毕业设计（论文）-摩托车专用升降平台设计（全套CAD图纸） .doc

学士学位毕业论文目 录1 绪论 1.1 升降台的发展现状. （1） 1.2 升降台的发展前景. （1） 1.3 摩托车升降台的设计特点. （2） 1.4 摩托车升降台的安全要求. （2） 1.4.1设计的安全要求. （2） 1.4.2其他安全要求. （3）2 摩托车升降台的总体设计 2.1 设计参数及要求. （4） 2.2 摩托车升降台机构设计时应注意的问题. （4）2.3 摩托车升降台的两种结构形式. （4） 2.4 摩托车升降台机构中三种液压缸布置方式的分析比较. （5） 2.4.1问题的提出. （5） 2.4.2三种方案的分析和比较. （5） 2.5 总体方案确定及总体设计. （7）3 摩托车专用升降台的受力分析计算 3.1 实例分析. （8） 3.1.1摩托车专用升降台的结构简化. （8） 3.1.2升降台受力分析. （8） 3.2 实例计算. （12） 3.2.1剪叉臂长度及液压缸安装位置的确定. （12） 3.2.2液压缸推力的计算及选型. （14） 3.2.3其他力的计算. （15）4 各参数及结构设计 4.1 升降台主要零部件材料的选择. （17） 4.1.1底座材料的选择. （17） 4.1.2 液压缸缸体尾部横梁的材料选择. （17） 4.1.3搭板的材料选择. （17） 4.1.4工作台的材料选择. （17） 4.2 内外剪叉臂与底架连接的销轴结构设计. （18） 4.3 轴套的结构设计. （18） 4.4 滚轮的结构设计. （18） 4.5 脚轮的选型. （19）5 液压系统的分析与设计 5.1 负载分析. （20） 5.2 液压系统方案设计. （20）6 液压系统的参数计算与元件选择 6.1 液压泵的选择. （21） 6.1.1液压泵压力的计算. （21） 6.1.2液压泵的选择. （21） 6.2 液压缸作用时间的计算. （21） 6.3 油管的选择. （22）7 强度校核 7.1 剪叉臂的强度校核. （23） 7.2 液压缸底架固定横梁的强度校核. （25） 7.3 轴的强度校核. （28） 7.3.1内剪叉臂固定端销轴的强度校核. （28） 7.3.2液压缸缸体尾部销轴的强度校核. （28） 7.3.3液压缸活塞杆头部支撑轴的强度校核. （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产品生产成本项目. （31） 8.2.3生产成本的核算. （31）9 结论.（33）参考文献. （34）致谢. （35）附录 a. （36）摩托车专用升降平台设计学生姓名： 班级：0681053指导老师： 摘要: 升降台的种类很多，按照升降结构的不同，可分为剪叉式升降台、升缩式升降台、套筒式升降台、升缩臂式升降台及折臂式升降台等。液压升降台采用液压驱动，整机由主机、液压系统、控制系统组成。本文所介绍的摩托车专用升降台最大载重量是500kg，它有两部分组成：剪叉机构和液压系统。剪叉机构的操作控制是由脚踏式液压泵和液压缸来完成的。这样的液压升降台的设计通常根据设计参数要求，粗略估算剪叉尺寸，然后求出液压缸推力，从而进行液压缸选型。由于液压缸的尺寸及摆放的位置不同，设计当中可能会产生干涉。解决的办法是通过对机构中三种液压缸布置方式的分析和比较，确立一种方案，并根据需要，设计最优的剪叉机构，及对连接零件、滑动装置的选型等。在满足机构设计的基础上，对受力较大的机构进行强度和刚度的校核，检验是否满足设计要求。作为控制系统，液压系统的设计很重要，这包括回路保压设计，液压泵的选取及其他元件的选型等。最终完成摩托车专用升降台的设计。本设计借鉴了相关的资料，采用了相关的标准，充分的吸收了前人的宝贵的经验。