关 键 词：

JX15-79 剪叉式液压升降平台设计 【JX15-79】【剪叉式液压升降平台设计】CAD+SW+论文

资源描述：

【JX15-79】【剪叉式液压升降平台设计】（CAD+SW+论文）,JX15-79,剪叉式液压升降平台设计,【JX15-79】【剪叉式液压升降平台设计】CAD+SW+论文

内容简介：

摘 要双铰接升降台的设计是在原有剪叉式的基础上，参考目前应用的灵活性，安全性，经济性等指标；以满足货物举升需要更高的要求为前提而设计的，通过不同型号和响应实现满足物流运输方面的性能要求。通过对双铰接剪叉升降机位置参数和动力参数的技术，结合具体实例，对两种液压缸布置机制的比较分析，并根据液压传动系统的设计和最后的液压致动器，计算各部分的要求，液压缸，通过确定负荷板和叉臂的分析，最终完成剪叉式液压升降平台的设计要求。 关键字：升降机 液压系统 执行元件32ABSTRACTThe design of double hinged scissors table is in the cause of the scissor lifts on the basis，the present application flexibility，security，economic and other indicators; structural flexibility to meet higher requirements of vehicle repair needs as the premise，and the response by different models to achieve full foot automobile repair and other performance requirements.Through the double hinged scissors lifts position parameter and the dynamic parameters of technology，combined with specific examples，analysis and comparison of two kinds of mechanism in hydraulic cylinder arrangement，and according to the requirements of each part of the hydraulic transmission system design and calculation of final hydraulic components-hydraulic cylinder，by determining the load plate and fork analysis of force of the fork，finally completed the design requirements of scissors hydraulic lifting platform. Keywords: Elevator hydraulic system functional element目录摘 要IABSTRACTII目录III第一章 绪 论41.1 液压升降台的研究现状41.2 汽车升降机的设计要点51.3 液压升降台的安全保证措施6第二章 升降机设计参数及总体分析72.1 升降机设计要求72.2工况分析7第三章 升降机总体设计83.1 升降机机械结构形式和运动分析83.1.1 机械结构型式83.1.2 升降机的运动机理83.2 升降机的机械结构和零件设计93.2.1 升降机支架和下底板结构的确定9第四章 液压系统主要参数的确定164.1制定液压传动方案：164.2设计液压系统总体方案164.2.1液压执行元件选择164.2.2 确定液压缸的形式184.2.3 确定液压缸的安装方式184.2.4 缸盖连接方式184.2.5选择执行元件运动控制回路184.3确定液压系统的主要参数184.3.1载荷的组成与设校核：184.3.2初选系统压力214.3.3对液压缸的各尺寸进行详细计算214.3.4计算液压泵参数244.3.5管路尺寸的选择264.3.6液压油储存器容量的选择264.4液压缸主要零件结构、选择材料及设计重点274.4.1缸体274.4.2活塞274.4.3活塞杆284.4.4活塞杆的导向、密封结构和防尘方式28第五章 总结30参考文献31致 谢32第一章 绪 论液压升降平台开始普及从在1920年代左右，发展到现在经历了大量急需优化的要求，发明了很多的类型，例如柱型，剪叉式，他的动力传递主要分为链条传递，液压传动，气压传动。