 17)..?按第四強(qiáng)度理論所算得的折算應(yīng)力也滿足許用強(qiáng)度要求。5各軸的確定在普通四柱舉升機(jī)中軸都是與滑輪連接的，且滑輪又是與鋼絲繩連接，所以軸受到了比較大的力和彎矩，在選擇軸的尺寸時(shí)要進(jìn)行計(jì)算確定。5.1對(duì)稱(chēng)滑輪軸的確定由分析得此軸只受到彎矩的作用，其受力如下圖所示：其中G=2GG=G=GTOC\o"1-5"\h\z1 2 3XZ方向：F-G-G+F=0 ①AZ1 3CZXY方向：F+G+F=0 ②AY2CY 以A為中心 XZ面彎矩：G*AB+G*AC-F*AD=0 ③1 3 CZXY面彎矩：-G*AC-F*AD=0 ④2 CY根據(jù)以上方程得：F=59757.1NCZF=-37624.9NCYF=86315.9NAZF=-11066.1NAY求彎矩彎矩XZ面，其彎矩圖如下圖AB段：M=F*XABAZBC段：M=F*X-G(X-AB)TOC\o"1-5"\h\zBCAZ 1CD段:M=F*X—G(X-AB)-G(X-AC)CDAZ 1 3由上方程得M=2157.9M=4415.4M=0AB BC CD彎矩XY面，其彎矩圖如下圖MacAC段：M=F*XACAYCD段:M=F*X+G*(X—AC)CDAY2TOC\o"1-5"\h\z由上方程得M=-940.6 M=0AC CD再根據(jù)軸的直徑確定公式確定軸的直徑：? €255MPa-1W -13474 8W€ : €0.136X10-4m3255x106W=0.1d3€3 X~10-4€23.8mm5.2其它軸徑的確定根據(jù)以上類(lèi)似的計(jì)算可求出非對(duì)稱(chēng)滑輪軸直徑d=24mm立柱上的滑輪直徑d=20mm6液壓系統(tǒng)6.1液壓缸參數(shù)的設(shè)定缸體長(zhǎng)度工作行程活塞桿直徑計(jì)算長(zhǎng)度柔性系數(shù)末端條件系數(shù)通過(guò)計(jì)算初定參數(shù)為:缸體長(zhǎng)度工作行程活塞桿直徑計(jì)算長(zhǎng)度柔性系數(shù)末端條件系數(shù)L=1700mml=1650mmd=63mml'=L+l=3350mmm=85n=26.2液壓缸的選定6.2.1液壓缸大小的確定液壓缸的工作壓力為跑板和橫梁的重力加上舉升的重力，艮即F=G+2000kg 其中G為跑板和橫梁的重力根據(jù)舉升機(jī)的整體大小確定跑板和橫梁的重量：m=83*0.8*410*7.85*2=427.4跑板k m=8*14*0.8*314*7.85*2=441.7kg橫梁所以m=m+m=869.1kg總跑板橫梁G總二869.1kg*10=8691NG=G+G=8691N+20000N=28691N總車(chē)由上所計(jì)算的數(shù)據(jù)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得液壓缸的大徑D=90mm,小徑d=63mm6.2.2液壓缸的安裝方法液壓缸的安裝方式為尾部銷(xiāo)軸式（可見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得液壓缸安裝方法篇章）6.3液壓系統(tǒng)的工作原理及示意圖1——定量液壓泵；2——先導(dǎo)式溢流閥；3——二位二通電磁換向閥；4——壓力表；5——三位四電磁換向閥；6、7——液控單向閥;8——液壓缸如圖所示為升舉機(jī)的液壓系統(tǒng)原理圖.系統(tǒng)采用定量液壓泵1供油，系統(tǒng)壓力；由先導(dǎo)式溢流閥2設(shè)定并由壓力表4顯示，系統(tǒng)卸荷由二位二通電磁換向閥3控制.液壓缸的運(yùn)動(dòng)方向由三位四通電磁閥5控制。本液壓系統(tǒng)設(shè)有二級(jí)液控單向閥（6、7）,以保證液壓泵停機(jī)或其他故障時(shí)液壓缸不因泄漏而影響舉升的安全可靠性，液壓缸附近的兩個(gè)按紐控制盒，用于控制缸的升降。系統(tǒng)的動(dòng)作順序與原理如下：1）舉升按上升按鈕，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵1空載啟動(dòng)，延遲3s后電磁鐵1YA通電使換向閥3切換至右位，液壓泵1由卸荷轉(zhuǎn)為升壓。同時(shí)，電磁鐵2YA通電使換向閥5切換至左位，液壓泵1的壓力油經(jīng)閥5、6、7進(jìn)入缸8的無(wú)桿腔，液壓缸8上升，有桿腔經(jīng)換向閥5向油箱排油。2） 停位松開(kāi)上升按鈕，電磁鐵1YA、2YA斷電使換向閥3和5復(fù)位，液壓泵1卸荷，液壓缸8停止并保持在既定位置；3min后電機(jī)自動(dòng)停止。3） 下降按下降按鈕，使電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵1啟動(dòng)，延遲3s后電磁鐵1YA、3YA通電使換向閥3切換至右位，換向閥5切換至右位，液壓泵的壓力油經(jīng)閥5進(jìn)入缸8的有桿腔，同時(shí)反向?qū)ㄒ嚎貑蜗蜷y6、7液壓缸8下降，無(wú)桿腔的油液經(jīng)閥5排回油箱。