关键词：升降台，液压系统，剪叉机构，脚踏式液压泵，液压缸指导老师签名：完整版设计说明书+cad图纸，联系qq394413192the design of the lift table reserved for motor bicyclestudent name:xu yue class:0681053supervisor:yuan ningabstract : 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 bemade 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 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:此处删除部分 6.3 油管的选择液压和气压传动及润滑系统的管道中常用的管子有钢管、铜管、胶管、尼龙管和塑料管等。根据本液压系统的要求及从实际工作情况考虑，选择胶管作为该系统的管道。 管子内径d（单位：mm）的计算，参照参考文献5，按流速选取，有 .(6.2) 式中： 液体流量，（）； 流速()，推荐流速：对于压油管（压力高、管道短或油粘度小的情况取大值，反之取小值，局部或特殊情况可取），这里取。 应当代入低压时的液体流量，数据代入式（6.2）得： 参照参考文献5，压油管选择外径的胶管。油管里所需的油量为所需油量为 故液压泵的油量选择是合适的。7 强度校核 整个升降台，受力较大的零部件有内剪叉臂，液压缸的支撑横梁，销轴等，所以进行校核时，只需对这些受力较大的零件校核即可。7.1 剪叉臂的强度校核 由图3-9和图3-10可知，内剪叉臂aed受力要远大大于外剪叉臂bec，所以这里只校核外臂。外剪叉臂受力如图7-1所示。又由图4-8可知，的角度越小，则推力的值越大。若取最大值时满足强度要求，则该剪叉臂即满足强度要求。当升降台在最低位置时，的值最小，即值最大。参照图7-1，剪叉臂所受的力都与剪叉臂有一定的夹角，为方便受力分析，将所有的力都按沿剪叉臂方向和垂直剪叉臂方向分解，有下列式子：.(7.1).(7.2) .(7.3).(7.4).(7.5).(7.6).(7.7).(7.8)图7-1 内剪叉臂aed受力图各力分解后的受力图如图7-2(a)所示，弯矩图见图7-2(c)图7-2 内剪叉臂aed的轴向及径向分解受力图剪叉臂的g处由于是有一个肋板作用，可看作力作用在剪叉臂上为均布载荷。由图7-2（c）中可知，最大弯矩发生在k点处，但需校核e、k两点处的强度，且图中有，。又已知剪叉臂的横截面宽和高分别为，如图7-3所示，图7-3（a）是e点处的截面图，图7-3（b）是k点处的截面图。e点处的抗弯截面系数为k点处的抗弯截面系数为图7-3 剪叉臂e、k两点处的截面图因为当时，此时e、k两点的弯矩最大，且由式（7.8）得，则选择材料为，参照参考文献1，所以是安全的。7.2 液压缸底架固定横梁的强度校核液压缸底架固定横梁（如图7-4所示）选择的是60号方钢，其受力情况如图7-5所示；已知60号钢的边长为60mm，液压缸推力作用点到坐标系o的距离为65mm，分别为推力在x，y轴上的分力，且，。当液压缸在最小角度，即工作台在最低位置时，液压缸推力最大，虽然此时最小，即,，分力最大，所以由式(3.19)可得，则。当液压缸在最大角度，即工作台在最高位置时，虽然液压缸推力最大，此时最大，即,，分力最大，所以由式(3.19)可得，则。图7-4 液压缸与底架连接的横梁图7-5 液压缸与底架连接的横梁截面图 把它们平移到o点后，有（1） 对于x轴方向，其受力如图7-6所示图7-6 横梁x轴方向的受力图因为梁的抗弯截面系数，所以（2）对于y轴方向，液压缸固定横梁受力如图7-7图7-7 横梁y轴方向的受力图又梁的抗弯截面系数，则（3）当作用点平移到o点时，会产生一个扭矩，该扭矩的大小为又，其中，此时，该扭矩对横梁截面产生的剪切力为参照参考文献7，又由第四强度理论带入并化简：又选材料为，参照参考文献7，取安全系数为2，则，所以是安全的。7.3 轴的强度校核 由图分析可知，剪叉臂受力最大的地方为g点和d点，所以只需校核该两处的销轴即可。7.3.1 内剪叉臂固定端销轴的强度校核 因为销轴较短，所以只受切应力。依图7-2可知，剪叉臂固定端（即d点）销轴所受的力为。