1.1 液压升降台的研究现状在全球范围内，汽车升降机有将近70多年的发展历程。上世纪20年代美国由此发明了一台汽车升降机，该升降机采用气动压力控制，因为当时技术不成熟，从而体积太大；同时气缸密封性能较差，气压驱动力非常不平稳。所以一直到10年以后，也就是1935年，该类型的升降机才在在美国以外的其他地方开始使用。上世纪60年代中期，德国的一家公司研制出全球首台双柱升降机，这是升降机研发过程中的另一个突破，但升降机只到1977年才在世界上其他地区出现。如今，双柱升降机在市场上已经拥有了大量的用户，成交量继续增长。与单柱升降台相比，既有优点，也有缺点。大多数升降台我们看到的是固定的。移动式提升机也有几个成功的设计，如剪式举升机，钻式提升机。但这种提升机仍然存在的问题主要有两个，很难在车间灵活移动；移动升降台时难避过障碍物。现在固定的单柱，双柱升降台已被广泛应用在抢修现场。单柱升降机，在早期被用来对重型车辆的底盘进行举升，所以汽车修理需要的场地远远大于举升机的场地。如今大部分的汽车属于“紧凑型”或者“半紧凑型”，导致汽车修理车间靠近主升降机位置紧凑，操作非常不便。但在美国是个例外，还有使用较大的车辆，这可能是单柱举升机仍然流行在该区域的一个主要因素。单柱升降机的主要优点如下：升降架闭合状态时，占用车间的空间很小。单柱升降机的主要缺点是：首先，它需要汽车维修车间地面挖出一个相当大的凹槽用来安装升降机；其次，它只能用来支撑车轮；该类升降机采用气缸举升，此类动力方式有两大问题：第一是维修这些零件比较困难；二是由于缸内条件差，容易生锈，特别是环境比较恶劣的时候更是如此。双柱举升机，它具有以下优点：第一，在汽车维修时具有较高的便利性；其次，通过自由轮支承汽车提升措施，不需要其他辅助和拆卸车轮；第三，结构紧凑，占地面积小。双柱举升机：首先要保证升降机的安全，稳定的要求非常严格，否则容易在升降或颠覆的过程中产生动摇；其次，由于升降机经常支撑汽车修理，比如用于检查汽车的底盘或者转向系统；第三，由于举升支架在支撑重物时产生非常大的载荷，容易使轴承等零件损坏，所以双柱升降机的使用寿命一般低于四柱升降机机。四柱液压升降机，在起重车，很容易把台面抬到正确的位置。该支承式升降机的优点是：首先，汽车升降时不需要很高的技术，人员进行简单培训一下即可上手操作；其次，当升降机在工作时其支撑架上的载荷是很平稳的；第三，支撑臂的负载相对较小，因此可大大延长升降机的使用年限；第四，因为从经济的角度来看也有很高的使用价值；第五，如若升降机发生故障，维修起来也非常方便；第六，升降机在车间安装时也很简单，只要保证地面平整无倾斜，即可在混凝土地面用膨胀螺栓将其固柱。在新中国成立以后，随着我国汽车制造业的快速发展，用于车间对汽车进行修理的辅助设备已然成为当时发展的一个新兴行业。各式各样的举升设备不断被研发出来，设备的质量也在不断的提升，销售量更是节节攀升。据不完全统计，对于汽车修理行业，汽车升降机已经是除了配件之外最主要的资产了，原因还是因为它具有无可取代的地位，甚至如果没有此类升降设备，汽车维修企业便无法正常运作。汽车升降机是汽车修理行业的重要设备，因此我们如何研发更多，更好的汽车升降机，已经成为当下一个非常重要的课题。1.2 汽车升降机的设计要点（1）升降机处于不工作状态时，其台面应与地面处于一个相同的水平面，为了达到该目的，即便可以在维修车间进行挖坑处理，但此方法需要增加企业的营运成本，同时也损坏了场地的平整度。因此，在保证升降机工作需求的前提下，应着重把降低升降台和梁的高度作为一个重要的研究方法。