液压升降平台-职业学院论文草.docx

新乡职业技术学院毕业设计（论文）题 目 液压升降平台 系 别 机电工程系 学生姓名 赵帅宇 学 号 110350800122 专业名称 机电一体化 指导教师 王磊、魏海云 2015 年 12 月 10 日摘 要本次毕业设计对象是液压升降平台，这套装置主要用于举升重物。其动作主要是由液压缸推动“X”型架，带动上板来实现的。该液压升降平台主要由两个部分组成：机械部分和液压部分，其中机械部分主要由上板架、下板架、内连杆和外连杆四部分组成。本设计设计、选择了机械部分材料与结构，并对其进行受理分析与校核，以便检验是否满足强度、刚度的要求，分析及校核的结果证明机械结构的设计可以满足要求。在对液压控制系统的设计过程中，先进行了总体方案设计。关键词: 液压；升降平台；上板架；下板架；内连杆；外连杆Abstract I graduated from the current design is done mainly hydraulic lifts, mainly divided into two parts: mechanical and hydraulic parts. Mechanical parts which I think the main needs to be considered is the subject of several major part of the intensity: on board planes, under the board planes, within and outside link connecting rod. In this part of my four were on board from top to bottom-line Analysis of the internal and external linkage, I had the strength check. After my analysis and after checking I think I can satisfy the design requirements. Then I entered the various parts of the hydraulic choice. In the choice of the hydraulic control circuit all the time, in the loop on a comparison of the governor after I selected the import speed loop circuit; unloading loop I chose the valve of the unloading circuit; packing circuit I have chosen The use of one-way valve controlling the packing circuit. In determining the needs of the various circuit I, Im sure I wear the hydraulic system of fixed form, according to open-system and the system simple cooling system features good condition, I set my drive system for open - System. On the other hydraulic components accessories choice, I had to them after the calculation of the hydraulic cylinders after I voted 45 mm of hydraulic cylinders, according to the transmission gear pump stability, I take my pump as a gear Pump, according to my system the maximum power of the work I elected to the motor Y112M-4 to three-phase asynchronous motor. I set the pump, I also based on this I need the yuan other accessories for a reasonable Choose, finally, I identified a variety of components, further complete the design of the topics I.Keywords：Mechanical;Hydraulic; Panels from top to bottom;Inside and outside link目录摘 要IAbstractII第1章 绪论1第2章 液压升降平台概述.第2章 机械部分的受力分析力2第3章 机械部分的强度校核33.1 外连杆强度校核43.2 内连杆强度较核53.3 连接两连杆的销轴的强度校核6第4章 结论7参考文献8致谢92.1液压升降平台概述2.1.1液压升降平台发展状况 液压传动能在运动过程中实现无级调速、调速方便。