当升降台面处于最低位置，即时，销轴受到的剪力最大，根据式(7.7)得。又销轴的直径为，导油孔直径为，则其横截面积为 又销轴受力情况见图7-8，从图中可知销轴受剪力为双剪切，又参照参考文献7，销轴的材料为35钢，经表面热处理，参照参考文献7，35钢的许用应力。取安全系数为2，则有，所以满足要求。7.3.2 液压缸缸体尾部销轴的强度校核液压缸尾部销轴的受的力即为液压缸的推力，如图7-8所示，因为销轴较短，所以只受切应力。又销轴的直径为，导油孔的直径为，则销轴的横截面积为 图7-8 尾部销轴的受力图参照3.2.2节，有 选择销轴材料为35，又35钢的许用应力，取安全系数为2，则有，所以设计的销轴满足要求。7.3.3 液压缸活塞杆头部支撑轴的强度校核 依图7-2可知，液压缸头部支撑轴（即g点）所受的力为。当升降台面处于最低位置，即时，液压缸受到的推力最大，即。又销轴的直径为，导油孔直径为，则其抗弯截面系数为又销轴受力情况见图7-9，参照参考文献7，校核轴的弯曲强度为图7-9 头部支承轴的受力图轴的材料为钢，经表面热处理，参照参考文献7，钢的许用应力。所以满足要求。8 核算8.1 重量核算 本设计有重量限制要求，即摩托车升降台总重，故在此应做重量核算，参考参考文献1及装配图，大型件及非标准件的核算过程及结果如表8-1所示。表8-1序号名称单件重量数量总重（kg）1扁豆形花纹钢板20.3kg/m2135.7282工作台槽钢3.256kg/m214.32643工作台角钢11.06kg/m17.74624底架槽钢3.256kg/m29.7685底架角钢11.06kg/m215.49246剪叉臂9.42kg/m445.2167支撑肋板1kg/个228搭板8.26 kg/个18.269扁钢1.96 kg/m10.9810液压泵8.5kg/个18.511液压缸17kg/个11712油管1.5kg/m11.513脚轮0.75kg/个4314滚轮0.35kg/个41.415前轮固定架0.6kg/个10.616推车扶手柄1kg/个1117液压缸支撑底架梁32kg/m116总计189.4546 其他紧固件（包括螺栓、螺钉、螺帽、垫圈等），销轴等做大概的核算，总重大概为7.5kg。则总重量g=189.4546kg+7.5kg197kg，故总重量符合设计任务要求。8.2 成本核算8.2.1成本的概念根据我国企业会计准则的规定，成本的经济实质是：生产经营过程中所耗费的生产资料转移的价值和劳动者创造的价值的货币表现。也就是企业在生产经营过程中所耗费的资金总和。例如，为生产产品需要耗费材料、磨损固定资产、用现金向职工支付工资等职工薪酬。材料、固定资产和现金都是企业的固定资产。这些资产的耗费，在企业内部表现为一种资产转变成另一种资产，是资产内部的相互转变，不会导致企业所有者权益的减少，不是经济利益流出企业，因此不是企业的费用。8.2.2 产品生产成本项目 根据生产特点和管理要求，企业一般设立以下3个成本项目： a)直接材料 直接材料是指企业在生产产品和提供劳务过程中所耗费的直接用于产品生产并购成产品实体店原料、主要材料、外购半成品成品以及有助于产品形成的辅助材料等。 b)直接人工 直接人工是指企业在生产产品和提供劳务过程中，直接参加产品生产的工人工资以及其他各种形式的职工薪酬。 c)制造费用 制造费用是指企业为生产产品和提供劳务而发生的各项间接费用，包括生产车间管理人员的工资等职工薪酬、折旧费、机物料消耗、劳动保护费等费用。8.2.3 生产成本的核算 由8.2.2可知，生产成本的核算可先做以下三项核算，最后求总即可。 a）直接材料成本的核算本摩托车专用升降台要用到的材料有45号钢、q235钢板、角钢、6.3号槽钢、50号方钢、锻钢以及一些标准件等，在装配过程中还要用到焊条，经咨询得各种材料及标准件的价格如下：45号钢：3650元/吨；q235：3180元/吨；槽钢：3450元/吨；角钢：3480元/吨；方刚：3490元/吨；钢板：4129元/吨；扁钢：3110元/吨；轴承：3元/个 ；螺母，螺栓和弹簧垫片：1元/套；紧定螺钉：0.2元/个；销轴：4元/个；脚轮:30元/只；脚踏式液压泵：750元/台；油管：20元/米；液压缸：200元/台；钢管：3000元/吨；滚轮：15元/个。