在条件许可的情况下，升降台应选择特殊型钢或钢板折弯而成。（2）传动方式的正确选择。传动方式分为机械传动或液压驱动。如果采用纯机械的升降方式，则成本太高，同时抬升相同的一台汽车，该类驱动需要更多的动力，但该方式安全性更高。机械式升降机，它的各类固定用的紧固件损坏会非常严重，相反维修升降机主体的机会则非常少。即便液压升降机的研发难度很大，但大部分的零件可以直接采用市场上的标准件，当然，标准件必须要选用质量可靠的产品。1.3 液压升降台的安全保证措施如今，全球的工人在岗位上工作时需要得到良好生命保护已经引起人们高度的重视。汽车升降机在工作时，可能会对工人产生危险，因为在其底下操作的工人；当机器工作时如果不注意，有可能会出现安全事故。最近这几年，世界上很多国家都设定了专门的规章制度来预防此类安全事故的产生，或至少使此类安全事件发生的可能性降到最低。升降平台的安全保证措施主要从两个方面：一方面，从设计、制造来改善安全性；另一方面在使用过程中应遵循严格的规章制度，确保车辆升降功能正常情况良好。在现代社会拥有许多崭新的技术，所以在设计液压升降机的时候，应结合产品的特色，采用如今最安全的技术，制造出更加安全可靠的升降机。以下列举了平常最重要的几项设计时应注意的问题。（1）提升机应能承受过载试验，一般应为最大起重能力125%的载荷下，升降台无任何永久变形和损坏。（2）操作控制机构都采用“双保险”，防止误操作，升降机运行的两种控制机制运行之前需要开关驱动。（3）所有的控制电路可以保护任何的失败，一个元件失效，这使升降机在上升或下降时产生很危险的情况。（4）升降机械零件都有备用的锁紧装置。一单原有的部件发生故障，它就能有效地避免事故的发生。第二章 升降机设计参数及总体分析2.1 升降机设计要求本文设计的升降机采用液压传动，相关设计参数如下：额定负载：5吨闭合时的高度：1.6米升降行程：1.3米工作时的最大高度：2.9米平台尺寸：3500x1500mm动力：380v三相电2.2工况分析本升降机是主要用途是对货物进行提升，其工作载荷大，强度大，适用范围广，可为具有高度差的生产线物料进行在线输送。调整工件的装配高度，为大部件装配部件吊装，装载等提供便利。升降台主要由两部分组成：机械系统和液压系统。主传动和支撑作用的力学机理，动力主要依靠液压，它们之间相互配合工作，实现升降功能。第三章 升降机总体设计3.1 升降机机械结构形式和运动分析 3.1.1 机械结构型式由任务书可知，该升降机的台板尺寸为，本人查阅大量文献，参考如今国内外此类设备的设计参数，最终采用了双剪叉机构进行升降：双剪叉式液压升降台有两个液压缸的同步运动，实现设备的起升和下降。结构简图如下图所示：图3-1图3-1表示的就是该升降机的采用的基本结构方式，其中支架主要起到一个支撑和的作用，通过铰接油缸支撑其中的举升臂，各举升臂之间采用轴和轴承等连接，工作时台面与载荷直接接触。底部支架主要起到支撑整个设备并将台面的载荷传递到地面的作用。3.1.2 升降机的运动机理升降机工作机构原理如下图所示：图3-2两举升臂在O点连接，举升臂的上下两侧分别与上台板和下台板固定，通过液压缸的活塞杆伸缩对举升臂产生推力，经过连接点的转动即可实现设备的举升与下降。根据上述的研究可知，升降机工作原理可以阐述为：固定支架安装在地面上，与工作台面通过叉臂结构支撑，液压缸通过活塞杆对叉臂产生推力，从而带动工作台面上升和下降。图3-3最初，上、下板处于关闭状态，1，2，3，4可以被视为支架，与两个液压缸通过支撑梁连接，当液压油进入缸体后，活塞杆即可伸出，从而支撑台板实现起升动作，当设备上升到设定的高度时，液压缸工作停止并锁止，设备达到最大工作状态。3.2 升降机的机械结构和零件设计3.2.1 升降机支架和下底板结构的确定3.2.1.1 上顶板结构台板上的直接接触和负载，具有多个槽钢通过焊接结构，采用3500x1500x20mm的汽车板加工而成，其结构如下：图3-43.2.1.2 强度校核升降平台是一种作用在屋面荷载的平台，可以被视为具有一个统一的载荷，其载荷密度为：F代表工作台面重力和额定负载之和。L代表负重的作用距离。