液压传动简化了机器结构，减少了零件的数目。由于系统充满了油液，对各液压件有润滑和冷却的作用，使之不易磨损，又由于容易实现过载保护，因而寿命长。液压传动易于实现标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和推广。液压升降平台由于升降平稳、安全可靠、操作简单，经济实用，被广泛应用于生产流水线和仓库、造纸、医药等行业，主要用于生产流水线高度差之间货物运送；物料上线、下线；工件装配时调节工件高度；高处给料机送料；大型设备装配时部件举升；大型机床上料、下料；仓储装卸场所与叉车等搬运车辆配套进行货物快速装卸等。因此，对于液压升降平台的设计与研究具有重要意义。我国液压、气动和密封工业虽取得了很大的进步，但与主机发展需求，以及和世界先进水平相比，还存在不少差距，主要反映在产品品种、性能和可靠性等方面。以液压产品为例，产品品种只有国外的1/3，寿命为国外的1/2。为了满足重点主机、进口主机以及重大技术装备的需要，每年都有大量的液压、气动和密封产品进口。据海关统计及有关资料分析，1998年液压、气动和密封件产品的进口额约2亿美元，其中液压约1.4亿美元，气动近0.3亿美元，密封约0.3亿美元，比1997年稍有下降。按金额计，目前进口产品的国内市场占有率约为30%。1998年国内市场液压件需求总量约600万件，销售总额近40亿元；气动件需求总量约500万件，销售总额7亿多元；密封件需求总量约11亿件，销售总额约13亿元。社会需求永远是推动技术发展的动力，降低能耗，提高效率，适应环保需求，机电一体化，高可靠性等是液压气动技术继续努力的永恒目标，也是液压气动产品参与市场竞争是否取胜的关键。2.1.2液压升降平台的优缺点在物流系统中，应用于升降设备的类型众多，如：手动升降、气动升降、电动升降等，各有利弊。手动升降对一般较小量的物品垂直吊运。如在建筑工地上运输泥瓦工具、泥灰桶等。气动升降和电动升降，一般采用减速电机带动丝杠螺母，并靠设置丝杠螺母一端的挤压块，利用杠杆原理挤压升降叉的方式实现升降，由于其扭力大，可使丝杠螺母易损坏，从而降低了设备使用年限。而且上述设备只能单一使用，没有通容性。 剪叉升降台是常用的升降机械设备，由剪叉机构、传动装置、升降平台和机座等部件构成。剪叉机构起着传力和导向的作用，在传动装置的推动下，使升降平台平稳升降。目前，我国的升降平台的种类比较多，按传动装置的形式，可分为液压剪叉升降台和电动剪叉升降台两类，这两种不同形式的剪叉升降台都得到了广泛使用。 电动剪叉升降台其工作原理是置于升降台内的电动机、减速器传动系统，推动剪叉机构使升降平台做升降运动。电动剪叉升降台有着结构紧凑、运行平稳、调速性能好、组合灵活、安装工程量小、易于操作与维护等优点。在剧场、会堂、多功能厅、展览馆等处，人们可以按自己需要的方式，使用单台或数台电动剪叉升降台进行任意组合。 液压剪叉升降台的工作原理是电动机直接带动液压泵，输出压力油经控制阀直接推动液压缸，带动剪叉机构使升降平台做升降运动。液压剪叉升降台有着结构紧凑、运行平稳、噪声小、频响快、传递功率大、易于操作等优点。电动机、液压泵、油箱等构成的液压站，使用时噪声大，但可以远离主机安装，单独进行隔声降噪处理。由于有多种液压控制阀件、复杂的油路系统，安装和清理管路难度大，对液压油介质质量要求高，以及油路系统较容易漏油和制造成本高等因素的影响。总之，随着经济的发展，目前出现了不同类型的升降平台，传动方式由以前单一的 靠机械电力传动转向液压传动，升降平台的特点是根据不同的使用环境和所想达到不同 的目的来进行设计的。2.1.3升降平台的选用本次设计技术参数如下，额定承载量:50kg，长:500mm，宽:500mm，平台最低高度:500mm，升降高度:300mm。 根据所需平台的设计要求和技术参数，在额定承载量给定的情况下，齿轮齿条式和钢丝绳式的升降平台尽管结构简单，经济性好，但由于受到承载能力、爬坡度、使用寿命以及空间位置的影响，它们不能满足实际要求，故不能采纳；蜗轮丝杠直顶式升降平台对于平台面积大，一般采用多点提升，即每个顶点都用一组蜗轮丝杠。从使用范围来考虑，它主要使用于大面积微动平台，升降高度受到限制；从加工成本来考虑，丝杠加工起来比较复杂，造价比较高，而且在升降高度比较大时，稳定性要求会更高，使其成本很高，故也不予采纳。 经过比较分析，选用剪叉式还是比较合适的。剪叉式升降平台是一种结构比较简单、举升力大、升降平稳、噪音低、操作方便、维修简便，并可以停留在升降范围内的任意位置上的举升机构。它目前广泛地应用在各行各业，是一种货物装卸流通领域中较为理想台理的新颖机具。它的剪叉式机械结构，使升降台起升后有较高的稳定性，宽大的作业平台和较高的承载能力，使高空作业范围更大，效率更高，更安全。第1章 绪论 液压传动能在运动过程中实现无级调速、调速方便。液压传动简化了机器结构，减少了零件的数目。由于系统充满了油液，对各液压件有润滑和冷却的作用，使之不易磨损，又由于容易实现过载保护，因而寿命长。液压传动易于实现标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和推广。