4） 停止松開(kāi)下降按鈕，各電磁鐵均斷電,液壓缸8停止，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵卸荷空載運(yùn)轉(zhuǎn),3min后液壓泵自動(dòng)停機(jī)。7鋼絲繩及滑輪的選用7.1求鋼絲繩的直徑根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)》，按GB/T8706-1988選擇圓鋼絲繩求鋼絲繩的直徑：根據(jù)舉升機(jī)的使用條件分析知機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別為M4，查下表c=0.095所以d=c^F=0.095*84.69=8.04mm，在這取直徑為8mm繩的類(lèi)型為6*7（6個(gè)圓股每股外層絲可到7根），經(jīng)計(jì)算查表得，選擇纖維芯鋼絲繩機(jī)構(gòu)工作級(jí)別選擇系數(shù)C值最小安全系數(shù)n鋼絲公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度。/MPab155017001850M~M130.0930.0890.0854M40.0990.0950.0914.5M50.1040.1000.0965M60.1140.1090.1066M70.1230.1180.1137M80.1400.1340.1289

7.2鋼絲繩與吊環(huán)的聯(lián)結(jié)方法采用繩卡固定法，原理就是采用套換與騎馬螺栓固定，如下圖:根據(jù)鋼絲繩8mm的直徑能承受2869.12kg的重量，這已足夠舉升2000kg的轎車(chē)加其他重量。7.3確定滑輪的直徑查表可得滑輪的尺寸:D=hd=18*8=144mmmin常數(shù)h=18為按標(biāo)準(zhǔn)表來(lái)選取，其中的安全系數(shù)為5。由表可得：D=144，R=5，C=11結(jié)構(gòu)如圖：上面滑輪的材料是用一般的鑄鋁合金，它們的抗拉強(qiáng)度一般只有137-245MPa，硬度也不大，只有50-90HB。由于上面的選用的滑輪在整個(gè)設(shè)計(jì)的轎車(chē)舉升機(jī)中尺寸過(guò)大，這樣不方便整體設(shè)計(jì)，為了減少滑輪的直徑，滑輪的材料選用為40Cr的鋼，其抗拉強(qiáng)度為981MPa，屈服強(qiáng)度為：785MPa。這樣滑輪的材料比原來(lái)的強(qiáng)了6-7倍,在滿足材料的力學(xué)強(qiáng)度下，滑輪的參數(shù)減少為：D=86,C=20，A=20。7.4滑輪直徑與鋼絲繩直徑匹配關(guān)系（查手冊(cè)：機(jī)械工業(yè)出版社，《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》新版第2本，第八篇，表8.1-64）.7.5滑輪形式按JB/T9005.3-1999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。7.6滑輪技術(shù)條件.7.6.1材料選擇由于滑輪是與鋼絲繩連接，承受著比較大的力，再根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查詢選擇45鋼7.6.2外觀滑輪表面應(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）。7.6.3熱處理滑輪應(yīng)進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，以消除鑄造或焊接應(yīng)力。7.6.4其他滑輪的加工部位（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。7.6.5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。7.7鋼絲繩長(zhǎng)度的確定在舉升系統(tǒng)中一共有四根鋼絲繩，標(biāo)注見(jiàn)下圖鋼絲繩的長(zhǎng)度分別為：A=672+165+170=1007mmB=4276+165+170=4611mmC=2132=+165+170=2467mmD=4276+2132+165+170=6743mm上面各繩的計(jì)算都是粗略的計(jì)算，為了在安裝時(shí)避免鋼絲繩長(zhǎng)度不足，現(xiàn)確定各鋼絲繩的長(zhǎng)度A=1107mm