m，在本此设计的液压升降台中，该尺寸沿长度方向为14m，宽度方向为6m。其中带入数据得：F=53279N沿长度方向有：带入数据有：升降运动过程的进行分析后，可以发现在升降机到达升降的最大高度时，此时梁将受到最大的负载，要进行强度校核时，只需要分析升降机处于最大工作高度时：其受力简图为： 图3-5该举升台面有含有8个支架，因此具有8个支撑点，设定在每个支撑点出所受力为N，则该平衡方程可列为： 即 将与上式合并计算后得：根据上图研究可知，其弯矩受力情况如下所示：AB段： （）BC段： （）CD段与AB段对称。 图3-6图中显示的最大弯矩可知：根据弯矩的计算公式可知： 举升臂的最大弯曲应力必须小于该举升臂材料许用弯曲应力。 式中： W抗弯截面系数 举升臂材料的屈服极限 n安全系数，此处取将所有数据代入上式后得： =由计算结果可知，该支撑臂符合设计要求。当升降机处于最大工作高度时，设备的强度计算结果如下：与上节计算相似：弯矩如下： FA段： ()AB段：= ()BC段：=() 图3.9图中显示的最大弯矩可知： 根据弯矩的计算公式可知： 举升臂的最大弯曲应力必须小于该举升臂材料许用弯曲应力。 式中：W代表抗弯截面系数； 举升臂材料的屈服强度 n安全系数，此处取将所有数据代入上式后得： =同样对工作台板另一方向强度进行分析计算：均布载荷强度为： F 汽车板额定载荷重力之和 l 载荷作用长度 2x4=8m将数据代入到上述公式中，计算可得受力分析和弯曲力矩分析如下图所示： = （）图3.10在图中可以看出弯矩为：工作时举升臂受到的极限应力为：所以工作台面在另一方向也满足设计要求。3.2.1.3 举升臂结构举升臂是由8根尺寸及外观相似，在顶部和端头支架分别加工出短轴，便于安装轴承及连接轴。活塞杆的伸缩功能主要是用来推动举升臂，从而使得工作台面进行上升和下降，作用是将液压缸的直线运动转化为通过铰链支点的平台升降运动，该举升臂之间的安装方式应满足设备工作要求，同时还需要保证举升臂具有足够的安全工作能力。每支举升臂的上顶端所传递的载荷设为N。则有下列计算公式： 求得：N=3848N对运动和支撑力进行分析后可知，支持力在运动过程中发现更为复杂，与其他支架铰接在未知矢量的大小和方向的固定基准点，所以静不定问题在理论上的问题，已经超出了本文的研究范畴，台板的重力对举升臂的变形完全可以忽略，所以接下来将重点计算在额定载荷作用下升降机的工作状态。根据运动原理的分析，在图中可以看出，对于主要力和液压缸推杆的连接点，它不仅是通过液压缸的推力的影响，同时也将通过对台板的力，因此，在支架的顶力与权力的一种液压缸推杆，最重要的是在这里，其他的力忽略不计，只计算在转移的顶负荷和重负荷。计算简图如下所示： 图3.11所体现的弯曲力矩为：每个举升臂的端面对工作台板的载荷L液压缸与举升臂铰接点距离台面支撑点之间的直线距离将数据代入上述公式后：假设本次设计的工作台面为截面尺寸是长为a，宽为b的矩形，则其应满足的极限应力要求是：式中： M举升臂上所传递的弯曲力矩 Nm W截面尺寸分别为a，b的矩形抗弯曲截面系数 举升臂所选材料为Q235，则其屈服强度为 将数据代入上述公式后：求得：根据以上计算结果可知：只要截面尺寸为a，b的矩形满足条件，就可以满足该设备的设计要求，取，则其，符合设计要求。这些支撑臂的重量为：举升臂的结构还应重点考虑安装便利性，液压缸活塞杆和铰接结构顶架，因此应该在两支架之间安装支撑板，以满足设备工作要求。3.2.1.4 升降机底部台面的计算升降机主要通过底部台面支撑整个设备全部重量，并将所有的载荷传递到水平面上，他的设计难点必须满足刚性需求，以便在设备工作过程中，可以保证升举升臂不会变形，所以该举升臂的具体结构如下图所示：第四章 液压系统主要参数的确定4.1制定液压传动方案：在对整个设备总体结构设计完成后，对设备的工作情况应该有足够的掌握，然后根据工作状态设计液压系统的总体方案。下面阐述了一些对举升机设计的几点主要内容：1）主体机架：主要用途是用来对部分重要设备进行升降，升降机必须可靠，不容易坏，其次所占用的空间必须小，适合于户外，整体布局简单；2）主要完成起升和下降工作，工作过程必须缓慢，采用液压传动具有冲击小的优点；3）额定负载为5吨的设计需求，采用两侧液压缸连杆机构控制叉车的动作连接。