考虑到材料因加工而造成的损耗，各种自制件的材料的价格都乘上一个系数，经咨询知此系数为1.21.4，本文取1.3，根据表8-1中各种材料的重量和标准件的个数以及装配图中标注的材料得：直接材料成本=1.3(31100.004+34500.025+34800.024+41290.042+31800.046+34900.016+128+44+0.24)+304+7501+200.5+2001+154=1.3602.548+11401923.3（元) b）直接人工成本的核算 经咨询得知升降台制造行业工人的工资在大约在10002000元左右，本文中取1500元，该厂有100位工人，升降台月产量为1000台，则应向每台升降台摊派150元；经咨询知工人的福利（五险一金等)250-300元左右，本文取270元，则应向每台升降台摊派27元.所以直接人工成本费为177元/台。 c）制造成本的核算 经咨询得知该行业管理人的工资在大约在20003000元左右，本文中取2500元，升降台月产量为1000台，设该厂有10位管理人员，所以每台摊派25元；摊派折旧费按每台100元；摊派机物料费按每台10元；摊派劳动保护费按每台5元；摊派水电费按每台10元。所以直接人工成本为150元/台。有以上三项核算可知：生产成本直接材料成本+直接人工成本+制造成本即得出生产成本=1923.3+177+1502250.3（元）9 结论 在设计摩托车专用升降台时，其相关参数的确定比较复杂。如设计剪叉杆和油缸时，要以其工作过程中最大承载力计算，其中，当每个剪叉杆各部分受最大力时，升降台面并不是处在同一高度位置上。所以，在设计之初，通过动态受力分析来确定每一部分的最大受力。但要得到比较合理的的参数值及各主要部件的尺寸，往往需要经过多次反复的修改计算，但只要按照论文中的分析计算步骤和计算公式，并掌握各参数的取值原则，总会得到满意的结果。手工计算会比较繁琐，如果采用计算机编程进行优化设计，则很快就可以确定各参数值。 此次摩托车专用升降台的毕业设计没有要求运用编程优化设计，但我通过excel表格处理数据，得出不同取值下的各参数值，然后进行比较优选。尽管这样得出的结果没有编程优化的合理，但比手工计算方便、轻松和合理多了，而且这种方法容易掌握。最终，本次设计的各项主要技术参数及要求均得到了设计任务书的要求。 本次毕业设计使我能综合运用机械原理、液压与气压传动、材料力学及其它所学专业课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意识，熟悉掌握机械设计的一般规律，培养分析问题和及解决问题的能力。通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等相关资料，进行全面的机械设计基本技能的训练。因此，它在我们的四年大学生活中占有重要而又独特的的地位。参考文献1. 曾正明.机械工程材料手册（金属材料），第六版.北京：机械工业出版社，2004。2. 濮良贵等.机械设计，第八版.北京：高等教育出版社，2006。3. 左键民.液压与气压传动，第4版.北京：机械工业出版社，2008 4. 叶玉驹等.机械制图手册，第四版.北京：机械工业出版社，20085. 机械设计手册新版，第4卷.北京：机械工业出版社，20046. 张占宽.双剪叉液压升降台动态受力分析j.林业机械与木工设备，1997，25(7)：16-187. 刘鸿文.材料力学，第4版.北京：高等教育出版社，20068. 谢立生.剪式液压升降台相关参数的确定j.工程机械，2008.11(39)：46-499. 孙德善.摩托车维修工技能.北京，机械工业出版社，200810. 孙恒，陈作模.机械原理，第七版.北京：高等教育出版社，200611. 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