B=4711mmC=2567mmD=6843mm8其它標(biāo)準(zhǔn)件的選定8.1彈簧的選擇根據(jù)彈簧的工作條件，再由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)GB/T1239-1992查詢選用冷卷拉伸彈簧（L），代號(hào)Lv,端部結(jié)構(gòu)形式為長(zhǎng)臂半圓鉤環(huán)，直徑規(guī)格為C級(jí)8.2螺栓的選擇由螺栓的工作條件再根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)GB5-76選用六角頭螺栓，其基本參數(shù)為d=16mms=24mmH=10mmD=27.7mmr=1mmL=108mm8.3螺母的選擇由螺母的工作條件分析，再根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查詢8.3.1活塞桿上的螺母選擇根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)GB/T6171選用六角螺母，其參數(shù)為m=38mmd=69.5mmd=48mmw8.3.2固定跑板的螺母選擇根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)GB52-76選用六角螺母，其參數(shù)為d=16mms=24mmD=27.7mmH=13mm8.4墊片的選擇根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)GB97-76選擇開(kāi)口式墊圈，其基本參數(shù)為d=16mmD=38mms=2mm9裝配要求及使用說(shuō)明9.1地基要求地基的尺寸是根據(jù)整個(gè)舉升機(jī)的兩個(gè)立柱的尺寸來(lái)確定，該地基要求打?qū)嵧粱?，灌澆混凝?500X1500啞，混凝土的厚度為200啞。壓力＞19.6MPa，舉升機(jī)的安裝場(chǎng)地的大小，位置應(yīng)考慮車(chē)輛駛?cè)耄偝觯┑姆较蚺c通道。

9.2安裝參見(jiàn)裝配圖。先將主、副立柱按圖安裝，調(diào)整立柱的垂直度及尺寸，用H8X150膨脹螺絲固定。然后再依次安裝其他部件。（1）使用范圍與性能本產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、安全可靠，適用于車(chē)種多等顯著特點(diǎn)。不僅適用于進(jìn)口及國(guó)內(nèi)的各種轎車(chē)，而且還可舉升2噸以下的各種輕型越野車(chē)、轎車(chē)、面包車(chē)等。特別對(duì)于進(jìn)口寬體、長(zhǎng)車(chē)身、多排座豪華型轎車(chē)更顯其優(yōu)越性,是理想的汽車(chē)維修、保養(yǎng)設(shè)備。（2）主要技術(shù)性能指標(biāo)舉升載荷：2000kg驅(qū)動(dòng)方式電動(dòng)液壓有效長(zhǎng)X寬：大于3500X1800mm電機(jī)功率1.1KW舉升最低咼度：100mm額定電壓380V/50Hz或220V/50HZ舉升最咼咼度；17500m液壓油：礦物油型液壓油L-HL或L-HM9.3使用說(shuō)明（1） 使用前對(duì)比裝配圖上給定的位置，或在專(zhuān)業(yè)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行裝配。（2） 立柱上的兩個(gè)開(kāi)關(guān)，分別是上升和下降時(shí)的電源開(kāi)關(guān)。（3） 按立柱上的電源開(kāi)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(kāi)關(guān)，確保保險(xiǎn)開(kāi)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(chē)的長(zhǎng)度和寬度，用手搬動(dòng)，搬到車(chē)的兩個(gè)底盤(pán)位置即可。9.4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(shuō)明書(shū)中規(guī)定的托臂額定載荷分布規(guī)定。（2） 舉升車(chē)輛前應(yīng)調(diào)整好各托盤(pán)的高度，使支撐點(diǎn)保持在同一水平面上。（3） 車(chē)輛受托舉的裙邊或大梁必須置于托盤(pán)中心盡量使車(chē)輛重心位于支撐面中心處。（4） 托盤(pán)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(chē)舉升機(jī)升至距離地面120mm時(shí)，晃動(dòng)一下車(chē)輛,檢查并確認(rèn)汽車(chē)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)。9.5升舉機(jī)安全操作規(guī)程（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(chē)輛駛?cè)牒?，?yīng)調(diào)整移動(dòng)舉升級(jí)支撐架塊，使之對(duì)正該型車(chē)輛規(guī)定的舉升點(diǎn)。（3） 升舉時(shí)人員應(yīng)離開(kāi)車(chē)輛，升舉到需要高度時(shí)必須插入保險(xiǎn)銷(xiāo)，待確認(rèn)安全可靠后才可開(kāi)始車(chē)底作業(yè)。（4） 有人作業(yè)時(shí)嚴(yán)禁升降升舉