最大提升高度略大于身高；4）良好的运动稳定性；5）手动控制，用按钮控制升降；6）工作环境要求：不在沙地平面和其他非木质砖板上运行，不应该在一个斜坡或不平的场地使用，不应在有恶劣环境的室外使用；7）设备工作可靠，制作成本便宜，转移方便，其他并不需要额外的辅助设备和特殊要求；4.2设计液压系统总体方案4.2.1液压执行元件选择液压执行元件主要包含液压缸和液压泵。液压缸主要用于实现直线运动，液压泵实现旋转运动，两者的具体使用特点如下表3-1：对于简单的线性和旋转机器的设计，可以选择齿轮式液压泵和液压缸，这结构可大大简化液压系统，从而降低机器的制造成本。表4-1 各液压元件特点名 称特 点适 用 场 合双活塞杆液压缸双向对称双作用往复运动单活塞杆液压缸有效工作面积大、双向不对称往返不对称的直线运动，差动连接可实现快进，A1=2A2往返速度相等柱塞缸结构简单单向工作，靠重力或其他外力返回摆动缸单叶片式转角小于360度双叶片式转角小于180度小于360度的摆动小于180度的摆动齿轮泵结构简单，价格便宜高转速低扭矩的回转运动叶片泵体积小，转动惯量小高转速低扭矩动作灵敏的回转运动摆线齿轮泵体积小，输出扭矩大低速，小功率，大扭矩的回转运动轴向柱塞泵运动平稳、扭矩大、转速范围宽大扭矩的回转运动径向柱塞泵转速低，结构复杂，输出大扭矩低速大扭矩的回转运动注：A1无杆液压缸的活塞截面积 A2有杆液压缸的活塞截面积常用的起升机构主要有如下图4-1二种形式：（a） (b)图4-1起升机构这两种方式也可以实现升降的功能，高和低的用于升降液压设备。有一个运动转换机构，一个与液压缸的旋转运动来实现稳定的运动，长行程液压马达可以用来完成此运动。4.2.2 确定液压缸的形式在如今工程机械中，用的最多的就是液压缸，重型设备，运输设备、矿山工作用设备等均采用液压传动。根据液压缸的运动，本文选择该类型为可实现直线运动的单杆双作用液压缓冲缸。此优点如下：双向可推拉并且无极定位。4.2.3 确定液压缸的安装方式双作用单活塞液压缸，通过不同类型的耳环安装。在本文设计结构中，采用的固定方式为液压缸一端固定，另一端可在竖直平面内灵活转动，因此最终选择液压缸固定方式为：轴耳固定。4.2.4 缸盖连接方式如今缸体缸盖安装方式采用最多的主要有三种形式：即外螺纹安装，内螺纹安装及法兰安装三种方式。本次设计选择法兰固定方式。4.2.5选择执行元件运动控制回路选择液压执行元件类型，是液压回路中控制运动方向和速度的关键问题。要解决这一关键问题，需要采用逻辑控制阀或方向控制元件来实现。对于一般的小型液压系统，该阀具有最有效的结合来实现预期的动作。对大型设备的液压系统，我们采用先导控制阀和插装阀联合实现。液压剪式升降台设计特点：升降缓慢而稳定的运行。4.3确定液压系统的主要参数4.3.1载荷的组成与设校核：首先，需要定位载荷所支撑的位置，液压缸锁具有的额定负载压力，经过前面一系列的分析，当液压缸轴线与水平面的夹角为极限小角度时，即举升臂与水平面夹角为最小状态时，液压缸此时为额定载荷状态。本次设计将举升臂的长度定为3.1m长。当液压缸状态为闭合时（假定此状态时举升臂与水平面夹角=）=，根据上述公式得=。图4-2举升机各参数自此位置，值的具体数值还不得而知，但的数值必须限定在之内，初步假定。根据液压缸推力与台面载荷公式计算可得。再次假设的话，重复上式计算得出。通过两此计算结果对比，当时，液压缸的额定推力P要小于时。也就是在值不变的前提下，越大，值越小。但考虑设备的稳定性，液压缸与举升臂的铰接点A与两举升臂的连接点B距离不能太近，否则在两连接处会有巨大的应力冲击，从而导致降低了设备的工作可靠性。所以，最终选择。这时将代入上面的计算式可得 ，当升降机处于停机状态，也就是闭合位置时，活塞杆的载荷最大，。接下来就可以根据计算得出的额定推力选择合适的液压缸。图4-3液压缸上图是采用单个液压缸作为动力器件的液压系统计算结构。所有相关符号都标注在简图中，其中代表的是活塞杆的外部受力。