液压升降平台由于升降平稳、安全可靠、操作简单，经济实用，被广泛应用于生产流水线和仓库、造纸、医药等行业，主要用于生产流水线高度差之间货物运送；物料上线、下线；工件装配时调节工件高度；高处给料机送料；大型设备装配时部件举升；大型机床上料、下料；仓储装卸场所与叉车等搬运车辆配套进行货物快速装卸等。因此，对于液压升降平台的设计与研究具有重要意义。我国液压、气动和密封工业虽取得了很大的进步，但与主机发展需求，以及和世界先进水平相比，还存在不少差距，主要反映在产品品种、性能和可靠性等方面。以液压产品为例，产品品种只有国外的1/3，寿命为国外的1/2。为了满足重点主机、进口主机以及重大技术装备的需要，每年都有大量的液压、气动和密封产品进口。据海关统计及有关资料分析，1998年液压、气动和密封件产品的进口额约2亿美元，其中液压约1.4亿美元，气动近0.3亿美元，密封约0.3亿美元，比1997年稍有下降。按金额计，目前进口产品的国内市场占有率约为30%。1998年国内市场液压件需求总量约600万件，销售总额近40亿元；气动件需求总量约500万件，销售总额7亿多元；密封件需求总量约11亿件，销售总额约13亿元。第2章 机械部分的受力分析估算各构件的自重：上板 钢板：G1=shp=2.2*1.2*0.005*7.8*103=102.96Kg 上板架：G2=SLp=12*0.248*10-4*7.8*103=96.5Kg F=(G1+G2)g=(102.96+96.5)*9.8=1955N内连杆： G=SLp=25.162*4.2*10-4+0.9*2*0.25*3.14*(0.0832-0.0632)+0.085* 0.15*4.2*7.8*103=156Kg F=Gg=156*9.8=1530N外连杆：G=SLp=25.162*4.2*10-4+0.25*3.14*10.22-8.22*10-4*1.8+0.25*3.14*(8.32-6.32)*10-4*1.8+4.2*0.85*15*10-4*7.8*103=196kg取轴自重7KG，则 F=205*9.8=2010N取滑轮与槽钢摩檫系数=0.2，外负载1000Kg。对上板进行受力分析如图4-1：图2-1 Fy1+Fy2=(P+G)*0.5 Fx1= -Fx2= -uFy2 Fy2*2000=0.5*(F+P)*1000 解得 Fy2=2744N Fy1=2744N Fx1=Fx2=548.8N对内连杆进行受力分析如图2-2：图2-2 根据受力平衡得： Fx1+Fx3=Fx4 Fy3=F+Fy1+Fy4 Fx4=uFy4 Fy3*d3+Fx4*d4=Fx3*d1+F*d2+Fy4*d 解得： Fx3=46N Fy3=7247N Fx4=595N Fy4=2973N对外连杆进行受力分析如图2-3：图2-3外连杆自重2010N。根据力矩平衡原理：对0点取矩，并设X为液压缸受力，力臂为600mm。 X*600=(7247+2010)*1000+46*200+400*548.8+2000*2744解得 X=25000N。 第3章 机械部分的强度校核3.1 外连杆强度校核图5-1由受力分析得：x=25000N Fx2=548.8N Fy2=2744N Fx3=46N Fy3=7247Nsin=380/2020，则=11cos=a2+b2-c2/2ab，则=10。此外连杆材料为热轧16号槽钢，高度160mm，宽65mm，Wx=117cm3, L=934.5cm4,A=25.15cm2该外连杆的危险截面为I-I截面。轴力产生正应力为 =Fr3/A=46/25.15*10-4=1.8*104Pa弯距Mx产生正应力为=Mx/Wx=7247*0.535/117*10-6=33.1*106Pa由两种应力叠加后，可知，危险点在I-I截面上侧和下侧边缘，分别为最大压应力和最大拉应力。最大压应力 1=+=0.018+33.1=33.118Mpa最大拉应力为 2=|-|=33.082Mpa 查表4得，Q235型槽钢的弯曲静许用应力=135Mpa,1，2， 因此，外连杆各个截面均为安全截面。3.2 内连杆强度较核图3-2由受力分析得：Fx1=548.8N Fy1=2744N Fy3=7247N Fx3=46N Fx4=595N Fy4=2973N内连杆材料为16号热轧普通槽钢： Wx=117cm3，Ix=934.5cm4，A=25.15cm2此内连杆的危险截面为I-I截面。轴力产生的拉应力为 =N/A=548.8/25.15*10-4=0.218Mpa弯距Mx产生弯曲正应力为 =Mx/Wa=2973/117*10-6=2.5Mpa两种应力叠加后，I-I截面上、下边缘点为危险点，分别产生最大拉应力和最大压应力分别为： 1=+=25.218Mpa 2=|-|=24.782Mpa许用应力=135Mpa所以，内连杆各截面安全。3.3 连接两连杆的销轴的强度校核图3-3弯距图：图3-4扭距图：图3-5Q4=x=25000N T=x*0.02=5000N.m综合分析，可知，截面I-I或II-II为危险截面。 Mg=Q4*L=2.5*104*(0.08-0.06)/2=2500N.m抗弯截面模量 w=3.14/32*d3=0.1d3抗扭截面模量 wt=3.14/16*d3=0.2d3由第三强度4理论得： = = =