则代表活塞与液压缸体和活塞杆与导向套之间的密封性。代表作用在活塞杆上的外部压力，表示导轨的阻力，则是由于液压油流速变化而对活塞杆产生的惯性力。（1）工作载荷作用在活塞杆上的集中的工作载荷对活塞杆产生挤压，当工作载荷的方向与活塞运动的方向相反时为正数。在升降机实际工作状态下，由于负载很大，活塞本体的质量可以选择忽略，代表工作状态下对活塞杆产生的挤压力和切削力，在图4-3中，=P。因为本次设计选用的额定载荷为5吨，因此各个液压缸的工作载荷=P=113680N。（2）导轨工作阻力直接作用的液压缸与活塞的固定方式一般是沿着导轨的运动方向，此时工作阻力与载荷相比是可以忽略的，因此=0。（3）惯性载荷，。速度变化量m/s液压泵开动或者停止所持续的时间，s。大部分的机械设备可选择= 0.10.5s，此时载荷值较低，运动速度也较小。当设备为高速重载机械时，该值应选择大一些，一般选择= 0.51.5s。加速度假定选择液压缸动作时的加速度，则=0.27，上述所得出的三种负载值的合力我们将其确定为液压缸的外部载荷， 。当液压缸加速动作时，平稳工作时，减速停止时。除了液压缸的外部负载，活塞体上所传递的载荷还应该包括液压缸安装后各密封零件的摩擦阻力，不同结构的液压缸，它的密封材料和密封方式是有很大区别的，因此该阻力很难精确计算得出，根据经验一般估算为 式中液压缸的机械效率，通畅选择0.900.95，在这里，我们选择0.95，因此。4.3.2初选系统压力通常来讲，当设计一个没有很多限制条件的机器时，可以选择液压系统的压力较低。当机器是重大的设备时，同时工作时候要求的工作较快时，应选择高压力的液压系统。经过研究，根据下表4-2初步选取15Mpa。表4-2 各类机器常用的液压工作压力机器类型机 床农业机械小型工程机械建筑机械液压机大中型挖掘机重型机械磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力MPa0.80.23528810101820324.3.3对液压缸的各尺寸进行详细计算液压缸的相关参数和计算液压缸相关的设计参数见图4-4所示：图4-4 液压缸设计参数图a表示液压缸内的活塞杆在受到压力的作用下，图b表示活塞杆在工作时受到拉的作用下。当活塞杆受到压力作用时活塞杆受拉时 式中表示无杆液压缸体内活塞截面的有效工作面积 表示有杆液压缸体内活塞截面有效工作面积 代表液压缸工作时体内受到的液体压力代表液压缸回油腔压力，它的设计值应该根据液压回路的工作状态而定，通常可以选择下表4-3估算D活塞的有效直径 md活塞杆的有效直径 m 表4-3 执行元件背压力表系 统 类 型背 压 力 MPa简单系统或轻载节流调速系统0.20.5回油带调速阀的系统0.40.6回油路设置有背压阀的系统0.51.5用补油泵的闭式回路0.81.5回油路较复杂的工程机械1.23回油路较短，可直接回油路可忽略不计在本文中，可根据情况选择背压力值在本次液压升降机的工作过程中，液压缸不可能有受拉的情况，所以只考虑其受压的状态。通常液压缸在受到压力的作用下，它的活塞截面面积为：如若要使用此式必须先要了解与之间关系，又或者是活塞杆直径与活塞直径之间的关系，假设杆径比，其比值将在下表所列出的情况中进行选择。按照动作时压力选择工作压力MPa5.05.07.07.00.50.530.620.70.7按照活塞的运动速度要求选择（）1.251.331.460.16120.40.50.550.620.71注：速度比为当工作时，活塞它的两侧有效面积与之比。即假设当正常工作时，其压力选择，因此可得到相应的速度比=2，由于前面所阐述的情况，液压缸工作时不会有受拉力的情况发生，因此当活塞杆工作时可以适当提高其动作速度，=2当然也是可以接受的。根据活塞直径计算公式，可以求出。根据对轮液压缸的国家标准规定的液压缸内径和活塞杆直径值的计算，比如类似于标准液压缸参数，国内液压缸的最佳选择，从设计加工。根据技术规格表工程机械手动液压缸可以选择全圆参数：最终选择液压缸的直径为100mm，活塞杆的直径为70mm，动作速度比=2，液压系统的压力为16Mpa，液压缸的额定推力则为125.66kN。计算液压缸行程当升降机位于闭合状态时，这个时候液压缸应处于完全缩进状态，液压缸的长度为最小值，。升降机的高度。接下来计算工作台面上升的最大高度，此时假定当升降机处于极限高度的，根据任务书要求此时升降机最大高度为2.9m。因此可计算出液压缸完全伸展后。当液压缸处于停止工作时，此时液压缸的总长即为，由前面计算结果，最终选择液压缸的总长为1320mm。接下来计算其有效工作行程：。查参考文献表37-7-9就能得出液压缸长度不得小于，因此选择的液压缸实际尺寸满足设计要求。4.3.4计算液压泵参数计算液压泵的额定工作压力，式中代表液压缸的极限负载，根据能够计算得出代表从液压泵进口位置到液压缸之间各管路所损失的总的压力。开始是根据经验选择：当管路结构比较简单，机械运动速度不是很大时，选择；当管道结构较为复杂，设备动作速度较快时，选择。即确定液压泵的流量 K代表整个液压结构的泄漏系数，通常选择1.11.3，在这里我们选择1.2。代表液压缸的额定流量，为了节约系统压力，我们还增加了一个极限溢流泄压阀，通常选择由于在前面计算出的结果知道，本次设计选择的工作台板升降速度为，在这里，假定工作台板上升的极限速度为，则活塞的动作速度计算公式为，（此时状态为工作台板临界工作状态，）所以选择液压泵的型号 前面通过计算，得到了液压系统的各项参数，根据液压泵系统的形成，开始手动选择产品相应的液压泵。为了更好的储存液压系统的压力油，我们选择的液压泵的极限压力通常应该大于系统极限工作压力的25 60%。查找液压系统设计手册P37-135选择型齿轮泵，其各项指标如下表4-4。表4-4 型齿轮泵的各参数值型号排量压 力转 速特点生产厂额定最高额定最高CB-1040162018002400铝合金壳体，可作双联泵榆次液压件厂选择液压泵的额定功率在工作状态时，通常液压泵它所拥有的流量和受到的载荷是相对不变的，其中代表液压泵的总效率，参考下表4-5选择=0.7表4-5 各液压泵的总效率液压泵类型齿轮泵螺杆泵叶片泵柱塞泵总效率0.60.70.650.800.600.750.800.85则，根据这个参数就可以选择适当的电动机。4.3.5管路尺寸的选择在液压系统的管道中，如果是传递介质为气体或者润滑油，则管路材料选择钢管，或者铜管，因为钢管材料屈服强度达，可以抵挡很高的压力，并且购买价格相对便宜，可以有效减少设备的制造成本，但是它也有缺点，那就是钢管装配时，应避免其弯曲半径过小，同时应安装在装配较为便利的方面。在本文中，我们选择钢管作为传递压力油的输送管道。钢管尺寸计算式中 Q代表通过钢管内部的液体流量v钢管内部液体额定流速 ，具体的数值按下表3-6选择：表4-6 允许流速推荐值油液流经的管道推荐流速 m/s液压泵吸油管道0.51.5，一般取1以下液压系统压油管道36，压力高，管道粘度小取大值液压系统回油管道1.52.6取，。将以上各个数值代入上页的公式中，可以计算得出，。依据计算出的管道内径按照标准钢管尺寸选择合适的管道。按照参考文献选择表37-9-1经过计算后分别选择，。最终选择的钢管壁厚为。4.3.6液压油储存器容量的选择在选择好液压油储存器的大小，是满足系统供应压力油的一个方面，同时还是保证系统中的所有油释放的重要部件。初始计算时，通常根据经验公式计算 选取。式中代表液压系统每分钟释放的液体体积 经验系数，按下表3-7选择。本次设计选择=4：表4-7 各系统经验系数系统类型行走机械低压系统中压系统锻压系统冶金机械12245761210则。4.4液压缸主要零件结构、选择材料及设计重点4.4.1缸体1. 缸体头部链接方式本文设计的升降机采用的液压缸头部采取一个普遍的焊接形式，其优点如下：安装简便，外形尺寸较小，零件数量少。但是在焊接时，零件容易变形，缸体头部的直径部分不容易制造。所以，在制造过程中应尤其注意这些要点。2. 缸体制造材料选择（在这里最终选择45号钢作为制造材料）毛坯可以只使用铸铁或铸铁锻造。只是用zg35b材料如铸铁，可以用几个等级或球墨铸铁HT200 HT350之间。采用铝合金材料等特殊情况。4.4.2活塞1. 活塞与活塞杆的安装方式见下表3-8表3-8 活塞与活塞杆的安装方式联接方式备注说明整体联接用于工作压力较大而活塞直径又较小的情况螺纹联接常用的联接方式半环联接用于工作压力、机械振动较大的情况下本次设计最终选择螺纹连接的安装方式。2. 活塞与缸体的密封方式，液体流量，工作环境状态，处于不同的工作介质和工作环境。见下表常用的密封结构3-9表3-9 常用的密封结构密封形式备注说明间隙密封用于低压系统中的液压缸活塞的密封活塞环密封适用于温度变化范围大，要求摩擦力小、寿命长的活塞密封O型密封圈密封密封性能好，摩擦系数小；安装空间小，广泛用于固定密封和运动密封Y型密封圈密封用在20MPa下、往复运动速度较高的液压缸密封结合工作情况要求，最终选择O型密封是最优方案。3. 活塞制造材料液压缸的活塞制造材料一般选择为耐磨铸铁，钢，铝合金，这里我们选择使用45号钢。4.4.3活塞杆1. 端部结构活塞杆的头部固定方式一般有以下几种方式：外螺纹连接，内螺纹连接，单耳环，双耳环，双球头销等等。根据升降机设计的结构形式要求，同时为了使得装配和使用较为便利，最终选择单耳环外螺纹固定方式。2. 端部尺寸查液压缸设计手册表37-7-4，结合本次设计情况，最后选择直径螺距-螺纹长=。3. 活塞杆结构活塞杆目前有空心和实心两类。实心结构的活塞杆一般采用35，45钢；空心结构的活塞杆材料一般选择35，45无缝钢管。本文选择实心结构的活塞杆，材料选择45号钢。4.4.4活塞杆的导向、密封结构和防尘方式1. 导向套导向套它的工作方式、结构尺寸见下表3-10：表3-10导向套的工作方式工作方式简述缸盖方式减少部件数量，装配简单，磨损比较快导向套导向管通方式压力油润滑导套，使其在密封状态可拆导向套工作方式安装便利，维护方便。可在恶劣的工作环境中使用，导套的场合频繁更换球面导向套方式自动调整导套的位置本设计出于成本考虑，为了装配方便，最终选择导向套方式。导向套制造材料导套用于铸造青铜或铸铁。选择一个导套与气缸盖和气缸盖，因此材料是相同的，所选择的耐磨铸铁。2. 活塞杆的严丝合缝结构这里我们还是选择O型密封圈的密封结构，结合薄钢板作为防尘圈的制造材料，防尘圈与活塞杆的配合公差可按f9/H9选择。薄钢板选择厚度为0.5mm。第五章 总结剪叉式液压举升机的设计是在现有的剪叉式液压举升机平台上，设计出的一种安装便捷、成本低廉、工作可靠安全并且可在各个场合灵活使用的设备；用于在许多场合给重型货物进行搬运转移，此设备操作简单，可通过更换不同的标准件及安装方式以满足现如今很多工厂各式各样的工作环境。本文结合双铰接剪叉式举升机的叉臂位置参数和工作参数进行了合理的计算，结合实际的使用情况，对两种液压缸安装方式进行了详细的研究，最终选择液压执行机构采用液压缸或液压泵来实现工作要求，可实现合理的直线运动和简单的线性和旋转运动的机制，可以使用液压齿轮泵和双液压缸活塞杆。在整个论文完成阶段，对升降机系统许多重要的尺寸计算是最主要的研究内容，计算结果直接与系统的稳定性和性能相关。最后，简要说明材料和液压缸的结构尺寸，从而完成液压升降平台的设计。由于时间的限制，对整个设计资料的不足，还存在一些问题，尺寸不一定精确。在实际生产使用过程中还需要进行不断的改进才能达到预想的结果，希望各位老师可以批评指出，本人将不胜感激。参考文献1王裕清，韩成石. 液压传动与控制技术. 北京：煤炭工业出版社，1997.2 廖嘉璞，液压传动. 北京:北京航空航天大学出版社，1997.3王秀彦，蔡胜利. 升降式工作台的液压系统设计.液压传动，1999，3.4 魏发孔，水平驱动剪刀撑乐池升降机的动力性能研究.甘肃工业大学学报，1997 .5 管萍，张风池. 基于神经网络控制的交流异步电机定位系统，2001.6 北京机械工业学院学报，2000，15.7 郭华，舞台机械设备控制系统上位机监控软件的实现计算机自动测量与控制，2001，9.8 阳宪惠. 现场总线技术及应用.北京:清华大学出版社，1999.9阎士杰，刘北，孙金根.基于PROFIBUS2DP的变频器控制系统. 基础自动化，1999，6.10 陈在平，